❖ 牛顿力学的可预测性也不是绝对的。对于复杂的事物和课 题，例如工程问题，决定论的适用程度就有限了。在耗散结 构中，涨落是离散型事件，但有时却能够触发系统自组织的 序参量，这显然不是用决定论办法能够判定的。决定论和随 机论，规律和随机事件，是复杂的客观世界的二重性。普利 高津说：世界之丰富多彩，不是用一种语言可以完全概 括……..，经验的不同方面，不可能用单一的描述包罗。由 于客观世界的差异性和复杂性，在流程这样的工程问题的研 究中，必须要格外注意决定论和随机性互补的思维方式。
❖ 在科技问题的研究中，最常用的方法是决定论。找到描述 过程运动和变化的微分方程，只要确定了初始条件，就可以 通过积分（解析的或数值的）预测出变化的轨迹和未来的状 况，或者说，只要现在固定，未来就被固定下来。牛顿力学 就是决定论方法的代表之一。确实当被研究的问题能够合理 的简化时，决定论是十分有效的。决定论方法已成为大多数 科技工作人员的习惯思维。然而，混沌研究之后发现，当初始条件 是无理数时，演变轨迹会出现差别。
❖ 工业实践背景 ❖ 科学理论发展的作用 ❖ 对流程（过程工程）的哲学思考
❖ 设备大型化，生产的全部过程连续化 ❖ 20世纪80年代，国外一些先进的钢厂已经注意 到流程整体改进生产和管理，没有从理论上探讨， 只是作为一项具体的先进的技术或管理措施来对待。 ❖ 流程结构发生革命性变化，转炉代替平炉，连铸 代替模铸 ❖ 工序功能集和工序关系集的变化 ❖ 流程紧凑、物流通畅、节奏均衡的准连续运行方 式渐具雏形 ❖ 产品生产专业化分工
❖ 《冶金工序功能的演进和钢厂结构的优化》专题论文，在《金属学报》1993 年第7期上发表 ❖ 1990至2000年的十年间，全面推广全连铸，基于钢铁生产流程的连续化 （准连续化）和紧凑化的总体性命题由此产生。提出了钢铁冶金制造流程在物理 本质方面是一种多维物质流，是集成了物态转变、物性控制和物流管制在时间、 温度和物质流通量三个基本信息参数在空间上的融合、贯通、协调和控制的过程 ❖ 2000年至2004年，在原有理念和实际应用过程出现的问题及其解决过程中， 大多分布在在提出和定义一系列概念或概念模型。如钢铁生产的全部过程是铁素物质流沿 着节点和连接器构成的流程网络，按照一定的程序进行不同型式（连续、准连续、 间歇）的动态运行，“流”、“流程网络”、“程序”是钢厂制造流程动态运行 过程的要素。对时间、连续化程度等概念也进行了系统的描述。由此，基本形成 了冶金流程工程学的完整理论框架，其标志性的成果是2004年《冶金流程工程 学》的出版。从这一时期开始，逐步在北京科技大学等主要冶金院校的本科生、 硕士研究生和博士研究生中开设了选修、必修课程。
❖ 冶金生产流程的动态运行过程在本质上属于耗散结构的自组织问 题，而不是孤立系统的命题 ❖ 熵在本质上是表征过程演变的不可逆性的热力学函数。熵增加赋 予时间箭头永远指向正方向 ❖ 时空结构则通过非线性相互作用促成系统宏观动态有序。三个方 面的相互影响恰好是一种矛盾的统一体——即所谓“秩序来自混 乱”。 ❖ 序参量激发子系统之间通过非线性相互作用产生协同现象和相干 效应，使系统成为整个结构有序化的自组织结构。 ❖ 自20世纪30年代应用化学热力学研究冶金反应开始，冶金由技艺 转化为科学，至今已形成了不同时空尺度、不一样的层次的各类过程原 理，
