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关键词:区域创新系统整体研究衍生研究
国内外经济发展的成功经验表明,区域经济发展离不开创新。创新是始终贯穿其中的力量。一个区域是否具有创新能力,对于其发掘区域优势,充分调动区域内外一切有利因素、加速区域经济增长具有决定性的作用。本文归纳了国内外关于区域创新系统理论的相关理论成果,从区域创新系统理论的产生、区域创新系统理论的整体研究、区域创新系统理论的衍生研究三个方面来说明区域创新系统理论。
一、区域创新系统理论的产生
区域创新系统的产生是一个演化何积累的过程。对区域创新系统理论进行溯源,可以追溯到20世纪初的创新理论,从而把区域创新系统理论的产生分为四个阶段:
第一阶段是20世纪20年代美籍奥地利经济学家熊彼特在《经济发展理论-对于利润、资本、信贷、利息和经济周期的考察》一书中首次将“创新”引入经济学的范畴,提出了创新理论,并认为创新是新技术、新发明在商业中的首次应用,是建立一种新的生产函数,即实现生产要素的一种从未有过的新组合。[1]
第二阶段是创新系统概念的提出。门斯(1975)在其《技术的僵局》一书中分析创新与经济发展周期的规律问题时,研究了基本创新的集群式出现的现象。创新集群概念的出现可以被看作创新系统概念的一种重要形式。[2]
第三阶段是英国学者弗里曼在1987研究日本的技术政策和经济绩效时,在《技术和经济运行:来自日本的经验》一书中首先提出了国家创新系统的概念,他将国家创新系统定义为:由公共部门和私营部门中的各种机构组成的网络,这些机构的活动和相互作用促进了新技术的开发、引进、改进和扩散。[3]
第四阶段是随着国家创新系统研究的逐步深入,众多学者发现,如果缺乏区域的支撑,国家创新系统理论会特别的空泛和笼统,不能很好的解释区域层面上的创新活动,因此难以适应区域经济发展的要求。1992年,英国学者库克首先提出了区域创新系统的概念,并在其后对区域创新系统进行了较早和较全面的理论与实践研究,从而开创区域创新系统研究的先河。此后,众多的国内外学者专家在此基础上对区域创新系统理论进行更深一步的研究。
从整体上看,区域创新系统是国家创新系统的基础和分支。而从产生的时间上看,区域创新系统理论是产生于国家创新系统理论之后,是在国家创新系统理论的分析研究深化之后产生的,因此,我们可以说区域创新系统理论是国家创新系统理论的延伸,它是国家创新系统理论的区域化和本地化。
二、区域创新系统理论的整体研究
(一)区域创新系统的概念和涵义
最早提出区域创新系统理论的英国卡迪夫大学教授库克对区域创新系统的定义是:企业及其它机构经由以根植性为特征的制度环境系统的从事交互学习。可以从三个方面理解库克的定义:(1)交互学习;(2)环境;(3)根植性。[4][5]
还有其他国外的学者也对区域创新系统进行了定义。瑙韦莱斯和里德认为,区域创新系统是“区域内一套经济的、政治的和制度的关系,能促进知识迅速扩散和产生最佳业绩的集体学习过程。”[6]
区域创新系统理论从国外迅速传到了国内,国内众多学者在借鉴国外对区域创新系统理论的基础上,融合了中国的具体实践,提出众多对区域创新系统概念的定义和看法。如黄鲁成认为区域创新系统是在特定的经济区域内,各种与创新相联系的主体要素(创新机构和组织)、非主体要素(创新所需要的物质条件)以及协调格要素之间关系的制度和政策网络。[7]
丁焕峰认为区域创新系统是指一个区域内参加新技术发展和扩散的企业、大学及研究机构、中介服务机构以及政府组成的为创新、储备、使用和转让知识、技能和新产品的相互作用的网络系统。[8]
以上观点从不同角度和层次对区域创新系统的概念进行了描述。综合分析已有的区域创新系统的定义,可以认为区域创新系统的概念的内涵有以下几点:(1)具有一定的地域空间范围和开放的边界;(2)以生产企业、研究与开发机构、高等院校、地方政府机构和服务机构为创新单元;(3)不同创新单元之间通过关联,构成创新系统的组织结构和空间结构;(4)创新单元通过创新(组织和空间)结构自身组织及其与环境的相互作用而实现创新功能,并对区域社会、经济、生态产生影响;(5)通过与环境的作用和系统自组织作用维持创新的运行和实现创新的持续发展。
(二)区域创新系统的构成
国外对于区域创新系统的构成主要是阿希姆和艾萨克森的观点。他们认为,区域创新系统是由两类主体和它们之间的互动构成的。第一类是区域产业集群中的企业,同时包括其支撑产业;第二类主体是制度基础设施,如研究和高等教育机构、技术扩散机构、职业培训机构、行业协会和金融机构。[4]
在国内学术界对区域创新系统构成有多种看法,代表性的有以下几种:胡志坚和苏靖认为,构成区域创新系统的主要要素有主体要素、功能要素和环境要素,其中主体要素包括区域内的企业、大学、科研机构、中介服务机构和地方政府;功能要素包括制度创新、技术创新、管理创新和服务创新;环境要素包括体制、机制、政府或法制调控、基础设施建设和保障条件等。[9]张敦富认为区域创新系统应包括创新结构、创新资源、中介服务系统、管理系统四个相互关联、相互协调的主要组成部分。[10]
综上国内外各种观点,这里可以认为区域创新系统的构成主要包括了三个子系统,即主体子系统、运作子系统和环境子系统。主体子系统有三个要素:一是企业;二是研究和科研机构;三是中介机构。运作子系统主要是指制度创新、技术创新、管理创新和服务创新等,即创新运作的各个环节。环境子系统是指政府的政策法规、基础设施等。
(三)区域创新系统的特征和功能
一般性认为区域创新系统具有客观性、多样性、整体性、自组织性和开放性的特征。
区域创新系统的功能研究是侧重于区域创新对区域经济增长、经济的区域竞争能力以及区域整体竞争力的贡献。黄鲁成(1999)认为区域创新系统应具有:(1)协调功能;(2)催化功能;(3)化险功能;(4)解惑功能。[7]
三、区域创新系统的衍生研究
(一)区域创新的过程研究
关于区域创新过程研究主要包括两个方面:一是区域创新运行机制;另一个是区域创新的模式研究。
1、区域创新的运行机制
运行机制是区域创新系统进行创新的必要条件,只有运行机制形成并运转正常,区域创新系统才能进行创新活动。关于区域创新系统的运行机制,有人认为主要包括:(1)利益驱动机制;(2)学习培训机制;(3)决策信息机制;(4)竞争协作机制。[11]
2、区域创新系统的模式
纵观国内外各学者对区域创新系统模式的论述,主要可以分为两类:一类是把区域创新系统的模式分为线性模式和非线性模式(网络化模式);另一类是分为自主创新模式、模仿创新模式和合作创新模式。
(1)线性模式与非线性模式。
传统的线性创新模式观点提出于20世纪60、70年代。这种观点认为,技术创新的过程一般遵循发明-开发-设计-中试-生产-销售等简单的线性过程。
内尔森等学者较早的提出,由于创新过程的长期复杂性和外部的不确定性,企业创新能力不能仅仅限制在单一的企业内部,创新过程不再是简单地按照原来地线性模式发生。而是企业生产经营过程中地每一个环节都有可能成为创新地结点,而创新地来源也扩展到企业地供应商、客商以及内部地市场化过程。相对于线性模式而言,以上地创新模式可称为非线性模式。[12][13]
(2)自主创新模式、模仿创新模式和合作创新模式
学者傅家骥在参考了国外的研究成果提出了三个基本区域创新系统的创新发展模式。(1)自主创新模式;(2)模仿创新模式;(3)。[14]
(二)区域创新环境研究
区域创新环境的概念是由1985年成立的欧洲创新研究小组(GREMI)率先提出的。他们将创新环境定义为:在有限的区域内,主要的行为主体(结点)通过相互之间的协同作用和集体学习过程,而建立的非正式的复杂社会关系。这种关系提高了本地的创新能力。有国外学者认为(Aydolot),本地环境(主要指社会人文环境)作为创新的“温床”或孵化器,对于创新的产生具有决定作用。还有国外学者认为,创新环境是指整个地域生产系统的创新问题。创新环境的内容,不仅仅包括区域内的企业对于生产问题和市场机会的共同理解、企业家的精神、企业的行为模式、企业利用技术方式等,更应考虑到企业外部的技术文化、技能、劳动力市场等非物质的社会文化因子的创新环境。[12]
四、区域创新系统理论研究的评价
区域创新系统理论研究自上世纪末以来,发展十分迅速,并很快的与实践相结合。但毕竟发展时间比较短,因此在参考了国内外关于区域创新系统理论的研究,发现具有以下几个方面的特征:
(1)区域创新系统的理论的体系没有完全建立,缺乏深厚的理论基础,对区域创新系统的研究都是以案例为基础,不同的案例都有不同的政策环境和组织结构。且区域创新系统理论在一些基本概念上仍然存在着较大的分歧,不同学者在界定区域创新系统时具有不同的创新观点。
(2)区域创新系统理论缺乏对创新服务的分析。区域创新系统往往基于对高科技企业的研究,这些企业既是新技术的生产者,也是新技术的使用者。在一个交互式网络创新环境中,中间服务部门起着催化剂和协调者的角色。对于创新服务在区域创新系统中的作用机制,创新系统理论缺乏研究。
(3)在研究方法上,以对具体地区的创新系统描述为主,缺乏系统和规范化的分析指标体系,即无法对一地区的区域创新系统进行较为完善的分析。评价体系的空白很大程度上制约了理论的深入发展,并使理论研究更多的停留在实证分析上。
(4)对某些经济技术发达地区创新的分析研究较多,而对于落后地区是否具有创新能力,如何根据本地区的优势构建自己的区域创新系统仍值得进一步探讨。
参考文献:
[1]SchumpeterJA著,经济发展理论-对于利润、资本、信贷、利息和经济周期的考察,何谓等译,北京:商务印书馆,1997
[2]刘曙光著,区域创新系统-理论探讨与实证研究,青岛:中国海洋出版社,2004
[3]Freemanc.Technologypolicyandeconomicperformance,LessonsfromJapan.London:Pinter,1987
[4]顾新著,区域创新系统论,成都:四川大学出版社,2005
[5]魏后凯主编:现代区域经济学,北京:经济管理出版社,2006
[6]Naulaers,c.&Reid,InnovativeRegions?AcomparativeReviewofRethondesofEvaluatingRegionalInnovationPotential.Brussels:EuropeanCommission
[7]黄鲁成:关于区域创新系统研究内容的探讨,科技管理,2000年3月,第21卷第2期
[8]丁焕峰,论区域创新系统,科研管理,2001年11月,第22卷第6期
[9]胡志坚和苏靖:关于区域创新系统研究,科技日报,1999,(05)
[10]张敦富著,知识经济与区域经济,北京:中国轻工业出版社,2000
