系統(tǒng)理論的概念范文

時(shí)間:2024-01-12 17:48:06

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系統(tǒng)理論的概念

篇1

【關(guān)鍵詞】企業(yè);技術(shù)改造;經(jīng)濟(jì)分析

機(jī)電的一體化系統(tǒng)并未形成具體的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的定義,從機(jī)械的角度上認(rèn)為機(jī)電一體化系統(tǒng)的本質(zhì)特征就是機(jī)械,是在機(jī)械的系統(tǒng)的主功能和相應(yīng)的信息以及控制功能的實(shí)現(xiàn)上引進(jìn)了相應(yīng)的電子技術(shù),使相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與軟件的有機(jī)結(jié)合,是一種特殊的機(jī)械系統(tǒng)。從機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能上考慮,完成了機(jī)械類、運(yùn)動(dòng)和信息等多任務(wù)的機(jī)械和相應(yīng)部件聯(lián)系起來(lái),形成了機(jī)電系統(tǒng)的一體化模式以及形成了完整的機(jī)電系統(tǒng),強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)和功能的協(xié)調(diào)和良好結(jié)合,從而形成相應(yīng)的機(jī)電的自動(dòng)化系統(tǒng)。

一、機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)中的信息一體化

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和相應(yīng)的技術(shù)革命,各學(xué)科的基礎(chǔ)理論由于研究基礎(chǔ)的發(fā)展和技術(shù)的相互滲透實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展和完善,相應(yīng)的機(jī)械設(shè)計(jì)逐步走向自動(dòng)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)的自動(dòng)化和科學(xué)化、知識(shí)化。通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算公式和模型設(shè)計(jì)和比對(duì)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化的方案設(shè)計(jì)模式,機(jī)械概念設(shè)計(jì)的發(fā)展也逐步向現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)模式靠近。通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)的分析和綜合,實(shí)現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的機(jī)電系統(tǒng)的信息流動(dòng)和管理控制,從而使相應(yīng)的信息流更好地為機(jī)電系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)服務(wù)。計(jì)算機(jī)與機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了信息載體的轉(zhuǎn)換,通過(guò)更為新穎和快捷的設(shè)計(jì)方式和信息交流實(shí)現(xiàn)了信息的極大交流,從而使相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)和選擇達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

二、機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)中的功能結(jié)構(gòu)一體化

功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵,一般說(shuō)來(lái)機(jī)電系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為功能設(shè)計(jì)和功能映射兩個(gè)模塊,然而這樣分塊的設(shè)計(jì)模式使機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程建立在抽象的概念基礎(chǔ)之上,難以實(shí)現(xiàn)形象化和具體化的特點(diǎn),設(shè)計(jì)過(guò)程中易出現(xiàn)信息的模糊和殘缺,致使這樣的設(shè)計(jì)模式難以形成形象而直觀的感受,并從相應(yīng)的機(jī)械制造的理論層面進(jìn)行推理控制,這樣的設(shè)計(jì)方式不利于機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的一體化模式的形成和協(xié)調(diào)。在相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)在建立了信息交流模式的基礎(chǔ)之上增強(qiáng)概念系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性和可操作性。在建立相應(yīng)的信息交流模式基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)的一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)。

三、機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的機(jī)電技術(shù)一體化

傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)將機(jī)械與電子技術(shù)結(jié)合起來(lái),從而通過(guò)機(jī)械、電子技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的機(jī)械系統(tǒng)的功能特點(diǎn),同時(shí)改變了人工的操作和判斷,形成機(jī)電系統(tǒng)的自動(dòng)化模式,并通過(guò)相應(yīng)的程序協(xié)調(diào)機(jī)電系統(tǒng)的任務(wù)模式。然而傳統(tǒng)的機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難以滿足現(xiàn)代機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性要求,從而要實(shí)現(xiàn)一體化和自動(dòng)化、智能化的發(fā)展模式。實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)和電子技術(shù)的良好結(jié)合,從整體的系統(tǒng)功能上進(jìn)行協(xié)調(diào),從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的協(xié)調(diào)組合,共同構(gòu)成機(jī)電系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。

四、機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的人機(jī)交互系統(tǒng)一體化

機(jī)電系統(tǒng)的一體化和信息化設(shè)計(jì)的最終目的是形成人機(jī)一體化的交互模式,形成智能化和科學(xué)化的機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,機(jī)械設(shè)計(jì)和應(yīng)用的智能化模式逐步成為機(jī)械設(shè)計(jì)和應(yīng)用的發(fā)展模式,人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了更為方便快捷的系統(tǒng)操作和應(yīng)用模式,同時(shí)也提高了相應(yīng)的生產(chǎn)的效率,提高了設(shè)計(jì)的科學(xué)化程度。在機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)以人為本建立機(jī)電系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展決策,從而使相應(yīng)的機(jī)電系統(tǒng)充分使用于相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員。

參考文獻(xiàn)

篇2

一、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論的產(chǎn)生

區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的產(chǎn)生是一個(gè)演化積累的過(guò)程。對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論,可以追溯到20世紀(jì)初的創(chuàng)新理論,從而把區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論的產(chǎn)生分為四個(gè)階段:

第一階段是20世紀(jì)二十年代美籍奧地利經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特在《經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論―對(duì)于利潤(rùn)、資本、信貸、利息和經(jīng)濟(jì)周期的考察》一書中首次將“創(chuàng)新”引入經(jīng)濟(jì)學(xué)的范疇,提出了創(chuàng)新理論,并認(rèn)為創(chuàng)新是新技術(shù)、新發(fā)明在商業(yè)中的首次應(yīng)用,是建立一種新的生產(chǎn)函數(shù),即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素的一種從未有過(guò)的新組合。

第二階段是創(chuàng)新系統(tǒng)概念的提出。門斯在其《技術(shù)的僵局》一書中分析創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展周期的規(guī)律問(wèn)題時(shí),研究了基本創(chuàng)新的集群式出現(xiàn)的現(xiàn)象。創(chuàng)新集群概念的出現(xiàn)可以被看作創(chuàng)新系統(tǒng)概念的一種重要形式。

第三階段是英國(guó)學(xué)者弗里曼在1987年研究日本的技術(shù)政策和經(jīng)濟(jì)績(jī)效時(shí),在《技術(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行:來(lái)自日本的經(jīng)驗(yàn)》一書中首先提出了國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)的概念,他將國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)定義為:由公共部門和私營(yíng)部門中的各種機(jī)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò),這些機(jī)構(gòu)的活動(dòng)和相互作用促進(jìn)了新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、引進(jìn)、改進(jìn)和擴(kuò)散。

第四階段是隨著國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)研究的逐步深入,眾多學(xué)者發(fā)現(xiàn),如果缺乏區(qū)域的支撐,國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)理論會(huì)特別的空泛和籠統(tǒng),不能很好的解釋區(qū)域?qū)用嫔系膭?chuàng)新活動(dòng),因此難以適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。1992年英國(guó)學(xué)者庫(kù)克首先提出了區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的概念,并在其后對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)進(jìn)行了較早和較全面的理論與實(shí)踐研究,從而開(kāi)創(chuàng)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)研究的先河。此后,眾多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者專家在此基礎(chǔ)上對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論進(jìn)行更深一步的研究。

從整體上看,區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)是國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)的基礎(chǔ)和分支。而從產(chǎn)生的時(shí)間上看,區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論是產(chǎn)生于國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)理論之后,是在國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)理論的分析研究深化之后產(chǎn)生的,因此,我們可以說(shuō)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論是國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)理論的延伸,它是國(guó)家創(chuàng)新系統(tǒng)理論的區(qū)域化和本地化。

二、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論的整體研究

(一)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的概念和涵義。最早提出區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論的英國(guó)卡迪夫大學(xué)教授庫(kù)克對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的定義是:企業(yè)及其他機(jī)構(gòu)經(jīng)由以根植性為特征的制度環(huán)境系統(tǒng)的從事交互學(xué)習(xí)??梢詮娜齻€(gè)方面理解庫(kù)克的定義:(1)交互學(xué)習(xí);(2)環(huán)境;(3)根植性。

還有其他國(guó)外的學(xué)者也對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)進(jìn)行了定義。瑙韋萊斯和里德認(rèn)為,區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)是“區(qū)域內(nèi)一套經(jīng)濟(jì)的、政治的和制度的關(guān)系,能促進(jìn)知識(shí)迅速擴(kuò)散和產(chǎn)生最佳業(yè)績(jī)的集體學(xué)習(xí)過(guò)程?!?/p>

區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論從國(guó)外迅速傳到了國(guó)內(nèi),國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者在借鑒國(guó)外對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上,融合了我國(guó)的具體實(shí)踐,提出眾多對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)概念的定義和看法。如黃魯成認(rèn)為,區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)是在特定的經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi),各種與創(chuàng)新相聯(lián)系的主體要素(創(chuàng)新機(jī)構(gòu)和組織)、非主體要素(創(chuàng)新所需要的物質(zhì)條件)以及協(xié)調(diào)各要素之間關(guān)系的制度和政策網(wǎng)絡(luò)。

丁煥峰認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)是指一個(gè)區(qū)域內(nèi)參加新技術(shù)發(fā)展和擴(kuò)散的企業(yè)、大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)、中介服務(wù)機(jī)構(gòu)以及政府組成的為創(chuàng)新、儲(chǔ)備、使用和轉(zhuǎn)讓知識(shí)、技能和新產(chǎn)品相互作用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

以上觀點(diǎn)從不同角度和層次對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的概念進(jìn)行了描述。綜合分析已有區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的定義,可以認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)概念的內(nèi)涵有以下幾點(diǎn):(1)具有一定的地域空間范圍和開(kāi)放的邊界;(2)以生產(chǎn)企業(yè)、研究與開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、高等院校、地方政府機(jī)構(gòu)和服務(wù)機(jī)構(gòu)為創(chuàng)新單元;(3)不同創(chuàng)新單元之間通過(guò)關(guān)聯(lián),構(gòu)成創(chuàng)新系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu);(4)創(chuàng)新單元通過(guò)創(chuàng)新(組織和空間)結(jié)構(gòu)自身組織及其與環(huán)境的相互作用而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新功能,并對(duì)區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)產(chǎn)生影響;(5)通過(guò)與環(huán)境的作用和系統(tǒng)自組織作用維持創(chuàng)新的運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的持續(xù)發(fā)展。

(二)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的構(gòu)成。國(guó)外對(duì)于區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的構(gòu)成主要是阿希姆和艾薩克森的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)是由兩類主體和它們之間的互動(dòng)構(gòu)成的。第一類是區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群中的企業(yè),同時(shí)包括其支撐產(chǎn)業(yè);第二類主體是制度基礎(chǔ)設(shè)施,如研究和高等教育機(jī)構(gòu)、技術(shù)擴(kuò)散機(jī)構(gòu)、職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)和金融機(jī)構(gòu)。

國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)構(gòu)成有多種看法。胡志堅(jiān)和蘇靖認(rèn)為,構(gòu)成區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的主要要素有主體要素、功能要素和環(huán)境要素,其中主體要素包括區(qū)域內(nèi)的企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、中介服務(wù)機(jī)構(gòu)和地方政府;功能要素包括制度創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新;環(huán)境要素包括體制、機(jī)制、政府或法制調(diào)控、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和保障條件等。張敦富認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)應(yīng)包括創(chuàng)新結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新資源、中介服務(wù)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)四個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互協(xié)調(diào)的主要組成部分。

綜上國(guó)內(nèi)外各種觀點(diǎn),這里可以認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括了三個(gè)子系統(tǒng),即主體子系統(tǒng)、運(yùn)作子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)。主體子系統(tǒng)有三個(gè)要素:一是企業(yè);二是研究和科研機(jī)構(gòu);三是中介機(jī)構(gòu)。運(yùn)作子系統(tǒng)主要是指制度創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新等,即創(chuàng)新運(yùn)作的各個(gè)環(huán)節(jié)。環(huán)境子系統(tǒng)是指政府的政策法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施等。

(三)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的特征和功能。一般認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)具有客觀性、多樣性、整體性、自組織性和開(kāi)放性的特征。

區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的功能研究側(cè)重于區(qū)域創(chuàng)新對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)能力以及區(qū)域整體競(jìng)爭(zhēng)力的貢獻(xiàn)。黃魯成認(rèn)為區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)應(yīng)具有:(1)協(xié)調(diào)功能;(2)催化功能;(3)化險(xiǎn)功能;(4)解惑功能。

三、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的衍生研究

(一)區(qū)域創(chuàng)新的過(guò)程研究。關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新過(guò)程研究主要包括兩個(gè)方面:一是區(qū)域創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)制;另一個(gè)是區(qū)域創(chuàng)新的模式研究。

1、區(qū)域創(chuàng)新的運(yùn)行機(jī)制。運(yùn)行機(jī)制是區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新的必要條件,只有運(yùn)行機(jī)制形成并運(yùn)轉(zhuǎn)正常,區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)才能進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)。關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制,有人認(rèn)為主要包括:(1)利益驅(qū)動(dòng)機(jī)制;(2)學(xué)習(xí)培訓(xùn)機(jī)制;(3)決策信息機(jī)制;(4)競(jìng)爭(zhēng)協(xié)作機(jī)制。

2、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)模式??v觀國(guó)內(nèi)外各學(xué)者對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)模式的論述,主要可以分為兩類:一類是把區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的模式分為線性模式和非線性模式(網(wǎng)絡(luò)化模式);另一類是分為自主創(chuàng)新模式、模仿創(chuàng)新模式和合作創(chuàng)新模式。

(1)線性模式與非線性模式。傳統(tǒng)的線性創(chuàng)新模式觀點(diǎn)提出于20世紀(jì)六七十年代。這種觀點(diǎn)認(rèn)為,技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程一般遵循發(fā)明―開(kāi)發(fā)―設(shè)計(jì)―中試―生產(chǎn)―銷售等簡(jiǎn)單的線性過(guò)程。內(nèi)爾森等學(xué)者較早的提出,由于創(chuàng)新過(guò)程的長(zhǎng)期復(fù)雜性和外部的不確定性,企業(yè)創(chuàng)新能力不能僅僅限制在單一的企業(yè)內(nèi)部,創(chuàng)新過(guò)程不再是簡(jiǎn)單地按照原來(lái)的線性模式發(fā)生。而是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能成為創(chuàng)新的結(jié)點(diǎn),而創(chuàng)新的來(lái)源也擴(kuò)展到企業(yè)的供應(yīng)商、客商以及內(nèi)部的市場(chǎng)化過(guò)程。相對(duì)于線性模式而言,以上創(chuàng)新模式可稱為非線性模式。

(2)自主創(chuàng)新模式、模仿創(chuàng)新模式和合作創(chuàng)新模式。學(xué)者傅家驥在參考了國(guó)外的研究成果后提出了三個(gè)基本區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展模式:自主創(chuàng)新模式;模仿創(chuàng)新模式;合作創(chuàng)新模式。

