复杂科学范文（精选11篇）
复杂科学 第1篇
一、教学思维转向的必要性
所谓教学思维方式就是“教师一般思维方式在教学问题上的投射, 是教师在长期的教学过程中形成的对教学的本质、教学现象以及教学实践等基本问题的一种稳定、持久的认识方式或模式。”可以说教学思维方式是思维方式在教学领域的体现, 是教师在自身教学实践过程中形成的一种专业能力, 指导着教师的教学方式。
课堂教学若想符合时代要求, 完成教学目标并取得良好教学效果, 教学创新是最重要的途径。因为, 教师们总是通过某种教学思维方式来认识并理解教学, 教学思维方式的不同将导致对教学的认识和理解的差异。科学的教学思维方式将有利于教学, 反之, 落后的思维教学模式将阻碍教师的教学。过去由机械论思维主导的教学思维所表现的特点就是简单性、确定性和闭塞性, 使得课堂教学表现为机械、单一和模式化, 严重限制了师生创造性的发挥。
可以看出, 如果教师的教学思维方式不创新, 那么新课程改革无疑将流于形式, 无法达到预期的目标。因此, 改变教学思维方式是课程改革成功的一个重要组成部分。
二、教学思维向复杂性思维的转向
传统经典科学崇尚简单性原则, 教学思维方式也遵循了此原则, 将教学简单化, 看作是简单的“学”与“教”的线性过程, 而忽视了教学活动本身的复杂性。致使整个教学过程就像机械运转, 遵守设计者预先设定的秩序, 刻板而缺少生命力。采用这种教学思维, 教师的任务就仅仅是将书本上的知识用机械的、灌输的方式传授给学生。
但在复杂性科学视野下, “教育系统是开放的自组织复杂巨系统”, 也就是说, 课堂教学本身即为一个复杂的系统。研究复杂系统需要运用复杂性思维, 复杂性思维是“以非线性思维、整体思维、关系思维、过程思维为其主要特征的考察事物运动变化的方式”。据此重新审视教学过程, 我们认识到, 教学不是静态的、预先规定好的, 而是动态的、不断生成的。教学的目的不单单是让学生掌握知识, 还包括让学生在学习过程中不断丰富和完善自己的世界观和人生观。如果继续沿用传统的教学思维, 是无法实现这个教学目的的。为此, 需要转变教学思维, 用以指导教学实践。
1、从线性思维向非线性思维的转向。
传统的线性思维认为, 世界具有相对稳定的简单秩序。按照这种思维方式, 教学过程是有规范的线性活动, 必须按照确定路线进行, 也就是说必须按照教材预先设计好的进程开展, 几乎不允许有偏离。于是在教学中, 教师成为了教材的绝对遵循者, 其任务即是把课本记载的知识用机械的方式灌输给学生, 在教学中刻意追求绝对的规律。这样实施的结果是教学秩序井然, 但呆板沉闷, 严重阻碍了学生主体性的发挥, 同时也导致教师思想僵化, 创造性贫乏。总之, 传统线性思维方式必将阻碍新的观念、理论及思想的产生。要改变这种现状, 就必须使教师的线性教学思维方式向非线性思维方式转变。
复杂性科学的研究成果告诉我们, “非线性问题的出现不仅仅是个别的或者局部的情况, 应该认为, 世界在本质上是非线性的。正像直线是曲线的特殊情况一样, 线性关系是非线性关系的特殊的或者简化的情形。”从复杂性科学的视角来审视教学系统, 会发现作为复杂系统, 教学系统中各个要素相互配合, 既存在线性的相互作用也存在非线性的相互作用, 以某种特定方式构成一个有机整体。教学过程中任何要素出现变化都会对其它要素产生影响, 乃至影响整个系统。因此, 如果教师能够以非线性思维来看待复杂的教学, 就不会把非线性的教学系统做简单的线性处理, 而是按照其非线性本性来处理。这样教师会更加注重教学中随机产生的变化, 并据此变化调整教学内容、方法和步骤, 充分发挥自身的主动性和创造性。并在教学过程中, 引领学生从多元角度去思考问题, 鼓励学生的创造性。
2、从还原论思维向整体性思维的转向。
从德谟克里特的朴素原子论到笛卡尔的动物机器论、拉美特里的人类机器论, 再到牛顿的生物机械论, 直至20世纪形成的现代生物还原论, 可以说还原论的思维方式源远流长, 并且影响巨大, 成为了指导各门科学研究与构建科学理论的重要原则。在教学领域也是如此, 认为还原和标准化是知识学习的有效手段。这样, 教学沿着还原论的方向、路线, 用分析——累加的方法, 把整体的教学内容分解为部分, 按着从大到小、从上到下、由浅而深的顺序来进行学习。完整的教学过程通常被分解成若干个教学环节, 忽视各教学环节之间的关联性, 导致学生不能整体掌握知识和不了解知识之间的有机联系。
埃德加·莫兰认为整体性有两个基本特征:其一, “整体大于部分之和, 在整体层次上不仅产生宏观统一性, 而且还产生突现, 即新的品质或特性”。其二, “整体大于整体, 整体作为整体会反馈作用于部分, 而部分也会反馈作用于整体”。从中我们可以得到这样的启示, 只有教师的思维方式向整体性思维转变, 才能全面认识教学系统的性质和功能, 认识到教学是一个在运动过程中不断动态生成的有机整体, 而不是一个由各个教学环节机械累加的整体。所以, 教师要重新定位自己在教学过程中的角色:不单纯是一个知识的传授者, 还是知识的自我建构者, 同时还应该是学生知识生成的引导者。
3、从实体性思维向生成性思维的转向。
由于传统实体性思维建立在认为世界是简单的和可控的基础之上, 所以实体性思维的世界观的核心就是相信世界万物皆有一个最终的且可靠的实体为其基础。在此思维的影响下, 人们形成的实体性思维的教育观认为, 学生就是有待改造的客体, 而完全忽略了学生自身具有的主体性和能动性。这样, 教师就将教学活动同社会实践活动等同, 将学生与“客体”等同, 教学目的就是要把学生的大脑当做“容器”一样填满知识。于是, 教师的教学基本以自己的讲授为主, 学生很少有或者基本没有机会能够通过自己的实践来获取知识。整个教学过程都严格遵循着以教师为中心、以书本为中心的指导思想, 致使学生的创新能力和实践能力得不到有效培养。
与实体性思维不同, 生成性思维认为, 事物及其本质和规律并不是预先存在的, 而是在其发展过程中生成的。换言之, 生成性思维的核心即为用变化、发展的观点去看待事物。以此来审视教学, 可以看出教学是由具有活动能力的各种教学要素所构成, 这些要素处在不断地生成与创造中。教学的本质和规律是在具体的教学过程中生成的, 而其本身并不存在一个预定的、不变的本质和规律。所以, 生成性思维指导下的教学, 注重的是具体的教学行为和过程, 关注的是学生与教师的感受和创造, 为此它更有益于教学目标的完成。生成性教学思维认为教学不能与其复杂的背景相剥离而进行单独研究。同样, 教师在教学过程中, 不能忽视教学情境的特殊性与复杂性, 而应根据学生学习的实际要求灵活地调整课堂, 使之处在动态和不断生成的过程中, 让学生能够自主地学习, 并在接受知识的同时体会到教育对其自身的内在意义, 进而有助于学生教育人生的丰富性发展。
总之, 对复杂性科学的研究改变了人们传统的思维方式, 必将带来教育的系统变革。这就要求每一位教师应不断提高自身素质、转变教学思维方式, 从而促进教学向更深入、更完善的方向发展。
参考文献
[1]吉标:《新课程条件下教师教学思维方式转向研究》, 西南师范大学硕士学位论文, 2005:5。
[2]张胜勇:《反思与建构——20世纪的教育科学研究方法论》, 山东教育出版社, 1995:213。
[3]彭新武:《复杂性思维与社会发展》, 中国人民大学出版社, 2003:9。
[4]谷超豪:《非线性现象的个性与共性》, 《科学》, 1992 (3) 10。
复杂科学 第2篇
复杂性理论的哲学思考(上)科学的转型:从简单性科学到复杂性科学
20世纪30～40年代后兴起的复杂性科学,标志着人类认识世界的视角发生了根本性的转变--从追求简单到正视复杂,是科学自身向辩证思维的复归,是一次重大的`科学范式的革命,必然成为辩证唯物主义新发展的切入点.王志康论述了现代复杂性科学理论对辩证唯物主义发展有重要启示的十个方面.苗东升则论述了科学系统进入新的转型时期后,由工业-机械文明向信息-生态文明的转变为之提供了强劲的环境选择压力,科学自身正在孕育其新的形态,新型科学大体即复杂性科学.