❖ 作为耗散结构的自组织过程，工程演化和生物进化具 有相当程度的类似性。演化是从一种存在形态向另一个 存在形态的转化过程，工程演化离不开技术进步。演化 过程可以是连续性-渐进性的“用进废退”和“获得性 遗传” ，而更为突出的是“遗传变异”和“适者生存”， 经过选择与淘汰，在演化进程中出现某种类型的“奇异 点”，涌现出全新的工程结构。 ❖ 工程活动是人类利用各种资源和知识创造和构建新的 存在物的实践。工程活动体现着自然界与人工界要素配 置上的综合集成和与之相关的决策、设计、构建、运行、 管理等过程。
❖ 科学、技术和工程的关系 ❖ 关于工程演化论 ❖ 关于还原论的缺失 ❖ 规律和事件
❖ 工程：某些核心技术及有关技术所构成的集成性知识体系，并且要和 经济要素合理配置在一起，才能形成工程系统，其特征是集成、构建。 ❖ 技术：通过经验积累和反映科学原理，体现着巧妙构思和工艺技能的 特殊的知识体系，其特征是发明、创新。 ❖ 科学：人类通过生产实践、专门实验和思维探索所认识到的自然和社 会的客观规律，是根据研究对象的矛盾特殊性所区分成的多门类、有条 理、有逻辑的规律性知识体系，其特征是发现。 ❖ 工程和技术都包含人的主观能动性；科学则是揭示和说明事物发展变 化的规律，是客观规律的反映，不可能被发明或创新。经典的科学知识， 并不因为是古老的而随时代的前进被废弃或淘汰。工程科学应该能正确 反映工程本质及其相关的、实质的技术模块之间相互关系，能经受实验 验证和实践检验，并能促进工程系统和各技术单元不断前进的集成性、 复杂性和构建性的科学规律的形成。
❖ 引言 ❖ 冶金流程工程学形成背景 ❖ 冶金流程工程学形成过程 ❖ 主要研究内容 ❖ 学科形成的标志 ❖ 未来设想和展望
❖ 冶金流程工程学：倡导和探索 ❖ 单体到整体：思考问题角度变化 ❖ 实践到理论：学科分支的雏形 ❖ 观点提出到逐渐接受：从学科发展的 高度进行总结的必要性
❖ 工程是对相关的、异质异构的技术做出合理的选择、淘汰、整合、协 同而集成为技术模块群，和相关经济要素的优化配置而构成工程 集成体。 ❖ 选择和淘汰就是一种竞争。选择是人为的，有主观意识的作用， 但又体现了客观的经济规律，不是纯粹靠主观意志能控制的。 ❖ 在选择技术时，还要重视“壁垒”与“陷阱”问题。采用新技 术往往过多注意克服壁垒，注意解决技术难题，但有时也会导致 个别“新”技术孤立领先，和工程中其他组元不协同、不配套而 导致结构失衡的陷阱。 ❖ 总体上说，技术进步是工程演化的重要推动力之一。演化论所 研讨的内容是在长的时间尺度上的发展特征和转化规律，演化形 成的工程结构（例如流程）能否有利于自己的持续发展，对自然 会产生何种影响，都要经历较长时期才能显现。
❖ 研究工程这类复杂过程时，习惯的方法是把它加以解析，把各 个单元孤立起来分类研究各自的运动规律，并浓缩成某种学科理 论。这种方法有利于对各种局部性、单元性的事物规律深入认识， 但却忽略了单元与单元之间的互动关系，冲淡了整体性。这是一 种“还原论”的方法。 ❖ 在分割、还原的过程中，往往丢弃了相互作用界面处的大量动 态的、连续的、协同的信息，而这些界面信息涉及结构、动态运 行等主体问题； ❖ 更进一步减弱对整体性事物的了解。单纯从某个局部出发来理 解综合性的工程问题，可能会失之于以偏概全，导致谬误。因此 要注意克服还原论方法的缺失，把解析过程失落的信息、知识通 过整体论、复杂性、协同论等方法挖掘出来。