(二)區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境研究。區(qū)域創(chuàng)新環(huán)境概念是由1985年成立的歐洲創(chuàng)新研究小組(GREMI)率先提出的。他們將創(chuàng)新環(huán)境定義為:在有限的區(qū)域內(nèi),主要的行為主體(結(jié)點(diǎn))通過(guò)相互之間的協(xié)同作用和集體學(xué)習(xí)過(guò)程,而建立的非正式的復(fù)雜社會(huì)關(guān)系,這種關(guān)系提高了本地的創(chuàng)新能力。有國(guó)外學(xué)者認(rèn)為,本地環(huán)境(主要指社會(huì)人文環(huán)境)作為創(chuàng)新的“溫床”或孵化器,對(duì)于創(chuàng)新的產(chǎn)生具有決定作用。還有國(guó)外學(xué)者認(rèn)為,創(chuàng)新環(huán)境是指整個(gè)地域生產(chǎn)系統(tǒng)的創(chuàng)新問(wèn)題。創(chuàng)新環(huán)境的內(nèi)容,不僅僅包括區(qū)域內(nèi)的企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)問(wèn)題和市場(chǎng)機(jī)會(huì)的共同理解、企業(yè)家的精神、企業(yè)的行為模式、企業(yè)利用技術(shù)方式等,更應(yīng)考慮到企業(yè)外部的技術(shù)文化、技能、勞動(dòng)力市場(chǎng)等非物質(zhì)的社會(huì)文化因子的創(chuàng)新環(huán)境。

四、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論研究評(píng)價(jià)

區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論研究自上世紀(jì)末以來(lái),發(fā)展十分迅速,并很快的與實(shí)踐相結(jié)合。但畢竟發(fā)展時(shí)間比較短,因此在參考了國(guó)內(nèi)外關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論的研究,發(fā)現(xiàn)具有以下幾個(gè)方面的特征:

1、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的理論體系沒(méi)有完全建立,缺乏深厚的理論基礎(chǔ),對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的研究都是以案例為基礎(chǔ),不同的案例都有不同的政策環(huán)境和組織結(jié)構(gòu)。且區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論在一些基本概念上仍然存在著較大的分歧,不同學(xué)者在界定區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)時(shí)具有不同的創(chuàng)新觀點(diǎn)。

2、區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)理論缺乏對(duì)創(chuàng)新服務(wù)的分析。區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)往往基于對(duì)高科技企業(yè)的研究,這些企業(yè)既是新技術(shù)的生產(chǎn)者,也是新技術(shù)的使用者。在一個(gè)交互式網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新環(huán)境中,中間服務(wù)部門起著催化劑和協(xié)調(diào)者的角色。對(duì)于創(chuàng)新服務(wù)在區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)中的作用機(jī)制,創(chuàng)新系統(tǒng)理論缺乏研究。

篇3

【關(guān)鍵詞】動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論:語(yǔ)言磨蝕

一、引言

語(yǔ)言磨蝕,即語(yǔ)言習(xí)得的逆過(guò)程,指雙語(yǔ)或多語(yǔ)使用者由于某種語(yǔ)言使用的減少或停止,其運(yùn)用語(yǔ)言的能力隨著時(shí)間的推移而逐漸減退。Lambert在1980年于美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)召開(kāi)的首屆語(yǔ)言磨蝕研討會(huì)上第一次使用了“磨蝕”一詞。目前,語(yǔ)言磨蝕研究已形成一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科,許多語(yǔ)言學(xué)家經(jīng)過(guò)實(shí)證研究提出了系統(tǒng)的語(yǔ)言磨蝕理論和解釋框架。本文擬從動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的視角討論語(yǔ)言磨蝕的研究現(xiàn)狀。

二、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論是二戰(zhàn)后誕生于自然科學(xué)的理論,它是一個(gè)自組織、自糾正、自穩(wěn)定的系統(tǒng),發(fā)展過(guò)程存在多種可能性,但其結(jié)果卻具有普遍性。

對(duì)二語(yǔ)習(xí)得的大量研究表明,二語(yǔ)習(xí)得的過(guò)程不是一個(gè)簡(jiǎn)單的線性過(guò)程,而是受到各種因素的影響,它不是語(yǔ)音、語(yǔ)法、詞匯等知識(shí)的簡(jiǎn)單的疊加,也不是簡(jiǎn)單孤立地從一種語(yǔ)言技能轉(zhuǎn)到另外一種語(yǔ)言技能,而是會(huì)出現(xiàn)“反復(fù)”甚至“倒退”,即“磨蝕”,所以,它一個(gè)“復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、非線性的”過(guò)程(弗里德曼,1997)。這與自然科學(xué)中的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)有許多相似之處。

三、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論在語(yǔ)言磨蝕領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和方法

1、研究現(xiàn)狀

應(yīng)用語(yǔ)言學(xué)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論研究始于弗里德曼(1997),她從混沌論出發(fā)比較全面地討論了語(yǔ)言作為一種復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的特點(diǎn),基本上奠定了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的理論框架。弗里德曼指出語(yǔ)言可以被視為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),例如它擁有一套不斷互動(dòng)的變量,語(yǔ)言的發(fā)展也可以被視為一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。語(yǔ)言的發(fā)展現(xiàn)了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一系列典型特征:對(duì)初始條件的敏感依賴、子系統(tǒng)之間的完全關(guān)聯(lián)性、非重建平衡態(tài)的出現(xiàn)以及系統(tǒng)自身和相互之間存在的變量等。

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論“初值敏感性”和“非線性、非周期性”的特征決定了系統(tǒng)的不確定性及不可預(yù)測(cè)性。在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論中有一個(gè)重要的概念是吸引子,所謂吸引子是指系統(tǒng)被吸引并最終固定于某一狀態(tài)的性態(tài)。動(dòng)力系統(tǒng)奇異吸引子會(huì)使系統(tǒng)偏離而導(dǎo)向不同的性態(tài),它通過(guò)誘發(fā)系統(tǒng)的活力,使其變?yōu)榉穷A(yù)設(shè)模式,從而創(chuàng)造了不可預(yù)測(cè)性。

弗里德曼(1998)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在決定一個(gè)習(xí)得者的中介語(yǔ)發(fā)展的過(guò)程中,有許多相互作用的因素。在語(yǔ)言因素方面涉及源語(yǔ)、目的語(yǔ)、一語(yǔ)的標(biāo)記性、二語(yǔ)的標(biāo)記性、輸入語(yǔ)的數(shù)量和種類、交互作用的數(shù)量和種類、學(xué)習(xí)者接受的反饋的數(shù)量和種類,以及二語(yǔ)習(xí)得的語(yǔ)境是課堂內(nèi)還是課堂外等。在學(xué)習(xí)者個(gè)體因素方面包括年齡、語(yǔ)言潛能、動(dòng)機(jī)和態(tài)度等社會(huì)心理因素,此外,性格因素、認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)策略、性別、出生次序、興趣等也可能產(chǎn)生影響。這些因素就是語(yǔ)言習(xí)得系統(tǒng)中的吸引子,它們的綜合運(yùn)動(dòng)使得本來(lái)微小的差別可能隨著時(shí)間的推移不斷放大,而且不是按固定的線性方式增加,最終會(huì)放大到顯著的差距程度,造成學(xué)習(xí)者之間巨大的差異。而二語(yǔ)習(xí)得中的僵化和磨蝕現(xiàn)象有可能是由于中介語(yǔ)變得封閉,轉(zhuǎn)向了一個(gè)固定點(diǎn)的吸引子所致。

2、研究方法

非線性觀與語(yǔ)言損耗有關(guān)研究表明,語(yǔ)言的使用和輸入對(duì)語(yǔ)言保存起著關(guān)鍵作用,為了闡明語(yǔ)言在不被使用情況下的自動(dòng)衰退情況,必須在語(yǔ)言發(fā)展模式中設(shè)定衰退因素。從動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的角度看,語(yǔ)言衰退的過(guò)程不是線性的,發(fā)生在學(xué)習(xí)者身上的衰退現(xiàn)象也各有不同,為了控制研究中的變量,必須引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。在二語(yǔ)習(xí)得領(lǐng)域的語(yǔ)言損耗研究中,都要用到網(wǎng)絡(luò)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)證數(shù)據(jù)。

作為詞匯習(xí)得研究和將動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論原則應(yīng)用于詞匯發(fā)展研究的先驅(qū)之一,Meara(2004)關(guān)于詞匯網(wǎng)絡(luò)中的損耗現(xiàn)象的研究成果對(duì)于采用動(dòng)態(tài)系統(tǒng)方法解讀語(yǔ)言損耗中的實(shí)證數(shù)據(jù)方面有一定的啟示。首先,詞匯網(wǎng)絡(luò)中的損耗并不呈線性發(fā)展;其次,數(shù)據(jù)明確強(qiáng)調(diào)對(duì)于變異需采用不同的方法。Meara的研究成果反映了語(yǔ)言損耗研究的一些關(guān)鍵點(diǎn)。首先就是在類似的損耗環(huán)境下個(gè)人語(yǔ)言損耗存在巨大差異。有些人在第二語(yǔ)言環(huán)境下生活短短幾年后母語(yǔ)損耗就很大,而另一些人生活在同樣的語(yǔ)言環(huán)境下超過(guò)25年,卻仍然保持了很好的母語(yǔ)技能。其次,研究發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言系統(tǒng)中有部分內(nèi)容一旦習(xí)得即不易丟失。Neisser(1984)也認(rèn)為語(yǔ)言中存在永久儲(chǔ)存現(xiàn)象,其狀態(tài)非常穩(wěn)定,比如即使與母語(yǔ)基本或完全無(wú)接觸,已經(jīng)習(xí)得的一些基本內(nèi)容也不易丟失。這一發(fā)現(xiàn)同樣為其他一些研究者所證明。

簡(jiǎn)言之,對(duì)語(yǔ)言損耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)詞匯網(wǎng)絡(luò)的仿真實(shí)驗(yàn)以及實(shí)證數(shù)據(jù)證明了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論與二語(yǔ)習(xí)得的相關(guān)性,尤其是為語(yǔ)言發(fā)展的非線性以及個(gè)人語(yǔ)言發(fā)展的變異性提供了證據(jù)。

篇4

【關(guān)鍵詞】電路;計(jì)算;系統(tǒng)理論;思考

一、引言

伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電工和電氣工程各技術(shù)領(lǐng)域均獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,特別是各種新微型電子器件的出現(xiàn),信息的滲透以及擴(kuò)展,再加上電子計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展,使得電工程理論也發(fā)生了相應(yīng)的變革。在這種形勢(shì)下,加強(qiáng)電路與系統(tǒng)理論的研究也變得尤為重要。

二、經(jīng)典電路和近代電路理論研究

在電路和系統(tǒng)理論的發(fā)展以及形成階段經(jīng)歷了自經(jīng)典到近代這一過(guò)程。電路最早出現(xiàn)于物理學(xué)中的電磁學(xué),控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)在形成與發(fā)展過(guò)程中,其共同基礎(chǔ)均為電路理論。從方法論來(lái)看,電路理論主要經(jīng)歷了頻域分析與時(shí)域分析交替發(fā)展階段,在早期電路理論傾向于時(shí)域分析,但因遇到較復(fù)雜的高階段微分方程或者輸入時(shí),于時(shí)域進(jìn)行求解的話比較困難,對(duì)此,到后期開(kāi)始轉(zhuǎn)向于頻域分析。而隨著計(jì)算機(jī)的普及以及廣泛應(yīng)用,在微分方程的求解過(guò)程中所遇到的難題可借助于計(jì)算機(jī)得到有效的解決,此時(shí)時(shí)域分析也重新得到了關(guān)注以及重視,頻域和時(shí)域相結(jié)合的這一理論也日漸完善。

戰(zhàn)后年代控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)均獲得很大突飛猛進(jìn)的發(fā)展,尤其是控制系統(tǒng)與通信系統(tǒng)發(fā)展特別迅速,已上升成為了新理論體系,分別為控制論與信息論。在控制系統(tǒng)與通信系統(tǒng)中所運(yùn)動(dòng)的信息為時(shí)間序列,其帶有一定的隨機(jī)性,具備統(tǒng)計(jì)分布特征,而這些特征也為電路理論的研究提供了一些新的課題,再加上計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,不同新微型電子設(shè)備器件的相繼出現(xiàn),產(chǎn)生了一種新的電路理論,即近代電路理論,該理論所含內(nèi)容非常多,比如非互易電路理論、非線性電路理論、多端電路理論、時(shí)變電路理論以及有源電路理論等,其特點(diǎn)主要如下:

第一,在時(shí)域分析上,將δ(t)引入至此起到了一定的革命性作用;在變換域分析上,自頻域向復(fù)頻域發(fā)展,接著再發(fā)展至Z域,拓寬了信號(hào)分析領(lǐng)域。

第二,時(shí)域分析和頻域分析之間的有機(jī)結(jié)合,小波變換分析法的應(yīng)用;計(jì)算方法的改變,系統(tǒng)步驟解法的應(yīng)用,該方法滿足計(jì)算機(jī)程序求解需求。

第三,動(dòng)力學(xué)體系以及代數(shù)拓?fù)涞鹊囊?,不僅為計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電路提供了相應(yīng)的理論參考依據(jù),同時(shí)在此基礎(chǔ)上還提出了相關(guān)的研究方式,即時(shí)變系統(tǒng)研究與非線性系統(tǒng)研究。

近代電路理論就電路規(guī)律性方面的相關(guān)內(nèi)容提出了新見(jiàn)解,即認(rèn)為電荷守恒定律與能量守恒定律為基本電路定律,只有基于集中化這一條件下才可將電壓定律以及電流定律表現(xiàn)出來(lái),因電路現(xiàn)象物理實(shí)質(zhì)為電磁場(chǎng),對(duì)此這一觀點(diǎn)在某種意義上更能將電路中所產(chǎn)生的這一電磁過(guò)程闡明,同時(shí)有利于和經(jīng)典電力學(xué)理論中能量守恒定律以及質(zhì)量守恒定律進(jìn)行對(duì)比,構(gòu)建統(tǒng)一且科學(xué)的電路和系統(tǒng)理論。

三、電路和系統(tǒng)理論研究分析

所謂系統(tǒng)就是指由不同互相作用以及聯(lián)系的事物所構(gòu)成的一個(gè)具備某種作用的整體,其中動(dòng)物神經(jīng)組織與太陽(yáng)系等為自然系統(tǒng),計(jì)算機(jī)網(wǎng)與供電網(wǎng)等為人工技術(shù)系統(tǒng),此外還包含有思維意識(shí)系統(tǒng)以及社會(huì)系統(tǒng)等,于電工程范圍內(nèi),當(dāng)前現(xiàn)有的系統(tǒng)有控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)。