作 者：苗东升 作者单位：中国人民大学,哲学系,北京,100872刊 名：河北学刊 PKU CSSCI英文刊名：HEBEI ACADEMIC JOURNAL年，卷(期)：24(6)分类号：N031关键词：复杂性科学 辩证唯物主义 发展 科学转型 文明转型
复杂性科学视阈下的学生观 第3篇
关键词：复杂性科学；学生观；适应性主体；主体性
中图分类号：G641文献标志码：A文章编号：1002—2589（2011）11—0313—02
随着现代科学和哲学的发展，现代人超越了经典科学那种机械的、还原的科学思维方式，走向系统的、关系的、复杂的思维方式，实现了人类思维方式上的一大进步。复杂性科学就是其中的领跑者。作为“21世纪的科学”，复杂性科学以一种全新的方式观察世界，在很大程度上深化了人类对世界的认识。在复杂性科学及其他前沿学科的影响下，教育的思维方式也正在向系统的、关系的、生成的、非线性的复杂性思维方式转换。正如叶澜教授所说：“当前对于我们来说重要的是要改变思维方式，学会用复杂思维的方式来认识复杂事物，以实现认识上的突破性发展。”[1]而首先，我们要厘清在复杂性科学视域下，学生是什么？只有对这个问题回答好了，复杂性科学指导下的全新的教育理论体系方可建立起来。
一、复杂性科学的基本原理
复杂性科学并不是一门传统意义上的学科，它并不以特定的研究领域为研究对象，而是以世界的一种性质——复杂系统的复杂性作为自己的研究对象，致力于探索复杂系统的运行规律。尽管复杂性科学的各分支学科在研究领域、关注层面和理论体系上有很大不同，但它们基本共享着一些基本原理。这些基本原理构成了复杂性科学的重要根基。
1.自组织原理。自组织是复杂系统的重要特征。“自组织的本质是指系统的结构（至少是部分）出现，没有外部压力或来自外部系统的加强干预。换句话说，组织力来自系统内部，是系统内部要素相互作用的结果，组织能以时间或空间的方式演化，能保持一种稳定的形式，或表现为短暂的现象。”[2]自组织的最大特征就是系统的组织力来自系统的内部，即系统因子间的相互作用及系统和系统因子对外界输入的物质流、能量流和信息流的反应和处理。自组织是“系统组分之间的互动互应过程，一个组分的行为变化，必然引起其他组分的回应，发生相应的变化，又反过来影响到该组分，形成复杂的互动互应的网络关系。系统与环境之间也有互动互应，系统的每一个变化都引起环境的回应，环境的每一个变化也引起系统的回应。正是在这种互动互应的过程中，系统不断试探、学习和自我评价，寻找新的结构和行为模式，接受环境的评价和选择。”[3]
2.协同原理。协同原理揭示了复杂系统组分之间相互作用的基本机制，从更深层次揭示了复杂系统发展的基本动力。系统组分之间相互作用的基本机制是竞争与协同。竞争是组分试图在系统中占据更有利位置，占有更多的资源，试图成为系统的序参量。协同包括协作和随同。协作是组分之间有意识地共同合作，随同是某一组分对其他组分的依随。
竞争与协同是发生在系统组分之间的两种机制，但两者并不是对立的，而是水乳交融地存在系统中，共同推動系统的演化发展。首先，竞争与协同同时存在同一组分中。某一组分与某些组分竞争的同时，会与其他组分有协同作用。其次，竞争通过协同实现其目的。竞争的过程就是获得“支持者”的过程，只有“支持者”足够多，才能使之成为系统的序参量，赢得竞争。再次，竞争的最终目的是协同。竞争的目的是为了使自身成为系统的序参量，使其他组分围绕自身形成新的系统结构和有序状态，使系统在一个新的水平上协同运动。所以，复杂系统组分间的相互运动是一种以协同为主，以协同为途径，以协同为最终目的的“竞争性协同”。
3.适应性原理。系统主体的适应性是复杂系统复杂性的根源。“复杂性正是在个体与其他个体之间互动交往，相互作用的过程中形成和产生的”[5]。“个体与环境（包括个体之间）的相互影响和相互作用是系统演变和进化的主要动力” [5]。适应性主体在与环境的交互中，一方面改变了自身结构，引起自身内部的变化，使自己获得发展。另一方面又将信息和作用输出到环境，使环境发生变化，推动系统的发展。环境的变化又使主体产生新的适应。环境与主体的不断交互使环境与主体都处于不断地变化和发展中。多主体系统多主体共同构成一个“公有环境”，分别对环境适应，共同对环境输出作用，使系统的发展呈现极大的复杂性。
二、学生的本质及其性质
基于复杂性科学的基本原理，笔者认为，教学是一种复杂系统，是由教师和一定的学生组成的多因子、多层面、多向度的复杂适应系统。学生在教学系统中通过对教学环境的认识，结合自身已有经验，不断建构自身经验体系，实现自身发展。同时，学生还在教学中与同学、教师相互作用，将自己的知识经验以某种方式作用于教学环境，推动教学系统的发展。学生是教学的主体，学生在教学系统中以自我建构的方式实现发展，并且以自身方式推动教学系统的发展。学生是教学系统中以发展自身为目的的适应性主体，这是学生的本质。主体性是学生的最重要性质。学生的主体性主要表现在：
1.自主性。学生在教学中是自主活动的主体。教学环境、教师等因素充其量只是学生学习的媒介或辅助手段，学生学不学，如何学实际上均由他自己决定，与他的目标、兴趣、知识经验、思想情感有极大关系。教师、教学内容、教学手段等因素只能起到引起、维持、促进学生学习的作用，并不能决定学生的学习。
2.建构性。“学习在本质上是学习者主动建构心理表征的过程，这种心理表征包括结构性的知识，也包括非结构性的知识或经验。”[6]只有通过学生自主积极建构的教学信息，才能为学生所接受，成为学生经验系统的一部分。灌输对学生实质上是没有意义的。那种设想把完整的知识“传授”给学生就完成教学任务的观点是愚蠢的。即使是那些确定性的、记忆性的知识也需要经过学生的解读、理解、内化才能为学生所接受，成为学生的知识经验。
3.能动性。学生在教学中不是被动的被管理的对象，而是以自己的方式参与到教学中的主体。他对教学环境有自己的理解，对教学信息有自己的反应，对教学过程有自己的把握。他还以自身行动向教学环境输出某种力量，影响着教学进程，促使教学进程符合自身活动。那种认为学生在教学中是一个纯粹接受管理，按教师安排学习的人，忽视学生活动，试图把学生变成“命令—执行”式的“机器”的观念是不切实际的。
4.交往性。学生在交往中实现发展，学生要获得知识经验就要与其他教学主体交往。皮亚杰和维果斯基认为，“交往通过鼓励学生倾听其他人的观点和看法而促进学生的学习。”[7]学生的建构过程是在交往中建构的过程，是学生依自身知识经验与其他主体的知识经验交互作用，通过解读、竞争与协同、协商等方式，获得更有价值的知识经验，构建更完善的知识经验体系的过程。教师是学生交往的重要对象，但不是唯一对象，其他同学也是学生交往的重要对象。
三、启示
1.尊重学生的经验。“当遇到环境信息时，主体对其解释总是开始于已经知道的部分，儿童现存的知识状态指导着其对各种信息的加工。”[8] 学生经验的建构具有历史依赖性，学生总是依据自己已有的知识经验解读当前的教学信息，并将其与已有经验结合起来，共同建构新的知识经验。因此，在教学中要尊重学生经验，不忽视学生已有经验，更不粗暴否定、批判学生已有经验，注重结合学生已有经验，通过解释、启发、引导等方式促使学生在已有经验的基础上建构新经验。
2.尊重学生的建构过程。“你若想让学生学会怎样控制自己的行为，就得让他们对自己的行为负责，自己建构自己的知识和理解。”[9] 学生的学习是一个自主建构的过程，在教学中要尊重学生的建构过程，关注学生的建构进程，及时诊断学生的建构困难，帮助、引导学生进行建构，促进学生的自主建构，提高学生建构的质量。不以简单地灌输代替学生的自主建构，不武断地打断、中止学生的自主建构活动。
3.尊重并促进学生的教学交往。学生的教学交往越丰富，所建构的知识经验就越生动丰富、灵活多样。在教学中不但要尊重学生的教学交往，还要有意识地促进学生的教学交往。一方面要鼓励学生参与到课堂中来，鼓励学生与教师、同学互动，在互动中交流学习。另一方面要提供更多的交往机会，开辟多种交往途径，创造丰富的交往方式，形成生动活泼、丰富多彩的教学交往局面，使教学交往更加有效、质量更高。
参考文献：
[1]叶澜.世纪初中国教育理论发展的断想[J].华东师范大学学报：教育科学版，2001，（1）.
[2]Chris Lucas.Self-Organization FAQ[EB/OL].http：//psoup.math.wisc.edu/archive/sosfaq.html.
[3]苗东升.系统科学精要[M].北京：中国人民大学出版社，1998：142-143.
[4]黄欣荣.复杂性科学与哲学[M].北京：中央编译出版社，2007：185.
[5]孙亚玲，范蔚.课堂教学的变革与创新[M].广州：广东教育出版社，2006：145.
[6]Donald P.Kanchak，Paul D.Eggen.Learning and Teaching：Research-based Methods.4th edition[M].Boston：Pearson Education，Inc.，2003：287.
[7]和学新.主体性教学论[M].兰州：甘肃教育出版社，2001：98.
复杂科学视域中的初中数学教学 第4篇
一、复杂科学视域中数学教学的基本特征
1.非线性特征。
线性是指量与量之间的正比关系, 是直线型表征关系。一直以来, 在线性科学的指导下, 人们在数学教学中认为人的发展是线性的, 可以看作一个连续的过程, 这个过程可以被测定分解为一个个小的不连贯的步骤, 强调教学行为的因果制约性, 相信只要施加教育影响便会有相应的结果, 如“教师讲得好——学生成绩优”, “题目做得多 ——学生成绩好”, “成绩好——优秀生”等认识, 这就是基于对某一教育结果的出现作简单归因。复杂科学告诉我们, 现实世界的大量问题却是非线性的, 教育作为一个开放的特殊复杂的巨系统, 具有不规则的跃度, 带有明显的间断性和突变性;具有在系统的关节点上, 参量的微小变化造成系统性质改变的特性, 如蝴蝶效应, 小输入而导致大的输出。因此, 任何一个看似完美的方案, 在实际操作中都将不可避免地产生许多意想不到的结果。人的发展具有差异性、多样性、可变性, 而教育的对象是青少年, 教育事件 (活动) 的发生与否还取决于具体的情境等随机出现的条件, 不能对某一教育效果的出现作出简单的归因, 也不能对即将出现的教育效果作断然的预测。
2.自组织性特征。
自组织是指一个系统的要素按彼此的相干性、协同性或某种默契形成特定结构与功能的过程。 首先, 学生作为生命个体, 具有自组织特征。学生能主动地从外界系统中获取阳光、空气、水分等营养物质, 自主地生长。其次, 从学生的精神生命看, 也具有自组织特征。学生能主动地获取书本知识、社会经验, 不断调整自己与外界的相处方式, 不断自主成长。在自组织的启示下, 教师首先要通过多种手段激活学生的自组织系统, 唤醒他们内在的学习潜能, 引导学生学会学习, 乐于学习。其次, 教师要优化教材系统, 积极激活学生系统, 在教学活动中经过系统内部, 系统与系统的相互作用, 逐步向合理、有序化方向发展, 以呈现出教学的无限发展性。
