演化过程研究

演化过程研究（共12篇）

演化过程研究 篇1

0 引 言

对软件体系结构(SA)的研究如今已经受到软件研究学者的普遍关注,SA已发展成为软件工程的一个重要研究领域。在软件过程研究领域,Osterweil提出的“软件过程也是软件”[1]很好地阐明了软件过程与软件之间的关系。软件过程同软件本身一样,是由人们开发出来的,软件过程同样具有其体系结构。提出SEPA的概念是为了从整体上了解软件演化过程,控制演化过程中复杂性,支持演化过程的开发和复用,提高过程质量。正如SA对于软件开发的重要意义一样,SEPA作为软件演化过程的高级抽象,体现了最根本的过程设计思路,在明确了整个过程中各个组成部分的同时,也限定了各部分之间的交互方式。SEPA影响着软件演化过程设计开发中的资源配置和开发团队的组织以及其他各方面的活动,关系着最终过程产品的质量。

1 相关工作

在软件演化过程以及软件体系结构研究领域,许多专家学者已取得了很多成果。Lehman和Aoyama等人对软件演化过程作了大量研究,提出了许多关于软件演化过程的理论及实践方法[2,3,4];在软件演化过程的设计方法以及过程改进方面,一些学者也作了大量研究[5]。在软件体系结构研究领域,许多研究者已取得了丰硕的成果。文献[6]总结了SA的发展历史;文献[7,8]总结了这十年间的SA研究与实践进展。也有一些学者讨论了过程与体系结构之间的关系,如文献[9]提出了一种基于体系结构的软件过程模型。

目前在过程体系结构研究领域,尤其是对软件演化过程体系结构的研究几乎还没有,在国内外暂时还找不到相关文献。本文在前人的研究基础之上提出了软件演化过程体系结构(简称SEPA)的概念,并对SEPA的描述工具、风格以及设计方法进行了详细论述,提出了一种基于SEPA的软件演化过程设计方法。

2 软件演化过程体系结构SEPA

本文借鉴了目前对于软件体系结构比较有影响力的定义[10,11],对于SEPA给出了如下定义:软件演化过程体系结构(SEPA)是由构成软件演化过程的过程构件、反映这些构件间相互作用的过程连接件,以及指导构件和连接件如何结合在一起的约束关系共同组成。过程构件是以过程包的形式存在的对外界透明的过程单元,它通过一组端口与外界交互;过程连接件是用来建立构件间的交互以及支配这些交互规则的体系结构构造模块;约束关系确定了构件与连接件之间的连接关系。

定义1 演化过程构件 是一个四元组Com={Porti,Porto,Imp,Desc},其中Porti是输入端口,Porto是输出端口。输入端口和输出端口分别体现着Com执行的开始和结束,是Com与外界交互的唯一接口。Imp是构件的实现,对应着一个Petri网形式的软件过程模型。Desc是对Com的描述。Porti= {ID,Cons},Porto= {ID,Cons},其中ID为端口标识,Cons是端口附着条件。

定义2 过程连接件 是一个三元组Con={Interface,Imp,Style},其中Interface为Con的接口集合,Imp为连接件的实现,Style是连接件的类型。Interface= {If1,If2,…,Ifn},Ifi= {ID,Type},其中ID为接口标识,Type是接口类型,表示Ifi是输入接口或者输出接口。Style∈{SERIAL,SYNCHRO,MUTEX},表明了连接件所代表的连接语义(串行、同步和互斥)。

定义3 约束关系 R={<port,intf>|port∈{Com.Porti,Com.Porto}∧intf∈Con.Interface∧port与intf连接在一起}。

定义4 软件演化过程体系结构 是一个三元组SEPA =<G,L,Y>,G是演化过程构件集合,L是过程连接件集合,Y是约束关系集合。

SEPA把整个软件演化过程看作是由不同的过程构件和连接件连接在一起形成的拓扑结构。一个过程构件通常被看作是一个软件演化子过程。可以看出,SEPA作为软件演化过程的总体蓝图体现出了演化过程的结构特性,即软件的演化过程是由若干以构件形态存在的子演化过程及其交互构成的。SEPA实际上可以被看作是软件演化过程的一个全局的模型和总体的视图。

3 SEPA描述工具

3.1 图形描述工具

使用图形来描述SEPA的优点是简单直观,下面给出一种用图形来表示SEPA的方法。图1(a),(b)分别表示的是演化过程构件体和构件的端口(图1(b)上方是输出端口,下方是输入端口)。输入和输出端口确定了过程构件执行的方向。图1(c)是一个完整的过程构件。

(a)构件体 (b)端口 (c)一个完整的构件

图2表示过程连接件的输出和输入接口(上方是输出接口,下方是输入接口)。图2(b)、2(c)和2(d)分别表示三种类型的连接件(串行、同步和互斥连接件),其所代表的语义是连接件的输入输出和接口所连接的构件之间需要串行、同步或互斥的执行。一个串行连接件只允许拥有一个输入接口和输出接口,而同步和互斥连接件拥有一个输入接口和多个输出接口,或者多个输入接口和一个输出接口。构件与连接件进行连接时总是构件的输入端口与连接件的输出接口相连,构件的输出端口与连接件的输入接口相连。图3表示一个包含四个过程构件和两个连接件的体系结构,图中用虚线表示约束关系。

(a)接口 (b)串行连接件 (c)同步连接件 (d)互斥连接件

3.2 演化过程体系结构描述语言EPADL

描述演化过程体系结构是研究演化过程体系结构的前提。为了支持体系结构的设计和过程的开发,形式化的建模符号系统是必须的。EPADL(Evolution Process Architecture Description Language)不但是形式化描述SEPA的基本工具,而且也是对SEPA进行求精、分析和验证的前提和基础。

定义5 EPADL 一种软件演化过程体系结构描述语言,其语法规则用BNF范式描述:

4 体系结构风格

体系结构的风格可以理解为描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。在软件体系结构研究领域中对体系结构风格的研究一直是一个重点,一个工程领域的成熟往往以其设计模式和风格的成熟为标志[12]。SEPA由于具有过程的特性,例如过程构件的执行总是有始有终,构件执行的方向总是向前推进等特点,因此SEPA的风格与管道和过滤器风格最相似。管道和过滤器风格中构件被称为过滤器,它把特定的输入转换为输出,连接件被称为管道,起到传递信息流的作用。管道和过滤器风格如图4所示。

5 基于SEPA的软件演化过程设计

基于SEPA的软件演化过程是用Petri网来进行描述的。定义6给出了它的定义。

定义6 软件演化过程模型 是一个四元组P=<C,A,F,M>。C为一个有限条件集合,A为一个有限活动集合,C∩A=ϕ。F⊆(C×A)∪(A×C)称为流关系。M∈C为初始标记。

用Petri网描述工具对SEPA中的构件和连接件进行实现,并按照构件间的逻辑关系使用连接件进行拼接后就得到完整的软件演化过程模型。构件的获得方式可以是从构件库中直接提取,或是按照实际需要自行设计得到。

连接件体现了演化过程中各构件间(即子过程之间)的执行关系。为了保证拼接后模型的正确性,即拼接后的Petri网过程模型能够正确点火执行,在连接件的实现中引入了虚活动va和虚条件vc,它们没有实际意义,仅用来传递token。一个连接件被实现为一个Petri网模型片段,图5是对图2(b)、(c)、(d)所表示的连接件的内部实现。

过程构件分为两种:原子构件和复合构件。原子构件是组成复合构件的最小构件单元,往往代表演化过程中的独立活动。一个原子构件由两个端口虚条件和一个活动构成,如图6(a)所示。复合构件可以由若干原子构件与连接件拼接而成,也可以由若干复合构件与连接件拼接而成,如图6(b)、(c)、(d)、(e)分别表示包含顺序、分支、同步和重复结构原子构件的复合构件(带斜线的构件表示原子构件)。

6 结束语及未来工作

SEPA是对软件演化过程的总体描述,是指导设计软件演化过程的蓝图。本文全面地阐述了SEPA有关的概念、研究目的、SEPA与演化过程的关系、SEPA的风格和视图等,提出了一些描述SEPA的方法,并对SEPA背景下的演化过程设计提供了一些新的思路。对过程构件的实现采用自底向上的组合拼接方式降低了分层实现的复杂性,采用统一的Petri网描述工具保证了接口的一致性。目前对软件过程体系结构的研究还比较少,本文立足于对演化过程的体系结构进行研究,具有较大的创新性。

未来的研究工作包括:SEPA建模辅助工具的设计、SEPA中的反馈研究、演化过程构件库的设计以及构件的分类、比较和提取等。

参考文献

[1]Osterweil L J.Software Processes are Software Too.Proceedings of the9th International Conference on Software Engineering,Monterey,CA,1987:2-13.

[2]Lehman M M,Ramil J F.Software Evolution and Software Evolution Processes.Annals of Software Engineering,2002.

[3]Chatters B W,Lehman M M,Ramil JF,Wernick P.Modelling A Soft-ware Evolution Process:A Long-term Case Study.Jaurnal of software,Proc.:Improvement and Practice,2000,5:2-3.

[4]Lehman MM.Feedback in the Software Evolution Process.Keynote Ad-dress,CSR Eleventh Annual Workshop on Software Evolution:Models and Metrics.Dublin,7-9Sept.1994,Workshop Proc.,Information and Software Technology,sp.is.on Software Maintenance,1996,38(11).

[5]Li Tong,Yang Hongji.ALanguage and Approach to Modelling Software Process for Software evolution.

[6]Kruchten P,Obbink H,Stafford J.The past,present,and future of soft-ware architecture.IEEE Software,2006,23(2):22-30.

[7]Kruchten P,Obbink H,Stafford J.Special issue on software architec-ture.IEEE Software,2006,23(2).

[8]梅宏,申峻嵘.软件体系结构研究进展.软件学报,2006,17(6):1257-1275.

[9]Zhang Yousheng,He Yuyun.Architecture-Based Software Process Mod-el.ACMSIGSOFTSoftware Engineering Notes.

[10]Bass L,Clements P,Kazman R.Software Architecture in Practice.2nd ed.Boston:Addison Wesley Professional,2003.

[11]IEEE.IEEE recommended practice for architectural description of soft-ware-intensive systems.IEEE,IEEE Std1471-2000.

[12]冯冲,江贺,冯静芳.软件体系结构理论与实践.人民邮电出版社,2004.

演化过程研究 篇2

人是从猿进化来的.，人与猿的真正区别在于人会制造工具。所以我一直认为，在从猿向人类演化的过程中，只有能制造工具时，才算是人了。(明确点出工具在人类进化过程中所起到的显著作用)

由于气候和环境的变化，热带和亚热带的森林逐渐减少，丰富的地面食物促使树栖生活的古猿开始向地栖生活转化。

为了取食、防御猛兽的侵害、谋求生存和发展，它们不得不借助其他物体来延长自己的肢体，弥补自身的不足。频繁地使用木棍和石块，慢慢地成了地面生活不可缺少的条件，这也意味着从猿到人的转变过程随之开始了。这些人科动物因频繁使用天然物，上肢逐渐从支撑身体的功能中解放出来，形成了灵巧的双手。上肢变短，拇指变长并能与其他四指相对，以便灵巧地捏、拿、握任何物体。整个下肢增强、变长，为了适应地面行走，大脚趾与其他四趾变短并靠拢，脚底形成有弹性的足弓和发达的后跟，逐渐形成了人的腿和脚。

特别是骨盆的变化更大，猿的半直立的狭长的骨盆开始向短宽强壮的人类骨盆发展，这说明人科动物正在向人的直立姿势进化。

演化过程研究 篇3

摘 要 本文运用布迪厄的“场域”以及由此延伸出的“教育场域”、“教学场域”研究范式，对教育现象进行研究，解析教学发展过程中人与人关系的演化。小学教学场域的演化正在经历，或者在人们的观念中将要经历 “帝制王国”、“奶油课堂”、“和谐社会”三个阶段。教学场域的变迁与演化过程是由集权到民主的演化过程，在此过程中，文化资本亦由集中到分散。但演化也面临着困境，一是教师对文化资本的过分利用与抵抗，二是教学场域中的力量膨胀与话语权缺失。

关键词 小学 教学场域 文化资本 文化权利

小学教育在不断摸索中前进，无论理论还是实践，当今的小学教育已经体现出诸多不同于往日的特点。教育中包含多元主体的相互关系与共同运作，运用布迪厄的“场域”以及由此延伸出的“教育场域”、“教学场域”研究范式，有助于对教育现象进行较为全面而深入的解析，更能体现出建国以来我国小学教学发展过程中人与人关系的演化。

一、 场域、教育场域与教学场域

1.场域

一般认为是布迪厄提出并促进了“场域”概念的广泛应用，而从这一概念进入视野起，人们对社会存在与演化的理解便大大深入。“场域”是一个关系性概念：“一个场域可以被定义为在各种位置之间存在的客观关系的一个网络（net-work），或一个构型（configuration）。”[1] “根据场域概念进行思考就是从关系的角度进行思考。”[1]对于系统理论中的许多基本假定，即共有功能、内在统合、自我调控等，场域理论都拒绝接受，在一个场域中，“资本”和“权力”是其运作的主要原动力。

2.教育场域

作为对教育的一种本体假设和一种教育研究视角，教育场域范畴对理解、解释纷繁复杂的教育现象具有不容忽视的意义与功能[2]。在运用普通场域范式对教育场域进行解析的同时，必须认识到教育场域自身具有独特性质，主要在于，教育场域中的关系主要是教育关系——教育者（教师和家长）、受教育者（学生）、管理者之间的关系，其中的“资本”与“权力”主要是“文化资本”（教育场域是文化生产与传承的场域）与“文化权力”（教育场域中各主体的权力是文化权力）。

3.教学场域

教学活动是教育的核心内容所在，教学场域是教育场域下的重要时局。“从布迪厄的场域理论来看，教学并非是以促进每一个学生的全面发展为旨趣的纯粹活动，而是教师和学生携带各种资本进行投资，以求赚取更多资本的‘市场。”[3]小学教学场域中的主体关系为学生与教师的关系，而家长、管理者双方主要作为影响主体，在教学场域中得到力量与决策体现，即教师与学生是教学场域中的核心主体，但他们的互动与政府、社会、家庭中的许多因素相关联。

二、 我国小学教学场域的变迁与演化

我国小学教学场域的演化正在经历，或者在人们的观念中将要经历以下几个阶段：从“帝制王国”到“奶油课堂”，再到“和谐社会”。

1.“帝制王国”——教师主权、“唯我独尊”式教学，教与学严重割裂

所谓“帝制王国”，是指教师在活动中对孩子厉声厉色，多用命令式口吻对孩子讲话，教师对儿童的思想、感受视若无睹；教师将自己置于帝王、领导者、长辈的位置上，对孩子的发展特点、兴趣、爱好、情感置之不理。在这样的教学场域中，“学生的每一个行动大概都由教师命令，他的许多行动的唯一顺序来自功课指定和由别人给予指示”[4]，教师随意介入与打断学生独立的学习过程，以至于学生的身心活动是零散、孤立、没有因果联系的，活动过程在表面上是对结果或结局的直线性趋近，实则失去了儿童发展的连续性，已丧失了活动的本身意义，其教育目的难以体现。因此，“帝制王国”中的教学属于教师自身的一种程式化表演，学生个人的学习过程则无从体现，教与学被严重割裂。