和系統(tǒng)定義聯(lián)系密切的有信號(hào),信號(hào)這一概念最早提出于通信這一學(xué)科中,何謂信號(hào),簡(jiǎn)單地講就是信號(hào)其實(shí)就是消息存在形式,而信號(hào)的內(nèi)容則為消息,從某種意義上來(lái)講,信號(hào)具有隨機(jī)性和統(tǒng)計(jì)分布特征,結(jié)合近代觀點(diǎn)來(lái)看,信息將系統(tǒng)所包括的能量以及物質(zhì)在時(shí)間與空間中分布不均勻程度反映了出來(lái),由此可見(jiàn),信號(hào)為形式,消息為內(nèi)容,而信息則為內(nèi)涵。除此之外,和系統(tǒng)還存在聯(lián)系的有網(wǎng)絡(luò)以及電路,電路作為電工設(shè)備所構(gòu)成的一個(gè)總體,為電流通過(guò)提供了相關(guān)途徑。若電路具備復(fù)雜結(jié)構(gòu),則這種電路叫做網(wǎng)絡(luò),于現(xiàn)代電路學(xué)理論中網(wǎng)絡(luò)或者電路被看作是實(shí)際電路科學(xué)抽象。電路和系統(tǒng)之間除了存在某種聯(lián)系以外,二者還各有特色,但是不管是系統(tǒng),還是電路,均由元件組合所構(gòu)成。電路這種結(jié)構(gòu)為具體性,即對(duì)信號(hào)實(shí)施某一種加工處理;而系統(tǒng)則為信號(hào)通過(guò)的所有線路。在系統(tǒng)理論中所強(qiáng)調(diào)的是于特定條件下必須要具備某一種功能,即傳輸特性;而電路所強(qiáng)調(diào)的則是系統(tǒng)自身特性的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該有的參數(shù)以及結(jié)構(gòu)。對(duì)此,從某種意義上來(lái)講,系統(tǒng)涉及到的問(wèn)題為全局性,而電路涉及到的問(wèn)題為局部性,信號(hào)、系統(tǒng)以及電路之間關(guān)系就如同火車車廂、鐵路以及鐵軌間的關(guān)系。近幾年,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快,信息技術(shù)水平的額提高,電路與系統(tǒng)理論在問(wèn)題科學(xué)思想的研究上互相遞饋以及滲透;于問(wèn)題方法論上互相統(tǒng)一以及協(xié)調(diào),微電子工業(yè)的快速發(fā)展已使電系統(tǒng)、電器件以及電路融為了一體。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展,電路與系統(tǒng)理論這門學(xué)科已成為了一門具備深厚理論基礎(chǔ)以及廣泛實(shí)踐基礎(chǔ)的學(xué)科,該學(xué)科和其他領(lǐng)域?qū)W科相同,所引用的研究方式、概念以及理論內(nèi)容等均在不斷更新,該學(xué)科已經(jīng)在電子工程以及電氣工程各技術(shù)部門獲得了明顯的應(yīng)用價(jià)值,且也在自身各發(fā)展階段融合了當(dāng)前關(guān)于自然科學(xué)理論中的優(yōu)秀成果。電路與系統(tǒng)理論兼有兩個(gè)方面的淵源,即理論與實(shí)踐;同時(shí)還兼有兩個(gè)方面的背景,即學(xué)術(shù)與工業(yè)。除此之外,電路與系統(tǒng)理論還和國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步等學(xué)科領(lǐng)域存在著密切的聯(lián)系。

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篇5

后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,自然界、社會(huì)、人是一個(gè)有機(jī)的整體,它由若干個(gè)相互聯(lián)系、相互作用的要素群構(gòu)成。整個(gè)系統(tǒng)一旦形成,其整體性、關(guān)聯(lián)性、動(dòng)態(tài)性等就具有了鮮明的個(gè)性特征和目的性。按照西方建設(shè)性后現(xiàn)代主義者大衛(wèi)·格里芬的觀點(diǎn),后現(xiàn)代科學(xué)的特征包括整體論和有機(jī)論。整體論認(rèn)為,部分與部分之間、部分與整體之間擁有內(nèi)在聯(lián)系。有機(jī)論認(rèn)為,具有內(nèi)在聯(lián)系的部分與部分之間、部分與整體之間是一種動(dòng)態(tài)生成關(guān)系。整體有機(jī)論對(duì)“有機(jī)”、“整體”、“內(nèi)在聯(lián)系”的強(qiáng)調(diào)提示人們:人類與世界是一個(gè)整體,我們不僅包含在他人之中而且也包含在自然之中。[1]建設(shè)性后現(xiàn)代主義者反對(duì)把事物看成是完全外在的、機(jī)械作用的,無(wú)視內(nèi)在的和整體的聯(lián)系的還原論的方法,主張科學(xué)應(yīng)將其方法建立在整體的有機(jī)性基礎(chǔ)之上,只有用整體論研究宇宙與科學(xué)的統(tǒng)一性,才能超越個(gè)人主義、人類中心論、經(jīng)濟(jì)主義、生態(tài)危機(jī)等種種現(xiàn)代性的消極后果??茖W(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論正是在吸納和揚(yáng)棄了建設(shè)性后現(xiàn)代主義這些科學(xué)觀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它的精神實(shí)質(zhì)就在于它的有機(jī)整體性。

科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論揭示整個(gè)自然界與人類社會(huì)發(fā)展的整體性,認(rèn)為在發(fā)展過(guò)程中要保持人與自然、人與社會(huì)、人與人、人與自身精神的有機(jī)聯(lián)系,追求人與自然的和諧相處與經(jīng)濟(jì)社會(huì)整體結(jié)構(gòu)的合理性??茖W(xué)發(fā)展觀認(rèn)為,系統(tǒng)性表現(xiàn)在一切方面,正確使用系統(tǒng)思想進(jìn)行分析,可以使人們從宏觀上把握人口、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等各子系統(tǒng)的相互作用關(guān)系。任何事物(包括系統(tǒng))都是對(duì)立統(tǒng)一的整體,它既具有矛盾運(yùn)動(dòng)、發(fā)展變化、否定自我的力量,同時(shí),也存在肯定自身、保持自我、維護(hù)自己整體和統(tǒng)一的屬性。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論就是關(guān)注人與自然和諧的整體統(tǒng)一性。并認(rèn)為,發(fā)展本身也是一個(gè)全面系統(tǒng)的概念,內(nèi)涵著增長(zhǎng)、穩(wěn)定、公平、民主、價(jià)值等要素,但發(fā)展并不僅僅簡(jiǎn)單等同于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),還應(yīng)包括自然的發(fā)展與人的全面發(fā)展。發(fā)展的全面系統(tǒng)性,決定了任何發(fā)展都是一個(gè)開(kāi)放的、充滿矛盾和曲折、不平衡的過(guò)程。發(fā)展不僅是個(gè)理論概念,更是個(gè)實(shí)踐的概念。因此,無(wú)論在宏觀決策上,還是在微觀制度上,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論始終應(yīng)該成為人們的指導(dǎo)思想。但是,長(zhǎng)期以來(lái)形成的非有機(jī)、非整體發(fā)展的傳統(tǒng)思維模式,引導(dǎo)人們以片面的目標(biāo)與狀態(tài)從事要素群之間的協(xié)調(diào)與合作,碎裂了系統(tǒng)的有機(jī)整體性,其結(jié)果不僅難以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)進(jìn)步,相反還導(dǎo)致自然資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染,破壞生態(tài)平衡??茖W(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論從有機(jī)整體的高度有效克服了這些傳統(tǒng)思維模式的弊端。

科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的有機(jī)整體性還在于揭示了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的理性控制和現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展信息的對(duì)稱性要求。強(qiáng)調(diào)在發(fā)展過(guò)程中,通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展邏輯的把握,盡可能避免經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大起大落、社會(huì)群體的不安定和環(huán)境的過(guò)度污染。而在信息社會(huì)和虛擬世界中,信息既非“純粹物質(zhì)”,也非“純粹精神”,是主觀和客觀內(nèi)容的統(tǒng)一。它作為能指者不同于所指者,其意義包含著很大的主觀性、虛擬性、建構(gòu)性、能動(dòng)性、多元性、不確定性、相對(duì)性、協(xié)同性及實(shí)用性,與人之生存狀態(tài)和歷史進(jìn)程緊密相關(guān)[2]??茖W(xué)發(fā)展觀認(rèn)為,由于世界是由物質(zhì)、能量和信息三部分組成,因此,信息是一切系統(tǒng)保持一定結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)。社會(huì)各子系統(tǒng)只有擁有更多的信息,才能有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)律的把握,做到對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程的理性控制和理性發(fā)展。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)各子系統(tǒng)具有耗散結(jié)構(gòu),它們的存在與發(fā)展需要引入負(fù)熵,各子系統(tǒng)之間存在密切的熵交換聯(lián)系,在熵交換的過(guò)程中,經(jīng)濟(jì)社會(huì)本身的作用相當(dāng)于經(jīng)信息流來(lái)調(diào)控系統(tǒng)間的熵交換,減低系統(tǒng)所構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部的熵增,合理地分配負(fù)熵,走向共同有序與發(fā)展。科學(xué)發(fā)展的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論就是在熵交換的有序均衡性上提升了系統(tǒng)的人文精神,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)整個(gè)系統(tǒng)的和諧,共享負(fù)熵,走向共生的發(fā)展之路。在國(guó)際上,通過(guò)融入國(guó)際社會(huì)的發(fā)展大環(huán)境,掌握世界先進(jìn)技術(shù)、發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)和民主政治等發(fā)展信息,為我國(guó)的科學(xué)發(fā)展制定卓有成效的決策;在國(guó)內(nèi),使全體人民能夠及時(shí)獲得更多國(guó)際國(guó)內(nèi)的最新技術(shù)及政治經(jīng)濟(jì)、環(huán)境生態(tài)等方面的信息,包括涉及這些信息的新內(nèi)容與新知識(shí),增加國(guó)內(nèi)人們對(duì)于獲取發(fā)展信息的對(duì)稱性要求,減少人們對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展認(rèn)識(shí)的不確定性,消除經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的熵增現(xiàn)象。

科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的有機(jī)整體性更在于揭示了關(guān)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的非平衡理論、非穩(wěn)定性轉(zhuǎn)變規(guī)律、非突變式質(zhì)變過(guò)程。

首先,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,不平衡是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的常態(tài),而平衡是需要有文明程度與制度、立法等來(lái)保證的。科學(xué)發(fā)展觀并不否定差別,更不是主張經(jīng)濟(jì)社會(huì)絕對(duì)平衡的發(fā)展觀,而是堅(jiān)持統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)社會(huì)平衡發(fā)展,使差距控制在社會(huì)系統(tǒng)能夠容許的限度內(nèi),使經(jīng)濟(jì)社會(huì)在適度發(fā)展差別中良性運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)真正的科學(xué)發(fā)展。科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論一方面主張發(fā)展的均衡性,另一方面主張發(fā)展的漸進(jìn)性,要讓人民認(rèn)識(shí)到,發(fā)展是分層次的、有先后的,不可能讓所有的人在同一個(gè)時(shí)點(diǎn)進(jìn)入同一個(gè)層次的小康水平。

其次,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論承認(rèn)發(fā)展的非穩(wěn)定性,但是,更關(guān)注社會(huì)發(fā)展非穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)變規(guī)律。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,穩(wěn)定是動(dòng)態(tài)的,是發(fā)展過(guò)程中的相對(duì)狀態(tài)。這種動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定,不是封閉式的絕對(duì)穩(wěn)定,而是一種充滿活力的開(kāi)放式的相對(duì)穩(wěn)定,是一種有著局部變化而全局相對(duì)不變的大局穩(wěn)定,是一種通過(guò)對(duì)局部變化的制度化調(diào)節(jié)而保持全局穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡。例如,在體制改革過(guò)程中,各群體之間的利益關(guān)系并不一致,甚至尖銳對(duì)立,但它并不影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)總體的健康發(fā)展,倘若管理者能高度重視發(fā)展中具體而微的民生問(wèn)題,并及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)適疏導(dǎo),就能達(dá)到更高層面的社會(huì)穩(wěn)定。

再次,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論主張社會(huì)發(fā)展的非突變式是常態(tài),是和平演進(jìn)的量變過(guò)程,而非沖突式的社會(huì)變革。按照系統(tǒng)的相變理論,如果中間過(guò)渡態(tài)是穩(wěn)定態(tài),相變過(guò)程就是漸變??茖W(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論重視非突變式的常態(tài)研究。在構(gòu)建和諧社會(huì)的現(xiàn)階段,人們都更加注重社會(huì)變革中的非沖突形式和漸變過(guò)程,強(qiáng)調(diào)縮小不同利益集團(tuán)之間的貧富差距,強(qiáng)調(diào)不同社會(huì)階層之間人們的公平正義,強(qiáng)調(diào)人與自然、人與社會(huì)、人與人的和諧相處。而這正是科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的主旨之一。

二、后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的基本內(nèi)涵在于它的動(dòng)態(tài)共生

從后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的角度看,所謂動(dòng)態(tài),是指一個(gè)具體系統(tǒng)如果不同周圍其他系統(tǒng)發(fā)生相互聯(lián)系和相互作用,即進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的轉(zhuǎn)換和交換,它既不能存在,也不能發(fā)展,因此,系統(tǒng)運(yùn)行狀況的好壞直接取決于系統(tǒng)與環(huán)境的互動(dòng)。所謂共生,是事物存在和變化的一種現(xiàn)象,是一個(gè)客觀的過(guò)程和趨勢(shì),是全球化進(jìn)程中人類社會(huì)的必經(jīng)階段。在全球化的背景下,“共生”還包含和諧的基本指向,涵蓋了人與自然、人與社會(huì)、人與人、人與自身精神的共生、不同文明的共生等各個(gè)方面。這種全面的共生觀念不是簡(jiǎn)單的概念堆,而是應(yīng)內(nèi)化到具體的人的各種實(shí)踐活動(dòng)之中的核心理念[3]。一般來(lái)說(shuō),動(dòng)態(tài)共生是一個(gè)復(fù)合概念,在實(shí)踐中不可分割。

后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的動(dòng)態(tài)共生觀認(rèn)為,個(gè)體與環(huán)境之間是相互依賴、相互改變的;開(kāi)放系統(tǒng)隨著時(shí)間而改變和發(fā)展,并日益復(fù)雜化,而不像封閉系統(tǒng)一樣在既定均衡和非均衡狀態(tài)之間擺動(dòng);系統(tǒng)變化體現(xiàn)在其內(nèi)部的各個(gè)參數(shù)內(nèi);系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有一個(gè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)或階段是靜止的。動(dòng)態(tài)共生的系統(tǒng)又是一個(gè)自組織、自糾正、自穩(wěn)定的系統(tǒng),發(fā)展過(guò)程存在多種可能性,但其結(jié)果卻具有普遍性。在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中有兩點(diǎn)非常重要:(1)子系統(tǒng)在與整體保持一致的過(guò)程中缺失了靈活性,但更加穩(wěn)固;(2)如果整體內(nèi)某一個(gè)部分顯著,則系統(tǒng)集中于那個(gè)部分,且這個(gè)部分有一個(gè)重要的頂點(diǎn),在這個(gè)點(diǎn)上,當(dāng)系統(tǒng)處在一個(gè)敏感狀態(tài)時(shí),一個(gè)小小的變化都將改變系統(tǒng)的基礎(chǔ)狀態(tài)[4]。由此可見(jiàn),發(fā)展就是一個(gè)動(dòng)態(tài)共生系統(tǒng)的變量互動(dòng)變化的結(jié)果。

科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)共生。以往的發(fā)展觀,因其片面性,所以都未能形成科學(xué)的發(fā)展理論體系?,F(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展觀歷經(jīng)了工業(yè)文明觀、增長(zhǎng)極限論、可持續(xù)發(fā)展觀、綜合發(fā)展觀、“以人為中心”的發(fā)展觀和科學(xué)發(fā)展觀六個(gè)階段。到20世紀(jì)80年代,由于多學(xué)科介入發(fā)展觀的研究,產(chǎn)生了綜合發(fā)展觀,加進(jìn)了對(duì)“人”的因素的研究,但當(dāng)時(shí)還并沒(méi)有突出人的地位。至1995年的哥本哈根世界人口與發(fā)展會(huì)議上,“以人為中心”、“發(fā)展的最終目標(biāo)”“是全體人民”,才被提上議事日程。這些發(fā)展觀雖然隨著時(shí)代的進(jìn)步也在不斷地完善,但它們都缺乏發(fā)展過(guò)程中的動(dòng)態(tài)共生理念,都未能把握發(fā)展過(guò)程的本質(zhì)特征,也因此都沒(méi)能進(jìn)入科學(xué)發(fā)展系統(tǒng)理論所追求的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的境界。進(jìn)入新的歷史發(fā)展階段以后,面對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)狀況,特別是2008年爆發(fā)的全球性金融危機(jī)以及我國(guó)國(guó)內(nèi)相繼發(fā)生的南方雪災(zāi)、四川汶川大地震及三鹿毒奶粉事件等一系列災(zāi)禍,因此,如何深刻總結(jié)國(guó)內(nèi)外在發(fā)展問(wèn)題上的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),充分吸收和綜合人類社會(huì)發(fā)展研究的優(yōu)秀成果,深入研究全面協(xié)調(diào)可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀成為學(xué)界的重要課題。毫無(wú)疑問(wèn),科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論也進(jìn)入了一個(gè)全新的研究視角,即不僅涉及自然界、社會(huì),還涉及人的精神領(lǐng)域。這些研究,擺脫了以往各種片面的發(fā)展理論中單純地以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為中心、忽視人的倫理判斷和道德底線的設(shè)定,從哲學(xué)的高度豐富了科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論,從而實(shí)現(xiàn)在揚(yáng)棄中達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)動(dòng)態(tài)共生發(fā)展的目標(biāo)。

