摘 要: 文章提出了绿色企业概念,分析了绿色企业的耗散结构特征,运用耗散结构理论对绿 色企业发展作耗散结构特性分析和熵流分析,研究绿色企业及其发展演化规律,为认识绿色 企业发展提供一个新的视角,对于促进绿色企业的快速发展,有效避免绿色企业发展的瓶颈 具有积极意义。
关键词:耗散结构理论 绿色企业 熵流分析
中图分类号:F270 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2008)02-220-02
一、耗散结构理论研究
(一)耗散结构理论
比利时科学家普利高津(I•Prigogine)通过对远离平衡的物理现象的研究,于1969年创 立了耗散结构理论。他的这一重大贡献被誉为“70年代最辉煌的成就之一”,荣获1977年度 的诺贝尔化学奖。
普利高津提出:一个远离平衡的开放体系,通过与外界交换物质和能量,在外界条件变 化达到一定阈值时能从原来的无序状态变为时间、空间或功能的有序状态,这种非平衡条件 下的、稳定的、有序的结构称为耗散结构。相比之下,平衡结构的有序主要表现在微观上的 有序、是不随时空变化的“死”结构,没有进一步发展的可能;而耗散结构中的有序则表现 为宏观上的有序,是一种处于运动变化中的“活”结构,体系的状态、性能向着优化方向转 变。虽然耗散结构理论是从自然科学的研究中总结和提炼出来的,但由于它的研究对象是开 放体系,笔者认为目前出现的绿色企业作为一个复杂的动态系统,符合耗散结构的形成条件 和产生机理,可以把耗散结构理论作为一般方法论应用于绿色企业的研究。
耗散结构的形成必须满足四个条件:即必须是开放体系、远离平衡、有非线性相互作用 和存在涨落。
(二)有关耗散结构理论要点分述
1.开放系统的熵变。与孤立体系不同,开放体系中除了考虑体系内部的熵之外还必须考虑体系与外界熵的交 换,即开放体系的总熵变为:
dS=diS+deS(1)
其中:dS—系统总熵的改变
diS—系统内部的熵产生。diS不可能为负(熵增加原理)
deS—系统与外界环境进行物质交换时引入的熵变,叫熵流。它可为正、为负或为零 。
如果deS<0,且其绝对值足够大,就能够在抵消了体系的熵增加(diS≥0)之后,使体系 的总熵变减少,从而使体系走向具有生机活力的耗散结构。
2.分支理论和自组织现象。 普利高津把体系的非平衡态划分为线性非平衡态(近平衡态)和非线性非平衡态(远平衡 态)两部分。对于某一体系,若以控制参量A(A代表外界对体系的控制)为横坐标,以状态变 量X为纵坐标作图可得图1,平面上每一点代表体系的一种可能的状态。
与A0对应的X0表示平衡态,随着A偏离A0,X值(体系)也就偏离平衡态,如果A偏离 较小 ,则体系会演变到近平衡态的非平衡定态(a段),这是平衡态的延伸。当A达到或超过阈值Ac ,线段a的延续b上各非平衡定态就变得不稳定(失稳),非线性作用通过局部涨落或扰动的放 大,足以引起体系的突变,离开代表无序状态跃变到稳定的新分支c或c′上,新分支上每一 点都对应着体系的某种时空有序结构,即耗散结构。相应的分支(c或c′)称为耗散结构分支 。这种由在Ac处状态失稳而使体系突变到有序化的过程,称为非线性非平衡相变,即自组织 现象。
3.非线性相互作用。体系处于非平衡态,其内部必有“流”和“势”存在着的宏观动力学过程。从数学上来 看,一个动力学过程可用一组微分方程来描述。例如,对于最简单的单变量体系,描写体系 状态变化的状态变量X随时间t变化的动力学方程为:
此时方程有三个定态解:X=0,X=±A-Ac。用稳定性理论分析得出:当A
4.涨落。涨落也叫扰动,是指体系的某个变量或某种行为对平衡值的偏离。涨落是偶然的、随机 的、杂乱无章的,在不同状态下作用不同。耗散结构理论认为在接近平衡态的线性非平衡区 涨落的发生只使体系状态暂时偏离这种偏离状态不断衰减直至回到稳定状态。而在远离平衡 的非线性区体系中一个随机的微小涨落通过非线性的相互作用和连锁效应被迅速放大就可以 形成整体的宏观的“巨涨落”,从而导致体系发生突变形成一种新的稳定有序状态,即所谓 “涨落导致有序”。
