复杂适应系统视角下的海洋经济系统区域网络模型

2016-01-15 06:10张玉洁,林香红,赵锐

中国科技论坛 2015年4期

张玉洁，林香红，赵锐

(国家海洋信息中心，天津300171)

摘要：本文以复杂适应系统理论为依据，对海洋经济系统区域网络的内涵及构成进行了详细阐述并论证了其复杂适应系统特征。分别以复杂适应系统理论中的Echo模型及刺激-反应模型构建了海洋经济系统区域网络的运行模式，分析了其在不同模型下的探测器、图式集合、效应器以及匹配因素、标识区、控制区，揭示了区域网络环境下海洋经济系统内在的运行机理，得出了在区域网络形态下的海洋经济系统可以提高系统运行效率的结论，为研究海洋经济系统内部合作问题提供了理论支持。

关键词：海洋经济系统；区域网络；复杂适应系统；刺激-反应模型；回声模型；

收稿日期：2014-07-29

作者简介：张玉洁(1986-)，女，天津人，天津大学技术经济及管理博士；研究方向：海洋经济，科技创新。

中图分类号:F062.4

Region Network Model of Marine Economic System from the Perspective of Complex Adaptive System

Zhang Yujie，Lin Xianghong,Zhao Rui

(National Marine Data and Information Service,Tianjin 300171,China)

Abstract：For in-depth study on marine economic system under region network environment,this article elaborated the connotation and constitution of the region network model of marine economic system and demonstrated the characteristics of the marine economic system based on the theory of complex adaptive system.This article built the behavior patterns of the region network model of marine economic system based on the stimulate-response model and echo model in the marine economic system theory respectively,and then analyzed the detector,schema collection effects and matching factors,identification district,control area in different models.So it revealed the running mechanism of the marine economic system in the region network environment and draw the conclusion that the marine economic system in the form of region network could improve the system efficiency.This article provided theoretical support for studying the issue of the marine economic system internal cooperation.

Key words:Marine economic system;Region network model;Complex adaptive system;Stimulate-response model;Echo model

海洋经济系统是社会经济不断发展进步的产物，以其快速发展的特性得到了越来越广泛的关注[1]。在区域经济一体化背景下，海洋经济系统区域网络逐渐形成，区域化促进了网络主体的互动与协同效应，其形成与发展是一种必然趋势。

目前，国内外学术界对于海洋经济系统的研究已经有了一定基础。傅晓提出发展海洋经济要有系统的思维，认为海洋经济是一个复杂的系统，任何一部分的变化对另一部分都发生影响[2]。姜旭朝等认为，海洋经济系统与陆域经济系统作为两个子系统，共同构成国民经济系统，并认为海洋经济系统本身具有独立性、开放性、资本技术密集型、发散性和自我演化等特征[3]。汤建鸣等分析了江苏海洋经济运行监测与评估系统建设的现状及存在问题，提出了进一步推进江苏海洋经济运行监测与评估系统建设的新思路[4]。谭前进等提出了海洋经济运行监测与评估系统的概念，介绍了系统建设内容及系统功能构建，并针对系统中的检测指标体系建设、评估体系构建、运行机制建设及系统实现技术等方面进行深入研究[5]。

本文引入复杂适应系统理论，将海洋经济系统区域网络作为一个整体，以合作行为模式为切入点，研究系统内部运行问题，具有一定的创新意义及理论价值，为海洋经济的发展提供参考模板，为政府制定相关政策提供依据。

1海洋经济系统区域网络概述

海洋经济系统区域网络是指以海洋经济主要产业为系统网络活性节点，以信息、资金、中介等资源的流动为系统路径，以节点协议为区域网络组织运行保障，以区域网络节点成员间的合作创新为发展动力，有效联结多种区域网络资源，形成的信息共享、资源互补、合作共赢的复杂开放、动态运行的有机网络组织。区域网络平台下的海洋经济系统可以使区域内原本分散的、独立的节点组织，通过资源流动等网络关系紧密地联系起来，从而提升系统整体的运行效率[6]。