科學(xué)發(fā)展觀后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的動(dòng)態(tài)共生學(xué)說(shuō)還主張,發(fā)展本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)共生的過(guò)程,由于共生的元素的多樣性,因此,不可避免會(huì)出現(xiàn)形形的矛盾和問(wèn)題。這些矛盾和問(wèn)題是發(fā)展中的問(wèn)題、前進(jìn)中的問(wèn)題,是必然的也是正常的。唯物辯證法認(rèn)為,前進(jìn)中的問(wèn)題只能在前進(jìn)中解決,發(fā)展中的矛盾只能靠加快發(fā)展和科學(xué)發(fā)展來(lái)解決??茖W(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論就是這個(gè)觀點(diǎn)的堅(jiān)定持有者。

科學(xué)發(fā)展觀認(rèn)為,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論,特別是它的動(dòng)態(tài)共生學(xué)說(shuō),來(lái)自于社會(huì)現(xiàn)實(shí)生活的需求,合乎自然界與人類社會(huì)發(fā)展的客觀規(guī)律,遵循這個(gè)規(guī)律同樣是對(duì)動(dòng)態(tài)共生的科學(xué)發(fā)展邏輯的尊重。科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論吸收了其他發(fā)展理論的合理成分,在自身的發(fā)展過(guò)程中,不斷豐富和完善。自然的發(fā)展、社會(huì)的發(fā)展、人的發(fā)展和精神的發(fā)展都推動(dòng)了科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的發(fā)展。反過(guò)來(lái),科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論又更好地促進(jìn)了自然的發(fā)展、社會(huì)的發(fā)展、人的發(fā)展和精神的發(fā)展。特別是在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域,科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論在探索人口、資源與環(huán)境和諧共生的關(guān)系及其規(guī)律性等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題上,具有重大理論意義與實(shí)踐意義。眾所周知,人炸、資源短缺、環(huán)境污染是全球性問(wèn)題。對(duì)尚處于轉(zhuǎn)型期的我國(guó)而言,這些問(wèn)題尤為嚴(yán)峻。在既有約束條件下,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)太慢則難以滿足人們生活水平日益增長(zhǎng)的需求,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)快又極易陷入人口、資源與環(huán)境的惡性循環(huán)。傳統(tǒng)的社會(huì)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)理論都未能有效解決這些問(wèn)題。如西方人口經(jīng)濟(jì)學(xué)理論偏好技術(shù)分析,而忽視人的因素;我國(guó)人口經(jīng)濟(jì)學(xué)理論則側(cè)重制度分析,而忽視現(xiàn)實(shí)需求;新興的人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論又大多是以新古典范式,試圖破解面臨的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展難題,雖然它們的闡釋均具有各自的部分合理性,但均難免視角陷于狹隘,無(wú)法根治經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所遭遇的人口、資源和環(huán)境的瓶頸問(wèn)題。究其根源,或是過(guò)于陷入理論演繹,或是過(guò)于就事論事,因此,都未能從理論上真正理解人與自然、人與社會(huì)、人與人、人與自身精神動(dòng)態(tài)共生的核心要義。而科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論則能最大限度地闡釋這些問(wèn)題并提供解決這些問(wèn)題的思路。如關(guān)注人口增長(zhǎng)的適度規(guī)模問(wèn)題、資源利用的代際公平問(wèn)題、環(huán)境保護(hù)的自律與監(jiān)控問(wèn)題,等等,無(wú)不可以動(dòng)態(tài)共生的理論來(lái)開(kāi)拓人們的思路,求得全面協(xié)調(diào)可持續(xù)地解決問(wèn)題的最佳方案,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展。

三、后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的核心價(jià)值在于人與自然和諧

后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,人是自然的一部分,不能善待自然便不能善待人類自身,而不能善待人類自身顯然不符合人類追求自由發(fā)展與完善的終極目標(biāo)。因此,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的核心價(jià)值就在于主張人與自然的高度和諧,如在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,改變消費(fèi)模式,避免過(guò)度消耗自然資源;抑制人口膨脹,緩解地球生態(tài)環(huán)境壓力;提倡全球的綠色運(yùn)動(dòng),倡導(dǎo)生態(tài)文明等,以實(shí)現(xiàn)馬克思和恩格斯所認(rèn)為的,我們這個(gè)世界面臨的兩大變革:一是人同自然界的和解,二是人同人本身的和解[5]。而“和解”首先便是和諧。

傳統(tǒng)的人與自然關(guān)系經(jīng)歷了從原始物本、神本、近代物本到人本不同的歷史發(fā)展過(guò)程。原始物本強(qiáng)調(diào)構(gòu)成客觀自然界的各種具體物質(zhì)元素,把它們看成是構(gòu)成世界的本源,尚未涉及人的重要性問(wèn)題;在中世紀(jì),神本思想成為奴役人的工具,現(xiàn)實(shí)世界的人只是神的奴隸;到了資產(chǎn)階級(jí)革命時(shí)期,才第一次提出“以人為本”的口號(hào),主張一切以人為中心,強(qiáng)調(diào)人的利益,提倡個(gè)性自由。但資產(chǎn)階級(jí)革命后,又異化了早期的人本精神,把社會(huì)發(fā)展理解為就是發(fā)展經(jīng)濟(jì),形成近代的“物本主義”。物本主義認(rèn)為,人的本性是“經(jīng)濟(jì)人”,物的增長(zhǎng)是人類發(fā)展的最高和最終的目標(biāo),一切發(fā)展都應(yīng)該以人為中心,最終形成了現(xiàn)代主義的“人類中心論”,強(qiáng)調(diào)人對(duì)自然的權(quán)利,人是自然的主人,一切從人的利益出發(fā)。這種“人類中心主義”,必然導(dǎo)致“人類沙文主義”,導(dǎo)致對(duì)自然資源進(jìn)行無(wú)限度、無(wú)休止、破壞性的索取和掠奪,忽視人對(duì)自然的道德責(zé)任和義務(wù)。這種反自然的價(jià)值觀,不能不說(shuō)是導(dǎo)致今天生態(tài)危機(jī)的根源。

科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,人與自然的關(guān)系是內(nèi)在的、本質(zhì)的、構(gòu)成性的,人與自然是一個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)整體的兩個(gè)部分,不存在誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣的問(wèn)題。反對(duì)人類優(yōu)于自然的觀念。提出消除人與自然的敵對(duì)的或冷漠的異他關(guān)系,重建一種聯(lián)合的、快樂(lè)的人與自然的系統(tǒng)關(guān)系。主張人類應(yīng)既充分有效地運(yùn)用自然資源,同時(shí)又善待自然,反對(duì)那種靠大規(guī)模地破壞其他生物來(lái)獲得人類社會(huì)“進(jìn)步”的形式,否則,人類及地球上的大多數(shù)生命都將難以逃脫毀滅的命運(yùn)。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的實(shí)踐價(jià)值就在于它最大限度地揭示了這些內(nèi)在邏輯。

1.科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的核心價(jià)值在于它強(qiáng)調(diào)自然生態(tài)與社會(huì)“人態(tài)”的同生共存。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論看到了傳統(tǒng)生態(tài)觀和現(xiàn)代人類中心主義的缺陷,提出了自己的生態(tài)觀,主張自然生態(tài)與社會(huì)“人態(tài)”的和諧共生,其積極意義已遠(yuǎn)超出生態(tài)本身的境界。生物學(xué)意義上的生態(tài)一詞源于古希臘文,原意是指家或者人類的環(huán)境。生態(tài)就是指一切生物的生存狀態(tài),以及它們之間和它與環(huán)境之間環(huán)環(huán)相扣的關(guān)系。而“人態(tài)”通常指的是人的精神生態(tài)、人格生態(tài)。人作為自然界的一部分,只有精神生態(tài)健康、人格生態(tài)健全,才能真正理解和實(shí)踐自然生態(tài)與社會(huì)“人態(tài)”的同生共存、和諧相處,才能真正實(shí)現(xiàn)哲學(xué)意義上的和諧。人當(dāng)然有改造自然的權(quán)利和自由,但同樣有呵護(hù)自然的義務(wù)和責(zé)任。因?yàn)槿伺c其他物種都是宇宙生物鏈中不可缺少的有機(jī)組成部分,享用自然并非人類的特權(quán),而是一切物種共有的權(quán)利。要使人類和自然能夠共同發(fā)展,人類首先要在維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的基礎(chǔ)上合理地開(kāi)發(fā)自然,把人類的生產(chǎn)方式和生活方式規(guī)范在生態(tài)系統(tǒng)所能承受的范圍內(nèi),倡導(dǎo)在熱愛(ài)自然、尊重自然、保護(hù)自然和維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的基礎(chǔ)上,積極能動(dòng)地改造和利用自然。無(wú)論是傳統(tǒng)生態(tài)觀,還是現(xiàn)代人類中心主義,都既沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)自然生態(tài),也沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)社會(huì)“人態(tài)”,更沒(méi)有認(rèn)識(shí)到發(fā)展的價(jià)值目標(biāo)和倫理關(guān)懷最終是為了人的,同樣也沒(méi)有認(rèn)識(shí)到人與自然的關(guān)系實(shí)質(zhì)上就是人與人的關(guān)系。馬克思曾經(jīng)指出:“人們對(duì)自然界的狹隘關(guān)系制約著他們之間的狹隘關(guān)系,而他們之間的狹隘的關(guān)系又制約著他們對(duì)自然界的狹隘的關(guān)系?!盵6]當(dāng)代社會(huì),人類之所以面臨著生存危機(jī)主要就是人類在處理人與自然的關(guān)系上出了問(wèn)題。其實(shí),人的問(wèn)題是社會(huì)的根本問(wèn)題,環(huán)境問(wèn)題歸根結(jié)底仍是人的問(wèn)題,人如何對(duì)待自然界實(shí)質(zhì)上就是如何對(duì)待自身的問(wèn)題。

2.科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的核心價(jià)值還在于它全面整合了傳統(tǒng)生態(tài)觀和現(xiàn)代人類中心主義,構(gòu)建了一種全新的人—自然—社會(huì)和諧共生的生態(tài)觀。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論從“人與自然的關(guān)系”與“人與人的關(guān)系”二者互為邏輯前提入手,把人與自然之間的協(xié)調(diào)發(fā)展作為其前提和條件,而且從人類發(fā)展的實(shí)踐困境和生態(tài)倫理學(xué)的邏輯困難雙重前提出發(fā),將后者歸結(jié)到前者來(lái)解決,因而獲得了更有力的說(shuō)明性。它一方面立足于人的尺度來(lái)處理人與自然的關(guān)系,因此,是一種以人為本的價(jià)值觀,而不是狹隘的“人類中心主義”;它另一方面立足于自然的尺度來(lái)衡量人與人的關(guān)系,因此,也是一種環(huán)境主義的價(jià)值觀,它實(shí)現(xiàn)了以人為本與以自然為友的結(jié)合。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的發(fā)展觀是人口、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等各要素之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,它將人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、環(huán)境保護(hù)活動(dòng)與培育健全人格、造就人的全面發(fā)展有機(jī)統(tǒng)一起來(lái)[7]。它要求把握好“以人為尺度”和“以自然為尺度”之間的必要張力,明確在什么條件下以人為尺度,什么條件下以自然為尺度。正確把握和利用自然生態(tài)環(huán)境演化規(guī)律,自覺(jué)而積極地協(xié)調(diào)改善人與自然、人與社會(huì)以及人與自身的復(fù)雜關(guān)系,真正達(dá)到生態(tài)—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)三者共贏和諧發(fā)展的境界。因此,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論并不尋求對(duì)自然的盲目征服,而是主張人與自然協(xié)同進(jìn)化,科技也不再是征服自然的統(tǒng)治工具,而是維護(hù)并增進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的重要手段。隨著全球性生態(tài)環(huán)境危機(jī)的加劇和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加速,人類的命運(yùn)和地球上的所有生命越來(lái)越緊密地聯(lián)系在一起。因此,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論要求在更深層次上和更廣范圍內(nèi)采取有效的協(xié)調(diào)行動(dòng),共同應(yīng)對(duì)全球性生態(tài)危機(jī)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),推動(dòng)人與自然同生共存的發(fā)展。

3.科學(xué)發(fā)展觀的后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的核心價(jià)值還表現(xiàn)在特別強(qiáng)調(diào)人與自然及人與人的平等觀,主張人與自然及人與人的生存平等、利益平等和發(fā)展平等。后現(xiàn)代系統(tǒng)理論的人與自然平等觀并不是指不能消耗自然資源和對(duì)生態(tài)進(jìn)行“必要傷害”,而是指這種“必要傷害”必須設(shè)定生態(tài)底線?!氨匾獋Α笔侨祟悶榱税l(fā)展而對(duì)自然界不得不做出的損害?!氨匾獋Α笔亲匀唤缙毡榇嬖诘目陀^現(xiàn)象。在自然界生態(tài)系統(tǒng)中,存在著大量的“傷害”現(xiàn)象,并以“傷害”的形式維系著生態(tài)系統(tǒng)的平衡,如森林生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈。對(duì)此,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,“必要傷害”雖然有它的自然生態(tài)學(xué)意義,但不能因此就成為人類大肆揮霍掠奪自然資源、破壞生態(tài)環(huán)境的理由。主張,“必要傷害”的底線是:第一,它是一種條件傷害。即這種傷害是有條件的,主要是指?jìng)π袨榈膶?shí)施只有在人類和自然發(fā)生沖突時(shí)進(jìn)行,才是合乎道德的,才是能夠被容忍的。第二,它是一種限度傷害。這種限度,從個(gè)體上說(shuō),對(duì)個(gè)體的傷害不能危及到該個(gè)體的種的滅亡;從整體上說(shuō),這種傷害不能破壞生態(tài)系統(tǒng)的完整和穩(wěn)定。第三,它是一種特殊的保護(hù)。這一特征是從必要傷害的另一層面來(lái)表達(dá)的。如人類通過(guò)利用一種生物的天敵來(lái)限制另一種生物的過(guò)度繁殖,以保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的和諧;再如,令人通過(guò)科技手段采取節(jié)育來(lái)保持人口的生態(tài)平衡等[8]。設(shè)定“必要傷害”的底線,前提是生態(tài)安全原則。生態(tài)安全包括生物安全、環(huán)境安全和生態(tài)系統(tǒng)安全這幾方面組成的安全體系。生物安全和環(huán)境安全構(gòu)成了生態(tài)安全的基石,生態(tài)系統(tǒng)安全構(gòu)成了生態(tài)安全的核心。沒(méi)有生態(tài)安全,系統(tǒng)就不可能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。也只有在生態(tài)安全的原則下,“必要傷害”的底線才有現(xiàn)實(shí)意義。在人與人的平等觀上,后現(xiàn)代系統(tǒng)理論認(rèn)為,一部分人的發(fā)展不能以犧牲另一部分人的利益為代價(jià)。既要求代內(nèi)公平,也要求代際公平。代內(nèi)平等的原則強(qiáng)調(diào)當(dāng)代人在利用自然資源,滿足自身利益上機(jī)會(huì)均等,在謀求生存與發(fā)展上權(quán)利均等。代內(nèi)公平要求從成本效益的角度實(shí)現(xiàn)資源的合理利用和環(huán)境保護(hù)兩者的公平分配和負(fù)擔(dān),主張誰(shuí)污染誰(shuí)治理,誰(shuí)最先享用了地球、最先破環(huán)了自然的生態(tài)平衡,誰(shuí)就應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。因此,發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)“全球生態(tài)赤字”理應(yīng)負(fù)有更大責(zé)任。而代際平等的原則要求當(dāng)代人與后代人享用自然、利用自然、開(kāi)發(fā)自然的權(quán)利均等。人類應(yīng)站在可持續(xù)發(fā)展的高度,不能以犧牲環(huán)境和后代人利益為代價(jià)換來(lái)現(xiàn)代人的高速發(fā)展,倡導(dǎo)人與自然和諧發(fā)展為特征的“綠色文明”。

