信息熵：理論與應用（簡體書）

作者：張繼國 （美國）辛格（Vijay P. Singh）

《信息熵:理論與應用》可供信息科學、管理科學和有關工程領域的研究人員與工程技術人員參考，亦可作為高等院校有關專業高年級學生或研究生的教材，或教學參考書。

前言
第1章緒論
1.1熵的發展歷程
1.2信息熵的歷史與現實意義
1.3本書的內容與結構
第2章信息與信息熵
2.1信息與信息科學
2.2信息熵的概念與性質
2.3熵的泛化與拓展
2.4熵與耗散結構
2.5極大熵原理與最小互熵原理
第3章信息熵計算
3.1問題的提出
3.2時域內計算信息熵
3.3頻域內計算信息熵
3.4連續信息熵的改進形式
第4章信息場與信息傳遞
4.1信息場的內涵及其描述
4.2信息場的結構
4.3信息傳遞及其數學模型
4.4信息動力學
第5章模糊信息熵
5.1基本定義與性質
5.2模糊互熵與混合模糊熵
5.3直覺模糊熵
第6章預測與決策
6.1熵權法
6.2多屬性決策與群決策
6.3預測預報
第7章系統優化與評價
7.1網絡布局與優化
7.2系統結構的有序度評價
7.3管理系統耗散結構
7.4土地管理的熵評估模型
第8章風險管理與不確定性分析
8.1管理系統風險分析
8.2金融風險的熵度量
8.3降雨不均勻性分析
第9章企業經營與管理
9.1供應鏈管理
9.2人力資源管理
9.3旅游管理
參考文獻

耗散結構理論認為，一個遠離平衡態的開放體系，通過與外界交換物質和能量，在外界條件變化達到一定閾值時，能從原來的無序狀態變為時間、空間或功能的有序狀態，這種非平衡條件下的、穩定的、有序的結構稱為耗散結構。一個系統要處于耗散結構，必須滿足以下4個條件：①系統必須開放；②遠離平衡態；③非線性相互作用；④漲落現象。根據這些條件，耗散結構系統可以概括為：在非平衡條件下產生的，依靠物質、能量、信息不斷輸入和輸出來維持其內部非線性相互作用的有序系統。比如城市生態系統是一個耗散結構系統，是一個經濟一社會一自然復合系統，是滿足耗散結構要求的。首先，城市存在著各種物質流、能量流、信息流，是一個開放的大系統；其次，城市生態系統是遠離平衡態的，平衡態的特征是各要素均勻單一，無序，熵值極大，混亂程度最大，顯然，城市生態系統在時間上、空間上和功能上保持有序性；再次，城市生態系統內部要素和子系統之間是非線性結構，各子系統之問也有著相互制約、相互推動的非線性關系；第四，城市生態系統不斷受到外界的影響而產生無數個“小漲落”，系統不斷受到它們的影響而偏離平衡態，當漲落影響的程度達到一定的結果時，系統就會產生“巨漲落”，從而發生躍遷，從當前的狀態躍到更有序的狀態，推動系統的向前發展。
耗散結構理論作為熵概念深化的產物，在熱力學和達爾文進化論之間建立起一座橋梁，它不僅把物理規律和生物發展規律統一起來，同時也為用物理學和化學的方法研究生物學開辟了道路。為自然科學、生命科學和人文科學三者的大統一勾畫了一幅初步的藍圖，這是20世紀跨學科研究的重大成果之一。考察任何社會結構，包括政府結構、企業結構、農村經濟結構、人事管理結構等，如果它們開放、新陳代謝、進行各種流（物質、能量、信息）的交換，合理變動，就有序，就發展，反之，則僵化、倒退、死亡。例如一個城市，就是一個高度有序的開放系統——耗散結構。它從外部不斷地輸入原材料、糧食、水、電力等，同時不斷地輸出各種產品、廢料，與其他城市和附近的農村形成相互溝通、互相依存的網絡，井而有序、忙而不亂。如果該城市被封閉和被孤立起來，則就會逐漸走向無序、崩潰乃至死亡。
2.5極大熵原理與最小互熵原理
2.5.1極大熵原理
1957年，（嘉尼斯）發表了《信息論與統計力學》一文，提出了極大熵估計原理，1982年又發表了論述極大熵估計原理的重要論文，指出：在提供信息不足和概率空間不是完備集的情況下進行統計推斷時，應充分利用現有信息，選擇具有熵最大的那一種概率分布作為統計推斷的結果。目前，作為一種最佳估計，最大熵估計方法已在最大熵概率統計、最大熵譜分析、最大熵圖像恢復中得到廣泛應用。