超循环网络结构论文（精选6篇）
超循环网络结构论文 篇1
1 循环经济与旅游产业
1.1 循环经济概述
工业革命产生以来，社会生产力获得了迅猛发展，人类改造自然的能力飞跃提升，对自然与环境干预的规模、边界、范围也急剧膨胀，由此导致资源耗费速率加快，废弃物排放以几何级速度增加，资源和环境安全问题频频向人类告警。在上个世纪60年代，环境问题开始成为社会关注的一个焦点。1962年，美国生物学家卡逊发表了《寂静的春天》，用触目惊心的案例向人类敲响了工业社会环境危机的警钟。1972年，罗马俱乐部发表了《增长的极限》研究报告，第一次系统考察了经济增长与人口、自然资源、生态环境和科学技术进步间的关系，所提出的自然资源供给与环境容量无法满足人类外延式经济增长的观点引起了人们的广泛关注。同年，在瑞典首都斯德哥尔摩召开的人类环境会议上发表了《人类环境宣言》，标志着人类对环境问题的觉醒。因此，环境保护是循环经济理论产生的一个最直接的原因。循环经济作为一种思想古今中外皆有，但作为一种理念最初是由美国学者肯尼斯·博尔丁（Kenneth Boulding)1965年在其发表的《宇宙飞船经济学》一文中提出；英国环境经济学家大卫·皮尔斯和图奈（Pearce,D.W.&Turner,R.K,1990）首先使用了循环经济这一术语。伴随着可持续发展的浪潮，人类开始在农业、工业、服务业等多个领域，从生产、消费等多个维度来推进循环经济，在解决资源的有限供给与社会经济的无限增长矛盾方面，在解决构建人与自然和谐共存的社会方面正发挥着广泛而深远的作用。目前，德、日等发达国家正在把发展循环经济、建立循环型社会看作是实施可持续发展战略的重要途径和实现方式。我国也将循环经济发展作为一项重要战略。循环经济是相对于工业化以来高消耗、高排放的线性经济而言，它要求把经济活动组织成为“资源-产品和用品-再生资源”的反馈式流程和“低开采-高利用-低排放”的循环利用模式，所有的原料和能源都能在这个不断进行的经济循环中得到最合理的利用，从而使经济活动对自然环境的影响控制在尽可能小的程度；其目标是促进经济、社会、环境的科学与可持续发展。循环经济作为一种新型的、先进的经济形态，其运行遵循减量化（Reduce）、再使用(Reuse)、再循环（Recycle）的原则，在减量化、资源化的系统运行过程中，实施源头预防、全过程治理和末端治理三者联动，最大限度的实现资源利用和价值增殖。
1.2 旅游产业可持续发展需要循环经济
作为“朝阳产业”的旅游业在世界各地获得普遍发展认可的同时，其对经济、社会、文化、生态等方面也带来了意义深远的影响，并随着旅游大众化的进程出现了不可逆转的变化。旅游业在带来积极影响的同时，也不可避免出现了许多消极因素，因此有人提出旅游业并不是严格意义的“无烟工业”。因而，旅游业的可持续发展成了当今旅游业界所关心的一个重要问题。而循环经济被誉为实施可持续发展战略最重要和最现实的选择。我国著名旅游循环经济研究学者明庆忠也指出，“循环经济发展模式是推进旅游业可持续发展的有效载体”。循环经济作为一种发展范式，从形式上看是封闭的物质循环流经济，实质上是以自然生态系统的先在性为前提、遵循生态规律的生态经济，是一种新的发展理念、发展模式和经济形态，是对传统发展模式的挑战。旅游业是与环境密不可分的产业，如不能与环境和谐共生，其将成为短命产业。因而，在旅游产业发展中，只有遵循循环经济理论，履行循环经济实践，以生态效率为目标，在维护自然与文化的完整性、多样性、美学性基础上，满足代内和代际之间的需要，才能实现旅游业的可持续发展。
2 旅游循环经济系统与超循环理论
2.1 对旅游循环经济系统的基本认识
旅游本身是一个非线性、远离平衡态的复杂开放系统，国内外已有部分学者将一般系统科学与自组织理论运用到旅游研究中。Jafari(1992）认为：“为理解旅游业，有必要将其作为一个整体或作为一个系统来研究”；刘人怀（1986）是国内较早运用系统论的原理对旅游进行研究的学者；钟韵、彭华（2001）提出旅游是一个开放性的复杂巨系统，旅游研究要运用系统思维和系统方法；许多学者站在系统科学的角度，从系统的功能、属性、结构、自组织等方面展开研究，提出了各种旅游系统模型：旅游控制系统（王家骏，1999；李文兵，2003）；旅游功能系统（Gunn,1972;Leiper,1979;Vann,1981;Mill和Morrison,1985；吴必虎，1998；杨新军，1998）；旅游活动系统（刘锋，1999；吴人韦，1999；吴晋峰等，2001）；旅游经济系统（宋东涛，2001；王云才，2002）；旅游耗散结构系统（冯新灵，2003；王迪云，2006）；旅游混沌系统（Faulkner和Russell,1997;Mc Kercher,1999）。而本文认为旅游循环经济本身也是一个系统。旅游循环经济是一个由旅游产业系统与旅游资源系统、自然环境系统、社会文化系统复合构成的复杂系统，这个系统是在把握了自然生态系统、经济循环系统和社会系统的自组织规律后发展起来的。旅游循环经济作为一个复杂的网络系统，其各组成部分相互作用和嵌套构成了复杂的超循环结构和多重超循环结构。由于旅游循环经济具有自组织超循环性质和特征，通过正确地把握自组织超循环规律，可以加快旅游循环经济的形成和提高旅游循环经济系统运行效率，并为实现可持续旅游发展奠定基础。
2.2 超循环理论
超循环理论由艾根（M.Eigen）和舒斯特（P.Schuster）首先提出。它是关于自组织系统内部结构及其联系运行方式的理论。循环是指事物周而复始的运动，它既是系统联系的形式，也是系统发展的形式。自组织的系统循环反应包含三个基本层次：反应循环、催化循环和超循环。(1)反应循环是循环反应中较低级的组织形式，指一组相互关联的化学反应序列，其中某一步的一种产物恰好是先前一步的反应物；反应循环自身不产生催化剂，其来自系统外部（“外催化剂”）。(2)催化循环是反应循环的循环，是比反应循环高一级的组织形式，在整体上已是一个自催化和自复制系统；催化循环是靠系统内部自催化（“内催化剂”）和彼此相互催化（交叉催化）来驱动的循环。(3)超循环是比催化循环更高级的组织形式。在超循环中，复制单元既能指导自身的复制，又能对下一个复制单元的产生提供催化（包括自催化和交叉催化）支持。超循环通过自催化可以加速同一循环圈的运行效率，而交叉催化可以增强不同循环圈之间的耦合力，并且能够使系统获得整合功能。
超循环网络结构还具有以下功能：(1)自复制、自适应和自演化的功能。超循环是至少含有一个“催化循环”的循环，因而超循环网络系统在“催化循环”的自催化和交叉催化的作用下，必将具有自复制、自适应和自演化的功能。(2)整合功能。一个催化的超循环经过循环联系能够将自催化或自复制单元（子系统）更加紧密的连接起来，形成功能性整合的共生结合体。(3)非线性功能。因为超循环内部关系是非线性关系，所以能够有效展开系统内部各个子系统之间，以及系统与环境之间的相互作用。非线性作用将使超循环网络系统各组分和结构有更大的丰富性和多样性；使得物流、信息流、能流会聚起来，被系统充分利用。(4)高效功能。因为超循环具有特殊结构，所以超循环能够提高物质、能量和信息流等的利用效率。
3 旅游循环经济超循环模式及其形成条件
3.1 旅游循环经济系统的超循环网络结构
目前，国内外在倡导可持续旅游发展，实现循环经济与旅游产业对接方面主要是从企业、区域和社会三个层次来展开，彼此之间通过“交叉催化”的催化耦合作用，形成超循环网络结构：
3.1.1 企业层面的小循环