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篇6

關(guān)鍵詞:動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論;自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ);討論式教學(xué) 

中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)11-0107-02 

一、引言 

英語(yǔ)是國(guó)內(nèi)外從事學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用人員的通用語(yǔ)言,目前,已經(jīng)成為一種事實(shí)上的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。以控制類學(xué)科及其應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槔?,?guó)際企業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品和設(shè)備的使用手冊(cè)及說(shuō)明書用英文編寫,優(yōu)秀的控制仿真軟件、控制領(lǐng)域的研究論文、自動(dòng)化專業(yè)國(guó)際經(jīng)典教材、互聯(lián)網(wǎng)上的自動(dòng)化技術(shù)信息等多數(shù)資料也以英語(yǔ)作為寫作語(yǔ)言。如此大量的自動(dòng)化專業(yè)信息被非母語(yǔ)國(guó)家的理工科學(xué)生所接受和掌握,必然要求學(xué)生具備良好的專業(yè)英語(yǔ)知識(shí)[1]。因此,開(kāi)設(shè)“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程或有選擇地開(kāi)設(shè)其他雙語(yǔ)教學(xué)課程成為自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)[2]。合理地配置“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”的教學(xué)內(nèi)容和改進(jìn)教學(xué)方法,不但可以促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)外語(yǔ)能力的提高,而且更有助于其專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)與鞏固。具有“一石二鳥(niǎo)”的人才培養(yǎng)效果。 

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程為自動(dòng)化本科專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)必修課,分兩個(gè)學(xué)期教授,總課時(shí)量為64學(xué)時(shí)。目前,“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”教學(xué)在服務(wù)于“國(guó)際化人才”培養(yǎng)方面存在著如下幾點(diǎn)迫切需要解決的問(wèn)題:(1)部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”的重要性和必要性認(rèn)識(shí)不足,致使學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂積極性不高[3];(2)教師現(xiàn)有的教學(xué)方式過(guò)于簡(jiǎn)單,主要以科技文章翻譯和生詞講解為主,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(3)教學(xué)內(nèi)容死板,以自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的英文原版教材節(jié)選的章節(jié)為主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,各教學(xué)內(nèi)容之間彼此相對(duì)獨(dú)立,教學(xué)效果等同于普通的“英文閱讀理解”,無(wú)法形成對(duì)本專業(yè)理論體系的宏觀認(rèn)識(shí)和專業(yè)認(rèn)同感。鑒于以上自動(dòng)化專業(yè)雙語(yǔ)課程體系建設(shè)中存在的若干問(wèn)題,課題組提出以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為主線重構(gòu)“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容的新思想,在統(tǒng)一的“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”框架下引入高等數(shù)學(xué)、電路、液壓傳動(dòng)、信號(hào)系統(tǒng)、系統(tǒng)建模和控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),在組織教學(xué)的過(guò)程中,始終強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合,努力使學(xué)生在掌握“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻(xiàn)翻譯能力的同時(shí),對(duì)“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”體系融會(huì)貫通,為進(jìn)一步專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。 

二、“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想指導(dǎo)下的“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀分析 

結(jié)合使用英語(yǔ)進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)、科技文獻(xiàn)閱讀、研究論文寫作以及從事雙語(yǔ)教學(xué)工作的體會(huì),筆者深切認(rèn)識(shí)到:“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”是自動(dòng)化課程的方法論核心。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論最初來(lái)源于經(jīng)典力學(xué)中對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的需要,美國(guó)數(shù)學(xué)家G.D.伯克霍夫發(fā)展了法國(guó)數(shù)學(xué)家H.龐加萊在天體力學(xué)和微分方程定性理論方面的研究,奠定了動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)?,F(xiàn)代控制理論的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的研究,使其應(yīng)用從經(jīng)典力學(xué)擴(kuò)大到一般意義下的系統(tǒng),并成為應(yīng)用于工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)、乃至社會(huì)科學(xué)的一般方法論。那么什么是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)呢?動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是指按確定性規(guī)律隨時(shí)間演化的系統(tǒng)。嚴(yán)格地講,任何有記憶的系統(tǒng)都可被稱為動(dòng)態(tài)系統(tǒng),控制科學(xué)與控制工程研究本身就是一個(gè)對(duì)“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)”進(jìn)行建模、分析和綜合的過(guò)程。 

目前,在一些發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū),如,美國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡、香港等,幾乎所有工科專業(yè),廣泛開(kāi)設(shè)被稱為“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”(System Dynamics)的英語(yǔ)教學(xué)課程,涵蓋的內(nèi)容包括:信號(hào)和系統(tǒng)的基本概念、電氣、力學(xué)、機(jī)械、化學(xué)、生物過(guò)程的動(dòng)態(tài)建模、微分方程的時(shí)間域和頻域求解、控制理論基礎(chǔ)知識(shí)、非線性系統(tǒng)理論基本知識(shí)、典型動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真等。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),控制專業(yè)的學(xué)生可以了解到本專業(yè)本質(zhì)的理論核心,和由這一“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”觀點(diǎn)派生出的理論體系及其在各科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,從而加深對(duì)系統(tǒng)理論和控制論的理解,進(jìn)而提高學(xué)生的抽象思維水平和科研能力。 

三、開(kāi)展以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)為指導(dǎo)的“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程教學(xué)改革 

借鑒國(guó)外工科教學(xué)體系改革的重要經(jīng)驗(yàn),并順應(yīng)當(dāng)前我國(guó)人才的培養(yǎng)模式向“厚基礎(chǔ)寬口徑”方向改革的趨勢(shì),課題組提出加強(qiáng)以“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”思想為主線的自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)教學(xué),以深化自動(dòng)化專業(yè)課程內(nèi)容和教學(xué)方法改革,結(jié)合控制理論與控制工程科學(xué)研究的方法論本質(zhì)和前沿動(dòng)態(tài),在增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫能力的同時(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,形成對(duì)本專業(yè)知識(shí)應(yīng)用的認(rèn)同感。 

我們?cè)谧詣?dòng)化本科雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中明確和強(qiáng)化“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué)這一主線,著重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改革與建設(shè)。 

(一)整合現(xiàn)有“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容 

從“系統(tǒng)學(xué)”的角度出發(fā),提升課程的教學(xué)內(nèi)容至方法論水平,將其統(tǒng)一到“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內(nèi)容的“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”講義來(lái)進(jìn)行專業(yè)外語(yǔ)教學(xué),這一新穎的形式在“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”的學(xué)時(shí)內(nèi)講述了“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”課程,學(xué)生既學(xué)習(xí)了專業(yè)英文詞匯、翻譯技巧,又掌握了“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”分析和綜合的方法,獲得了專業(yè)知識(shí)的提升。授課講義以自編部分為主,同時(shí)參考“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”方面的國(guó)際經(jīng)典教材(如,Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》)[4],吸收了這些經(jīng)典教材中大量的有益內(nèi)容,講義涵蓋動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的大多數(shù)內(nèi)容,不求精,但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統(tǒng)性。將高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、矩陣論、電路、信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制原理、過(guò)程控制等主干課程的核心內(nèi)容統(tǒng)一到動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、分析、仿真這一完整框架中進(jìn)行概括總結(jié)。(二)改革了過(guò)去較為單一的教學(xué)方式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性 

安排學(xué)生就某一理論、觀點(diǎn)、概念進(jìn)行專題討論(內(nèi)容涉及:系統(tǒng)、信號(hào)、線性向量空間、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、可觀測(cè)性、魯棒性等基本問(wèn)題)。鼓勵(lì)以學(xué)生為主體的課堂發(fā)表形式,學(xué)生根據(jù)課前調(diào)查、研究,在課堂討論中明確表明自己對(duì)某些理論問(wèn)題的觀點(diǎn)。課下采取大作業(yè)的形式來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的鞏固,從而提高他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 

(三)在課堂教學(xué)中引入教師的科研成果,廣泛介紹“系統(tǒng)科學(xué)”發(fā)展的前沿及其在各個(gè)研究領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例 

重點(diǎn)結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)和飛行器控制兩個(gè)研究領(lǐng)域的研究實(shí)例,來(lái)進(jìn)行“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)理論”的講授??蒲袑?shí)例的引入,幫助學(xué)生在掌握系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)的專業(yè)英語(yǔ)詞匯的同時(shí),還切實(shí)體會(huì)到本學(xué)科理論知識(shí)在其他各學(xué)科中的應(yīng)用,使學(xué)生體會(huì)到本專業(yè)所學(xué)方法論的強(qiáng)大力量和廣泛應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的積極性。 

四、結(jié)語(yǔ) 

本教學(xué)改革研究為促進(jìn)自動(dòng)化專業(yè)本科生專業(yè)外語(yǔ)水平的提高,提高他們對(duì)本專業(yè)基本方法和基本理論的認(rèn)識(shí),提出在現(xiàn)有的自動(dòng)化專業(yè)外語(yǔ)課程教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)化“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論”教學(xué),以這一主線來(lái)改革課程內(nèi)容安排和調(diào)整教學(xué)方法,幫助自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生構(gòu)建自身的專業(yè)知識(shí)體系框架,加深對(duì)系統(tǒng)理論和控制論的理解,提高學(xué)生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語(yǔ)或者英語(yǔ)教學(xué)方式來(lái)進(jìn)行“系統(tǒng)動(dòng)態(tài)”等相關(guān)課程內(nèi)容的教學(xué),參考國(guó)際經(jīng)典教材,編寫了英文課件和講義,不但促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,而且提高了學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)水平。筆者希望,這種雙語(yǔ)教學(xué)改革的“理念”能引起國(guó)內(nèi)教育、教學(xué)管理層面的重視,從而推動(dòng)其他工科專業(yè)的雙語(yǔ)課程教學(xué)改革,使廣大學(xué)生受益。   [本文由WWw.dYLW.nEt提供,第 一專業(yè),歡迎光臨dYLW.neT]

參考文獻(xiàn): 

[1]于宗艷,王麗,孟嬌茹.“自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)”教學(xué)探討[J].中國(guó)電力教育,2012,(26):148-149 

[2]王海泉,王東云,馬薇.自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)改革初探[J].教學(xué)研究,2011,(4):67-69. 

篇7

關(guān)鍵詞:大系統(tǒng)理論;學(xué)科分化;學(xué)科結(jié)合

中圖分類號(hào):N945 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 10-0071-02

一、大系統(tǒng)的基本理論

(一)大系統(tǒng)的共性

現(xiàn)代社會(huì)日趨信息化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化,在工程技術(shù)、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各領(lǐng)域出現(xiàn)了許多復(fù)雜的大系統(tǒng),(見(jiàn)圖1)。

圖1 大系統(tǒng)一覽

圖1中大系統(tǒng)具有以下共性:(1)規(guī)模龐大。大系統(tǒng)包含的子系統(tǒng)(小系統(tǒng))、部件、元件甚多。通常,而且大系統(tǒng)占有的空間大,涉及的范圍廣,經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng),具有分散性。(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。大系統(tǒng)中各子系統(tǒng)、部件、元件之間的相互關(guān)系復(fù)雜。一般情況下,大系統(tǒng)中不僅包含有人,還包含有物,具有“人-人”、“人-物”、“物-物”之間的多種復(fù)雜關(guān)系,是主動(dòng)系統(tǒng)。(3)具有綜合功能。通常,大系統(tǒng)的目標(biāo)是多樣的(經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的、生態(tài)的、社會(huì)的……),因而大系統(tǒng)的功能應(yīng)該是多方面的(經(jīng)濟(jì)管理、質(zhì)量控制、環(huán)境保護(hù)……)、綜合性的。(4)涉及因素眾多。大系統(tǒng)是多輸入、多輸出、多變量、多目標(biāo)、多參數(shù)、多干擾的系統(tǒng)。其中有“人”的因素,還有“物”的因素,不僅有技術(shù)因素,還有經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素等,具有不確定性、不確知性。

這樣的大系統(tǒng)極需人們?nèi)ヌ剿骱脱芯?,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為大系統(tǒng)研究提供了理論基礎(chǔ)和發(fā)展條件。

20世紀(jì)60年代末和70年代初,在國(guó)內(nèi)外有許多原本從事控制理論、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)方面研究的專家、學(xué)者紛紛轉(zhuǎn)向大系統(tǒng)問(wèn)題的研究,在大系統(tǒng)理論的研究上取得了進(jìn)展:(1)大系統(tǒng)模型化及模型簡(jiǎn)化;(2)大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與綜合;(3)大系統(tǒng)最優(yōu)化;(4)大系統(tǒng)穩(wěn)定性;(5)大系統(tǒng)多級(jí)遞階控制;(6)大系統(tǒng)分散控制。

研究方法主要采用時(shí)域數(shù)學(xué)模型(代數(shù)方程組、微分或差分方程組),通過(guò)分解-集結(jié)或分解-協(xié)調(diào)方法,將控制理論中的多變量控制理論、最優(yōu)控制理論、穩(wěn)定性理論等,和運(yùn)籌學(xué)中的線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃等加以綜合和推廣,用于大系統(tǒng)的分析與綜合。