[11]王丽丽,面向知识经济建设区域创新体系,山西科技,2000(06)
[12]盖文启著,创新网络-区域经济发展新思维,北京:北京大学出版社,2002
关键词: 活动课程 复杂适应性系统理论 主要内容 基本行为模型
一、前言
上世纪90年代以来,我国部分学校在改革学科课程的同时,进行开设活动课程的实验,在全国范围内引发一场自下而上的活动课程研究热潮。活动课程是针对传统学科课程的某些弊端提出并随之发展起来的,它以学习者兴趣和动机为基本出发点,以动机为教学组织的中心。行至今日,活动课程强调的学生主体性、能动性、综合学习、做中学等学科课程欠缺的教育价值在国内已受到普遍重视,同时存在一些困难。从某种角度来讲,活动课程建设涉及教师、学生、媒体等诸多复杂的、开放的因素,是一种更新性再生的复杂系统。因此,从复杂适应性系统(CAS)理论的观点和方法出发,探索灵活开放的、满足新时期要求的活动课程形式,具有极其重要的意义。
二、活动课程概述
1.活动课程的产生与发展
活动课程这一基本思想由来已久,古希腊著名哲学家柏拉图的“儿童游戏场”已经开始强调通过音乐、歌唱、游戏等活动方式对儿童进行道德教育,培养儿童积极主动的参与意识。在美国,第一所建立并运用活动课程的学校是杜威的芝加哥实验学校。随着芝加哥实验学校活动课程的开展,在美国兴起活动课程的进步教育运动。20世纪20年代和30年代,课程作为影响学习者的学习、发展、态度或者行为的活动的理念经过了激烈辩论(Schoonmaker,2001)[1]。比如,弗里德里希・福禄培尔(Friedrich Froebel)强调对知识的个人建构,注重利用学习者内部积极力量,给予他们鼓励和指导。
2.活动课程的内涵及特点
“活动课程”(activity curriculum)有时也叫“经验课程”。《教育大词典》对“活动课程”的解释是:“从儿童兴趣和需要出发,以儿童活动为中心,为改造儿童经验而设计的课程。”即“活动课程”是相对于“学科课程”而言的,主张以从事某种活动的兴趣和动机为中心组织教学,通过亲身体验获取直接经验的课程。
活动课程特点主要有以下几点:(1)主体性:课程的结构由学习者需要和兴趣决定,尊重学生主动精神;(2)教育性:只有那种对学生具有教育意义的经验才是课程;(3)活动性:多种感官密切配合协调行动;(4)开放性:以生活题材为学习单元,注重通过经验的获得与重构学习;(5)系统性:教师、学生、家长合作计划,构成有机整体,并使活动序列化为体系。
3.活动课程的价值和困难
自福禄培尔的观点变成美国小学实践的基础之后,活动课程在世界范围内的影响越来越大。活动课程的主要作用在于对学生进行素质教育具有优越性[2]。目前,活动课程已提高成为一种全新的形态,以充分而有特色地提高学生的基本素质为目标,把学习者真实世界的活动和学科内容联系起来,通过把学习者作为积极而不是被动接受者,对建构主义进行补充,促进学生积极认识现实世界并主动提高自己。
但目前的活动课程过于重视“他组织”,对学生的主体适应性、自组织特性考虑不够;过于追求合作,无视竞争与合作共存;忽视知识生成过程及产品的管理。其建设面临两大困难:一个困难在于内容选择:当学习者追求自己的学习目标时,不能恰当选择能够强化他们努力的概念或内容。还有一个困难是教师或学校不能考虑学生生活的文化背景,而文化背景又在学生的课程内容学习中有非常大的影响作用[3]。
三、CAS理论的主要内容
复杂适应性系统(Complex Adaptive System,以下简称CAS)理论是由约翰・H・霍兰德教授(John H.Holland)于1994年其在美国新墨西哥的圣菲研究所(Santa Fe Institute,简称SFI)成立十周年时正式提出的,基本思想是:系统由具有自身目的性与主动性的主体构成。
1.CAS理论的基本概念
CAS理论的核心概念是主体(Adaptive Agent),强调主体的主动性,认为主体具有自己的目标、内部结构和生存动力。此外,霍兰德还进一步提出研究适应和演化过程别要注意的七个有关概念:聚集(aggregation)、非线性(non-linearity)、流(flows)、多样性(diversity)、标识(tag)、内部模型(internal models)和积木(building blocks)。聚集、非线性、流和多样性是个体的属性,标识、内部模型和积木则是个体与环境进行交流时要使用的机制。这七个概念的提出凸显了主体是多层次的、与外界不断交互作用的、不断发展和演化的、活生生的个体的特征。
2.CAS理论的核心思想――“适应产生复杂性”
CAS理论包括微观和宏观两个方面。在微观方面,CAS理论的最基本概念是具有适应能力的、主动的个体(简称主体),主体能够在与环境及其他主体的交互作用中不断学习,并根据学到的经验改变自身结构和行为方式,以便更好地在客观环境中生存,即主体的适应性;在宏观方面,由主体组成的系统,将在主体之间及主体与环境的相互作用中发展,表现出宏观系统中的分化、涌现等种种复杂的演化过程。主体与环境及其他主体之间表现出的主动性、适应性是系统发展和进化的基本动因。
CAS理论的提出为人们认识、理解、控制、管理复杂系统提供了新思路,并在社会科学与自然科学等诸多领域中得到不同程度的应用和验证。
四、CAS理论视角下学习者的基本行为模型
在“适应产生复杂性”思想的基础上,我们参照霍兰德的观点,构建学习者的基本行为模型,即对于个体是怎样适应和学习的描述:(1)建立行为系统的模型(Performance System);(2)确立信用确认的机制(Credit Assignment);(3)提供发现规则的手段(Rule Discovery)。我们使用下图对此进行阐释:
五、CAS理论与活动课程建设
教育活动以培养人为目的,为个人和社会发展服务。人作为一种生物,是一个复杂适应性系统,而由人组成的各类组织团体自然也是复杂适应性系统。从学习者的基本行为模型看,学习是一种复杂行为,活动学习也不例外。
1.从CAS理论看活动课程本质
首先,活动课程是课程体系中的一分子,本质是一种课程。活动课程建设不应排斥学科课程内容,而应根据教育方针和目标,精心设计具有系统教育作用的活动,使之与学科课程相辅相成,在为学生传递直接经验和即时信息的同时,帮助学生应用、验证、巩固学科知识。
其次,活动课程建设具备复杂适应性的特征。活动课程中的主体即学习者自身,与环境处于一种永不停止的相互作用、相互影响、相互进化的过程之中。主体不断调整自己的行为,修改自身规则,并行地、独立地进行适应性学习和演化,以求更好地适应环境选择的需要。目前活动课程建设已经具备一些复杂性思维的特征,并未从根本上解决系统的复杂性和系统构成要素的主动适应性和学习能力及关系的问题。
最后,活动课程中的主体发展过程是一个复杂的演变过程。活动课程中,每个主体生活的文化背景都不同,发展是一个复杂的演变过程。而活动课程的教育价值,是通过学生的教育往实现的,环境、伙伴、性格特征等因素都对主体发展有重要影响。因而,理想状态下,学习任务的设计应和学生的世界联系起来,尽量把握各种因素的变化,重视学生的本性,充分调动学生的主动性和积极性。
2.CAS理论对活动课程建设的借鉴意义
教育是一个复杂系统,影响学习者学习效果的因素错综复杂。鉴于活动课程本身的主体性、教育性、活动性、开放性和系统性等特点,复杂适应性系统理论对活动课程建设有非常重要的借鉴意义。
(1)重视学生的主体适应性,强化学生的反思行为与自主意识。
学生是活动过程的实际参与者,而不是对已经安排好的活动计划、活动过程的简单接受者。因此,设计活动课程的学习内容和教学过程时,教师必须让学生认识到学习内容与自身的关系,激发他们的学习热情和动机,让学生的情感与理智全部投入实际学习中,积极主动地探究知识的奥秘。此外,教师、学生既是教学活动的参与者又是观察者,他们都能对自己的行为进行反思,而不是仅依赖别人评价自己或自己的活动[5]。我们对学生学习结果的评价要采取开放态度,既有他评又有自评,这样才有助于发展学生的独立性、创造性和自主性。
(2)从社区生活中提取学习任务,用情景学习拓展课堂教学。
随着学生主动性、创新意识和创新能力的增强,活动课程的设计必须关注人的存在,以学习者生活经验为出发点,关注学生思维和过程。教师只有在对学习者真实世界的活动及学生的思维活动有更广泛认识之后,才能引导学习者更好地在社会环境中集体学习,通过小组和班级项目创造知识,并对学科知识进行拓展。理想的活动课程需要给学习者创设合适的教学情境,既和学生的世界联系起来,又给他们提供改变这个世界的可能性,这样才能激发学生探索和创新的欲望。
(3)活动设计与学科知识关联,关注活动课程的开放性特点。
活动课程与学科课程共处课程体系下,二者存在很大的交叉。将活动设计与学科知识相关联,能够使两种课程互补、相互促进。有学科知识做基础能提高活动水平和质量,并扩大基础应用范围;从基础延伸到应用,则能充分联系实际,夯实基础。此外,还应强调活动内容的生动性与丰富性,知、情、意、行相辅相成。活动内容选取不必局限于传统课程框架,活动方式应该灵活多样,可以把教室、校园乃至社会作为自己活动的空间,并实行民主教学,师生彼此尊重,合作进行教与学的活动。
(4)合作与竞争并重,实现多维度评价。
合作与竞争的和谐共存既是复杂系统的本质更是其演化的主要动力,合作与竞争并重能调动学习者积极性,增强整个系统的活力与竞争能力,实现学习者的多样化发展,使每个学生都能找到自己的位置。此外,活动课程的学习效果评价中,复杂性应该成为对人和教育发展进行评价的根本尺度,进行评价时应体现事实和价值的统一,客观和主观的统一,理性和非理性的统一,多样性和一致性的统一。
六、结语
复杂适应性系统理论对于活动课程建设的意义在于,关注情景教学,减少计划与控制,强调并相信主体的自主组织学习能力,调动学生的主动性、积极性,激发学生的团队协作精神,培养学生的创新精神与实践能力。活动课程资源的开发与建设是在动态探索过程中不断完善的,必须以反思态度审视体验过程,运用教育智慧不断开拓创新,才能走活“活动课程”这盘棋。
参考文献:
[1]Schoonmaker,F.Curriculum making,models,practices and issues:A knowledge fetish In L.Corno(Ed.),Education across a century:the centennial volume Chicago:University of Chicago Press,2001,1:1-33.
[2]杨光伟.活动课程研究综述[J].辽宁教育,2003,(3):22.
[3][美]麦克尼尔,著,徐斌艳,陈家刚,主译.课程:教师的创新(第3版)[M].北京:教育科学出版社,2008.6:71.