2.“奶油课堂”——尊重与平等掩饰下仍是教师权威在主宰，教学成为教师的表演，微观教育技能得到最大展现

“奶油课堂”式教学场域下教师的创造性得到更多展现，他们设计出多样而精彩的教学环节，准备了精致的教具，创设了逼真的情境，处心积虑地将教学活动搞得多变、花哨、媒介广泛、物质丰富，甚至教师的话语音色、语法都模仿孩子，试图以此来吸引学生，激发学生兴趣，博取成人赞叹，课堂不再充斥帝制王国的独裁与压抑，而是如奶油一般精致、细滑，教学成为教师的表演，教师将个人微观教育技能是否展现得淋漓尽致作为评判课堂的主要标准。如此，“奶油课堂”给人的第一感觉是尊重、平等、和谐、快乐，而在尊重与平等的华彩外衣下仍然是独裁与支配，教师权威、教师主宰的观念与行为并未改变，这种教学场域实则是外界教育批判与新要求下教育者权威妥协的产物，在当今小学教育中广为存在。

3.“和谐社会”——威吓与表演消失，规则与秩序自然衍生，教师与学生双主体和谐互动

教育如果真正地关注每一个学生的发展，回到对人的关注，它就自然而然地会凝聚成一股动力，教育应该整体体现一种“向学之心，向善之志”，这样教学场域中才能显现一种欣欣向荣的、幸福的状态，这才与经验的本真的原初状态及其本意相一致，而这样的教学场域也才称得上是和谐“社会”。在这个小小的“和谐社会”中，教师的教学不是在个人权威笼罩下对学生任意支配，也不是费尽心思地讨好他人，这样的场域里，压迫与冷漠无存，而平等、尊重、协商、爱戴、自由、舒适满溢，教师关注学生主体性的发挥、个性的发展，学生自由、自主地参与活动，规则与秩序由人的天然要求与场域影射来“自然”衍生与维持。

三、 对学校教学场域变迁的思考

1.教学场域的变迁与演化过程是由集权到民主、文化资本由集中到分散的过程

教学场域在人们的实践与观念中经历着演变，从总体上看，在演变过程中，教学场域中的文化权力与文化资本并未消减，而是由集中走向分散，持有主体由少数到多数。在“帝制王国”中，文化权力与文化资本高度集中于管理者与教育者手中，学生以及家长没有话语权；在“奶油课堂”中，社会、家长对小学教育的关注得以体现，教师开始钻研并表演社会、家长、管理者眼中“好教育”；在“和谐社会”中，教学场域中的最重要主体——学生的文化资本与权力得以体现，学生可以展现个人的生命秩序与理解，后喻文化在教学场域中有了立足之地。

2.学校教学场域走向和谐存在困境

（1）实践困境之一——教师对文化资本的过分利用与抵抗

教师是教学场域中文化资本的主要持有者，教师对文化资本的过分利用与抵抗是学校教学场域走向和谐的最主要实践困境。首先，教师深受自身所接受的传统教育的影响，其部分教育行为是幼年时期所受教育的一种获得性遗传，教师对经验本原上的观念、行为的放纵会抵触不断更新的更为科学的教育理念；其次，人在生活经历中形成对生活、社会、世界的看法，教师对自己人生观、世界观、社会价值观念的过度强调，使他们容易将自己的成长经历全盘迁移到学生身上，例如，高考制度下知识的极端重要性等，其教育态度和教育行为便难以满足学生的生长需要。再次，教师对“教育即预备”的强烈信奉，促使教师放眼将来，一切都为将来的幸福做准备，导致对于儿童本能冲动等原动力的忽视，儿童的原动力不能被充分利用。在教育遗传性与经验全盘迁移的影响下，教师对于跟个人经验有差距的思想、理论，或与个人当下状况不同的做法、实践方式都本能地排斥。如此，和谐的教学场域呈现出“乌托邦”色彩，遭到教师的排拒与抵抗。

（2）实践困境之二——教学场域中的力量膨胀与话语权缺失

教师与学生之间的教育关系是教学场域中的主要关系，教师教育权利的过度膨胀与学生学习活动中的话语权缺失，是学校教学场域走向和谐的又一困境。主要表现在，教育与学习的概念、区分标准在教育过程中未能得到明确划分和足够重视。学生的学习主权湮没在教师的教育“统治”之下，教学场域中的“教”占据主体位置，而“学”虽然受到越来越多关注，但教育者对于学生“学”的理解与重视在实践中还远远不够，学生自身不断趋向目的的内部心理发展过程常常遭到打断，甚至制止。“所谓教育，就是人们尝试持续在任何一方面改善他人心理素质结构，或者保留其心理素质结构中有价值的部分，或者避免不良心理素质形成的行动。”而学习则是“为了实现某一特定经历或者实施某一特定行为，通过自身经验而获得新的心理素质或者改变现有心理素质的内部过程”。可见，知识传授与学习的过程是生命展开的过程，不仅是教育者生命展开的过程，更是受教育者生命展开的过程。任何一方对于对方的没有自我的一味重视或者无视对方，都是对于自我和对方角色的扼杀，都无法走向和谐。权利与力量的不恰当分配是导致场域无法走向和谐的重要原因，力量不均衡的主要诱因在于，现有制度下的教师课程编制权力在一定程度上丧失，由此连锁导致学生话语权缺失。因此，师生力量的不均衡化不应仅从教师放权着手，反其道而行之，更大限度地合理放权于教师，或许更为有效。

3.多渠道为教学场域注入动力，更大限度激活教学活性因子，是促进场域走向和谐的重要途径

教学的活性因子主要包括理解、沟通、参与、互动，这四个活性因子既是教学的内在机制，又是教学形态的基本内容。更大限度激活“理解”因子，主要是将教学场域下的理解，从原有对意义符号的狭义理解扩散至教学监督部门对教学意义的理解、教师对学生身心发展的理解、学生对于教学与交往双重意义符号的理解，而“沟通”、“参与”、“互动”因子的更大限度激活便是理解的前提。可见，提高“理解”因子活性不能仅仅从教学场域内部着手，而需注入外部动力与增强内部动力同时并举，首先，教学监督部门对于教学的“参与”、与教学主体之间的“沟通”和“互动”不可缺少；其次，教师对学生学习与生活的“参与”以及师生、生生间的“沟通”与“互动”都是增强理解的重要途径。

参考文献

[1] 布迪厄，华康德.实践与反思——反思社会学导引[M].李猛，等译.北京：中央编译出版社，1998.

[2] 刘生全.论教育场域[J].北京大学教育评论，2006（1）.

[3] 原晋霞.试论教学场域中的权力关系[J].教育理论与实践，2008（3）.

[4] 布列钦卡.教育科学的基本概念：分析、批判和建议[M].胡劲松，译.上海：华东师范大学出版社，2003.

[5] 王燕，刘国磊.学前教育理论与实践的关系探析——基于主体性实践哲学视角[J].教育导刊，2011（4）.

[6] 武秀霞.场域压迫与儿童的他者化生存[J].全球教育展望，2011（4）.

演化过程研究 篇4

一、社会网络演化影响因素研究

随着社会网络研究的不断成熟,企业成长过程中影响社会网络动态演化的各因素也逐渐成为了研究热点。社会网络演化的影响因素主要是资源、信任、环境和创业过程。

1、资源

创业资源分为资产型资源和知识型资源,前者是企业成长过程中投入的有形资源;后者是企业对有形资源进行整合和转化而产生的资源。资源基础理论强调有价值、稀缺的、难以模仿的、难以代替的异质性资源是企业发挥竞争优势的基础。创新网络模式认为,在日益动态复杂的竞争环境下,企业的竞争优势既来源于对组织内部资源的开发,也来源于对组织外部网络资源的探索。为了让企业在市场竞争中一直处于不败之地,创业者必须在消耗有限的初始资源之前,主动开发并维持能够获取企业发展所需资源的网络关系。研究表明创业企业社会网络内个体之间联系越密切,产生的摩擦和合作越多,其网络演化的速度和能力就越强。

2、信任

社会网络的演化和发展依赖于网络中信任程度的发展,信任可分为社会关系组成的信任和经济关系组成的信任,前者定义为情感信任;后者,即理性定义为认知信任。

创业初期,资源、信息、资金和情感性支持基本来源于创业者原有的社会关系和亲友关系(情感信任),创业者最关注财务资源的获取,对于由血缘和情感搭建起来的网络缺乏组织性管理。这时期的社会网络是基于情感信任存在的、比较松散、资源流向单一的关系网络。为了企业的快速成长,创业者会主动开发和建立获取资源的关系网络,随着互利的交易双方持续交往,网络中的认知信任逐渐偏高,网络的广度和深度得到进一步提升,社会网络会得到扩大和完善。然而,在发展过程中,随着一些不以盈利为目的的情感关系(强关系)成员的退出,社会网络中的情感信任程度会逐渐降低。与此同时,创业者会淘汰一些无法提供资源的网络关系,社会网络在淘汰与发展中得到优化,最终演变成了一种动态有序的关系结构网络。

3、环境

创业环境对于创业企业的影响一直都是学术研究重点,创业者在创业过程中会面临不同的环境问题和资源问题,而环境在企业发展过程中起着重要的结构性作用。就企业之间各种可能的交易和网络行为中可利用的资源而言,创业环境的变化能够影响企业发现有利的创业机会,随着环境不确定性和丰富性的不断变化,社会网络会呈现出网络收缩、网络动荡、网络强化和网络扩张四种演变模式。技术环境的革新能为新创企业在社会网络中争取有利的发展方位时创造更好的机会。研究表明,民族文化环境同样能够影响创业企业网络能力的发展,即企业开发和维持获取企业所需资源的网络关系的能力。总之,企业迫于环境中的竞争压力,会倾向表现得与众不同,通过不断更新和完善组织状态,使企业之间的连接关系发生相应改变,从而在整个网络关系中占据利于自身发展的网络位置。

4、创业过程

创业网络和创业过程相辅相成,创业网络的各种特征及变化会影响企业的发展过程和绩效结果,创业过程能促进创业网络的多元化发展,并推动其层级化发展。通过回顾文献可知,随着创业过程的推进,网络中资源交往由简单的点对点逐渐扩展为组织之间多层次的稳定交往,为了满足企业每个阶段的资源需求,与创业过程相对应的网络会呈现出阶段性演进的态势。董保宝基于创业过程视角构建的创业网络的演进阶段整合模型中,创业网络会随着企业的开发到成长再到成熟,经历低阶到高阶的演进过程,网络内容、网络治理机制、网络结构与网络能力也会随着这个过程发生不同的变化,并且会表现出不同的特点。

二、社会网络演化路径研究

创业研究领域中,国内外学者进行了大量的研究与探讨,试图描绘出社会网络的具体演化轨迹。本文结合文献,借鉴彭华涛学者的观点,将创业企业社会网络的演化路径归于以下两类。

1、存在终点的演化路径

虽然企业生命周期应该划为几个阶段一直没有统一,但是学者分析发现,企业生命周期划分为成立期、成长期、成熟期、衰退期四阶段在实际中最常见且最合适。企业社会网络发展是一个动态的过程,企业发展所需资源在生命周期不同阶段会有所差异,创业企业与社会网络之间的关系可概括为一个“诉求—被满足—再诉求—再被满足”的循环过程,从而可以认为社会网络的演化与创业企业的生命周期之间存在紧密关系。张宝建通过研究表明,企业创新网络的进化依据网络租金和结构洞的变化规律可划分为组建、成长、成熟和衰退四个阶段,并且网络的进化过程体现出功能和结构的协同演化。

2、不存在终点的演化路径

企业社会网络演化是一个渐进、不断发展的过程,在此过程中,企业根据内外部经济市场环境适时调整,使得自身经营状况不断发生变化。研究表明,企业创新网络的自组织演化轨迹是一个由不稳定到次混沌、混沌、动态稳定的循环模型。结合静态的网络演化形态和动态的网络演化动因,产业集群的创新网络演化过程可分为初始、裂变、集聚和重组四个阶段。Lechner&Dowling经过研究设计提出新创企业网络演化主要经历四个阶段:初创期、成长期、成熟期、发展转化期,并且在企业发展过程中各类网络关系之间的组合和网络结构随着时间的变化而不断向前演进。

关于企业社会网络演化过程是否有终点,学者们持有不同的观点。笔者认为演化过程有无终点一方面取决于创业者,当创业者满足于企业现有发展而执意使企业停滞于当前发展状态或者为降低网络关系开发成本而保持现状时,企业社会网络会出现演化暂停点;然而随着创业者和其专长成为过去式被市场淘汰或者创业者领导企业主动跟随市场的变化,社会网络演化过程将继续进行。另一方面取决于创业企业的发展,随着企业进入稳定成长期,内部结构和管理系统趋于完善,企业的网络关系逐渐以商业关系为主,当交易双方中任意一方无法给另一方带来相关利益时,双方之间的连接就会慢慢地弱化直至被一方主动淘汰。根据企业生命周期理论,当企业处于衰退期时,一旦再创业发展不及时,企业组织将不复存在,社会网络演化问题便不会再涉及。

三、社会网络演化内容研究

企业社会网络的演化是一个复杂的动态过程,期望通过利用社会网络为企业创造更多的价值,将抽象的网络演化过程具体化就显得尤为重要。有学者将社会网络演化过程分为:外部形态的变动,即网络规模和成员间连接关系的变化;内部通过有效的网络治理机制对网络要素进行相关的调整。董保宝(2013)则认为创业网络的演进应包括网络交往的内容、网络关系治理和网络交往成员之间的复杂关系,并且这三方面演进的实现一定程度上能保证整个企业创业网络的合理演进和完善。结合文献,创业网络发展主要包括网络关系内容、网络治理机制、网络结构和网络能力的共同发展。

还有一些学者是通过描述社会网络特征的变化来了解社会网络演化的具体内容的,比如朱秀梅(2011)将创业网络的特征概括为结构特征、社会特征和关系特征。其中,网络结构是指网络成员之间直接和间接联系的模式。社会特征主要包括人际、商业和机构网络,而关系特征主要用来衡量企业之间网络关系的质量。吴莹、彭华涛等(2013)认为企业社会网络随着创业阶段的深入而不断演化的过程主要表现在网络的关系、结构和规模三个方面。国外学者基于社会网络资本论的视角,对社会网络的演化过程进行了研究,其认为社会网络的演化过程是企业在形成和增加社会资本的过程中构建特定结构的网络,并依靠网络的不断复制而实现自身的成长与演进的过程。在企业成长过程中,随着社会网络演化程度的加深,网络规模不断扩大,内容也不断扩充,而且网络规模的变化也会导致创业企业内部的体制发生相应的变化。Weisz通过研究发现企业的构成从低网络密度向高网络密度演化,比构建初期就起始于高网络密度更有利于新企业的成长,但是有研究表明当企业发展处于衰退期时,企业社会网络结构会由稠密变得稀疏。学者王建和刘冰(2007)主要从开放性和多样性两个方面探讨了企业家社会网络的演化过程,其中网络开放性,是指网络主体之间联系的地域分布特点,网络多样性是指网络关系内各种资源之间的差异性,差异越大则资源种类越丰富。

以上学者从不同方面分析描述了创业企业社会网络的演化内容,所有研究观点综合起来构成了完整而立体的社会网络。

四、整合框架

社会网络中组织之间的相互作用是非线性的,随着时间的推移,社会网络将会展现出某种无法预知的新的结构状态,通过这种结构状态的不断更新,企业的创业敏感度和网络内利益关联体之间的凝聚力得到不断提高。当企业发展进入成熟阶段,创业者最初基于亲情和友情构建的强关系网络会因网络成员的长期承诺和利益需要逐渐变得稳定、透明,早期的个人关系网络逐步被正式且透明的循环交往关系网络取代。综上所述,社会网络演化的最终结果是社会网络以弹性有序的结构代替了稳定固化的结构,以渐变和突变代替了静态不变,从一个均衡演进为另一个更为强健的均衡。

