内在动力

系统要素之间的相互作用是系统存在的内在依据，同时也构成系统演化的根本动力。系统内的相互作用空间来看就是系统的结构、联系方式，从时间来看就是系统的运动变化，使相互作用中的各方力量总是处于此消彼长的变化之中，从而导致系统整体的变化。作为系统演化的根据。系统内的相互作用规定了系统演化的方向和趋势。系统演化的基本方向和趋势有二：首先，从无序到有序、从简单到复杂从低级到高级的前进的、上升的运动，即进化。产生进化的基本根据是非线性作用及其对系统的正效应在系统中居于主导地位。在这一条件下，非线性作用进一步规定了什么样的有序结构可能出现并成为稳定吸引子，同时规定了系统演化可能的分支。其次，从有序到无序、从高级到低级、从复杂到简单的倒退的、下降的方向，也即退化。热力学第二定律已经表明，在孤立或封闭系统内，这一演化趋势是不可避免的。普利高津指出，对于一个处于热力学平衡态或近（线性）平衡态的开放系统，其运动由玻耳兹曼原理决定，其运动方向总是趋于无序。从相互作用上来理解，退化主要基于非线性相互作用对系统的负效应占有了支配地位。

外部条件

从抽象意义上来理解，任何现实系统都是封闭性和开放性的统一。环境构成了系统内相互作用的场所，同时又限定了系统内相互作用的范围和方式，系统内相互作用以系统与环境的相互作用为前提，二者又总是相互转化的。在这个意义上，系统内的相互作用是以系统的外部环境为条件的。

系统的进化尤其依赖于外部环境。系统的相干作用是在系统内存在差异的情况下表现出来的。没有温度梯度就不会有热传导，没有化学势梯度也不会有质量扩散。但热力学第二定律指出，系统内在差异总是在自发的不可逆过程中倾向于被削平，导致系统向无序的平衡态演化。因此，必须不断从外部环境获得足够的物质和能量才能使系统差异得以建立和恢复，维持远平衡状态，使非线性作用实现出来。因此系统必须对环境保持开放，才能进化。但开放性只是进化的必要条件，而非充分条件。普利高津的耗散结构论指出，孤立系统没有熵流（即系统与外界交换物质和能量而引起的熵），而任一系统内部自发产生的熵总是大于或等于零的（当平衡时等于0）因此孤立系统的总熵大于零。它总是趋向于熵增，无序度增大。当一个系统的熵流不等于零时，即保持开放性时，有三种情况；第一种情况是热力学平衡态，此种系统中，熵流是大于零的，因此物质和能量的涌入大大增加了系统的总熵，加速了系统向平衡态的运动。第二种情况是线性平衡态。它是近平衡态。其熵流约等于零。这种系统一般开始时有一些有序结构，但最终无法抵抗系统内自发产生的熵的破坏而趋平衡态。第三种情况大为不同，这种系统远离平衡态，即熵流小于零，因此物质和能量给系统带来的是负熵，结果使系统有序性的增加大于无序性的增加，新的组织结构就能从中形成，这就是耗散结构。例如生命系统、社会系统等。

直接诱因

稳定与涨落是刻画系统演化的重要概念。由于系统的内外相互作用，使系统要素性能会有偶然改变，耦合关系会有偶然起伏、环境会带来随机干扰。系统整体的宏观量很难保持在某一平均值上。涨落就是系统宏观量对平均值的偏离。按照对涨落的不同反应，可把稳定态分为三种：恒稳态，对任何涨落保持不变；亚稳态，对一定范围内的涨落保持不变；不稳态，在任何微小涨落下会消失。对于稳定态而言，涨落将被系统收敛平息，表现为向某种状态的回归。在热力学平衡态中，不论何种原因造成的温度、密度、电磁属性等的差异，最终都将被消除以至于平衡态。

但对于远平衡态，如果系统中存在着正反馈机制，那么，涨落就会被放大，导致系统失稳，从而把系统推到临界点上。系统在临界点上的行为有多种可能性，究竟走向哪一个分支，是不确定的。是走向进化，还是走向退化，是走向这一分支，还是走向那一分支。涨落在其中起着重要的选择作用。达尔文的生物进化论证明，生物物种的偶然变异的积累可以改变物种原有的遗传特性，导致新物种的出现。耗散结构论和协同学则定量地证明，随着外界控制参量的变化，原有的稳态会失稳，并在失稳的临界点上出现新的演化分支。一个激光器，仅仅因为外界泵浦功率的改变，就可以稳定地发出自然光、激光或脉冲光，乃至混沌的紊光。