旅游企业是构建循环经济的基础，企业层面的小循环不仅有利于在企业经营层面实现资源节约化、生产清洁化、服务生态化，也有利于达到减少污染物，节省资源，保护生态环境的目的，从而实现旅游企业的可持续发展。在“自催化”（成本节约和利润增长）的推动下，旅游企业内部物质、能量、资源等自发循环（可视为反应循环阶段），从而实现企业经济增长与环境保护的双重效益。比如旅游酒店推行清洁生产技术，在产品销售阶段，向客人提供绿色销售，宣传绿色消费，拓展网络经营及绿色物流配送渠道，减少销售过程中的有形和无形资源损耗；在产品服务阶段，应积极引导客人保养维护酒店设施设备，倡导循环消费，如将客房卧具由“一天一洗”改为“一客一洗”等，将极大减少酒店经营成本。
3.1.2 区域层面的中循环
单个旅游企业在生产和劳务提供过程中所产生的废弃物、副产品不一定能完全为自身所回收利用，这需要到企业外组织物料循环。按照产业生态学的观点，旅游经济系统的综合性决定了它和许多产业之间存在“产业代谢”关系，即一个企业部门的废弃物可被另一个企业部门作为生产原料加以利用，企业“制造”的废弃物可以在更大范围内获得分解，企业之间通过“交叉催化”（共赢）耦合形成代谢和共生关系（可视为催化反应）。如旅游与农业、林业、渔业、畜牧业就可能耦合为观光农业、观光休闲果园、渔家乐、观光牧场等，与加工业、制造业耦合为加工（制造）场所参观、游览等，形成产业共生体。譬如北京蟹岛度假区以旅游循环经济理念为指导思想，按照生态链循环模式组织园区的生产经营活动，通过不烧煤、不烧油、不烧锅炉，综合利用地热、太阳能和沼气等绿色措施，基本实现物质能量大循环，污染物零排放，将农业生产与旅游活动有机结合起来，开辟了一条高效农业旅游途径，获得了良好的经济、社会、环境效益。
3.1.3 社会层面的大循环。
社会层面的大循环是旅游循环经济运行的重要组成部分,它是多个企业小循环、区域中循环基础上形成的多重超循环,具有复杂特性。社会层次上的旅游循环经济以生态系统建设为基础,构建以产业共生和物质能源循环利用为特征的,包括生态农业、生态工业和生态服务业在内的旅游产业循环体系。譬如我国许多地方开展的生态旅游城市(县、区)等建设就是社会层面的大循环。这种社会大系统超循环关联组织多样化,相互联系复杂化,在非线性关联作用下形成一个结构稳定,抗风险能力强运行高效的体系。
从上述可以看出旅游循环经济中的3个循环从形式上表现为复杂性依次上升，从功能上超循环结构具有较强的自适应能力。
3.2 旅游循环经济超循环网络结构形成的前提
旅游循环经济系统的内在本性是可持续发展，被动单调的反应循环结构不能满足这个本性要求，那么通过发挥政府引导与宏观调控和借助市场力量来调整系统结构，是超循环网络形成的重要前提。
3.2.1 发挥政府引导与宏观调控作用
一方面，发展旅游循环经济是一种全新的思维和理念，是一种全新的发展模式，并不是每个旅游企业和游客都能够主动理解和主实施它；另一方面，旅游循环经济系统是非均衡的社会大系统中的一个子系统，它必须与其它子系统耦合成社会大系统超循环结构，才能有效运行。因而，政府必须发挥引导与宏观调控作用，为旅游循环经济发展提供制度保障。比如为实施循环经济的旅游企业颁发绿色企业称号；对包括旅游企业在内的全社会督促落实《节约能源法》、《清洁生产促进法》等法规；推行绿色旅游业产值核算，改革现行的旅游经济核算体系，实施绿色会计、绿色审计、绿色旅游经济核算，将与旅游资源及生态环境资源的存量消耗、折旧、保护与损失费用纳入旅游企业成本核算中等。政府通过以上措施（起到“外催化剂”的作用）迫使旅游企业进行业务流程变革、技术管理创新和绿色环保生产，从而实现和提高企业赢利水平。
3.2.2 借助市场机制推进旅游循环经济发展
旅游循环经济超循环结构是一种连续运行不可隔断的整体性良性循环结构，需要一个统一、开放、竞争、有序的市场体系和完善的市场经济机制保障其运行。一方面，逐步完善旅游资源交易市场制度，健全价格机制，实现利益驱动；按照“污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则，大力推进生态环境的有偿使用制度；发挥价格杠杆作用，促使那些高污染、高能耗的旅游企业进行技术革新和改造，向低能耗、低污染的方向转变。另一方面，市场对绿色产品的旺盛消费需求将驱动旅游企业积极实施循环经济。在ISO14001环境标准体系的监测下，推广清洁生产和绿色制造技术；打造旅游的“吃、住、行、游、购、娱”六要素所涉及的绿色产业链条，在企业之间合作建立基于生态循环规律的旅游产业集群；可促使旅游企业加入社会化废弃物回收利用和无害化处理网络体系，转移或部分转移旅游企业处理废旧产品的职能和成本，减轻旅游企业负担。
4 结语
旅游循环经济有别于传统的旅游产业发展模式，是一种新型经济发展观。它不以追求自身利益最大化———效用最大化、利润最大化、产量最大化和成本最小化为目标，而是需要实现发展的“最优化”，即可持续旅游发展。超循环的发展观告诉我们要注意循环和交叉使用系统内部以及系统与环境的物流、能流和信息流，它通过要素之间的紧密结合和交叉催化能节约能量，提高系统运行效率，因而也是对可持续发展观的深化。因而，我们深化认识旅游循环经济系统超循环网络结构，遵循自组织超循环运行规律，将企业、区域、社会三个层面的循环统筹考虑，才能加速旅游循环经济的形成，才能最终实现旅游产业的科学、协调、持续发展。
论循环经济的超循环系统发展模式 篇2
我国经济的发展已经到了一个十字路口, 转型成为了当前经济发展热门的话题之一。循环经济是我国实现经济转型的必由之路, 也是一个长远而又复杂的课题。在市场经济条件下, 循环经济的发展模式具有超循环系统的性质和特征, 从超循环系统科学的角度对循环经济的发展模式进行研究分析, 可以消解我国在循环经济实施过程中存在的某些问题和不足, 推进循环经济的发展, 提高循环经济的运行效率, 为实现可持续发展铺平道路。
1 循环经济模式的科学内涵
中国经济经过30年的发展已经成为世界经济中一个举足轻重的力量, 这使得中国经济能否持续发展和怎么样才能持续发展的问题成为一个不但关系中国自身的兴衰, 而且在相当大的程度上影响今后世界经济和政治走向的世界性问题。从我国目前经济社会生活的现象层面上看, 最突出的是两个问题, 即资源短缺和环境恶化的问题。美国经济学家波尔丁 (Boulding) 指出人类对自然资源的消耗率始终高于再生率, 传统经济模式最终会导致自然资源枯竭, 并于1966年提出了“循环经济说”以缓解这个矛盾。
从资源流程和经济增长对资源、环境影响的角度考察, 增长方式存在着两种模式:一种是传统增长模式, 即“资源——产品——废弃物”的单向式直线过程, 这意味着创造的财富越多, 消耗的资源就越多, 产生的废弃物也就越多, 对资源环境的负面影响就越大;另一种是循环经济模式, 即“资源——产品——废弃物——再生资源”的反馈式循环过程, 可以更有效地利用资源和保护环境, 以尽可能小的资源消耗和环境成本, 获得尽可能大的经济效益和社会效益, 从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐, 促进资源永续利用。循环经济通过其运行模式 (“自然资源