近年來(lái)人們?cè)诖笙到y(tǒng)理論方面取得了不少進(jìn)展,但也遇到了一系列難題,主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)主動(dòng)性(Activity)。大系統(tǒng)往往是“主動(dòng)系統(tǒng)”(ActiveSystem),包含有“主動(dòng)環(huán)節(jié)”―“人”,例如,操作人員、控制人員、管理人員等。在大系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中如何建立“人”的數(shù)學(xué)模型?如何考慮人的因素?(2)不確定性(Uncertainty)。大系統(tǒng)中有許多不確定因素,例如隨機(jī)性、模糊性、對(duì)象特性漂移或結(jié)構(gòu)和參數(shù)攝動(dòng),難以用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述及控制。(3)不確知性(Uncertainly-Known)。大系統(tǒng)通常是信息不完全、知識(shí)不充分、數(shù)據(jù)不精確的系統(tǒng),難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行精確的定量分析和設(shè)計(jì)。(4)維數(shù)災(zāi)(CurseofDimensionality)。大系統(tǒng)的狀態(tài)變量的數(shù)目較多,數(shù)學(xué)模型都是高維的。系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的工作量隨維數(shù)增高而迅速增長(zhǎng),導(dǎo)致所謂“維數(shù)災(zāi)”。(5)發(fā)展中系統(tǒng)(DevelopingSystem)。通常,大系統(tǒng)的控制過(guò)程較慢,過(guò)渡過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)。在控制中作用進(jìn)行期間,大系統(tǒng)本身也處在發(fā)展當(dāng)中,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)、目標(biāo)和環(huán)境條件、系統(tǒng)特性和功能也處在變化當(dāng)中,這種“發(fā)展中系統(tǒng)”難以用常規(guī)方法進(jìn)行控制。(6)分散化(Decentralization)。大系統(tǒng)包含了許多子系統(tǒng),而各子系統(tǒng)往往是分散化的,分布在不同地方。這將使信息和控制分散,形成“非經(jīng)典信息模式”,基于“經(jīng)典信息模式”的控制理論和方法不一定適用。

(二)大系統(tǒng)控制論

控制論是關(guān)于機(jī)器、生物中的通信和控制的科學(xué),是一門典型的橫向?qū)W科,是自動(dòng)控制、計(jì)算技術(shù)、通信工程、神經(jīng)病理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、數(shù)學(xué)等有關(guān)學(xué)科相互結(jié)合而形成的新學(xué)科,突破了工程技術(shù)與生物科學(xué)之間的傳統(tǒng)界限。

為了解決大系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和模型化的難題,在結(jié)構(gòu)分析方面提出了控制系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)“能通性”的新概念及分析方法,用以分析大系統(tǒng)的控制信息結(jié)構(gòu)特性;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,提出了最經(jīng)濟(jì)控制、最經(jīng)濟(jì)觀測(cè)以及分型能控性、分型能觀性等新概念;在大系統(tǒng)模型化方面,提出了廣義模型化的構(gòu)想,在數(shù)學(xué)模型、知識(shí)模型、結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合的基礎(chǔ)上,建立大系統(tǒng)的廣義模型,提出了多重廣義算子、多層狀態(tài)空間、廣義知識(shí)表達(dá)網(wǎng)絡(luò)等新方法。在對(duì)待“維數(shù)災(zāi)”問(wèn)題,提出了啟發(fā)式優(yōu)化、啟發(fā)式動(dòng)態(tài)規(guī)劃、自覺(jué)習(xí)非線性規(guī)劃、啟發(fā)式線性規(guī)劃等新方法。

二、大系統(tǒng)的應(yīng)用

(一)大系統(tǒng)智能控制

關(guān)于控制理論和技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段為“經(jīng)典控制理論”,主要采用傳遞函數(shù)模型、頻域分析與綜合方法。第二階段為“現(xiàn)代控制理論”,主要采用狀態(tài)方程模型、時(shí)域分析與綜合方法。第三階段有兩個(gè)發(fā)展方向:(1)大系統(tǒng)理論??刂评碚撓驈V度方向發(fā)展。(2)智能控制理論??刂评碚撓蚋叨确较虬l(fā)展,提高控制系統(tǒng)的智能水平。智能控制為復(fù)雜大系統(tǒng)提供了新的控制方法和技術(shù),隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅猛,為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的大系統(tǒng)智能控制提供了新條件、新環(huán)境。

(二)大系統(tǒng)智能管理

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)是具有多層次、多方面、多階段的綜合管理功能的,人機(jī)協(xié)調(diào)的、智能化、集成化的計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)。智能管理的理論方法和技術(shù)已在多行業(yè)、多部門的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與普及,在分布式人工智能與管理科學(xué)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,可開(kāi)發(fā)更大規(guī)模的分布式智能管理系統(tǒng),形成大系統(tǒng)智能管理系統(tǒng)。

(三)大型專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是人工智能學(xué)科領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛的重要分支,是典型的知識(shí)工程系統(tǒng)。為了解決大系統(tǒng)應(yīng)用需求的綜合性與專家系統(tǒng)的專業(yè)性之間的矛盾,需要研究開(kāi)發(fā)多專業(yè)、多學(xué)科的大型專家系統(tǒng),其關(guān)鍵技術(shù)包括:廣義知識(shí)表達(dá)、靈活推理方法、綜合知識(shí)庫(kù)、自組織推理機(jī)。

三、大系統(tǒng)理論的發(fā)展前景

理論是在生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生,反過(guò)來(lái)以用來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐的。隨著通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展,加上現(xiàn)代管理軟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,大系統(tǒng)理論將會(huì)日臻完善,應(yīng)用天地會(huì)更廣闊。

參考文獻(xiàn):

[1]涂序彥,王樅,郭燕慧.大系統(tǒng)控制論[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2005.

[2]朱道立.大系統(tǒng)優(yōu)化理論和應(yīng)用[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,1983.

[3]王元放,周宏農(nóng),敬忠良.“系統(tǒng)的系統(tǒng)”的綜述[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2007,19(6):1182-1185.

[4]朱明新.我國(guó)載人航天工程大系統(tǒng)技術(shù)接口標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展綜述[J].航天標(biāo)準(zhǔn)化,2006,3:27-29.

篇8

關(guān)鍵字:電力系統(tǒng);人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);信號(hào)處理

1 引言

基于電力變壓器故障診斷方法對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性具有重要意義,同時(shí)也具有重要的理論價(jià)值和廣闊的工程應(yīng)用.基于智能信息處理方法的關(guān)鍵技術(shù)研究在研究分析智能信息處理理論關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了以智能信息技術(shù)處理理論為主線的電力變壓器故障智能診斷技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)基于云模型白化權(quán)函數(shù)的灰聚類分析和改進(jìn)的加權(quán)灰靶理論相結(jié)合的電力變壓器狀態(tài)評(píng)估模型,通過(guò)先驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)分析共同優(yōu)化云模型參數(shù)結(jié)構(gòu),提高電力變壓器故障評(píng)估的實(shí)用性與科學(xué)性.

2 基于云模型綜合應(yīng)用研究

基于云模型是指一種描述非確定性不確定性數(shù)學(xué)方法應(yīng)用在模糊數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)與模糊性和隨機(jī)性相結(jié)合共同構(gòu)成定性描述和定量描述的相互映射關(guān)系,其中,模糊隸屬函數(shù)是模糊理論的基石,是一個(gè)重要的概念,但是在工程實(shí)踐中如何確定模糊隸屬度函數(shù)卻沒(méi)有公認(rèn)的方法與不確定性問(wèn)題的隨機(jī)性和模糊性來(lái)彌補(bǔ)模糊理論的不徹底性缺陷,因此提出了隸屬云平臺(tái)、云技術(shù)與云模型等概念和理論體系結(jié)構(gòu).

2.1 基于電力變壓器故障云模型研究

基于電力變壓器故障云模型數(shù)字運(yùn)算期望值、熵和超熵表示.期望值Ex是所有云滴電力故障所在數(shù)域的重心位置,反映了這個(gè)定性概念的量在數(shù)域上的坐標(biāo).熵En是表示定性概念亦此亦彼性的變量,反映了數(shù)域中可被語(yǔ)言值接受的數(shù)據(jù)范圍,同時(shí)還反映了在數(shù)域中的云滴電力故障能夠代表這個(gè)語(yǔ)言值的概率.超熵He反映每個(gè)數(shù)值代表這個(gè)語(yǔ)言值確定性的凝聚性和云滴的凝聚程度.

對(duì)于電力變壓器控制系統(tǒng)故障存在雙邊約束的指標(biāo),電力變壓器故障云模型的期望值根據(jù)公式⑴計(jì)算=⑴

根據(jù)正態(tài)分布的原則, 電力變壓器故障云模型的熵En按公式(2)計(jì)算:

超熵He是一個(gè)常數(shù),可根據(jù)具體指標(biāo)的不確定性和隨機(jī)性進(jìn)行調(diào)整.

3 基于灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用在智能信息電力變壓器故障研究

3.1 灰色系統(tǒng)理論介紹

基于灰色系統(tǒng)理論是指以GM(1,1)模型為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè),灰色系統(tǒng)模型是一階微分方程動(dòng)態(tài)模型.而智能信息電力變壓器故障不確定性因素與不確定性全因素多傳感器數(shù)據(jù)信息融合處理關(guān)鍵技術(shù)方法,應(yīng)用于時(shí)間序列預(yù)測(cè)數(shù)據(jù).

3.2 基于灰色智能信息電力變壓器故障模型建模算法研究

3.2.1 設(shè)所要智能信息電力變壓器故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)的某項(xiàng)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)列為

3.2.2對(duì)原始數(shù)據(jù)列做一次累加,先生成(1-AGO),再生成(3.2.1)新數(shù)據(jù)列,即

3.2.3 對(duì)生成的數(shù)據(jù)列’建立相應(yīng)的微分方程式中.為發(fā)展系數(shù),為內(nèi)生控制系數(shù).

3.2.4解步驟3.2.3)中方程式,可得其相應(yīng)的時(shí)間響應(yīng)模型為:

3.2.5 設(shè)方程的參數(shù)的向量:式中B為累加生成矩陣,為向量,二者的構(gòu)造分別為:

,

式中為第年的原始數(shù)據(jù);為第年的一次累加.

3.2.6 令t=1,2,…,n-1,由4)中式可得的值.其中是一次累加量,還需求出還原值,即

3.2.7 求出原始智能信息電力變壓器故障數(shù)據(jù)的還原預(yù)測(cè)值與實(shí)際數(shù)據(jù)值之間的殘差值和相對(duì)誤差q(t),進(jìn)行殘差檢驗(yàn)

3.2.8 進(jìn)行關(guān)聯(lián)度R檢驗(yàn);后驗(yàn)差C檢驗(yàn)和小誤差概率P檢驗(yàn).

3.2.9 如果殘差檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)和后驗(yàn)差都能通過(guò),則可以用所建立的智能信息電力變壓器故障模型進(jìn)行預(yù)測(cè).

3.4 基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能信息電力變壓器故障模型研究

⑴ 灰色理論模型.灰色系統(tǒng)建模使用最多的是GM(1,1)模型,它是對(duì)經(jīng)過(guò)一次累加生成的數(shù)列建立的模型,其灰微分方程為(,為待定參數(shù)).⑶

⑵ 白化GNNM(1,1)灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型.設(shè)參數(shù)已經(jīng)確定,對(duì)式⑶求解可得到其時(shí)間響應(yīng)函數(shù):⑷

白化微分方程⑶的參數(shù)的思路是:將方程⑶的時(shí)間響應(yīng)函數(shù)⑷映射到一個(gè)智能信息電力變壓器故障BP網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)這個(gè)BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,從訓(xùn)練后的BP網(wǎng)絡(luò)中提取出相應(yīng)的方程系數(shù),從而得到一個(gè)白化的微分方程,進(jìn)而利用此白化的微分方程,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行深層次的研究,或?qū)Υ宋⒎址匠糖蠼?要將⑷式映射到BP網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)其做如下變換,對(duì)等式兩邊同除以1+exp(-ak),可得

=

= ⑸

經(jīng)過(guò)變換后可將⑸映射到BP網(wǎng)絡(luò)中,其結(jié)構(gòu)如圖1所示.

相應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)權(quán)值可進(jìn)行如下賦值(令

(6)

的閾值設(shè)為,由⑸得,多層神經(jīng)元激活函數(shù)為Sigmoid型函數(shù): ⑺

該函數(shù)是S型函數(shù),存在一個(gè)高增益區(qū),能確保網(wǎng)絡(luò)達(dá)到穩(wěn)定態(tài),其它層激活函數(shù)取線性的.經(jīng)過(guò)⑹式賦值及BP網(wǎng)絡(luò)激活函數(shù)確定為⑺式后,可對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)計(jì)算為:

LD層僅1個(gè)節(jié)點(diǎn),其作用只是對(duì)進(jìn)行y1放大,使之與式⑶相符.考慮到灰色BP網(wǎng)絡(luò)與式①的對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此在設(shè)計(jì)灰色BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法時(shí)要注意以下幾點(diǎn):1)學(xué)習(xí)算法采用標(biāo)準(zhǔn)BP算法,由于有一些神經(jīng)元所用的激活函數(shù)為線性的,因此計(jì)算誤差時(shí)要利用線性函數(shù)的求導(dǎo).2)由,故在BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中,權(quán)值始終保持不變.3)直接由輸入與、得到,并且連接只是將誤差前向傳遞到第3層,其本身不修改.精度比較可知,用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助的灰色建模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的灰色模型方法.

4 基于人工神經(jīng)免疫系統(tǒng)應(yīng)用研究

在人工免疫系統(tǒng)應(yīng)用是生物必須防御機(jī)制與免疫功能的器官、組織、細(xì)胞和免疫效應(yīng)分子及其基因組成通過(guò)分布在全身的各類淋巴細(xì)胞識(shí)別和清除侵入生物體的抗原性異物,可以保護(hù)機(jī)體抵御病原體、有害的異物以及癌細(xì)胞等致病因子的侵害.基于生物的免疫系統(tǒng)是一種高級(jí)的智能信息處理控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)[2].而人工免疫系統(tǒng)是模仿免疫系統(tǒng)的一種智能方法,提供噪聲忍耐、自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)、自組織與記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等學(xué)習(xí)系統(tǒng),結(jié)合分類器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器推理等系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),具有分布式并行處理、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和強(qiáng)魯棒性和集中式分散處理與分析電力變壓器智能診斷故障等優(yōu)點(diǎn)服務(wù).

5 結(jié)束語(yǔ)

基于智能信息與處理電力變壓器故障診斷方法來(lái)應(yīng)用電力變壓器故障云模型處理、灰色系統(tǒng)理論模型、人工免疫系統(tǒng)等內(nèi)容的理念和方法.以提高智能信息電力變壓器故障診斷方法與灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)的應(yīng)用體系結(jié)構(gòu),實(shí)踐證明,基于智能信息處理關(guān)鍵技術(shù)在電力變壓器故障診斷方法能夠有效的排除故障.