由此可见，稳定态对涨落的独立性是相对的，超出一定范围，例如在上述条件下，涨落将支配系统行为。如果涨落被加以巩固，那就意味着新稳态的形成。涨落在系统演化中的重要作用说明，系统演化是必然性与偶然性的辨证统一。普利高津指出，“远离平衡条件下的自组织过程相当于偶然性与必然性之间、涨落和决定论法则之间的一个微妙的相互作用”。（普利高津《从混沌到有序》，上海译文出版社，1987年版，223页）从存在到演化，这是科学发展的必然。普利高津可以说是这一发展趋势的理论代言人。普利高津首先指出，近代经典科学乃至现代的相对论和量子力学都是关于存在的科学，机械论自然观统治着近代西方世界的科学观。他说：“对于经典科学的大多数奠基者甚至爱因斯坦来说，科学乃是一种尝试，它要越过表面的世界，达到一个极其合理的没有时间的世界”。“经典科学不承认演化和自然界的多样性”因而，长期以来，时间成为一个“被遗忘的维数”。而机械论自然观则认为“宇宙是单一的、无限的、不动的它不产生自身它是不可毁灭的它是不可改变的”

普利高津进而指出，现代科学正发生着根本性的改变。他说，“经典科学，简单被动世界的神话科学，已属于过去，它没有被哲学批判或经验主义的抛弃所扼杀，但却被科学自身的内部发展所灭亡”。“一种新的统一性正现露出来：在所有层次上不可逆性都是有序性的源泉”。正是依据这一思想，普利高津以耗散结构论在热力学第二定律的框架中解决了生物进化和热力学退化的矛盾。而在1980年出版的《从存在到演化：自然科学中的时间和复杂性》一书中，普利高津总结和阐发了他建立演化科学的纲领。“也许有一种更为精妙的现实形式，它既包括定律，也包括博弈，即包括时间，又包括永恒性” （以上引言转引自《自然辩证法参考读物》清华大学出版社，2003年版，119—120页）。这里，普利高津试图通过对时间的再理解，为存在和演化之间架起一座桥梁。

耗散结构理论建立为自然科学发展开辟了新的方向，协同学、超循环论、混沌理论乃至突变论可以说都是这一理论的继续。自组织理论的发展使我们对自然演化的前提条件、动力根据、诱因途径、组织形式和发展前途等已能够加以较为具体的刻画，对多样性和统一性、质变和量变、肯定和否定、原因与结果、必然性与偶然性、可能性和现实性、进化和退化等的辨证统一关系进一步从科学上得到了说明，从而建立起真正的关于演化的科学。自组织理论的出现和发展影响是重大的，它前承早期的生物进化论、热力学，后连大爆炸宇宙论、暴涨宇宙论以及C—P联合变换不守恒规则，并与它们一起，展示了20世纪演化科学的时代。

最终确立

系统演化原理的提出，最终确立了现代科学在方法论上的动态性原则。这一原则也可称为历时性原则。这一原则要求：不能把系统看作“死系统”，即已经完成的、静止的、永恒的东西，不能仅满足于静态还原，虽然在研究中我们常常被迫采用理想的“孤立系统”、“封闭系统”的概念，但应始终牢记任何实际系统都是动态的“活系统”。热力学第三定律指出，绝对零度永远不可达到。而量子力学也已证明，即使在绝对零度，还有“零点能”的存在。因此我们必须克服静止的形而上学的思维方式，从系统的动态过程中来把握对象。要从对要素的静态分析上升为要素之间的相互作用、要素在系统整体中的变化的动态把握；从对结构的静态分析上升为对内外相互作用、结构态的形成、保持和转化的动态把握；要从对系统整体的静态分析上升为对系统的发生、发展和消亡的总体过程的动态把握。

动态系统理论是系统科学的核心，突出地表现了系统科学的动态性原则。动态系统理论是关于系统状态转移的动力学过程的理论，其中心课题是把握系统的演变规律。其数学模型通常为动力学方程，或称为演化方程。它以状态变量表示系统状态、把系统所有可能状态的集合称为状态空间，以控制向量表示环境对系统的制约；以稳定性理论、吸引子理论、分叉理论刻画系统的演化。在动力学方程中，一般以微分、差分、积分等表示动态特性的量，来描述动态过程中诸变量之间的关系。在动态系统理论看来，所谓静态系统只能是一种静态假设，它基于这样一种假设：即系统状态迁移可以瞬间完成。这意味着系统必须有无限储能可资利用。但任一实际系统总是有限的，因而状态转移不可能瞬间完成。 动态性原则可以说贯穿于系统科学及其方法的每一个具体内容中。各种具体的系统科学方法无不体现出动态性特征。