目前比较一致的观点认为:循环经济本质上是一种生态经济, 它要求运用生态学规律而不是机械规律来指导人类社会的经济活动, 它是以生态学理论、系统理论和协调理论为指导的闭合式经济活动圈, 它又是通过经济、技术、资源、市场等优势的最佳组合, 而形成的资源共享、互惠共生、良性循环的经济体系, 它也是社会生产力的三要素:劳动对象、劳动工具和劳动者的组合最优化、效益最大化的经济发展模式。循环经济把地球视为一个大的系统, 以资源高效利用和循环利用为核心, 以“三R”为原则 (即减量化Reduce、再使用Reuse、再循环Recycle) , 以低消耗、低排放、高效率为基本特征, 以生态产业链为发展载体, 以清洁生产为重要手段, 实现物质资源的有效利用和经济与生态的可持续发展;把传统的依赖资源消耗的线形增长经济, 转变为依靠生态型资源循环来发展的经济, 重构经济系统运行模式, 把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度, 使经济发展从数量型的物资增长转变为质量型的服务增长, 实现了经济循环圈与生态循环圈的良性循环和协调发展, 是符合可持续发展原则的经济发展模式。
2 超循环系统理论简介
20世纪70年代, 德国生物物理化学家艾根 (M.Eigen) 提出了超循环理论 (Hypercycle Theory) , 它是自组织理论的重要组成部分, 是关于自组织结合途径的理论, 即关于自组织系统内部结构及其联系和运行方式的理论。艾根认为:“循环”是事物普遍的联系概念, 按进化的层次性, 循环又可分为3种差异性描述机理, 它们是:反应循环、催化循环、超循环, 这3种机理构成了对超循环理论描述。超循环理论的3种差异性机理描述概念为: (1) 反应循环是指多步骤化学反应序列, 是持续不断的反应过程, 是较低级的组织形式。反应循环可以包含催化剂, 但催化剂是外来的, 不是由反应自身产生的; (2) 催化循环是比反应循环高一级的组织形式, 反应至少存在一种能够对反应本身进行催化的中间物或者是相当于中间物的反应网络结构型, 这种反应物是循环中自己产生的, 又对循环本身起作用。显然, 催化循环具有自复制单元或自催化单元; (3) 超循环是比催化循环更高级的组织形式, 是维持两个或多个催化循环的动态系统的循环圈。超循环通过催化功能把自复制单元或自催化单元连接起来的高级循环形式, 是催化循环之上的循环。
超循环是由无数循环通过耦合形成的循环网络系统, 其基本特征就是:不仅能自我再生、自我复制, 而且还能自我选择、自我优化, 从而向更高的有序状态进化。超循环中反应循环是靠系统外部催化剂的催化作用来驱动的循环;催化循环则是靠系统内部自催化和彼此相互催化 (交叉催化) 来驱动的循环。“外部催化剂”是指循环系统外部输入或强加的催化剂, 因为它能够使循环被动的运行和耦合, 所以循环运行效率较低, 并且循环耦合力较弱;“内部催化剂”是循环系统内部自己产生的, 因为它能够使循环自主的运行和耦合, 所以循环运行效率高, 并且循环耦合力强。超循环形成有两个条件: (1) 催化循环不仅是内部自催化的, 它还能产生副产物, 产生对其他催化循环有作用的催化剂。 (2) 通过这些催化剂, 形成了相互催化和循环催化的超循环催化网络系统。超循环通过自催化可以加速同一个循环圈的运行效率, 而交叉催化可以增强不同循环之间的耦合力, 并且能够使系统获得整合功能。“超循环系统理论提供了一套如何充分利用系统演化过程中的物质、能量和信息流以及如何有效展开事物之间相互作用并结合成为更紧密的事物的方法”[1], “以循环的形式利用物质、能量和信息流, 可以获得最大产出比, 是演化组织结合方式最经济的自然选择”[2]。由此, 我们认为超循环理论不仅可以描述自然界系统的进化, 而且还可以指导社会经济系统的发展与运行。
3 循环经济的超循环网络结构及其运作
循环经济基本模式 (自然资源
3.1 小循环圈——企业内部的物质循环圈
就是“自然资源
企业是社会经济宏观层面上的较小单元, 企业层面的小循环即企业内部的物质循环是构建循环经济的基础, 不仅有利于节约资源, 也有利于改善环境。在企业经济利益的推动下, 一些企业内部循环 (可视为反应循环阶段) 自发形成, 一些企业则在相关法规的约束下形成。物质循环范围越小, 从生态经济效益上看就越合算, 因此, 优先考虑小循环, 再大循环。企业内部物料再生循环主要包括以下几种情形:将流失物料回收后作为原料返用于原工序中;将生产过程中生成的废料经适当处理返回到原生产流程或厂内其它生产过程中。在具体实施上, 积极推行清洁生产, 通过技术改造等手段, 尽量缩减物料、能源等消耗量, 减少废弃物、有害物质等的排放, 尽可能利用再生资源和加强物质循环使用能力, 并进一步提高产品的耐用性。譬如, 杜邦化学公司创造的“3R制造法[3]”——通过放弃有害型的化学物质, 减少化学物质的使用量以及发明回收产品的新工艺等, 每年可使生产造成的塑料废弃物减少25%, 空气污染物排放量减少70%。
3.2 中循环圈——产业内和产业之间的物质循环, 可视为超循环中的催化循环阶段
由于单一企业内物料难以实现彻底的回收利用和循环, 企业为处理废弃物或节约原材料成本, 自发与其它企业形成产业链, 通过提高资源利用率和经济效益, 达到共赢效果。
随着企业间废料交换的频繁化、密切化, 参与的企业不断增加, 规模逐渐增大, 资源利用率也逐渐升高, 由此形成了区域层面的中循环。该循环不仅包括下游工业的废物重返上游工业进行的原料利用等处理, 而且更为重要的是, 将一企业的副产品、废物及余能等送往另一企业作为原料加以利用, 使企业间在资源和能源方面形成互补的格局。产业 (包括农牧业、工业和服务业) 内的物质循环是在产业内不同企业之间展开, 通过资源共享和副产品互换, 形成一个产业内的共生体;循环圈内产业之间的物质循环则是在不同产业之间展开, 形成一个更大的产业间的共生体——生态工业园区。生态工业园的企业间既自我增进又互相增进的耦合方式, 使之形成了催化循环组织结构 (园区企业间资源、能源等互补是生态工业园区形成催化循环的关键) 。这种催化循环结构表现出群体优势, 与单个的企业相比有着更强的经济和环境价值, 企业双方在合作中互利互惠、共同发展。譬如, 丹麦卡伦堡生态工业园——该园区是由发电、炼油、制药、石膏板四大支柱产业构成, 将彼此的废弃物或副产品作为生产原料, 不仅大大降低了环境污染, 而且变废为宝, 实现了经济与环境的协同发展。
3.3 大循环圈——循环型社会系统
社会层面的大循环就是指循环圈在整个社会中展开。
由于工业生态园区并未完美地解决物质循环问题, 某些副产品和余料未必都能够在园区内消耗, 因此, 要彻底解决经济发展和环境保护问题, 需要全社会成员从不同环节、不同层面融入循环经济圈, 形成整个社会的循环经济大系统。正如食物网, 物种越丰富, 相互间的联系越多, 如构成错综复杂的相互依赖的网状结构, 则系统越稳定、抵抗外界的干扰能力越强。循环经济系统要构成一个稳健的系统, 同样需要相互间联系的多样化。通过社会层面的大循环, 生产者、消费者以及还原者的极大丰富化, 形成像生态系统多样化稳定的大系统, 以维持循环经济系统的相对平衡, 并进一步推动着整个经济系统的进化, 成为社会经济发展演化的动力。譬如, 日本的循环型社会系统以及德国对包装物的双轨制回收系统 (DSD) 。
循环经济通过诸多层面上的多层次循环, 在循环中实现了由低级向高级有等级性地向前不断发展;在这些循环中, 它们之间的相互作用和嵌套构成了复杂的超循环结构, 且不同层面上循环形式的复杂性依次上升, 在功能上也具有较强的自适应能力和进化功能。这种超循环并非总是周而复始的在原地刻板运动, 也不是同一个过程的简单重复, 而是由简单向复杂, 在循环中发展, 在发展中循环。
4 发展循环经济的方针原则
值得注意的是:循环经济实际上是一种“设计经济”[4], 即由反应循环、催化循环组成循环系统的实施过程是一个设计的过程, 而不是一个自组织的过程, 所以, 循环经济的超循环发展模式是在严格控制基础循环的前提下, 特别是控制同资源、能量密切相关的基础循环 (反应循环、催化循环) 的前提下, 促进循环经济生态产业系统的结构升级, 使经济活动向更高的循环层次发展。
