创新生态系统模型（精选10篇）
创新生态系统模型 第1篇
环境保护与经济发展是对立统一的。一方面, 环境与经济可以相互促进。资源环境为经济发展提供生产资料和废弃物排放、净化场所, 而经济实力的增强也会利于增加环保投资和提高环保技术水平, 进而节约资源和改善环境。另一方面, 环境与经济也可能相互制约。环境污染和资源枯竭迫使生态环境无法为经济发展提供必要的条件, 甚至制约经济发展;盲目追求短期经济效益的快速增长, 引进高污染项目、低水平扩张和粗放经营, 往往造成生态环境的更大破坏。根据路径依赖理论, 制度变迁一旦走上某一条路径, 它的既定方向会在往后的发展中得到自我强化, 过去的选择对现在的选择有很大影响[1]。如果区域产业系统进入经济与环境的冲突状态, 则这种锁定状态会在往后的产业演化中不断强化, 形成区域产业系统对锁定状态的路径依赖。基于此, 本文建立产业生态创新的路径依赖模型, 以区域生态效率为评价产业经济活动与环境平衡状态的指标, 并对大连、北京、天津、上海等城市进行实证研究, 进而从定量的角度揭示产业生态创新的路径依赖机理, 为今后产业生态发展提供理论指导。
1 路径依赖的基本原理
路径依赖问题首先由保罗大卫在1985年提出, 尔后W马兰阿瑟在此基础上进一步发展, 系统地阐述了技术演变过程自我增强和路径依赖性质的观点[2]。他指出, 新技术的采用往往具有报酬递增的性质, 由于某种原因首先发展起来的技术通常可以凭借先占的优势地位, 利用单位成本降低、学习效应和协调效应, 致使它在市场上流行起来, 从而实现自我增强的良性循环;相反, 一种品质更为优良的技术却可能因为晚人一步而陷入恶性循环, 甚至“锁定 (Lock-in) ”在某种无效状态之中。道格拉斯C诺斯把阿瑟关于技术演化过程中自我强化现象的论证推广到制度变迁方面来, 从而建立了制度变迁的路径依赖理论[3]。这一理论的核心内容是路径依赖的客观规律性, 对路径依赖的运行机理可概括为给定条件、启动机制、形成状态、退出闭锁等过程[4]。
(1) 给定条件指随机偶然事件的发生。 (2) 启动机制指系统中的正反馈机制随给定条件的成立而启动, 表现为投资一大笔初始成本建立一项制度, 适应制度而产生的组织抓住制度框架提供的获利机会产生学习效应, 通过组织间的相互缔结契约实现协调效应, 随着以特定制度为基础的契约的普遍履行, 适应性预期产生, 打破这项制度的不确定性因素随之减少。 (3) 形成状态指正反馈机制的运行使系统出现某种状态和结果, 系统演进的路径决定于系统的初始状态, 系统一旦采纳某方案, 该系统的演进路径便会出现前后连贯、相互依赖的特点。 (4) 退出闭锁指通过政府干预和一致行动实现路径替代。由此可见, 制度变迁一旦走上某一条路径, 它的既定方向会在往后的发展中得到自我强化, 所以过去的选择会产生大量的递增报酬, 而递增的报酬又使特定制度的轨迹保持下去, 从而决定经济长期运行的轨迹。沿着既定的制度轨迹, 制度变迁可能进入良性循环后的轨道, 迅速优化;也可能顺着错误的路径走下去, 甚至被锁定在某种无效率的状态中, 而一旦进入了锁定状态, 要脱身而出就会变得十分困难, 往往需要借助外部效应, 引入外生变量或依靠政权的变化, 才能实现对原有方向的扭转。当前我国产业系统已陷入经济发展与环境保护相互冲突的锁定状态, 而且这种对线性生产模式的路径依赖仍在不断增强, 要改变这种状况需要引入外生变量, 实现产业生态创新。
2 产业生态创新的路径依赖模型
产业生态创新是指区域产业系统从传统的线性生产模式向产业生态系统的转变, 包括生态制度的创新和生态技术的创新。产业生态系统首先是在1989年由美国的Frosch等人提出, 其内涵是工业系统可以仿照生态系统从生产者 (植物) 流向消费者 (动物) , 并由分解者 (真菌、微生物) 和清除者 (秃鹫等) 再循环的物质循环过程, 从而在企业之间建立共生关系[5]。产业系统的演化过程具有路径依赖特征, 因为产业系统在长期实践中形成了从自然界无偿获取原材料, 并向自然界排放工业废弃物的线性生产过程, 相应的启动机制已经建立 (包括宏观制度和微观企业运作等) , 继而形成传统产业系统对线性生产模式的路径依赖。伴随正反馈机制的运行, 这种路径依赖将逐渐加强, 只有通过产业系统的根本性变革 (即产业生态创新) 才能实现路径依赖的突破。基于此, 建立产业生态系统 (IES, Industrial Ecosystem) 路径依赖模型 (图1) 。假设IES生态效率与时间呈线性函数关系, T代表某时点, EE代表某时点的生态效率水平, a代表加速度 (为方便起见, 将不同路径起点归于原点) 。路径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别代表五种IES演化路径。路径Ⅰ表示IES从0点开始持续保持正的生态效率, 而路径Ⅱ表示IES生态效率持续为负值;加速度反映生态效率变化的速度:
(1) 当△T增大, a不变时, △EE增大;
(2) 当a增大, △T不变时, △EE增大。
对于选择路径Ⅱ的系统而言, 在B点改变路径 (即选择路径Ⅳ) 相对于在A点改变路径 (即选择路径Ⅲ) 达到既定生态效率目标 (H点) 的难度更大, 因为在相同的时间条件下需要更大的加速度 (∠HO'E>∠HOE) ;如果在B点选择路径Ⅴ, 保持与路径Ⅲ相同的加速度 (∠HOE) , 则达到相同的生态效率目标 (H点) 需要花费更长的时间。这说明产业系统生态化转型起步越晚, 越积重难返;这也反映了如何通过有效机制突破IES的路径依赖已成为生态工业文明转型时期的棘手问题。
3 实证分析与结果
3.1 数据来源和研究方法
3.1.1 数据来源
本文数据主要来源于《中国统计年鉴19992003》、《中国环境年鉴19992003》和《中国城市统计年鉴19992003》, 截取北京、上海、重庆、大连19982002年相关年度数据, 其中工业总产值以1990年不变价格计量。
3.1.2 研究方法
世界可持续发展工商业联合会 (WBCSD) 将生态效率定义为通过提供具有价格优势的服务和商品, 在满足人类高质量生活需求的同时, 将其在整个生命周期中对环境的影响降到至少与地球的估计承载力一致的水平上[6]。区域生态效率不仅要表征区域产业活动造成的环境影响, 而且要评价经济发展水平, 因此, 区域生态效率用区域经济发展水平与环境影响的比值来表示, 计算公式为:
其中, EDLi为第i个地区的经济发展水平, 用工业总产值表示;EIi为第i个地区的环境影响程度, 对工业废水排放、工业SO2排放、工业固体废弃物排放、耗煤量、工业用水量、燃料油和耗电量等7项指标进行综合评价, 前3项指标反映环境污染情况, 后4项指标反映资源消耗情况。在环境影响的综合评价中采用主成分贡献率法。考虑到生态效率指数中分子和分母评价值的量纲不同, 为使指标具有可比性, 在分析中对二级指标分别进行无量纲标准化处理, 具体方法如下:
式中, y*i是环境影响综合得分 (或工业总产值) 经过标准化处理后的指标值, yi是第i个地区未经过标准化处理的原始数值, ymin和ymax分别为该指标观察值中的最小值和最大值。在此基础上, 根据公式 (1) 测算生态效率指数, 该指数大于1则表明该地区经济发展能够弥补由此造成的环境破坏;反之, 表明该地区经济发展水平超过生态环境能承受的程度。
3.2 测算结果
在统计软件SPSS11.5上对选取的7项环境影响指标变量进行因子分析。首先计算相关系数矩阵及相应主成分的特征根贡献率。从累计贡献率看, 前两个主成分的累计贡献率为84.673%, 可以代表原始变量的基本信息。进一步计算负荷矩阵和主成分得分P1、P2, 由于篇幅所限, 这里仅列出四个城市19982002年生态效率测算结果 (见表1) , 在此基础上对四个城市生态效率趋势进行回归分析 (如图2) , 得到回归方程及其拟合度。
注*:由于2002年大连市环境影响为最小值, 为避免生态效率无穷大, 这里采用线性回归估算值2.5702。
3.3 分析与讨论
(1) 近年来大连市注重产业生态创新, 采取有效措施实现了对路径依赖的突破。20世纪90年代初, 大连市已经形成了以机械、电子、石油、化工、轻纺服装、冶金、建材等行业为主的工业结构, 但与此同时, 环境污染问题日益突出, 大连市曾多次被列为环境重点治理城市。1993年大连市开始对工业布局和产业结构做大幅度调整, 并在调整产业布局、相对集中地发展乡镇工业、调整能源工业和重化工业的空间分布、建立生态工业园等方面实现区域生态创新。大连市生态化建设虽然起步较晚, 但由于及时选择有效的区域生态转型路径, 后发优势明显, 2001年其区域生态效率指数已超过北京、上海和重庆。
(2) 重庆市的生态环境状况一直处于不良状况, 造成这种状况的主要原因是工业结构性污染严重, 经济发展水平滞后, 环境治理能力有限。表2反映2002年北京、上海、大连和重庆等四个城市的环境经济指标对比情况, 从中可见重庆市经济与环境已经陷入了恶性循环的锁定状态, 如何突破这种锁定状态是重庆面临的严峻挑战。
(3) 大连市产业生态创新对重庆市等地区的产业集群演化具有借鉴作用。重庆市生态化建设的措施应包括:第一, 调整城市的空间布局, 严格控制城区内资源消耗大、污染严重的产业的扩张速度, 将对环境影响大的工业转移到周边地区, 并将其集中在一个或若干个专业区内, 以便发挥大型污染治理设施的效率, 提高环境治理效果。第二, 调整能源工业和重化工业的空间分布。鼓励在主要能源产地发展对能源深度加工和进行转换的产业, 鼓励污染较重的重化工业集中布局到资源富足的地区, 以便集中控制污染。第三, 相对集中地发展乡镇工业, 高效利用公共设施, 减少运输费用和治污成本。
4 结论
大连市和重庆市虽然都同属老工业基地, 以老重化工业居多, 设备陈旧、污染严重、物资和能源消耗大, 但两者的产业生态系统演化过程形成了鲜明的对比。大连市在刚刚出现经济与环境冲突的时期及时采取了产业生态化转型措施, 突破了产业系统对既定范式的路径依赖, 进入了经济与环境协调的良性发展轨道;而重庆市由于缺乏得力的措施和系统本身的复杂性, 致使产业系统仍然维持在原来的以线性生产模式为主的演化路径, 未能及早转向产业生态系统, 导致经济发展和环境保护举步维艰。由此可见, 产业系统演化的路径依赖性是导致经济与环境恶性循环的根源, 针对本地区实际情况的产业生态创新是突破这种路径依赖的有效途径, 产业系统的生态化转型路径选择得越早、越正确, 经济发展与环境保护协调发展的目标越容易实现。
参考文献
[1]吴敬琏.路径依赖与中国改革[J].改革, 1995 (3) :57-59.
[2]ARTHUR B.Increasing return and path dependence in the economy[M].Ann Arbor:Michigan University Press, 1994.
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[4]刘元春.论路径依赖分析框架[J].教学与研究, 1999 (1) :43-48.
[5]TE GERTLER, B R ALLENBY.产业生态学[M].第一版.北京:清华大学出版社, 2004:15-18.