【关键词】现代控制理论;差异;应用;意义
1.引言
控制理论作为一门科学技术,已经广泛地运用于我们社会生活的方方面面。例如,我们的教学也使用了控制理论的方法。老师在课堂上讲课,大家在课堂上听,本身可看作一个开环函数;而同学们课下做作业,再通过老师的批改,进而改进和提高老师的授课内容和方法,这就形成了一个闭环控制。像这样的例子很多,都是控制理论在生活中的应用。现代控制理论如此广泛,因此学好现代控制理论至关重要。
2.现代控制理论的产生与发展
现代控制理论的产生和发展经过了很长的时期。从现代控制理论的发展历程可以看出,它的发展过程反映了人类由机械化时代进入电气化时代,并走向自动化、信息化、智能化时代。其产生和发展要分为以下几个阶段的发展。
2.1 现代控制理论的产生
在二十世纪五十年代末开始,随着计算机的飞速发展,推动了核能技术、空间技术的发展,从而对出现的多输入多输出系统、非线性系统和时变系统的分析与设计问题的解决。
科学技术的发展不仅需要迅速地发展控制理论,而且也给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件—现代数学和数字计算机。现代数学,例如泛函分析、现代代数等,为现代控制理论提供了多种多样的分析工具;而数字计算机为现代控制理论发展提供了应用的平台。
2.2 现代控制理论的发展
五十年代后期,贝尔曼(Bellman)等人提出了状态分析法;在1957年提出了动态规则;1959年卡尔曼(Kalman)和布西创建了卡尔曼滤波理论;1960年在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法,并提出了可控性和可观测性的新概念;1961年庞特里亚金(俄国人)提出了极小(大)值原理;罗森布洛克(H.H.Rosenbrock)、麦克(G.J.MacFarlane)和欧文斯(D.H.Owens)研究了使用于计算机辅助控制系统设计的现代频域法理论,将经典控制理论传递函数的概念推广到多变量系统,并探讨了传递函数矩阵与状态方程之间的等价转换关系,为进一步建立统一的线性系统理论奠定了基础。
20世纪70年代奥斯特隆姆(瑞典)和朗道(法国,L.D.Landau)在自适应控制理论和应用方面作出了贡献。与此同时,关于系统辨识、最优控制、离散时间系统和自适应控制的发展大大丰富了现代控制理论的内容。
3.现代控制理论的内容及研究方法
现代控制理论的内容主要有为系统辨识;最优控制问题;自适应控制问题;线性系统基本理论;最佳滤波或称最佳估计。
(1)系统辨识
系统辨识是建立系统动态模型的方法。根据系统的输入输出的试验数据,从一类给定的模型中确定一个被研究系统本质特征等价的模型,并确定其模型的结构和参数。
(2)最优控制问题
在给定约束条件和性能指标下,寻找使系统性能指标最佳的控制规律。主要方法有变分法、极大值原理、动态规划等极大值原理。现代控制理论的核心即:使系统的性能指标达到最优(最小或最大)某一性能指标最优:如时间最短或燃料消耗最小等。
(3)自适应控制问题
在控制系统中,控制器能自动适应内外部参数、外部环境变化,自动调整控制作用,使系统达到一定意义下的最优。模型参考自适应控制英文为Model Reference Adaptive Control。自校正自适应控制英文为Self-Turning Adaptive Control。
(4)线性系统基本理论
包括系统的数学模型、运动的分析、稳定性的分析、能控及能观测性及状态反馈与观测器等问题。
(5)最佳滤波或称最佳估计
当系统中存在随机干扰和环境噪声时,其综合必须应用概率和统计方法进行。即:已知系统数学模型,通过输入输出数据的测量,利用统计方法对系统状态估计。
建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中,对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的,基本的方法是时间域方法[1]。
4.经典控制理论与现代控制理论的差异
现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多,包括线性系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。
经典控制理论和现代控制理论有其共同点和差异。共同点主要表现在研究对象是一致的,都是系统。其区别主要表现在经典控制理论的研究工具是传递函数(结构图),已有初始条件为零时才适用。现代控制理论状态空间法、研究系统内部输入-状态(内部)-输出。
经典控制理论的特点研究对象是单输入、单输出线性定常系统。其解决方法主要有频率法、根轨迹法、传递函数。要用到的数学工具有拉氏变换、常微分方程。经典控制理论有其局限性主要表现在难以应用于时变系统、多变量系统。难以揭示系统更为深刻的特性。
现代控制理论是随着计算机技术、航空航天技术的迅速发展而发展起来的。其研究对象为多输入、多输出系统,线性、定常或时变、离散系统。解决方法主要是状态空间法(时域方法)。
关键词:产业生态化;理论综述;三个层面;应用研究
中图分类号:F062.9 文献标识码:A 文章编号:1005―0892(2009)01―0116―07
一、产业生态系统理论研究在中国
(一)理论引入早,研究起点高
我国产业生态化研究始于上世纪90年代初。检索文献,“产业生态化”一词较早见诸于刘则渊(1994)的《产业生态化与我国经济的可持续发展道路》一文。该文提出,所谓产业生态化就是把作为物质生产过程为主要内容的产业活动纳入到大生态系统中,把产业活动对自然资源的消耗和对环境的影响置于大生态系统物质、能源的总交换过程中,实现大生态系统良性循环与持续发展。产业生态化本质目标就是在人类生存和发展的自然生态环境可再生的基础上,达到人一社会一自然之间的协调持续发展。该文进一步阐述了农业生态化、工业生态化、第三产业生态化与可持续发展的关系,以及建立产业生态化试验区的思想。
国内著名生态环境学者王如松也详细地介绍了产业生态理论的研究方法和热点,指出生态产业是按生态经济原理和知识经济规律组织起来,基于生态系统承载能力、具有高效的经济过程及和谐的生态功能的网络型、进化型产业,它通过两个或两个以上的生产体系或环节之间的系统耦合,使物质、能量能多级利用、高效产出,资源、环境能被系统开发、持续利用。王如松还进一步提出了产业生态化的组合、孵化及设计原则:横向耦合、纵向闭合、区域耦合、柔性结构、功能导向、软硬结合、自我调节、增加就业、人类生态和信息网络,并介绍了产业生态管理的5种方法:生命周期评价(面向产品环境管理)、产品生态设计(面向绿色产品开发)、生态产业园规划(面向区域的规划)、生态产业孵化(面向生态产业开发)、生态管理(面向可持续发展)。
刘则渊、王如松等关于产业生态化系统理论知识的引入、介绍和开创性研究,对促进和推动我国产业生态化系统理论研究产生了深刻影响。
(二)研究视角宽泛,研究成果丰硕
上世纪90年代中后期,国内学者纷纷把“注意力”集中到产业生态系统这一研究领域。国内权威研究机构、高校、产经主管部门及业界等也把产业生态化系统研究列入到中长期科研规划之中。该研究领域也受到中央和地方政府的高度重视,并在资金、政策方面给予了很大支持。
1.关于产业生态系统理论研究视角。学者们从不同角度进行了深入探讨,如有学者从经济学和政府公共管理角度入手,对产业生态化问题进行了深入分析与研究。黄志斌(2000)就认为产业生态化是保证我国经济增长方式由粗放型向集约型转变,实现经济、生态、社会可持续发展的重要途径。但在我国产业生态化过程中面临不少问题,一是市场失灵导致企业外部资源社会配置达不到最优化;二是许多环境资源公共化导致价格扭曲、资源无价或低价,弱化了厂商开发高效、低耗、低污染、能实现绿色消费的产品。为此,他提出了解决对策,即应用科斯定理使环境资本产权化,用财税政策谋求环境系统无害化。樊海林(2004)则从经济学和企业竞争视角研究产业生态系统理论,他认为产业生态和企业竞争之间存在内在关系,产业生态实践会大幅度提高企业各种投入品所带来的基本附加值,而这又恰好是市场上顾客效用导向的结果,顾客效用函数中环境效用地位的凸显使企业运用生态理念提升产品环境附加值的可行性和动机日益趋强。反过来,企业所处的既定的市场结构(企业竞争)直接制约其对于产业生态实践的选择,企业在战略实施过程中是否严格遵守绿色的“路径依赖”也会对其产业生态实践的现实性产生重要影响。
2.关于产业生态学研究。许多学者对中国产业生态学进行了积极探索。如王如松(2002)的《产业生态学:从褐色工业到绿色文明》、周文京(2005)等人的《生态产业与产业生态学》、王寿兵(2006)等人的《产业生态学》等都为中国产业生态学理论构建奠定了基础。
3.关于产业生态系统稳定、评价及传统产业改造研究。武春友等人专门就产业生态系统稳定性进行了研究,他在总结国内外已有研究成果的基础上提出:判定产业生态系统是否稳定要从结构、技术、外部三个维度进行衡量,其中结构性影响因素有7个,技术性影响因素有4个,外部性影响因素有6个。陆宏芳、彭少麟等人则以广东顺德市区域产业生态系统为例,根据产业生态系统开放性、本土性、闭路循环性和经济性等4个基本特征的评价需要,沿产业“生命周期”链,对资源消耗、内部循环、产出交换、废弃排放等生态经济界面进行有效实证分析研究,构建了该区域产业生态系统能值分析指标体系。鉴于我国目前很多地区正进行传统产业改造与升级,也有学者对此进行了研究和探讨。如颜京松、王如松等人在产业转型生态系统工程中指出:在产业结构调整、优化过程中,必须从观念、管理和技术三个层次,加快传统产业改造、转型、升级及新兴产业发展,大力推进产业生态转型和建立生态产业。袁增伟、毕军等人以产业经济、环境和社会效益最大化为目标,提出了实现传统产业生态化转型模式研究。这些研究成果不仅符合我国国情,而且对我国今后产业生态化发展进程、方向与路径将产生积极影响,特别是对东北老工业基地、资源型城市和区域经济实现成功转型,更具有现实的、科学的指导意义。
4.关于企业定位及企业仿生研究。如何定位企业,并探讨企业存在价值,也一直是国内很多学者研究的重点。因为对企业存在价值的探索直接关系到产业生态化的形成。显然,只有以生态学理论为指导,把企业视为“生物个体”,并把企业之间的物质、能量、信息及价值联系视同为“自然生物联系”,才能使企业的存在具有“生物意义”,才能在实践中构建生态化产业系统。这种研究视角实际上是在产业生态化大背景下要求重新定位企业生存价值,即产业系统生态化的存在是以企业个体生态化存在为前提的。这方面的研究成果非常丰富。如韩福荣、徐艳梅(2002)在《企业仿生学》中为我们构建了完整的企业生态系统,并用数学方法和实证分析方法系统研究了企业仿生化过程。杨忠直(2003)也在《企业生态学引论》一书中指出:“可用系统论的方法构造以企业为主要经济单元的商业生态系统,并研究其物质交换规律及其稳定性与进化”。达庆利(2002)则“以人为蓝本”模拟构建了“一种类生物的企业系统模型”,更进一步地从生命科学的角度揭示了企业这一“人造生命体”的运作过程。张焱(2003)从企业发展动态角度提出了战略生态学概念,并进行
了深入的战略生态透视。陆玲(2001)把研究视角放大到企业群,即“类生物群”,认为企业群落存在“群落效应”,涉及到不同产业、企业种群之间的能量金字塔从总体上显示着以第一产业为基部,以第二产业为中部,第三产业在第二产业之上逐级形成群落生态链的顶部。于渤(2005)等则从方法论人手,为企业实现产业生态化提供了科学可行的分析工具。还有学者借助生态学理念尝试在企业间构建生态化供应链、生态化信息网络及生态化知识管理链等。2004年袁政发表了题为《产业生态圈理论论纲》一文,更把产业生态系统理论研究推向了。结论是显然的,没有生态化的企业个体,就没有生态化的产业系统。
5.关于产业生态系统复杂性研究。产业生态系统理论思想指出,产业生态系统构建是根据整体、协调、循环、自生的生态控制原理去系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构,使系统获取较高的经济和生态效益。它是揭示企业物流和能流新陈代谢规律、产品生命周期过程及产业兴衰演替的经济生态学,是产业的资源开发及环境影响活动对生命支持系统胁迫及其响应机制的自然生态学,是人类生产、消费活动与周围自然、经济、社会环境关系的人类生态学,是物质生产单元、环节或体系之间在时间、空间、数量、结构和序理层次上的生态工艺设计和生态系统耦合的工程生态学。因此,产业生态系统是极其复杂的“人造”经济系统,具有系统复杂性的全部特征。
