基于耗散結(jié)構(gòu)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)動態(tài)分析

1、 基于耗散結(jié)構(gòu)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)動態(tài)分析企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)、中介機(jī)構(gòu)等，它們之間有著相互制約、相互推動的非線性關(guān)系。 (4)ills還不斷受到外界的影響而產(chǎn)生無數(shù)個“小漲落”，當(dāng)漲落影響的程度達(dá)到一定的結(jié)果時，系統(tǒng)就會產(chǎn)生“巨漲落”，從當(dāng)前的狀態(tài)躍到更有序的狀態(tài)，形成新的耗散結(jié)構(gòu)，從而不斷地推動系統(tǒng)向前發(fā)展。因此，ris是耗散結(jié)構(gòu)，它必然遵從耗散結(jié)構(gòu)的規(guī)律，我們可以利用耗散結(jié)構(gòu)對整個ills的有序性進(jìn)行分析研究。 2基于耗散結(jié)構(gòu)的ris沖擊力、承載力及反饋力分析 21沖擊力與ris的脆性 ris的沖擊力我們可以理解為隨著創(chuàng)新資源的不斷投入，整個區(qū)域的環(huán)境對創(chuàng)新資源的需求、造成的污染負(fù)荷及生態(tài)空間

2、動態(tài)的占用和作用力。我們對創(chuàng)新資源的需求沖擊力，必需控制在ills的承載力范疇內(nèi)。對于一個開放的ris，當(dāng)它的一個子系統(tǒng)遭受一定的打擊時，會使原來的有序狀態(tài)破壞，進(jìn)而形成一種新的無序狀態(tài)，失去原來系統(tǒng)所具有的正常功能，我們可以通過建立脆性數(shù)學(xué)模型來分析整個ris的脆性。 通過以上定性分析，可以建立脆性、系統(tǒng)蘊(yùn)含能量和約束條件之間關(guān)系的初步數(shù)學(xué)模型。3j可以用以下這個函數(shù)關(guān)系來表示脆性、系統(tǒng)蘊(yùn)含能量和約束條件之間的關(guān)系，即： 式中：m(t)為ris第t段時間的脆性；a為加權(quán)系數(shù)；e(e1，e2，en，)為ris本身蘊(yùn)含的能量和來自外部沖擊的能量集；g(gl，島，)為ris本身的約束條件和與該系統(tǒng)

3、有關(guān)聯(lián)的外部給予的約束條件集。LoCALHost能量集e和約束條件g之比，決定ills脆性的大小，并昭示系統(tǒng)是崩潰還是正常運(yùn)行。當(dāng)該系統(tǒng)受到外部打擊時，其能量集e中的元素增加，系統(tǒng)蘊(yùn)含的能量也增加，從而導(dǎo)致該系統(tǒng)的脆性變大，系統(tǒng)的無序度增加，系統(tǒng)趨向崩潰，此時，為阻止系統(tǒng)崩潰，系統(tǒng)本身或其它系統(tǒng)對其進(jìn)行約束，約束條件集g中元素增加，抑制系統(tǒng)崩潰，使它達(dá)到另一個正常運(yùn)行狀態(tài)。如果能量的增加超過約束條件集的約束能力，該系統(tǒng)最終會導(dǎo)致崩潰。 由以上討論我們可以得到下面結(jié)論： (1)當(dāng)脆性s到達(dá)某一危險的最大值時，ills會發(fā)生危機(jī)，脆性超過這個值，該系統(tǒng)將因外部能量的沖擊而崩潰。也就是說，該系統(tǒng)對于

4、外界的沖擊或干擾，導(dǎo)致整個系統(tǒng)脆性的激發(fā)，這時系統(tǒng)本身無法正常運(yùn)行，直至崩潰。 (2)當(dāng)脆性s到達(dá)某一最小值時，ris處于專制的有序狀態(tài)；脆性s小于這個值時，ris將會處于一個沒有發(fā)展的狀態(tài)，這樣的狀態(tài)最終將被淘汰。 (3)一個持續(xù)創(chuàng)新的ris，脆性s應(yīng)適當(dāng)?shù)拇?，s太小，系統(tǒng)不再發(fā)展，脆性s太大，ris最終導(dǎo)致崩潰。也就是說，整個ris要擁有可持續(xù)創(chuàng)新能力，它的脆性的大小要合適，即不能停止創(chuàng)新資源的投入使整個系統(tǒng)的脆性維持很小值，也不能過度、無序地投入與利用，一旦出現(xiàn)干擾，致使整個系統(tǒng)的脆性達(dá)到極限值，那么就會導(dǎo)致整個系統(tǒng)最終崩潰，無法正常運(yùn)行。 22 ris的承載力 “承載力”是相對“沖擊力

5、”而言的，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對資源的需求和對環(huán)境的污染，對生態(tài)環(huán)境的負(fù)荷越來越大，必須引入社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)技術(shù)“反饋力”的新概念，才能在第一生產(chǎn)力提供的“承載力”基礎(chǔ)上，進(jìn)一步形成“復(fù)合承載力”，才能滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需求，根據(jù)熵的承受閥模型hj，我們可以得到： 一eseis+esl(2) 式中sp為輸入整個ris的總熵，es為ris與周圍環(huán)境的物流、能流等交換而產(chǎn)生的熵變。 可見，因創(chuàng)新資源的投入而引起的從系統(tǒng)輸出的與輸入的之差最小應(yīng)等于is+s，由該關(guān)系可以推算出在tlc2時段內(nèi)，維持該系統(tǒng)所需要的最小負(fù)熵量，從而可以推算出系統(tǒng)所能提供的創(chuàng)新資源和所能接納的廢物的最大限度，即為ris的環(huán)境承受閥