DDT对池塘模型生态系统的影响 第2篇
DDT对池塘模型生态系统的影响
运用微宇宙实验方法研究了浓度为0.2、2.0、20.0和200.0μg・L-1的DDT对池塘模型生态系统结构和功能的影响.结果表明,整个实验过程(4周)中对照组和浓度为0.2、2.0、20.0和200.0μg・L-1的DDT暴露组水体pH均值分别比实验前下降了0.28、0.19、0.15、0.38和0.37,电导率均值分别下降了 6.3%、3.1%、4.7%、6.6%和8.6%;对照组和0.2、2.0、20.Oμg・L-1组水体溶解氧(DO值)分别上升了27.3%、28.1%、26.4%和14.4%,而200.0μg・L-1组的DO值下降了7.2%.各组中总磷浓度在实验中后期即下降到较低的水平,总氮的浓度也大幅度下降.和对照组相比,200.0μg・L-1的DDT对大型水生植物优势种类浮萍(Lemna minor)的生长繁殖具有抑制作用,而其它浓度的DDT具有促进作用;DDT对菹草(Potamogeton crispus)的生长影响不明显.DDT 可使浮游动物种类减少.2.0μg・L-1的DDT对方形网纹(Ceriodaphnia quadrangula)、枝角类和桡足类密度均具有促进作用,20.0和200.0μg・L-1的`DDT使轮虫和介形亚纲动物数量在实验后期上升,除此以外,随时间的推移,各浓度的DDT使各类浮游动物密度下降的幅度均大于对照组.与实验前相比,对照组以及浓度为0.2、2.0和20.0μg・L-1的暴露组中凸旋螺(Cyraulus convexiusculus)重量分别增加了12.8%、5.3%、102.2%和219.9%,而200.0μg・L-1组中凸旋螺蕊最下降了33.8%.随着DDT浓度的升高,微宇宙中的细菌总数总体呈现出下降的趋势.整个实验过程中,对照组的群落总生产量,群落呼吸量(P/R比值)的平均值接近于1,表明生态系统成熟稳定;而各暴露组P/R比值均大于1.1,这可能与DDT对浮游动物具有较强的毒性作用,而对水生植物没有明显影响有关.
作 者：何忠文 席贻龙 陈艳 张根 温新利 作者单位：安徽师范大学生命科学学院安徽省高校生物环境与生态安全省级重点实验室,芜湖,241000 刊 名：生态毒理学报 英文刊名：ASIAN JOURNAL OF ECOTOXICOLOG 年，卷(期)：2009 4(4) 分类号：X171.5 关键词：微宇宙 DDT 大型水生植物 浮游动物 群落代谢 毒性
环城游憩带创新系统模型研究 第3篇
关键词：环城游憩带 动力系统 创新系统 运行机理
一、环城游憩带动力系统概述
发展动力是指改变或推动原有状态的力量。彭华（1999）认为旅游发展动力系统是一个由旅游消费牵动和旅游产品吸引所构成的，并由消费引导和发展条件所联系的互动型动力系统[1]。环城游憩带作为低碳经济背景下大休闲产业发展中的一种新型产物，其动力系统也是供给系统和需求系统的统一。因此本文所提出的环城游憩带动力系统包括供给系统：中介系统、创新吸引系统、支持系统，也包括需求方系统：消费需求系统。
（一）环城游憩带动力系统的模型结构
环城游憩带动力系统是一个由城市周边休闲消费牵动和休闲产品吸引所构成的，并由消费引导和发展条件所辅助的互动型动力系统。由于假日制度的短频化和休闲时间的增加，工作压力的日益增大，人们出行的愿望越来越强烈，这就从客观上决定着人们的休闲需求不断升级；然而部分地区的休闲产业还处在一个发展的瓶颈期，而解决瓶颈的关键是引导和促进休闲产业发展过程中忽视的创新（资源和产品创新、组织创新、制度创新、理念创新）系统及其重要价值。
因此，环城游憩带动力系统结构既包括休闲消费所牵动的需求系统，也包括休闲产品、休闲引导和基础条件所构成的供给系统，如图1所示。
（二）环城游憩带动力系统的要素分析
首先，休闲的核心是为了体验，而体验的最大功效在于解除城市居民和消费者遁世和寻求安宁或者追求新鲜刺激的需要，这是休闲消费者参与环城游憩带体验活动的最大诉求。
中介系统是联系环城游憩带内部供求体系不可或缺的纽带。有形中介系统是联络城市周边散落的游憩景观或休闲产品区域的各种交通、基础设施等。而无形中介系统包括传媒及其为宣传服务的各种宣传品，是休闲游憩产品顺利销售出去的良好渠道。
支持系统即支持环城游憩带发展壮大的客观大环境，是社会、经济、文化与自然环境的统一，也是环城游憩带发展的基础性条件。大环境对环城游憩带休闲吸引的营造具有很强的辅助作用。
环城游憩带发展的支持系统包括有形环境和无形环境。有形环境即支持环城游憩带发展的城市及城市外围的硬件设施。无形环境是指支持环城游憩带发展的软环境。
创新系统是环城游憩带发展的灵魂，是其长期保持生命力、长久保持发展活力的前提和重要保障。环城游憩带发展的创新系统从形式上划分可以分为物质创新和非物质创新。
二、环城游憩带创新系统模型及分析
环城游憩带的创新系统是由主、客体相互作用，创新能动方与被动方相互影响和作用的系统，由四大要素构成的。
（一）环城游憩带创新系统四要素
环城游憩带的创新系统由四大要素构成，分别是创新主体、创新客体、禀赋资源和区域创新条件。
1、创新主体
环城游憩带的创新主体主要是政府和旅游企业。政府在现阶段仍然是很重要的创新主体之一，尤其是针对环城游憩带这样的区域型旅游规划产品，但是其职能也在逐渐转变，更多地表现在为创新活动提供良好的环境、政策支持、规划引导、行业管理等。
2、创新客体
创新客体就是环城游憩带所服务的对象，即休闲游憩者。根据价值共创理论，休闲游憩者的角色和地位在参与休闲活动的过程中已经发生了转变，比如更注重追求自身的个性体验。在体验经济时代，一方面游憩者对游憩需求的内容、方式和层次都在不断更新，促使环城游憩带产品不断地进行创新和改变；另一方面，游憩者不再满足于被动地接受来自创新主体的创新成果，而是更深入地融入到创新产品的价值形成过程中去。
3、禀赋资源
禀赋资源是环城游憩带内对游憩者具有吸引力和游憩价值的自然存在、历史文化和人工创造物等的综合。禀赋资源并不是环城游憩带产品创新的决定性因素，但却是创新活动的物质载体和基础之一。禀赋资源是影响区域旅游产品创新系统的一个重要因素。
4、创新条件
环城游憩带创新条件是指所处区域的经济、社会环境以及支持产业和机构发展的现实状况。创新条件是环城游憩带产品创新活动的支撑体系，包括区域经济实力、大型购物休闲餐饮业的发展状况等。创新条件是衡量区域旅游产品创新系统运行的一个必不可少的因素。
（二）环城游憩带创新系统模型及要素分析
结合上文所述的环城游憩带创新系统的要素构成，本文构建了环城游憩带创新系统的理论模型，如图2所示。
分析环城游憩带创新系统结构的关键是把握运行创新系统内部因素的地位及其相互关系。根据产品创新的特征和环城游憩带的创新系统模型，笔者对环城游憩带创新系统结构归纳如下：
1、禀赋资源是环城游憩带创新的基础
任何的创新最终都要有一定的物质载体。虽然环城游憩带产品的创新既包括物态创新，也包括精神创意，但禀赋资源在环城游憩带产品创新中的基础作用是不容忽视的。
2、环境条件在环城游憩带创新中起支持作用
良好的环境条件在创新过程中具有资金优势、吸引人才的优势和灵活政策的优势。相关产业和机构的发展状况对创新能力也能起到保障作用，它们为创新活动在供应链、便捷性和竞争环境上提供支持。
3、创新主体与创新客体互动沟通是创新系统的核心内容
创新主体是创新活动的重要力量。网络的扩张、信息获取的方便、眼界的扩大、对个性体验的追求，使游憩者日益成为环城游憩带产品创新中的主导力量。他们从“旁观”到“参与”，从“被组织”、“被安排”到“自己组织”和“自己安排”。因此，创新主体与创新客体的互动沟通成为顺利实现环城游憩带价值的关键。
三、基于体验特征的创新系统的运行
环城游憩带创新系统的运行首先是基于创新系统内部的相互作用，包括创新主体与创新客体之间的心理互动，创新主、客体与禀赋资源之间的沟通，在互动过程中产生创新动力并依靠企业或行政的力量突破供给壁垒，从而逐渐形成环城游憩带物理场。
环城游憩带经过物理场的提升之后，还需突破一层体验壁垒，因为同样的体验型产品，由于体验引导手段和方法的差异，或者是面向不同心理状态的服务群体，甚至是因为服务时机的不同，游憩者都会因此产生不同的体验效果（谢彦君，2005） [2]。
四、结语
环城游憩带动力系统对研究环城游憩带可持续发展、保持环城游憩带良性发展周期有着重要作用，也有助于促进环城游憩带的健康成长（吴承照，1999） [3]。而环城游憩带创新系统是其中最为核心的子系统，是体现体验经济时代环城游憩带发展的关键所在。对于创新系统及其运行机理的研究将有助于提升环城游憩带理论研究的深度。
参考文献：
[1]彭华.旅游发展驱动机制及动力模型探析[J].旅游学刊，1999（3）：40—44
[2]谢彦君. 旅游体验研究[M].南开大学出版社，2005
[3]吴承照.旅游区游憩活动地域组合研究[J]. 地理科学，1999（4）：437—441
生态城市新架构及其系统模型研究 第4篇
关键词：生态城市,理论模型,架构,运行规律
一、生态城市涵义及特点
(一) 生态城市的涵义
生态城市是一个崭新的概念。它产生于20世纪60年代, 是人类对环境污染和生态破坏而造成的城市不可持续发展的深刻反思, 是人类对自我生存方式、生活方式、城市建设发展模式的一次重新选择, 是城市社会、政治、经济、文化、自然生态发展到一定阶段的必然。
笔者认为生态城市是以生态承载能力与环境容量为发展基础的, 结构合理、功能完善、经济高效、环境宜人、社会和谐的可持续发展的城市。生态城市的发展包括社会、政治、经济、文化、自然各方面的均衡协调发展。其中:社会发展程度是生态城市的内在要求, 经济发展程度是生态城市的物质基础, 文化发展程度是生态城市的人文支撑, 自然生态发展程度是生态城市的外在表现, 政治发展程度是生态城市的核心表现与动力。
生态城市是自然、城市、人有机溶为一体, 形成一个互惠共生结构复合体。其最终目标是实现人自然的和谐, 包含人与人和谐、人与自然和谐、自然系统和谐, 其中:追求自然系统和谐、人与自然和谐是基础和条件, 实现人与人和谐才是生态城市的目的和根本所在, 即生态城市不仅能“供养”自然, 而且能满足人类自身进化、发展的需求, 达到“人和”。 (邓伟, 2004)
生态城市建设是以生态经济学、系统工程学等为理论基础, 通过改变思维方式、生产方式、消费方式等, 实现经济、政治、社会、文化和环境的优化整合的过程。
(二) 生态城市的特点
生态城市是引进天人合一的系统观、道法天然的自然观、巧夺天工的经济观和以人为本的人文观, 实现城市建设的系统化、自然化、经济化和人性化。与传统城市相比具有以下特点:
1. 和谐性。
现代人类活动促进了经济增长, 但也破坏了环境, 割裂了自然系统及人与自然的和谐, 使人类处于“生态危机”的边缘。生态城市营造满足人类自身进化需求的环境;创建充满人情味、文化气息浓郁、互助协作的环境;实现人与自然共生共荣, 各行业、各部门之间的协调;经济持续发展, 社会健康稳定。其中政治、文化的作用尤重要, 政治民主将成为生态城市建设的主要动力, 文化个性与文化魅力将成为生态城市建设的灵魂。
2. 高效性。