6.关于产业生态系统理论的应用推广。围绕产业生态化系统研究,学术界创立了不少新概念、新思想,如“产业共生(Industrial symbiosis)”、“共生链(Symbiosis chain)”、“耦合(coupling)”、“闭合(Closing)”、“产业柔性(Industrial flexibly)”、“产业生态位(Industrial ecology position)”、“产业生态系统循环(Industry ecosystem circulation)”、“产业进化(Industrial evolution)”、“产业生态园”等,这都很好地丰富、发展、创新和完善了我国产业生态学科理论。令人欣慰的是,为了更好地推广应用产业生态学理论,近几年来不少高校和专门研究机构还将产业生态学及其相关理论著作列为硕士、博士教材;国家自然基金、国家社科基金、“863”专项及其它相关专门基金还立项赞助我国产业生态化研究;国家有关部委也在采矿业、火力发电、农业及食品加工业、机械制造业等投入专门资金,组织科研队伍进行产业生态化建设,并取得了较好的经济、社会和生态等综合效益。
(三)呼唤构建“中国式”产业生态理论体系
从产业生态概念引入到产业生态学理论创建,从理论探讨到应用研究,从典型个案剖析到区域实证分析,从企业个体产业生态化实验到跨区域企业间产业生态化协作等,・产业生态化理论研究及其应用在中国已成“燎原”之势。产业生态系统理论思想对我国现有产业实现生态化转型,促进生态资产与经济资产、生态基础设施与生产基础设施、生态服务功能与社会服务功能的平衡与协调发展具有重大指导意义。大量研究成果的推广,对各地政府在制定产业政策和实现经济的可持续发展提供了科学决策支持。
然而,我们也必须认识到,产业生态系统理论无论其产生背景,还是其应用前提与基础,我国与发达国家目前在市场机制、产业发展阶段、产业构成关系、产业政策引导、产业创新水平等方面都不在同一水平。目前,我国区域经济发展存在巨大的不平衡性,各地产业结构调整过程中对相关产业的吸引力存在较大差异,产业政策导向也存在明显偏差,不同地区的传统产业改造与升级特征指向不同,大区域间的产业生态融合与构建尚存在政策与法律上的明显障碍。此外,近几年来随着我国对外开放程度增加,发达国家在对中国进行产业转移过程中与我国现有产业生态对接还存在诸多不确定的因素。因此,采取“拿来主义”,不加改造地照搬国外产业生态理论,必定会在一定程度上误导我国产业生态化发展及其进程。为此,理论界和业界都有充分理由探索和构建符合中国经济特征的产业生态理论体系。
二、产业生态系统理论应用研究
产业生态理论研究表明,产业生态系统是依托自然生态系统,以企业或产业为主体而建立起来的社会经济子系统。要实现人类社会的可持续发展,必须确保自然生态系统和社会经济子系统(产业生态系统)的可持续与可协调。但产业生态系统毕竟是“人造生态系统”(Artificial Ecosystem),即现代“工业化系统”,究竟如何实现,仅有理论探讨是不够的,还有许多实际问题需要解决,在产业生态实践性应用方面有许多学者进行了深入研究。综合分析产业生态系统理论应用可以归纳为三个层面:微观层面的企业生态系统、中观层面的园区产业生态系统和宏观层面的跨区域产业生态系统。
(一)微观应用研究――模拟自然生态构建企业产业生态系统
产业生态系统理论认为,企业运营在本质上是实现物质在加工或转换过程中的价值增值,但这一活动的开展,要通过物质流、能量流和信息流的流动来实现,而且企业在获得价值增值的同时必然在一定程度上产生资源剩余。企业经营活动,就是一系列的流程活动。一些学者就此提出,企业应当模拟自然生态系统来构建自己的核心流程系统――核心价值增值系统,力求使得物质和能量在企业这个微观增值流程系统中实现充分转化和利用,尽量减少甚至消除转换过程中的资源剩余或浪费,减少对环境的污染或破坏。对此,企业必须以其核心机制增值系统(核心价值链)为主依托,通过与核心价值链链接,建立新的具有相对独立性的、能够有效利用剩余资源的价值增值子系统。增值子系统与核心价值链之间可以是闭环关系,也可以是开环关系,这有赖于剩余资源再利用的技术手段和工艺要求。
美国学者Heriberto Cabezas等人进行了模拟生态与技术实验,进一步指出产业生态系统是一个复杂的可持续系统,人类社会活动的工业、农业与自然生物之间构成复杂的“广义食物网”,其隐含意义是企业的产业生态系统运作要遵循生态意义上的客观规律,简言之就是企业应当是一个相对独立的生态系统。另有两位学者Jouni Korhonen和Juha-Pekka Snakin从生物进化方面探讨了企业产业生态系统实践与进化问题,他们也通过模拟自然生态建立各种资源利用、能量循环和产业多样化运行模型,科学地揭示和分析产业生态学在生态经济、环境规划和组织管理中的应用,并强调产业生态学及产业生态进化理论将在未来产业经济发展中发挥巨大作用。此外,Arun J.Basu,Dirk J.A.van Zyl等人还进一步把产业生态学理论与企业洁净生产理论结合在一起,更加明确地指出企业洁净生产
的程度依赖于产业生态化的程度。这些研究成果及观点,既践行了产业生态理念,又丰富了产业生态系统理论体系。在政策、资金和技术支持下,发达国家的一些大公司还创建了一批具有示范性的生态化企业运营模式,这些模式在产业生态系统理论指导下,逐步得到改进、完善和提高,并在实际运行中取得了相当好的社会经济、生态环境等综合效益。如美国、加拿大等国的发电企业、玻璃制造、水泥制造、陶瓷制造企业都构建了比较完整的企业内部生态系统;日本的现代农业企业、水产养殖及加工企业也已完成生态模式构建过程。
上世纪90年代后期,我国一些较具规模的资源型企业也开始致力于微观层面上的企业生态应用研究,并将重点放在企业物质和能量的内部循环利用上,取得了良好的经济、环境和社会效益。以广西贵糖集团为例,该集团在甘蔗制糖过程中构建了三条生态主链:蔗田甘蔗制糖废糖蜜制酒精酒精废液制复合肥回到蔗田;甘蔗制糖蔗渣造纸;制糖(有机糖)低聚果糖生态链。从而实现了物质资源和能量的多次循环和利用,减少了环境污染,增加了经济效益,三条生态链构建了制糖厂、酿酒厂、纸浆厂、造纸厂、碳酸钙厂、水泥厂、发电厂及蔗田等企业生态群落。类似企业还有四川沱牌集团(白酒)、山东鲁北集团(建材、化工)、山东海化集团(海洋化工)、内蒙古包头铝电集团(电、铝)、辽宁朝阳天马集团(麻纺)、联想集团(手机)等,它们都建立起了完整的企业产业生态系统。
近些年,各地政府在产业政策制定、项目引进及审批、资金融通、技术改造立项等方面对企业构建产业生态,实现循环利用给予了极大的关注与支持,这也积极有效地推进了我国产业生态理论成果在企业中的应用。
(二)中观层面应用研究――构建经济园区产业生态系统
进入21世纪,美国、加拿大、日本等工业化程度较高国家,产业生态学理论应用研究从传统制造业、采矿业、农业及养殖业逐渐扩展到零售业、旅游业、IT产业及知识服务业。产业生态循环体系应用研究也从局限于企业内部物质、能量、信息、知识、价值的“微循环”逐步扩展到“近邻”企业间的生态“小循环”,并进一步拓展到跨区域、跨行业的生态“大循环”。众多学者把企业生态模拟实验研究法、产业生态实证研究法等推广应用到研究企业间如何构建产业生态系统,具有典型代表意义的是各国大型产业生态经济园区(Industrial Ecology Parks)。事实也证明,产业生态经济园区(简称产业生态园)模式可能成为未来人类社会在区域经济发展过程中所选择的主导经济模式。
产业生态园在世界各地充满活力,类型与结构丰富多彩,发展前景被一致看好,并能较好体现产业生态系统理论思想。因此,产业生态园的研究备受关注。
产业生态园由美国Indigo发展研究所Ernest Lowe教授在1995年提出,其定义为:一个由制造业企业和服务业企业组成的企业生物群落,并通过在管理包括能源、材料和水等这些基本要素在内的环境与资源方面的合作来实现生态环境与经济的双重优化和协调发展,最终使整个企业群落寻求到一种比单个公司个体效益的总和还要大得多的群体效益(Community benefit)。同年,Cohen-Rosenthal E从四个方面定义产业生态园:一是最大限度地保存自然和经济资源;二是减少企业对物料、能量进行利用、管理和处理过程中的经济负担和社会负担;三是提高产业园的运行效率和质量,以及员工的健康水平和企业公众形象;四是通过废弃资源的再使用或出售获得经济效益。产业生态园在美国、加拿大等国家已有很成功的实践案例。如美国纽约州的普拉特博园:大型军用飞机重新开发,资源和废物管理,环境管理系统。北卡罗莱纳州的富兰克林郡园:关于能源更新和环境技术的复杂商务活动。加拿大英属哥伦比亚州的范库弗峰园:蒸汽制造厂、造纸厂、包装厂;安大略湖的康沃尔园:发电厂、蒸汽制造厂、造纸厂、化工厂、食品厂、电子设备厂、塑料厂和混凝土预制板厂等。
关于产业生态园理论研究和应用研究,有学者又提出了新的见解。A.J.D.Lambert、F.A.Boons(2002)等把产业生态园分为具有明显区别的两类:一类是以某一企业为主体,进行大规模资源开发或集成制造而构建的复合型工业生态园(compound industry parks),这一类型产业生态园实际上是企业生态系统的延伸和拓展;另一类是以某一类相关产业为主体构建的能够实现多种类型企业集群共生的产业生态园,A.J.D.Lambert把它称之为“混合型产业生态园(Mixed industrial parks)”。A.J.D.Lambert等人还进一步就物质、能量、信息交换与循环,以及生态园内企业间的组织联系等,对两类工业园进行了深入细致地比较研究,并指出“混合型生态产业园”更值得我们关注。通过文献分析可以确定上文中提及的美国纽约州的普拉特博园、加拿大安大略湖的康沃尔园、中国鲁北工业园等属于第一类产业生态园;而大城市中CBD、分布于中国各地的特色产业区(区域企业集群)等属第二类产业生态园。1994年至2002年,Erasmus University Rotterdam,L.W.Baas和F.A.Boons采用技术经济的方法对Rotterdam港区的工业生态系统进行了研究,探讨了该区域产业生态系统实现可持续发展的决策水平。产业生态园的研究、设计、构建及运作在中国学术界也受到广泛重视,如武春友(2003)等对产业生态园中的产业生态链结构模型进行了研究;毕军(2004)等研究了产业生态园区生态系统理论及优化调控机制;刘力(2001)则提出了产业生态园开发模式;王如松(2004)等提出了产业生态园规划设计的基本原则;苏敬勤(2004)深入分析了产业生态园价值链,并提出价值链管理系统;龚晓宁(2003)分析了产业生态园内工业链特征;卢兵友(2001)较早就指出:生态产业园区――可持续发展的一种理想模式等等。在中国,以某一个或某几个企业为“关键种”构建起来的生态化产业园有很多成功例子,如烟台经济技术开发区以东岳汽车、LG和富士康电子、氨纶和华润锦纶等几个核心企业为“关键种”,按照产业生态链内在关系重新规划开发区不同产业功能区,并对缺失的产业生态链进行“补链”,使产业生态系统日臻完善。类似的还有山东荣成水产品加工产业集聚(园)区、天津生态示范工业园(钢铁)等。此外,最富发展活力、最具规模效应、最具竞争优势的各种类型区域产业集群也正向园区产业生态化方向发展。
有学者进一步将产业生态园研究及应用范围进行了拓展。如提出资源型矿区产业生态化发展模式研究、城市区域经济产业生态化研究、专业化区域经济产业生态化研究、传统服务业生态化研究等,并已取得一
定的研究成果。周科平在矿区生态承载能力、生态环境恢复和产业生态链延伸风险与控制方面做出了一定贡献;彭少麟等人用数理工具研究了产业生态系统区域的能值分析指标体系和能值整合评价方法,为特定区域内自然环境资源与人类社会、经济的统一评价提供了新的思路,促进了能值理论方法与产业生态学研究进一步耦合。袁爱芝深入细致地对山东半岛城市群产业生态化与生态城市建设开展了研究。她认为要用生态学理论、经济规律和系统工程的方法来经营和管理传统产业,实现其社会、经济效益最大化,资源高效利用,生态环境损害最小和废弃物多层次利用的目标。许长新借鉴生态系统的有关理论,提出了金融产业生态系统的生态承载力概念,界定了其时空、技术和社会经济内涵,分析了其演化的客观性、整体性和动态稳定性特征。重点分析了金融产业生态系统生态承载力的控制因素:经济金融资源承载力、产业生态环境承载力和系统生态弹性,认为金融产业生态系统要可持续发展就必须考虑系统的生态承载力。