根据超循环模式的结构及其运行机制, 在发展循环经济的具体实施原则上应遵循“高低分级;主次分明”[5]的推进方针。“高低分级”是指这种发展模式是根据循环级别同自然资源的关联程度的不同, 区别对待各循环的关联广度, 对低级循环封闭, 对高级循环开放。此模式也继承了“净室设计”的设计思想, 即通过验证基础循环的正确性, 避免系统基础错误发展到很高的复杂程度, 以消除基础错误引发巨大系统整体错误而引发的巨大损失。基础循环存在的物质流和能量流的传递流动关系, 形成的生态循环是整个生态工业高级循环创新的基础和前提。生态工业高级循环由此具有良好的发展前景, 其生态循环链中的核心资源充裕、产业创新增长及发展良好, 这样才能够使整个工业生态系统实现可持续发展。“主次分明”是指根据经济区域内的资源优势与产业结构, 规范区域基础循环生态循环流, 并在此基础上形成核心的资源优化与核心的产业创新, 形成生态工业产业链中的主导链, 进而将其他类别的产业与之链接, 构建生态工业网络系统。
参考文献
[1].吴彤.自组织方法论研究[M].北京:清华大学出版社, 2001:86～108
[2].EIGEN M, SCHUSTER P.超循环论[M].曾国屏, 沈小峰, 译.上海:上海译文出版社, 1990:161
[3].胡继灵.高新技术企业管理的超循环理论观[J].系统辩证学学报, 2002, 10 (3) :53～54
[4].叶立青.循环经济——社会可持续发展的新趋势[J].生态经济, 2003, (10) :62
超循环网络结构论文 篇3
关键词：超超临界机组,循环泵,启动系统
引言
带再循环泵的超临界机组启动系统是指机组湿态运行期间锅炉汽水分离器分离出的疏水经循环泵送入给水管路的启动系统。按给水泵与循环泵在启动系统中的连接方式分为并联和串联2种型式。
给水不经循环泵的称为并联系统,给水泵部分给水与分离器的疏水混合后进入循环泵的称为串联系统,目前并联系统应用较多。启动系统配置再循环泵可减少工质及热量的损失,目前我国超超临界机组多采用带循环泵启动系统。
1 东锅超超临界锅炉启动系统
1.1 启动系统组成
该启动系统为带循环泵的内置式启动系统,包括启动分离器、储水罐、储水罐水位控制阀(361阀)、再循环泵(BCP)及流量调节阀(360阀)、疏水扩容器、疏水箱、疏水泵等设备,循环泵与给水泵并联,锅炉启动系统示意图如图1所示。
1.1.1 储水罐水位控制
储水罐上部蒸汽连接管、下部出水连接管上各布置1个取压孔,后接3个并联的单室平衡容器,水、汽侧平衡容器一一对应提供压差给差压变送器,进行储水罐的水位控制。储水罐上有设定的高报警水位、储水罐水位调节阀全开水位、正常水位(上水完成水位)、储水罐水位调节阀全关水位及基准水位,根据水位不同的差压值来控制储水罐水位控制阀调节水位。储水罐中的水由储水罐下部的出口连接管引出,经过储水罐水位调节阀,在锅炉清洗及点火初始阶段,流经疏水扩容器、疏水箱,在水质不合格时,被排出系统外;水质合格时,循环到冷凝器中。
1.1.2 暖管管路
为了防止再循环泵和储水罐水位调节阀受到热冲击,设置了再循环泵和储水罐水位调节阀的暖泵、暖阀及暖管管路,该管路从省煤器出口引出热水,经截止阀后分成2路,一路经针形调节阀、止回阀和截止阀送至循环泵出口,在泵停运时暖泵水经过循环泵后,从泵入口管道进入储水罐;另一路经针形调节阀后分3路,每个支路分别接入储水罐水位调节阀阀体后回流至储水罐,同时起到了加热储水罐水位调节阀、储水罐水位调节阀后电动闸阀和储水罐水位调节阀进口管道的作用。
为了回收暖泵和暖阀热水、回收热能,在储水罐上设置了加热水溢流管路,将加热水通过截止阀、隔离阀引出,分两路通过截止阀、止回阀引至两路过热器二级减温水管道。
1.1.3 循环泵最小流量管路和过冷管路
循环泵最小流量回流管路是指循环泵出口管道→储水罐→循环泵进口管道的管路,主要目的是为了改善循环泵的调节特性,维持循环泵的最小安全流量。在机组启动过程中,在循环泵启动的同时要保证最小流量回流管路投入。在锅炉转直流运行后,循环泵关闭,最小流量回流管路也随之关闭。
循环泵过冷管路指主给水管路→储水罐→循环泵进口管道的管路,该管路可保证循环泵进口介质的过冷度,防止在快速降负荷时,再循环泵进口循环水发生闪蒸引起循环泵的汽蚀。在锅炉启动过程中,循环泵启动的同时需保证投入循环泵过冷管路,此管路容量约为2%BMCR。在锅炉转直流运行,循环泵再循环管路关闭后应确保该管路关闭,防止发生锅炉给水通过循环泵过冷管路短路至储水罐的情况。
1.2 启动系统运行控制
在锅炉冷态启动过程中,进入直流运行状态之前,锅炉启动系统运行主要是控制储水罐水位,如图2所示。启动分离器储水罐水位控制模式如图3所示。控制分2个阶段,当蒸汽量达到7%MCR之前,储水罐水位靠启动分离器储水罐溢流调节阀(简称361阀)控制,如图3(b)所示;关闭361阀后,储水罐水位靠锅炉循环水流量调节阀(简称360阀)控制,如图3(a)所示。期间省煤器入口给水流量有循环泵和给水泵协调配合满足运行要求,360阀关闭后,停运循环泵,锅炉进入直流运行状态,给水全部由给水泵提供,锅炉进入水煤比控制状态。
控制过程如下:
1)锅炉上水。361阀(汽水分离器储水罐水位控制阀)处于自动状态,开启361阀进口总管的电动闸阀,启动汽泵前置泵对锅内加水,开启汽动给水泵出口旁路阀用于锅炉上水,加水流量为10%MCR,上水至储水罐要求水位时,锅炉上水完成。
2)冷态开式清洗。锅炉上水完成后进入锅炉冷态开式清洗阶段,清洗水全部通过361阀后经疏水泵排出系统外。关闭疏水泵出口至冷凝器管路电动闸阀,开启疏水泵出口至系统外管路电动闸阀,清洗水经361阀到疏水扩容器、水箱后由疏水泵排出系统外,储水罐出口水质合格后清洗结束。
3)锅炉冷态循环清洗。启动锅炉BCP再循环泵,循环水流量为20%MCR,360阀全开,分离器水位依靠361阀的调节来维持。水质达到要求时开启疏水泵出口至冷凝器电动闸阀,同时疏水泵出口至系统外管路电动闸阀关闭,启动系统清洗水由排往系统外切换至冷凝器。维持25%BMCR清洗水流量进行循环清洗,省煤器入口水质合格时,冷态循环清洗结束。循环清洗时仅7%BMCR流量的清洗水通过361阀排出。
4)热态清洗。锅炉点火,提高温度进行热态清洗,在此阶段应注意水质检测,防止管子内壁结垢。热态清洗时,清洗水全部排至冷凝器,加热过程中会出现汽水受热膨胀现象,储水罐水位会突然升高,此时应注意加强361阀对储水罐水位的控制。热态清洗过程中BCP再循环管路流量维持在20%MCR,360阀全开,启动电动锅炉给水泵(BFP),维持锅炉给水流量(省煤器入口)为25%BMCR流量。
5)360阀水位控制。当蒸汽量达到7%MCR时,关闭361阀,此后启动分离器储水罐水位由360阀控制。随锅炉产生蒸汽量逐渐增加,360阀逐渐关小,通过减小循环泵流量来控制储水罐水位,如图3(a)所示。此时为维持省煤器入口流量25%BMCR不变,要逐渐增加给水流量。
6)湿干态转换。当进入分离器的工质全部变为蒸汽时,汽水分离器为干态运行,此时锅炉进入直流运行状态,BCP停运,360阀、361阀关闭,锅炉进入滑压运行状态。
7)投入暖管管路。
2 哈尔滨锅炉厂超超临界锅炉启动系统
2.1 启动系统组成
哈尔滨锅炉厂超超临界机组带再循环泵启动系统,顶棚包墙系统的全部工质由后竖井后包墙管上集箱引出,通过4根连接管送入布置于锅炉的后部上方的2只立式内置式汽水分离器。启动系统如图4所示。