參考文獻(xiàn):

篇9

關(guān)鍵詞:系統(tǒng)論 復(fù)雜系統(tǒng) 整合式設(shè)計(jì) 模塊式設(shè)計(jì)

引言

在現(xiàn)代科學(xué)的整體化和復(fù)雜化發(fā)展的趨勢(shì)下,人類在面對(duì)巨大的、關(guān)系復(fù)雜、參數(shù)眾多的復(fù)雜問(wèn)題面前,就顯得無(wú)能為力了。固有的傳統(tǒng)方法在這些問(wèn)題面前顯得一籌莫展,新興的系統(tǒng)分析方法卻能順應(yīng)時(shí)代、創(chuàng)造性地為現(xiàn)代復(fù)雜問(wèn)題和任務(wù)提供了一種全新的思維方式。系統(tǒng)論作為現(xiàn)代科學(xué)的新潮流,在完善自身的同時(shí)也促進(jìn)著各門科學(xué)的發(fā)展。應(yīng)用到今天具體的設(shè)計(jì)中,一方面越來(lái)越復(fù)雜的設(shè)計(jì)紛至沓來(lái),另―方面,作為交叉性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)學(xué)科本身來(lái)說(shuō),也應(yīng)該建立在系統(tǒng)論理論之上,設(shè)計(jì)對(duì)象不應(yīng)只看成單獨(dú)個(gè)體,而應(yīng)該從內(nèi)部、外部以及內(nèi)外部構(gòu)成的整體,放置在一個(gè)系統(tǒng)中考慮,本文從系統(tǒng)論設(shè)計(jì)方法為主題,以探究系統(tǒng)論設(shè)計(jì)的在當(dāng)下的應(yīng)用情況和在未來(lái)設(shè)計(jì)方法所占有的地位為目的,其實(shí)質(zhì)意義在于系統(tǒng)論不僅反映了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì),反映了現(xiàn)代文化的時(shí)代特點(diǎn),反映了現(xiàn)代社會(huì)生活的復(fù)雜性,所以它的方法能夠得到廣泛地應(yīng)用,故本文希望能從系統(tǒng)論這一整體概念中得出適用于設(shè)計(jì)中的一般方法和啟示。通過(guò)比較國(guó)內(nèi)外系統(tǒng)設(shè)計(jì)的差異與相同點(diǎn),以及發(fā)展現(xiàn)狀,試圖建立系統(tǒng)論設(shè)計(jì)方法與其他設(shè)計(jì)思維方法之間的關(guān)系,比如復(fù)雜性設(shè)計(jì)思維方法等。

1、概念界定

一般系統(tǒng)論(General system Theory)是研究復(fù)雜系統(tǒng)的一般規(guī)律的學(xué)科,又稱普通系統(tǒng)論。現(xiàn)代科學(xué)可按所研究的對(duì)象系統(tǒng)的具體形式劃分成各門學(xué)科,如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等;也可按研究方法劃分成兩大類別,即簡(jiǎn)單系統(tǒng)理論和復(fù)雜系統(tǒng)理論。一般系統(tǒng)論是研究復(fù)雜系統(tǒng)理論的學(xué)科,著重研究復(fù)雜系統(tǒng)的潛在的一般規(guī)律。而“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”中“系”指關(guān)系、聯(lián)系,“統(tǒng)”指有機(jī)統(tǒng)一,各要素間相互作用,相互依存。所謂系統(tǒng)設(shè)計(jì)即用設(shè)計(jì)手段創(chuàng)造單個(gè)要素或事物之間的有機(jī)聯(lián)系,就是將設(shè)計(jì)對(duì)象當(dāng)做一個(gè)整體的系統(tǒng)來(lái)加以認(rèn)識(shí)和研究,從全局出發(fā),將系統(tǒng)的各個(gè)組成部分看做是子系統(tǒng)或要素,并通過(guò)整合,將這些子系統(tǒng)或要素置于一個(gè)大的外部環(huán)境中加以考慮,從而建立起子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系以及系統(tǒng)與外界環(huán)境之間的有機(jī)聯(lián)系。

2、原理闡述

“系統(tǒng)”一詞由來(lái)已久,在古希臘時(shí)期,系統(tǒng)指的是復(fù)雜事物的總和。發(fā)展至近代,一些科學(xué)家和哲學(xué)家常用“系統(tǒng)”一詞來(lái)表示復(fù)雜的、具有一定結(jié)構(gòu)的整體。在宏觀世界和微觀世界,從基本粒子到宇宙、從細(xì)胞到人類社會(huì)、從動(dòng)植物到社會(huì)組織,無(wú)一不是系統(tǒng)的存在方式。近代以來(lái)完整地提出系統(tǒng)理論的,則是奧地利的路德維希,馮?貝塔朗菲,他在二十世紀(jì)二十年代,貝塔朗菲在研究理論生物學(xué)時(shí),用機(jī)體論生物學(xué)批判并取代了當(dāng)時(shí)的機(jī)械論和活力論生物學(xué),建立了有機(jī)體系的概念,提出了系統(tǒng)理論的思想。從三十年代末起,貝塔朗菲就開(kāi)始從有機(jī)生物學(xué)研究轉(zhuǎn)而建立具有普遍意義和世界觀意義的一般系統(tǒng)理論。1945年他發(fā)表了《關(guān)于一般系統(tǒng)論》,這篇文章可以看作是他創(chuàng)立一般系統(tǒng)論的宣言,研究系統(tǒng)中整體和部分、結(jié)構(gòu)和功能、系統(tǒng)和環(huán)境等之間的相互關(guān)系、相互作用的理論。而所謂系統(tǒng)思維則是指以系統(tǒng)論為基本思維模式的思維形態(tài),其基本原理包括:

2.1 整體性原理

整體性是系統(tǒng)的最基本的屬性,因此應(yīng)該把系統(tǒng)作為有機(jī)的整體來(lái)看待。構(gòu)成系統(tǒng)的各要素雖然具有不同的性能,但它們是根據(jù)邏輯統(tǒng)一性的要求而構(gòu)成的整體。系統(tǒng)不是各要素的簡(jiǎn)單集合,系統(tǒng)中各單元及其組合必須服從整體的要求,必須以整體觀念來(lái)協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的諸單元。

2.2 相關(guān)性原理

系統(tǒng)內(nèi)各單元是相互聯(lián)系、相互作用、有機(jī)地結(jié)合在一起的。系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的部分或部件形成“部件集”,每個(gè)“集”中各部分的特性和行為相互制約、相互影響,這種相關(guān)性確定了系統(tǒng)的性質(zhì)和形態(tài)。

在模塊化系統(tǒng)中,相關(guān)性體現(xiàn)為模塊化系統(tǒng)中的鏈網(wǎng)狀的接口系統(tǒng),如模塊之間的機(jī)械接口、電氣接口、機(jī)電接口、各種物理量與電學(xué)量的接口、信息接口等;另外,還需考慮模塊及系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的接口,如對(duì)氣候環(huán)境、生物與化學(xué)環(huán)境、機(jī)械環(huán)境、電磁環(huán)境的適應(yīng)性等;此外,還有模塊及系統(tǒng)與人的接口問(wèn)題。只有充分注意各個(gè)接口的協(xié)調(diào)和匹配性,才能保證系統(tǒng)整體的良好質(zhì)量及可靠性。

2.3 層次性原理

具有層次性是系統(tǒng)的普遍特性。一個(gè)系統(tǒng)可按其功能或結(jié)構(gòu)分成若干層次,即系統(tǒng)由子系統(tǒng)組成,而子系統(tǒng)又由更小的單元或要素組成,如此層層相套。

2.4 動(dòng)態(tài)性原理

物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)時(shí)密不可分的,各種物質(zhì)的特性、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能及其規(guī)律性,都是通過(guò)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)的,要認(rèn)識(shí)物質(zhì)首先要研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一般都是動(dòng)態(tài)系統(tǒng),系統(tǒng)各要素間及系統(tǒng)與環(huán)境間存在物質(zhì)、能量、信息(如原材料、動(dòng)力、市場(chǎng)等)的流動(dòng)。系統(tǒng)不是一成不變的,系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性使其具有生命周期。

2.5 目的性原理

系統(tǒng)具有目的性,系統(tǒng)的目的和要求既是建立系統(tǒng)的根據(jù),也是系統(tǒng)分析的出發(fā)點(diǎn)。在建立系統(tǒng)時(shí),首要任務(wù)就是確定系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的總目標(biāo)(目的和要求),以此來(lái)確定各子系統(tǒng)的分目標(biāo),并為實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)而對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及時(shí)地加以調(diào)控,目標(biāo)不明確的系統(tǒng)是無(wú)實(shí)用價(jià)值的。

3、國(guó)內(nèi)外研究脈絡(luò)

3.1 國(guó)外系統(tǒng)論設(shè)計(jì)研究脈絡(luò)

系統(tǒng)論(或稱普通系統(tǒng)論)是由貝塔郎非創(chuàng)立的一門邏輯和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué),其目的在于確立適用于一切系統(tǒng)的一般原則。他于1948年出版的《生命問(wèn)題》一書一般標(biāo)志系統(tǒng)論的問(wèn)世。貝塔朗菲提出生物的開(kāi)放系統(tǒng)理論,為生物進(jìn)化的自組織系統(tǒng)理論建立開(kāi)創(chuàng)了先河。之后又有相關(guān)學(xué)者進(jìn)行這―方面的研究,其中歐文拉茲洛和布達(dá)佩斯俱樂(lè)部發(fā)表廣義進(jìn)化理論以及建立《廣義進(jìn)化論》、《廣義進(jìn)化論研究》等雜志具有一定的代表性。歐文?拉茲洛在《系統(tǒng)哲學(xué)導(dǎo)論》中對(duì)于系統(tǒng)哲學(xué)從自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)這兩方面來(lái)進(jìn)行闡述。他認(rèn)為,自然系統(tǒng)具有整體性和秩序性,而一個(gè)有序的整體是一個(gè)非加和系統(tǒng),其中各種固定的力強(qiáng)加于若干恒定的約束,由此產(chǎn)生一個(gè)帶有各種可計(jì)算的數(shù)學(xué)參數(shù)的結(jié)構(gòu),整體的概念則與其孤立的各部分特征相反,對(duì)于整體概念而言,系統(tǒng)是指整體具有它的各單部分所不具有的特性。因此從這種意義上來(lái)說(shuō),整體不是其各部分的簡(jiǎn)單迭加。社會(huì)系統(tǒng)中的系統(tǒng)定義則必須有邊界,有終止點(diǎn)也有起始點(diǎn),在社會(huì)中,系統(tǒng)可以被說(shuō)成是僅延伸到在其特定層次上的關(guān)系集。

3.2 國(guó)內(nèi)系統(tǒng)論設(shè)計(jì)研究脈絡(luò)

國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō),對(duì)于系統(tǒng)論研究得覺(jué)早的則是錢學(xué)森,他在《創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)》―文中,提出出統(tǒng)科學(xué)的層次模型,其詳細(xì)分類如下:

第一層:系統(tǒng)觀。次是系統(tǒng)學(xué),它是系統(tǒng)科學(xué)的基本理論。這是系統(tǒng)的哲學(xué)和方法論的觀點(diǎn),是系統(tǒng)科學(xué)通向哲學(xué)的橋梁和中介,

第二層:技術(shù)科學(xué)層次。有運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)理論、控制論、信息論等,是系統(tǒng)工程的直接理論

第三層:工程技術(shù)層次次。系統(tǒng)工程、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)等,這是直接改造自然界的;

4、國(guó)內(nèi)外系統(tǒng)論設(shè)計(jì)應(yīng)用

4.1 國(guó)外系統(tǒng)論設(shè)計(jì)應(yīng)用

1972年慕尼黑奧運(yùn)會(huì)的形象設(shè)計(jì)和圖標(biāo)設(shè)計(jì)是很好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)典范作品,這套圖標(biāo)是由德國(guó)現(xiàn)代設(shè)計(jì)靈魂人物Otl Aicher攜他的團(tuán)隊(duì)共同完成,體現(xiàn)了德國(guó)的功能主義的核心價(jià)值,標(biāo)志設(shè)計(jì)明顯受到了光效應(yīng)主義和構(gòu)成主義的影響,在色彩的運(yùn)用上特意回避了德國(guó)的專色一紅與黑,而是用冷靜而不乏活力的藍(lán)綠搭配貫穿,其系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是瑞士國(guó)際風(fēng)格的最輝煌的代表,每個(gè)標(biāo)志的設(shè)計(jì)都是建立在系統(tǒng)網(wǎng)格之上,才用模數(shù)化單位處理方式。比如其門票設(shè)計(jì)體現(xiàn)了功能至上和少就是多的設(shè)計(jì)理念,通過(guò)色彩,圖表和網(wǎng)格對(duì)各類信息進(jìn)行規(guī)范和系統(tǒng)管理。

而現(xiàn)在,系統(tǒng)設(shè)計(jì)更多地應(yīng)用在企業(yè)形象識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,即為CIS,CIS戰(zhàn)略一般由三大要素組成:理念識(shí)別Mind Identity、活動(dòng)識(shí)別Behavior Identity、視覺(jué)識(shí)別Visual Identity,三個(gè)要素是相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體。三個(gè)要素之間具有很好的系統(tǒng)性,企業(yè)理念是企業(yè)的精神和靈魂。理念就是指企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理的觀念,也是CIS戰(zhàn)略的核心?;顒?dòng)識(shí)別是企業(yè)動(dòng)態(tài)的識(shí)別形式,企業(yè)的各種活動(dòng)要充分體現(xiàn)出企業(yè)的理念,這樣才能塑造出良好的企業(yè)形象。視覺(jué)識(shí)別是企業(yè)的靜態(tài)識(shí)別形式,企業(yè)的標(biāo)志、標(biāo)準(zhǔn)色是通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)將企業(yè)的形象傳遞給大眾的。而活動(dòng)識(shí)別和視覺(jué)識(shí)別只有具備了正確的思想內(nèi)容,充分反映了企業(yè)的精神和理念時(shí)才能發(fā)揮更大的作用。

4.2 國(guó)內(nèi)系統(tǒng)論設(shè)計(jì)應(yīng)用

國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)在系統(tǒng)化比較成熟的則是家具模塊化設(shè)計(jì),家具模塊化是為了取得最佳效益,從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā),研究產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成形式,用分解和組合的方法,建立模塊體系,運(yùn)用模塊組合成產(chǎn)品或系統(tǒng)的過(guò)程。家具模塊是指能組裝成家具產(chǎn)品的、可批量生產(chǎn)的、具有一定功能和接口結(jié)構(gòu)的通用家具零件、部件或組件。家具模塊可以單獨(dú)設(shè)計(jì)制造,也可以預(yù)制儲(chǔ)備以供急需,還可以規(guī)模生產(chǎn)以降低成本,甚至可由專業(yè)廠家制造,成為獨(dú)立的商品在市場(chǎng)上流通。其本質(zhì)指在對(duì)家具進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上,劃分并設(shè)計(jì)出一系列的家具功能模塊,通過(guò)功能模塊的選擇與組合構(gòu)成不同的家具,以滿足市場(chǎng)多樣化需求的設(shè)計(jì)方法,是通用模塊與專用模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口組合成家具的設(shè)計(jì)方法,同時(shí)兼有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、組合化設(shè)計(jì),和多樣化設(shè)計(jì)。

5、系統(tǒng)論設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容

系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式,結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問(wèn),它研究各種系統(tǒng)的共同特征,用數(shù)學(xué)方法定量地描述其功能,尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)論認(rèn)為,整體性、關(guān)聯(lián)性,等級(jí)結(jié)構(gòu)性、動(dòng)態(tài)平衡性、時(shí)序性等是所有系統(tǒng)的共同的基本特征。這些既是系統(tǒng)所具有的基本思想觀點(diǎn),也是系統(tǒng)方法的基本原則,這就表現(xiàn)了系統(tǒng)論不僅是反映客觀規(guī)律的科學(xué)理論,而且是具有科學(xué)方法論含義的理論,這正是系統(tǒng)論這門科學(xué)的特點(diǎn)。系統(tǒng)論反映了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì),反映了現(xiàn)代的時(shí)代特點(diǎn),反映了現(xiàn)代社會(huì)生活的復(fù)雜性,所以它的方法能夠得到廣泛地應(yīng)用。系統(tǒng)論不僅為現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展提供了方法,而且也為解決現(xiàn)代社會(huì)中的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科學(xué)、文化等等方面的各種復(fù)雜問(wèn)題提供了方法論的基礎(chǔ),系統(tǒng)觀念已滲透到每個(gè)領(lǐng)域。而系統(tǒng)論的基本思想方法,就是把所研究和處理的對(duì)象,當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng),分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關(guān)系和變動(dòng)的規(guī)律性,并用優(yōu)化系統(tǒng)觀點(diǎn)來(lái)看問(wèn)題。事實(shí)上,系統(tǒng)論可以應(yīng)用到各個(gè)研究對(duì)象,因?yàn)槭挛锒即嬖谥毡榈穆?lián)系,所以系統(tǒng)論自然也可以用于設(shè)計(jì)。于是所謂的系統(tǒng)論設(shè)計(jì)內(nèi)容便可以定義為:研究設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)、整個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)基本元素、以及設(shè)計(jì)物所處的社會(huì)和自然大環(huán)境。其體系結(jié)構(gòu)分為可分為整合式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)。