这些研究成果极大地拓展了产业生态研究视角,促进了区域经济和产业经济发展,丰富了产业生态理论体系。
(三)宏观应用研究――跨区域产业生态系统
目前,国内外产业生态理论及其应用研究多囿于某一企业或某一有限空间区域范围内,这些研究成果要应用于“大尺度”跨区产业生态化过程,在一定程度上缺少科学指导意义。跨地区、跨行业、跨部门的产业生态系统构建及其运作研究较少,进展较慢。
在跨区域产业生态化过程中,相关产业(企业)间利益分割、产业生态链基础建设及其共享机制、生态链上非盈利性公共节点企业运营资金支持、基于长供应链的产业生态链管理、基于网络环境下的产业生态化知识共享及知识转化、中间废弃物管理(包括逆向物流、废物循环利用工程技术创新、相关行业管理标准等,如废弃干电池、废旧电脑及家电处理的生态化)、不同区域间的政府及企业间协调机制与手段、产业政策导向、中间消费者生态化消费(绿色消费)教育等方面亟待开展研究。很显然,解决上述诸多现实问题,仅凭企业自身力量是不可能做到的,必须依靠跨区域企业间、政府间及产业生态理论研究机构共同合作,才能产生产业生态协同效应。
不过,具有典型代表意义的跨区域产业生态模式之一――以关键企业为核心构建的跨区产业生态系统的应用研究还是取得了一定成果。如微软公司在全球几十个国家和地区构建了紧密或半紧密关系的产业生态伙伴多达38000个;芬兰NOKIA公司生态链共享伙伴也有数百个;沃尔玛公司利润的6%来源于其产业生态系统上合作伙伴的信息共享。这种产业生态模式一般被学者认同为商业生态模式。
三、结束语
产业生态系统理论及其应用研究在中国学术界、产业界已普遍开展起来,通过引进、消化、吸收和应用国外先进的产业生态化思想理论体系,必定促进我们在现有研究基础上取得更加丰硕的成果。一是在资源与环境压力下,通过交叉融合多方面学科知识,我们将逐步创立和完善产业生态学科理论体系,并形成中国特色,为中国产业生态化过程提供理论指导。二是以产业生态学系统理论研究为先导,实践应用为前提,将产业生态化研究向纵横两方面延伸。纵向研究逐步深入到产业生态链、产业生态工程、产业生态管理、产业生态评价等;横向研究逐步深入到产业间生态化耦合协同机理、产业同步进化机制、产业间循环利用等,并由此构建产业生态化过程的网络运作体系和知识体系。三是在产业生态系统理论指导下,各地创建或重构了一批高标准产业生态化示范经济园区,并在经济发展、环境保护、资源利用方面取得了实质性成果,形成集理论性、科学性、可行性和实践性于一体的产业生态化经济园区规划原则、设计思路,为未来产业生态化经济园区发展和提升奠定了坚实基础。
关键词:医院管理 创新 理论
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1879(2012)06-0243-02
医院管理学是管理学的重要分支之一[1]。医院管理与医学科学是密切相关,它同时综合了社会学、管理学、经济学、心理学等相关学科理论,这些基础理论及相应观点为医院管理提供了扎实的理论支持。
医院管理是指医院法人及管理者随着不断变化的外部环境,为了保证医院医疗活动有效进行,合理配置医院内部各种资源,协调医院员工的各种人际关系,医院员工获得高昂斗志和成就感,实现协作效率与协作效用,实现医院的既定目标,而运用一定的管理职能和手段对医院的医疗和管理等进行计划、组织、指挥、协调和控制的活动过程[2]。本文在社会学、管理学、经济学、心理学等理论分析的基础上,建立了医院管理的理论框架,提出了医院管理系统的基本思想和运行保证、运行前提、运行机制、运行环境和系统特性等。
医院管理系统以管理科学化为主要内容,不仅局限于实际操作的医疗技术管理,还扩展到对整个医疗服务过程的全程管理,注重分层次的多元化管理;以全员为主要行为主体,加强人力资本管理,将全面的薪资体系作为系统的“剂”,实现人员与医院之间全面和协发展;以创新为实现途径,不仅坚持医疗技术的创新还要兼顾管理模式的创新。医疗技术的发展不断促进医院管理观念、管理方法和管理组织机构的不断发展,而创新型管理观念的培养、方法的实施与组织的构建刚好极大地促进医疗技术的创新,两者之间相辅相成的、相互促进,而促进它们之间的良性循环发展是医院管理系统的重要目标;以系统协调化为发展方向,不断地扩大开放,深化内涵管理改革,增强系统内部的物质能量和扩大系统与外界的物质能量的交换,保证系统由平衡状态走向动态平衡状态。
1 科学化的医院管理为主要内容
科学管理是指采取对医疗服务过程的合理设计、实施,能够最大限度地合理利用医疗服务中的各种资源,有效地降低医疗成本[3]。
科学的进行管理可以使医院资源包括人、财物和信息等进行准确、科学的反馈,实现资源配置最优化,为可持续发展提供有利依据,同时制定切实可行的方案与措施,医院可以形成一种螺旋向上式的良性循环轨道。医院在进行科学管理时,在人、财、物、信息等资源方面达到最合理配置,从而使医院的技术优势、科研水平得到更大的提高,使医院随着医疗市场的变化,获得应有的社会效益与经济效益,更好的为广大人民群众提供优质的医疗服务。
2 医院的全体员工为主要行为主体
直接参与到医院内的各个部门各个科室医疗服务中的各层次的全体员工是医院管理系统的行为主体,是医疗服务产品的提供者,能够保证医疗服务产品的实施与实现。
医院的管理者是医院建设中的重要组成部分之一,是医院改革的组织实施者,同时也是国家卫生方针政策的具体执行者[4]。管理人才在医院管理中起到承上启下的重要作用,创新型医院管理系统就是行为主体在现有的管理制度上,进行创新改革,完善医院各种经营制度。
在整个医疗实践活动中,医疗和护理两者之间的关系密不可分,而且十分重要。医疗服务的主要提供者是医生,在医院管理系统中起到举足轻重的导向性作用,其行为能够直接影响患者对医院的忠实度与整体印象。医生所服务的主要对象是病患,既是医学科学的探索者,又是人道主义的体现者,作为一种社会角色和社会职业,具有特殊的义务和责任。护士既是医生的合作者,又是医嘱的执行者,主要为医生提供患者的信息和资料以及采取相应的护理措施,使病人能够处于接受医疗治疗的最佳生理状态。只有正确的诊断和治疗与优质的护理相结合,才能获得最佳的医疗效果。
3 创新是医院管理和发展的有效途径
当今是知识经济的时代,知识经济的核心是创新,要迎接科学技术突飞猛进和知识经济兴起的挑战,最重要的就是坚持创新。在医学科学技术飞速发展的今天,随着医疗资源配置方式和医学模式的转变,医疗改革不断向纵深推进,医院在面对严峻挑战的同时也面临新的发展机遇。为了引领医院适应不断变化的新形势,促进医院健康、稳定的发展,需要不断创新管理,积极推进体制、制度等各方面的创新,完善管理机制及手段,积极提高科学管理能力和水平,进一步建设创新型医院。
创新是医院管理和发展的有效途径,实践和大力提倡创新必将使医院具有更加活跃的生命力和更加强大的竞争力。创新包括观念创新、科技创新、制度创新和管理创新等几个方面。观念创新是前提、科技创新是核心、制度创新是保障、管理创新是关键。特别是管理创新对创新资源的合理配置、创新机制的合理安排、创新组织的合理设置都影响着技术创新的实现,最终影响着整个医院管理系统体系的运行。
参考文献
[1] 曹建文.医院管理学.复旦大学出版社,2010
[2] 王英卜.医院管理学,合肥:安徽科学技术出版社,1994
关键词: 分析化学课程 建设多媒体 教学课件建设
分析化学是化学的一门分支学科,是关于测定物质的质和量的科学,是一门具有很强实用性,同时又有严密、系统理论与实际密切相结合的学科。分析化学作为四大基础化学之一,成为化学、生物、环境、食品乃至材料等诸多专业的学科基础课[1]。
长期教学发现分析化学在以往教学中主要存在教材内容丰富、知识点多、课时不断减少的问题,这样在教学中会影响学生对知识点的掌握和消化程度[2]。为推动分析化学教学理念,改进教学方法,提高教学质量,利用现代信息及网络技术促进学生主动积极地思考、学习,便于学生接受和掌握课程内容,所以本文对分析化学多媒体课件进行建设。
分析化学多媒体课件利用Adobe Dreamweaverruan软件制作,安装运行方法为360软件。基于简单、通俗易懂、设结构清晰、定位准确、表述规范、与课堂同步原则加以建设,适合相应认知水平的学生。操作方便、灵活,交互性强,启动时间、链接转换时间短。本课件共有以下几个模块:
1.课程介绍
分析化学这门课程实际授课包括理论部分和实验部分,且理论和实验分别为独立课程,二者是不可分割的。本环节主要介绍分析化学及实验的教学目标、教学方法、形式、主要内容。通过此环节建设,便于自学学生掌握分析化学的学习目标、学习方法及主要内容,进而充分了解分析化学的作用、任务及意义。
2.课程大纲
课程大纲是为实现培养目标而选择的教育内容及进程的总和。本课件中的大纲分为理论课程大纲和实验课程大纲,此环节建设从教学角度出发,对教学目的、教学内容确定、教学中应该注意的问题等方面做了叙述。主要介绍了各章主要内容、难点和重点。通过教学大纲,学生了解了分析化学的重点及难点,可以有的放矢,攻克难关,充分学习掌握分析化学的知识点。
3.教学ppt
理论教学ppt与实际教学同步,便于学生课前预习、课后复习,消化知识点。ppt色彩搭配协调,视觉效果好,符合视觉心理。界面布局合理、新颖、活泼、有创意,整体风格统一,导航清晰、简洁。文字、图片、音乐、视频、动画切合教学主题,和谐协调,配合适当。制作精细,吸引力强,激发学习兴趣。逻辑结构清晰,层次性强,具有内聚性。其中文字、符号、单位和公式符合国家标准,知识内容范围完整,知识体系结构合理。重点难点突出,启发引导性强,符合认知规律,有利于激发学生主动学习。学生利用ppt,对于难度较大的地方机动自主调节学习进度,不受时间空间的限制,自由自主学习、复习及消化知识点。很大程度解决学生笔记难记,复习难度降低等实际问题。通过每一章节理论ppt制作,了解每章节小结、问题提示、课外知识和知识点归纳等功能。一些相关课外知识的介绍可以提高学生对分析化学的认知,每一章节知识归纳让学生系统领悟各单元知识框架。
4.电子教材
为提高课堂教学质量和教学效益,促进教师和学生在分析化学学习领域内沟通与探讨,配合多媒体课件中的教学ppt,利用网络资源――《分析化学》华东师大等编著的第四版,实现教育资源的共享与优化,方便学生自学。通过以往对学生使用纸质教材习惯的研究对比发现,电子教材的优点是学生在学习过程中自主加入书签、标注和笔记等功能。具有丰富色彩的调色板、万能橡皮擦和荧光笔等辅助工具可以让学生随意对电子教材进行标识、擦掉不想要的标记或更改标识;选择自己喜欢的任一颜色对电子课本进行标注,通过各色荧光笔对电子教材中的难点重点进行分类。进而达到帮助学生更好地理解问题和强化记忆,从而轻松攻破知识难点,提高学习效率的学习目的。
5.实验内容
包括实验的电子教案和教学ppt,优化分析化学实验结构和数量,内容完整翔实,方便学生预习,掌握实验基本原理、实验内容,探讨、分析、解决分析实验问题。实验视频点播,直观、简洁的实验ppt教学内容容易引发学生主动思考、提高实验中学生动手做的效率;在指导教师的指导下进行有关实验,让学生的潜在能力得以最大限度发挥,造就与时俱进的、具有独立思考、实践能力和竞争能力强的高层次创新人才。
6.习题与思考题
通过此环节学生可以自主学习并对学习效果进行评价。本模块有各章书后思考题及答案,以及8套分析化学试卷,便于学生自学、复习及自我检测。由于学生自主学习某一课程对该课程需达到的目标状态缺乏全面细化的了解,造成学习过程中对知识掌握的程度,还有哪些缺陷和不足,不能轻易确定。做习题在学习中占有非常重要的位置,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力,对掌握知识、培养能力和检验学习效果都是非常必要的,只有认真完成课堂作业,积极主动地发挥每一道习题特殊的功能和作用,才能有效提高思维能力,深化对知识的理解。
7.在线答疑
通过此模块可以学生为核心进行远程教学,支持学生在线提交疑难问题,教师通过远程电子白板进行在线解答,同时分发参考资料或各类通知给在线学生。较好的人机交互――教师和学生、学生和学生交互、讨论。通过此环节,做到问题不拖延、不积累,难点疑点及时消除,提高学习效率。
多媒体课件建设简洁不花哨,通俗易懂,与课堂同步,实用性很强。采用多媒体手段,利用网络、图、文、生等交互作用便于学生熟练系统地掌握分析化学的基础理论、基本知识,提高自学能力,实现以学生为主体,教师为主导的全新教学模式,充分发挥现代化教学方式的作用,并将大大增强教学效果。
参考文献:
[1]陈恒武.分析化学基础课教学与社会需求的调查和思考[J].大学化学,2009(06).