锅炉负荷小于25%BMCR时,启动系统为湿态运行,分离器起汽水分离作用,分离出来的蒸汽送往水平低温过热器的下集箱,分离出的水则进入立式分离器贮水箱,贮水箱中的水经循环泵与给水混合后进入省煤器、水冷壁系统。锅炉启动过程中在产汽量达5%BMCR之前,分离器的疏水均通过3只贮水箱水位调节阀(WDC阀)进入疏水扩容器,当水质不合格时经扩容器系统排入废水池,水质合格后经冷凝水箱由冷凝水泵送入冷凝器回收。锅炉负荷达到25%BMCR后,机组运行转入直流运行模式,启动系统由湿态转为干态,分离器仅起中间集箱的作用。循环泵采用并联方式,设置有暖泵暖阀管道、防止泵产生“汽蚀”的过冷水管道及循环泵启动时建立泵的最小流量管道。
2.2 启动运行过程
锅炉启动系统的启动过程如图5所示。锅炉点火前给水泵供给5%BMCR的给水,循环泵则提供20%BMCR的水量,保证水冷壁中维持25%BM-CR的最低直流流量,通过分离器疏水调节阀控制贮水箱的水位。当锅炉产汽量达到5%BMCR时,WDC水位调节阀全关,随着产汽量增加,再循环流量逐渐减小,给水流量逐步增大,总流量保持25%BMCR给水流量不变,当负荷达到25%BMCR时,分离器出口全部变为蒸汽,再循环阀全关,给水流量全部由给水泵提供,机组转入直流运行状态。
2.3 启动系统控制
汽水分离器贮水箱的水位是通过贮水箱WDC水位调节阀、锅炉循环泵出口BR调节阀和锅炉再循环泵暖管疏水排放阀来维持。
2.3.1 循环泵出口BR调节阀控制
锅炉在湿态运行期间通过循环泵出口BR调节阀回收热量和工质,使BR阀流量与分离器储水箱的水位相匹配,随着蒸发量的增加,分离器出来的水量减少,储水箱水位下降,BR阀逐渐关小,最终BR阀关闭,BCP将停运,机组转为干态运行。为保证安全经济运行BR调节阀除在湿态运行期间的正常设定值外还对应有3个设定值。
1)锅炉投入汽动给水泵时的设定值。汽动给水泵在低流量时调节比较困难,为增加给水流量,应适当减少BR开度。
2)防止省煤器汽化的设定值。省煤器出口温度增加时,增加来自锅炉给水泵给水流量,减少循环水量,BR开度减少。
3)锅炉点火后汽水膨胀现象设定值。增加给水泵的给水流量,暂时减少BR开度,减缓汽水膨胀。
2.3.2 贮水箱液位调节阀(WDC阀)的控制
储水箱水位调节阀是由贮水箱的水位函数来控制的。3个WDC阀分别配备了编程函数进行分段控制。设置为分离器水位调节阀B、C的开启紧跟在阀A开启之后,为了在水位快速变化时提前操作,在调节阀B的控制程序上加上了水位微分信号。WDC阀将作为在湿态和干态运行期间危急后备之用。
3 上海锅炉带循环泵串联启动系统
3.1 启动系统的组成及特点
SG-2000/26.15-M625启动系统由汽水分离器、再循环泵、连接球体、大气式扩容器、集水箱、水位控制阀、截止阀、管道及附件等组成,具体如图6所示。该系统为带循环泵串联启动系统。
锅炉的汽水分离器与贮水箱为连体结构,共2个,垂直布置于炉前,出口与一连接球体相连,连接球下方疏水管道分2路分别至炉水循环泵和大气式扩容器。大气式扩容器的管道上设有调节阀,可控制分离器水位及实现对热量、工质的回收。与并联系统一样,通过循环泵建立蒸发系统的工质循环,确保在锅炉达到最低直流负荷之前炉膛水冷壁的安全。在炉水循环中,由分离器分离出来的水与给水混合,经循环泵进入省煤器和水冷壁加热,生成的汽水混合物经汽水分离器分离后,热水与给水混合被循环泵重新送入省煤器。
该启动系统有如下特点:
1)循环泵与给水泵串联,可取消循环泵最小流量管及过冷水管。从主给水管路布置一路管道至循环泵进口,管路上只设置1只逆止门,无关断门。主给水与分离器下降管给水混合后经循环泵升压,提供锅炉省煤器的最小给水流量。在启动中,总是有水流过循环泵,且有足以安全运行所需静压头,因此可取消在并联系统中必须设置的过冷水回路、最小流量回路及所需的控制设备和仪表。
2)在分离器下降管管路上布置有逆止门,防止主给水短路进分离器;在主给水管路上循环泵进、出口间也设置有逆止门,防止给水在循环泵进、出口间循环。
3)设有暖管管路。循环泵进、出口电动门设置小旁路,主给水经循环泵进口管路及小旁路到泵出口主给水管路对泵体及其进出口管路进行顺暖。利用省煤器出口管路对分离器到扩容器排水管道进行倒暖。
4)循环泵运行可靠性高。循环泵运行所需静压头由分离器水位、主给水共同提供,分离器水位波动不会影响循环泵的运行安全,不存在因水位大幅波动而导致循环泵跳闸问题。
5)干湿态过渡平滑。由于循环泵能从给水管道中得到足够的流量,当机组由湿态转向干态时,无须进行循环泵的关停操作,干湿态过渡平滑;同样在减负荷过程中干态向湿态转换时,可在分离器水位建立前启动循环泵,保证机组减负荷运行平稳。
3.2 启动系统的运行控制
3.2.1 锅炉启动系统运行
1)锅炉上水。开启启动分离器排水电动截止门,水位调节门投自动,分离器水位高跳闸保护投入。启动给水泵,通过给水旁路调门向锅炉上水,上水流量控制在10%BMCR左右,锅炉水冷壁充满水后,随着分离器水位的上升,HWL-1调节阀自动开启。
2)锅炉冷态冲洗。控制上水量10%BMCR或略高,当启动分离器出口水质不合格时开启集水箱底部排水门,将水排至地沟,进行开式冲洗。当分离器出口水质合格时,关闭集水箱排水门,启动回水疏水泵将分离器出口的清洗水导入凝汽器,机组进行循环冲洗。
3)启动锅炉再循环泵。检查锅炉再循环泵满足启动条件,启动循环泵,注意分离器水位变化,开大循环泵出口调整门,省煤器进口流量加大至30%BMCR,投入自动。控制锅炉给水量为5%BMCR,当分离器水位高时,水位由控制阀HWL-1、HWL-2控制。
4)锅炉热态冲洗。锅炉点火后按启动曲线升温升压,水冷壁出口温度达到190℃后,保持该温度、压力进行热态冲洗。
5)水位控制。点火初期热负荷投入不可增加过快,注意观察汽水分离器水位和HWL调节阀动作情况。在锅炉水冷壁汽水膨胀时要停止投入油枪,汽水膨胀结束、储水箱水位正常后再投入油枪。
点火前要维持锅炉给水量为5%BMCR,锅炉产生蒸汽后,随着蒸发量增加,分离器水位会逐渐降低,此时通过给水泵转速或锅炉低负荷给水调节阀增加给水量维持水位,当分离器水位高时由HWL控制阀排水入疏水扩容器。在湿态运行过程中,锅炉循环泵出口调整门V-507阀维持省煤器进口给水流量不变。
6)湿干态转换。检查湿态信号消失,给水由分离器水位控制方式进入煤水比控制方式。
7)循环泵停运。当负荷升至315MW后,停运炉水循环泵,关闭循环泵进出口电动门、混合过滤器进口电动门。在干态自动方式时,循环泵自动停运,循环泵停运后,V-503电动阀自动关闭。
8)暖管系统控制。转入直流运行后,暖管管路电动门打开,疏水至过热器减温水调整门打开,对系统进行暖管。
3.2.2 循环泵与给水泵运行过程
循环泵运行中,循环流量主要由阀V-507控制,给水泵仅参与水位调节,提供部分循环流量。锅炉完成湿干态切换后,为防止循环泵停运引起流量波动,循环泵应继续保持运行,随着锅炉负荷上升,循环泵通流量增加,当循环泵通路的阻力增加,使给水母管止回阀前后压差超过止回阀阻力压差,止回阀通路打开,二路并行工作,随着锅炉负荷进一步上升,循环泵出口的调节阀前后压差进一步增加,会使循环泵的提升压头趋向于零,此时循环泵停运。
4 结语
超超临界机组带循环泵启动系统在启动时利用了高、低压加热器及炉内的热量,热效率高、启动速度快,能适应频繁启动、带循环负荷和二班制运行,在我国已得到广泛应用;但带循环泵的系统辅助系统多,设备费用高,操作复杂,不同机组的启动系统不尽相同,因此熟悉启动系统运行操作过程对超超临界机组经济安全运行有重要意义。
参考文献
[1]樊泉桂.亚临界与超临界参数锅炉[M].北京:中国电力出版社,2000.
[2]中国大唐集团公司,长沙理工大学编写组[M].单元机组设备运行.北京:中国电力出版社,2009.