社会网络演化研究旨在从动态的视角剖析和描述复杂的社会网络,本文结合四个常见维度构建了一个社会网络动态演化的整合框架,如图1 所示。

图1中,演化影响因素、演化路径、演化内容和演化结果构成了社会网络演化研究整合框架。社会网络演化影响因素揭示了能够影响社会网络演化的几个主流因素,而且与演化路径和演化内容之间分别存在相关关系。演化路径研究用来揭示社会网络演化轨迹,演化内容与演化路径对社会网络最终的演化结果均能产生重要的影响。根据企业面临的机遇和挑战,选择正确的演化路径和适时地保留、淘汰有关网络,有利于企业网络演化成最适合发展的均衡状态。本研究选取上述四个维度来分析社会网络演化过程,对该研究领域具有一定意义:第一,演化影响因素、演化路径、演化内容和演化结果这四个维度依次展现出社会网络演化过程的来龙去脉,从为何演化、具体什么内容在演化、如何演化到最终演化成什么;第二,将四个不同维度放在一个框架中进行研究思考,更具整体性,并给后续研究指出了一个可参考的研究方向。

五、现有研究不足与未来研究展望

第一,国内大多社会网络研究未能将中国国情与西方发展情况完全分开,实际创业中,国外研究理论不一定适合所有本土企业的发展。

第二,社会网络理论研究起源于西方,在发展较为成熟后才被引入中国,在最初的本土化研究中几乎全部借鉴了国外的理论模型,而且国内越来越多企业效仿西方国家成功企业的发展模式,中西结合的过程中容易导致本土化研究遗失。

第三,现有网络研究只探讨了创业者对社会网络演化的推进作用,没有考虑创业者会因家庭压力、个人经历、管理能力和战略眼光等原因对社会网络有序地发展产生的阻碍作用。例如,在创业初期,风险规避型配偶可能会阻碍创业者主动拓宽弱网络关系的活动;有研究表明,与失败后再创业相比,因缺乏创业经验的初次创业的成功率会更低。后续研究应该综合考虑创业者对社会网络发展的推动和阻碍作用,只有将复杂的实际情形剖析透彻才能更贴近研究本质。

第四,学术界对社会网络研究中涉及到的有关概念用词不统一,专业标准不够,使后辈学者在学习参考中容易混淆。比如,董保宝(2013)在创业网络演进模型的研究中将社会网络等同于创业网络,而在庄晋财、沙开庆等(2012)关于企业成长嵌入式网络演化的研究中认为创业网络包括社会网络和产业网络;丁高洁(2013)在探讨社会资本对农民创业绩效的影响时认为网络规模是指创业者可以支配利用的关系范围,而国外有的学者定义网络规模为主体联系的冗余性程度。学术界标准用语混杂现象正好说明了该领域研究还未完全成熟,具有发展空间,后辈研究者在探讨新研究点的过程中可以通过与学术专家学者一起探讨归纳统一相关学术概念。

摘要：本文通过文献梳理,从社会网络的演化影响因素、演化路径、演化内容、演化结果四个维度着手对创业过程中社会网络演化研究进行系统评述,并尝试构建一个社会网络动态演化的整合框架,展现社会网络现有研究的基本现状,最后针对现有文献的不足对未来研究发展方向进行了展望。

关键词：创业活动,创业过程,社会网络,动态演化

参考文献

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[9]陈沛光:微环境、创业网络与创业绩效关系的实证研究[D].吉林大学,2012.

含腐蚀坑结构损伤演化评估过程 篇5

基于有限元理论并结合局部应力应变法,得到了确定尺寸腐蚀坑底部在疲劳载荷作用下产生非扩展裂纹的萌生寿命值;采用断裂力学模型通过求解数值积分和非线性方程,得到了微裂纹扩展到极限尺寸的寿命值和等效裂纹的.尺寸;采用神经网络技术建立了腐蚀坑尺寸与等效裂纹尺寸之间的非线性映射关系.

作 者：任克亮 吕国志 Ren Keliang Lü Guozhi 作者单位：任克亮,Ren Keliang(宁夏大学物理与电气信息学院,银川,750021;西北工业大学航空学院,西安,710072)

吕国志,Lü Guozhi(西北工业大学航空学院,西安,710072)

旅游系统模型分析及演化研究 篇6

【摘要】在新形势下，旅游业呈现出蓬勃发展的强劲势头，但作为旅游分析的重要工具——旅游系统的研究却难以满足现今各种旅游现象分析的需要。首先，本文通过分析旅游功能系统、旅游地理系统以及旅游复杂系统等三种典型系统模型研究的现状，总结归纳三种旅游系统模型存在的不足。其次，以Leiper的旅游地理系统模型为基础，从复杂系统的角度构建适合现阶段旅游现象分析的旅游系统模型，并尝试从旅游客流的角度对其进行新的阐释。最后，在此基础上，基于自组织理论的理论群以及相关研究的成果，进一步探讨旅游系统演化的内在机制，以此来预测旅游系统未来的发展走势。

【关键词】旅游系统模型；演化；自组织

doi：10.3969/j.issn.1007-0087.2015.05.00x

基于不同的学科背景和研究目的，可将旅游系统划分为多种类型。目前，旅游系统主要可以归纳为旅游功能系统、旅游地理系统、旅游复杂系统等三种类型。三种类型的旅游系统都从不同角度揭示了旅游系统的特点，但随着旅游市场的巨大变化以及旅游研究需求的转变，需要完善现有的旅游系统模型，帮助研究者、决策者以及旅游者等把握旅游现状；同时，进一步通过旅游系统演化的研究预测其未来发展的趋势与走向。

一、旅游系统模型分析及建构

（一）旅游系统模型研究现状

第一，旅游功能系统模型。旅游功能系统模型强调旅游系统的功能，决定旅游系统功能的系统结构和影响旅游系统结构的外部环境。基于社会学中的结构功能主义观点以及经济学中供求关系，1972年，Gunn最早从结构——功能角度分析旅游系统，提出了旅游功能系统模型（图1）；从旅游规划的视角，在一个目的地的基础上，构建了旅游功能系统模型，认为其分别由供给和需求两部分构成，而旅游者、交通、吸引物、服务及信息促销五项是旅游规划中的基本要素，这五个要素相互作用形成一个有机体——旅游功能系统[1]。Mill和Morrison（1985）、吴必虎（1998）、王家骏（1999）、Gunn（2003）等均沿着结构功能分析的方向对Gunn（1972）的模型提出了修正或补充。其中，Mill和Morrison（1985）从营销的角度提出了一个与Gunn（1972）的功能系统模型类似的模型（图2），他将Gunn模型中的吸引物和服务归纳成旅游目的地，从而构成了以四个状态量（市场、营销、旅游目的地和旅行）以及连接这四部分的四个单向流（适应需求、旅游销售、形成需求以及旅游购买）为内核的旅游功能系统[2]。从这两个模型可以看出，人和信息的空间流动是旅游系统有效运行的必然表现，旅游者从市场流向目的地，即Gunn模型的右半部分、Mill和Morrison模型的左半部分；信息则通过营销从目的地流向市场，即Gunn模型见图一、Mill和Morrison模型见图2 [3]。

图1 Gunn1972 年提出的旅游功能系统模型[1]

图2 Mill和Morrison的旅游系统模型（有修改）[4]

第二，旅游地理系统模型。旅游地理系统模型强调从地理学的空间角度建立旅游地理系统模型。1979年，Leiper把旅游功能系统投射到地理空间上，模型主要包括旅游者、旅游业、客源地、旅游通道和目的地等5个要素，并对由旅游通道连接的旅游目的地和旅游客源地的空间组合进行了重点突出；Leiper模型（图3）亦体现了供给与需求的关系，但他认为客源地的需求具有不稳定性、季节性和非理性等特点，目的地的供给是割裂的、刚性的，打破了旅游功能系统模型对供给和需求的狭隘认识[6]；前者（旅游空间结构）正是后者（旅游供求关系）的空间表现形式[7]。

图3 Leiper的旅游地理系统模型[5]

第三，旅游复杂系统模型。旅游复杂系统模型主要基于混沌理论和复杂性理论。1999年，Mc Kercher在Faulkner和Russell研究的基础上对旅游复杂系统进行了系统的论述，提出了一个基于混沌理论和复杂性理论的旅游系统模型（图4）。Mc Kercher认为旅游系统是一个以非线性方式运行的、具有混沌特点的复杂系统，主要由旅游者、信息向量、旅游内部影响因素、外部旅游主体、影响信息沟通效率的因素、旅游外部影响因素、目的地或内部旅游群落、系统输出、混沌制造者等9个要素构成；要素间的复杂互动使旅游系统以一种非线性的方式运行，紊乱和突变都是内在于旅游系统的特点；旅游系统对初始条件具有强烈的敏感性，即最初发展阶段的一个小的变化都可能导致出现完全不同结果[7]。

图4 旅游混沌系统模型（有修改）[8]

（二）旅游系统模型的不足

首先，旅游功能系统模型。Gunn（1972）模型是基于单旅游目的地的基础提出，无法用来体现多目的地间的关系；Mill、Morrison（1985）系统模型过于强调市场和营销，但并未注重系统内部各要素之间的相互作用关系[2]。并且，两个模型没有考虑到旅游系统对环境的影响，未体现隐形元素及其对系统对供给与需求的作用和影响，未考虑供给的有限性问题，认为有需求就会有供给。

其次，旅游地理系统模型。在空间维度之外，Leiper的模型并没有超越旅游功能系统模型；[7]没有强调内部各元素的相互关系，反馈结构并不明晰，更接近一种空间的物理流动；[2]无法体现多目的地、多客源地时存在的竞争与协同。

最后，旅游复杂系统模型。Mc Kercher的旅游混沌模型过于繁杂，不清晰，各构成要素间的关系不明确，逻辑关系混乱；虽然体现了旅游系统作为复杂系统的非线性，但其中的反馈关系未能清晰的体现；未能很好地解释旅游系统中非线性关系产生的原因。

（三）旅游系统模型的重构

通过对旅游系统模型的总结、分析与归纳，在现有的旅游功能系统模型、旅游地理系统模型以及旅游复杂系统模型的基础上，汲取旅游系统模型的基本构架与思想，对旅游系统模型进行重构，力求进一步完善旅游系统的科学体系。endprint

本文认为旅游系统是一个复杂的非线性系统，同时亦是一个开放的系统，不断地与外界进行物质、能量和信息的交换，主要由三个子系统构成，分别是旅游客源地系统、旅游目的地系统以及旅游媒介系统，其中，媒介系统既是旅游者和信息的流动通道，亦是旅游业的区位之所在，旅游业作为媒介存在于旅游目的地、旅游客源地以及它们两者之间。虽然此系统与Leiper的旅游地理系统拥有类似的组成要素，但其组成架构却不尽相同。在旅游空间结构的研究中，旅游系统绝不仅仅是单个旅游目的地与单个旅游客源地的关系，而是具有多个客源地、多个目的地的系统以及多个集散地系统间复杂关系的系统，一个客源地面对的是多个目的地的选择，而一个目的地亦存在多个客源地市场。因此，不仅目的地和客源地之间存在关系——供需关系，目的地与目的地之间、客源地与客源地之间以及集散地与集散地之间亦存在关系——竞争与协同，其中竞争是促进旅游系统不断演化的内在动力，而协同则是维持系统稳定的重要因素。各个子系统之间以及子系统内部存在相互作用的耦合关系，一旦外部或内部的某个因子发生改变，旅游系统内部的子系统便会在正、负反馈循环的作用下，逐步催化循环，使子系统与子系统之间发生循环，最终形成超循环模式，对整个旅游系统产生影响。最终，该因子对系统的影响又通过系统的反馈结构对系统产生新的影响，使系统不断的处于动态的演化之中，保持系统活力。因此，本文通过分析借鉴众多学者的研究成果，以Leiper的旅游地理系统模型为基础，以自组织理论为立论依据，构建了旅游复杂系统模型（图5）。

另外，旅游复杂系统模型可基于旅游客流的角度进行以下阐释：旅游者出游会存在多种情况，其中最主要的三种，第一，旅游者从客源地流向目的地后再返回客源地；第二，旅游者从客源地流向第一个目的地再流向N个目的地最后再返回客源地；第三，旅游者从客源地借道于N个集散地流向目的地最后返回客源地，其中，N个集散地有可能成为旅游者的潜在目的地。

图例： O1、O2——旅游客源地D1、D2——旅游目的地C1、C2——旅游集散地

图5旅游复杂系统模型

二、旅游系统演化现状及机制

（一）旅游系统演化研究现状

关于旅游系统演化方面的研究尚属起步阶段，其研究多是基于国外旅游系统演化研究的成果。其研究主要集中在一个焦点——旅游复杂系统自组织演化；研究范围方面多集中于旅游地的系统演化研究，旅游系统的整体性演化研究很少；研究理论方面，多基于自组织理论，但研究往往只涉及一个或两个相关理论，基于整个理论体系的应用研究相对较少。

在旅游地系统演化方面，张惠等[9]（2004）从旅游系统的角度探讨了旅游地生命周期问题并构建了旅游演化模型，提出旅游产品是旅游地演化的动力，其他要素是影响旅游地演化的外在因素。目前比较有影响的是杨春宇等[10]（2007，2009）对于旅游地系统演化机制及规律的探讨，他以旅游地供求关系为线索构建了系统演化模型，探讨了旅游地生命周期和旅游地自然环境承载力两个子系统之间的耦合关系，研究了基于这种耦合关系的旅游地系统演化的机制及其规律，同时，他们亦提出了一种新的研究视角，即把旅游地演化系统投影到以二者为子系统耦合构成的低维空间来研究，克服了旅游地演化系统的复杂性以及不确定性。陈志军[11]（2008）从区域尺度的角度构建了不同发展阶段的区域旅游空间结构演化模式，并以江西省为例提出了旅游系统的空间结构优化思路。

在旅游系统整体性演化研究方面，高军等[12]（2011）提出的演变趋势模型为我们认识旅游系统演化奠定了良好的基础，他们试图从系统整体的角度提出旅游系统演变趋势模型，包含旅游系统演变趋势概念模型、运用该概念模型定量分析旅游变化趋势的旅游系统演变趋势数学模型，根据该模型可以深入认识旅游的“真正”变化趋势、旅游的波动变化趋势、重大事件对旅游的影响，从而增强对旅游变化过程与变化趋势的认识，提高旅游预测的准确程度，并为旅游发展评价和旅游决策提供更为科学的依据。阎友兵和张颖辉[13][14]（2012）基于自组织理论对旅游系统演化进行了系统的分析，为研究旅游系统的整体性演变理清了思路，他们认为旅游系统作为动态开放的复杂系统，其自组织演化经历了“自创生——自维持——自扩张——新的自创生”的螺旋式发展阶段。吴文智和赵磊[15]（2012）基于非线性的角度，分别对旅游系统内部旅游者与旅游目的地二元结构之间的动态演化博弈分析，以及对异质性旅游系统之间进行系统协同演化建模分析。