3.整体性特征。
复杂科学认为, 整体性是系统的一个基本属性。系统的整体行为绝不是所有局部行为的简单相加, 一般情况下是整体大于各组成成分之和, 即每个组成不能代替整体, 每个层次的局部不能说明整体。因此数学教学不能分解为教师的教与学生的学, 必须确认教学是师生精神生命共同成长的过程。数学教学内容不是一个个简单知识点的堆积, 数学概念之间有内在的联系, 是一个完整的体系, 不可简单分割讲解, 要从数学教学的整体上去把握教学特点及学生的发展趋势。在此过程中要把握好师生充分交流这一关键, 比如, 课堂上的语言交流、眼神交流、作业交流, 课后谈话交流等, 在充分尊重学生的基础上, 从整体把握数学教学。数学教学的整体性就是关注学生生命的整体发展, 确认生命发展的复杂性, 通过教师引导, 让学生体会数学知识内在的联系, 感受数学整体性, 以实现人的自然性、社会性和自主性的充分和谐发展。
二、复杂科学对数学教学的启示
复杂科学强调要研究、认识事物本来的复杂性, 要用非线性的、开放的、整体的、全面的观念去认识和把握研究对象的本质, 对数学教学的改革具有重要的指导价值。
1.进一步完善、落实教学目标。
教师要从复杂科学视域来落实数学教学目标, 以便更好地提高数学教学效果。由于现实的考评仅仅以分数来衡量教学效果, 所教师在教学中往往过分强调认知性目标, 而忽视其他目标。实践中要摈弃急功近利的做法, 落实全面、清晰、合理的教学目标。首先, 教学目标应从多维度上整体把握, 在落实认知性目标的同时, 针对学生是活生生的人, 要特别重视情感、态度、价值观的培养, 这些要放在所有目标的首位, 注重激发学生的学习愿望, 帮助学生认识自我, 建立信心, 唤醒学生自身的学习潜能。其次, 在培养学生数学学科素养、促进学生全面发展的过程中, 教学目标更要关注四基, 即基本知识、基本技能、基本思想、基本活动经验。第三, 要发挥数学在培养学生思维和创新能力方面的独特作用。
2.进一步拓展、丰富教学内容。
首先, 要明确提出初中阶段的数学思想方法。数学思想方法是数学基础知识的重要组成部分, 它反映了数学的本质特征, 是对数学概念、原理和方法的本质认识, 是分析和处理数学问题的指导思想, 只有充分掌握领会, 才能有效地应用知识, 形成能力。数学思想方法的教学, 是把知识型教学转化为能力型教学的关键, 是实现素质教育的重要组成部分。初中阶段应明确提出数形结合、整体、分类、类比、归纳推理、函数等思想方法, 以实现教学的“低起点, 高立意”。
其次, 加强初中教学与高中教学的衔接。初中数学压缩了部分教学内容, 目前高一的教学在教材的处理上是把这一部分内容插入到相应的教材中间, 或放在部分内容后面。例如, “一元二次不等式”这一内容就放在“基本初等函数”后面;“余弦定理”“正弦定理”这一内容就放在“三角恒等变换”后面。因此, 适当拓展初中教学内容, 有助于做好初、高中教学的衔接, 对学有余力的学生综合能力的提高也很有帮助。初中阶段教师在日常的教学中, 还应有意识地综合运用多种教学方法积极调动学生学习的主动性、积极性, 让他们由被动地学变为主动地学, 由学会变为会学, 这也是初中教学与高中教学衔接的重要内容。
3.进一步从整体上把握教学设计。
现行教科书采用公理化体系, 自下而上逐层展开, 学生学习的是“点状”知识, 不易理解所学知识点在单元章节中的地位作用, 影响了学生学习的整体运用和迁移运用能力。2011 版义务教育数学课程标准指出, “数学知识的教学, 要注重知识的‘生长点’与‘延伸点’, 把每堂课教学的知识置于整体知识的体系中, 注重知识的结构和体系, 处理好局部知识与整体知识的关系, 引导学生感受数学的整体性, 体会对于某些数学知识可以从不同的角度加以分析、从不同的层次进行理解。”数学教学要根据学生情况以及教学内容从整体上把握教学设计, 使教学过程具有整体性, 从而促进学生建构有意义的学习, 增强学生分析解决问题的能力。
为做好整体设计, 要注意以下问题。一是要通过激活原有认知系统为学习新的知识奠定基础。二是要注重数学问题的思想性 (体现数学思想) 和开放性, 引领学生主动积极探讨探索数学问题。三是注重教学策略的设计应用, 如“先行组织者”策略, “引导发现整体感悟”策略, “结构性”策略, “系统性”策略等。四是注重章首节教学, 章首节往往蕴含本章学习的“方法性结构”和“过程性结构”。
4.进一步改善教与学的方式。
学生具有自组织这一潜质, 教师要不断激活学生的自组织系统, 用精湛的教吸引学生的学, 教师的教要有利于促进学生的自组织学习。为此, 要做以下改变:一是教学模式不能单一呆板。试想如果每堂课都是“先自学, 再师生交流, 最后当堂检测”, 该多么枯燥无味, 机械呆板啊!我们不能机械地采用“杜郎口”模式, 或是“洋思”模式, 或是“讲学稿”模式等单一的教学模式, 而应该使自己的教学常变常新, 要在吸纳众多优秀教学模式的基础上, 创建适合自己学生和教师的教学程式, 要根据不同内容采用不同的教学方式。二是教学方法不能单调。教师要灵活采取讲授法、谈话法、互动讨论法, 进行启发式教学, 以此创造丰富多彩、适宜自己、适合学生的课堂教学, 从而达到引起学生好奇、兴趣, 尊重、相信学生, 解放、发展学生的目的。
5.进一步改善教学评价方式。
评价的主要目的是全面了解学生数学学习的过程和结果, 激励学生学习和改进教师教学。评价应以课程目标和课程内容为依据, 体现数学课程的基本理念, 全面评价学生在知识技能、数学思考、问题解决和情感态度等方面的表现。
教师除注重对学生基础知识和基本技能、学生数学学习过程和情感态度价值观的评价之外, 还要特别注意以下几点:一要注重核心内容的考核。在编制纸笔测验试题时, 要重视考核核心的、具有良好结构的知识, 而不是枝节的、零散的知识。二要引导学生自我评价。根据“自组织”特性, 学生能够对学习过程与效果进行自我调节与评价, 因此, 教师要注重发挥学生自我评价的功能。三要“提倡延迟评价”。即在平时学习过程中, 教师对尚未达到目标要求的学生, 可以暂时不给明确的评价结果, 给学生更多的机会, 当学生取得较好的成绩时再给予评价, 以保护学生学习的积极性, 使他们看到自己的进步, 树立学好数学的信心。四要恰当地呈现和利用评价结果。不能仅以分数论英雄, 要评价学生有哪些进步, 如, 已经掌握了哪些知识, 获得了什么提高, 具备了何种能力, 还有哪些潜能, 当然也应恰当指出在哪些方面还有不足等。教师要不断关注学生的积极变化并及时反馈给学生, 以不断增强学生学习的自信心。总之, 教师要通过复杂细致的分析评价, 使学生养成良好的学习习惯, 促进学生的全面和谐发展。
摘要：教育是一个复杂系统, 具有非线性、自组织性、整体性等特征。我们应在复杂科学的指导启发下, 对初中数学的教育目标、教学内容、教学设计、教学方式以及教学评价等进行重新认识、合理改革。
复杂科学 第5篇
环境系统中具有存在很多的复杂但是又不确定的子系统，可以说，这一系统中的变量关系是非常复杂的，各变量间呈互相祸合存在，具有很强的不确定性。相关环境科学研究人员一直试图对系统发生的变化进行详细地描述，对系统当中存在的潜在信息作一挖掘。环境系统当中存在的不确定因素一直以来都是环境科学中比较重视的问题，但是以往的思维模式就算不属于概率逻辑，就会是确定论，并没有对系统的动力学变化进行仔细说明。就水环境当中存在的很多不确定的非线性关系，需要人们在非线性领域中正确对待混沌问题，通過对混沌理论的御用实现对环境系统的再次研究，会在一定程度上拓展人们的视野与思维，对其以前的认识进行改革，例如，城市生活用水系统中的应用。通过对混沌理论的应用，选择相空间的重构法，能够将貌似具有随机性地混乱用水系统转化成有序的结构系统。当然，混沌理论也可以在环境科学中的其它方面进行应用，例如，对河流水质的预测和城市的规划以及生态种群的复杂性研究等方面。
环境系统当中的复杂现象非常多，且都是伴随混沌现象的出现而出现，可以看出，混沌理论应用在环境科学当中能够发挥巨大的潜能，具有广阔的前景。
复杂性科学对会计研究的方法论意义 第6篇
关键词:方法论;会计研究;复杂性科学;
一、复杂性与复杂性科学
复杂性,是认知主体对认知对象不完全可知的认知关系特征;它包含认知可计算的假定与问题求解的算法结构两个层次:(1)认知是通用图灵机对对象图灵机的虚拟机计算,即物理世界本质上是一个计算过程,而认知则是人脑对世界计算过程的模拟(Scheutz,2002);(2)问题的计算复杂性是指求解某问题所需要的最小程序长度,即执行求解问题的最优算法所需的指令条数(Kolmogorov,1965)。概括地,我们认为复杂性是系统上层涌现属性不能通过确定性图灵机上多项式时间算法归因于低层组分属性与规律的系统特征;这包括NP问题与非P类问题以及不可解问题,NP与非P问题源于系统组分的异质性,大量异质组分的相互作用导致难以从细节把握的系统整体复杂性;不可解问题源于反身性与混沌性,认知过程改变认知对象并由初始敏感性引起系统动力轨迹的显著偏离,导致主体无法获得事实真相,因此而无法验证理论及预测未来。
复杂性科学是以复杂性为研究对象的科学,复杂性科学研究方法的特色主要有两方面,其一是隐喻,其二是仿真建模。
隐喻适用于无法用逻辑语言精确刻画的情景,这既反映了复杂性科学研究的是背后因果规律尚不可知的系统涌现性属性,也体现了复杂性科学的解释学倾向。隐喻意味着新奇性思想的产生,是对原有语言的结构性的变革而不仅是对既存语句真值的修正;当隐喻被大家接受而成为“死隐喻”,就代表一种新语言结构的生成,如路径依赖早已脱离原有的词义成为制度变迁理论中的重要概念。对隐喻的倚重,是由于现象背后规律发现的复杂性,需要隐喻的生动描写来将复杂性的机理封装起来,即采用一种系统策略逐层剖解复杂性。
仿真模型方法是复杂性科学的另一个显著特色。仿真研究以计算主义为哲学基础,据Deutsch(1985)命题,任何物理系统都可以被量子计算机以有限操作来完美地模拟,仿真实验理论上不会给认知理性增加进一步的障碍。由于复杂性现象是历史性现象,从经验事实总结的规律不具有普适性,既不能可靠地解释复杂现象的背后原因,也不能准确地预测未来;而仿真研究则可以不断地修改虚拟场景来测试理论,研究结论在假定场景下具有普遍效力,尽管仿真场景不同于真实场景,但能够给出一定场景下的确定性规律,决策者可以据决策所面临真实场景选择模型,相反经验规律却生命力弱小,场景一变便不再生效。
概括而言,复杂性科学的研究方法是一种将复杂现象通过隐喻封装为“黑箱”,再通过计算机仿真等更强大的模型工具来逐层分解“黑箱”、求得复杂性产生的内在规律的模型化研究方法。
二、对会计研究方法论的讨论
这一部分基于复杂性科学的基本主张来讨论会计研究中的两个基本问题:(1)科学体系可划分哪几个层次和部分,会计学所处何处?(2)判定会计研究方法是否科学的标准是什么?