超循环网络结构论文 篇4
关键词：橡胶研究所,高校,企业,产学研合作,超循环系统
0 引言
橡胶研究所作为我国唯一以橡胶树为主要研究对象的国家级科研机构, 经过多年的不断努力和积极探索, 与高校、企业产学研的合作水平不断提升。在与大学合作方面, 橡胶研究所每年都会选拔科技工作者前往华中农业大学攻读博士学位, 为海南大学在读研究生提供实验平台和实习机会, 一批资深科研人员在大学担任博士生导师和硕士生导师。在与企业合作方面, 橡胶研究所以科技咨询、技术开发、成果示范与推广、技术培训、技术服务为手段, 以专职科技服务人才为先导, 各领域专家为后盾, 依托产业技术体系, 广泛联合, 开展覆盖全国植胶区的科技服务推广活动。橡胶研究所与儋州嘉禾公司建立示范基地5000亩 (其中核心示范区1000亩) , 与广东农垦汕尾分局联合建立速生丰产示范基地10000亩 (其中核心示范区1000亩) ;承担国际合作项目2项;申报东盟合作项目3项, 并与CIRAD签署了长期合作协议, 与缅甸橡胶种植与生产者协会签署了为期4年的技术合作备忘录;为中国路桥工程有限责任公司和江苏双马化工集团公司编写了刚果 (布) 油棕种植可研报告和老挝橡胶种植可研报告。
然而, 橡胶研究所在进一步深化与高校、企业产学研合作的过程中, 也面临着不少问题和挑战, 例如, 与高校之间存在知识体系更新周期不协调问题、知识产权的归属争议问题;与企业之间存在价值取向的差异问题、对合作目标认识不完全一致问题。这些问题的产生主要是由于合作方彼此间合作渠道不够完善, 交流沟通不够顺畅, 合作的各个环节还未完全打通所致。若要突破这些障碍, 有效发挥合作方的各自优势, 构建橡胶研究所和高校、企业的产学研合作超循环系统则势在必行。
1 产学研合作超循环系统的理论基础
20世纪70年代, 德国生物学家曼弗里德·艾根 (Manfred Eigen) 创立了超循环系统理论, 后来, 该理论被延伸到研究人类社会复杂系统。在他的理论系统中, 将循环现象分为三个层次:第一层次是反应循环, 是一个自我再生的过程;第二层次是催化循环, 是一个自我复制的过程;第三层次是超循环, 是以反应循环、催化循环为基本单位, 通过功能耦合作用联系起来的循环过程[1]。
根据上述理论, 本文将橡胶研究所和高校 (华中农业大学、海南大学) 、企业 (橡胶农场) 产学研合作系统视为一个超循环系统, 在该系统内部同样存在反应循环、催化循环和超循环三个层次, 并且通过能力聚合和资源互补, 使彼此之间相互依赖、共同进化, 最终发展成为一个能量强、质量高的动态合作系统。
2 橡胶研究所产学研合作超循环系统的构建
2.1 反应循环层次
反应循环作为超循环系统的第一层次, 是一个开放系统, 在整体上构成新陈代谢的机制。在合作之前, 由于合作方之间相互独立, 各自内部存在着各种反应循环。比如, 在橡胶研究所内, 科研人员在相关理论支撑下要有明确的实验目的, 在实验方法、实验仪器等作用下, 得到实验结果, 同时积累实验经验, 如图一所示。
在与橡胶研究所合作的高校、企业中, 同样存在类似的基本反应循环。在高校, 主要体现其知识更新和人才培养功能, 在教师和教学设施的作用下, 向橡胶研究所培养输送合格科技人才;在企业, 主要体现在根据市场需求确定生产目标, 利用生产设备和生产技术生产出市场所需要的产品, 同时获得一些生产经验。当橡胶研究所与高校、企业进行产学研合作后, 三者各自发挥自身优势, 存在如下反应循环:企业认为某种产品市场前景良好, 便通过橡胶研究所的科研团队进行研发, 研发成功后, 在企业内大批量生产, 再通过企业的营销网络销售获取利润, 同时橡胶研究所获得了科研经验。橡胶研究所科研人员在研发之前或研发过程中, 需要高校对其进行定期或不定期培养, 完成知识体系更新, 高校也获得了培养人才的教学经验。如图二所示。
2.2 催化循环层次
催化循环作为超循环系统的第二层次, 是比反应循环更高一级的组织形式。它由多个相互催化的反应循环组合而成, 自身和各部分都有自我复制功能, 具有较强的自主性, 它不受环境因素制约, 使反应能够朝着信息自我复制的方向进行。同时, 催化循环的产物也具有再生产能力, 又能够继续催化其他反应进行, 因此, 产物的生产速度呈现指数式的非线性增长。
橡胶研究所在与高校、企业合作的过程中存在催化循环。从横向来看, 橡胶研究所的科研团队每一次反应循环都会产生“催化支持”, 即为该团队以后的科研工作提供科研经验和教训, 促进下次工作效率的提高。从纵向来看, 该科研团队在反应循环阶段产生的科研成果对橡胶研究所的其他科研团队、合作高校的教学团队以及合作企业的科研部门均产生催化作用, 促进它们之间的合作与支持, 使科学研究更有活力, 更有利于合作系统进化。如图三所示。
2.3 超循环层次
超循环作为超循环系统的第三层次, 由若干催化循环构成, 是比反应循环和催化循环都要更高级的一种循环形式。由于催化循环促进系统中独立的个体互相依存, 系统便发展成为一种自我增进和交互增进的耦合作用方式。系统中的个体随着时间的推移不断变异和自然选择, 使越来越多的个体和复制酶整合到循环中, 形成生命系统的超循环演化[2]。
橡胶研究所在与高校、企业合作的过程中存在超循环系统。比如, 橡胶研究所的科研团队研发出来的科研成果, 首先由企业的开发子系统通过产业化开发、消化和吸收, 然后再由企业的生产子系统将其转化为生产力, 从而实现科研成果由理论向现实生产力的转变。企业的产品生产出来以后, 再由其营销子系统在市场上实现其价值。同时企业的生产经营、开发和营销等子系统又将生产和销售中的问题反馈给橡胶研究所, 促进其科研活动的改进和创新。而橡胶研究所科研人员创新能力的提升和知识体系的更新, 则更多依靠高校提供的教育或继续教育平台。如此, 便促进了橡胶研究所和企业之间技术转移和产品商业化, 同时促进了高校人才培养和教学内容更贴近科研实际和市场实际。如图四所示。
图四显示了橡胶研究所和高校、企业合作的超循环系统。其中, 橡胶研究所的产学研管理系统、高校教学管理系统和企业科技创新管理系统作为较高层次的管理系统, 主要致力于服务橡胶研究所、高校和企业内部各子系统, 管理、协调、促进各子系统间的交流与合作。同时, 系统中各合作方在运行过程中所发现的问题也能及时反馈到相应的子系统, 使各子系统能够吸取经验进行改进。此外, 这三个管理系统在公共服务平台的支持下, 将橡胶研究所产生的科技成果和高校知识创新改革方向、企业所需的各种要素等有关信息相互交流、反馈, 增进了橡胶研究所和高校、企业之间产学研合作效率, 大大提高了产学研合作效能, 快速提升了综合竞争力。
3 橡胶研究所产学研合作超循环系统的构建策略
在产学研合作的超循环系统中, 既包括相互独立又相互关联的橡胶研究所、高校 (华中农业大学、海南大学) 和企业 (橡胶农场) 等主体, 也包括相关的产业链。具体来看, 橡胶研究所在人才、技术、实验设备、科技创新等方面具有优势, 存在科研子系统;与其合作的高校 (华中农业大学、海口大学) 在教学、人才培养、知识创新等方面具有优势, 存在人才培养、知识创新子系统;与其合作的企业 (橡胶农场) 主要存在开发子系统、生产子系统、营销子系统。橡胶研究所和高校、企业合作以后, 它们内部各子系统相互作用、相互联系、相互支持, 形成了产学研合作的超循环系统。由于超循环系统是由催化循环构成, 而催化循环又是由反应循环构成, 因此, 橡胶研究所产学研合作超循环系统的构建策略可以从反应循环、催化循环和超循环等三个方面来构建。
3.1 加大人才培养力度, 促进反应循环有力运行
从反应循环层面看, 加强橡胶研究所和高校、企业对创新型成果的研究与开发是保障反应循环有力运行的基础。那么, 加大创新型人才培养力度便成为橡胶研究所促进反应循环有力运行的重要措施。具体做法为:一是把创新型人才的培养放在所内科研、高校教育、企业经济相结合的大循环中考虑, 让高校不断补充、更新其知识体系, 让市场检验其科研成果的价值;二是将创新人才培养工作纳入到橡胶研究所中心工作范畴, 不断完善科技创新团队和科研人员的评价机制。
3.2 构建中介服务平台, 维持催化循环有效运行
从催化循环层面看, 构建橡胶研究所和高校、企业产学研合作的中介服务平台是维持催化循环有效运行的重要手段。具体做法为:一是中介服务平台要以整合科技资源、强化公共服务为建设和发展的立足点和出发点, 避免科技资源分散, 创新载体封闭运行等弊端, 实现产学研合作各方的科技资源共享与优势互补, 从而增强橡胶研究所的科技服务能力。二是加强中介服务平台的信息服务功能, 保证信息的针对性、高效性与及时性, 为科技成果的转化、转移、扩散提供多样化的信息服务。
3.3 构建产学研战略联盟, 推进产学研合作超循环高效运行
从超循环层面看, 构建产学研创新战略联盟是推进橡胶研究所超循环系统高效运行的有益方式。具体做法为:一是要熟悉并有效利用产学研合作方面的政策支持, 包括促进科技成果转化、技术创新、技术引进等政策。二是要建立多渠道、多层次的企业融资服务体系, 完善多元化的风险投资机制[3]。三是要优化产学研合作的配套环境, 协调解决产学研结合中的各种困难与矛盾, 具体包括:强化对科技成果成熟度及其转化情况、对经济社会发展贡献情况的考核评价机制, 大力支持产学研合作体系的重大发明专利的申请, 鼓励科技项目重点向产学研合作项目倾斜等。
参考文献
[1]Manfredeigen, Peterschuster.The Hypercycle[J].Naturwissenschaften, 1978, 65 (01) :7-41.