生态城市改变传统城市“高能耗、低效率、高污染、非循环”的运行机制, 建立一种科学发展、循环利用的新机制。在不断推进技术进步的基础上, 科学高效地利用各种资源, 提高一切资源的利用效率, 达到物尽其用, 人尽其才。生态城市发展的动力源于城市内部, 源于构成生态城市的人、物、空间环境及其相互作用产生的意识、制度、资本的驱动。
3. 可持续性。
生态城市以可持续发展为根本, 着眼未来, 兼顾不同时间、空间, 充分体现自然资源与人力资源的合理配置和可持续的开发利用, 公平地满足现代与后代在发展和环境方面的需求, 不因眼前利益而用“掠夺”的方式追求城市的暂时“繁荣”, 保证其健康、持续、协调发展。
4. 均衡性。
生态城市是一个复杂的系统, 由相互依赖的经济、政治、社会、环境和文化子系统组成, 各个子系统在“生态城市”这个大系统的整体协调下均衡发展。生态城市在形态、构造和功能上是集中与分散的均衡, 任何一个组分在时空上的过度密集或分散, 都会造成生态城市的过度发展或衰退, 危及生态系统的安全。在一个生态城市中, 系统的各要素都有一个安全范围, 一旦超出这个范围, 平衡就会受到破坏。
5. 整体性。
生态城市不是单单追求环境优美, 或经济的发展, 或社会的进步或文化的繁荣, 而是兼顾社会、政治、经济、文化和环境五者的整体效益, 不仅重视经济发展与生态环境协调, 更注重文化的繁荣和社会的进步, 是在整体协调的新秩序下寻求发展, 实现人类生活品质的根本提高。因此, 生态城市是以人为主体, 兼顾社会、政治、经济、文化和环境五者的整体效益的复合生态系统, 子系统之间相互依存, 互相制约, 是一个不可分隔的有机整体。
二、生态城市的基本构成及运行规律
(一) 生态城市的构成
城市的系统结构是指城市组成要素在一定空间范围内和一定时间阶段内相互联结、发生关系的方式和秩序, 包括城市的组成要素及其相互关系。
生态城市系统是一个要素众多, 关系交错, 目标和功能多样的复杂大系统。一般来说, 生态城市由生态政治系统、生态社会系统、生态经济系统、生态环境系统、生态文化系统五个子系统构成, 而每个子系统本身又是众多要素组成的具有特定结构、功能和目的的系统, 并且各子系统之间相互联系, 相互影响, 相互制约形成纵横交错、纷繁复杂的关系。其系统构成如图1所示。
(二) 生态城市的运行
生态城市运行是生态城市适应外部环境变化及内部自我调整的过程, 反映在政治、经济、社会、文化与环境五个组成系统各组分间以及与外界系统的相互作用的单向动态变化。但这种动态变化是以政治、经济、社会、文化、和环境协调发展为基础的, 是一种特殊的生态演替过程。
生态城市的运行是按照3S原则, 即综合、协调和共生的原则, 强调各生态流发展的质量及相互之间的协调与平衡, 强调整体功能的完善, 以不断提高其整体质量水平, 达到提高整体质量水平的目的, 而不是强调增加城市生态流强度和速度, 单一提升某一个系统功能。
生态城市的运行实际上是生态城市新陈代谢的过程, 即为实现生态城市的生产、流通、服务和集聚等基本功能。各种生态流的代谢, 体现为物质流、能量流、信息流和人口流这四种生态流的交换、转化、流动等过程。
(三) 生态城市运行规律
生态城市这个社会经济自然复合系统是以一定空间地域为基础的, 它隶属于更大范围的系统, 并不断与之进行信息、物质、能量等多种“流”的交换, 是一种开放系统。生态城市各子系统之间不是简单的因果链式关系, 而是相互制约、互相推动、错综复杂的非线形关系。生态城市的运行并不是静态的平衡、绝对的平衡, 而是动态的平衡、相对的平衡, 即非平衡平衡非平衡一新的平衡的过程。而且在这个过程中, “作用力”与“反作用力”保持在可承受的时空范围 (生态稳定阀值或门槛) 内波动, 这种过程从局部、短期看是动荡的、不平衡的, 但从整体、长期看, 是一种“发展过程的稳定性” (王如松, 1990) , 亦即运行的稳定性。这是生态城市运行的本质特征, 过程的稳定比暂时的平衡更有生命力。生态城市运行的稳定性是以其各子系统发展、“协调作用”为基础的, 表现为各系统结构合理、比例恰当且相互间发展协调。由于各子系统协调有序地运转, 旧的平衡被打破, 通过正负反馈的交互作用, 新的平衡随即形成, 使生态城市总是在非平衡中去求得平衡, 形成自组织的动态平衡, 从而保持持续稳定状态, 推动其螺旋式良性协调发展。
三、生态城市的系统模型
(一) 生态城市模型
生态城市的发展取决于不同时期、不同条件下五个方面各自的作用状态和协同作用状态, 也就是说生态城市的发展是五方面协同的函数, 而具体的调控途径和规则就是通过城市空间结构的生态化和城市功能群的生态化。基于以上认识, 笔者提出城市“五位一体”生态城市模型, 即生态城市的规划建设必须在城市政治生态化、城市社会生态化、城市经济生态化、城市文化生态化和城市环境生态化这五方面的协同作用下, 才能达到政治民主、经济高效、社会文明、文化创新、环境优越的标准, 最终实现城市整体生态化的调控目标, 用概念模型表示如下:
式中:
Ceco-city, 生态城市;
Popolitics, 政治生态化:包括政治理念、行政效率、法律制度, 政府工作效率、工作作风、参与政治情况等;
Ececonomy, 经济生态化:包括经济发展空间、产业布局、经济总量和发展速度、三次产业结构和产业内部结构等;
Sosociety, 社会生态化:包括社会空间、人口、社会保障、教育、医疗、交通以及人居环境等;
Cuculture, 文化生态化:包括公众的伦理道德观、消费观念、文化制度、文化产业等;
Enenvironment, 环境生态化:包括城市环境生态空间、环境质量、环境容量、污染治理能力和生物多样性等;
t时间因素, 随着时间的推移城市生态系统结构和功能都会不断变化, 城市生态化程度也会随之变化。
(二) 模型解释
城市生态经济、城市生态政治、城市生态文化、城市生态环境和城市生态社会这五个方面相互作用、相互协调, 共同统一于生态城市建设之中, 城市在这五个层面的联合作用下实现整体的生态化, 实现生态城市的发展。
1. 经济生态化。
经济生态化与政治、社会、文化、环境生态化密切相关。经济生态化就是要实现生态经济, 它是一种可持续发展的经济, 是一种有利于地球的经济。 (莱斯特.R.布郎, 1980) 生态经济学认为:在任何物质生产活动中都存在着自然再生产和经济再生的相互制约和相互影响的作用, 其中自然再生产是经济再生产的基础与前提条件。当前经济取得了极大的发展, 创造了巨大的物质财富, 推动了社会的快速发展, 但同时也带来了自然资源的过度消耗, 生态环境的严重破坏。发达国家曾经或正在走的“先污染, 后治理”的老路不能再继续走, 必须开拓一条“源头控制, 走可持续发展”的道路, 也就是实现经济生态化。
经济生态化的核心就是实现经营理念和生产方式转变, 调整经济结构, 实现产业结构的进一步优化;以技术密集型产业代替劳动密集型、资源密集型产业;以产品品质竞争替代产品数量竞争;推进循环经济建设, 实现经济效益、社会效益、环境效益、生态效益的“多赢”。经济生态化主要包括:工业生态化、农业生态化、第三产业生态化。
(1) 工业生态化。以市场为导向, 以企业、工业园区为主体, 以提高科技水平为依托, 用生态经济学规律及循环经济方法把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈流程, 实现低消耗、高利用、低排放, 最大限度地利用资源, 提高其使用率。工业生态化重点做好:工业布局的优化与调整;推进循环经济的发展;引导传统产业和企业的生态化改造;推动集群经济的发展;推广绿色能源的使用, 实施绿色能源战略、废物资源化战略等。
(2) 农业生态化。运用生态经济学原理, 以市场为导向, 不断优化农业内部结构, 改善农业基础设施, 培育与建设生态种植业、养殖业或无公害绿色菜篮子工程、高档次的园艺业, 高科技含量的加工业及活跃的流通产业, 逐步形成具有地方特色的优质、高效及无公害农副产品系列与品牌。通过种地与养地相结合, 充分利用和保护农业资源, 使资源利用、环境保护与经济增长形成良性循环, 不断提高农业的可持续发展能力。生态农业建设内容主要包括:优化农业结构, 大力发展经济效益较高且对环境影响较小的特色农业和经济作物, 重点发展一些农产品精加工项目;改善农业基础设施建没, 加强农田基本建设工程;建设绿色食品基地, 促进农业产业结构向绿色化、产业化、标准化方向发展;改善农业生态环境质量状况, 大幅提高农业资源利用效率;推进林业生态体系建设, 构建稳定的林业生态系统等。
(3) 第三产业生态化。以提高资源利用效率为核心, 加快传统第三产业的生态化改造, 积极发展以绿色物流业、生态旅游业、绿色饭店、环境服务业等为主要内容的新兴第三产业, 优化生态服务业产业结构, 增强生态服务业的竞争能力。主要建设内容包括:一是发展生态旅游, 结合地方特色的生态环境优势, 发展以回归自然、认识自然、热爱自然、保护自然、陶冶情操为主要内容的生态旅游业, 使生态旅游成为旅游业的龙头, 成为地方国民经济的重要支柱产业。二是建设生态物流业, 培育一批具有市场竞争能力、经营规模合理、技术装备水平高、注重资源与环境、生态效益优势的生态物流企业, 最大限度降低物流中的能耗和货损, 推进物流经营的绿色化。三是建设生态服务业, 运用安全、健康、环保理念, 坚持绿色管理、绿色消费、绿色运行的方针, 创建绿色餐饮、绿色商场、绿色机关等;建立以资金融通、技术咨询、信息服务、人才培训等为主要内容的服务体系。
2. 政治生态化。
我国正处于市场经济初级阶段, 政治体制改革正逐步展开, 传统的政治体制、政治理念、民主法制程度等一系列政治上层建筑正在发生着重大变化, 正在朝着生态化方向发展, 这也是今后一段时间内政治建设的重要任务。政治生态化的主要内容包括:
(1) 政治理论生态化。即政治学理论借助生态理念, 建构起生态化的政治理论, 要求政治活动必须从全人类的生存利益出发, 建立国际政治经济新秩序, 推动人类社会的可持续发展。
(2) 执政理念生态化。转变施政观念, 放弃政治中心主义和政治独尊主义, 融政治于社会, 实现政治社会化, 以社会为服务对象, 满足社会发展对于政治支持的要求, 为社会发展创造良好的生态政治环境。
(3) 加快政治体制改革, 将生态政治核算机制纳入政治决策和制度创新的经常化规范之中, 借以判断政治决策与制度创新的政治生态效益;加快以民主为主旨的生态政治建设, 构建起以人民、社会组织为监督主体的政府行为监督和制约机制等。
3. 环境生态化。
环境包括自然环境与人工生态环境, 所谓人工生态环境就是社会经济以及沟通自然、社会、经济的各种人工设施与上层建筑共同体。环境生态化就是人与环境的和谐, 是人类与环境相互作用中最本质的内在联系, 也是人类与环境相互作用中的核心规律。环境生态化就是实现人与环境从适应生存, 到环境安全, 到环境健康, 到环境舒适, 最后到环境欣赏的过程, 这五个层次在和谐程度上是逐级递增的。环境生态化内容主要包括:
(1) 城市环境要素的生态规划与污染控制, 主要指城市水环境、大气环境、噪声环境以及同体废弃物环境的管理。
(2) 城市景观生态建设, 在尊重自然、尊重人性、尊重文化基础上, 克服趋同化、一般化, 体现城市个性和特色。