海洋经济系统区域网络为科技创新提供了一种新的组织形式和管理方式，而知识经济和信息技术的快速发展为这种区域网络的形成提供了可能[7]。海洋经济系统区域网络的形成有利于促进系统成员资源互补和信息共享，实现互动协调发展。

2海洋经济系统区域网络的CAS特征

复杂适应系统(Complex Adaptive System，CAS)是由约翰·霍兰教授提出的，适应性造就复杂性是其核心思想，它强调主体与系统、微观与宏观之间的复杂关系。聚集、非线性、流、多样性是CAS系统的四个基本特征，同时CAS系统具有标识机制、内部模型机制和积木机制[8]。

基于上述复杂适应系统基本思想及研究成果，可以发现海洋经济系统区域网络满足CAS系统的一般属性，具备CAS系统的基本特征[9]。

2.1海洋经济系统区域网络中主体的聚集

相同类型的海洋经济系统的聚集强化了技术交流，资源互补的海洋经济系统聚集为区域网络，进而在一定范围内聚集为海洋类产业高新区，产生规模效应。个体的适应性聚集行为带来了系统内部结构优化的涌现现象；同时创新联盟等更高层次的涌现现象由群体的适应性聚集行为引发[10]。

2.2海洋经济系统区域网络的非线性关系

复杂适应系统理论认为，非线性是复杂适应系统形成有序的复杂内部结构的主要因素，非线性产生的根本原因是主体的主动适应性[11]。海洋经济系统区域网络中的海洋产业、区域网络、环境系统等作为相对独立的行为主体，具有显著的创造性和主动适应性，其合作实质上是一种多目标、多层次的非线性关系行为[12]。

2.3海洋经济系统区域网络的流特性

CAS系统中各种物质、能量和信息的流动造成了其非平衡性。在海洋经济系统区域网络中，资金流、技术流、信息流促进科技创新，创新带动成果转化使网络系统中不断产生新能量，构成了复杂的资源流动[13]。

2.4海洋经济系统区域网络的多样性

多样性是CAS的基本特征，复杂性造就多样性。就海洋经济系统区域网络而言，其多样性体现在以下几个方面：①区域网络对象的多样性。各个主要海洋产业从事的方向多样且在技术、能力、资源等方面存在差异。②海洋经济系统区域网络类型的多样性[14]。为了解决单一海洋经济系统的局限性，在资源、能力等方面互补的不同类型的海洋经济系统组成了海洋经济系统区域网络。③区域网络方式的多样性。根据不同类型的区域网络特征，可以形成合作型区域网络、依附型区域网络、主体型区域网络等多种形态。

3基于刺激-反应模型的行为模式

CAS系统中的刺激-反应模型主要包括探测器、图式集、效应器，是适应性主体完成自适应行为的表现方式。对于海洋经济系统区域网络来说，系统及系统内部的每个网络节点都可以看作是适应性行为主体，与外部环境进行信息物质能量交换[15]。海洋经济系统区域网络探测器接收来自外部环境的高层次信息，将其加工分类为标准化信息集并传送给系统内主体的探测器。每个经济系统进行适应性匹配行为，即对信息集与图式集进行匹配，并修正图式集，独立的海洋经济系统的适应性行为构成了海洋经济系统区域网络的适应性行为。经济系统网络通过集体的信息集与图式集的匹配，综合各海洋经济系统的利益分配及效应器行为，对外部环境发出的刺激进行反馈。较单独的海洋经济系统，区域网络环境下的海洋经济系统可以获得更多的信息资源，提高了合作的效率[16]。基于刺激—反应模型，构建出海洋经济系统区域网络合作的行为模式，如图1所示。

3.1海洋经济系统区域网络的探测器

海洋经济系统1～n的探测器接收来自外部环境、经济系统内部以及经济系统之间的刺激。主要海洋经济产业与海洋经济系统区域网络作为不同量级的组织，接收来自外部环境的刺激信息及对信息的解读也有所不同。区域网络下的海洋经济系统对刺激的接收速度、稀缺信息的获取和信息的分析方面明显优于独立的海洋经济系统。经济系统同时接收来自系统网络的信息，可以提高自身的主动适应能力。