（二）旅游系统演化机制

旅游系统的演化基于自组织理论，自组织理论是研究自组织现象和规律的理论集合，目前还没有形成统一的理论指导，而是一个理论群，包括耗散结构理论、协同学、突变论、混沌理论、分形理论和超循环理论[16]。旅游系统外部因素以及内部的各种构成因素都是通过自己的作用力来影响系统演化的进程，由于旅游系统是个复杂的非线性系统，其内部各种要素之间是一种耦合关系，因此其对旅游系统的影响并不是直接的，而是旅游系统内各作用力（这些作用力性质不同，大小不等，方向不一，在不同时空维度下各作用力处于不断变化的状态）之间的相互作用所最终形成的耦合力整体地影响着系统演化过程[17]。竞争和协同是旅游系统自组织演化的动力机制，竞争是系统演化的最活跃动力，协同是系统整系统性和相关性的内在表现；竞争与协同相互依存，如果只有竞争，系统就会越来越不稳定，最终走向解体；如果只有协同，系统就会失去演化的动力，也不可能有新的发展[18]。

旅游系统是一个开放性和非平衡性的非线性复杂系统，由各种子系统及影响因素共同构成，是一个典型的耗散结构系统。任何因素的变化都可能会导致其以系统内部的竞争和协同作用为基本动力，以耦合关系为基础，形成正、负反馈循环，并以超循环的模式进行的催化循环，最终通过涨落达到有序。基于混沌理论，一旦外部刺激或是内部构成因素发生一定的变化，旅游系统便会在耦合力的作用下从有序状态变为新的无序状态，形成一个新的耗散结构系统，如此往复循环演化（图6）。其中，正反馈循环对系统的演化起“自催化”与“自激励”的作用，从而促使系统不断产生出新生事物，这也是系统自我更新、发展，向前演化的通常形式。但正反馈循环总是起放大作用不断加剧系统偏离平衡。与此同时，旅游地长时间持续发展所产生的负面积累效应有可能在未来某一时刻超出其承载阈值，从而为旅游地的衰落埋下了伏笔；后者对系统的演化起“自稳定”和“抑制”作用[17]。而催化循环过程一般存在子系统之间以及子系统内部的物质、能量和信息的循环流动。endprint

图6旅游系统演化机制图

三、结论

本文通过分析借鉴众多学者的研究成果，以Leiper的旅游地理系统模型为基础，以自组织理论为立论依据，构建了旅游复杂系统模型，虽然与Leiper的旅游地理系统拥有类似的组成要素，但其组成架构却不尽相同；在旅游空间结构的研究中，旅游系统绝不仅仅是单个旅游目的地与单个旅游客源地的关系，而是具有多个客源地、多个目的地的系统以及多个集散地系统间复杂关系的系统，一个客源地面对的是多个目的地的选择，而一个目的地亦存在多个客源地市场。另外，本文从旅游客流的角度对旅游复杂系统模型进行了进一步的阐释。模型建构是旅游系统研究的框架，而系统演化机制的认识则是旅游系统研究的核心。因此，本文基于自组织理论的理论群以及相关研究的成果，探究了旅游复杂系统的演化机制，竞争和协同是旅游系统自组织演化的动力机制[18]，系统内任何因素的变化都可能会导致其以系统内部的竞争和协同作用为基本动力，以耦合关系为基础，形成正、负反馈循环，并以超循环的模式进行的催化循环，最终通过涨落达到有序。

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Research on Model Analysis and Evolution of Tourism System

LENG Shaofei； WU Guoqing

（Shanghai Normal University， Shanghai 200234， China）

Abstract：Under the new situation， tourism is booming， but tourism system an important tool for the tourism analysis is difficult to meet the need of analysis of current various kinds of tourist phenomenon. First， this paper analyzed the current situation and deficiency of the existing tourism functional system， geography of tourism system and tourism complex systems of three kinds of typical system model. Second， based on Leipersgeography of tourism system， constructed tourism system suitable for the present stage of tourism phenomenon analysis model， and attempted to make a new interpretation from the perspective of tourist flow. Finally， based on the results of the theory of self-organization theory and related research group， discussed the intrinsic mechanism of tourism system evolution， used to predict the future trend of tourism system.

演化过程研究 篇7

1 区域低碳创新系统的内涵及自组织特征

1.1 区域低碳创新系统的内涵及结构

低碳发展背景下,创新系统向生态效率跨越式的功能性转变被认为是必然的发展趋势[3]。为了更有效地挖掘环境问题及其潜在解决方案中的内在联系,Geel等[4]将社会网络与制度框架的低碳转型纳入创新系统概念中。本文认为区域低碳创新系统是在实现“节能、减排、降耗”绿色生态经济目标的低碳发展途径中,由特定区域内,各种与低碳创新相关联的主体要素(低碳型企业、高校、科研机构、政府、中介及金融机构等)和环境要素(低碳资源、制度、政策要素等)的相互作用下,为创造、储备、使用和转让低碳创新技术、产品、工艺和服务提供媒介和平台的复杂网络系统。该系统以地域和低碳技术为双系统边界,创新主体要素居于系统核心位置,承担执行功能,环境要素则贯穿于该系统运行中的各个阶段,与主体要素之间相辅相成。区域低碳创新系统相比于其他创新系统的本质区别是,该系统将传统的系统演化目标从社会、经济价值的实现增加到生态价值3个维度,兼顾更加全面。该系统的结构模型,如图1所示。

1.2 区域低碳创新系统的自组织特征

自组织理论源于自然科学系统领域,目前,该理论的规范与方法论广泛应用于社会经济系统的革新、组织、动态演化等领域[5,6,7,8]。区域低碳创新系统演化是在一定区域内,多个低碳创新过程的聚合与叠加,是低碳创新集聚发展的过程,该系统演化不但符合自组织复杂适应系统的发展规律,而且具备该系统典型的4大特征。

1.2.1 开放性

区域低碳创新系统的区位指向和低碳技术范畴具有很大的模糊性。另外,随着低碳创新项目的完成或参与主体间的优势互补性丧失,部分创新主体的参与是动态的。区域低碳创新系统从外界输入低碳发展趋势、低碳生活理念、低碳生产物资、人才、技术等,通过系统内部的低碳资源整合向外界输出低碳技术、产品、工艺、服务等作用于外部要素,通过“无碳”“减碳”“去碳”等低碳创新技术达到“低污、低排、低能”的生态目标。

1.2.2 远离平衡态

区域低碳创新系统作为一个开放的系统,基于时间维度,各低碳创新主体进入系统时间存在差异,且各创新主体要素发展速度不一致;基于空间维度,低碳创新意识的形成、低碳创新知识的获取、低碳创新产品的生产在系统内部分布不均,系统关键环境要素在各创新主体间的聚集程度也不均衡,并产生资源、信息等的流动和动态互换。

1.2.3 非线性

区域低碳创新系统规模增量并非仅是各状态参量投入值的累加。基于边际效用递减规律,对系统进行低碳创新政策刺激,或追加低碳研发投资到一定临界值时,系统边际效益产出增速变缓甚至呈递减趋势。同时,系统各主体要素由于所扮演角色、承担职能的不同,以及低碳创新能力的差异,必然存在一定的竞协关系。

1.2.4 随机涨落

区域低碳创新系统作为一个处于非平衡态的复杂开放系统,以能源需求多样化、原材料低耗化、生产过程低排化为指导目标,系统结构调整,产品更新换代,企业重组和政府政策变更等都会引起涨落。这些看似偶然的随机涨落正是区域低碳创新系统演化的有利影响因子,通过非线性放大形成可导致系统宏观态势改变的巨涨落。

1.3 区域低碳创新系统的自组织演化方式

邵云飞等[6]将创新系统自组织演化分为原有创新范式下的自稳定和新旧创新范式交替过程中引发的自重组两大阶段。区域低碳创新系统沿原有创新轨道进行低碳创新活动,一般是直接参与生产的人员局部改进或消费者建议的结果,属于渐进式低碳创新活动,即自稳定。传统低碳创新范式为区域低碳创新过程中各个系统要素之间的非线性作用提供了稳态环境与发展模式,各参量变化在可预测范围内。该方式下的涨落回归,对系统演化产生增强作用。另外,区域低碳创新系统主体要素在新旧创新范式交替下从事低碳创新活动,否定原有局部低碳创新模式,系统结构、性质和功能发生质变,多种新的低碳创新范式形成,实现自创生。通常是低碳创新型企业、高校、科研院所研发活动的结果。此时,系统内部涨落随机性大,对系统未来发展状况预测难度大。区域低碳创新系统在选择机制下,通过非线性作用向符合低碳发展的技术范式演化,即自重组。该系统自组织演化过程,如图2所示。

2 区域低碳创新系统自组织演化过程模型

2.1 基本假设

H1:在特定时空内,区域低碳创新系统自组织演化受到低碳经济、低碳社会的发展要求,生态环境、资源禀赋的倒逼和约束。系统演化会由于传统型区域创新系统与区域低碳创新系统内企业的激烈竞争而产生波动;具有协同关系的主体之间,通过互补优势产生的叠加作用对系统演化速度及增长幅度起到增强作用,称之为系统演化的序参量。

H2:区域低碳创新系统演化程度可用系统演化各阶段的整体发展规模表示。考虑到系统各主体要素自身能力的局限性、低碳资源等环境要素的稀缺性、市场规模的有限性等因素,其整体发展规模存在上限,且忽略到周期性因素,则其演化状态曲线表现为“S”型。

2.2 Logistic改进模型与数理分析

2.2.1 模型构建

Logistic方程由R.Pearl首次提出,现广泛应用于种群数量增长演化的研究中[10]。本文用来表示区域低碳创新系统的总体发展规模增长情况。基于以上假设,本文在对Logistic标准原始方程Yx+1=βYx(1-Yx)[11]改进的基础上构建该系统自组织演化过程模型如下:

其中:Q(x)表示区域低碳创新系统在x时期的整体规模参量;P表示区域低碳创新系统发展规模极限或市场最大承载量;a表示区域低碳创新系统的自然增长率或产品扩散率,且a>0;b表示区域低碳创新系统的随机涨落项。

2.2.2 模型分析

本文首先对Logistic演化模型式(1)作积分处理,此时令初始值Q(0)=Q0并代入公式,得到区域低碳创新系统演化方程的初始解为

其中:C为常数,其具体数值由极值P和系统初始规模Q0决定。式(1)表示区域低碳创新系统自组织演化速度。当a>0,即d Q(x)/dx>0,区域低碳创新系统的演化速度曲线呈现“N”型,式(2)、(3)表示该系统演化曲线呈现“S”型,如图3所示。

由图3可知,x1时刻,系统积聚达到规模经济。随着区域内低碳创新系统规模的扩大,低碳创新资源、信息、人力、资本等出现竞争,负面效应大幅涌现,即x2时刻。之后,系统发展速度迅速减慢,当两者效应等同时,创新系统发展达到均衡,即x3时刻,创新系统的规模不再增长。此时出现3种情况:一是区域低碳创新系统结构升级,低碳创新环境不断完善,创新系统开拓了更广阔的市场容量,研发出新的低碳技术和相应的配套技术,提升了生态环境的承载量,发展路径为S1;二是系统规模趋于稳定,系统内部要素被锁定,发展路径为S;三是系统内部缺乏适度的管制规则,恶性竞争严重,环境要素不能被合理利用,系统整体竞争力降低,加速了系统主体要素的退出,导致系统退化,发展路径为S2。

对式(1)再次求导,进一步研究该系统演化过程及速度变化规律,如下:

此时,该系统在x时刻演化速度的加速度用式(4)来表示。令d2Q(x)/dx2=0,因为0<Q(x)<Px,可得到该系统演化曲线拐点Q(*x)=P/2,将此点带入式(2),则可知:

此时,区域低碳创新系统演化速度的最大值为

进一步对公式(4)求导,得到Q(x)的三阶导数:

同时,令d3Q(x)/dx3=0,则可得:

将两解带回公式(2),则可得:

这样可得到区域低碳创新系统规模的增长速度为

2.2.3 结果分析

综合上述计算与推导可知,区域低碳创新系统演化速度曲线存在2个关于x*对称的拐点,分别是(x1,a P/6)和-(x'1,a P/6)。随时间x的延长,该系统演化曲线存在一条Q(x)=P的渐近线,且演化曲线与速度曲线存在3个拐点。傅首清[12]将区域创新网络演化分为初始、离散、整合、集群以及优势创新五个阶段,分析得出该网络不断向优势创新阶段演化。本文结合区域低碳创新系统自组织特性,将其自组织演化过程分为4个时期,如表1所示。

3 区域低碳创新系统自组织演化各时期特征分析

3.1 孕育期

该阶段,新兴的低碳创新技术较为隐蔽,符合低碳化市场需求的产品刚刚入市,通常是若干具有龙头作用的创新型企业为取得低碳领域技术、产品等方面的突破与创新,发起低碳创新活动,是以自身为凝聚源,寻求能力、资源互补的创新参与主体,自发性低碳创新企业、产业开始集聚,高校、科研院所以及专业的中介服务机构有关低碳创新领域的发展尚不完善,政府开始初步干预,此时区域内低碳创新技术演化轨道多样化。

3.2 成长期

该阶段,区域低碳创新系统内部主体要素之间以及与外部要素之间的共享性和互补性最大化,系统达到了前所未有的开放性,低碳创新技术逐步成熟、完善,低碳产品需求信息越发明确、稳定,各低碳行业标准逐渐形成。系统产生的积聚效应和规模优势吸引更多企业加入,具有较强的“吸虹效应”。高校和科研机构有关低碳创新的研究大量开展,中介服务机构开始向集聚区域集中,低碳创新文化开始形成。

3.3 成熟期

该阶段,区域低碳创新系统内外部低碳创新资源、信息等要素的交流趋向稳定。系统创新主体间以自主、协同创新为主,知识溢出效应明显。系统内部微涨落较多,系统内外部熵流处于平衡对冲。低碳型新能源开发利用程度最大化,低碳创新产品实现标准化,低碳创新生产工艺实现规范化,低碳创新服务更加迎合低碳化需求。相关低碳行业竞争态势进入白热化,核心低碳技术潜力不复存在,技术主导转变为价格主导。

3.4 衰退期

该阶段,区域内低碳创新技术趋同,优势互补性消失,低碳产品、工艺和服务供过于求。现有低碳产业亏损局面开始产生,系统内外部关系网络开始解体,低碳发展空间逐渐缩小,大量优质创新型企业外迁,低碳创新环境恶化,低碳环境要素由于稀缺或转移,供给能力下降,低碳创新活力减弱,系统功能衰退。该系统各个时期演化特征,如图4所示。

4 结论与建议

研究表明,区域低碳创新系统自组织演化各时期,系统结构、主体职能、创新模式以及文化理念都在潜移默化地发生变更。该系统在演化过程中表现出的自组织特性,有利于认清其演化本质,利于系统内部低碳创新主体更好地调配创新环境要素,协调系统内的竞协关系,延长系统自组织演化的发展、成熟的作用期,避免或缩小系统衰退风险。

基于区域低碳创新系统的开放性和非线性特征,政府在制定政策时,应多项权衡,动态适宜地协调系统多方利益;系统内部主体要素、环境要素的涨落为系统演化提供能量,可通过引导市场需求低碳化,优化低碳资源要素配置,增加碳减排限制,规范产业低碳生产标准及流程,造就有利的随机涨落,不断寻求打破系统内部平衡的时机。因此,培育区域低碳创新系统,应充分考虑并遵循不同演化阶段下系统发展和演化规律,使各主体要素能为实现系统总体目标达成共识,营造适宜低碳创新系统演化的区域环境,提升区域低碳创新系统的运行效率,实现可持续发展。

参考文献

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[11]王雨飞,倪鹏飞.高速铁路影响下的经济增长溢出与区域空间优化[J].中国工业经济,2016(2):21-25.

