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《基于耗散結(jié)構(gòu)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于耗散結(jié)構(gòu)的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析 l區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)特性分析 耗散結(jié)構(gòu)理論就是研究系統(tǒng)怎樣從混亂無(wú)序的初始狀態(tài)向穩(wěn)定有序的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行演化的過程和規(guī)律,并且試圖描述系統(tǒng)在變化的臨界點(diǎn)附近的相變條件和行為。 一個(gè)系統(tǒng)要處于耗散結(jié)構(gòu),即動(dòng)態(tài)有序,必須滿足以下幾個(gè)條件:(1)系統(tǒng)必須開放;(2)遠(yuǎn)離平衡態(tài);(3)非線性相互作用;(4)漲落現(xiàn)象。L2j上述條件是相互緊密聯(lián)系的,根據(jù)這些條件可以把耗散結(jié)構(gòu)概括為:在非平衡條件下產(chǎn)生的,依靠物質(zhì)、能量、信息不斷輸入和輸出條件來(lái)維持其內(nèi)部非線性相互作用的有序系統(tǒng)。根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)的特性,RIS
2、符合耗散結(jié)構(gòu)的要求?! ?1)IllS是開放的。任何區(qū)域發(fā)展不可能完全依靠本地的資源,產(chǎn)品的銷售也不可能在本區(qū)域內(nèi)完成。區(qū)域發(fā)展需要從外界輸入能量與資源,再把產(chǎn)品輸出。目前,每個(gè)區(qū)域都存在不同程度的開放與交流,區(qū)域與區(qū)域之間已經(jīng)展開全方位、多層次的合作,不僅在經(jīng)濟(jì)方面合作互補(bǔ),還表現(xiàn)為文化與人才的交流、制度等方面的吸收和區(qū)域發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的借鑒等方面?! ?2)RIS是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的。平衡態(tài)的特征是各要素均勻單~,無(wú)序,熵值極大,混亂程度最大,顯然,Ills在時(shí)間上、空間上和功能上能保持有序,因此,RIS是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的?! ?3)RIS內(nèi)部要素和
3、子系統(tǒng)之間是非線性結(jié)構(gòu),t/IS系統(tǒng)內(nèi)各行為主體包括政府、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(dòng)的非線性關(guān)系?! ?4)Ills還不斷受到外界的影響而產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)“小漲落”,當(dāng)漲落影響的程度達(dá)到一定的結(jié)果時(shí),系統(tǒng)就會(huì)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(dòng)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(duì)整個(gè)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 2.1沖擊力與RIS的脆性 RIS的沖擊力我們可
4、以理解為隨著創(chuàng)新資源的不斷投入,整個(gè)區(qū)域的環(huán)境對(duì)創(chuàng)新資源的需求、造成的污染負(fù)荷及生態(tài)空間動(dòng)態(tài)的占用和作用力。我們對(duì)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(duì)于一個(gè)開放的RIS,當(dāng)它的一個(gè)子系統(tǒng)遭受一定的打擊時(shí),會(huì)使原來(lái)的有序狀態(tài)破壞,進(jìn)而形成一種新的無(wú)序狀態(tài),失去原來(lái)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(lái)分析整個(gè)RIS的脆性?! ⊥ㄟ^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(gè)函數(shù)關(guān)系來(lái)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
5、時(shí)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(lái)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)有關(guān)聯(lián)的外部給予的約束條件集。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(shí),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(wú)序度增加,系統(tǒng)趨向崩潰,此時(shí),為阻止系統(tǒng)崩潰,系統(tǒng)本身或其它系統(tǒng)對(duì)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(gè)正常運(yùn)行狀態(tài)。如果能量的增加超過約束條件
6、集的約束能力,該系統(tǒng)最終會(huì)導(dǎo)致崩潰?! ∮梢陨嫌懻撐覀兛梢缘玫较旅娼Y(jié)論: (1)當(dāng)脆性S到達(dá)某一危險(xiǎn)的最大值時(shí),IllS會(huì)發(fā)生危機(jī),脆性超過這個(gè)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(duì)于外界的沖擊或干擾,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)脆性的激發(fā),這時(shí)系統(tǒng)本身無(wú)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(shí),RIS處于專制的有序狀態(tài);脆性S小于這個(gè)值時(shí),RIS將會(huì)處于一個(gè)沒有發(fā)展的狀態(tài),這樣的狀態(tài)最終將被淘汰。 (3)一個(gè)持續(xù)創(chuàng)新的RIS,脆性s應(yīng)適當(dāng)?shù)拇螅瑂太小,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(gè)RIS
7、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(gè)系統(tǒng)的脆性維持很小值,也不能過度、無(wú)序地投入與利用,一旦出現(xiàn)干擾,致使整個(gè)系統(tǒng)的脆性達(dá)到極限值,那么就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)最終崩潰,無(wú)法正常運(yùn)行?! ?.2RIS的承載力 “承載力”是相對(duì)“沖擊力”而言的,區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源的需求和對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)荷越來(lái)越大,必須引入社會(huì)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△eSe△iS+△e
8、sl(2)式中SP為輸入整個(gè)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?! 】梢?,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