关键词:流通理论 贸易 交易元
孙薇在《流通理论研究的回顾与分析》中就过去30年国内流通理论文献进行了梳理,基本分为五个部分:流通基础理论(基本范畴、基本经济规律、流通相关关系、流通生产力),流通运行理论(流通体系理论、流通运行模式、流通运行要素、流通运行效率、流通运行效益),流通发展理论(流通发展状况、流通现代化、流通创新理论、流通信息化、流通对外开放),流通调控理论(流通调控机理、流通秩序治理、流通产业进入),流通专题(WTO专题、国内流通介绍、国外流通介绍、流通体制改革、其他)。显然,流通基础理论是研究流通运行、发展、控制等问题的基础。
对流通基础理论方面作出贡献的有,林文益、贾履让、刘诗白、吴先满、张卓元、金家麟、赵宁渌、陈甬军、张世尧、李骏阳、高涤陈、王晓东、李国勤、孙冶方、高枢年、曾洪业、李金轩、毛永林、杨承训、郭道夫、纪宝成、丁俊发、刘国光、黄国雄、周人伟、孙全、陈文玲、赵宁渌等。然而,目前在流通理论研究方面尚没有出现一个逻辑严密、论证精确的整体框架,这一方面与主流西方经济学中淡化了流通环节有直接联系,另一方面也是受制于特殊时代背景下产生的“政策解释学”的强大影响,导致了流通理论研究在很长的时间里只是机械套用流通理论。
流通观的主要内容
流通理论的贡献是多层次、多角度地分析了流通的两个要素——商品和资本的运动基本规律,这是研究流通经济活动的基本分析框架。流通观的主要内容有:
(一)流通的内涵
流通是社会再生产过程中生产、分配、交换、消费过程中独立的经济活动。流通是“商品以货币为媒介的交换”;“对商品流通来说,有两样东西始终是必要的:投入流通的商品和投入流通的货币”;“在现实流通过程中,资本总是表现为商品或货币,并且它的运动总是分解成为一系列的买和卖”;“商品的流通过程就其纯粹的形式来讲,要求等价物的交换”;“流通是商品所有者的全部相互关系的综合(主要讲商品流通和货币流通)”,一些独立的非生产单位,如服务业,被马克思称为“追加生产过程”,是“生产过程在流通过程内的继续,并且为了流通过程而继续”。
(二)流通与生产的关系
从单个再生产过程看,生产成为决定其他环节的关键因素。生产决定流通,生产的性质、规模和方式决定着流通的内容、规模和方式。“从流通本身来看,它是预先存在的两极(指生产与消费)的媒介。但是它不会创造这两极”;“流通的前提是通过劳动进行的商品生产”;“生产方式的综合的性质决定这两种流通(即货币流通和商品流通),而更直接地决定的是商品流通”;“交换的深度、广度和方式都是由生产的发展和结构决定的”;“一定的生产能力决定一定的消费、分配、交换和这些不同要素相互间的一定关系”。
“在每一瞬间都相互制约、并且相互影响,以致于它们可以叫做经济曲线的横坐标和纵坐标”,当生产发展到一定时候,“生产过程已经完全建立在流通的基础上”,只有当生产变成商品生产时,“生产出来的一切财富要经过流通”,生产就“以流通,以发达的流通为前提”。生产是流通赖以进行的基础和归宿,生产决定着流通的内容、规模和方式;流通是生产得以存在和发展的必要前提。二者是相互制约、相互决定、互为媒介,是一个矛盾的统一体,不可能脱离一方谈另一方。在卖方市场,是生产决定流通;到了买方市场,是流通决定生产。
(三)流通与分配、消费的关系
流通是“生产和由生产决定的分配同消费之间的媒介要素”。在社会经济运行的一般序列中,分配在前,交换(流通)在后,分配的经济只能是借助社会经济规律确定社会各成员对社会产品占有的份额和比例,交换各成员在其对社会产品占有之后相互交换自己所需要的其他产品,从而达到最终消费。分配与流通这两种相互联系、相互作用的关系表现在:由于分配插在产品和生产者之间,它属于国内收入的初次分配,这种分配首先在物质生产领域内进行,然后在全社会进行再分配。国民收入的初次分配根据社会经济规律的要求进行。国民收入的初次分配包括两种,一种是产品的分配,一种是生产资料的分配。两种分配都必须借助于交换(流通)才能实现其价值和使用价值,才能满足生产性消费和生活性消费。分配方式决定交换方式,分配的数量和结构影响着流通的规律和结构;而交换对分配则有能动作用,不仅调节着分配的数量和结构,而且对分配能否进行到底起着决定作用。
消费分为生产性消费和生活性消费。生产性消费是生产资料和劳动力的消耗,生产出社会需要的产品;生活性消费是消费品的消耗,再生产出新的劳动力。在市场经济条件下,流通的根本目的是为了消费。生产性消费和生活性消费都必须借助交换。“投入流通的商品达到了他们的目的,它们相互进行了交换并被消费,流通就此结束”,这里流通对最终消费起到决定作用。但消费具有多样性,消费水平、结构、速度都对流通规模、结构和速度产生影响和制约作用。同时资本的流通速度“取决于生产过程更新的速度和不同生产过程相互衔接的速度及消费速度”。流通是消费实现的必要前提,流通对扩大消费规模也有一定的促进作用;而消费对流通也有积极作用,对流通规模、结构和速度起着影响和制约作用。马克思流通观的结论对现在依然可用。
当前流通理论研究存在的问题
没有在继承流通理论的基础上完整而有效地建立可以完全解释流通的分析框架。透过流通业的发展史发现,流通是一个基于特定的社会、文化、政治、技术背景进行的经济活动,并且是一个多维度的、互相联系和作用的网络群。流通沿着一定的方向发展:流通在社会分工驱动下并按照交易费用最低原则进行演化,演化有一定规律有循。流通论的特点是从社会大生产角度论述流通的地位、流通与生产、分配、消费之间的的关系等等,其不足之处是限于当时的条件未能建立多维度的流通的基本单位结构,并在此基础上开展流通模式的研究,因而未能预测未来流通模式演变的趋势。
虽然马克思从分工视角和要素秉赋角度论述流通分工的演化,但未能准确地解释流通模式的变革动力和多样性原因。其原因在于没有建立一个准确描述流通过程的基本单元,并在此基础上进行深化和拓展。
尽管马克思将流通分为生产资料流通和生活资料流通,但目前理论界对流通基础理论研究仍属于通论研究。而对生产资料的流通模式和生活资料的流通模式都是限于具体的业务层面的运作研究,而对两者的差异性研究不多,国内文献非常少。
总而言之,现有流通理论的研究内容和研究方法基本是线性、单维度的研究,缺乏现代数学工具,特别是应用最新自然科学的成果来研究流通现象,解释流通规律。陈文玲指出现代流通业发展的特征之一是“混沌化”,则恰恰说明了流通的复杂性和非线性。
事实上,流通模式演变历史与整个人类社会的发展历史趋于一致,在一定程度上是可以预测的。只是需要变更或改进原有的分析方法来研究多维度、非线性的流通现象。正是基于上述原因,流通研究需要依赖于复杂系统理论的研究方法——定性与定量相结合的方法。研究流通的基本思路之一是沿用马克思流通论的基本观点,从研究微观单个交易过程——交易单元着手,进而构造流通过程。因为流通是由一个或若干个连续的且具有时间序列特征的交易单元组成。
交易元模型的定义及构成要素
(一)交易元的定义
无论是贸易还是流通都离不开一个最小的基本单位,也就是买卖双方之间发生的单次交易活动,本文称之为交易元。由两个连续的、具有时间序列特征的交易元组成的经济活动称为贸易;由两个以上连续具有时间序列特征的交易元组成的经济活动,也就是交易链,称为流通。而不同的交易元构成不同的流通模式。因此流通模式的研究可以纳入交易元模型的组合研究。
(二)交易元的构成要素
任何一次交易的发生所需要的物质、信息、媒介、支付方式等及它们之间的时空组成,本文称之为为交易元要素。任何一个交易都需要以下要素:
具有承担民事责任的交易主体,包括自然人、法人和人。交易主体在交易中的职能是交易决策。交易对象或交易客体。它是指具有交易价值的有形商品、服务或有价物,如商标、知识、技能等。用以交易并具有衡量尺度功能的商品等价物。原始交易是等价的物物交换,到后期发展到具有固定价值的一般等价物体——货币、有价证券、电子货币等。
交易场(平台),指能促进双方公开公平进行交易的时空结构。空间可以是来自民间风俗约定的场所,也可以是买卖双方指定的场所,也可以是第三方公共管理机构指定的场所,早期是约定的特定市场,现在发展到交易所和网络交易平台。时间是指交易发生的时刻,因为交易一般具有时效性和不可逆性,所以交易时间和交易空间构成了交易场。
交易原则及规则。交易原则主要是指等价交换原则、自愿原则、法律许可或道德许可原则。以上三原则之间是共存关系,否则交易就不能连续,形成不了交易链。当三个原则不同时满足,单次交易可以存在,如欺诈活动等。交易规则是指所有权的转移方式,包括时间、地点、包装等条件。
交易对象的转移活动或者说所有权的转移活动,这包括商品的转移方式和货币(等价物)的支付方式。商品的转移活动称之为物流,货币的转移活动称之为资金流。两者可以同时发生,也可以分离。当一般商品和货币交换同时产生,称之为现货交易,当两者分离时,分两种情况——当商品转移发生于货币转移前时称之为赊账或信用;当商品转移发生于货币转移后时,称之为预购。当货物转移、货币转移职能的实现有赖于职能实施者,当该职能实施者为交易双方当事人时为直接交易;当该职能实施者为各自的人时则称之为间接交易,且关系可以是单级和多级。如现代的物流公司就是货物转移职能的实施者,银行就是货币转移职能的实施者。
信息。信息自始至终地存在于所有的交易活动中,而信息依赖于信源、信宿和信息传递(又分信息载体和信息途径)。交易信息包含时间特征、属性特征和空间特征。而信息的处理过程包括收集和输入、存储、传输、处理、输出。信息的传播方式可以表示如下:信息发出方(信源)用何载体以何途径(信息传递)信息接收方(信宿)接收效果及作用。而且任何交易信息具有三个基本特征:时间特征、属性特征和空间特征。
(三)交易元模型的定义
按照系统理论,所谓交易元模型,是指通过一次买卖,双方完成一次简单的交易所必须具备的一组交易要素及其之间的相互关系。可以形式化地表示为:
交易元模型={(交易元要素),(这些要素之间的相互关系)}
而交易元要素=(交易主体,交易标的物,交易等价物,交易规则,交易场,交易信息),这些要素不是简单的标量,是矢量。交易元模型由两部分组成:一部分是交易元要素构成的集合,另一部分是这些交易元要素之间的相互关系构成的集合。从交易元模型可以外延出流通领域不同约束条件下的很多问题,如渠道及其冲突、流通模式、渠道联盟等等。很显然,对这个系统的特征及演化规律的把握需要复杂的数学工具。下一步的研究重点是利用相关数学分析工具来研究流通模式及其演变规律。
参考文献:
1.孙薇.流通理论研究的回顾与分析.商业经济与管理,2005(5)
2.李,徐从才.论现代流通成本.商业经济与管理,2006(12)
【关键词】生态县;规划;理论研究
1996年,我国启动了生态示范区建设试点工作,生态示范区是生态县的初级阶段,生态县建设则是生态示范区建设的延续和深化。为把生态示范区建设推向深入,2003年原国家环境保护总局在全国开展生态县、生态市、生态省建设[1],其总体目标是推动社会经济和生态环境实现良性循环[2]。创建生态县作为我国县级行政区域实现可持续发展的主要途径,已逐渐在全国铺开。编制生态县建设规划是建设生态县的重要前提和基础。目前对生态县建设规划理论与方法的研究还很少,严重滞后于生态县建设规划实践,这种滞后的状况使生态县建设规划缺乏理论与方法的指导。为确保生态县建设下一阶段工作的顺利进行,深入开展生态县建设规划理论研究已成为当务之急。
1.生态县建设规划的性质和特点
1.1 生态县建设规划的性质和任务