演化过程研究 篇8

目前, 国内外学者对煤的孔隙结构演化进行了大量的研究工作, 揭示了孔隙度、孔隙体积、孔径分布及比表面积等特征的变化规律。本文以哈密长焰煤为研究对象, 在煤热解实验的基础上, 对煤热解过程中不同温度下哈密长焰煤的孔隙结构演化特征进行了分析[4,5]。

1 实验与方法

1.1 煤样的选取

本实验研究选取的煤样为新疆潞新公司哈密鄯善沙尔湖煤矿6号煤。选取煤样10kg, 煤样采用多层塑料包装以防止水分的蒸发和散失, 经破碎机破碎至5mm以下, 并密封保存作为试验用煤, 编号并密封保存。

1.2 实验设计与方法

将煤样作绝氧处理, 然后分别放入马弗炉中, 在隔绝氧气的条件下对煤样进行加热热解, 对于每组的6个样品 (重量100g, 粒度小于20mm) , 其实验初始温度均设为常温, 而实验终温为100℃, 200℃, 300℃, 400℃, 500℃和600℃共6个温度点, 当升温至不同试验终温后, 恒温一段时间后 (约1h) , 取出样品在绝氧容器中自然冷却至室温。采用压汞方法, 对加热过的煤样的孔隙结构进行分析。

为了便于研究, 将孔隙按其孔径的大小进行分级, 孔隙分级的标准为:微孔 (直径<10nm) 、过渡孔 (直径10～100nm) 、中孔 (直径100～1000nm) 、大孔 (直径>1000nm) 。

2 孔隙比表面积随热解温度的演化特点

图1为煤样热解过程中总孔隙比表面积随温度变化曲线, 由图1可以看出, 煤样在常温下的总孔隙比表面积最大。随着煤热解温度不断升高, 总孔隙比表面积逐渐减小, 在300℃时的比表面积远小于常温状态并达到最低。300℃以后, 随着煤热解反应的不断加剧, 比表面积略有增加, 变化幅度不大, 在400℃以后, 总孔隙比表面积趋于稳定。

图2为煤样热解过程中不同孔隙比表面积随温度变化曲线, 由图2可以看出, 无论煤热解的温度多少, 微孔和过度孔的孔隙都是组成煤的比表面积的主要孔隙, 这说明在煤热解过程中, 煤的原有孔隙虽然不断增大, 但随着煤热解的加剧, 挥发分的不断逸出, 有很多新孔隙的产生, 使微孔和过渡孔内表面积很大。

3 结论

3.1 常规热解条件下, 哈密长焰煤的总孔隙比表面积逐渐减小, 在300℃以后略有增加, 但变化不大;微孔和过度孔是组成煤比表面积的主要孔隙, 在热解过程中伴随大量新孔隙的产生。

3.2 哈密长焰煤属于年轻的长焰煤, 随热解温度的升高, 煤的孔隙结构发生了根本性改变, 既生成了许多大孔隙又有新的微小孔生成。0～300℃孔隙结构变化不大, 呈缓慢增加趋势, 300℃～600℃发生剧烈的物理和化学变化, 孔隙结构迅速增大。

参考文献

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[3]张玉涛, 王德明, 仲晓星.煤孔隙分形特征及其随温度的变化规律[J].煤炭科学技术, 2007, 35 (11) :73-76.

[4]刘铁峰, 房倚天, 王洋.煤高温快速热解规律研究[J].燃料化学学报, 2009, 37 (1) :20-25.

演化过程研究 篇9

产业集群理论的历史渊源可以追溯到古典区位理论中的集聚理论和马歇尔关于产业区的论述,但其形成和发展是在20世纪90年代,迈克尔·波特在古典区位理论和马歇尔的理论基础之上,形成了完整的产业集群理论。波特认为,产业集群是一组在地理上靠近的相互联系的公司和关联的机构,它们同处或相关于一个特定的产业领域,由于具有共性和互补性而联系在一起,产业集群具有提高集群内公司生产率、 促进创新、促进新业务[1]的效应。

在探讨产业集群的形成和发展过程中,越来越多的学者将网络性视为集群的本质属性,认为产业集群形成与发展的过程就是集群中行为主体之间资源交换与整合以及资源促进主体提升创新能力、主客体彼此作用,从而构成集群复杂关系结构网的过程[2]。这样,网络结构就成为产业集群研究的一个重要内容。 根据Nohria的观点,要分析产业集群的创新问题,就必须要从集群的网络结构出发,集群网络中各组织成员在集群创新过程中的创新方向可根据其在网络中的地位和职能得到很好的指引,集群网络引导了成员行为,反过来,成员行为集体性地影响了集群的演化发展,可以说,组织成员的行为和集群产业的创新绩效密不可分[3]。

集群网络具有动态演进性,很多产业集群的发展历史证明了产业集群的成长过程存在某种生命周期形态,存在一个从出生到衰退的过程。Tichy从时间维度考察了产业集群的演化过程,将产业集群的生命周期划分为诞生阶段、成长阶段、成熟阶段和衰退阶段[4]。实际上,集群网络结构的演化也表现为集群网络结构的不断优化过程。随着集群的发展,集群中形成的分工网络、社会网络、知识网络和、创新网络空间网络也在不断优化,这些网络的优化首先要求网络结构优化,即集群内节点关系的合理化、高级化合有序化。Nelson研究表明,区域创新的成效并非完全取决于区域资源投入总量,它还应该与区域内各创新主体之间的资源配置、资源共享方式和各主体之间合作方法有关[5]。健康高效的合作形式远胜于个体创新绩效,而这里的合作模式正是本论文中讨论的网络结构创新优化。

2东湖高新技术产业集群发展历程

东湖高新技术产业集群的发展可以从东湖高新技术开发区的定位来看,从1984年的政府着手东湖经济小区规划问题,到1991年武汉东湖高新技术开发区(国家级高新技术产业开发区)获批成立,再到2009年东湖高新技术开发区被批复为全国第二家 “国家自主创新示范基地”,可以清晰地看到东湖高技术产业集群已经不断走向成熟。对此,本文从“萌芽阶段”、“起步阶段”、“发展阶段”、“成熟阶段”、对东湖的发展历程进行剖析。

2.1萌芽阶段(1984年以前)

东湖周边地区在武汉较早地形成了一个注重高新技术人才培养的试验基地。1971年,原华中工学院在全国高校中率先设立了激光教研室,1977年率先设立了激光专业,培养激光专业的高层次技术人才,也推动了激光技术在东湖经济小区的产业化。几乎在同期,1974年国家以武汉邮电学院和国家电信总局528厂作为基础,组建了武汉邮电科学研究院, 集中力量投入光通信系统的研究,并于1976年拉出了中国的第一根光纤,1982年首次开发完成的市话光纤通信系统投入实际应用。在这一阶段,虽然产业集群的概念还没有正式提出,但东湖周边地区已经成为光电企业聚集的场所,具备了产业集群的初步特征。

2.2起步阶段(1984年到1990年)

东湖周边地区坚持以高新技术带动经济发展的战略,为其发展打下了坚实的基础,以至于在1984年国家文件下发之后武汉政府直接将其列入武汉的经济小区发展计划。东湖经济小区在政府的权威认证下,也吸引了大量的外资和优秀人才力量。1988年, 国家在武汉与荷兰菲利浦公司合资创办了长飞光纤光缆有限公司。武汉地区的许多其它高校和科研机构,如武汉大学、中科院武汉分院、709所、717所等教育科研机构也都开展了光电子领域的人才培养或科研工作,使武汉成为光电子领域的科研和人才培养中心,为光电子产业的发展提供宝贵的人才、技术积累。 截至1990年底,开发区高新技术企业近百家,总收入2.8亿元,利润2 801万,开发区企业人均创收7万元。其中,人均创收在10万元以上的企业有25家[6]。

2.3发展阶段(1991年到2008年)

1991年,武汉东湖高新技术开发区(国家级高新技术产业开发区)获批成立,这标志着东湖经济小区规划的完成和东湖高新技术开发区的开始。东湖经济小区经过萌芽阶段蜕变成为高新技术开发区之后, 对人才和资金的吸引力更强了,众多高新技术创新团队的加入使得东湖高新技术开发区充满了生机和活力,其科研创新能力得到了提升,开发区域企业总收入也呈指数型增长,从1991年的4.26亿元增长到2008年的1 750亿元。从1991年到2009年,东湖高新技术开发区在长达18年的发展阶段中不断吸取经验,构筑了完善的高新技术产业生成、培育、发展、壮大的“四级跳”模式,即从大学(科研机构)科研、大学校园内或周边的孵化、大学科技园和专业孵化器孵化、最后到高新区成规模发展的科技成果转化链条, 形成了新企业、新产业自动生成机制[7]。

2.4基本成熟阶段(2009年至今)

2009年,东湖高新技术开发区获批“国家自主创新示范基地”,是继中关村之后国务院批准的第二家自主创新示范区。除了在企业数量、规模和开发区总收入等方面继续扩张之外,开发区科技成果转化效果明显,产业特色明显,特别是在光电子产业方面具有引领示范作用。目前,开发区平均每天都有10多家企业诞生,其中绝大部分是科技型中小企业,开发区已经从最初的“政策特区”,到“资本特区”、“人才特区”,再转型到现在的“创业特区”,对东西部地区高技术产业发展有着示范意义[8]。

3东湖高新技术产业集群发展过程中的网络结构演化分析

在对东湖高新技术产业集群发展的过程即产业集群网络结构的建立和优化过程。从网络视角对东湖高新技术产业集群发展历程进行回顾和分析,可以发现集群各发展阶段发展呈现出一定的网络结构演化规律。

3.1萌芽阶段集群网络节点的涌现

在东湖高新产业集群发展伊始,原华中工学院、 武汉邮电科学研究院等科研中心率先成立进行研究工作,为高新技术产业发展提供技术支撑。这一阶段产业集群已经进驻了一定的企业,而且大多数企业与科研院所有着较为紧密的联系,这意味着集群网络的节点开始涌现。但是每个企业之间彼此相对独立,分工合作的密度和强度都非常弱,集群内部分工网络和社会网络尚未真正建立,因此无法产生明显的合作效应。这种发展现状就像一个个彼此独立的节点一样, 整个集群则由这些节点构成形成了残缺的网状结构。 如图1所示:

3.2起步阶段集群网络结构的初步构建

进入起步期之后,由于政府的规划和倡导,集群内的企业和科研机构逐渐林立,企业孵化器体系也都逐渐被引进,企业间的合作也都开展起来,东湖高新产业集群五大产业基地———国光纤通信综合开发基地、激光技术研制和产品开发基地、新材料和高技术元件生产基地、计算机软件工程开发基地、生物技术开发基地—逐渐形成。集群内还创立了武汉东湖新技术创业者中心,为创业者提供了一个很好的平台去培养新兴企业作为集群强有力的后援力量。此时的东湖高新产业集群已然形成了一个集群网络的架构体系,产业集群中社会网络、分工网络、知识网络、空间网络逐渐出现,但网络体系尚未健全,企业间联系强度不够,结构也比较凌乱,集群各要素之间的联系渠道稀疏,具体如图2所示:

3.3发展阶段集群网络结构不断优化

截至2009年,集群内注册公司1 918个,并诞生了首个年总收入超过100亿元的高新技术企业——— 武汉邮电科学研究院,年总收入50亿元的企业6个, 开发区上市公司总数达到25个。这些大企业连带着新兴企业一同组建起新的集群网络体系。大企业在集群网络中的地位相对较高,与集群内其他节点的联系也较为紧密,连接方式也更多一些。以这些大企业为中心的相关产业网络相对更加完善和健全,它们辐射出来的局部区域的社会网络、知识网络和分工网络都趋于成熟。但是局部的网络放置于大环境中也只是一个小元素而已,俯视全局,整个集群的网络结构体系仍然不够成熟,集群中的联系仍需要加强,具体如图3所示。

3.4基本成熟阶段网络结构相对完善

在被批复为“国家自主创新示范基地”后,东湖高新技术产业集群创新导向越发明显,集群网络结构的调整也更多的为创新服务。在这一阶段,集群内的分工完整而细致,群内成员职能划分较为明显,分工之后形成的学习效应和规模效应更加促进该成员在该领域的发展;集群内知识网络体系健全,在一定条件下实现集群内的知识经验共享,缩短新兴企业的不适应期,以及增强企业的创新管理能力,以高新技术带动产业区经济发展,以成熟的教育机制培养高新技术的后备力量;金融、中介、信息等服务结构在集群中起到了重要的作用,权威且实用的中介体系可以促进集群元素间的沟通与交流和规范企业交流规则,有利于企业间长期合作,有利于集群资源的合理配置。总体看来,集群中的网络结构变得相对完善,能够为集群内企业的发展和创新提供支撑。

4东湖高新技术产业集群网络结构演化特征分析

集群结构演化问题说到底还是产业集群内部成员的关系演化问题,是整个网络结构中各节点在不同时期自身网络地位和网络联系深度和广度的问题。 回顾东湖高新技术产业区的发展历程,东湖产业区的发展战略其实就是在不断地提升集群内各网络节点实力,不断加强网络节点的联系,不断完善网络节点之间的交流方式,以增强集群整体的网络规模和网络效应。对集群网络结构演化的特征可以从以下几方面分析。

4.1政府政策在对集群网络结构的形成有着重要的推动作用

与国内大多产业集群情况类似,政府在东湖高新技术产业集群企业的早期聚集和集群网络结构的初步形成起到了重要的推动作用。可以说,在分工网络、社会网络、知识网络和空间网络这几个方面,东湖高新技术产业集群早期建立的最明显的网络为空间网络,表现为一定规模的企业空间集聚,虽然这种早期的空间聚集主要是通过提供土地和税收等优惠政策以及劳动力价值优势等条件来吸引企业进区而形成的,产业技术链没有形成,缺乏合理的分工协作,但政府的政策优惠对集群的初期发展起到了重要的推动作用。此后,湖北省和武汉市不断为东湖高新技术产业集群的发展提供支撑,特别是东湖高新产业集群被批准为国家自主创新示范区后,湖北省、武汉市以及东湖高新区考察了多个城市的经验,出台了财政税收、科技成果转化、股权激励、支持新兴产业组织承担国家重大科技项目政策试点以及政府采购试点等多个方面的政策,取得了显著的效果,如组建了物联网、 智能电网、三网融通等29家产业技术创新联盟,有力的增强了集群网络的密度、规模和资源丰富程度。

4.2龙头企业和龙头产业起到了明显的带动作用

培育发展壮大龙头企业,使其成为技术创新的主体和网络的增长中心,是企业发展和集群网络形成的重要手段。烽火科技集团(即武汉邮电科学研究院) 是东湖高新产业集群的龙头企业,在光通信三大领域(通信系统、光纤光缆、光电器件)具有深厚技术背景, 在集团的发展过程中催生了集群网络的节点,集团现已拥有多家上市公司、控股公司、全资公司与合资公司,随着网络节点的增多,衍生企业的合作广度扩大, 有效地获取知识和技术。除了烽火科技集团外,东湖高新产业集群成功培育了一批龙头企业:在光通信产业领域,涌现了长飞光纤、华工科技、凡谷电子、精伦电子等一批在国内外具有较强影响力和知名度的行业领军企业;在激光领域,涌现出了华工激光、楚天激光、光谷激光、金石凯激光、科锐激光等一批全国激光产业龙头;在生物医药产业领域,培育了人福科技、马应龙药业等龙头企业;在环保产业领域,培育出了凯迪电力、都市环保、天澄环保等龙头企业。在高技术服务业领域,光谷软件园、光谷金融港、光谷创意产业基地等一批专业化载体建设迅速,集聚了一批国际知名的大企业和原创型中小企业。这些龙头企业的发展为集群网络中的网络完善和升级提供了重要的支撑。

