式中Sh为表征某一区域水的有序性的总熵值。显然，随着水的有序性增加，Sh变小，直至最佳有序时（R=1），Sh=0。我们改造自然的目标即在于降低区域水的熵值Sh，使其尽量接近于零，并得以长期保持。Kb为波尔兹曼常数；Wi为第i个子系统中的配容数。这势必引伸到各种事件出现的概率及其信息量。

　　熵又是单位消息的信息量，它也常被表示为：

　　式中Pi为各种配容在过程中出现的概率。因为过程中各种组合出现的概率可以表示成P1，P2，…，Pn这样一个系列，而且必须满足于

　　P1 P2 … Pn=1 (2.19)

　　于是又有：

　　Sh=-P1logP1-P2logP2-…-PnlogPn (2.20)

　　种组合出现的概率完全相等，表示为：

　　但是在水的有序性分析中，我们不期望每种情况都以相等的概率出现，事实上我们只需要唯一的组合以概率1出现，其余的组合均以零出现，即概率系列为1，0，0，…，0的形式，此时的熵值Sh最小，为0，即相当于区域中最佳有序状态的出现并保持。

　　现实的系统中，Sh既不会为最大值，也很不容易达到最小值0，实际的水的有序性度量（R）a，以这样的指标衡量，即

　　这样Ra形成一个从0到1的系列谱，当Ra=1时，水呈完全有序状态；Ra=0时，呈完全混乱的无约束状态。

　　应用Ra的度量，一方面可以评价区域中水的有序性现状，并在统一的基础上进行数量比较；另一方面，它又是监测区域质量的一个标志，尤其当评定一项大型自然工程时，Ra在工程前后的变化，将是工程有效性的极好说明。