生态县建设的目的是在县级行政区域范围内通过实施各种生态建设和保护措施来实现区域生态良性循环和社会经济的可持续发展。生态县建设规划的实质就是根据可持续发展的要求,运用生态学、生态经济学和循环经济原理,在对规划区域内的自然资源和社会经济状况进行调查分析和评价预测的基础上,提出切合实际的生态建设总体目标、重点任务和规划措施。从本质上讲,生态县建设规划属于生态规划的范畴。其基本任务是:①使可再生资源和能源不断恢复并扩大再生产,使不可再生资源节约利用,保持生态的多样性,保护一切自然资源和生命支持系统,不断提高环境质量;②改变现代城市高耗能、非循环的运行机制,提高一切资源的利用效率,物尽其用。物质、能量得到多层次的分级利用、废弃物循环再生。③满足人们的需要,提高人们的生活水平,使经济、社会、环境协调发展,建立起生态经济比较发达、人居环境舒适优美、自然资源持续利用、人与环境和谐相处的生态经济区域。
1.2 生态县建设规划的理论基础
为巩固生态示范区的建设成果,2003年原国家环境保护总局决定在全国生态示范区建设基础上开展生态县建设工作,把生态示范区建设推向更高的层次[3]。
可持续发展理论[4-9]、复合生态系统理论[9-12]、生态经济学理论[4]等成为生县建设规划的重要理论基础。
可持续发展是生态县建设的最终目标,包括3个方面的内容:①维护生态功能的完整性, 保持人与自然的共同协调进化达到人与自然的共同繁荣;②协调当代与后展要求的关系,既符合局部人口利益又符合全球人口复兴的发展;③在资源和环境得到合理的持续利用和保护的条件下取得最大的经济效益和社会效益,使资源、环境、经济和社会协调发展。这三条已经成为生态县建设的基本原则。
随着城市化进程的加速,人类在不断实现现代化的各个目标的同时,各类城市发展问题突出。复合生态系统理论为各类城市与区域发展问题提供了一个新的思路。一些学者将复合生态系统理论应用于城市或农村等区域发展中,县级区域作为一类典型的社会—经济—自然复合生态系统,系统中各组分之间存在着竞争、共生、自生的互动作用[13]。复合生态系统可持续发展要求人类必须正确认识对自然界的改造、创造和协调的关系,调整人们的价值观念,从人类长远的发展来规范自己的行为,与自然协调发展,共同进化[14]。因此,无论从研究尺度上看,还是从研究内容和研究方法上看, 复合生态系统理论都应当成为生态县建设规划的重要理论基础。
经济发展和生态保护之间的矛盾是生态县建设过程中最重要的矛盾,很多地区在建设生态县的过程中都遇到这方面的问题,包括处理好眼前经济利益与长远生态效益之间的关系,如何通过经济手段控制对生态环境的破坏,如何对那些由于生态保护措施的实施而遭受暂时经济损失的地区和城乡居民进行合理的经济补偿等。这些问题的解决,关系到生态县建设的成败。因此,在生态县建设规划中,依据生态经济学原理,制定合理的生态经济政策已成为生态县建设的内在要求。要实现经济社会的健康发展就要树立新的资源观、价值观和效益观,全面变革劳动过程,实现对自然界的开发和自然界的补偿的同步增长,运用生态经济学的基本观点来指导生态县建设,就是在一个县的区域范围内建立健全循环经济体系,大力发展生态效益型经济,走可持续发展道路,实现社会效益、经济效益和生态效益的最佳统一[15]。
1.3 生态县建设规划与一般区域规划的关系
生态县建设规划既不是单一的社会经济发展规划、也不是单一的环境规划,更不是城市规划,项目规划,不是代替而是引导、促进、补充、协调县域社会经济发展规划、城市总体规划、环境保护规划及其他项目规划,为这些规划的制定和修编提供战略指导和生态协同方法,其功能在于指明方向、孕育机制、推荐方法、控制过程,在区域发展的各项规划中具有不可替代的作用。生态县建设规划具有较强的综合性,涉及到自然资源合理利用与社会经济发展的各个方面,它不仅注重区域上的综合协调,还要强调部门行业间的协作和产业结构的优化; 按照县域是“社会—经济一环境”复合系统的概念,生态县建设规划应该包含生态社会建设规划、生态经济建设规划、生态环境建设规划,以及三者之间的协调性规划。生态县建设规划要与国民经济与社会发展规划、城市总体规划、全面建设小康社会规划、社会主义新农村建设规划、环境保护规划等相关规划协调优化,同时又是全面和系统的规划,涵盖全县经济建设、社会发展与生态环境保护诸方面,是促进全县“社会—经济—环境”复合系统协调高效和实施可持续发展的宏观控制性规划。因此,其指令性虽然较其他规划要弱一些,但具有很强的指导性和参考性,对区域社会经济发展总体规划和其他部门规划的编写具有很大的参考价值。
2.生态县建设规划的基本流程和内容
生态县建设规划是一个从生态调查一直到制定生态建设和保护方案的完整流程,基本流程主要包括区域自然资源、社会条件、生态环境现状调查、评价与预测,查明优势、潜力和问题,与其它规划衔接和协调,提供系统功能目标和编制规划的可靠基础。确定总体规划目标、主要建设领域和重点任务及实施的保障措施,完成生态县建设总体规划。对总体规划进行分析、论证,对规划方案的调整优化等(图1)。流程中各组成部分相互联系,前一个步骤是后一个步骤的基础。同时,前一步骤也要根据后一步骤的实施情况进行必要的调整和完善。
2.1 生态背景调查
生态背景调查的主要内容是多渠道、多方式获取土地、林业、水利、环境、规划、旅游等部门文本式、电子版等资料配以必要的现场勘探。其目的是了解规划区域的景观结构、自然过程、生态潜力及社会文化状况,从而获得对区域复合生态系统的整体认识,为下一步的生态功能区划奠定基础。
2.2 生态功能区的划分
生态功能区划是在生态背景调查的基础上,从保护和增强区域可持续发展的生态环境支撑能力出发,依据区域生态系统类型、生态系统受胁迫过程与效应、生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异规律,将区域划分成不同生态功能区的过程。生态功能区划是国土空间主体功能区划的重要基础和依据,区划反映的是生态系统对经济社会发展的生态屏障和生态资源支持两大功能。
生态功能区划分的主要步骤包括:
①明确规划区域在省级生态功能区划中的定位,结合当地实际,确定县域资源与生态环境现状、生态环境敏感性、生态服务功能重要性和区域发展优势度等具体评价因子;
②对具体项目多目标分析评价,借助 GIS 空间数据存储、分析和空间数据计算功能,可视化评价结果,并将生态环境敏感性、生态服务功能重要性等主要评价结果进行数据融合,生成生态环境功能区划背景图;
③根据区域生态敏感性特征、生态服务功能重要性以及生态环境特征的相似性和差异性提出生态功能区划方案。生态功能区划分,首先从宏观上以自然气候、地貌单元分异情况划分为不同的生态功能地带和生态功能区;然后根据生态系统类型与过程的完整性以及生态服务功能等类型的一致性划分出生态亚区,最后根据生态服务功能重要性、生态环境敏感性与生态环境问题划分生态功能小区,并结合资源禀赋、环境容量和社会经济发展特征,对区划方案进行优化、调整和完善;区划边界以评价结果为基础,兼顾水系、乡镇行政边界及各项专项规划(区划)。对同一块土地,划分的结果可能有几种不同的适宜用途,经过综合分析确定其最佳利用方式。
④根据区域生态环境敏感性、生态服务功能重要性、生态恢复基本要求以及生态建设的主导方向对各生态区进行特性描述,并制定相应的区域生态环境建设发展方向和保护措施。
2.3生态建设与保护方案的制定
生态建设与保护方案主要包括以下内容:
2.3.1 产业结构与布局的调整。根据生态环境敏感性评价、生态服务功能重要性评价和生态功能区划的结果,制定相应的区域发展的战略方针,调整和优化产业结构和产业布局,着力实现3个转变,即传统工业向生态工业的转变,乡镇企业向生态工业园区方向发展和传统农业向生态农业、绿色农业、有机农业、精作农业、高效农业的转变,从而实现生态经营、集约经营、规模经营、效益经营的统一。
2.3.2 生态工程的建设与规划。生态工程建设是生态县建设规划得以落实和实施的重要途径。通过生态工程的规划和实施,不仅可以从根本上解决存在的生态环境问题,而且通过工程的建设,可以探索人工(或半人工)生态系统的运行规律,为建设生态可持续性并处于良性循环状态的社会经济和自然复合生态系统提供依据。
2.3.3 生态法制和管理体系的建设。生态建设与生态保护的立法一直是我国环境保护法律法规中的一个薄弱环节。为了保证生态县建设的顺利实施,各级政府和部门首先要加强法制保障,增强生态环境保护的执法效果,使健全法制、强化生态管理与生态建设同步进行。特别是要加强有关生态补偿的法律法规的完善,建立起相应的区域开发建设生态影响评价制度,对资源的开发利用实行全过程监控;运用有效的经济手段保护生态环境,按照资源有偿使用原则,开征各种生态补偿费,从而降低开发过程中对生态环境的破坏程度。
3.讨论
3.1生态县建设指标方面
我国幅员辽阔,生态系统类型多样,生态环境问题复杂多变,但目前全国各县采用的是统一的生态县建设标准,用同一数据标准来衡量生态县建设情况很难符合生态环境保护“因地制宜”的规划原则。特别是经济欠发达地区,如西部干旱缺水地区,要实现生态县的创建工作,达到目前的建设指标难度较大。同时,一些指标还存在缺乏适用性的问题。如“森林覆盖率”这一指标与水热条件密切相关。要求山区森林覆盖率>75%的目标更适合南方地区,而不太适合西北内陆干旱地区。因此森林覆盖率这一指标的确定应充分考虑区域的生态本底才更为合理。
另外,各区域的生态环境状况往往距离生态县建设标准还有很大差距,需要分阶段、分层次完成,而目前的建设标准只给出了最终目标,因此各县级行政区域在具体进行生态县建设规划过程中要对评价指标进行分级,明确所处的建设阶段,循序渐进地推进生态县建设并最终完成生态县建设目标。
3.2生态功能区划方面
生态县建设规划的对象是自然—社会—经济复合生态系统,强调通过调整优化产业结构,大力发展生态经济和循环经济来推动整个区域的全面、健康和稳定发展。在生态功能区划过程中,既要考虑规划区域生态环境敏感性和生态系统的服务功能的分异规律,还应关注经济功能特征,特别要考虑经济分区情况,指出各分区的生态经济优势、关键性的限制因素和所存在的突出问题,从而为整个区域资源的永续利用、生态经济系统的良性循环、生态产业的合理布局提供科学依据。
3.3建设规划内容方面
生态县建设规划是一个系统工程,涉及生态环境、生态产业、生态文化等多个方面,时间跨度长,具有较强的综合性和系统性,对区域经济社会发展具有重要的指导性作用,因此不可避免地要与各个部门编制的各项规划相衔接。在编制生态县建设规划过程中,对于已有的经验要合理应用于具体规划中,对于缺乏实践经验的领域,应提出发展方向和原则,在经验成熟时再编制子(专题)规划,补充完善生态县建设规划,切不可贪大求全,造成规划停留在理论层面,不能在实践中发挥其应有的作用。
3.4编制规划中存在的主要问题
以县级行政区域为单位,广泛、深入地开展生态县建设,是实施可持续发展战略,实现区域社会、经济与生态环境协调发展的主要途径。但是现阶段,并不是每一个县都适合搞生态县建设。生态县建设是一个宏伟的目标,但更是一个具体的过程。有些县为了追求政绩,跟随生态县建设潮流,在不符合当地实际情况的条件下大喊口号,并且对生态县建设缺乏正确认识,认为生态县建设就是生态环境的建设甚至等同于一般的城市建设,大搞绿化工程,不仅浪费人力、物力和财力,也与生态县建设的初衷背道而驰。
目前,我国针对生态省、生态市的理论研究很多,但关于生态县建设的理论研究相对较少,应该积极促进生态县建设的理论研究,逐步建立起生态县规划理论体系、方法体系,为科学编制生态县建设规划提供科学依据,更好地指导与促进生态县建设。
参考文献:
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[13]王如松.循环经济建设的产业生态学方法[J].产业与环境,2003,49(spl)∶48-52.