整合式產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)可以定義為整合多種功能組件的一個(gè)整體產(chǎn)品物理結(jié)構(gòu),這種定義同時(shí)也表明,這一類型的產(chǎn)品個(gè)體往往能夠執(zhí)行多種功能。這時(shí),產(chǎn)品整體發(fā)揮了功能系統(tǒng)的作用,各部件間是功能共通狀態(tài),換言之,產(chǎn)品的某兩個(gè)元件在它們的界面上存在相互間的作用和交融。其應(yīng)用對(duì)象往往是成本高產(chǎn)品,因?yàn)檫@些產(chǎn)品一般不需要通過(guò)采用其他產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配件的方式來(lái)降低本身的成本。正是因?yàn)檫@種方式,產(chǎn)品的每一部分都必須經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),使其符合組裝的精確要求并利于整體功能的發(fā)揮。

產(chǎn)品模塊化可以定義為復(fù)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)單元,它們與功能體系中的功能分支或節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。模塊化產(chǎn)品大致可以定義為由不同的結(jié)構(gòu)件或模塊共同構(gòu)成,發(fā)揮整體功能效用的機(jī)器、組件或元件。其優(yōu)勢(shì)往往體現(xiàn)在后期的加工制造過(guò)程中,正是由于這一點(diǎn),在初期設(shè)計(jì)階段卻往往容易忽略,在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,我們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的某個(gè)單元具有更多的潛在用途,而將這些用途加以利用之后,能夠加速產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程并降低成本。

6、理論優(yōu)劣分析

系統(tǒng)論把結(jié)構(gòu)方法和歷史方法、矛盾分析方法和系統(tǒng)分析方法統(tǒng)一起來(lái),從而也為人們認(rèn)識(shí)客體及其運(yùn)動(dòng)的發(fā)展開(kāi)辟了新的道路。它改變了主體的思維方法,給整個(gè)方法論帶來(lái)了深刻的革命性變化。它使人們的研究方式,從以個(gè)體為中心過(guò)渡到以系統(tǒng)為中心,從單值的過(guò)渡到多值的,從線性的過(guò)渡到非線性的,從單一測(cè)度的過(guò)渡到多測(cè)度的,從主要研究橫向關(guān)系過(guò)渡到綜合研究的縱橫向關(guān)系。這些變化,不僅改變了科學(xué)和世界的圖景,改變了科學(xué)知識(shí)體系,改變了社會(huì)的結(jié)構(gòu),同樣也引起了主體世界觀和方法論的深刻質(zhì)變。

同時(shí)系統(tǒng)論設(shè)計(jì)思維方式在當(dāng)今日益復(fù)雜化的“人-社會(huì)-自然”的系統(tǒng)關(guān)系中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先能夠更好地維護(hù)生態(tài)平衡,其次,可以保證產(chǎn)品功能意義實(shí)現(xiàn)。最后,系統(tǒng)設(shè)計(jì)是形成產(chǎn)品的有效方式。它能對(duì)產(chǎn)品的最終形式作出有限界定,有利于創(chuàng)造多樣化的設(shè)計(jì)方案,在多種方案之間通過(guò)系統(tǒng)綜合和優(yōu)化,尋求最佳方案,這是形成新產(chǎn)品的有效方式。而系統(tǒng)論設(shè)計(jì)的劣勢(shì)則在于不太關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組成個(gè)人,可能會(huì)因?yàn)樘^(guò)關(guān)注整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng),或系統(tǒng)所處的外部環(huán)境而忽視了內(nèi)部單體的關(guān)注,對(duì)于單體的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)考慮有所欠缺。

7、系統(tǒng)論設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)思維的聯(lián)系

莫蘭認(rèn)為系統(tǒng)論超越了還原論,復(fù)雜性理論又超越了系統(tǒng)論,它們代表著科學(xué)方法論依次達(dá)到的三個(gè)梯級(jí)。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的基本思想:復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的核心是適應(yīng)產(chǎn)生復(fù)雜性。復(fù)雜系統(tǒng)中的成員被稱為有適應(yīng)性的主體。所謂具有適應(yīng)性是指它能夠與環(huán)境以及其他主體進(jìn)行交互作用。主體在這種持續(xù)不斷的交互作用的過(guò)程中,不斷地“學(xué)習(xí)”或者“積累經(jīng)驗(yàn)”,并且根據(jù)學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗(yàn)改變自身結(jié)構(gòu)和行為方式。整個(gè)宏觀系統(tǒng)的演變或進(jìn)化,包括新層次的產(chǎn)生,分化和多樣性的出現(xiàn),新的、聚合而成的、更大的主體的出現(xiàn)等等,都是在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步派生出來(lái)的。同時(shí)錢學(xué)森先生也在著作創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)中所提到的系統(tǒng)與復(fù)雜性存在著以下關(guān)系:

他還認(rèn)為所謂的開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)是指子系統(tǒng)眾多并有層次結(jié)構(gòu),子系統(tǒng)之間關(guān)系復(fù)雜,并且與環(huán)境連通的系統(tǒng)。這是錢學(xué)森探索復(fù)雜性的中心概念。所謂特殊的復(fù)雜巨系統(tǒng)是指以人為主體構(gòu)成的開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。

南非哲學(xué)家保羅?西利亞斯認(rèn)為系統(tǒng)本生就分為“復(fù)合”系統(tǒng)和“復(fù)雜”系統(tǒng)兩種系統(tǒng)類型,所謂的“復(fù)合”系統(tǒng)是指:一個(gè)系統(tǒng)盡管它可以是由極其大量組分構(gòu)成,但倘若可從其個(gè)體組成而獲得關(guān)系系統(tǒng)的某種完整描述,那這樣的系統(tǒng)僅僅就是復(fù)合的,噴氣式飛機(jī)和計(jì)算機(jī)就是復(fù)合的。另―方面,系統(tǒng)組成之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間具有相互作用的叫做復(fù)雜系統(tǒng),這種作為一個(gè)整體的系統(tǒng)是不可能通過(guò)分析其組分得到完全理解。而且,這樣的一些關(guān)系并非固定不變的,而是流動(dòng)著、變化著的。

事實(shí)上,通過(guò)以上的分析和歸納,基本上系統(tǒng)性與復(fù)雜性存在著以下關(guān)系:

(1)復(fù)雜性是來(lái)源于系統(tǒng)中,存在一定的歸屬關(guān)系,屬于一種復(fù)雜巨系統(tǒng),而其殊復(fù)雜系統(tǒng)則是社會(huì)系統(tǒng),同時(shí)又是現(xiàn)今系統(tǒng)論設(shè)計(jì)方法所關(guān)注的最基本點(diǎn),任何設(shè)計(jì)方法或者思維脫離了社會(huì)系統(tǒng)這個(gè)大前提都是毫無(wú)意義的,所以系統(tǒng)論設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注本身內(nèi)在的復(fù)雜系統(tǒng)。

(2)復(fù)雜性思維方式不僅來(lái)源于系統(tǒng)論,并且在此基礎(chǔ)上有了自己的發(fā)展,它超越了系統(tǒng)論,變得更多樣和不可控。

(3)現(xiàn)存的系統(tǒng)設(shè)計(jì)在整合式結(jié)構(gòu)與模塊化結(jié)構(gòu)上關(guān)注得比較多,而在復(fù)雜系統(tǒng)中則提到系統(tǒng)組成之間、系統(tǒng)與環(huán)境都存在著相互作用關(guān)系,雖然系統(tǒng)論設(shè)計(jì)中也有提及,但其并沒(méi)有從復(fù)雜系統(tǒng)的層面來(lái)考慮。只有在系統(tǒng)論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上,結(jié)合復(fù)雜性層面的思想,讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成更加流動(dòng)和變化,具有自適應(yīng)環(huán)境的特性,系統(tǒng)論設(shè)計(jì)方法才能發(fā)揮其最大優(yōu)勢(shì)。

篇10

關(guān)鍵詞:灰色系統(tǒng);關(guān)聯(lián)度;預(yù)測(cè)模型

灰色系統(tǒng)理論(Grey Theory),又稱灰色系統(tǒng)。是指既有已知信息又含未知信息的系統(tǒng),是研究分析、建模、預(yù)測(cè)、決策和控制的理論。20世紀(jì)80年代初,該理論由我國(guó)鄧聚龍教授提出,他認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)部特性確知的為白色系統(tǒng),內(nèi)部特性未知的為黑色系統(tǒng),內(nèi)部特性部分確知、部分未知的為灰色系統(tǒng),灰色系統(tǒng)指相對(duì)于一定的認(rèn)識(shí)層次,關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)部的信息部分已知、部分未知,既信息不完金。系統(tǒng)內(nèi)部的信息是指關(guān)于系統(tǒng)因素的信息,關(guān)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息和關(guān)于系統(tǒng)作用原理的信息。目前該理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療、生態(tài)、水利、氣象、地質(zhì)、軍事、文化、交通、管理、工業(yè)控制等幾十個(gè)領(lǐng)域。下面介紹一些在工程上的一些應(yīng)用,簡(jiǎn)述灰色系統(tǒng)理論的現(xiàn)狀研究。

秦文權(quán)、王星華,雷金山、王俊輝將灰色理論應(yīng)用于填石路堤沉降的預(yù)測(cè)中。能滿足工程的要求。山區(qū)高速公路修建過(guò)程中,大量采用填石路基。填石路基的變形可分為兩部分:一部分為瞬間變形即加荷以后立即發(fā)生的變形。另一部分為在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)展的變形,反映出堆石變形具有蠕變性質(zhì)。這兩部分變形各自遵循不同的規(guī)律,由于沉降過(guò)程較長(zhǎng)且變化過(guò)程較為復(fù)雜。沉降結(jié)果往往較難預(yù)測(cè)。因此,秦文權(quán)教授等,結(jié)合河南省洛陽(yáng)至南陽(yáng)高速公路分水嶺至南陽(yáng)段填石路堤沉降監(jiān)測(cè)資料,對(duì)填石路堤沉降隨時(shí)間的變化過(guò)程作了簡(jiǎn)要分析。在此基礎(chǔ)上,建立了適合路堤沉降預(yù)測(cè)的GM(1,1)沉降預(yù)估模型及其參差模型。并應(yīng)用于該公路路堤沉降的預(yù)測(cè),與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比,有較高的精度。結(jié)論:①基于填石路堤的變形特點(diǎn),采用負(fù)指數(shù)曲線擬合路基沉降一時(shí)間關(guān)系,其與沉降的變化趨勢(shì)吻合較好,從而證實(shí)了應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測(cè)填石路基沉降的可行性。②以灰色系統(tǒng)GM(1,1)模型為原型,運(yùn)用最小二乘法優(yōu)化模型參數(shù)后,與原模型相比。優(yōu)化模型預(yù)測(cè)精度會(huì)有顯著提高。③由于沉降的觀測(cè)歷時(shí)較長(zhǎng),加上外界條件的復(fù)雜多變性,需要對(duì)預(yù)測(cè)模型不斷增加新信息,剔除舊信息,充分利用反映系統(tǒng)的最新信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè),將會(huì)使灰色系統(tǒng)理論模型達(dá)到更佳的預(yù)測(cè)效果。

李清富、張江威建議了一種改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)夯析法在結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別中的應(yīng)用,使得計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際。結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題。目前結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的一個(gè)常用的方法是利用結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性來(lái)分析、推斷結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。由于影響結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的因素眾多,各因素之間以及各因素與振動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系復(fù)雜。并且結(jié)構(gòu)的損傷程度大小與各振動(dòng)參數(shù)之間很難建立確定的數(shù)學(xué)關(guān)系。因此,結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別問(wèn)題可視為一個(gè)典型的“灰色系統(tǒng)問(wèn)題”,可運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論來(lái)研究?;舅枷霝閿M以完好結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)序列為原始序列,以實(shí)測(cè)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)序列為比較序列,通過(guò)計(jì)算兩者之間的關(guān)聯(lián)度來(lái)分析診斷現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的損傷程度。鄧氏灰關(guān)聯(lián)度計(jì)算僅為一個(gè)相對(duì)值,并不具有唯一性,而該作者提出絕對(duì)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算,即按照序列曲線變化態(tài)勢(shì)的接近程度來(lái)計(jì)算關(guān)聯(lián)度。選用頻率作為特征參數(shù),取簡(jiǎn)支矩形鋼粱模型作驗(yàn)證,L=800mm,b=10mm,h=60mm,分別用改進(jìn)前及改進(jìn)后的方法進(jìn)行灰關(guān)聯(lián)分析,并與該梁的實(shí)際損傷結(jié)果作對(duì)比,分析結(jié)果與實(shí)際的情況吻合良好。即隨著計(jì)算關(guān)聯(lián)度的減小,損傷程度或可能性逐漸變大。而且經(jīng)對(duì)比,利用該方法,可以方便地識(shí)別結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)損傷,并能定性的給出損傷程度的大小,改進(jìn)后方法的預(yù)測(cè)效果更符合實(shí)際。

尹科、李廣平將灰色系統(tǒng)理論運(yùn)用于強(qiáng)夯地基檢測(cè)中,用平板載荷試驗(yàn)檢測(cè)強(qiáng)夯地基,通常因?yàn)槠桨遢d荷試驗(yàn)未壓至破壞,而不易較準(zhǔn)確的確定地基承載力特征值。尹科等運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論的GM(1,1)預(yù)測(cè)模型,對(duì)強(qiáng)夯地基平板載荷試驗(yàn)的P-S曲線進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析,以確定強(qiáng)夯地基承載力特征值。對(duì)今后強(qiáng)夯地基承載力檢測(cè)方法及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)與完善,具有參考意義。通常乎板載荷試驗(yàn)承載力特征值的確定方法有3種:比例界限荷載值法、極限荷載值法、相對(duì)變形控制法。然而這3種方法對(duì)于強(qiáng)夯地基具體情況在實(shí)際檢測(cè)中將遇到難以評(píng)判情況。地基承載力與沉降關(guān)系非常復(fù)雜,難以全面準(zhǔn)確的確定,可以用灰色系統(tǒng)理論來(lái)分析預(yù)測(cè)。結(jié)果其預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際工程相比較,模型預(yù)測(cè)符合精度要求,能用于該工程預(yù)測(cè)。結(jié)論:(1)灰色理論用于外推承載力或預(yù)測(cè)地基極限承載力是可行的,且具有較高的預(yù)測(cè)精度,從而使過(guò)去的大量荷載結(jié)果得以利用。(2)對(duì)于強(qiáng)夯地基平板載荷試驗(yàn)當(dāng)加載到未出現(xiàn)按相對(duì)變形控制法確定所需的沉降時(shí)。可以用灰色系統(tǒng)理論進(jìn)行外推預(yù)測(cè)承載力,然后按相對(duì)變形控制法確定承載力特征值。(3)對(duì)于強(qiáng)夯地基平板載荷試驗(yàn)可以按相對(duì)變形控制法確定承載力特征值時(shí),也可以用灰色系統(tǒng)理論進(jìn)行預(yù)測(cè)地基極限承載力,按極限荷載值法確定,然后取兩者小值作為特征值。