二、绿色企业研究
(一)绿色企业的定义
绿色企业是一种现代企业,是以绿色化为核心依据生态经济规律和生态系统的高效、和 谐的优化原理,综合运用生态工程手段和一切有利于企业可持续发展的绿色技术,系统地设 计、规划要素、工艺流程以及反馈机制,组织绿色企业内部生产过程的合理循环,以节约资 源、物质,废物循环再生、能量多重利用为原则,使企业在生产过程中对环境的污染和破坏 最小并且其产品的消费也不会有害于环境的企业,这类企业由于顺应了当代社会可持续发展 的潮流,其寿命大大延长。
(二)绿色企业的耗散结构特性分析
1.绿色企业是一个开放的系统,且处于远离平衡态。绿色企业是一个复杂的动态系统, 根据耗散结构理论,系统只有不断的与外界进行物质、能量和信息的交换,即不断从外界输 入足够的负熵才有可能抵消系统自身及从外界吸收的正熵来维持系统的稳定和发展。绿色企 业是在不断与外界进行物质、能量和信息的交换过程中得以发展的,是一个开放的系统。
2.绿色企业是一个复杂的巨系统,绿色企业系统的复杂性突出表现在关系多,既有内部 的相互关系,也有内外部沟通的关系;既有稳定的关系也有不稳定的关系;既有线性的关系 ,也有非线性的关系,等等。这种纷繁多变的关系决定了绿色企业系统的复杂性。
3.涨落为绿色企业发展提供可能。处于市场经济的绿色企业,其发展时刻都受到外界环 境的冲击,每一个冲击都会形成一个涨落。不同的冲击对于不同的企业,或相同的冲击对于 不同的企业形成的涨落和所产生的强度或效果各不相同。一般而言,绿色企业是一个稳定的 相对于涨落而言非常大的定态系统,外界信息所引起涨落,对于绿色企业系统而言是微不足 道的,即使偶尔有大的涨落,也会被绿色企业系统耗散减掉。而当绿色企业系统处于某种临 界状态时,外界微小的扰动可能通过某种非线性相互作用被放大,形成巨涨落,达到或超过 某个临界值使绿色企业发展进入新的耗散结构分支,达到新的平衡从而影响绿色企业的发展 。一个微小涨落可能影响处于临界状态下的绿色企业发展,将绿色企业带向一个全新的,无 法预料的发展方向,使绿色企业发展的偶然性和不确定性增加。
4.非线性相互作用为绿色企业发展提供途径。绿色企业作为开放的系统,其发展是各种 矛盾相互作用的结果,这些相互作用可分为线性和非线性相互作用两种。线性相互作用是每 个小的相互作用的叠加,不能产生新的性质、新的结构。非线性相互作用与之不同,对象之 间的相互作用不是简单的数量上的叠加,而是相互制约、相互藕合,从而形成一种在整体上 完全不同于各部分的整体效应。绿色企业的发展是由非线性相互作用决定的。
5.绿色企业的发展是不断的达到新的稳定状态的过程。根据耗散结构理论,开放系统处 于平衡态和近平衡态时,系统不会产生任何新的结构,只有系统处于远离平衡态时才能产生 新的有序的组织结构。根据绿色企业系统与外界微扰(形成涨落)的相关性可以说明绿色企业 发展的飞跃(突变)在远离平衡态时实现。
(三)绿色企业发展的熵流分析
耗散结构理论将系统的总熵变(dS)的变化分解为与外界进行的熵交换(deS)和系统内 部的熵 产 生(diS)两部分。对于绿色企业,其系统总熵变=deS+diS。耗散结构理论认为,当系 统总熵变增加时 ,系统无序度增加,不会产生和维持任何新的有序组织结构。而当系统总熵变dS<0时,系统 有序度增加,自发地形成新的组织结构,即耗散结构。
1.熵产生和正熵流不利于绿色企业发展。由热力学第二定律知,熵产生几乎存在于任何 系统中(稳定的孤立系统除外),且熵产生总是大于或等于零,即diS≥0。绿色企业是一个 开放的 远离平衡态的系统,随着企业组织的建立与发展,在企业内部集聚着能量及资源,但同时也 在积累着正熵,即组织的无效、无序和不确定性的积累。根据耗散结构理论,熵产生必然抵 消部分负熵流的作用,增加无序度,影响或阻碍绿色企业的发展。例如:假设绿色企业与外 界不存在任何物质、能量和信息的交流,即孤立系统。孤立系统与外界不存在任何物质、能 量和信息的交换,即熵交换(deS)为零。因此,绿色企业系统的总熵变dS=deS+diS≥0 时,系统的总熵 变不断增加,无序度增大,不利于绿色企业的发展。现实生活中,完全孤立的绿色企业系统 并不存在,计划经济下企业的发展可以近似看成孤立发展的系统。根据有关研究表明,计划 经济下企业显著落后于市场经济下的企业。
