耗散結構是指一個遠離平衡的開放系統，在不斷與外界交換物質和能量的過程中，通過內部非線性動力學機理，自動從無序狀態形成並維持的在時間上、空間上或功能上的有序結構狀態，或叫非平衡有序結構。
基本介紹
- 中文名：耗散結構
- 外文名：dissipative structure
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
- 釋義：一個遠離平衡的開放系統
定義,舉例,地位,理論內容,結構特徵,發展套用,理論啟示,
定義
耗散結構是指一個遠離平衡的開放系統，在不斷與外界交換物質和能量的過程中，通過內部非線性動力學機理，自動從無序狀態形成並維持的在時間上、空間上或功能上的有序結構狀態，或叫非平衡有序結構。
舉例
屬於這類結構的遍及宇宙中各種系統，如貝納德流、雷射、雲街、化學振盪、生物結構，乃至城市、國家等。
耗散結構，實質上就是非平衡系統中的自組織狀態。耗散結構理論是非線性非平衡態熱力學，其基本思想是認為非平衡是有序之源，漲落是非平衡相變的觸發器。系統開放性、遠離平衡態、非線性作用及微觀過程協同性是出現耗散結構的必要條件。
地位
耗散結構理論是普里高津(I. Prigogine)提出的，業已引起物理學、化學、生物學、醫學、材料科學、經濟學等種學科的廣泛注意。普里高津因此而榮獲1977年度諾貝爾化學獎。
理論內容
耗散結構理論指出，系統從無序狀態過渡到這種耗散結構有幾個必要條件，一是系統必須是開放的，即系統必須與外界進行物質、能量的交換；二是系統必須是遠離平衡狀態的，系統中物質、能量流和熱力學力的關係是非線性的；三是系統內部不同元素之間存在著非線性相互作用，並且需要不斷輸入能量來維持。
在平衡態和近平衡態，漲落是一種破壞穩定有序的干擾，但在遠離平衡態條件下，非線性作用使漲落放大而達到有序。偏離平衡態的開放系統通過漲落，在越過臨界點後“自組織”成耗散結構，耗散結構由突變而湧現，其狀態是穩定的。耗散結構理論指出，開放系統在遠離平衡狀態的情況下可以湧現出新的結構。地球上的生命體都是遠離平衡狀態的不平衡的開放系統，它們通過與外界不斷地進行物質和能量交換，經自組織而形成一系列的有序結構。可以認為這就是解釋生命過程的熱力學現象和生物的進化的熱力學理論基礎之一。在生物學，微生物細胞是典型的耗散結構。在物理學，典型的例子是貝納特流。廣義的耗散結構可以泛指一系列遠離平衡狀態的開放系統，它們可以是力學的、物理的、化學的、生物學的系統，也可以是社會的經濟系統。耗散結構理論的提出，對於自然科學以至社會科學，已經產生或將要產生積極的重大影響。耗散結構理論促使科學家特別是自然科學家開始探索各種複雜系統的基本規律，開始了研究複雜性系統的攀登。
遠離平衡態的開放系統，通過與外界交換物質和能量，可能在一定的條件下形成一種新的穩定的有序結構。
典型的例子是貝納特流。在一扁平容器內充有一薄層液體，液層的寬度遠大於其厚度，從液層底部均勻加熱，液層頂部溫度亦均勻，底部與頂部存在溫度差。當溫度差較小時，熱量以傳導方式通過液層，液層中不會產生任何結構。但當溫度差達到某一特定值時，液層中自動出現許多六角形小格子，液體從每個格子的中心湧起、從邊緣下沉，形成規則的對流。從上往下可以看到貝納特流形成的蜂窩狀貝納特花紋圖案。這種穩定的有序結構稱為耗散結構。類似的有序結構還出現在流體力學、化學反應以及雷射等非線性現象中。
耗散結構結構特徵
耗散結構的特徵是：
②保持遠離平衡態。貝納特流中液層上下達到一定溫度差的條件就是確保遠離平衡態。