(3) 城市生物多样性保护, 生物多样性的保护包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性以及景观多样性的保护, 生物多样性保护不仅是建立各种保护区, 而且要从制度、意识和技术上给予支持。
(4) 城市资源能源集约利用, 包括水资源的节约利用, 限制高耗水工业项目的发展, 提高工业用水重复利用率。
(5) 土地资源的保护, 保证农业用地、城市建设用地和生态用地的“动态平衡”, 及能源的合理开发, 开发可再生新能源, 不断提高清洁能源在能源消耗总量中的比重, 努力减少煤炭的消耗总量, 降低工业产品的单位能耗;加强城市园林、道路等绿化等。
4. 社会生态化。
人类社会正处于工业社会向生态社会过渡的重要转型期, 与此相对应, 生态文明正在逐渐取代工业文明, 城市社会生态化是生态城市建设的最终目标。社会生态化体现在人与人之间的和谐、人与自然之间的和谐, 体现于全新的发展观、幸福观、生产观、消费观等影响人类思维方式、行为模式和生活方式的观念之中 (张鸿雁, 2002) 。社会生态化主要包括:
(1) 构建生态交通体系。城市交通生态系统是城市功能子系统之一。在生态城市建设中, 有必要构建与生态城市相匹配的健康、安全、高效、舒适的循环体系生态交通体系。
(2) 构建生态人居环境。在宏观层面上构建经济、高效的人居生态格局, 提出合理的开发时序, 实施人居组团生态规划和人居环境功能提升。
(3) 社区建设。对各片区的社区现状进行评估分档, 并提出各档社区生态建设方向, 统筹规划各密度居住类型的社区布局, 优化社区公共空间;在微观层面加强生态型住宅建设, 提高社区服务水平。
(4) 加强城市基础设施建设。基础设施作为城市社会经济活动的空间物质载体, 既为物质生产又为人民生活提供一般条件的公共设施, 是城市赖以生存和发展的基础。它不仅反映城市的综合实力和竞争力, 还反映出城市居民的生活质量和社会福利水平。因此要加强教育、医疗、体育、文化等设施建设。
5. 文化生态化。
文化具有二重性, 它既是人类生存发展中所创造的物质和精神财富的总和, 又对人类自身的生存和发展产生巨大影响。因此, 人类的生存发展离不开良好的自然生态, 人类和自然的和谐发展, 同样也离不开良好的生态文化。文化生态化就是从传统工业文明时代向生态文明时代的转变, 生态文化教育即将成为一种新的文化标准。生态文化就是从人统治自然的文化过渡到人与自然和谐的文化。这是人的价值观念根本的转变, 这种转变解决了人类中心主义价值取向过渡到人与自然和谐发展的价值取向。生态文化重要的特点在于用生态学的基本观点去观察现实事物, 解释现实社会, 处理现实问题, 运用科学的态度去认识生态学的研究途径和基本观点, 建立科学的生态思维理论。文化生态化的主要内容有:
(1) 传统价值观到生态价值观的转变。价值观是人们行动的主导, 有什么样的价值观就会有什么样的行为, 传统的价值观认为:凡是没有劳动参与的东西或者不能交易的东西, 都是没有价值的, 因此环境资源没有价值。这是现实中造成环境污染、生态破坏和资源枯竭, 阻碍和制约经济社会可持续发展的价值观根源。生态价值观认为:无论从功效论、财富论或地租论上来分析, 环境资源是有价值的。因此生态城市建设必须建立在生态价值观的基础上。
(2) 改变传统消费模式, 构建生态消费模式。生态消费是一种适度消费, 是一种可持续性的消费模式, 是一种全面消费, 是当代人类应该选择也必须选择的消费模式, 唯有这种消费模式, 生态城市建设才能协调可持续发展。
(3) 构建绿色生活方式。生态环境的恶化促使人类必须选择一种与环境承载力相适应的生活方式绿色生活方式。绿色生活方式是可持续发展在社会生活中的具体体现。这种生活方式是既能满足当代人生活的需求, 又不危及后代人满足其需求的各种生活方式的总和, 是一种文明、健康、科学的生活方式。
(4) 建设传承与创新的融合文化。重视历史文化的延续性, 民俗和传统文化的传承历史, 城市文化历史的经营;拥有强有力的创新文化, 允许不同背景的语言、习俗和伦理相互交流。
(5) 保持城市个性化的文化。人文意蕴的设计要基于区域的禀赋特质, 包括历史地理层面、自然生态层面、区域行政层面。
(6) 重视科教普及。科教作为基础性力量长期发挥作用, 通过科教的普及发展, 全面提高城市居民素质。高素质的人力资本是城市可持续发展的核心, 提高人口素质本身也是发展的目标。
参考文献
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[7].马道明.城市的理性——生态城市调控[M].南京:东南大学出版社, 2008
创新生态系统模型 第5篇
基于AHP-MF模型的城市生态系统健康评价
建立城市生态系统健康评价的指标体系,构造各层因素的判断矩阵,用Mathematic软件计算出最大特征值及其特征向量,并检验判断矩阵的`一致性,最后用Fuzzy数学的方法进行评价.将模型编成计算机程序和软件,实现了城市生态系统健康评价的计算机操作.
作 者：陈东升 赵丽宾 李科学 CHEN Dong-sheng ZHAO Li-bin LI Ke-xue 作者单位：郑州轻工业学院,信息与计算科学系,郑州,450002刊 名：河南大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF HENAN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)年，卷(期)：200535(3)分类号：X171.1 O159关键词：城市生态系统健康 判断矩阵 一致性 指标体系 评价
林业企业信息生态系统模型构建研究 第6篇
一、林业企业信息生态系统概述
美国学者纳笛 (Bonnie A.Nardi) 与欧戴 (Vicki L.0’Day) 于1998年首次提出信息生态系统这一概念, 他们认为信息生态系统是由人、技术、实践与价值等四个要素组成的, 系统之中的部分与整体之间存在着复杂的交互关系。国内学者李美娣 (1998) 则认为信息生态系统是由信息自身、生命体与环境等三要素之间通过相互作用而形成的有机整体。娄策群 (2007) 指出信息生态系统是信息人之间、信息人与信息生态环境之间相互联系、相互作用而构成的有机整体。国内外学者对信息生态系统的定义略有不同, 但总体上可以将其看作由信息本身、信息环境与信息主体三大要素相互联系、相互作用从而形成的有机整体。
由此我们可以给出林业企业信息生态系统的定义, 它是指在林业企业的范围之内的信息各大要素及要素之间相互关系的总和, 主要是由信息人、信息本身和信息环境 (可以划分为内部环境与外部环境) 组成。它既包含了林业企业在进行信息管理过程中所涉及到的各大组成要素, 也包含了这些信息要素在整个信息管理过程中的相互影响和相互作用的有效机制。
二、林业企业信息生态系统构成要素分析———信息生态因子分析
林业企业信息生态因子, 是指在林业企业所处的内外部信息环境中, 对林业企业开展生产经营等活动施加直接或间接影响的各种信息要素, 可以将其划分为信息、信息人和信息环境三个维度。
1.信息因子分析。信息作为林业企业信息生态系统研究和控制的客体, 它的概念范围很广。通常来说, 它是指林业企业中各种生产经营活动的运动方式和状态, 即连接林业企业内外部事物运动的状态和方式。它包括抽象层次和物质层面上的信息。物质层面上的信息就是林业企业信息生态系统研究和加工的对象, 比如信息技术、信息载体、信息设备等。而抽象层面上的信息是指物质层面的信息所反映和传达的抽象内容。
2.信息人因子分析。信息人作为林业企业信息生态系统的主体, 对林业企业信息生态系统中的各种信息活动所涉及的信息人员、信息载体、信息技术、信息内容等各要素进行组织与控制, 并根据信息生态系统的需求来对林业企业的各种信息资源进行合理配置。按照其在信息生态系统中角色扮演的不同, 可将其划分为信息生产者 (林业企业本身) 、信息传递者[政府部门、行业协会 (商会) 、媒体]、信息消费者[目标顾客 (个体、企业) ]和信息分解者[政府部门、行业协会 (商会) 、媒体]四类。
在林业企业信息生态系统中, 林业企业本身作为信息生产者, 是所有信息活动的开始, 它将生产出的信息经过信息传递者、信息分解者等信息中介传递给信息消费者 (也可以直接传递到信息消费者) , 它是信息生态系统的活力来源;政府部门、行业协会 (商会) 、媒体等同时扮演着信息传递者与信息分解者两种角色, 他们是信息活动的中介, 承担和负责信息的选择、传递、加工修改、提炼与反馈, 它们是维系信息生态系统输入与输出平衡的关键;目标顾客 (个体、企业) 作为信息消费者, 它是信息活动的终点, 它们是整个信息生态系统生态价值的最终创作者、体验者或受益者。它们之间既有明确的角色界线, 又存在相互依存、转化的特点, 并且富有动态性, 在不同的时间或地点下可能出现角色的转换。
3.信息环境因子分析。这里的信息环境是指林业企业内部和外部一切和林业企业的信息活动息息相关, 除开信息主体之外的对林业企业信息主体生存和发展施加直接或间接的影响的各种要素的总和。一般来说, 我们将其划分为内部环境和外部环境两部分。外部环境因素主要包括影响林业企业生产经营活动的文化环境、经济环境、政治法律环境、市场环境和行业环境;从微观角度来说, 主要包括林业企业目前使用的信息技术、信息管理系统、信息网络、信息资源等。
三、林业信息生态系统模型构建
根据前面的分析, 林业企业信息生态系统主要由信息因子、信息人因子和信息环境因子构成, 信息人主要包括信息生产者 (林业企业) 、信息传递者 (大众媒体、行业协会等) 、信息消费者 (顾客) 、信息分解者 (政府、中介机构) ;信息环境包括内部环境 (信息技术、信息管理系统、信息网络、信息资源) 和外部环境 (经济、政治法律、文化、市场、行业) 。信息—人—信息环境之间的这些相互作用关系构成了林业企业信息生态系统。根据系统构建原理我们可以构建出系统模型, 如图1所示。图中双箭头表示林业企业信息生态系统中信息人之间的信息流动与联系, 单箭头表示各信息生态因子之间的信息流动。
四、结语
本文基于系统论的思想, 从生态系统的视角出发, 分析了林业企业信息生态的内涵及其构成因子, 并构建了林业企业的信息生态系统模型, 希望可以对广大林业企业的发展和信息生态的建设带来一些启示。
摘要：建造一个生态运行良好的林业企业信息生态系统是林业企业实现信息化、效益化, 推动林业发展的必然要求和基本途径。本文在明确林业企业信息生态系统的相关概念之后, 对林业企业信息生态系统的构成要素 (信息人、信息、信息环境) , 即信息生态因子进行分析, 然后运用系统论的方法, 构建出林业企业信息生态系统模型。
关键词：林业企业,信息生态系统模型,信息生态因子
参考文献
[1]Bonnie A.Nardi and Vieki L.0 Day.Information Ecologic:Using Technology with Heart[M].England:The MIT Press.1999:49—50.
[2]李美娣.信息生态系统的剖析[J].情报杂志, 1998 (7) :4.