绿色企业总在进行着从低级到高级、从小规模到大规模的发展变化,这说明绿色企业总 在不断与外界进行物质、能量和信息的交换。根据耗散结构理论,只有当系统总熵变dS<0时 , 系统有序度才会增加,才可能产生新的组织结构。由此可知绿色企业总是从外界吸收足量的 负熵,抵消内部熵产生,促进自身发展。然而在外界环境中,并不是所有的信息、物质都有 利于绿色企业发展,即绿色企业与外部环境间存在正熵流和负熵流。负熵流可以理解为维持 并在条件允许的情况下产生新的有序结构,促进绿色企业持续发展的积极因素;正熵流则是 破坏系统的宏观有序性,影响绿色企业发展的非积极因素。
2.正熵流比负熵流易于影响绿色企业发展。根据耗散结构理论,只有当系统总熵变(dS) 小 于零时,绿色企业才能不断产生新的组织结构,不断的向前发展。从公式dS=deS+diS, diS≥0中,我们不 难看出,只有当deS<0,且|deS|>diS时,系统总熵变dS<0,即只有当绿色企业与外 部环境间的负熵流大 于正熵流和熵产生之和时,系统才能产生新的有序结构,使绿色企业朝着健康的方向发展。 从这个角度讲,与外部环境间正熵流比负熵流更接近极值,更容易影响绿色企业发展;特别 是当绿色企业处于快速发展、内部冲突激烈的情况下,内部熵产生显著增加,相同当量的正 熵流比负熵流更易于影响绿色企业的发展,从这个意义上讲,尽量营造一个良好的、和谐的 外部环境,选择合适的时机、采取恰当的运行方式,对于有效促进绿色企业发展、建设可持 续发展社会具有重要意义。
三、结论
绿色企业是一个动态开放的耗散结构系统。绿色企业作为系统在与外界环境进行物质、 能量和信息的交换的过程中,系统从外界摄入负熵的同时也从外界摄入正熵,负熵促进绿色 企业发展,正熵阻碍绿色企业发展。随着绿色企业适应水平的提高和对外界环境刺激的适应 能力的增加,绿色企业摄取外界信息的目的性、选择性将不断增加,从而保证从外界摄入的 负熵足以抵消内部熵产生和摄入的正熵,不断促进绿色企业自主地从低有序状态向高有序状 态发展,更好的发展。
绿色企业发展是不断的达到新的稳定状态的过程。根据耗散结构理论,处于远离平衡态 的绿色企业可能在内部非线性相互作用机制的作用下,将与自身结构相干的涨落迅速放大, 越过临界值而进入新的耗散结构分支,达到新的稳定态,引起绿色企业发生质的变化。达到 新的稳定态后,绿色企业内部的非线性相互作用机制对因外界微扰引起的涨落起限制作用, 维持新的状态在一定的时间和空间里的稳定性。由此可见,绿色企业发展就是不断的达到新 的稳定状态的过程。
自身特性是绿色企业发展的内部基础。绿色企业发展不仅受到外部环境的影响和制约, 同时受到自身特性的约束。绿色企业不断发展的过程中自觉地从环境中寻求带有负熵性质的 正确信息的能力,调控企业的内部组织的机能,协调自己的发展状态,使企业系统朝有序的 方向发展、演进。
综上所述,绿色企业经营模式的健康发展必须是一个不断从非平衡状态吸取能量又不断 形成稳定的耗散结构的过程。绿色企业作为系统,在发展过程中不断与外界进行着信息交换 ,即熵交换。适当的熵流控制,可以帮助其摄入足量的有利于绿色企业发展和促进抗危机干 预的负熵,尽量少地摄入不利于绿色企业发展和危机干预的正熵,使绿色企业系统的总熵变 小于零,促进绿色企业健康发展。
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(作者简介:第一作者为辽宁工程技术大学研究生学院在读研究生;第二作者为辽宁工程技 术大学软件学院助教 辽宁葫芦岛 125105)
(责编:廉靖)
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