4.3研发支撑与创新导向推动网络结构完善

演化过程研究 篇10

大型工程规模庞大、技术复杂、施工难度高、科技含量高、建设环境复杂,在建设过程中往往产生众多技术难题,严重阻碍建设进程的正常开展。此外,大型工程对社会影响巨大,作为业主主要组成部分的政府部门希望能够突破工程关键技术实现自主创新,以带动工程建设水平以及相关产业的发展。苏通大桥斜拉锁的自主研发就是一个很好的案例。

在苏通大桥的建设过程中,由于对斜拉锁的性能要求较高,当时国内还没有能够生产达标产品的企业,因此最简单的解决办法就是从日本的新日铁公司购买成品。然而,直接从国外购买会产生两方面的问题:一方面,由于技术垄断,国外商家会借机提高价格,从而增加工程建设的成本;另一方面,在大桥的后期维护过程中,如果出现损坏需要更换,还必须从国外购买。在这种情况下,宝钢集团公司通过制造技术研究和技术创新,形成了“双张紧+限径模”工艺、“主导工艺+微调”整体优化、“三度控制”热镀锌操作等三大关键技术,生产制造出了高强度、低松弛、具有良好扭转性能的国产桥梁斜拉索用高强度(1770 MPa级)镀锌钢丝[1]。宝钢技术创新的成功,不仅解决了苏通大桥建设中的问题,还带动了钢材制造业的发展,为实现国家的发展战略作出了巨大的贡献。

可见,在大型工程建设过程中,技术创新具有重大战略与实际意义。在我国,大型工程建设一般采用分段总承包模式,业主与承包商签订总包合同,承包商负责设计、施工、采购等全过程的工作。但对于战略物资的采购或研发,业主便需要参与其中。本文将业主作为创新的主要组织者,供应商作为创新的主要实施者,利用演化博弈的理论方法探讨技术创新过程中业主与供应商的合作机制。

1 问题描述

目前关于大型工程技术创新的研究主要集中在概念、模式以及运作机理等方面。李迁等(2006)在分析大型工程技术创新特征的基础上,探讨了技术创新系统构成的多主体要素、网状的结构关系和多方面的运作机制[2];李江涛和许婷(2010)探讨了大型工程“产学研”技术创新模式中各创新主体的重要作用及其动态演化[3];谢洪涛和王孟钧(2010)基于系统动力学构建了组织主体创新动机影响因素的耦合分析模型,分析了制约技术创新的组织因素[4];李民等(2012)利用解释结构模型(ISM)技术构建了大型工程项目自主创新激励结构模型,分析了激励要素之间的结构关系[5];张德华等(2011)从认知的角度分析了技术创新过程中主体如何运用经验、技能和知识进行技术问题的分解和重构[6];此外,王孟钧等(2012)、张镇森和王孟钧(2012)分别对重大工程项目技术创新网络的协同要素、协同机制以及作用机理进行了探讨[7,8]。然而,技术创新是一个复杂的过程,具有目标约束性、组织协同性等特点,需要通过资源(技术、知识与智慧)整合与协调,形成新能力的涌现[8]。在工程技术创新过程中,涉及到业主、承包商、供应商、设计单位、施工单位、科研机构、专家和顾问等多个主体。因此,能否使主体间形成稳固的合作关系是决定技术创新成败的重要因素之一。

一般来说,我国大型工程的业主都具有政府背景,在资金、专家等资源方面具有一定的优势,如果在技术创新过程中为技术创新实施者提供相关支持,则能够大大提高技术创新的效率,从而增加工程建设的总体收益。另一方面,如果仅由业主组织开展技术创新,存在的问题是业主缺乏相应的专业知识且对技术难题本身不够了解,因此不利于技术创新;如果仅由供应商开展自主创新,虽然对工程技术与技术难题本身比较了解,但会因资源缺乏或成本过高而效率低下甚至难以开展。如果业主能够与供应商相互合作,形成联盟,则一方面能够提高创新的效率,降低风险,增加总体收益;另一方面通过对超额总收益进行合理的分配,使双方获得比不合作时更高的收益,使双方具有持续合作的动力。可见,在业主与供应商的合作过程中实现了风险分担与利益共享,形成合作关系。因此,本文所要解决的问题为:通过研究合作机制来探讨如何合理分配双方的超额收益以及分担风险,使双方具有持久合作的动力。

2 模型的建立

2.1 符号的定义

假设在工程技术创新过程中,业主与供应商进行博弈,双方的策略集都为{联盟,不联盟}。当双方联盟时,业主与供应商合作,供应商选择自主创新,业主提供资金与专家等资源支持,使技术创新的效率提高,从而增加工程的总收益,并减少由风险所造成的损失。其中,业主是工程建设的主导者,对超额收益以及风险减少值(通过合作尽量将风险转移给供应商)有分配权。此外,双方为了联盟都要付出一定的成本。当双方不联盟时,双方获得不合作状态下的收益;若一方选择联盟而另一方选择不联盟时,则联盟方要付出合作所支付的成本而无法获得超额收益,选择不联盟方则收益不变。根据上述关系,定义模型中的符号如下:

记业主为O,供应商为C。

UO:业主在非联盟状态下的收益;

UC:供应商在非联盟状态下的收益;

ΔU:业主与供应商在联盟状态下的超额收益;

α:业主对超额收益的分配系数,0≤α≤1;

AO:业主为合作支付的成本;

AC:供应商为合作支付的成本;

RO:业主非联盟状态下的风险损失;

RC:供应商非联盟状态下的风险损失;

ΔR:双方联盟状态下风险损失的减少值;

β:业主对风险减少值的分配系数,0≤β≤1;

γ:风险发生的概率,0≤γ≤1。

为了分析简便且不失一般性,上述符号都假设为正,且ΔU>UO+UC。

2.2 模型构建

在大型工程技术创新过程中,业主与供应商博弈的支付矩阵如表1所示:

3 模型演化稳定策略分析

根据表1可得业主和供应商的支付矩阵分别为:

设业主在工程技术创新过程中采取联盟策略的概率为p,供应商采取联盟策略的概率为q。根据演化博弈的复制者动态方程[9]:

$\frac{\text{d}\text{p}}{\text{d}\text{t}}=\text{p}\cdot (1-\text{p})\cdot (1‚-1)\cdot \text{Ο}\cdot (\text{q}‚1-\text{q})$ (3)

$\frac{\text{d}\text{q}}{\text{d}\text{t}}=\text{q}\cdot (1-\text{q})\cdot (1‚-1)\cdot \text{C}\cdot (\text{p}‚1-\text{p})$ (4)

该方程表明,根据生物进化原理,如果一个策略的支付比种群中其他策略的平均支付高,那么这种策略就会在种群中不断发展。

将(1),(2)代入(3),(4)可得复制者动态方程为:

$\frac{\text{d}\text{p}}{\text{d}\text{t}}=\text{p}\cdot (1-\text{p})\cdot [(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})\cdot \text{q}-\text{A}{}_{\text{Ο}}]$ (5)

$\frac{\text{d}\text{q}}{\text{d}\text{t}}=\text{q}\cdot (1-\text{q})\cdot \{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]\cdot \text{p}-\text{A}{}_{\text{C}}\}$ (6)

令得到当αΔU+γβΔR>0且(1-α)ΔU+γ(1-β)ΔR>0时,在平面S={(p,q); 0≤p,q≤1}上,有5个平衡点,分别为Ⅰ(0,0)、Ⅱ(1,1)、Ⅲ(0,1)、Ⅳ(1,0)、Ⅴ$\frac{\text{A}{}_{\text{C}}}{(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}}$,$\frac{\text{A}{}_{\text{Ο}}}{\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}}$。

根据Friedman(1991)提出的方法,可以用雅可比矩阵方法分析均衡点的稳定性,其判定平衡点稳定性的系数矩阵为[10]:

$\text{F}=\left[\begin{array}{cc}(1-2\text{p})\cdot [(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})\cdot \text{q}-\text{A}{}_{\text{Ο}}]& \text{p}\cdot (1-\text{p})\cdot (\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})\\ \text{q}\cdot (1-\text{q})\cdot [(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]& (1-2\text{q})\cdot \{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]\cdot \text{p}-\text{A}{}_{\text{C}}\end{array}\right]$

分别将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 5个点代入系数矩阵F中,得到:

$\text{F}{}_{\mathrm{Ⅰ}}=\left[\begin{array}{cc}-\text{A}{}_{\text{Ο}}& 0\\ 0& -\text{A}{}_{\text{C}}\end{array}\right]$

$\text{F}{}_{\mathrm{Ⅱ}}=\left[\begin{array}{cc}\text{A}{}_{\text{Ο}}-(\text{α}\text{Δ}\text{Η}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})& 0\\ 0& \text{A}{}_{\text{C}}-[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R})]\end{array}\right]$

$\text{F}{}_{\mathrm{Ⅲ}}=\left[\begin{array}{cc}(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})-\text{A}{}_{\text{Ο}}& 0\\ 0& \text{A}{}_{\text{C}}\end{array}\right]$

$\text{F}{}_{\mathrm{Ⅳ}}=\left[\begin{array}{cc}\text{A}{}_{\text{Ο}}& 0\\ 0& [(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]-\text{A}{}_{\text{C}}\end{array}\right]$

$\text{F}{}_{\mathrm{Ⅴ}}=\left[\begin{array}{cc}0& \text{p}\cdot (1-\text{p})\cdot (\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})\\ \text{q}\cdot (1-\text{q})\cdot [(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]& 0\end{array}\right]$

其中,$\text{p}=\frac{\text{A}{}_{\text{C}}}{(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}}$,

$\text{q}=\frac{\text{A}{}_{\text{Ο}}}{\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}}$

因此,Ⅰ(0,0)、Ⅱ(1,1)为稳定结点,即博弈演化的稳定状态;而Ⅲ(0,1)、Ⅳ(1,0)为不稳定点,Ⅴ$\frac{\text{A}{}_{\text{C}}}{(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}}$,$\frac{\text{A}{}_{\text{Ο}}}{\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}}$为鞍点,如图1所示。

由图1可知,承包商与供应商博弈的长期演化结果为Ⅰ(0,0)或Ⅱ(1,1),即要么都选择不联盟,要么都选择联盟。如果双方博弈的初始状态在D区域,即四边形ⅡⅢⅤⅣ,则博弈演化的方向向Ⅱ(1,1)收敛,即双方逐渐走向联盟;如果双方博弈的初始状态在E区域,即四边形ⅢⅠⅣⅤ,则双方逐渐倾向于不联盟。下面,分别对影响双方联盟的因素进行分析,以获得促进双方联盟的有效手段。

4 模型演化稳定策略的影响因素分析

从上述分析可知,业主与供应商博弈演化的稳定策略是(联盟,联盟)和(不联盟,不联盟)。显然,前者比后者更有效率且有利于协调组织关系。然而,这两个策略都是稳定的,演化结果最终由D、E两个区域的面积大小所决定。下面,对影响两个区域面积大小的因素进行分析。

以E区域面积为例,其面积为SE=SⅠⅣⅤ+SⅠⅢⅤ,即:

$\text{S}{}_{\text{E}}=\frac{1}{2}\left(\frac{\text{A}{}_{\text{C}}}{(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}}+\frac{\text{A}{}_{\text{Ο}}}{\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}}\right)$ (7)

可见,AO,AC,α,β,γ,ΔU,ΔR共7个因素共同影响E区域的面积,分别对它们求偏导,得到:

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{A}{}_{\text{Ο}}}=\frac{1}{2(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R})}＞0$

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{A}{}_{\text{C}}}=\frac{1}{2[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]}＞0$

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{α}}=\frac{1}{2}\cdot \frac{\text{Δ}\text{U}\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}-\frac{1}{2}\cdot \frac{\text{Δ}\text{U}\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}$

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{β}}=\frac{1}{2}\cdot \frac{\text{γ}\text{Δ}\text{R}\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}-\frac{1}{2}\cdot \frac{\text{γ}\text{Δ}\text{R}\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}$

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{γ}}=\frac{1}{2}\cdot \left\{\frac{(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}+\frac{\text{β}\text{Δ}\text{R}\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}\right\}＜0$

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{Δ}\text{U}}=-\frac{1}{2}\cdot \left\{\frac{\text{α}\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}+\frac{\text{α}\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}\right\}＜0$

$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{Δ}\text{R}}=-\frac{1}{2}\cdot \left\{\frac{(1-\text{β})\text{γ}\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}+\frac{\text{γ}\text{β}\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}\right\}＜0$

从上述偏导数可以看出,AO,AC,γ,ΔU,ΔR 5个因素对E区域面积的影响是单调的,其中,随着AO,AC的增加,E区域的面积不断增加,即随着联盟成本的提高,双方向不选择联盟的方向演化;随着γ,ΔU,ΔR的增加,E区域的面积不断减少,即随着创新风险的增大、超额收益的增加、因联盟状态而减少的风险损失变大,双方向联盟的方向演化。上述结果与实际情况相一致。而γ,β对SE的影响是非单调的,进一步分析它们对SE的影响。

分别计算SE对α,β的二阶偏导数,得到$\frac{\text{d}{}^2\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{α}{}^2}＞0‚\frac{\text{d}{}^2\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{β}{}^2}＞0$,因此,当其他条件不变时,α,β的取值可以使SE取得最小值,即承包商和供应商联盟的概率得到最大值。

令$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{α}}=0$,得到:

$\frac{\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}=\frac{\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}$ (8)

令$\frac{\text{d}\text{S}{}_{\text{E}}}{\text{d}\text{β}}=0$,得到:

$\frac{\text{A}{}_{\text{C}}}{[(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}+\text{γ}(1-\text{β})\text{Δ}\text{R}]{}^2}=\frac{\text{A}{}_{\text{Ο}}}{(\text{α}\text{Δ}\text{U}+\text{γ}\text{β}\text{Δ}\text{R}){}^2}$ (9)

从式(8)与(9)可以看出:(1)双方因联盟所获得的收益包括两个方面,一个是超额收益,另一个是由风险损失降低所带来的收益,对这些收益的分配与双方为联盟而支付的成本正相关,这可以理解。因为业主在技术创新过程中付出了大量的资金与专家等资源,而且他也是技术创新的主要组织者与协调者,因此他在联盟过程中付出的成本明显高于供应商,对上述因联盟而获得的收益的分配一般也要高于供应商。(2)式(8)与(9)相同,也就是说,双方因联盟而减少的风险损失与因联盟而获得的超额收益内涵是一致的,而业主对风险损失减少值的分配系数与对超额收益的分配系数也是一致的。

5 模型拓展与加强联盟关系建议

上述模型并没有考虑双方不联盟对未来收益的影响。由于大型工程不仅要完成工程项目本身的建设目标,还要完成带动相关行业发展等战略目标。因此,具有政府背景的业主如果在技术创新过程中不为供应商提供支持,那么不仅无法获得超额收益,还将失去带动发展的机会,设未来收益的贴现因子为δO,损失的机会收益为kO;而对于供应商来说,如果选择不联盟,则会对未来的合作带来不良影响,并有可能损失一些合作或者增强企业竞争力的机会,设未来收益的贴现因子为δC,损失的机会收益为kC。由于上节已述,双方因联盟而减少的风险损失与因联盟而获得的超额收益内涵是一致的,因此为了在不影响问题特点的情况下进行适当简化,只考虑超额收益的分配,模型中的符号含义不变,考虑未来收益因素,则双方博弈的支付矩阵如表2所示。