生态学习环境的系统模型及其构建 第7篇
一、生态学习环境的含义及其特征
1. 生态学习环境的含义
荷兰开放大学教授Kiershner,P.认为学习环境是学习者能找到充分的信息资料和教学辅助手段的地方[2]。北京师范大学陈琦教授认为学习环境是指学习者在学习过程中可能与之发生相互作用的周围因素及其组合,包括内容工具、人物关系和情境三方面[3]。综上所述,学习环境是指以学习者为中心,并以学习目的、过程和结果为导向,包含物质资源、信息资源、组织资源以及学习者自身主体性资源为一体的条件总和。
生态环境是指生态因子综合在一起,构成影响生物的个体、种群或某个群落的环境,上至整个生物圈和智能圈,下至栖息或局部环境[4]。另外,基于系统论的方法论要求,要把研究对象当作一个系统,从系统总体出发,在系统与要素、要素与要素、系统与环境的相互作用中解释与处理研究对象的特质和规律[5]。因此,以学生为中心的生态学习环境,内含于各级各类学校教育生态环境,进而上溯到教育生态环境层面,形成一种上层以下层为中心,随下层的变化而变化,并时刻影响和控制着下层变化和发展的良性循环系统。
2. 生态学习环境的特征
(1)系统性
生态环境是相对于某个中心而言,基于不同的中心,整个生态环境被划分成无数个层级,从而形成无数个子系统,各子系统与整个生态环境系统之间是部分与整体的关系。首先,以学生为中心的学习环境从属于学校教育生态环境进而属于整个教育生态环境,由此层层递进直至生态环境系统的顶层,生态环境系统由所有的子系统构成。其次,各层级生态环境系统之间并不孤立存在,而是呈现出同层之间相互影响、上下层之间控制与改变的关系。
(2)主客统一性
一方面生态学习环境的物质层面,如地理位置条件、学校硬件设施等方面是客观存在。另一方面生态学习环境的中心是具有主观能动性的学生,学生拥有自身主体性资源。从微观层面上来说,以学生个体为中心的学习环境会由于学习者自身主体性的不同而产生差异。因此,不能仅以外部客观物质存在来衡量学生的学习环境,即使同样的物质环境对于不同的学生来说,其产生的作用也是不一样的。
(3)差异与不平衡性
生态教育系统下包含了无数个具体的学习环境子系统,各子系统由于历史发展等原因彼此之间存在差异与不平衡性。比如以社会群体为中心,我国是一个统一的多民族国家,不同的民族受到不同历史文化的影响,因此各民族群落之间的学习环境存在一定的差异;以地区为中心,我国东西部地区之间、城市和农村之间由于经济发展水平不同从而造成学习环境在物质层面存在着一定的差距,表现为地区之间的不平衡;另外,以学生个体为中心,其身心发展本身具有不平衡性,因此就其自身发展而言,学习环境也具有不平衡性。
二、构建生态学习环境的原则
1. 教育性原则
教育学家赫尔巴特曾提出教学活动永远具有教育性,因此教育性是学习环境区别于其他环境的重要特点。同教育一样,学习环境的主体是人,其目的是为了促进人的发展。因此,在构建生态学习环境时必须遵循教育性原则,尤其是面对基础教育学生,其心智发展正处于形成和上升时期,较为缺乏明辨是非的能力,容易受到外部环境的影响,在此阶段必须对学习环境里面不利于学生身心发展的条件和事物加以规避。
2. 有效性原则
学生尤其是低学段的学生对学习环境较为缺乏明确的认识,相对于成年人来说,学习环境的选择和利用多为被动地接受。因此,为了提供给学生更加优越的学习环境,构建生态学习环境时必须要坚持有效性原则,要意识到“生态”并不是意识层面上的空谈,而是要追求学习环境优化的实际效果,不是为了学习环境的改变而构建,而是为了学生的发展而优化。
3. 平衡性原则
上文谈到学习环境具有不平衡性,这种不平衡性在一定历史条件下将会继续存在,并且不会消失。构建基础教育生态学习环境不是为了消除不平衡,使每一个学生所处的学习环境都一样,而是旨在能够尽量满足每一个学生对学习环境的需求。从现实情况来看,生态学习环境的平衡性主要任务是尽量缩小地区之间在教育资源配置上的差距,使得落后地区的学生也能享受到良好的学习环境。
三、生态学习环境的系统模型
在生态学习环境系统中,自上而下形成三中心三层次的系统模型,如下图所示。
模型中,左侧的圆框代表着三个不同层次的中心,右侧的方框代表着不同层次的环境系统,从而形成自下而上改变与反馈、自上而下控制与影响、同层之间相互联系与影响的良性循环系统。以学生为中心的环境系统为学习环境生态系统的内部系统,也即是学习环境的微观生态,它从教育和学校教育的生态环境系统中演化而来,而学校教育和教育的生态环境系统则称之为外部系统,也即是学习环境的宏观生态。在一般系统论中,系统概念的外延首先必须满足一般性的要求,即它的外延包含自然界和社会中的一切系统,整体性原则是系统论的核心原则[4]。这意味着,我们在构建生态学习环境时不能把同层或是上下层环境系统之间的联系打破,孤立地对待。
四、构建生态学习环境的策略
1. 基于系统外部的生态学习环境构建策略
生态学习环境系统的外部是以学校教育和教育为中心的环境系统,具体包括自然环境、社会环境和规范环境三个子系统。教育的自然环境通常是指生物环境和非生物环境两类,其中生物环境包括植物、动物、微生物等,非生物环境包括地势地貌、江河湖海等,这些自然因素围绕着教育并影响着教育的方方面面。目前,我国自然生态环境情况不容乐观,已经阻碍着我国经济社会的可持续发展。教育也深受其害,如果学生长期置身于空气污染、水污染的自然学习环境之中,其身心的发展必将受到极大的损害和阻碍。因此,改善学习环境的自然生态系统刻不容缓,应当深入研究环境变化原因,遵循自然发展规律,促进人与自然环境的和谐友好相处。
教育的社会环境包括政治环境、经济环境和社会氛围。从政治环境来说,应当利用教育和政治的相互作用,提升教育的社会地位。良好的政治环境应当为教育生态系统的人力、财力以及物力上提供应有的保障和监督,促进地区之间教育的均衡发展,提升教育主体的民主法制意识,推动教育生态的协调发展。从经济环境来说,经济发展要为改善学生学习环境提供财力支撑。经济决定了教育发展的规模与速度,决定了所培养人才的规格,决定着教育的内容与方式。总体来说,教育的投入还远远不够,偏远地区的农村教育依然处于落后状态。从社会氛围上来说,社会氛围以内隐和默会的方式影响着学生的学习环境,社会所提倡的价值观念影响着教育的内容以及学生的学习方式。如终身学习思潮、全民读书活动、全民健身活动等影响着学生德智体美劳的发展。因此,应当营造良好的社会氛围,使得教育更好地践行社会主义核心价值观,体现教育与社会的协调发展,以改善学生的学习环境。
教育的规范环境包括文化环境、科学艺术和民族宗教等方面。规范环境又称精神环境或价值环境,它是人类在社会群体生活中所形成和特有的态度、风气、气质与观念[6]。规范环境通过对学生的心理影响来改变学生的学习习惯和行为,因此,它是更贴近于学生学习环境的内部层次。学校教育传递文化的过程,从内容到形式,都要在一定程度上适应当地的文化生态环境[7]。另外,由于我国多民族的特点,生态教育的规范环境必然呈现出文化多元性,在教育过程中必须尊重各民族的生活习俗和文化内容。
2. 基于系统内部的生态学习环境构建策略
在生态学习环境的内部系统中,自然环境具体演化到学校所处的区县位置、学校建筑、教室装修等为学生学习所提供的硬件资源。如依山傍水的学校相对于城市钢筋水泥丛林里的学校更能让学生感受到大自然的气息,校园中栽种合适的绿色植物有助于散发氧气、吸收毒气。有研究发现,绿色植物所散发的芬芳,有助于学生减轻压力,缓解疲劳,使其处于一种轻松稳定的氛围之中[8]。另外,城市的学习能为学生提供更加优越的学习条件和丰富的学习资源。因此,学校建设在规划是应当综合考虑各项因素。
社会环境演化成具体的教育政策、学校收费情况、学校人数以及校外辅导机构等贴近于学生学习生活的因素。如我国2006年修订《义务教育法》,规定由农村向城市逐步免除义务教育学杂费,减轻了经济负担给学生学习带来的压力,从而优化了学生的学习环境。因此,在经济发展的前提下应当继续加大对教育的投入,尤其是对偏远农村地区,逐步普及我国学前教育和高中教育。另一方面,我国基础教育学生参加校外辅导的现象蔚然成风[9]。我们提倡减轻学生的课业负担,然而在现实情况中却出现另外一种情景,即学校减负,家长增负。学校所预留给学生的业余时间很大一部分被补习班和兴趣班所占有,在一定程度上不利于学生身心健康发展。
规范环境具体演化到学校所在地的民俗民风、学校所提倡的学习风气以及学校具体拥有的课程资源等方面。当前,在教育信息化的推动下,网络课程资源丰富、获取便利,是现代学生学习方式的流行趋势。其中如泛在学习已经成为下一代数字化学习的重要发展方向。在这样的情况下,网络中不利于学生身心发展的内容也将会充斥其中,因此也必须重视网络学习环境的生态建设。要以学习者为中心,从整体上优化网络学习环境,强调学习资源的可持续发展,并突出学习者和学习资源之间的相互作用关系[10]。另外,应当加强校本课程的生态建设,为学生提供更加丰富和贴近生活实际的学习资源,开发时注重校本课程与其他课程的比例,使得学生学习环境的信息资源结构平衡。
参考文献
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创新生态系统模型 第8篇
1999年, Barabási等发现无标度网络开辟研究复杂系统的新途径[1]。这一理论正成为图论、计算机网络、生态学、脑神经科学、管理学以及社会经济学等不同领域的研究热点。
作为一门新兴学科, 很多学者将生态工业系统视为一个复杂网络[2]认为生态工业系统趋于复杂, 相应区域的生态承载能力将提高;Erkman[3]认为生态工业体系的“营养结构”并不比自然生态系统简单。Korhonen[4]认为生态工业系统中多数成员通过循环利用等手段形成一个复杂网络。笔者曾在《系统工程》发表《复杂网络理论在生态工业系统的应用研究》一文, 但所得结论与无标度网络模型有一定差距:无标度网络模型的幂次定律中κ-γ项中的幂指数γ值通常为2～3[5]。而笔者所得γ值为1.32～1.41[6], 明显小于该模型的特征值, 但与宋雨萌等研究所得γ=1.6相接近[7]。显然, BA模型未必能完全解释生态工业网络的形成机制。
从各学科理论背景出发, 很多学者对BA模型进行改进, 如局域生长演化模型[8]、考虑适应性的模型[9]等。因此, 对BA模型必要的改进以期更准确解释生态工业复杂网络形成机制非常必要。 而面向生态工业系统的网络结构具有节点相关性、节点吸引能力以及物质/能量流动的有向性等自身属性, 为此, 本文从这些属性出发, 添加BA模型中的某些参数和假设关系, 修改生态工业系统的择优机制, 构建并论证生态工业系统的复杂网络结构模型。
2 基于生态工业网络的BA模型修正
2.1 BA模型介绍
Barabási和Albert提出的BA模型利用增长机制和择优机制解释复杂网络中无标度性的形成。BA模型初始时刻假定系统中有少量节点, 每个固定时间会新增一个节点与网络中原节点连接。 原节点与新节点相连接的概率正比于原节点的度, 此即为择优连接。BA模型算法描述如下:
初始状态: 给定m0个节点;
增长机制: 每个时间步重复增加一个新节点和m (m<m0) 条新连线;
择优机制: 新节点按择优概率
2.2 面向生态工业网络的BA模型择优机制修正
①节点相关性
理论上BA模型中任何节点都可以直接连接, 但生态工业系统中企业连接取决于物质/能量的技术和经济要求。企业现有技术水平上资源的可用性、地理位置[10,11]、企业规模等都影响到企业进入系统的决策。生态工业系统表现为一个区域性的功能网络[12]。因此, BA模型中可增加生态工业系统各企业 (节点) 的属性值参数ai (ai为一维函数, ai∈ (0, 1) ) 和企业“相关性系数”hin (i代表系统中原有节点, n代表新节点, 则hin=1-|ai-an|, 其中, hin∈ (0, 1) ) 。可知, ai和an差值越小表示企业技术和经济要求越低;hin值越大, 两个企业连接概率越大。一个企业 (节点) 与新企业连接的概率与两者相关性成正比, 即:Πki∝hin.