③系統內部存在著非線性相互作用。在平衡態和近平衡態，漲落是一種破壞穩定有序的干擾，但在遠離平衡態條件下，非線性作用使漲落放大，達到有序。
發展套用
比利時的普里高津、德國的哈肯、日本的久保-鈴木等學派對遠離平衡態的耗散結構理論的建立與發展作出重要貢獻。但理論尚屬初級階段，有待於發掘新的概念、規律和數學工具。耗散結構理論已用於研究流體、雷射等系統、核反應過程，生態系統中的人口分布，環境保護問題，乃至交通運輸、城市發展，人文社會等課題。
理論啟示
1.開放系統
開放系統是產生耗散結構的前提耗散結構理論強調系統的開放性，對於一個企業而言，“開放”是至關重要的，它需要與外界環境永不間斷地交換比如它需要採購外界生產資料，從外界購進先進的技術設備，企業需要受到國家法律法規及政策的制約，需要受到工商局的監督，受到稅務部門的審核並按時納稅；
另外，為了正常贏利和發展，企業需要時刻關注同類產品市場中的競爭對手，從而採取相應的競爭策略，企業需要以各種途徑了解消費群體，與之發生有效溝通，從而採取相應的行銷策略；企業需要搞自身形象設計（CI），通過廣告宣傳，讓更多的人了解自己，從而增加自身品牌的客群等等。
整個企業的發展過程都在與外界發生著物質、信息的交換，從採購到生產再到行銷，無一不顯露出作為系統看待的一個企業對外界開放是至關重要的。因此可以看出耗散結構理論中的“開放性”思想對一個企業的管理起到宗旨性指引作用。
2.耗散結構理論強調非平衡態是有序之源
這一點也明顯的體現在企業發展的過程中了，比如，中國各地推行“裁員增效”，提出“競爭上崗機制”，那么這種“競爭”就是一種非平衡態，具體體現在企業內部，它也是存在的，工作人員為了獲得更高的工資或使自己級別職稱得到提升，會更加積極地努力，擴充自己的知識，提高自己的業績。最終會使企業的整體生產效率得到提高。
另外，企業對其生產產品的定價管理也是一種非平衡態，當受外界市場的影響，產品價格相對過高而不占優勢時，企業就不得不將其價格降低，並達到一種臨時性的相對穩定。
3.耗散結構理論提出漲落導致有序的觀點
它強調系統中某個微小的變化會帶來大的結果性偏差，這體現在行銷管理中稱之為“馬鞭效應”。比如，在“禽流感”突如其來之時，全國上下一片譁然，大量禽、蛋類產品出現滯銷，那么作為一個禽類養殖企業，就會宰殺並囤積大量家禽，並投資引進清潔設備，實施裁員增效，有的甚至由於資金不能順利周轉而紛紛倒閉。作為這些企業的管理者，完全應該在亞洲出現“禽流感”首例事件時就能預見到這樣的後果，並及時採取措施——低價拋售所有禽類並發展養豬或養牛等第二行業。這便是“漲落導致有序”給人們在管理過程中的提示。
另外，又比如一個生產企業，它期初對一種產品的行銷組合是這樣的：價格策略採用撇油定價法，進行高定價策略；渠道策略採用包含批發商、零售商在內的中間商進行拓展渠道；促銷策略採用大量投放廣告，提高產品及公司的知名度。當發展一段時間後，價格在市場上不具有競爭力，需要降低時，其行銷組合中各要素都要發生相應的變化，從而才能適應市場的需求：價格策略變成低價策略；渠道策略改用直銷方式；促銷策略採用推銷人員上門推銷方式，並取消廣告投入。從而使得行銷組合形成一種新的穩定狀態。因此，“漲落導致有序”告訴人們系統中的任何一個元素都有可能隨時發生變化，而且任一元素的微小變化都能使得整個系統中的其它元素髮生變化，並最終形成一個新的相對穩定狀態。具體反映在企業管理中，管理者應該重視發生在企業中的任何意外和變化，並及時採取措施，對相應問題進行整體性巨觀調整，從而能夠維持企業穩定地發展。
