基于耗散结构的区域创新系统动态分析

1/7基于耗散结构的区域创新系统动态分析企业、高校和科研机构、中介机构等，它们之间有着相互制约、相互推动的非线性关系。4ILLS还不断受到外界的影响而产生无数个“小涨落”，当涨落影响的程度达到一定的结果时，系统就会产生“巨涨落”，从当前的状态跃到更有序的状态，形成新的耗散结构，从而不断地推动系统向前发展。因此，RIS是耗散结构，它必然遵从耗散结构的规律，我们可以利用耗散结构对整个ILLS的有序性进行分析研究。基于耗散结构的RIS冲击力、承载力及反馈力分析1冲击力与RIS的脆性RIS的冲击力我们可以理解为随着创新资源的不断投入，整个区域的环境对创新资源的需求、造成的污染负荷及生态空间动态的占用和作用力。我们对创新资源的需求冲击力，必需控制在ILLS的承载力范畴内。对于一个开放的RIS，当它的一个子系统遭受一定的打击时，会使原来的有序状态破坏，进而形成一种新的无序状态，失去原来系统所具有的正常功能，我们可以通过建立脆性数学模型来分析整个RIS的脆性。通过以上定性分析，可以建立脆性、系统蕴含能量和约束条件之间关系的初步数学模型。3J可以用以下这个函2/7数关系来表示脆性、系统蕴含能量和约束条件之间的关系，即式中MT为RIS第T段时间的脆性；A为加权系数；EE1，E2，EN，为RIS本身蕴含的能量和来自外部冲击的能量集；GGL，岛，为RIS本身的约束条件和与该系统有关联的外部给予的约束条件集。LOCALHOST能量集E和约束条件G之比，决定ILLS脆性的大小，并昭示系统是崩溃还是正常运行。当该系统受到外部打击时，其能量集E中的元素增加，系统蕴含的能量也增加，从而导致该系统的脆性变大，系统的无序度增加，系统趋向崩溃，此时，为阻止系统崩溃，系统本身或其它系统对其进行约束，约束条件集G中元素增加，抑制系统崩溃，使它达到另一个正常运行状态。如果能量的增加超过约束条件集的约束能力，该系统最终会导致崩溃。由以上讨论我们可以得到下面结论1当脆性S到达某一危险的最大值时，ILLS会发生危机，脆性超过这个值，该系统将因外部能量的冲击而崩溃。也就是说，该系统对于外界的冲击或干扰，导致整个系统脆性的激发，这时系统本身无法正常运行，直至崩溃。2当脆性S到达某一最小值时，RIS处于专制的有序状态；脆性S小于这个值时，RIS将会处于一个没有发展的3/7状态，这样的状态最终将被淘汰。3一个持续创新的RIS，脆性S应适当的大，S太小，系统不再发展，脆性S太大，RIS最终导致崩溃。也就是说，整个RIS要拥有可持续创新能力，它的脆性的大小要合适，即不能停止创新资源的投入使整个系统的脆性维持很小值，也不能过度、无序地投入与利用，一旦出现干扰，致使整个系统的脆性达到极限值，那么就会导致整个系统最终崩溃，无法正常运行。RIS的承载力“承载力”是相对“冲击力”而言的，区域经济发展对资源的需求和对环境的污染，对生态环境的负荷越来越大，必须引入社会经济科学技术“反馈力”的新概念，才能在第一生产力提供的“承载力”基础上，进一步形成“复合承载力”，才能满足区域经济持续发展的需求，根据熵的承受阀模型HJ，我们可以得到一ESEISESL2式中SP为输入整个RIS的总熵，ES为RIS与周围环境的物流、能流等交换而产生的熵变。可见，因创新资源的投入而引起的从系统输出的与输入的之差最小应等于ISS，由该关系可以推算出在TLC2时段内，维持该系统所需要的最小负熵量，从而可以推算出系统所能提供的创新资源和所能接纳的废物的最大限4/7度，即为RIS的环境承受阀。RIS的反馈力和负熵流在整个RIS发展过程中，当系统本身受到冲击的时候，正如作用力与反作用力一样，存在“冲击力”也就存在“反馈力”。反馈是动态平衡系统的一种固有性质，并可作为调控点，在一定时期内和一定的科学技术条件下，区域资源环境容量受到阀值的限制，当然这一阀值是一个区间而非一个具体数值。在这一区间内，当系统偏离稳定发展状态时，正反馈促使其返回原来的状态；而一旦超过这一区问，负反馈将加速系统的崩溃。现实的“反馈力”主要是指当社会经济发展冲击力接近、达到或超过区域资源环境承载力时，为了保证RIS系统的正常和健康发展，人类必需通过社会经济系统向整个RIS反馈投入新的人力、能量、物质、科学、技术、设施、资金等，以提高整个系统的复合承载力，使之大于冲击力，以保障自然生态环境资源系统的平衡与稳定。要保证区域持续发展，如何科学高效利用有限的创新资源，是每个区域必须面对的问题。从负熵的角度来考虑，其对策就是增大负熵及负熵的利用率，并同时减少整个RIS熵的增加或减缓熵增的速度。RIS可持续发展的熵变机制和对策1RIS可持续发展的熵增最小化策略熵增最小化经济是指在RIS中的经济子系统和环境子系统在进行物质、能量相互转化时，要保持区域经济系5/7统和环境系统的耦合协同发展，也就是使整个PDS总熵趋于减少，这样才能实现RIS的非平衡稳态演化，从而保证PDS的持续发展。从经济学角度分析一个区域创新资源利用问题可认识到一个区域在发展过程中对环境系统的破坏是无法有效地控制，只能预防；要预防就需要对现行的生产方式进行根本性的重新设计和改造，使其与环境系统和谐相处，这就要求发展熵增最小化经济。发展熵增最小化经济，是维持RIS稳态演化的最优选择。如何发展熵增最小化经济，实现资源的有效利用，当前应特别重视以下几个方面的问题1对整个RIS环境系统进行生态构建，提高环境内在质量。2完善RIS的自组织机制，加强其自身的反馈调节功能。3实行清洁生产，把“熵”处理产业纳入产品的生产。4和谐区域内部的相依关系和利益冲突，减少自身演化的熵增。RIS可持续发展的增大负熵策赂6/7整个RIS为了存续，至少需要5种类型的资源人力资源、金融资源、自然资源、信息资源和关系资源。可见，RIS是一个庞大的复杂系统，若系统处于孤立或封闭状态，随着时间的推移，会逐渐增大，不断地向无序或混乱的状态发展。因此，任何系统都不能自我孤立、自我封闭，而必须大胆开放，形成敞开系统，不断地与外部交流物质、能量、信息，形成人流、物流和熵流。在开放过程中，要想得到有价值的信息或负熵，就必须全面分析事物的本质和现象；把握主次，去伪存真，有效地提高负熵的利用率和系统的有序程度，使系统获取大量的负熵。开放系统如果在远离平衡的非线性区，通过引进负熵和正反馈循环，经衰落或起伏，将从无序状态产生有序结构即耗散结构，是物质运动走向进化的重要条件和根据。一个典型的耗散结构将会不断地从外界获取负熵流，并以负熵流来抵消正熵的增加，以此来维持对象的稳定与有序。结语区域创新系统作为一个开放的巨