1、知识体系的划分與会计学研究的基本问题
据Popper(1972)的三个世界(物理世界、精神世界、客观知识世界)理论,科学是世界3的范畴,即不依赖于认知主体的客观知识世界范畴。按照“没有认知主体的知识”这一原则,凡是编码化的知识都属于世界3,这包括科学、技术、文艺作品等等。
三个世界的划分在上帝那是完备的,但并不适用我思主体。在我思主体的视角里,世界1与世界2是泾渭分明的,这源于世界2是由我思主体本身组成的,对世界2的认知具有反身性。在我思主体的视角里世界1与世界2的差别正是“实然”与“应然”的区别;从这一点看,“休谟铡刀”准确地切到了人文社科与自然科学的分界线。“应然”作为世界2的范畴逻辑上不能由“实然”推断得出,即便我们知道所有的应然-实然对应关系及变化规律与初始状态,也无法对未来的“应然”做出判断。因此规范性知识并不是客观性的范畴,是社会群体自省式的发现;科学与哲学只能够将它们表达出来并作为工程知识的依据,而其内容上的塑造则是由社会群体完成的,并非科学与哲学本身所能及。
在是否包含认知主体这一点上,世界3与世界2是相同的。世界3表面看来没有“应然”态,却由世界2的“应然”所决定,我们可以对科学技术进行历史性的研究(如SSK),却无法去追溯其演化规律。“应然”与“实然”并未概括知识的全部,据Godel定理,知识体系不可能是完备的,形式科学知识与哲学知识就是其中无法进一步被(其它知识)言说(解释)的知识,它们构成整个知识大厦的基石。知识体系结构如图1所示。
图1并不是现行学科分类的结构图示,现行学科分类是据研究对象而定的。现代科学的重要特点是与技术及工程实践紧密结合,每个学科通常对自然规律问题、技术问题及工程问题三个层次都有涉及,现实中我们很难区分科学家与工程师。实证知识与技术知识具有相对的独立性,不像工程知识那样不能脱离具体的目标及应用场景而存在。我们认为科学本身并没有权力去讨论规范命题的内容,科学只能服务于规范命题。当具有社会权威背景的规范命题赋予科学去改造社会伦理道德观念(另一些规范命题)的使命时,科学才会通过人文社会工程间接地触及到规范命题本身。
很显然我们不可能给会计学在科学体系中划出一条清晰的界线,事实上整个科学划界都是不明晰的。逻辑上可以清晰区别的其一是经验科学与形式科学,前者关乎经验,后者是先验的;其二是自然科学与人文社会科学,前者是不受认知主体意志控制的规律,后者是基于认知本身的规律。进一步的划界都是模糊的,我们无法区分哪是经济学的地盘哪是会计学的领土。如果再考虑到现实问题的复杂性,自然科学与社会科学也无法划出界来。不过尽管难以划界,但我们可以确定会计研究都直接或间接地关系到会计工程实践,并具体地涉及科学、技术与工程三个层次的问题,如表2所示。
以获得普遍有效的客观规律为目的的科学问题曾被认为是研究的核心甚至唯一工作,这也正是会计实证方法论所主张的;我们前文已做论述,获得社会的绝对规律是不可能的,社会科学不会出牛顿。但是这仅是会计研究方法论选择的一个参考因素,放弃或修正实证方法也许是退出科学队伍也许是进入另一类科学,这取决于断定一个知识体系是否是科学的标准是什么。
2、复杂性范式的方法论主张
复杂性范式是与主流的实证主义相对的一种新主张,实证主义的基础是还原主义。如果高层次的涌现属性能够被还原为低层组分运动规律,如生命运动可以还原为分子运动,那么对物理运动的观察与实验就可以用来可靠地解释一切复杂现象;但还原并不可行,复杂性问题也因此导致实证方法在以下三方面的困惑,这正是复杂性范式可以一展所长之所。
(一)规律挖掘还是事实描述?我们看到很多会计学者将理论与实证相对应(言下之意是实证是对理论的检验),这当然是一种对实证的误解,但更是实证的悲哀——实证并不被认可能够发掘出现象背后的规律。事实上由于反身性的影响,对经验的统计分析在逻辑上就不可能发现会计系统背后的演化规律,更不用说经验数据的历史性导致的视角障碍以及经验获取的实际困难了。复杂性范式则主张通过类比隐喻与仿真实验来发现复杂性规律,其所得模型尽管多数难以精确地拟合经验事实,却是确定性的规律。
(二)虚拟场景还是真实场景?答案似乎无疑是基于真实场景的理论更有意义,实则不然。研究者身处社会,观察往往只见树木不见森林,研究粗浅而片面,能得出的仅限“在某时间在我所见范围内,存在如下统计规律……”,既不能告诉人们未来某时间世界场景将变成什么样,也不能肯定所得统计规律在其他场景是否适用。而研究者对虚拟场景的观察则是全面的和可控的,能够确定地得出“在某一场景下,确定地存在以下规律……”;尽管假定的场景并非现实的场景,但假定場景未来也许会出现,甚至人们可以促成其出现。最重要的是,仿真可以克服现实世界中的历史性局限,研究成果在虚拟场景下可重复验证;而实证方法仅在历史范围内检验结论,由于对复杂的历史背景刻画的不充分性,理论的适应性范围并不自明。
(三)实践理性还是认知理性?认知理性是残缺的,而会计研究本身就是社会实践。既然只有上帝才知道明天会怎样,而研究本身必然地影响到研究对象,会计研究何不将这种影响显性化,将研究重心转向为决策者提出明确建议呢?相反,即便会计学研究者四大皆空,能够客观中立地去研究会计规律,其研究同样会通过理解者的解读而间接地“歪曲”事实,并且因研究者的中立态度这种歪曲甚至会隐身遁迹而变得不可控。复杂性范式则明确地强调理论自身的解释力,有目的地将理论对社会价值体系的影响显性化,这样反而更有利于实现制定“会计研究者应该价值中立”这一规则的原初目的。
三、结论
综上所述,从自我完善会计学理论体系的目的出发,我们认为:
(1)社会真理神秘不可及,对会计行为规律的认知理性的追求实质上是研究上帝,并不现实。在经济权力主宰社会格局的当代社会里,会计理论体系的发展应以会计工程实践为导向,其中对我国会计学而言尤其重要的是会计教育工程与企业会计信息系统工程的研究。
(2)价值中立作为促进学者追求认知理性的规则在反身性作用下并不能生效,与其隐遁价值偏见,不如明确价值立场。规范命题本身不是科学所能言说的,科学研究应当如实地陈述社会群体的意向并明确为其服务;科学理论尽管有塑造伦理规范的功效,但这一权力并不由科学家控制,试图断言社会规范与试图研究上帝一样,并不能成功。
(3)经验是历史性且是认知主体建构的,过分执着于从经验中发现规律往往导致“只见树木、不见森林”;在获得确定性知识这一点上,经验分析不如仿真研究有效,当然仿真建模本身应该尽可能考虑事实情况。我们认为建设供受教育者进行会计、审计等经济管理业务的模拟实践与研究者进行会计理论的仿真研究相结合的虚拟网络平台很有必要性,这样可以将真实的主体引入仿真平台,虚拟场景能够更接近现实情况。
(4)考虑到认知的自我指向性,认知必然是个反省与批判性的过程。我们认为会计学应当对研究方法与知识结构的反省自觉化,即发展以会计研究活动为研究对象的会计学哲学与会计知识社会学,以及发展以会计知识解释与理解过程为研究对象的会计解释学与会计语言学。其中会计知识是如何被理解(尤其是如何被通用计算机理解)的问题不仅是会计信息系统研究的基本问题,同时也对会计教育工程的有着重要意义。
参考文献:
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复杂科学 第7篇
1 复杂科学管理视角的企业复杂系统特性
1984年成立的代表复杂性科学研究前沿的美国新墨西哥圣塔菲研究所(SFI)专门从事复杂科学的研究,改变了人们对社会经济大系统的看法,首任所长George Cowan曾指出,当人们为一群不同程度地被理想化了的问题寻求解决方案时,他们已经多少背离了真实的世界,只局限于能够找到一个解答的地步,而真实的世界却要求人们采用整体化的方法处理现实的问题[2]。将复杂科学应用于管理领域,形成了一种新的管理思想即复杂科学管理。复杂科学管理依据系统思维模式来分析社会层面的复杂系统,其中包括企业组织管理系统。
复杂科学管理认为社会层面上的复杂系统是具有思维能力的人介入其中的复杂系统[3],其理论出发点是系统观,依据系统思维模式分析管理问题,利用整合理论处理管理问题,强调通过资源的整合以及系统内部要素和系统内外部环境之间的互动实现系统从无序到有序的动态变化。基于该理论,重新认识企业复杂系统的主要特性如下:
1.1 企业复杂系统具有非线性
复杂科学管理的研究对象是社会层面的复杂系统,这种复杂系统具有非线性。非线性决定了在分析企业经营成败的原因时,不能简单地把结果还原到原因中去,因为结果和原因并不构成线性关系。非线性复杂系统已经成为一种成功求解问题的方式。非线性并不仅仅意味着环状看因果。因为环状看因果似乎还是线性的,只是这种观察问题的方式是循环反复的。复杂系统通过系统微观元素的非线性相互作用造成一定的宏观现象,从宏观现象是很难回归找到微观元素特性的,对复杂的高度非线性系统来说,系统的整体行为并不是简单地与部分行为相联系,而是通过整合的结果来体现系统整体行为。目前的管理时尚基于还原论的思想提供企业为提高经营绩效而实施变革的方向,因此不能真正求解企业存在的问题。
1.2 企业复杂系统具有预测能力
复杂系统具有自组织性、自适应性和动态性[3]。在非线性复杂系统中,复杂性不仅仅意味着非线性,还意味着大量的具有许多自由度的元素,这就是构成企业的资源。具有大量自由度的复杂系统中的单个元素的行为,既无法被人预见,也无法被追踪,但这些独立元素在相互作用下能够自发形成稳定的有序结构,这就是智能体构成的复杂的自组织、自适应系统。复杂系统最本质的特征是其组成部分具有某种智能,即具有了解其所处环境,预测其变化,并按预定目标采取行动的能力,该系统具有预测能力。企业组织系统是动态的,它处于不断发展变化之中,而且系统本身对未来的发展变化也有一定的预测能力。企业在发展过程中面对变化的环境能否通过预测、不断学习并对其运营模式进行重组和完善,从一定程度上决定了企业的经营绩效。
1.3 企业复杂系统是一个非线性反馈网络
非线性系统和线性系统是完全不同的,而所有有人参与的系统都是非线性的反馈网络,企业系统也不例外。复杂系统同时具有正反馈和负反馈,这使得系统最后产生的结果具有不可预测性。但有一点是肯定的,即系统中的负反馈环将使系统保持稳定,而正反馈环则通过放大独立智能体之间的相互作用而使系统的发展变得不可捉摸。企业运营过程中,正负反馈环作用于组织系统,这两种力量的较量结果决定了企业的经营绩效。
1.4 企业复杂系统具有初值敏感性和路径依赖性
企业系统所处的初始状态不同,决定了企业为提高经营绩效而采用的策略不同;企业资源相互作用的模式不同,决定企业系统的演变过程不同,最终产生不同的企业绩效。
基于复杂科学管理视角的企业复杂系统的特性分析表明,企业绩效与企业系统的初始状态、系统组元即企业资源、系统的演变过程有关,具有路径依赖性。
2 企业复杂系统的演变模型
企业系统面对环境变化而随之的演变过程决定了企业绩效。对于复杂系统,系统整体大于它的部分之和,即当一些组元组成一个系统时,系统会出现它的个体(组元)所没有的性质。对此复杂科学认为系统是其组元的函数[4],这构成复杂科学管理分析系统演变模型的基础。
企业系统演变过程伴随着系统组元的自组织过程和企业资源的整合过程。资源整合的方式是逆向思维,即从目标出发,需要哪些资源,有哪些资源,将其整合创造出新的资源[3];而自组织模式却是正向的,它根据复杂系统所特有的预测能力实现系统组元的自驱动和自组织。
企业系统的演变模型可表达为:
Dt(R)=Ot(St,R1,R2,…,Rn)+It(St,R1,R2,…,Rn)
其中,I(R)=It(St,R1,R2,…,Rn),表示资源整合模式;在企业经营过程中,资源是通过企业运营模式整合在一起的,因此It表示t时刻企业的运营模式,它与St和Rn有关。
O(R)=Ot(St,R1,R2,…,Rn),表示t时刻企业的自组织模式;它与t时刻系统状态St和该时刻系统组元Rn有关。
R1,R2,…,Rn,表示复杂科学管理新资源观[3]中的各种资源;
状态变量St,表示t时刻系统整合前的状态,由Dt-1(R)决定;
企业系统的演变Dt(R)由整合模式It和自组织模式Ot决定,这两种作用的结果促使企业系统从St-1向St状态演变,演变的结果反映企业绩效。
3 基于协同学的企业复杂系统运营绩效因素分析
企业面对环境变化的演变过程决定了企业绩效,企业的演变过程由什么决定呢?复杂的经济系统依靠市场经济供需规律运行,市场经济规律是经济系统运行的主序参量。对于企业复杂系统,与经济系统中市场经济规律对应的参量是什么?是什么决定了企业的演变过程从而决定了企业运营绩效?