[2]刘刚.知识网络的超循环结构及协同演化[J].科技进步与对策, 2007, 24 (08) :145-148.
超循环网络结构论文 篇5
产业技术创新联盟 (简称ITIA) 于20世纪80年代迅速发展兴起, 其先进的理念为大型企业集团、跨国公司的发展提供了组织模式支持。国外学者Butler (2008) 提出技术创新出现了跨领域、跨企业的特征, 认为产业技术创新战略联盟在全球范围内是一种重要的企业合作形式。Duanmua (2007) 等提出通过机制来增强联盟合作伙伴间的信任程度可以有效地促进知识创新成果在联盟各方的充分流通。建立科学合理的知识转移机制能够有效实现产业技术创新联盟中各个成员知识共享。然而联盟中知识转移机制的建立并非易事, 知识转移障碍对联盟中知识的顺利共享造成牵绊。国内学者王立生 (2004) 从三个阶段论述了企业通过产业技术创新战略联盟进行知识传导的过程, 认为联盟各方不同的文化背景、战略目标、能力水平、组织内在因素等会造成战略联盟内知识转移障碍。贾晓霞、周溪召 (2007) 对合作创新企业间的知识转移障碍进行研究, 认为知识特性、组织结构、企业文化、深层交流这四大障碍阻碍了合作创新企业间知识转移, 提出可以通过疏通知识转移路径的方法来缓解障碍。
为了更好地促进产业技术创新联盟知识转移, 需要通过合理途径控制并消除知识转移障碍。本文将首先阐述产业技术创新联盟的超循环机理特性, 进而基于超循环障碍分析产业技术创新联盟中知识转移障碍解决对策。
二、产业技术创新联盟知识转移的超循环机理特性
产业技术创新联盟作为新型技术创新合作组织具有结构的稳定性, 并且具备较强的自适应性。由于联盟内知识能够实现自我复制, 其中形成的科学合理的经营理念、文化价值、财务管理方案、运营方式等能够传承下去, 因而是相对稳定的。当外部环境发生扰动时, 联盟既能够通过自身调节也能够通过与外部协调等方式确保联盟整体的稳定。同时, 产业技术创新联盟知识转移过程还具备变异突变的特性。受不断变更的外部经济环境的影响, 联盟时刻面临着更替与被更替的机遇, 时刻会发生非线性突变。当外部环境达到某些特定条件时, 联盟会对现有模式的知识转移进行淘汰、更替、变更以及升华, 如同生物机体的变异一样, 促使产业技术创新联盟发生转变。值得注意的是, 联盟内部成员之间面临激烈的知识竞争与角逐, 根据生物优胜劣汰原理, 较弱的个体必然面临被淘汰的危机, 因而联盟具备选择评价性。产业技术创新联盟知识转移可以视为一个超循环系统, 符合超循环的特性。
三、产业技术创新联盟中知识转移障碍成因
产业技术创新联盟成员间知识转移关系到联盟合作效率, 影响联盟内企业经营业绩。知识转移障碍不仅仅由于中介机构的局限与不完善造成, 联盟内部其他部分亦存在诸多造成知识转移障碍的因素。
由图1可以看出, 产业技术创新联盟中知识转移障碍成因。首先, 政府对企业、高校与科研机构的制度控制欠佳、政策支持不当会影响产业技术创新联盟知识转移, 企业若给政府错误的导向与需求反馈会造成政府决策失误。其次, 高校与科研机构间若不能积极展开研发合作与技术交流会引发产业技术创新联盟知识转移障碍。再次, 企业对高校、科研机构的资金扶持不足、研发需求导向不明确给知识转移带来障碍, 同时, 高校及科研机构若不能给企业提供明确的知识创新成果亦是知识转移障碍的成因。中介机构的中介服务不充分也会造成联盟内知识转移无法顺利进行。除此之外, 联盟内成员对市场的供需导向与环境变更把握不足也是知识转移障碍的成因之一, 它使得联盟内成员无法提供新的供需导向回馈市场。
四、产业技术创新联盟中知识转移障碍消除对策
基于超循环理论, 将产业技术创新联盟中知识转移障碍划分为超循环单元障碍、超循环输入与输出业务障碍、超循环系统障碍。针对超循环障碍的分类, 可以通过联盟整体制度构建、联盟个体成员与联盟中非正式组织层面进行障碍消除。
1、联盟整体制度构建
联盟整体制度构建层面是对应产业技术创新联盟中超循环输入与输出业务障碍以及超循环系统障碍提出的障碍消除对策, 从跨越联盟个体的宏观的角度提出对策。主要包括联盟信任机制、知识共享环境、知识转移激励机制、知识转移效果评估准则以及知识转移中介建设几个方面。
(1) 建立联盟信任机制。产业技术创新联盟是高校等科研院所为同企业互相合作共同发展而建立的合作组织, 相比传统的企业之间的竞争与合作关系, 产业技术创新联盟更加凸显技术创新的特性。高校把针对产品设计、设备设计、过程技术、质量控制技术、维护技术等相关知识转移到企业, 企业再将新技术应用于生产之中, 整个过程环环相扣, 是建立在信任机制基础上的。据国外学者Gjalt De Jong (2008) 对高科技技术联盟创新过程中的信任机制调查研究显示, 组织间信任可以维系商业技术联盟长期存在并促进技术知识创新, 进而促进产业技术创新联盟知识转移。然而联盟与其他组织相比具有非强制性, 联盟内部成员独立性较强, 良好的联盟信任机制能够促使成员打开心扉进行交流, 提升知识转移效率。定期开展联盟宣传会议, 筹办联盟文化活动月, 联盟内成员展开友好互动等方式能够加强建立联盟信任机制, 同时, 政府可出台相关政策确保联盟成员互信机制蓬勃发展。
(2) 营造联盟知识共享环境。知识共享能够提升企业资源开发效率, 将传统意义上的有型资产与知识经济时代的新型资产相结合, 促进联盟整体知识水平与知识转移效率的提升。营造联盟知识共享环境是建立在联盟信任机制基础上的, 共享环境的形成需要培养成员沟通意识与合作思维, 提升联盟内部管理与信息化建设, 加快建立知识共享平台。联盟内成员在知识共享平台中注册员工通讯录、工作业务表、任务管理、客户关系等并且根据隐私机密程度选择哪些内容公开, 以此加强成员间互相了解, 彼此提升信任, 打造良好的知识共享环境。
(3) 打造联盟知识转移激励机制。激励机制的建立能够良好的激发产业技术创新联盟中成员的知识转移动机, 充分调动成员进行知识转移的创造性与主动性。由于产业技术创新联盟的非强制性, 维系各成员单位合作的伙伴关系与其他形式的联盟相比较为薄弱, 建立知识转移激励机制需要政策扶持。知识转移激励机制须秉持引导性原则与目标结合原则, 充分体现联盟存在的整体目标。
(4) 建立联盟知识转移效果评估准则。激励需要做到奖惩分明, 奖惩分明是建立在客观评价基础上的。联盟内知识转移效果评估准则的建立需要成立客观评审小组, 该评审小组可由政府、中介机构派出专业技术人员成立, 对知识转移绩效展开客观评定并提供评判准则。评估准则体系的建立能够为联盟提供规范统一的知识转移评判标准, 减少知识转移过程中由于知识性质造成的障碍, 促进知识转移激励机制的运行。
(5) 加强联盟知识转移中介建设。产业技术创新联盟的中介机构为联盟成员提供专业技术咨询服务与中介服务。为促进知识转移, 需建设联盟创新型中介, 强化中介机构综合服务能力, 减少知识型资产价值评估误差, 提升中介信息更新效率。
2、联盟个体成员构建
解决产业技术创新联盟中知识转移超循环单元障碍需要通过联盟个体成员规范化制度构建来应对。联盟作为组织, 是个体成员互相协作集合而成的集团, 企业、政府、高校、科研机构、中介机构作为联盟中知识转移的个体单元, 其自身知识转移能力的高低波及联盟运行效率。