3.2海洋经济系统区域网络的图式集合

3.3海洋经济系统区域网络的效应器

经过探测器对信息的收集以及信息处理和图式规则调整，海洋经济系统区域网络的下一环节就是效应器的对外输出，输出的结果体现了海洋经济系统网络各节点主体的合作竞争以及与环境的相互作用的综合结果。具体表现为：调整结构、组织培训、完善平台、建立竞争体系等。

4基于回声模型的行为模式

回声模型是霍兰在微观主体模型的基础上，以生物、生态、经济系统为主要背景提炼出来的，建立在资源和位置两个概念上的宏观模型。在这一模型中，主体以寻找可以交换资源的其他主体为主要功能任务，并对资源进行的交换、保存和加工[18]。主体主要有两个基本部分：一是存放所有资源的仓库，二是决定行动者能力的“染色体”，行动者交互作用的能力取决于在染色体字母串的片段里定义的标识[15]。

海洋经济系统网络中各节点主体是以资源、技术为核心，以信息、理念、人才为纽带而形成的整体，在构建合作的过程中，要求被选择的节点主体与自身具有较强的互补性。较单独的海洋经济系统，区域网络化的互补性提高了资源利用率，进而促进与金融机构的有效合作。基于复杂适应系统理论中的回声(Echo)模型，构建了Echo模型下的海洋经济系统区域网络模型，可以表示为图2。

4.1海洋经济系统区域网络的匹配因素

在系统节点主体间进行交互作用的过程中，海洋经济系统区域网络内部表现为海洋经济系统之间相互利用、互补信息技术的能力；在区域网络与外部环境机构合作方面表现为提供恰当产业项目及谈判的能力。除了匹配能力因素，一个高效匹配过程会缩短耗费的时间，实现资源价值的提升，这就是匹配速度因素。匹配速度在海洋经济系统网络中主要表现为：节点主体获取信息并采取行动的速度、对政策及变化的反应速度等[19]。由于技术创新的时效性，匹配能力因素随着时间的变化其性能也会有所改变，反映了系统的适应能力和创造能力。

要优化配置土地资源，有关部门需要严格按照相关行业规范和政策进行，积极采用经济手段等对其进行有效约束。在具体进行土地资源配置时，相关管理人员必须要将土地设计规划工作落到实处[2]。

图1　基于刺激—反应模型的海洋经济系统区域网络合作的行为模式

4.2海洋经济系统区域网络的标识区

在海洋经济系统区域网络内部以及区域网络系统与外部环境之间进行着复杂的进攻——防御作用。一个节点主体获取的资源与它的进攻标识和其他节点主体的防御标识的匹配程度成正比，主体间的互补性强弱决定双方的合作效率及程度[20]。由于资源、技术等方面的互补而聚集到一起的孵化系统，在以技术、人才、经验、空间等为标识的染色体匹配度较高，在海洋经济系统区域网络中完成了一部分进攻——防御过程；当这种网络内部的资源整合完成后，海洋经济系统区域网络作为一个整体与外部环境在以资金、项目、人才、政策等为标识的染色体进行深度匹配。

4.3海洋经济系统区域网络的控制区

为了使回声模型更能反映实际情况，霍兰增加了交叉复制、学习创新、选择性交互作用、条件变换复制等机制。交叉复制机制是指节点主体在系统内、外相互作用过程中不断增加自身的进攻变异等能力的现象[21]。在海洋经济系统区域网络中表现为学习培训、制度改革等。交叉复制及学习创新是综合孵化系统网络运行的两个基本机制，在一定程度上决定了整个网络系统的创新能力和适应能力。选择性交互作用机制与条件交换复制机制是网络系统运行的基本模式。由于现有资源与所需资源的差异性，海洋经济系统区域网络中的允许资源变换的机制在满足主体需求的同时提高了资源利用率，因此提高了系统的运行效率[22]。

图2　Echo模型下的海洋经济系统区域网络模型

5结束语

海洋经济系统区域网络作为一种新的海洋经济系统组织结构方式，在资源整合、技术互补、信息流通等方面具有显著优势，可以提高海洋产业特别是海洋新兴产业创新程度，是海洋经济系统发展的趋势。

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