3.1 决定企业运营绩效的主序参量和次序参量
哈肯在20世纪70年代末期创立的协同学是现代自组织理论的一个分支,它主要研究系统从无序到有序的过程中其子系统之间的作用机制。协同学原理对于构造自然科学和人文科学的非线性复杂系统模型,提供了一种启发性框架[5]。企业是一个复杂的非线性系统,处在有序和混沌的边缘,企业经营管理的实质是企业通过组织各要素之间以及各要素与环境之间的作用,实现系统从无序到有序的转化,最终实现管理目标。
借助协同学分析企业演变过程的决定因素。系统可用若干状态变量表示,系统的演化即状态的变化可用一组微分方程表示:
Dt(R)=Ot(St,R1,R2,…,Rn)+It(St,R1,R2,…,Rn)
dD/dt=dI/dt+dO/dt=(I/S)(dS/dt)+(I/Ri)(dRi/dt)+(O/S)(dS/dt)+(O/Ri)(dRi/dt)
其中:dy/dx,y/x表示变量y相对于x变化的变化率;
dD/dt系统演化方程表示企业系统的演变过程由等式右边各变量的变化率决定。
协同学的支配原理将系统的变量分为慢变量和快变量两大类。快变量随时间变化快,它们数目巨大,但对系统演化所起的作用不大;慢变量,又叫序参量,是随时间变化较慢的量,其数目虽少,却控制着系统的演化历程;复杂系统的性质由慢变量或序参量决定。
对于企业系统而言,各种资源要素Ri、企业的初始状态S、企业运营模式It、企业自组织模式Ot等参量决定企业的运营绩效,但变化较慢、对其他要素影响较大的慢变量是企业资源的整合模式It和企业系统组元的自组织模式Ot。系统演化方程中dD/dt主要由I/S,I/Ri,O/S,O/Ri这四个变化慢的变量决定,在这四个变量中,自组织模式对资源的变化率O/Ri随时间变化最慢,是整个企业系统的主序参量;企业对资源的整合模式I/Ri随时间变化较慢,是系统的次序参量。多个次序参量也有主次之分,在其他变化快的次序参量中,dRi/dt变量变化相对较慢,企业需要一定的时间拓取资源,因此系统资源是重要的次序参量,其中企业优势资源需要较长的时间培育或获取,变化较慢,较为主序;其他资源较为次序,次序参量围绕主序参量寻找其对企业绩效的实现途径。
3.2 主序参量、次序参量在企业复杂系统中的实施途径
以上分析可知,企业系统自组织对资源的作用模式是系统的主序参量,是决定企业绩效的主要因素;企业系统对资源的整合模式是系统的次序参量,系统优势资源是较为次序的次序参量,是影响企业绩效的关键因素。在企业经营管理中,通过设计一定的机制、制订一些规则(整合模式)导向企业主体的行为,企业主体即雇员之间通过相互影响和相互联系(自组织模式)履行规则;这些智能体组成一个复杂的自组织、自适应系统,通过对外部环境的预测与适应,表现出比单个成员的智能、语言、行为等复杂得多的特性。管理者应依据复杂系统的特性,设计整合模式和自组织模式允许在组织内部自然地产生创造性和高效率,而不是把自己的解决方案强加其上。
机制、规则的设计对企业资源的整合模式进行了规定,企业系统在此导向下产生自组织作用,企业系统的主序参量和次序参量也就基本确定;系统再根据自身对环境的预测整合资源实现系统从无序向有序的转化,在此企业系统中,雇员将释放出巨大的能量和热情,企业的运营绩效也就相应提高。
除了进行资源整合模式的创新、设计有利于企业实现良性自组织模式的机制规则以外,企业也不能忽视资源这个次序参量,积极开拓、培育优势资源,持续提高企业绩效。
4 结论
当人们为一群不同程度地被理想化了的问题寻求解决方案时,他们多少背离了真实的世界,只局限于能够找到一个解答的地步;真实的世界要求人们采用整体化的方法处理现实问题。复杂科学管理从整体思考企业复杂系统,结合协同学理论分析了决定企业绩效的慢变量和快变量,得到“企业自组织模式、资源整合模式以及优势资源是决定企业绩效的关键变量,通过设计企业的运营机制导向企业的整合模式和自组织模式,并积极开拓优势资源,使得企业系统其他参量围绕这三个主次序参量寻找其对企业绩效的实现途径”的结论,为企业提高组织绩效、实施组织变革提供了方向。
摘要：企业绩效是经营管理相关者一直关注的主题,《绩效主义毁了索尼》一文引起学界对企业绩效的再思考。基于复杂科学管理分析企业复杂系统的特性,结合协同学理论研究表明企业自组织模式是系统的主序参量,是决定企业绩效的慢变量;企业系统对资源的整合模式、优势资源是系统的次序参量,是影响企业绩效的关键因素;并根据主次序参量分析提升企业绩效的途径。
关键词：企业绩效,复杂科学管理,协同学,慢变量
参考文献
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复杂科学 第8篇
关键词：区域能源安全,复杂系统,双控制,动力学模型
自上个世纪70年代石油危机爆发以来, 国家能源安全得到高度重视, 取得了大量的研究成果。相对于国家能源安全, 区域 (省市) 能源安全却较少受到关注。受全球气候变化国际谈判和国内节能减排的驱动, 2009年中国向世界承诺, 到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%, 并在“国家十二五”规划中明确将能源强度和碳强度列入约束性指标, 国家“能源十二五”发展规划当中, 又明确提出了要实行能源消费总量控制的这样一个目标, 对各省实行能源消费强度和总量的“双控制”, 未来能源消费总量即将和能耗强度、碳排放强度一道对中国各地区各行业形成越来越强的约束, 保障区域能源安全将面临新的挑战。因此, 加强对区域能源安全运行问题的研究, 构建基于“双控制”下的区域能源安全预测预警体系, 探讨区域能源供需与经济增长的联动约束机制, 正确把握区域能源安全态势并及时作出预警, 减少能源消费总量控制对经济社会发展带来的冲击, 是当前各级管理者和研究者面临和必须解决的重要课题[1]。
当前, 对于区域能源安全的研究, 主要是关于区域能源安全的复杂性[2]、评价指标[3]和脆弱性[4]研究。不过, 总体来说, 相对于国家能源安全研究, 区域能源安全研究的文献相对较少;从研究方法上看, 研究还主要是基于国家能源安全的范式去研究, 对于区域能源安全研究大多停留在现状识别和部分省域之间的简单比较, 尚处于初步探索阶段, 缺乏关于区域能源安全的复杂性的认识, 尤其是对于即将采取的区域能源强度和能源总量“双控制”对区域能源安全所产生的波及影响还存在空白, 加之能源统计数据及质量欠缺, 主观性评价较多和缺乏量化分析, 还没有形成自身系统的分析框架及解决方案。
对于复杂系统的研究, 近年来通过融合数学理论与计算机科学的结合的文献逐渐增多, 研究的目的是借助通过整体论和还原论相结合的方法去分析系统, 揭示复杂系统的一些难以用现有科学方法解释的动力学行为。其中复杂性科学为开放环境下复杂系统问题提出了一套全新、普适性的理论和方法, 它可能蕴育着一场新的系统学乃至整个传统科学方法的革命[5]。区域能源安全系统也是复杂系统, 复杂性科学为动态模拟区域能源安全状态提供了一些有用的理论和方法, 其具有模型开放灵活, 元素空间布置和相互作用, 单元空间可以不断细分等诸多优点, 故其在区域能源安全系统研究中具有广阔的应用前景, 但目前采用该方法探讨区域能源安全系统的文献国内外尚不多见[6]。
本文从复杂性科学研究视角出发, 通过对区域能源安全复杂性主要特征的阐述, 基于地区资源禀赋、能源供需平衡、环境友好等多角度, 多层次时空综合视角, 建立了基于计算机仿真的复杂系统区域能源安全分析框架, 意在对区域能源安全态势问题进行初步探讨, 并为区域能源安全管理实践提供新的思路方法。
1 区域能源安全体系的复杂性
1. 1 区域能源安全与国家能源安全的比较
作为国家安全的重要组成部分, 区域能源安全与国家能源安全是两个联系密切、而又存在一定差异性的概念, 二者关键因素的列表对比分析见表1。
通过以上对比分析可以认为区域能源安全是指以一国次级地域空间为基本研究单元, 在特定时间和一定技术经济条件下, 区域能源供应能够持续、稳定、高效、清洁地满足指定空间地域内能源需求, 维持能源供需总量和结构基本平衡的一种状态。
1. 2 区域能源安全体系的复杂性特征
区域能源安全体系作为国家能源安全体系的重要组成部分, 自身又是一个组织相对严密、涉及诸多利益相关主体的动态开放系统。从区域能源供需均衡上看, 既有时间上的考虑, 又有空间上的差异。从结构上看, 既有能源生产和能源消费结构上的复杂性, 同时还包括自身系统和外界 (政策、经济社会、环境) 系统等交流上的互动关系。既有单向的, 又有双向的, 内部机制上既表现线性确定关系, 也表现非线性和不确定关系。从能源供应链上看, 包括区域一次能源的采集、供给 (包括进口) 、储存、加工转换、贸易、运输到终端消费、回收再利用等, 每一个环节都关系到整个区域能源体系的安全问题。其中任何一个环节出现梗阻都有可能引发“蝴蝶效应”, 对整个区域经济社会发展及人民生活产生重大影响。总的来说, 区域能源安全的复杂性特征集中体现在以下几个方面, 见图1。
( 1) 首先从空间结构上看, 区域能源安全系统应表现在两个层次。第一是区域能源安全作为国家能源安全的有机组成部分, 局部利益服从整体利益, 是以国家能源安全为前提的。第二是关于区域的范围, 与传统习惯多是基于地缘政治的国家能源安全研究不同, 区域能源安全的对象有着丰富的内涵。其既包括以一般意义上的行政区域划分 ( 如各省市能源安全) 为研究对象。又可从自然区划、经济区划、生态区划或者主体功能区划等重大基础上的区域角度上去探讨, 甚至还涵盖其内部微观个体各自能源特征行为。区域能源安全研究范围的不同, 其与国家能源安全的互动关系以及受政策的制约就表现出不同的形式复杂性。
(2) 其次是从区域能源安全自身系统结构上看, 其内部各结构子系统也呈现复杂和差异性。这一方面首先表现为各区域本质上因存在资源禀赋、经济发展水平的不同而导致的能源生产 (供给) 和消费结构方面表现出的多样性和差异性。另一方面更表现为能源自身具体结构的不合理性。如在消费结构上, 煤炭一直占我国能源消费总量的70%左右, 是我国主要依赖的能源资源, 煤炭系统的波动对各地经济社会产生重大影响, 我国各地频繁出现的“四荒”多是源于此。同时各地储量差异较大, 一般是西多东少, 严重不均, 整体人均又较低, 优质煤炭后备储量不足。石油可采储量增速受限, 增速远低于GDP增速。各地可再生能源总量都还是相对很有限, 利用效率较低, 短期内难以有较大的改观。受此限制, 传统区域能源存在供给短缺、消费过快增长, 结构存在很不合理等现象。而且在能源的生产和消费过程中也存在诸如运力不足、价格波动、成本较高、转换效率低下等诸多问题和不稳定因素造成的不确定影响。