根据表2,可得业主和供应商的支付矩阵分别为:

$\text{Ο}=\left[\begin{array}{cc}\text{U}{}_{\text{Ο}}+\text{α}\text{Δ}\text{U}-\text{A}{}_{\text{Ο}}& \text{U}{}_{\text{Ο}}-\text{A}{}_{\text{Ο}}\\ \text{U}{}_{\text{Ο}}-\text{δ}{}_{\text{Ο}}\text{k}{}_{\text{Ο}}& \text{U}{}_{\text{Ο}}-\text{δ}{}_{\text{Ο}}\text{k}{}_{\text{Ο}}\end{array}\right]$

$\text{C}=\left[\begin{array}{cc}\text{U}{}_{\text{C}}+(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}-\text{A}{}_{\text{C}}& \text{U}{}_{\text{C}}-\text{A}{}_{\text{C}}\\ \text{U}{}_{\text{C}}-\text{δ}{}_{\text{C}}\text{k}{}_{\text{C}}& \text{U}{}_{\text{C}}-\text{δ}{}_{\text{C}}\text{k}{}_{\text{C}}\end{array}\right]$

将上式分别代入复制者动态方程(3),(4),得到:

$\frac{\text{d}\text{p}}{\text{d}\text{t}}=\text{p}\cdot (1-\text{p})\cdot [\text{α}\text{Δ}\text{U}\text{q}+\text{δ}{}_{\text{Ο}}\text{k}{}_{\text{Ο}}-\text{A}{}_{\text{Ο}}]$ (10)

$\frac{\text{d}\text{q}}{\text{d}\text{t}}=\text{q}\cdot (1-\text{q})\cdot [(1-\text{α})\text{Δ}\text{U}\text{p}+\text{δ}{}_{\text{C}}\text{k}{}_{\text{C}}-\text{A}{}_{\text{C}}]$ (11)

令得到当δOkO>AO且δCkC>AC时,在平面S={(p,q); 0≤p,q≤1}上,有4个平衡点,分别为Ⅰ(0,0)、Ⅱ(1,1)、Ⅲ(0,1)、Ⅳ(1,0),利用雅可比矩阵方法分析均衡点的稳定性,可知Ⅰ(0,0)为不稳定源出发点,Ⅱ(1,1)为演化稳定状态点,Ⅲ(0,1)、Ⅳ(1,0)均为鞍点,如图2所示。

由图2所示,在双方因不联盟而带来的未来收益的损失大于合作成本的情况下(δOkO>AO且δCkC>AC),双方长期演化的结果是(联盟,联盟),而其他策略均不稳定。当双方的初始状态为不联盟时,会因不联盟而带来的未来收益的损失大于合作成本而使任何一方都不满足于现状;当初始状态为一方选择联盟而另一方不选择联盟时,则合作的一方为了追求未来的收益而具有联盟的持续动力,而不联盟的一方则因为考虑未来收益的损失而希望改变原先不联盟的策略,最终演变的结果为双方均选择联盟的策略,并因合作而获得超额收益且不损失未来收益。

综合上述分析,得出加强业主与供应商联盟关系的方法如下:

(1)在不考虑联盟对未来收益影响的情况下,可以通过降低联盟成本(AO,AC),提高超额收益(ΔU)、因联盟而风险减少所获收益(ΔR),使联盟参与方所得的收益与其付出的成本成正比等手段来促使双方博弈向联盟的方向发展。

(2)在考虑联盟对未来收益影响的情况下,除了上述手段,提高双方未来收益贴现值(δOkO,δCkC),即增强业主自主创新的战略意识、完善供应商评价体系(如声誉评价系统)等,也是促使双方博弈向联盟方向发展的重要方法。

6 结论

本文针对技术创新过程中业主与供应商的合作问题,通过建立双方博弈演化模型,研究超额收益的分配及风险分担机制,探讨影响双方合作的关键因素。研究结果表明,采取降低联盟成本、提高超额收益、增强业主自主创新的战略意识、完善供应商评价体系等措施可以有效促进双方合作。

在大型工程建设过程中,技术创新是一个重要问题,本文仅从合作机制设计的角度探讨了创新主体合作关系的建立与加强问题,而关于技术创新中的知识管理、创新模式与路径等问题,则将在下一步研究中进行深入探讨。

摘要：大型工程建设规模庞大、技术复杂,往往需要通过技术创新来解决技术难题。本文利用演化博弈的分析方法,探讨大型工程技术创新过程中业主与供应商的利益共享与风险分担机制,以加强技术创新关键主体———业主与供应商之间的合作,从而提高大型工程组织技术创新能力。研究表明,诸如降低联盟成本、提高超额收益、增强业主自主创新的战略意识、完善供应商评价体系等手段可以加强双方在技术创新过程中的合作。

关键词：大型工程,技术创新,合作机制,分配系数

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供应链演化的内涵及其机制研究 篇11

关键词：供应链演化；复杂自适应系统；核心企业；内在作用机制

中图分类号：F252 文献标识码：A

Research on Supply Evolution Chain

NIU Wen-xue

（City College,Dongguan University of TechnologyDongguan523106,China）

Abstract:Supply chain system is a complex economic system composed of a cluster of affiliated enterprises, and the evolution of supply chain is a self-organizing and environment-adaptive pracess. The core enterprise is the criterion to measure the status of supply chain.In the process of supply chain evolution, the interactionhas two aspects: supply chain and the environment (supply chain to supply chain), the self-organization effect in supply chain (enterprise to enterprise).Innovation is the impetus of supply chain evolution. Learning and shareing of information knowledge and the fluent circle of resource all paly important roles in supply chain evolution. Differentation,selection and maintainance are the basic mechanism of the interaction in supply chain evolution.

瞬息变幻的市场环境和个性化的顾客需求导致了现代企业经营理念和经营模式发生了根本转变：从内部资源走向了整合内外资源的战略选择、从竞争模式走向了竞合模式、从控制管理模式走向了分治管理模式等。这些都反映了管理中无处不在的复杂性，传统的方法在解决管理复杂性问题方面显得力不从心，于是人们开始尝试运用现代系统科学研究成果来解决管理难题。

有学者指出：复杂性科学是21世纪的新兴科学。^[1][2]复杂性科学为我们提供了对复杂决策问题进行策略性思考的系统思维，这是一种致胜思维，使我们了解未来与现在，而现在将创造光辉的未来。^[1]复杂自适应系统理论（Complex Adaptive System）是研究复杂性的一种科学理论，它是遗传算法创始人荷兰德1994年在美国圣塔菲研究所提出的，它的核心思想是适应性造就复杂性，简单主体行为能够造就宏观层次上的复杂涌现。同时，现在已经有文献从不同角度论证了供应链是个复杂自适应系统^[13-8][10]，那么供应链的发展演化也应该具有CAS的特性，基于这种理论前提，接下来笔者就试着给出供应链演化的定义、内涵、界定指标和内在演化动力机制，最后指出了研究供应链演化问题的意义所在。

一、供应链演化的定义

供应链是个由关联企业群体组成的复杂经济系统，其演化是一个由自组织与环境适应混合作用的系统演化过程。由于人类特有的学习能力，供应链系统演化既不同于机械系统单纯的能量转换，也不同于生物系统的自然选择过程，而是在差异、选择、维持三个基本机制作用下，由个体到群体的渐进累积的环境适应过程。

供应链演化以自组织过程为基础，实际上就是说，供应链演化应是以市场机制为基础，自组织过程就是对市场环境适应的过程，既然是个适应过程就意味着存在优胜劣汰，而这恰恰需要市场机制来实现。因此，从市场运行的意义上讲，可把自组织过程视为“有意行为的无意结果”(卢瑟福，1994)。这一观点同样可追溯到亚当·斯密(1776)“看不见的手”的术语，即个人所追求的自我利益，通过自发的市场作用而产生未预期的宏观社会利益。供应链的演化也就是组成企业在追求个体简单目标的行为下而涌现出来的系统特征结果。

在供应链系统演化过程中，要素的正常流动是供应链这一复杂系统运行和不断发展的基础，学习是供应链系统群体能力增长和不断进行创新的途径，而创新是供应链演化的内在动力，知识共享是供应链系统形成所带来的好处和整体集聚力增强的原因之一，信任是供应链内企业各种合作关系的建立基础并促进链内企业发挥协同效应达到“1+1>2”效果。

在供应链中要素正常流动表现在物流、信息流和资金流通畅传递，减小流动成本，只有这样供应链才能具有动态适应市场环境的能力，如果供应链的网络结构是人类身体的骨架的话，供应链内的“要素流”就是营养载体——血液。另外，要素正常流动也是市场机制得以发挥的基础，前面提到市场机制一个重要方面就是优胜劣汰，资源流向效率高的作业流程环节。供应链演化也是一个资源动态组合的过程，所以要素流动是供应链演化的基础。

创新是供应链演化的内在动力。按照CAS理论观点主体都是自主追求自身利益，而非一种控制管理模式，那么在供应链演化中主体的行为导致了供应链类型的改变，然而主导主体行为的背后动机又是什么呢？那就是企业所具有的最根本特性——追求利益最大化，核心企业在供应链中价值分成上有着利益优势，于是企业就会追求成为核心企业，改变现状的方法是唯一的——创新。因此，可以从根本上讲链内企业创新行为是供应链演化发展的根本内在动力。

供应链内部学习行为和信息共享程度都会影响其创新行为，我们知道创新活动包括两个环节：创新成果形成阶段和创新推广阶段。在创新成果形成阶段，信息共享减小了创新行为的风险，供应链作为一个整体系统，任何环节创新都不是孤立的，只有把握了供应链上整体信息后，创新成功概率就会加大。供应链内的学习行为直接影响了创新成果推广效果。供应链中每个企业的创新只能是某个环节的创新，而市场接受的是供应链整个流程的结果（最终产品或服务），所以创新如果要得到收益，必须使得能够让其在供应链上推广。这种推广不是复制，而是其他环节配合这种创新使得供应链的最终产出在市场上获得差异优势，进而整个链条获得超额利润。如想得到预期结果，供应链内部必须进行充分学习，这就要求内部企业必须是学习型组织。

二、供应链演化的界定指标

笔者认为核心企业的类型是供应链系统形态的标志，核心企业的改变意味着供应链系统内部主体作用模式和整个系统特征发生转变。核心企业处在供应链上的不同环节决定着供应链的类型。比如：以生产型企业为中心、以终端销售企业为中心、或以上游原材料为中心等不同类型供应链。

处在供应链演化中不同阶段的供应链类型是没有高级与低级之分，因为供应链系统的演进是一个与环境变动适应的过程，不同的环境造就了不同的供应链类型，而衡量供应链演化的最显著指标就是核心企业类型的变迁。

三、供应链演化的内涵

供应链的演化具有双层含义：首先，将供应链作为整体来研究，链链之间的相互作用促进了供应链演进，其间供应链间相互作用也会导致整体产业环境变化；其次，就单个供应链而言，它的演化将是一个学习积累的过程，创新是内在根本动力，组成单位的创新行为是供应链上核心企业演变的内在原因，然而，核心企业的演变也恰恰带来了供应链的演化。据此，供应链的层次关系对其演化的影响体现在两个方面：链链之间的作用关系及链内企业之间的作用关系。

（一）链链之间关系

供应链演化中，根据供应链提供的最终产品或者服务之间的关系，可以把供应链之间的作用关系可以分为以下三种：共生、寄生和竞争。

1.共生。在供应链演化过程中供应链之间的共生性主要体现在处在共生关系的供应链之间有着很强的互补关系，双方的合作大于竞争。供应链间合作共生关系的结果是非零合博弈，它强调供应链间积极争取多层次、跨领域的战略合作，共享资源，集成要素优势，实现双赢或共赢的市场策略。

2寄生。供应链演化中，有些企业由于资金、或者经营策略定位等原因使得它经常的模仿别人而不进行研发投入，那么这些模仿和被模仿的供应链之间就是一种寄生关系。这种寄生关系阻碍了供应链上的创新行为，它加大了供应链创新的成本和风险，正是由于供应链间寄生关系的存在使得供应链上关系管理成为必要，寄生关系的存在使得创新型供应链的技术外溢风险加大，为减小风险供应链上关系管理成本加大，再加上创新外溢风险使得整个供应链创新动力消减，整体来讲这种供应链的寄生关系不利于整个产业的发展。

3.竞争。因获得或使用资源上的相同或相近使得供应链之间必然产生竞争，这些资源包括自然资源、客户资源、市场资源、政策资源、服务资源、人力资源、以及各种物质资源。竞争主要在持相同策略的供应链之间发生，这种关系加大了供应链创新的动机。

（二）链内企业之间关系

供应链内部企业间是种竞合的关系，竞争体现在不同环节对整体产品或服务的贡献上，也即每个环节所取得的价值。我们相信企业的本性是竞争，为了本身利益最大的竞争是永不停息的。供应链上的企业都有成为核心企业的欲望，成为核心意味着处在供应链的高附加值生产环节，在供应链整体经营策略中的影响力也会变大，最终将获得在供应链内部交易中的有利地位。

供应链内部竞争时刻存在，但不是零和竞争博弈，而是为着一个共同的目标——供应链整体竞争优势的提升，这样大家合力把整个蛋糕做大，每个企业获得利益的绝对量也就变大。其实，供应链上企业间的合作是基于单个企业的产品或服务都不能满足市场需要，只有把整个链条整合起来才能获得市场认可。

在供应链演化中，竞争使得供应链型态出现激进性改变，合作使得供应链系统更加稳定，所以供应链演化是从稳态到另一稳态的动态系统演化过程。

四、供应链演化的机制

供应链系统自身的有效演进意味着在同环境的动态适应过程中，缺乏生命力的组织形式及其功能被逐步放弃和退化，被保留和发展的是更有效的组织形式。因此，如前所述，供应链演化机制也就是环境适应机制。供应链系统的环境适应过程可被归为三大机制的共同作用，即：差异、选择和维持。

（一）差异

差异是指供应链之间及供应链中企业在资源及要素禀赋、适应性行为模式以及组织形式上的不同。供应链系统演化中的自组织与环境适应过程的有机组合，可以说正是始于某个横截面上个体之间规划差异与其他差异的初始状况。企业个体之间的差异意味着某种竞争优势或劣势。识别、利用或消除差异，是企业个体及供应链群体自组织及其发展演化的前提。在供应链演化过程中企业之间及供应链之间的差异主要体现在禀赋、行为模式和组织模式等方面。

（二）选择

在社会经济系统中，企业同其生存环境相适应是达成生存目标的前提条件。在供应链中，各个企业的适应过程又可分为主动适应与被动适应。在宏观层次上讲，所谓主动适应是指企业可以通过主动学习和创新而在组织变迁中引入某种正反馈机制，带来短期内的激进式组织形态变化；而被动适应过程强调了环境中惰性因素的制约，通常通过特定的负反馈机制决定了系统的稳定性和长期中的渐进式变迁。

在微观层次上，企业的经营策略也有主动适应环境和被动适应环境之分，前者主要反映在企业会根据市场主动创新自己的生产经营，这种创新将会改变其在供应链中的地位；后者是指供应链内那些坚持被动配合经营策略，它被动配合的是供应链上主动创新企业的策略，由于创新型企业的行为使得供应链在整个市场竞争处于优势，如果那些被动配合企业想留在此系统中享有这一市场优势，它们必须被动适应由于自身所在供应链的改变而带来的市场环境变迁。