6、。 23 ris的反饋力和負(fù)熵流 在整個ris發(fā)展過程中，當(dāng)系統(tǒng)本身受到?jīng)_擊的時候，正如作用力與反作用力一樣，存在“沖擊力”也就存在“反饋力”。反饋是動態(tài)平衡系統(tǒng)的一種固有性質(zhì)，并可作為調(diào)控點(diǎn)，在一定時期內(nèi)和一定的科學(xué)技術(shù)條件下，區(qū)域資源環(huán)境容量受到閥值的限制，當(dāng)然這一閥值是一個區(qū)間而非一個具體數(shù)值。在這一區(qū)間內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)偏離穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)時，正反饋促使其返回原來的狀態(tài)；而一旦超過這一區(qū)問，負(fù)反饋將加速系統(tǒng)的崩潰?，F(xiàn)實的“反饋力”主要是指當(dāng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展沖擊力接近、達(dá)到或超過區(qū)域資源環(huán)境承載力時，為了保證ris系統(tǒng)的正常和健康發(fā)展，人類必需通過社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)向整個ris反饋投入新的人力、能量、物質(zhì)、科

7、學(xué)、技術(shù)、設(shè)施、資金等，以提高整個系統(tǒng)的復(fù)合承載力，使之大于沖擊力，以保障自然生態(tài)環(huán)境資源系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。要保證區(qū)域持續(xù)發(fā)展，如何科學(xué)高效利用有限的創(chuàng)新資源，是每個區(qū)域必須面對的問題。從負(fù)熵的角度來考慮，其對策就是增大負(fù)熵及負(fù)熵的利用率，并同時減少整個ris熵的增加或減緩熵增的速度。 3 ris可持續(xù)發(fā)展的熵變機(jī)制和對策 31 ris可持續(xù)發(fā)展的熵增最小化策略 熵增最小化經(jīng)濟(jì)是指在ris中的經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)在進(jìn)行物質(zhì)、能量相互轉(zhuǎn)化時，要保持區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)同發(fā)展，也就是使整個pds總熵趨于減少，這樣才能實現(xiàn)ris的非平衡穩(wěn)態(tài)演化，從而保證pds的持續(xù)發(fā)展。 從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分

8、析一個區(qū)域創(chuàng)新資源利用問題可認(rèn)識到：一個區(qū)域在發(fā)展過程中對環(huán)境系統(tǒng)的破壞是無法有效地控制，只能預(yù)防；要預(yù)防就需要對現(xiàn)行的生產(chǎn)方式進(jìn)行根本性的重新設(shè)計和改造，使其與環(huán)境系統(tǒng)和諧相處，這就要求發(fā)展熵增最小化經(jīng)濟(jì)。發(fā)展熵增最小化經(jīng)濟(jì)，是維持ris穩(wěn)態(tài)演化的最優(yōu)選擇。如何發(fā)展熵增最小化經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)資源的有效利用，當(dāng)前應(yīng)特別重視以下幾個方面的問題： (1)對整個ris環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)構(gòu)建，提高環(huán)境內(nèi)在質(zhì)量。 (2)完善ris的自組織機(jī)制，加強(qiáng)其自身的反饋調(diào)節(jié)功能。 (3)實行清潔生產(chǎn)，把“熵”處理產(chǎn)業(yè)納入產(chǎn)品的生產(chǎn)。 (4)和諧區(qū)域內(nèi)部的相依關(guān)系和利益沖突，減少自身演化的熵增。 32 ris可持續(xù)發(fā)展的增

9、大負(fù)熵策賂 整個ris為了存續(xù)，至少需要5種類型的資源：人力資源、金融資源、自然資源、信息資源和關(guān)系資源?？梢?，ris是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，若系統(tǒng)處于孤立或封閉狀態(tài)，隨著時間的推移，會逐漸增大，不斷地向無序或混亂的狀態(tài)發(fā)展。因此，任何系統(tǒng)都不能自我孤立、自我封閉，而必須大膽開放，形成敞開系統(tǒng)，不斷地與外部交流物質(zhì)、能量、信息，形成人流、物流和熵流。在開放過程中，要想得到有價值的信息或負(fù)熵，就必須全面分析事物的本質(zhì)和現(xiàn)象；把握主次，去偽存真，有效地提高負(fù)熵的利用率和系統(tǒng)的有序程度，使系統(tǒng)獲取大量的負(fù)熵。 開放系統(tǒng)如果在遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)，通過引進(jìn)負(fù)熵和正反饋循環(huán)，經(jīng)衰落或起伏，將從無序狀態(tài)產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)即耗散結(jié)構(gòu)，是物質(zhì)運(yùn)動走向進(jìn)化的重要條件和根據(jù)。一個典型的耗散結(jié)構(gòu)將會不斷地從外界獲取負(fù)熵流，并以負(fù)熵流來抵消正熵的增加，以此來維持對象的穩(wěn)定與有序。 4結(jié)語 區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)作為