(3) 在时间尺度上, 区域能源安全的研究需要涵盖短、中长期能源安全以及动态均衡研究的有机组合。区域能源安全的研究, 其既要关注特定时间段的安全状况, 又要关注区域能源的长期战略和安全研究, 尤其需要在动态均衡上多加考虑, 这在以前的研究中比较薄弱, 导致各地区的能源供给、能源消费和经济社会的发展存在明显的不适应性问题。如我国各地石油产量低, 消费量大, 石油消费超过了GDP增速 (1990年至今每年以超过10%的速度增长) , 而石油生产却一直维持小幅增长, 原油对外依存度增速太快, 每年都有3个百分点左右 (超过美国) , 对能源生产和节能减排都带来巨大压力。因此, 加强区域能源安全中长期的研究有助于认清自身能源安全形势, 规避能源风险, 兼顾长短期的动态均衡。另外, 区域能源安全还要关注异常事件出现时的干扰和冲击以及相应的应急反应措施。
(4) 从供需结构均衡态势看呈现复杂性。区域能源供应角度看, 我国各地能源资源禀赋存在差异, 分布不均, 且优质煤炭后备储量不足, 石油可采储量增速受限, 可再生能源供应相对欠缺, 以及由煤炭生产所引起的生态环境安全问题日益突出等。从消费因素看, 除传统区域能源消费结构的差异及其不合理性外, 区际能源利用效率差异也较大, 部分区域存在功利影响, 能源消费过快增长, 能源强度下降较慢, 局部地区资源生态破坏和环境污染日趋严重, 加之基于国际谈判和国内节能减排压力, 国家即将对各省市能源消费实行总量控制。因此, 能源消费总量将和能耗强度、碳排放强度一道对各地区各行业形成越来越强的约束, 区域能源系统安全运行将呈现多样性、复杂性特征。
(5) 区域能源安全系统和外在系统的相互影响方面, 区域能源安全研究也表现出复杂性特征。复杂性科学认为, “自组织”系统通过自身自发、自主的演化, 不断地与外界系统进行交互, 从而导致自身不断地向顺序增强和结构优化的方向演变。区域能源系统和外在系统的相互交互方面, 主要表现在以下几点。其一, 区域能源安全在保障和服务于国家能源安全的前提下, 通过自组织的作用, 在功能上重点保障本地经济稳定发展、社会和谐、生态友好。其自身具有明显的正、负反馈作用。若区域内能源供给足量、结构均衡、价格合理、能源利用高效, 则相应的能源供需就均衡, 符合国家政策导向, 环境友好, 区域能源处于安全状态;反之, 供应短缺、结构失衡、价格异动、使用低效, 则国家政策只能采取强制约束, 生态恶化, 区域能源安全出现危机, 向恶化状态演变。其二, 其与外界他系统的政策、经济、社会、生态等系统之间存在多种耦合关系。是受区域资源禀赋、区域经济政策导向, 区域经济规模、能源产业景气水平、行政级别、能效技术水平、居民生活水平、突发和突变事件等多种因素影响和扰动。不同因素之间相互作用, 互为因果和变化, 环环相扣, 依靠传统的趋势外推难以解决其相互双向、动态, 互为因果的关系。其三, 外在系统对区域能源安全的影响也还受其自身系统的约束, 如政策制定者对客观规律的认识程度, 政策工具的选择和时机的把握, 政府是否有功利思想, 环境容量等等, 必将使区域能源安全和环境面临新的威胁和挑战。因此, 区域能源安全系统正是在这种动态演化过程中, 通过自组织和外界反馈互动机制的发挥, 引导着自身向着安全或不安全的方向循环发展, 由此推动区域能源安全系统状态的不断变迁, 整个系统运行将呈现多样性, 复杂性特征 (见图2) 。
2 基于复杂系统的区域能源安全分析框架
如前所述, 区域能源安全是一个涵盖多学科、多层次、多要素复杂系统问题。伴随着国家能源“双控制” 及温室气体减排对区域能源安全影响的日趋加深, 各省市的节能减排目标的制定, 对保障区域能源安全提出了更高要求, 更是需要在外在环境、内在主体行为和未来空间潜力挖掘等方面进行分析。总体而言, 构建客观、可操作性的区域能源安全系统分析框架需要从以下关键方面着手。
2. 1 分析框架的建立
区域能源安全系统研究目标在于通过对区域能源复杂性特征的客观描述, 建立起整体的可操作性的分析框架, 从而客观、全面地把握区域能源安全影响因素和供需态势以及变化规律, 以便更好地为管理者管理能源系统, 促使其平稳高效地运行。也就是说, 其目标是通过数学抽象, 刻画在一定的经济、社会、环境和资源成本条件下, 在给定的政策、时间和空间约束范围内, 如何通过在多主体的适应行为及相应的措施手段, 维持该地区能源供给和需求在品种及其数量、质量方面的均衡态势, 以满足本地区经济社会可持续发展, 生态友好的需求。
如前所述, 区域能源安全系统是在政府深度干预条件下, 由大量基本单元和子系统非线性地耦合在一起的复杂空间组织和时空过程。区域能源安全系统存在区域的特殊性, 供需内部结构的差异性、时空上的匹配性、自系统和他系统的互动关联, 经济个体的逐利性、技术进步的竞争性以及作用关系的非线性, 区域能源系统研究要尽可能的反映上述特征, 在此基础上进行系统集成, 把握其整体及局部特征和未来安全变化态势。否则就难免出现片面或简单化微观主体差异性与主动性及其互动机制, 而致决策失误和管理失效。基于以上分析, 本文分析框架的建立以复杂系统理论为指导, 综合考虑政策微观作用过程, 复杂系统内在机制揭示和外在目标实现, 并在建立特定区域对象模型参数的基础上 (包括数据库建立) , 构建了基于复杂系统的区域能源安全系统模型架构 (见图3) 。其涵盖区域能源安全环境、区域能源安全态势、区域能源安全预警等在内的多个微观主体相互作用、相互影响, 相辅相成的区域能源安全动态交互系统。
2. 2 区域能源安全系统分析框架的主要内容
该系统框架主要由三部分构成, 反映特定地区能源政策、区域经济社会发展水平、区域能源结构等实体环境模块及政策情景模块, 反应模拟微观主体消费行为演化导致的区域能源安全状况及未来态势的多智能体模块, 以及模拟区域能源安全预警需要的细胞自动机模块。三个系统相辅相成, 共同构建成一个完整的区域能源安全预测预警体系, 其中区域能源安全情景及实体模块是核心。
( 1) 区域能源安全的实体模块。其涵盖多层数据, 首先包括一定时期内特定区域能源供需本身数量、空间结构及其变化 ( 输入、输出) , 其次是环境政策约束部分, 其涵盖区域人口规模、经济发展水平、社会发展状况、民生改善等相关经济社会发展的推动影响, 资源、生态环境等约束, 还涵盖特定时期国家能源政策对区域能源利用的宏观调控状况, 如现时期国家对区域能源消费总量控制的制约影响等。其总体上要尽可能的如实反映区域能源安全的实体特征。
( 2) 区域能源安全系统的多智能体仿真模块。该模块主要是通过模拟微观主体消费行为演化过程, 刻画区域能源供需决定的区域能源安全状况及未来态势。其包括以下步骤: 首先, 模型基本假设及设定: 认为政府、能源生产、运输、消费企业、消费者等所有主体都是具有自主性、感知和反应、能动性、适应进化等能力; 在存在信息不对称及有限理性的前提下, 各主体之间结成网络, 并可以和外界进行交互, 进而确定自己的策略, 从而使系统维持一定的状态。其次, 搭建模块具体结构、进行模型初始化及校验。构建区域能源供需的系统输入、系统仿真、系统输出的模型流程结构, 并对模型中获得的实际数据进行初始化校验 ( 宏观数据主要通过统计年鉴获得, 微观数据主要依赖于前期数据库建立时获得的关于特定地区行为主体能源消费行为的调查取样) 。通过校核与验证确保模型所应用的基本原理和假设正当, 数学表达和编程正确。尤其是尽可能的综合各专家对现实世界近似表达的一致性统一描述。最后, 模型仿真和验证。通过系统输入汇总前期特定时刻该地区的政治、经济、环境个性参数, 根据各主体的行为演化和优化规则, 模拟仿真区域能源战略和当前时刻的各项参数, 输出国民经济、社会发展、能源技术路线、能源供需等的演化过程, 并和实际数据进行对比验证, 把握特定地区的能源安全态势及其演化规律。
( 3) 区域能源安全预警细胞动力学模块。该模块主要是借助细胞自动机, 模拟区域能源安全预警需要的系统动力学模块。其主要步骤是, 首先, 在资料收集、信息整理的基础上、建立区域能源安全预警的系统动力学模型, 结合状态方程描述获得对区域能源系统供需时空演化的真实整体认识。其次, 根据微观主体的行为特征, 采用时间序列分析的方法进行相空间重构, 具体包括明确警义、寻找警源、分析警兆、预警警度。最后通过演化模型和优化模型效率改造、参数设定及优化选择, 确定包括预警监控范围监控点、监控阈值等的确定, 进而通过系统诊断和分析, 进行预警发布、预警调控, 警患排除等, 并最终对区域能源安全态势并给出相应的对策及建议。
3 结语
当前, 随着国际气候谈判形势的发展和国家节能减排压力的加大, 国家对各省市能源消费总量控制即将提上日程, “双控制” 在所难免, 区域能源安全不仅是能源生产省区、能源消耗大省区所关注的重点问题, 而且也是各省能源管理者都需要关注的热点问题。鉴于中国各区域资源禀赋、经济发展水平, 未来发展潜力等也千差万别, 区域能源安全将呈现新的复杂性和面临诸多挑战。
为此, 本文借鉴复杂系统理论, 意在从以下几个方面进行探索。一方面通过对区域能源安全的科学界定, 厘清其与国家层面之间的相互关系, 尤其是其差异性。其次是通过对区域能源安全关键因素的认识, 从时空、内外系统的互动等多角度系统阐述了区域能源安全系统复杂性及其表现。第三是借助计算机仿真工具, 构建了基于复杂系统科学的区域能源安全分析框架, 从国内区域能源 “双控”政策激励约束的角度去全面、客观分析区域能源安全与地区资源禀赋、经济社会发展水平和地理空间等要素耦合的相互关系, 科学、系统地把握区域能源安全动态演进特征和变化趋势, 以期为实践分析提供理论框架及决策支持。
参考文献
[1]刘立涛, 沈镭, 刘晓洁.能源安全研究的理论与方法及其主要进展[J].地理科学与进展, 2012, 31 (4) :403-411
[2]王忠诚, 李宁, 李春华, 施浩.基于因子分析方法的江苏省能源安全系统评价[J].中国农学通报, 2011, 27 (17) :200-207
[3]苏飞, 张平宇.中国区域能源安全供给脆弱性分析[J].中国人口·资源与环境, 2008, 11:94-99
[4]宋学锋.复杂性科学研究现状与展望[J].复杂系统与复杂科学, 2005, 2 (1) :10-17
[5]刘晓平, 唐益明, 郑利平.复杂系统与复杂系统仿真研究综述.系统仿真学报.2008, 20 (23) :6303-6315
复杂科学 第9篇
一、会议主题
复杂利·学管理与大数据
二、会议议题
会议主要包括但不限于以下议题.·