（三）维持

维持意味着组织的存续，既包含对系统原有结构及其有效机能的遗传，也包含对学习中所获得的成功变异的保持。维持主要源自于前面提到的组织惯例，组织惯性又来源一些企业经营中的转换成本，正是由于这些成本的存在使得企业不可能迅速应对市场变化而改变自己的组织模式。

企业及供应链组织形式通过对经营活动中的成功模式的复制而得延续，而且正是由于系统中这些基本惯例的延续，极大地缩短了系统组织适应环境的时间。但另一方面，也正是因为惯例的存在，也可能使得企业及供应链的环境适应性受到限制，甚至造成适应成为不可能。

在供应链演化发展中，那些对自己经营现状不满意的企业更容易打破维持机制，它们的行为如同生物遗传学里的变异，维持则就如同生物基因。我们关注是那些能够遗传的变异，也就能够打破现存“维持”而成为未来“维持”的突变。

五、结束语

笔者在研究供应链演化问题上，采用的是一种系统思维，而不是线性的、简单因果关系的思维模式。因此，对今后供应链上开展其他相关研究有一定的示范借鉴意义。

从研究结果上来讲，笔者首先剖析了供应链演化中的动力机制和主体作用模式，指出了供应链系统的演化发展是一个集体动态过程，就像人类历史的发展演变一样，每个人都在推动着人类社会的发展，这就可以改变一些企业盲目把自己定位在供应链上“核心位置”的战略错误。企业清晰制定了战略理念，就可以合理的配置资源，可以避免在有限资源配置、机会选择以及战略投资上由于决策失误带来的重大损失，进而获得竞争优势。

其次，企业在经营目标选择和供应链绩效管理上必须明白，各种管理都是为了达到一个Pareto最优^[10]，这是因为各个企业之间是一种互动的关系，而不是控制与被控制的关系。

最后，供应链上的企业必须使自己成为一个学习型组织，因为供应链系统是一个动态演进的学习系统，动态演进意味着供应链时刻处于变化中，包括外在环境的改变和企业内部经营管理模式的变革，企业只有具备了快速学习能力才能应对瞬息万变的经营环境。

参考文献：

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演化过程研究 篇12

软件构件技术如今已经受到软件工程研究者们的普遍关注,并已发展成为软件工程的一个重要研究领域。在软件过程研究领域Osterweil等人提出“软件过程也是软件”[1],很精辟地阐明了软件演化过程与软件之间的关系,即软件演化过程和软件本身一样是被人们开发出来的。构件技术在软件演化过程设计中同样可以起到重要作用,本文引入过程构件技术的目的是要将软件演化过程(SEP)模型封装在构件中,构件之间采用统一接口,构件通过连接件进行交互,用构件与连接件拼接出整个演化过程模型。从总体上看,基于过程构件的过程建模是一种自底向上的风格。采用构件技术可以有效地控制演化过程的复杂性,支持演化过程的开发和复用,提高过程质量,同时还影响着过程设计开发中的资源配置和开发团队的组织以及其他各方面的活动,关系着最终过程产品的质量,因此研究基于构件的软件演化过程设计方法具有重要的意义。本文着重研究利用过程构件技术来设计软件演化过程,得出了一些有用的方法和结论。

1相关工作

在软件演化过程以及软件构件技术研究领域,许多专家学者已取得了很多成果。Lehman和Aoyama等人对软件演化过程作了大量研究,提出了许多关于软件演化过程的理论及实践方法[2,3,4];在软件演化过程的设计方法以及过程改进方面一些学者也做了大量研究[5]。在软件构件技术研究领域许多研究者已取得了丰硕的成果。文献[6]总结了构件技术的发展历史;文献[7,8]总结了这十年间的构件技术研究与实践进展。也有一些学者把软件过程与构件技术相结合,如文献[9]提出了一种基于体系结构的软件过程模型。

目前国内外有关过程构件技术的运用还相对较少,也没有涉及软件演化过程设计的相关文献。本文在前人的研究基础之上利用过程构件技术来设计和开发软件演化过程SEP,提出了一种利用过程构件来设计SEP的方法,试图通过构件技术提高过程设计效率、过程的可复用性和过程质量。

2软件演化过程SEP

持续演化是软件的一大特征,软件的演化性在软件工程中不断得到体现。软件演化过程SEP是软件不断更新和完善以满足用户需要的过程,也是软件自身不断成熟发展的过程。对软件的演化过程进行设计,构建软件演化的过程模型,有利于更好地对软件的演化进行管理、控制、规划、分析和度量,从而有效降低软件演化的成本,提高演化后软件的质量。

本文采用线性Petri网来描述SEP。Petri网是描述过程、组织和设备的规则特别是信息流的一个模型,是为了一致、准确地描述尽可能大量的与信息传递和信息转换相关的现象而设计的一种概念和理论[10]。用Petri网作为软件演化过程的描述工具,能够准确有效地反映出软件在演化过程当中的动态特征。

定义1 Petri网相关定义 三元组N=<C,A,F> 是一个网当且仅当:

(1) C与A为不相交的集合;

(2) F⊆(C×A)∪(A×C)是N上的二元关系,称为流关系。

设x∈N,·x={yyFx}称为x的前提,x·={yxFy}称为x的后提,则显然有:

x∈C⇔·x⊆A∧x·⊆A x∈A⇔·x⊆C∧x·⊆C

设x∈N,Inflow(x)={(a,x)(a,x)∈F,a∈N}称为x的输入流;

Outflow(x)={(x,a)(x,a∈F,a∈N)称为x的输出流。

有关Petri网点火规则及其它相关定义请参考文献[11]。

定义2 线性Petri网 五元组P=<C,A,F,entry,exit>是一个线性Petri网,当且仅当:

(1) (C,A,F)满足文献[11]所定义的Petri网定义及点火规则;

(2) entry称为入口,满足entry∈C∧·entry=0∧entry·=1∧entry唯一;

(3) exit称为出口,满足exit∈A∧·exit=1∧exit·=0∧exit唯一;

(4) 任意c1,c2∈C(c1≠c2)满足:·c1∩·c2≠ϕ⇒c1·∩c2·=ϕ,c1·∩c2·≠ϕ⇒·c1∩·c2=ϕ;

(5) 任意a1,a2∈A(a1≠a2)满足:·a1>1∨·a2>1⇒·a1∩·a2=ϕ,a1·>1∨a2·>⇒a1·∩a2·=ϕ;

(6) 不存在c∈C满足·c>1∧c·>1,不存在a∈A满足·a>1∧a·>1。

用Petri网建模通常需要考虑Token资源,本文由于不涉及Petri网的动态执行,因此将Token标识忽略,只对模型本身进行分析。图1表示的是一个线性Petri网,其中C={c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7,c8,c9},A={a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8},F={(c0,a1),(a1,c1),(c1,a2),(a2,c2),(a2,c3),(c2,a3),(c3,a4),(a3,c4),(a4,c5),(c4,a5),(c5,a5),(a5,c6),(c6,a6),(c6,a7),(a6,c7),(a7,c7),(c7,a8),(c7,a8),(a8,c9)},entry=c0,exit=c9。根据流关系F(也称为弧集)的语义可以看出A中的活动a1和a2串行执行,a3和a4同步执行,a6和a7互斥执行。图2(a)、(b)所显示的Petri网均不符合定义2的要求,因此不是线性Petri网。

定义3 软件演化过程模型 是一个线性Petri网P=<C,A,F,entry,exit>。C为一个有限条件集合,A为一个有限活动集合,C∩A=ϕ。entry和exit分别为过程开始和结束条件。

如图1就可以描述一个软件演化过程。过程是活动的集合,从活动a1开始执行并传递Token资源,直到c9得到Token后整个演化过程执行结束。条件集合确定了活动执行的条件,活动间执行的逻辑关系包括串行、同步和互斥三种。

3演化过程构件和连接件

3.1分层Petri网

由于Petri网自身的特性,在活动和条件较多,模型较复杂的情况下其复杂性会剧烈增加,产生“状态爆炸”,因此人们多半采用分层的办法,自顶向下地构造分层Petri网解决状态爆炸的问题,如文献[5]就提出了一种用基本块分层建模的方法。也可以将上层的一个活动细化为一个下层的Petri子网片段,如图3所示。采用上述分层技术存在分层粒度过细、过程复用性差、接口一致性难保证等问题。利用构件技术可以较好地解决这些问题。

3.2过程构件和连接件

定义4 演化过程构件 是一个四元组Com={Porti,Porto,Imp,Desc},其中Porti是输入端口,Porto是输出端口。输入端口和输出端口分别体现着Com执行的开始和结束,是Com与外界交互的唯一接口。Imp是构件的实现,对应着一个Petri网形式的软件过程模型。Desc是对Com的描述。Porti= {ID,Cons},Porto= {ID,Cons},其中ID为端口标识,Cons是端口附着条件。

定义5 过程连接件 是一个三元组Con={Interface,Imp,Style},其中Interface为Con的接口集合,Imp为连接件的实现,Style是连接件的类型。Interface= {If1,If2,…,Ifn},Ifi= {ID,Type,Activities},其中ID为接口标识,Type是接口类型,表示Ifi是输入接口或者输出接口,Activities表示接口附着的活动。Style∈{SERIAL,SYNCHRO,MUTEX},表明了连接件所代表的连接语义(串行、同步和互斥)。

从体系结构的角度看SEP就是由不同的过程构件和连接件连接在一起形成的拓扑结构。一个过程构件通常被看作是一个软件演化子过程,构件体封装了软件演化子过程相关的活动、条件和弧。连接件将具有逻辑关系的相关构件连接起来,保证构件按照正确的逻辑顺序执行,并提供统一的接口保证连接的正确性。

3.3图形描述工具

使用图形来描述构件和连接件的优点是简单直观。图4(a)和(b)分别表示的是演化过程构件体和构件的端口(图4(b)上方是输出端口,下方是输入端口)。输入和输出端口不但是构件与外界的交互,同时还确定了构件执行时Token资源传递的方向。图4(c)是完整的一个过程构件。

(a) 构件体 (b) 端口 (c) 一个完整的构件

图5(a)表示过程连接件的输出和输入接口(上方是输出接口,下方是输入接口)。(b)、(c)和(d)分别表示三种类型的连接件(串行、同步和互斥连接件),其所代表的语义是连接件的输入和输出接口所连接的构件需要被串行、同步或互斥的执行。一个串行连接件只允许拥有一个输入接口和一个输出接口,而同步和互斥连接件拥有一个输入接口和多个输出接口,或者多个输入接口和一个输出接口(图中所表示的仅是最多两个接口的情况,实际可以大于两个)。构件与连接件进行连接时总是构件的输入端口与连接件的输出接口相连,构件的输出端口与连接件的输入接口相连。图6表示一个包含四个过程构件和两个连接件的演化过程,图中用虚线表示构件与连接件被连接在一起。

(a) 接口 (b) 串行连接件 (c) 同步连接件 (d) 互斥连接件

3.4实现连接件和构件

连接件体现了演化过程中各构件间(即子过程之间)的执行关系。为了保证拼接后模型的正确性,即拼接后的Petri网过程模型能够正确点火执行,在连接件的实现中引入了虚活动va和虚条件vc,它们没有实际意义,仅用来传递token。一个连接件被实现为一个Petri网模型片段,图7是对图5(b)、(c)、(d)所表示的连接件的内部实现。

过程构件分为两种:原子构件和复合构件。原子构件是组成复合构件的最小构件单元,往往代表演化过程中的独立活动。一个原子构件由两个端口虚条件和一个活动构成,如图8(a)所示。复合构件可以由若干原子构件与连接件拼接而成,也可以由若干复合构件与连接件拼接而成,如图8(b)、(c)、(d)、(e)分别表示包含顺序、分支、同步和重复结构原子构件的复合构件(带斜线的构件表示原子构件)。

4基于构件的软件演化过程设计

4.1元模型

对于SEP的设计,我们可以采用一种称为元模型的抽象,不同的SEP设计方法都可以用这个元模型来表示。如图9所表示的元模型中,建模者分析客户对软件的演化需求,并在领域知识及现有软件系统设计的配合下提取出演化子过程,通过分析子过程间的逻辑关系从而导出组成SEP的结构(构件和连接件)。

图9中的矩形表示概念,箭头表示概念间的关联。客户是提出演化需求的相关人员,领域知识表示解决某一类问题的知识集合,现有软件系统设计是演化前的软件系统相关设计信息,演化需求描述了软件演化的具体要求,SEP子过程及其关系被实现为过程构件和连接件,SEP结构是元模型最终获得的组成SEP的构件和连接件描述。元模型揭示了设计SEP其实就是由演化需求导出SEP结构的一个过程。

构件的获得方式可以是从构件库中直接提取,或是按照实际需要自行设计得到。直接提取就是从以前建立好的可复用的过程构件库中直接取出合适的构件作为子过程的实现。自行设计就是如3.4节所说用Petri网描述工具自底向上地对构件进行实现,最后再按照构件间的逻辑关系使用连接件进行拼接后就得到完整的软件演化过程模型。

4.2拼接

在软件体系结构研究领域中,基于SA的构件组装过程中构件间交互的不匹配是一个核心问题,其原因是各构件的实现方式以及接口存在很多差异。而本文中的过程构件及连接件都是用统一的Petri网模型片断来实现的,因此构件和连接件的接口具有一致性,组装也就变得很容易了。

构件和连接件的拼接关系被转化为Petri网中一的条弧作为各Petri网模型片段间的衔接。弧从构件输出端口的条件指向连接件输入接口的虚活动,或从连接件输出接口的虚活动指向构件输入端口的条件。图10是对图6所表示的SEP的一个实现的例子,可以看出构造出的Petri网模型仍然保持了构件间的逻辑关系。拼接后SEP模型中增加了以下几条弧:(Com1.Porto.Cons,Con1.If1.Activities[0]),(Con1.If2.Activities[0],Com2.Porti.Cons),(Con1.If2.Activities[1],Com3.Porti.Cons),(Com2.Porto.Cons,Con2.If1.Activities[0]),(Com3.Porto.Cons,Con2.If1.Activities[1]),(Con2.If2.Activities[0],Com4.Pori.Cons)。

5结语

本文全面地阐述了基于过程构件设计软件演化过程的有关的概念和方法,提出了一种自底向上构造软件演化过程模型的方法,为演化过程设计提供了一些新的思路。对过程构件的实现采用自底向上的组合拼接方式降低了分层实现的复杂性,采用统一的Petri网描述工具保证了接口的一致性,并通过理论论证证明了采用构件技术描述SEP所具有的完备性。目前对软件演化过程设计的研究还相对较少,本文立足于对过程的设计进行研究,具有较大的创新性。

未来的研究工作包括:软件演化过程的体系结构、演化过程构件库的设计、构件的分类检索和提取、基于构件的过程改进等。

摘要：软件构件技术已成为软件开发的一种重要方法,同样过程构件技术在软件过程设计中也起着重要作用。过程构件技术对于提高软件过程的设计效率,增强过程的可复用性以及保证软件过程的质量有着十分重要的意义。主要针对软件演化过程(SEP)的设计,提出一种基于过程构件的过程设计方法,通过对过程构件和连接件进行连接与组装,最后得到以Petri网形式描述的软件演化过程模型。

关键词：软件演化过程,软件构件,过程设计,过程构件

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