②节点吸引能力
BA模型中, 原有节点获得连接的概率总是大于新节点, 形成“马太效应”。而在生态工业系统形成中, 影响系统形成的一个重要因素是“吸引因子”[13]。BA模型中应考虑这一因素, 可以认为节点获得新连接的能力取决于吸引力因子ηi与节点度数ki (已有连接数量) 。用p和1-p表示两者的作用力大小。
生态工业网络中原有节点获得新连接的概率正比于“节点度”和“节点吸引力”的综合作用, 即Πki∝ (pηi+ (1-p) ki) 。式中:Πki表示节点i获得新节点的概率, ηi表示节点i的吸引力, ki表示节点度数。p∈ (0, 1) 为吸引力影响因素的权重或重要性, 1-p表示节点度值的权重。
③网络的有向性
生态工业系统中的物质/能量流动是有向的。这是与BA模型中无向网络最大的区别。生态工业系统中企业之间会形成各种负责的链接。受篇幅限制, 本文只讨论基本的两种情形:企业只带出边, 企业只带入边。
当系统出现带有出边的新链接时, 原有节点获的链接概率取决于其入度值, 入度值满足以下条件:
生态工业系统中原有节点获得新连接的概率应满足以下条件:
3 生态工业系统复杂网络结构模型
3.1 模型算法
修正的生态工业系统复杂网络结构模型同样以增长机制和择优机制实现网络演化。 增长机制以等间隔时间向网络植入新节点。而择优机制有所变化, 系统中企业链接的选择优势取决于该节点度值、节点相关性hin、初始吸引力ηi以及新节点带入边/出边的概率α等。模型算法如下:
①在初始时刻t0给定一个初始网络具有m0个节点、e0条边。每个节点赋予一个随机“类型”参数值ai, i=1, 2, , m0, 服从 (0, 1) 分布;且有一个随机吸引力参数ηi, 服从期望值 (平均吸引力) 为〈η〉的某一特定分布。
②等间隔时间植入一个新节点n. 概率α情况下, 节点n带有m条出边;概率1-α下带有m条入边。赋予其在 (0, 1) 之间同ai分布一致的随机位置参数an和吸引力参数ηn, 与ηi一致。
③计算节点连接概率。t+1时刻, 网络中有t+m0个节点, 根据公式hin=1-|ai-an|, 计算新节点n与网络中原有节点的相关性。
a.如果节点n带有入边, 原有节点i获得新连接的概率满足式 (1) , 按新节点n与节点i的连接概率大小, 选择m个节点与之相连;
b.如果节点n带有出边, 原有节点i获得新连接的概率满足式 (2) , 同样按连接概率大小选择m个节点与之相连。
④重复植入新节点到规定时刻T, 得到规模为N=m0+T的网络。
上述算法中的α、m0、e0、m、N值以及ai和ηi的分布等参数都事先设定。
3.2 生态工业系统复杂网络结构模型的理论解析
如果节点的度值遵循幂律分布, 则证明修正后的生态工业网络具有无标度特征。考虑到生态工业网络结构的有向性, 需要分别求解节点的入度值和出度值。
(1) 生态工业系统复杂网络结构模型入度值求解
复杂网络中用来计算度值分布的动力学方法主要有Barabási、Albert和Jeong[14]等提出的平均场方法和Krapivsky等[15]提出的率方程方法。本文选择运用较多的是平均场方法计算度值。
假设k连续分布, 则节点i在单位时间内入度值的变化符合:
即:
将式 (3) 分母进一步化简。
首先, 根据模型的生成规则可知节点的平均度数〈k〉=2m. 在t时刻, 网络中所有原有节点之和为2mt-m, 即:
一个网络的出度和与入度和必相等, 则∑kIni=∑kOuti=mt. hin满足一个特定分布, 假设
其次, 节点吸引力ηi存在常数期望值〈η〉=η*.在t时刻, 对于网络中所有原有节点吸引力之和,
将
调整该一阶线性微分方程得到:
两边求积分:
令
可知ti时刻第i个节点进入网络, 是一个带出边不带入边的节点, 即: kIni (ti) =0。将其代入上式,
得到kIni的表达式:
所以:
由于按等间隔时间植入节点, 设条件P (t) 在 (0, m0+t) 上均匀分布。即:
节点度值分布概率满足:
可得:
将U值代入上式, 得:
可知节点的入度值符合幂律分布:
r的取值范围与α、p、δ、η*、hin和ε有关。对于一个网络, 影响ε和δ的值由hin决定, 所以一个生态工业网络结构取决于hin、η*和p.其中:α值由网络中产业链性质、规模等因素决定;hin反映节点企业在行业属性、技术水平及地理位置等因素上的差异;η*反映各节点能力差异;p反映连接过程中吸引力和节点度值的重要程度。
(2) 生态工业系统复杂网络结构模型出度值求解
同样, 节点出度值变化满足条件:
可得:
上式满足幂律分布, 其中:
修正后的BA模型所生成的生态工业系统复杂网络结构具有无标度的复杂网络特征。
4 生态工业系统复杂网络结构模型仿真
4.1 仿真设计
(1) 参数设置
①仿真程序初始条件和终止条件参数设置
由于一个生态工业系统至少需要3个企业, 仿真初始网络设定为3个节点组成的完全连通图, 每次新节点与两个原有节点产生链接每个新节点将带两条边。 仿真终止条件设定为网络节点达到1300时仿真结束。参数设置如下:m0=3、e0=3、m=2、N=1000。
②影响因素的参数设置
生态工业系统复杂网络结构由3个特征产生4个相关因素, 新节点入 (出) 边概率α以0.5为界设定为三种状态;而吸引力权重p设两个极端值1和0, 在此之间当概率小于0.5时, 为便于观察仿真结果, 再设置1∶1、1∶4、4∶1三种情形;节点间相关性hin在概率α<0.5时设定为正态分布, 节点吸引力ηi依据文献[13]设置为α=0.5时遵循常数值分布, α<0.5时遵循帕累托分布。节点相关性和吸引力在α>0.5时均不存在。
(2) 连接对象的选择
依上文结论, 计算原有节点连接的累积概率产生随机数, 根据随机数在赌盘上的位置选择原有节点连接。如:在网络中植入某一新节点n, 网络中原有节点j的累积度、该节点建立连接的概率和累积概率见表2。
节点i产生随机数, 如r=0.42, 见图1, 成员i将选择同节点3连接。概率累积度大的节点被连接的概率越大, 与节点累积度占总体累积度的比例成正比。
4.2 新节点带出 (入) 边概率α下的入 (出) 度值仿真
新节点n为带入边节点的α值仿真结果如图2所示。
①α<0.5的情况下, 取α=0.2。
即新植入节点以 0.2的概率带有入边, 入度和出度仍符合“幂律分布”, 其中出度分布有一个较长的“幂律尾”, 说明网络中大部分的节点是以“出度”为主;考察幂律分布的形状, 出度分布比入度分布平缓, 在斜率上表现为γIn>γOut, 说明整个网络大部分的企业是“资源供应者”, 只有少数企业为“资源接受者”。
②α=0.5的情况下。
出度和入度的分布值基本一致, 印证了此前的理论分析。
③α>0.5情况下, 取α=0.8。
仿真结果显示γIn<γOut, 说明网络在物质/能量流入和流出上与α<0.5的情况正好相反。
仿真结果显示生态工业系统复杂网络的演化模型仍符合幂律分布。不同节点类型分布和吸引力分布以及吸引力重要程度对网络度值的分布影响较大, 尤其是网络中高度数集散点的数量严重影响到网络结构。 同时网络入度和出度分布的差异取决于新节点带有入边或出边的概率。
5 结语
本文结合生态工业系统的三个基本属性节点相关性、节点吸引力和网络有向性重点对经典复杂网络BA模型的择优机制进行修正, 并通过对于生态工业系统有向网络中入 (出) 度值的求解, 探索该系统的增长机制。通过Matlab仿真证明网络入度/出度符合幂律分布, 显示修正后的生态工业系统复杂结构网络模型具备无标度特征。有效地解答了此前相关研究中得出的生态工业系统中节点度值偏小 (γ值取1.32～1.41) 的问题。 本文的研究成果拓展了复杂网络理论在生态工业系统中的应用, 为探索生态工业系统的成长机制提供理论基础。
创新生态系统模型 第9篇
关键词：区域生态系统健康,PSR模型,模糊综合评价,唐山地区
近年来, 生态系统健康成为生态系统管理领域的一个热点问题[1], 客观、科学、全面的评价是生态管理的前提和基础, 其作为资源环境管理的新方法, 被众多学者重视, 逐渐成为生态学研究的一个重要方向。
早在1941年, Leopold便提出了“土地健康”的概念, 但并未引起足够重视。随后人们借鉴“土地健康”的概念, 提出了“生态系统健康”的概念, 加拿大学者Schaeffer将生态系统健康定义为生态系统没有疾病, 生态系统疾病是指生态系统组织受到损害或削弱。20世纪90年代早期, Costnza[2]提出了生态健康的度量标准, 包括组织 (多样性) 、活力 (新陈代谢) 、恢复力、平衡能力, 但他的定义忽视了社会经济及人类健康因素。随后, Rapport[3]进一步完善了生态系统健康的度量标准, 将人类视为生态系统的组成部分, 并同时考虑了生态系统自身的健康状况和满足人类需求的程度。目前, Rapport的理论为大多数学者接受, 应用也最为广泛。众多学者基于Rapport的理论提出了不同的评价指标体系, 但在实际应用中存在体系过于庞大、可操作性差等问题, 并大多没有考虑生态系统服务功能指标, 也忽略了景观格局对生态系统健康状况的影响。目前, 国内针对行政区的生态系统健康评价相对较少, 但行政区作为人类活动的基本单元, 相对于自然区域而言, 其评价结果更容易为公众所感知, 有利于为行政区生态系统管理提供依据。
1 研究方法
1.1 压力-状态-响应 (PSR) 模型
Jerry等应用驱动力-压力-状态-暴露-影响-响应模型, 探讨了建立生态系统健康评价指标体系的理论、方法, 但没有提出可定量化的指标及相应的评价模型。压力-状态-响应 (PSR) 模型最初由加拿大统计学家Tony Friend和David Rapport提出[4], 用于分析环境压力、现状与响应之间的关系。后来联合国经济合作开发署 (OECD) 对其进行修改完善, 并应用于环境评价。由于该模型框架具有非常清晰的因果关系, 即人类活动对环境施加了一定的压力, 从而环境状态发生了一定的变化, 而另一方面人类社会应当对环境的变化作出响应, 以恢复环境质量或防止环境退化, 在生态系统健康中被广泛承认和使用。
本文根据研究区生态系统研究强调过程和演替的特点, 以图1所示框架作为区域生态系统健康评价模型。
上述模型修正的作用和意义表现在: (1) 模型将区域压力量化为自然的压力和人为的压力, 而自然的压力主要是来自土地, 人为压力则是人口和人类活动带来的压力。 (2) 模型的状态指标采用了Costanza提出的活力、组织和恢复力指标, 这3个指标是基于生态系统本身状态考虑的, 被普遍接受, 也较为全面, 与生态系统健康的概念较为相符, 并同时考虑生态系统的服务功能。 (3) 模型将系统的响应概括为自然系统和社会系统的响应。 (4) 模型有一个清晰的因果关系, 来自自然和人类的压力增大, 使得生态系统状态不稳定, 生态系统功能相应减弱, 反映出来就是社会经济变化和生态功能的弱化, 同时生态功能变化又反过来影响人类活动和环境资源的分布。
1.2 指标体系构建