1、复杂科学管理与大数椐:复杂科学管理与大数据的结合、应用与理论创新;2、复杂科学管理的基本理论:系统思维、互动理论、整体观理论、整合理论、新资源观理论、无序一有序理论及创新理论;3、复杂科学管理的研究方法:复杂系统建模、复杂系统优化、多agent方法、数据挖掘、统计分析、复杂网络等;4、复杂经济系统:宏观经济系统, 金融系统, 企业的成长和结构, 生产和供应网络, 循坏经济, 可持续发展理论, 技术经济;5、复杂管理系统:战略管理, 基于人的行为的运作管理, 基于人的行为的供应链管理, 组织行为与人力资源管理, 知识管理, 技术管理, 创业管理, 风险管理, 现代服务管理, 财务管理;6、复杂社会系统:社会网络, 公共管理, 应急管理;7.复杂金融系统:行为投资组合、行为资产定价、实验金融学、金融风险管理、风险投资
三、会议语言
英文
四、会议出版物
1.所有会议录用的论文, 将收入IEEE Xplore, 为El检索。
2.部分优秀论文经扩充后, 推荐到SCI期刊上发表。
五、会议组织
主办单位:
中国技术经济学会;杭州电子科技大学;武汉系统工程学会;武汉大学复杂科学管观研究中心;华北电力大学经济与管理学院;多伦多大学中国风险管现研究中心
承办单位:
杭州电子科技大学管押学院;浙江将信息化与经济社会发展研究中心
本次会议由国家幕金委管理学部资助。
复杂科学 第10篇
从复杂性科学角度对金融系统脆弱性进行研究主要集中在以下两个方面:
一、金融系统复杂性对金融系统脆弱性的影响
在金融系统复杂性对系统脆弱性的影响上, Borio (2001) 、Goodhart (2004) 等学者认为金融失衡及其释放被定义为是金融系统的“过度顺周期性”, 是高度非线性的, 这是当前金融系统的内在的潜在特性。徐加根 (1998) 也认为金融危机爆发的主要原因在于金融体系本身极为复杂的非线性机制, 这就是金融危机产生的微观基础。
Bookstaber (2008) 、岳玉霞 (2012) 考察了复杂系统中不确定性的影响。Bookstaber (2008) 认为在由无数金融机构与金融工具组合而成的复杂系统中, 如果无法预计失误, 且在问题扩散之前没有时间重设程序, 则在出现差错时, 危机就不可避免, 并且可能不断恶化。岳玉霞 (2012) 认为, 现代金融是一个复杂开放的演化系统, 在金融市场运行中, 投资者和银行家等的非理性行为会使各种金融变量的不同运动不断地撞击金融脆弱性, 市场预期归一化一旦形成, 就会主导经济金融运行, 并越过金融稳定的边界, 导致宏观金融波动。
伍志文 (2003) 、杨辉和杨丰 (2010) 基于金融系统的耦合性作出了研究。伍志文 (2003) 提出金融脆弱性是金融制度或金融结构的脆弱性, 是由于内外因共同作用使三个子系统功能耦合, 互相适应的金融体系稳健性状态受到破坏, 金融制度结构出现非均衡风险积聚。杨辉和杨丰 (2010) 认为现代金融危机破坏性之所以越来越强烈, 一个重要的原因是金融市场的复杂性和紧耦合度越来越高, 由此导致各类风险的相互作用、相互加强, 并最终导致系统风险的形成。
Shenhar (1994) 、RBA (2008) 、杨晓光 (2009) 等解释了金融创新的复杂性对金融系统脆弱性的影响。Shenhar (1994) 的研究说明复杂产品创新过程存在较大的不确定性, 可能有事先未预料到的事情发生。RBA (2008) 认为, 复杂的金融创新比单一的创新工具对双向交易和流动性更加敏感, 从而具有更大的脆弱性。杨晓光等 (2009) 认为基于信息技术的金融业过度发展强化了世界经济系统的复杂性, 加大了世界经济系统的整体风险。石睿 (2011) 认为金融创新的复杂性和“捆绑效应”使得各个金融机构的风险在整个金融体系中被放大, 从而带来脆弱性, 最后可能诱发严重的危机。胡永康和姜玉英 (2009) 认为复杂金融工具高杠杆功能的滥用是风险蔓延的罪魁祸首, 复杂金融工具信息披露不透明、风险管控体系不健全, 无疑对金融危机起到了推波助澜的作用。
王辉 (2012) 认为金融复杂性从四个角度引致金融不稳定: (1) 有限理性假设下金融产品复杂性创造了资产买方和卖方之间的不对称信息; (2) 金融产品复杂性会引起评级膨胀; (3) 金融产品复杂性阻碍了风险的充分分散; (4) 金融市场结构的复杂性使得风险更容易传染。
二、基于复杂性科学方法的金融系统脆弱性研究
在基于复杂性科学方法的金融系统脆弱性研究上, Stutzer (1980) 首先将混沌理论应用于经济学, 在哈维尔模经济增长方程中揭示了混沌现象。Bascompte (2006) 等将空间随机过程理论应用于预测和管理金融系统风险。Baumbach (2007) 等指出, 金融系统作为复杂的自适应系统, 必须具备强健性才能抵御风险的冲击。Markwat和Kole (2009) 构建了基于多元线性Logit回归排序模型, 发现在亚洲金融危机中, 泰国股票市场崩盘后, 以骨牌效应的形式传染到东南亚各国, 在利率、汇率等共同的作用下形成了金融危机。
Haldane (2009) 、Caballero和Simsek (2011) 应用复杂网络理论进行研究。Haldane (2009) 将国际金融体系视为一个复杂且自适应的金融网络, 这个网络“既强健又脆弱”, 容易对主要的金融中心丧失信心, 而且扰动会在国际上进一步快速传播。金融危机则是该金融网络在压力条件下的行为表现。Caballero和Simsek (2011) 在一个复杂金融网络中引入局部知识的假设, 金融机构对金融网络不完全了解, 只对自己的交易对手有了解, 而不了解交易对手的交易对手的信息, 经济环境的复杂性在金融市场脆弱性中起到关键作用。
Andreia (2005) 、南旭光 (2005) 、胡立法 (2009) 等认为, 金融系统的熵和耗散结构导致了系统的脆弱性。Andreia (2005) 在研究投资组合的问题中, 将熵和方差分别作为风险度量, 比较了它们之间的差异, 并得出熵作为风险度量要比方差更准确的结论。南旭光 (2005) 将熵及耗散结构理论引入金融体系, 分析了金融系统熵变效应, 指出金融脆弱是由其内部熵增所引起。胡立法 (2009) 认为, 在虚拟经济系统中, 如果系统中基元和组分的活动不受限制、系统缺乏与外界进行物质和能量的交换、或者系统的耗散结构的稳定性受到外界的扰动, 将导致虚拟经济系统的崩溃, 爆发金融危机。黄煦凯 (2012) 认为, 现代虚拟金融资产和实物资产的倒金字塔结构引起了金融系统的熵增, 而熵增又诱发金融不稳定性, 当不稳定性达到一定程度的就引起金融危机。
胡映月 (2006) 、严太华和艾向军 (2007) 、方芳 (2011) 结合复杂系统脆性理论进行了分析。胡映月 (2006) 从复杂系统脆性理论和界壳论出发, 结合可拓学、架对分析等知识探讨了系统危机检测方法。严太华和艾向军 (2007) 根据复杂系统脆性理论, 建立一种包含外部环境输入和系统内部组成的金融体系脆弱性结构模型。金融体系脆弱性结构模型包括四层结构:金融体系脆弱性风险、体系内部结构、脆弱性事件集、脆弱性因子集。其中, 上层的内部组织结构是金融体系脆弱性风险的内因, 下层外部性脆弱环境是其外因, 外因作用于内因, 并通过其内部金融机制形成脆弱性风险。方芳 (2011) 利用复杂系统脆性理论分析美国次贷危机的脆性联系过程、脆性激发过程, 系统地分析了金融制度和金融风险, 并基于此提出金融危机的防范措施。
唐毅南和陈平 (2010) 引入群体动力学和高阶矩表象来研究金融危机动力学机制, 认为趋势瓦解和高阶矩发散是金融危机典型的动力学特征。任飞等 (2011) 依据复杂性科学的思路, 运用委托驱动的微观模型, 研究大波动极端事件重现时间间隔的动力学机理, 发现重现时间间隔的分布和价格波动序列的记忆性相关。
张晨宏等 (2010) 根据系统自组织临界理论, 结合沙堆模型原理分析并解释了2008年10月爆发的美国金融危机是美国金融系统自组织过程中系统发生突变的表现。此后, 张晨宏等 (2012) 又应用了系统自组织临界理论、突变及混沌理论, 对2006年1月至2009年4月的美国标准普尔500指数进行对数收益序列分形检验、统计分析和分形维计算, 揭示了美国金融危机爆发前后三个不同时段的系统复杂性。
在突变理论的运用上, 南旭光和罗慧英 (2006) 、王静和孙园青 (2010) 进一步进行了研究。南旭光和罗慧英 (2006) 根据金融体系的非线性及出现的突变现象, 将突变理论应用到金融脆弱性分析与评价中, 构筑金融体系脆弱性综合评价突变模型, 在分析金融体系构成要素、建立脆弱性评价体系的基础上, 运用突变理论归一公式, 量化递归计算出金融体系脆弱度, 以此判断金融体系脆弱性程度。王静和孙园青 (2010) 将尖点突变模型应用于金融生态系统中, 得出金融生态环境的完善可以约束企业的失信行为, 防止企业行为的不稳定性, 从而提高整个金融生态系统的质量的结论。
此外, 李超 (2010) 运用分形经济理论构建了美国经济的五维复杂经济系统, 在一定程度上实证了美国金融危机的独立性和必然性。刘湘云和杜金岷 (2011) 基于演化博弈和复杂性科学分析研究得出:全球化金融复杂系统中, 经济人行为模式变迁、金融结构变迁和金融制度变迁是协同演化的, 而这些因素与金融危机息息相关。
三、结论与展望
复杂科学 第11篇
复杂性科学与城市管理大数据的内容很有意思, 内容超多, 超丰富!
@ 焘江:
本次报告基于《城市管理复杂性与基于大数据的应对策略研究》, 发表于《城市发展研究》2014年第8期, 谢谢各位关注。关于城市管理方面的相关研究欢迎关注移动政务实验室网站的城市复杂 性栏目:http://www.mgov.
cn/complexity/index.htm
关于知识社会创新2.0研究, 欢迎关注移动政务实验室网站的创新2.0研究专栏:http://www.mgov.cn/complexity/innovation.htm
@ 黔中老黄:
理论总结的确有高度, 内涵丰富。
我在贵阳的时候也是搞城市信息化的, 现在对于城市管理提出了更广泛的要求, 不再仅仅是城市管理这个体系, 现在提的是社会创新机制下的城市综合治理。
@ 焘江:
是的, 所以我们提出了创新2.0时代下城市管理与社会管理融合的命题, 并将原来的城市管理三维结构拓展为了城市管理与社会管理融合背景下的城市管理三维结构。北京也正在着手推进三网融合背景下的城市服务 管理网格化工作。
@ 黔中老黄:
城市数据的网格化采集非常重要, 国家发改委提出的信息惠民里面也明确提出了信息采集机制的创新。建议我们再线下讨论一次。
@ 刘睿民:
现在三警合一的调度有突破了吗?