【关键词】通信原理;虚拟仪器;教学平台;LabVIEW;教学改革
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)06―0107―04
一 通信原理课程的地位及教学特点
当今世界已进入了飞速发展的信息时代,通信技术与传感技术、计算机技术紧密结合,成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。培养满足社会需要的通信专业人才成为高等院校通信工程专业教学改革的重点问题。通信原理是通信工程专业的一门重要专业基础课程,也是一门专业标志性课程,是以概率论与数理统计、电路、模拟电子线路、信号与系统、随机信号分析等课程为先修课的专业基础课,为后续专业课程奠定基础,在专业课程设置中起着承上起下的关键作用,占有重要的教学地位。课程所包含的内容是通信工程专业本科生的知识结构中必须具备的重要部分,为学生形成通信专业的理论体系与技术思想 发挥着重要作用,对于专业建设等教学研究工作有着重要的支持作用[1]。
课程的教学特点是:(1)基本概念和基本原理都很抽象,数学公式和理论推导相对较多,数学基础要求高,理论性比较强,是信号理论和系统理论的延伸和推广,教材偏重数学分析,对通信原理的物理过程讲述不够,学生感觉枯燥难懂,难以引起学习兴趣。(2)内容较多,涉及的知识面宽。随机信号的分析是全书的基础,模拟调制、数字调制、信源编码和信道编解码、数字基带系统、数字系统的最佳接收等在课程中都非常重要,需要一系列先修课程的支持,学生知识储备不足。(3)教师在讲课中不仅要使同学扎实掌握各个基本知识点,而且要将通信系统的各部分内容有机串联起来,使学生掌握各个知识点和整个通信系统的关系,如何在有限的学时内完成教学任务也是一个难题。总之,本课程教与学的难度都很大[2][3]。
二 课程教学改革的现状、难点及对策
在高等院校中,针对通信原理课程的特点,进行了广泛的课程教学改革,取得了很多优秀成果,如省级、国家级精品课、优秀教学成果奖。目前本课程教学改革的主要优秀成果如下:
(1) 采用综合实验箱。将每箱一个实验的传统实验箱改变为可做多个实验的模块化综合实验箱,提高了性价比,增加了实验项目。
(2) 将仿真软件应用于通信原理实验,丰富实验内容。目前通信系统的仿真主要分为软件仿真和硬件仿真。软件仿真是依据通信原理实现通信系统的虚拟仿真; 主要有MATLAB/Simulink、SystemView等;硬件仿真是从系统的硬件实现的角度仿真实际电路,主要有EWB/Multisim、PSpice、Protel、QuartusⅡ、ADS等[4]。
(3) 采用现代教育手段。采用幻灯片、多媒体课件、网络等现代化教学手段和一些仿真软件等搭建网络通信原理教学平台,共享教学资源,学生能够通过网络进行理论学习并可进行网上仿真实验等,教学内容更加丰富生动,便捷的网络沟通手段和互动的网络平台打破了传统教学模式的时空限制,扩大了学生的自学空间,提供了交互式、开放式、自主式的新学习模式[5]。
从当前教学改革成果来说,综合实验箱、软件仿真实验、建立网络教学系统等丰富的教学形式取得了很好的效果,非常值得学习和借鉴。但也存在下列突出的热点、难点问题:
(1) 综合实验箱仍存在一些不足。没能克服硬件验证性实验固有的动手多、动脑少的缺点;实验数目增加了,但由于通信原理课程内容较多以及硬件的制约,综合实验箱不可能全部覆盖理论教学内容,仍然存在盲区。
(2) 基于MATLAB/Simulink、SystemView等平台提供的通信模块都是封装好的,模块的内部结构看不到,通信原理课程讲授的恰恰是内部的具体实现,是要求学生掌握的主要内容,因此只能进行系统级仿真,不能进行波形级仿真,没能从根本上脱离验证性实验的模式。
(3) 以MATLAB/Simulink、SystemView等为代表的软件仿真是虚拟的、原理级仿真,没有相应的硬件支持,不能硬件实现。以EWB/Multisim、PSpice、ADS等为代表的硬件仿真,从系统的硬件实现角度仿真实际电路。这两类仿真各自独立进行,两者之间缺乏联系和衔接,使学生感觉理论和实际之间有距离。没有既能实现原理级的仿真,又可作为硬件实现的通信平台将理论和实际衔接起来。
(4) 网络课堂的电子资源有待进一步完善。在电子教案中,有些含有Flash制作的动画,帮助学生理解原理,但Flas也只停留在演示结果的层面上,不是真的通信系统。以 MATLAB/Simulink、SystemView等软件仿真只能进行系统级仿真。
为解决上述教学改革中突出的热点、难点问题,在多年的教学中不断摸索积累,结合通信系统构成具有模块化的特点,采用虚拟仪器开发工具LabVIEW开 发了通信原理教学平台。
三 虚拟仪器通信原理教学平台的组成和特点
LabVIEW是图形化编程环境,它的最大优点是直观易学,编程效率高,在开发各种仪器及虚拟电路方面有其独到之处。LabVIEW不仅仅是一种编程语言,更是一种高度交互式的开发环境,用来快速设计原型和进行应用程序的渐进式开发,从测量、 自动化到实时嵌入式系统,再到通用场合。LabVIEW具有对FPGA编程下载的能力,具有数据采集卡驱动程序,所以LabVIEW也是一个硬件设计工具。其计算、分析、显示功能,丰富的信号分析和处理方面的库函数以及软、硬兼备特性非常适合通信系统的设计与分析[6]。
但LabVIEW的商用通信软件包提供的通信模块都是封装好的,内部结构看不到,这一点与MATLAB/Simulink、System View等仿真语言的语句类似。通信原理课程要学习的恰恰是内部的具体实现,要使LabVIEW应用于通信原理教学中必需花大力气自主开发通信软件包。为解决此难题,在我校实验技术基金的支持下进行了教改立项,项目组成员分工合作,结合通信原理的教学,针对各种基本通信系统的各种调制方式和编码方式,编写出了具有自主知识产权的虚拟仪器通信原理教学平台。
平台的硬件系统由计算机、连接外部的端口、数据采集卡、射频卡等构成,在LabVIEW软件控制下可完全模拟和替代传统的仪器。射频前端+A/D+计算机=一台接收机,计算机+ D/ A +射频输出=一台发射机。因此,平台不仅是一个用于教学演示的仿真软件,同时也是硬件实现方式的一种,与传统硬件不同的是采用了 较先进的软件无线电理论,在此平台上,只需改变软件程序,就可以构成不同的通信系统。
平台的软件部分包括:模拟通信系统、数字基带系统、数字频带传输系统、模拟信号的数字传输、数字信号最佳接收系统、信道编码器、信源编码器、码分复用系统,涵盖了通信原理课程的主要内容。每个通信系统的软件部分都由两部分组成:(1)各种调制方式和编解码方式的可供调用的通信模块,给出了模块的内部实现。(2)调用模块构成了基础通信系统和综合通信系统。平台功能完善、内容丰富、形式新颖、模块化设计符合通信系统的方框图特点,将通信系统如动画般展示,使通信系统的设计像搭积木一样有趣,枯涩难懂的通信理论变得形象生动,学生爱学、易学,充分调动学生的学习积极性,提高学生学习兴趣,解决了理论教学难题。
四 虚拟仪器通信原理教学平台程序举例
图1为虚拟仪器通信原理教学平台进入界面。点击“系统概述”和“系统组成” ,可初步了解该系统。点击“系统选择” 进入图1。再点击各个系统,可进入相应系统。点击“STOP”或“返回” 键,返回上一界面。如点击“模拟信号的数字传输” ,进入图2“模拟信号的数字传输”进入界面。在图2中点击“PCM脉冲编码调制” 进入图3“PCM脉冲编码调制” 前面板。在图3中点击“波形选择” 的上下键来选择多种输入信号,可以改变输入信号的频率、振幅等,可观察各种输入信号下的抽样值、映射值、每个映射值对应的PCM编码、信道中的PCM波形、译码输出波形等,会看到译码输出波形随着输入信号的变化而变化,从而验证了系统设计的正确性。
在LabVIEW环境下,可在前面板的标题栏中选“窗口--显示程序框图” 进入后面板,后面板为LabVIEW的框图化程序,前、后面板中的输入、输出控件是一一对应的,在后面板中可以看到前面板的功能是如何具体编程实现的。
图4为“PCM脉冲编码调制” 后面板,可清楚地展示PCM系统的详细工作过程:发送端抽样、映射、编码后送入信道,接收端反映射、PCM译码、恢复原信号。其中“映射”、“PCM编码” 等是作者编写的模块化子程序,双击程序模块,可进入子程序的前、后面板,如“PCM编码” 模块 ,是一个包含若干子程序的逐次比较(类似砝码称重物)编码程序,如图5“PCM编码子程序” 后面板所示,PCM编码中极性码、段落码、段内码的复杂编码过程被清晰地展现。
五 结束语
虚拟仪器通信原理教学平台涵盖了通信原理课程的主要内容,提供了可供调用的通信模块,既给出了模块的内部实现,又调用这些模块构成了各种基础通信系统和综合通信系统,该平台具有的特点如下:
(1) 平台形式新颖,模块化设计符合通信系统的方框图特点,非常适合通信原理课程的教学,将通信系统如动画般展示,使通信系统的设计像搭积木一样有趣,枯涩难懂的理论变得形象生动,学生爱学、易学,充分调动学生的学习积极性,提高学生学习兴趣,解决了理论教学难题。
(2) 平台功能完善,内容丰富,平台涵盖通信原理课程的全部主要内容,实现了课程教学内容的无盲区全方位覆盖,弥补实验箱覆盖面有限的不足。
(3) 平台通过系统运行结果及每一步具体实现过程的详尽解析,使学生真正学懂理论,改变了验证性实验中学生动手多,动脑少,只知其然,不知其所以然的被动局面,弥补了实验箱等验证性实验的不足。
(4) 平台能实现通信系统的波形级及系统级仿真,而且生动形象、寓教于乐,嵌入到网络课堂上,网络课堂内容更加完善,使交互、开放、自主的网络学习模式发挥更大的作用。
(5) 本通信平台,不仅仅是一个用于教学演示的仿真软件,同时也是软件无线电方式的一种硬件实现,在此
平台上,只需改变软件程序,就可以构成不同的通信系统,实现了原理级的软件仿真与硬件实现的衔接,缩小了理论和实际之间的距离。
(6) 平台中设计了可供调用的模块化通信软件包,为基础实验、课程设计、毕业设计各实践教学环节提供了新的平台和手段。
总之,虚拟仪器通信原理教学平台的创立为高校通信原理课程的教学提供了新的途径,为课程的理论教学、实验、课程设计、毕业设计和科研提供支持,具有广泛的应用前景。平台的软件部分在辽宁省第九届教育软件大赛高等教育本科组的壹百多名获奖者中名列第一。配套著作《通信系统仿真设计及应用》详细介绍了平台的全部内容,将由电子工业出版社近期出版发行。平台的演示版可由辽宁教育网优秀教育软件展免费下载,希望能对相关教师和学生有所帮助。
参考文献
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[5] 张慧,初婧.通信课程教学中的EDA技术[J].山东电大学报,2006,3(2):16-17.
[6] 武一,杨瑞霞.基于LabVIEW实现数字电路的仿真[J].微计算机信息(测控自动化),2007,23(4-1):259-261.
The Design and Exploitation of Teaching Flat for Principles of Communications Taking Use of Virtual Instruments
LI Huan1REN Bo2
(1. School of Information Science and Engineering, Shenyang LiGong University, Shenyang,Liaoning,110168,China;2.School of Equipment Engineering,Shenyang LiGong University, Shenyang,Liaoning,110168,China)