生态系统健康的核心是通过生态系统结构与功能的完整来保障满足人类需要的生态系统服务功能, 生态系统服务功能是生态系统健康评价的一个重要指标[5]。但已有的区域生态系统健康评价, 大多没有考虑这项指标。由于区域生态系统是由多个景观镶嵌体组成, 区域的生态系统服务功能依靠景观结构、功能动态维持, 并且不同的邻接关系对其服务功能必然会有不同的影响。因此, 景观格局对区域生态系统健康评价具有重要意义, 景观格局指数是基于空间邻接关系提出的, 可以作为区域生态系统健康评价的适宜指标[6]。
生态系统现状是由自然条件背景、人类开发活动和环境管理共同作用下形成结果, 生态系统健康状况是自然环境背景和人类活动程度的双重影响[7]。因此, 在生态系统评价时, 要同时考虑两者。结合区域生态系统健康评价指标的选取原则, 在选取指标时紧紧围绕生态系统功能和人类活动进行, 综合考虑区域的自然地形地貌、社会经济发展、开发利用方式、植被状况, 并通过压力-状态-响应指标概念框架来表述。指标体系如图2所示。
1.3 评级标准
确定健康生态系统的标准, 即评价指标阈值, 是区域生态系统健康评价的关键。国外的不少学者提出以未见人类干扰的生态系统的原始状态作为自然生态系统的健康状态, 但这种看法缺乏必要的理论依据, 遭到大部分学者反对。而国内的部分学者, 在城市生态系统健康评价中, 往往采用生态城市、园林城市目标值或规划值等作为相关指标标准, 但这些指标本身是经验确定的, 对健康的指标意义不明确。
生态系统健康评价的目的是在生态学框架下, 结合人类健康观点对生态系统健康特征进行描述, 同一生态系统, 面对不同的人类期望, 评价结果也不相同。因此, 绝对健康的标准是不存在的, 我们只能比较区域生态系统健康的时间动态与空间差异[8]。因此, 本文以城市生态系统健康评价中广泛使用的评价标准为依据[9,10,11], 结合不同区域评价中使用的评价标准及研究区的现状, 确定区域生态系统健康的评价标准, 将评价标准划分为5个等级:病态、不健康、亚健康、健康、很健康, 在对被评价区域的有关数据广泛收集整理的基础上, 依据区域实际情况, 确定指标的阈值范围 (见表1) 。
1.4 权重的计算
由于各个指标因子对区域生态系统健康状况的贡献大小不同, 需要用指标权重来确定, 指标权重要求合理有效, 避免片面性。目前权重的确定方法较多如因子分析法、层次分析法、熵权法、神经网络等方法。考虑到生态系统健康评价本身就是一种人为主观的判断, 主观赋权法更为科学合理, 因此选择层次分析法确定指标权重。生态系统状态反映了生态系统的现状, 是维持生态系统功能最重要的方面, 因此本文认为状态指标权重应最大, 而系统压力相对于系统响应更为重要, 权重应稍大。在状态指标中, 组织结构是活力、恢复力和服务功能的基础, 是生态系统动态和功能的基础, 因此认为组织结构的权重应最大, 活力、恢复力、服务功能的重要程度相当。组织结构的各指标中, 景观格局的复杂性和多样性对生态系统非常重要, 是生态系统功能优化和稳定的基础, 本文认为系统的多样性最重要, 混布与并列指数和人均绿地面积重要程度次之。
1.5 评价模型
生态系统健康与否是相对于标准值而言的, 很难对某一个生态系统是不是健康得出明确的结论。因此, 区域生态系统健康与否可以作为一个模糊数学问题来处理, 用模糊数学法建立区域生态系统健康评价模型比传统评价方法更符合实际情况。模糊数学法的基本思想是用模糊关系合成的原理, 根据被评价对象本身存在的隶属上的亦此亦彼性, 从数量上对其所属成分给以刻画[12]。
用模糊数学法拟定的区域生态系统健康评价模型为:
式中:H为区域生态系统健康诊断结果;W= (ω1, ω2, ω3) , ω为压力、状态、响应3个健康评价要素对总体健康程度的权矩阵;R为各生态系统健康评价要素对各级健康标准的隶属度矩阵。
式中:Rij为第i个要素对第j级标准的隶属度;k为每一个评级指标包含的指标个数;ωik为第i个要素中第k个指标对该要素的权重;rkj为第k个指标对第j级标准的相对隶属度。
相对隶属度的计算是模糊数学法的关键, 其计算公式对于正向指标 (指标值越大越健康) 和负向指标 (指标值越小越健康) 有所不同。
2 区域生态系统健康评价实例
2.1 研究区概况
唐山市位于河北省东北部, 南临渤海, 北依燕山, 位于华北平原东部, 北纬38°55′~40°20′, 东经117°30′~119°19′, 总面积为14 335km2。唐山市属暖温带半湿润季风型大陆性气候。具有春季干旱多风, 夏季炎热多雨, 秋季天高气爽, 冬季寒冷少雪, 四季分明的特征。唐山市国民经济和社会各项事业发展迅速, 作为河北省的重要沿海城市, 在河北建设沿海经济社会中发挥了龙头作用。
2.2 评价结果
确定了区域生态系统健康评价的指标体系、评价标准和评价模型后, 对研究区进行健康评价。为了便于比较分析, 对比唐山地区与其他地区的优势和差距, 特选择承德和秦皇岛作为参照地区进行评价。将唐山、承德、秦皇岛2008年现状值 (见表2) 代入上述模型中计算, 得到隶属度矩阵为:
根据各评价指标要素对健康状况的贡献大小, 将权矩阵设为W= (0.310 8 0.493 4 0.195 8) , 得到各市的生态系统健康评价结果为:
按照最大隶属度原则, 承德市属于一级很健康, 秦皇岛和唐山市属于三级亚健康, 隶属度分别为0.563、0.919、0.403。
唐山地区是中国一个重要的沿海港口城市, 是环渤海区域中心城市, 作为河北省的经济中心, 近年来唐山地区经济发展迅速, 全区人口持续增长, 非农业人口比例不断增加, 城市变化率相应较高, 人口密度大, 土地垦殖程度高, 受人类活动干扰严重, 区域生态系统压力大。唐山市对自然资源消耗较多, 环境压力大, 相应的系统生态弹性度值相对较低, 生态恢复力弱, 区域的生态系统服务功能较低。因此, 评价结果表明唐山地区的生态健康状况属于三级亚健康, 与唐山地区现状较为吻合。
承德地区的健康状态相对较好, 是由于其林地覆盖率高, 人均绿地面积多, 区域生态系统的活力、恢复力及服务功能相对较强, 且土壤侵蚀程度相对较轻, 相比于唐山和秦皇岛2个沿海城市, 承德市位于滦河流域山区, 城市变化率低, 工业发展及人口压力对环境的影响较小。秦皇岛地区的生态健康状况属于亚健康, 主要因为该区水土流失相对严重, 建筑用地比例高, 人类活动干扰严重, 部分景观功能缺失, 绿地相对较少, 环境压力较大。
3 结语
探讨了区域生态系统健康评价的方法, 结合PSR模型和模糊数学法建立区域生态系统健康评价的指标体系和评价模型, 引入景观生态学理论, 并以唐山地区作为典型研究区。分析评价所得结果, 找出了各单元生态系统不健康的主要因子, 为今后唐山地区的综合治理和发展提供了参考依据, 有利于进一步完善区域的生态系统结构和功能。
生态系统健康及其评价作为生态学和社会经济学结合的一门学科, 近年来得到了快速发展, 但其理论和技术方法尚未成熟, 很多问题有待解决。为了进一步深化区域生态系统健康评价理论与研究方法, 应该从以下2个方面深入: (1) 景观生态学理论与区域生态健康理论结合, 区域生态系统健康评价与生态系统健康评价最主要的不同处在于, 区域生态健康评价强调生态系统所构成的地域空间为前提, 即景观的结构与功能研究; (2) 3S技术与区域生态系统健康评价方法结合, 实现动态监测生态系统健康状况。本文仅是对区域生态系统健康评价的一次尝试, 受资料情况及研究方法的限制, 未能对区域进行动态评价, 在今后的理论研究和实践中将作为重点。
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创新生态系统模型 第10篇
基于以上分析, 如何在构建商业生态系统的同时, 通过系统内各商业物种的互动, 并与环境相互作用的同时, 也能使系统内的物种来利用供应链管理的手段来提升自身竞争力, 成为当今研究企业发展的重要课题。
一、理论研究概述
1、供应链管理理论研究概述
供应链及供应链管理的研究在接近半个世纪的历程中发生了巨大变化, 特别是供应链管理的应用性研究取得了巨大成绩:如IBM, walmart, IKEA等世界知名公司的全球供应链战略的成功运作, 给企业带来了巨大的利润和竞争优势。
关于供应链管理的定义学术界尚未统一, 诸多学者都提出了自己的观点, 以下是一些国外学者的观点[1]:Stevens认为供应链管理是从供应商开始, 经生产者或流通业者, 到最终消费者的所有物质流动进行管理的活动。Cooper和Ellram认为供应链管理是从供应商开始到最终使用者流通渠道流的全面管理。Farmer认为供应链管理这个概念更应该用无缝隙性需求整合 (seamlessdemand pipeline) 来取代。Evens认为供应链管理是通过前馈的信息流和反馈的物流及信息流, 将供应商、制造商、分销商、零售商, 直到最终用户连成一个整体的结构模式。美国生产和库存控制协会 (APICS) 定义为:供应链管理是计划, 组织和控制从最初原材料到最终产品及其消费的整个业务流程, 这些流程链接了从供应商到顾客的所有企业。
从以上学者对于供应链管理的定义我们可以看出, 学者们都强调了从原材料输入到产品输出的过程中, 整个系统体现的协同性、完整性, 注重整个供应链的共同发展, 以及资金、价值、人员、物品在供应链中的流动性。
关于供应链结构的演化方面, 供应链管理的研究经历了从个体企业向单链式纵向一体化管理发展过渡, 并在竞争和发展过程中朝着供应链的跨链间横向一体化发展 (其中“集群式供应链”就是基于横向一体化网络供应链) 。在供应链管理的发展趋势上面, 黎继子 (2006) 认为供应链管理有五个方面的发展趋势:由链到网, 由静态到动态, 由配置到博弈, 由正向到逆向, 有物流到服务价值和知识流[2]。由此我们不难看出, 供应链管理正逐渐摒弃传统的以单个企业为核心的一个静态系统, 而逐渐演化为一个动态的、多方参与的、网络化的、知识性的系统, 并且注重供应链各成员之间的共生。
2、商业生态系统理论研究概述
1993年, James F.Moore在《哈佛商业评论》上发表了“Predators and Prey.A New Ecology of Competition”《掠夺者与牺牲者:新的竞争生态学》一文, 将生态学观点应用于企业竞争战略中, 首次提出了“商业生态系统“的概念, 并建议用商业生态系统去代替行业。1996年在其随后的著作《竞争的衰亡》中, 利用生态学的原理, 进一步阐述了商业生态系统的理论框架, 向人们展示了处于同一商业生态系统中相互依存的商业物种共同进化的现象, 以及描述了整个系统进化的过程, 向人们展示了在新的商业时代的竞合法则, 同时向人们说明了商业生态系统存在的必然性。他建议高层经理人员经常从顾客、市场、产品、过程、组织、风险承担者、政府与社会等七个方面来考虑商业生态系统和自身所处的位置;系统内的公司通过竞争可以将毫不相关的贡献者联系起来, 创造一种崭新的商业模式。在这种全新的模式下, 作者认为制定战略应着眼于创造新的微观经济和财富, 即以发展新的循环以代替狭隘的以行业为基础的战略设计[3]。