@ 黔中老黄:
贵阳09年的时候做了一个实践, 把三台合一与城市管理热线12319进行了一个融合。后来按照社会创新管理要求, 撤销了街道办, 成立社区, 直接进行扁平化指挥。
@ 焘江:
北京目前正在推进三网融合, 就是城市管理网格、社会管理网格、治安管理网格的合一。北京各区县都在推动, 也是面向大数据的数据信息整合、管理服务资源整合。贵阳的实践也是从北京调任的陈刚书记主持的, 但北京情况不一样, 走的是加强街道, 而非撤销街道的路数。
@ 黔中老黄:
跨越传统城管的新型城市管理, 从实践的角度看, 我认为最需要解决的创新, 就是基础信息的采集和共享。贵阳的网格化实践启动得实际更早点, 那个时候陈书记还没有去贵阳。
@ 焘江:
对, 这也是为什么北京推动智慧城管建设的时候首先是建设了“五位一体”的物联网平台, 而且五大功能之首就是“感知”, 整合了电话、热线、视频、传感、PDA巡查、车载等多方面感知资源, 强化了信息的采集、整合和分析。我们目前的数据中心亟需按照基于云计算、面向大数据来建设, 欢迎各位多指导。
@ 黔中老黄:
扩大城市对城市部件的理解, 政府管理城市的第一对象是人, 第二才是城市管理的设施部件。设施部件不会导致社会矛盾, 但人管不好会激化社会矛盾。我觉得可以升级3.0, 以人为核心的新型城市管理理论。
@ 焘江:
城市管理不仅仅是部件和事件, 请参考智慧城管与数字城管的八方面差异:http://www.mgov.cn/complexity/com plexity23.htm。
数字城管的管理对象聚焦在基于地理信息系统的“部件”和“事件”管理, 即围绕“物” (城市公共设施及环境) 及与“物”相关的“事”的管理, 智慧城管则更加重视人的主体地位及社会服务管理, 将管理对象拓展到“人、地、物、事、组织”的全方位管理。
知识社会用户参与、以人为本的创新2.0是针对工业时代的创新形态而言的, 目前我还看不到信息时代、知识社会后会是什么社会, 3.0会是什么形态?
@ 黔中老黄:
新型城市综合管理要能消除和减少社会矛盾隐患。
@ 徐琪:
作为城市居民, 你希望地方政府管理你吗?
@ 焘江:
我们希望人民城市人民管, 这才是创新2.0的思想。
创新2.0时代的政府应该是真正的人民政府。
我们和清华公管也在推进政府2.0的研究。政府2.0是创新2.0时代的政府形态, 通过以移动技术为代表的云计算、物联网等新一代信息技术工具和SNS、社交媒体为代表的社会工具应用, 实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的作为平台的政府, 其实质是政府形态完成了从生产范式向服务范式的转变。
@ 徐琪:
你希望摄像头装在你家门口, 然后你从早到晚的轨迹政府都知道, 你愿意吗?
@ 焘江:
如果为了我的安全和便利, 我愿意。政府2.0是作为平台的政府、服务导向的政府、开放的政府, 致力于以用户为中心, 通过政府、市场、社会的协同与互动塑造公共价值。当然这里面有制度完善和建设的问题。
@ 徐琪:
再请问 @ 焘江, 你怎么判断政府安装这些摄像头是为了你的安全?还是为了监控你的行为?从我的实践来看, 摄像头不是管不管的关键矛盾所在。
@ 焘江:
所以应对大数据时代的城市管理我在报告及文中提到的第五点即是: 7.更加重视信息安全, 处理好开放数据与隐私保护的关系。这要靠法律和制度保障。
@ 黔中老黄:
中国摄像头的架构是全世界最复杂的, 从平台的角度看, 中国企业对监控平台建设的研究是最深刻的。我觉得一个新型管理城市的架构现阶段要符合中国城镇化过程的特点, 也要随着中国城镇化的变化而变化, 换句话说, 这个架构的基础理论和实现在北京可以做, 在贵阳也可以做, 要有推广的价值。
@ 陈新河 _ 中关村大数据产业联盟秘书长:
过去几十年所谓的数字城市和智慧城市, 个人看法, 都是希望用IT的手段来辅助进行城市管理, 因为城市系统太复杂, 再加上中国这种快速发展、变迁, 其实IT在城市管理方面效力很有限, 远不如企业IT对企业的贡献。举个例子, 对人群的检测, 过去多少年基本上警察看大屏幕上的脑袋, 仅近几年才开始出现用SIM卡检测、用twiter、微博数据监测。
总结一句话, 过去人们一直在尝试用IT来管理现实城市物理空间的人和物。
第一个阶段还没有管好, 我们已经快速进入第二个阶段。人们虚拟网络空间的网络活动时长大大增加, 数据异常丰富。
于是提出以下问题:
1、城市管理者如何用大数据的思维管好第一阶段没有管好的事?例如智能交通、人口流动等等;
2、更大的问题是如何管好几乎人类理论和认知处于空白的城市网络空间?现实人类活动是地域群居动物, 网络空间人类活动是基于共同爱好的兴趣组, 你不难发现, 您手机中通讯录与你微信群差异很大。
@ 黔中老黄:
其实城市管理从政府的施政思维方式来看是典型的大数据思维, 但从实质性操作来看, 是一个机制缺陷下庸俗的大数据思维。
中等收入陷阱我觉得是一个社会发展矛盾到一定时期的集中体现, 信息经济解决不了, 最多就是延迟他的到来。
@ 焘江:
推荐《决策》杂志《自时代:一个颠覆性的新时代来临》专题之《城市自管理》。http://www.juece.net.cn/DocHtml/2 013-7-3/683933805553.html
@ 陈新河 _ 中关村大数据产业联盟秘书长:
既然整个经济社会都在进行重新构建, 城市管理可能也需要一套新的思维进行构建, 我们是不是要把城市管理的中心转移到城市虚拟空间的管理呢?
@ 黔中老黄:
城市的虚拟空间管理是转移不了的, 它永远不是目的, 只可能是一个手段。
@ 朱慧:
关于工业4.0, 我转一段 @ 陆首群老先生上周关于“德国工业4.0和创新2.0”的微信发言:移动互联时代脱胎于PC时代, 下一个新时代将出现以人为本的互联网的物理化前景。物理化指辅助人类智慧的智能工具 (如智能系统、智能机器、深度学习等) 。德国工业发展战略经历1.0-4.0版本 (反映制造创新形态) , 工业4.0指实体物理世界和虚拟网络世界的融合, 或虚拟化的互联网和实体化的智能系统、智能机器、智能制造的融合, 即构建虚拟 - 物理系统 (CPS, Cyber-Physical System) , 可以认为这就是下一个IT新时代。工业1.0-3.0是工业社会创新1.0模式, 工业4.0是知识社会创新2.0模式。最近中德政府会谈, 新型城镇化 (含智慧城市) 、智能制造 (即高端制造) 都是实行创新2.0的, 是未来双方合作的重点。至此, 在实行创新2.0时要注意虚实融合, 并应如陈所言切忌避实就虚。
我完全赞同陆老的说法, 工业4.0是知识社会创新2.0模式的工业形态。我在报告中也提到了, 要了解我们这个时代的一切技术、经济、社会现象, 必须理解新一代ICT与知识社会的下一代创新 (创新2.0) 。
@ 黔中老黄:
陆老的这个总结很精辟。实是目的, 虚是手段和效率。
@ 焘江:
分享我们曾经画的一张表, 算是对工业4.0的一个解读, 对创新2.0时代经济社会形态演变、产业形态演变的一个解读。新一代信息技术演变下的虚拟加物质。
@ 南霸天:创新2.0是虚拟 + 物质, 技术加人文, 虚实结合。创新形态的改变影响了经济社会方方面面的改变。
@ 焘江:
还是对创新形态变革理解的问题, 思维方式的转变为题。比如有了互联网, 我们首先是做门户, 其实就是找一帮人来编本更大、更快的在线杂志、报纸, 还是工业时代的生产范式。但逐渐的, 信息技术及其应用的普及使得创新形态逐步向服务范式转变, 我们开始有了微博、微信这类社交媒体、社交网络, 但这真就是2.0的标准形态了么?也未可知, 也许我们至今也还未真正搞清楚创新2.0时代的媒体最后应该是怎样就象上周在创新2.0群内讨论中有朋友提到的, 其实我们都是信息时代的移民, 真正的00后才是信息时代的原住民, 也许他们今后能看的比我们更深刻。
@ 黔中老黄:
无疑, 今晚的分享让我们再次在思考, 何为智慧城市?城市管理的更高境界是管理人?还是管理什么?我的回答是, 政府应该通过先进的技术去管理市民对安全, 对社会公共服务, 对政府行政服务的期望值, 并提供有限空间中的极值服务, 而不应该去管理市民。
@ 焘江:
其实, 从工业时代进入信息时代的路似乎还比较漫长, 知识社会的创新2.0就是从工业时代以技术、生产为导向的模式向信息时代以服务为导向、以人为本的模式转变。这在我们的城市管理与服务中也很重要。
我们刚进入信息时代时, 其实我们只是用了一些信息时代的技术工具, 但创新模式、创新形态还是工业时代沿袭下来的, 我们政府管理、城市管理也一样。正如在报告中所提到的, 大数据其实给我们提供了这样一个机遇。
@ 黔中老黄:
其实现在困扰政府最大问题, 是社会矛盾的化解和隐患的预警, 这个是大数据能解决的。
@ 刘睿民:
其实对老百姓来说, 再怎么系统的理论架构, 落地最实在的还是life and death, 就是生与死。关键还是在安全在社区的体现。
除了三警合一, 还有就是急救资源和危险品管理。这些整合协调不好, 对老百姓而言, 生命财产保障不了, 其实都是次要的。
@ 尚硕:
我认为所有解决矛盾的前提, 是公平公正公开的环境与保持良好有效的沟通。从我们看到的无数案例来看, 个人不认为大数据能够解决当前的社会矛盾。我们的资源永远都是紧缺、有限的, 即便有预警, 如果警报频繁拉响, 我们也不可能100%的去预防所有即将要发生的危险 , 最多只是 推迟, 解决不了根本问题。
@ 黔中老黄:
现在许多城市建设管理中上访的问题就是政府的监管不到位, 不能有效化解社会矛盾, 虽说根本解决需要创新管理机制, 但我认为大数据是可以提高行政效率, 变静态为动态、事后为实现、定性为定量。我的观点就是, 大数据思维和技术的应用, 能促进社会朝着公平、公正和公开发展, 大数据能够给政府提供管理对象和服务对象的社会关系、经济关系和空间关系, 以此构架的业务流程是促进管理效率提升和公平化的有力推动力量。
大数据可以是推手和抓手, 但真正解决效率问题、公平问题的, 还是体制问题。但大数据会倒逼政府机制体制改革。
@ 南霸天:
技术倒逼体制机制改革的话题很有意思。技术发展推动了创新形态改变, 创新形态的改变又反过来影响新一代信息技术形态。大数据、云计算、物联网与其说是一个个新技术, 不如说是一种新模式, 这正是创新2.0形态下的新的信息技术应用模式, 政府的体制机制也必须与之适应, 这也正是政府2.0需要研究的内容。
@ 焘江:
其实大数据时代必然也是创新2.0的时代, 是云与端的时代。云更强调资源的汇聚和集约, 端更强调个体的自由和随心。两个方向互为强化和支撑的。
今天大家的讨论很热烈, 也给我很多启发, 最近北大政府管理学院的朋友在一起探讨创新2.0时代的群众路线和民主行政, 欢迎大家关注我们在这方面的研究《从政务维基到维基政府:创新2.0视野下的合作民主》, 同时清华大学公共管理学院也将举办“政府2.0:创新2.0视野下的政府治理”专题研讨会, 欢迎大家关注, 并一起探讨创新2.0时代的大数据、云端架构、智慧城市、合作民主。再次感谢各位的参与, 再见。
微信报告嘉宾介绍:宋刚, 北京大学遥感与地理信息系统研究所博士、移动政务实验室 (mGov Lab China) 主任, 中国智慧城市发展研究中心高级研究员, 伦敦政治经济学院信息系统系志奋领学者, 现任北京市城市管理综合行政执法局科技信息中心主任, 北京城市管理科技协会副理事长, 北京物联网研究会副理事长。研究方向: 电子政务、数字城市、创新2.0与智慧城市。
鸣谢:中关村大数据产业联盟微信群 @ 陈新河 _ 中关村大数据产业联盟秘书长