Moore将商业生态系统的定义为:以组织和个体的相互作用为基础的经济联合体。在一定的时间和空间范围内, 由从事为特定最终用户群体提供某种“全面体验”的商业活动的组织和个人及其商业环境组成的一个整体。从定义中我们可以看出商业生态系统具有时间和空间概念, 各借助物资流动、价值流动、货币流动、人员流动和信息流动、互相联系、互相影响、互相依存, 形成具有自组织和自调节功能的有机整体。同时商业生态系统具有强烈的目标导向, 适宜为最终用户群提供“全面体验”为输出的。并且处于系统内的各企业将各自的有效资源输入到系统中, 彼此依赖处于共生关系。
随后马可扬西蒂、罗伊.莱温于2004年3月在《哈佛商业评论》发表了《制订战略:从商业生态系统出发》提出了以生产效率、生命力、缝隙市场创造力三个重要的健康商业生态系统的评估标准, 根据这三个标准对企业进行三中角色定位[4]。他们的研究使得商业生态系统进入了战略性的研究阶段。
二、供应链管理与商业生态系统的耦合
从供应链管理的观点看, 供应链管理注重供应链各成员之间的协调发展, 注重整个供应链系统的整体性, 在各成员之间实行信息共享, 产生协同效应, 同样商业生态系统也隐含了各商业物种在发展中共同进化, 这就为供应链管理与商业生态系统的耦合提供了一个界面。同时供应链的发展也由传统的单链式纵向一体化发展为横向一体化与纵向一体化共同发展的趋势, 越来越趋向于网络化, 从静态到动态的一个过程, 商业生态系统中各商业物种之间也存在着错综复杂的群落和网络关系, 在动态的发展中共同进化, 这为供应链管理与商业生态系统的耦合提供了另一个良好的界面。
从商业生态系统的观点看, 商业生态系统不仅关注核心层内部的企业之间的共生与依赖, 同时关注外部环境、利益相关者情况, 在各界面之间进行资金流、物流、信息流以及人员的流动。目前供应链管理的发展也面临新的挑战, 外部的环境不断变化, 利益相关者的需求也在不断变更, 使得供应链管理不仅要考虑供应链内部成员之间的协调发展, 共生共赢, 更要关注外部环境以及利益相关者的变化。而商业生态系统的存在, 也正为供应链管理的变迁增加了变量。同时商业生态系统致力于各成员之间协调发展, 以系统内各成员的投入为输入, 以为最终用户提供的“全面体验”为输出, 也为供应链管理的系统运作上升到新的台阶, 提供了有效的参考模式, 真正做到Farmer所提出的各成员之间需求无缝整合。
竞争环境的不断变化, 也不得不让我们从新的角度去思考企业的竞争优势与核心竞争力的问题。传统形式上的战略联盟和供应链管理, 都是基于一个核心企业而产生的网络式或链式的战略形态, 并且具有不稳定性。随着经济全球化和科技的发展, 降低资源消耗和提高劳动生产率已经不是企业面临的主要问题了, 这两种利润源泉发展潜力越来越小。西泽修 (1970) 将供应链作为第三利润源泉提出, 为企业创造利润提出了新的思路。根据Doloitte Consulting (1999) 的报告, 在对美国和加拿大, 涉及到包括航空、汽车等行业的200多家大型制造商和分销商调查时发现, 企业间竞争是基于供应链的竞争。从以上学者的观点中我们能够看出, 将供应链作为制定战略的核心和构建竞争优势的基础已经成为了当前竞争环境下的必然趋势。
基于竞争环境以及供应链管理与商业生态系统的耦合性, 我认为以供应链为核心, 商业生态系统为模式的供应链商业生态系统将成为新商业时代或者持续竞争优势的一种重要战略形态。为了进一步探讨供应链商业生态系统的特性和运作机制, 以及带来的竞争优势, 根据供应链管理和商业生态系统的特性我们将供应链商业系统定义如下:
供应链商业生态系统是以供应链各成员 (供应商、制造商、分销商、批发商、零售商) 为核心的相互关联的企业组织及个人, 在一定的时间和空间范围内, 通过联盟形式集合成的有机整体, 他们以各企业组织及个人的资源 (人力、物品、资金、信息) 为输入, 以为某个特定的用户群体提供产品及服务为输出, 相互作用影响, 并与其系统周围的环境相互能动。
三、供应链商业生态系统的概念模型
根据供应链商业生态系统的定义和内涵, 我们在此提出供应链商业生态系统的概念模型, 如图1所示:
供应链商业生态系统包括三个界面, 分别为:核心层、支持层和系统环境。核心层的成员主要是供应链的各成员, 他们处于整个系统的核心地位, 各种资源都输入该层进行运作。支持层主要包含为核心层成员提供资源和信息的各种利益相关者, 他们的行为都能够影响对核心层资源的输入及输出。系统环境包括政治政策、经济状况、技术发展、社会文化、法律法规等, 系统环境能够间接的影响核心层的业务抉择以及支持层对于核心层的要素投入。
根据供应链商业生态系统中各组织及个人的特点以及在整个系统进化当中的作用, 在这里我们把具有相同功能的商业物种称之为一个种群, 可以将供应链商业生态系统中的商业物种分为四大类。
1、领导种群
领导群种是位于核心层内供应链内部各成员中的一个种群, 由于在不同的产业结构中, 供应链的结构存在差异, 所以无法在模型中直接描绘出领导种群。但是我们知道供应链的链主在整个供应链的资源协调和信息传递方面起到了不可替代的作用, 但不同行业的供应链的链主又是不同的, 有的是制造商, 有的是零售商。故此我们不将领导种群现定于某一具体的供应链成员上, 我们将供应链的链主作为核心层的领导种群。根据杨城、童利忠 (2009) 的观点, 供应链的链主具有难以模仿的竞争优势, 不可替代的作用和维护多方利益的能力[5]。所以将链主作为核心层的领导种群将使得整个供应链具有凝聚力和竞争力。
2、核心种群
核心种群是在核心层内部供应链各成员之间除去链主的其他成员, 核心种群是整个供应链的基础, 在与领导种群相互作用与影响下, 共同将系统输入的资源进行加工增值, 有效地转换为输出。同时各核心种群可利用其自身独特的区位优势、资源优势从支持种群获得资源。
3、支持种群
支持种群主要是活跃在支持层的相关组织机构和个人, 他们的存在并不依赖于核心层, 但是支持种群根据核心层的需要, 将自身资源投入核心层, 从而能获得比自身竞争力所能达到的更多利益。支持种群主要包括政府部门、行业协会、风险承担方、投资机构等。
4、寄生种群
寄生种群是依附于核心层的一类商业务中, 他们的生存与发展依赖于核心层内各供应链成员的发展, 他们通过自身的资源为核心层内的商业物种提供增值服务。他们的核心利益与核心层的生存状况密切相关。寄生种群主要包括供应链管理咨询机构, 供应链系统软件系统开发机构, 第三方以及第四方物流机构等。
四、供应链商业生态系统的特点
供应链商业生态系统除生态系统具有的动态性、多样性以及共同进化以外, 还有自身独具的特性。
1、系统的高稳定性
供应链商业生态系统要比一般的商业生态系统和供应链系统具有更高的稳定性。一般的商业生态系统的核心是某个企业, 其必然以自身为核心, 最大化自身利益的方式从其他商业物种处获取资源, 必然或侵蚀其他物种的利益, 使得其他物种的利润空间很小, 在矛盾激化的过程中容易发生关系破裂。供应链商业生态系统中的核心层是供应链各成员, 虽然链主具有核心地位, 但其作为链式结构当中的一员, 必然在一定程度上受其他成员的制约, 一旦其侵蚀其他成员的利益或采取不正当的手段, 系统很可能产生的牛鞭效应, 导致整个供应链成员利益受损, 由其他成员带来的资源优势可能不复存在, 供应链将迅速土崩瓦解。所以核心层内的成员有相互制衡的作用, 使得核心层更稳定, 同时从风险偏好的角度看, 支持种群更有可能将资源投入到系统风险低而稳定性高的地方。从而整个系统之间形成良性循环。
2、较高的资源获取能力
传统的商业生态系统都是利用自身的核心能力从外部获取资源, 所以企业自身具有的能力越强, 其构建的商业生态系统便越具有竞争能力。而供应链商业生态系统依赖于核心层内的领导种群和核心种群共同具有的能力, 领导群种可能具有相当强的获取资源的能力, 但有些资源的取得有时可能需要较高的成本, 这时某核心种群可能获取某项独特资源的成本较低并且更容易, 这样就使得整个系统具有更高成本更低的获取资源的能力。
五、供应链商业生态系统的运作机制
供应链商业生态系统通过内部成员之间的相互作用和环境互动将资源有效的转化为输出, 为特定的顾客提供相应的产品和服务。以下将从内部成员之间的互动和与外部环境的互动两方面来说明供应链商业生态系统的运作机制。
1、供应链商业生态系统内企业间关系
供应链商业生态系统中商业物种通过相互之间的博弈进行共同进化。生物学将物种的关系分为种内关系和种间关系。种内关系表现为种内互助和种内竞争, 在供应链中一个制造商会有多个供应商, 当制造商需求不变时需要各个供应商通过种内竞争来争夺订单。同样的当一个供应商遇到危机时也会向其他的供应商发出预警, 以便共同应对危机。种间互助有互利共生与共栖。核心层内的种群时间表现为互利共生, 即资源信息共享, 共同实现利益最大化。而支持层与核心层表现为共栖, 即生存在一起无害, 分开后仍然能够独立生活。种间斗争有寄生和捕食, 寄生种群与核心层的关系即为寄生关系, 通过对供应链的依附而生存。捕食相当于牺牲他人利益来获得生存获取资源维系生存。经过长期的经济活动, 企业间的关系已经开始由传统的竞争转向合作, 更进一步达到双赢, 所以在新的商业时代的背景下, 供应链商业生态系统中的个商业物种为获得最优结果而选择互利共生已经成为一种发展的必然趋势。系统中的物种会按照互利共生这一规则运作, 通过合作形成各自优势核心业务的互补以提高整体的竞争能力, 共同抵御风险, 从而谋求长期稳定的发展, 并借助供应链商业生态系统来获得更多的利益。
2、供应链商业生态系统与系统环境的互动
供应链商业生态系统除内部成员之间发生相互作用外, 还与系统环境不断的进行资源与信息的交换, 相互作用并影响。供应链商业生态系统的发展规律与达尔文在其著名的著作《进化论》中指出的自然界物种演化所遵循的规律相同, 即“物竞天择, 适者生存”。供应链商业生态系统中的商业物种要想生存发展必然要去适应系统环境。当系统环境发生变化时, 系统就需要调整自身组织程序, 改变原有的组织形式和运作模式, 以此来适应新的环境, 只有那些能够快速响应环境变化, 并且及时调整自身组织结构和业务流程的系统才能被市场选择, 获得继续生存和发展的机会, 不能适应环境变化的系统则要逐渐被市场淘汰, 直至消亡。一般系统所面临的将环境包括政治环境、经济环境、文化社会背景、法律环境以及技术环境等。所以供应链的核心层必须根据系统所处的环境进行运作, 要将输入的资源转化为适宜系统环境的资源来满足在特定环境的的顾客群体。同时, 系统的改进也会反作用于市场环境, 使得市场环境健康、有序的发展。由此可见, 供应链商业生态系统与环境不断发生交互, 共同演进, 发展。
参考文献
[1]吴涛.集成供应链运作与物流管理的研究[D].武汉:武汉理工大学, 2003.
[2]黎继子.集群式供应链及其管理研究[D].武汉:华中农业大学.2006.
[3]詹姆斯·弗·穆尔.竞争的衰亡——商业生态系统时代的领导与战略[M].北京:北京出版社.1999.
[4]李爱玉.健康商业生态系统评价标准研究[D].南京:东南大学, 2006.