(1) 联盟成员增强知识转移能力。知识转移是知识从某个组织转移并应用到另外一个组织的过程。产业技术创新联盟各成员之间是相互独立的组织, 通过联盟的方式缔结到一起, 成员知识转移能力的提升是消除知识转移障碍的关键。知识转移能力主要表现在知识接受能力和知识传递能力方面, 知识输出方提升知识对外传递能力, 将隐性知识科学的编码化传递给知识接受方, 随着知识接受方接受能力的增强, 能够更快捷地破译并应用已经编码化的知识, 从而达到减缓并消除知识转移障碍的目的。
(2) 联盟成员提高沟通效率。联盟成员关系影响沟通效率, 沟通效率影响知识转移。研究表明, 气氛融洽的组织与关系紧张、刻板的组织相比能够更有效的沟通, 传递更加精准的讯息。沟通效率的提高为促进联盟知识转移创造便捷, 各项知识在相对融洽的氛围中进行传递, 联盟个体成员对新知识的接受能力也相应增强。同时, 成员之间对于各自文化背景、战略目标的深度认知与接纳亦是提升成员沟通效率的重要环节, 知识转移障碍的消除是建立在成员对不同文化理念相互认可基础之上的。文化距离的拉近为联盟成员提高沟通效率搭建桥梁。
3、规范联盟中非正式组织知识转移构建
与上述所提到的联盟整体、联盟个体成员等正式组织相对, 非正式组织亦影响产业技术创新联盟知识转移状况。联盟中非正式组织是在联盟发展过程中部分个体成员或者员工形成的打破原先成员归属局限的以自身文化背景、情感偏好为纽带的相对松散的组织形态, 不受所属成员单位领导的制度与层级管辖限制, 非正式组织能够逐渐形成自身的判断准则并对联盟的运行产生影响。随着时间的推迟, 产业技术创新联盟中必然逐渐形成部分非正式组织, 然而如若非正式组织安全性较低, 则对联盟知识转移存在的危害是不可估量的, 其消极因素会严重凝滞知识转移, 甚至对整个联盟的缔结带来破坏性打击。为消除联盟知识转移障碍, 需要规范联盟中非正式组织知识转移, 对非正式组织进行监控, 必要时开除威胁联盟知识转移的非正式组织中的破坏性核心人物, 积极提升联盟精神文化水平, 弱化非正式组织文化与联盟整体文化的差距, 加强正式沟通渠道建设。
参考文献
[1]Gjalt De Jong, Rosalinde Klein Woolthuis.The Institutional Arrangements of Innovation:Antecedents and Performance Effects of Trust in High-Tech Alliances[J].Industry&Innovation, 2008, 15 (1) .
[2]曾德明、何银芳、彭盾:基于趟循环理论的产掌饼系统中知识转移障碍研究[J].软科学, 2009, 23 (7) .
[3]林枭:科技型人才聚集中隐性知识转移障碍研究[D].太原理工大学, 2010.
超循环网络结构论文 篇6
关键词：培训平台,超循环,模型构造
一、问题提出
21世纪以来, 教育部先后印发了《中小学教师教育技术能力标准》、《关于启动实施全国中小学教师教育技术能力建设计划的通知》等重要通知, 正式启动中小学教师教育技术能力建设计划。全国各地中小学在职教师的教育技术能力培训进行得如火如荼, [1]但通过对主流的教师教育平台的研究后发现, 大多数教学平台的设计都是遵循以教为主的教学设计理念进行开发制作, 教师教育技术培训平台与模式还存在诸多问题, 无法充分满足用户的需求。具体体现在如下几个方面:
(一) 从学习者分析方面上看, 目前教师教育技术能力平台面向的主要是在校教师, 学生层次的考虑有所欠缺。
(二) 从学习需要分析方面上看, 存在基础课程薄弱, 专业选修课偏少, 学生实验和实践教学课程比例偏低, 艺术素质与管理学能力的培养匮乏, 学生专业素养与能力不够等问题。
(三) 从教学目标分析方面看, 目前的教学平台的教学设计中没有教育技术能力的培养标准, 缺乏信息技术与学科课程整合的理论和实践体系作为指导。
(四) 从教学内容分析方面看, 课程主要面向不同专业的学生, 缺乏对学科教学整合能力的培养, 教学内容偏多, 课时偏少, 也在一定程度上忽略了学生间的个体差异性。实验课的开设名存实亡, 不利于学生的创新能力培养。
(五) 从教学方法的选择与运用方面看, 大多数的教育技术课堂是以教为主, 基本用多媒体代替黑板, 专业教师在上课过程中还是传统的填鸭式教育, 学生实践上机机会很少, 教师指导也偏少。
(六) 从教学设计成果的评价来看, 教学设计模式陈旧, 课程体系不够完善, 培养目标成效不足。在教学评价模式单一 (基本闭卷考试) , 多元评价体系欠缺。
针对教育技术平台存在的诸多缺点, 笔者运用超循环理论, 主要在学习态度、学习效率、学习效果、实践、资源、环境等方面设计了可改进模式, 以便更好地实现教学目标, 完善教学模式。
二、超循环理论下在教师教育技术培训平台中的体现
(一) 超循环理论概念
超循环 (The Hyper cycle) 理论是关于非平衡态系统的自组织现象的理论, 由德国科学家M·艾肯 (Manfred Eigen) 在20世纪70年代从生物领域的研究中直接提出。该理论认为, 在生命现象中包含许多由酶的催化作用所推动的各种循环, 而基层的循环又组成了更高层次的循环, 即超循环, 还可组成再高层次的超循环。超循环认为, 相互作用、因果转化构成循环, 而循环由反应循环、催化循环、超循环不同层次的循环组成。催化循环由反应循环汇聚而成。超循环由催化循环汇聚而成。反应循环是自再生的。循环等级不断上升, 循环的自主性不断提高, 从自再生到自复制再到进行选择。其获取信息的渠道就是通过不断的遗传复制和变异进化形成。[2]
(二) 超循环理论在教师教育技术培训平台中的体现
人的学习过程实际上就是一个超循环的过程, 学习时由简单的模仿对应于低级的反应循环, 具有自再生能力;能将学到的技能传授给他人对应于催化循环, 具有自复制能力;对所学的技能有所突破和创造对应于超循环, 具有进行选择的能力。这对于我们构建自主学习平台具有重要的启示。
在教师教育技术培训平台教学过程中, 网络学习资源、微格教学实验室和媒体技术教学实验室为网络课程提供了学习外环境, 网络学习资源为学生制作多媒体课件、编写教案提供素材和环境支持, 就是一种简单的模仿, 也就是低级的反应循环过程, 具有自再生能力。网络课程作为课堂教学的延伸, 有利于学生课下交流, 便于知识的传递和消化, 起到了催化作用, 这类似于一个自复制过程。而建立网上评教、网上作业、实时互动交流, 又是对所学知识的一个巩固、突破和创造的过程, 某种程度上带有超循环的意味。
在这个过程中, 各环节相互关联又组建成一个个教学平台的小循环结构。平台外环境支持网络学习资源、微格教学实验室以及媒体技术教学实验室组成一个刺激系统, 引导师生进行学习, 构成了一个反应循环系统。平台中的反馈评价系统、效果实验、方法改进、目标预设则在某种程度上进一步刺激了师生教和学的提升与改进, 类似于催化循环系统。各种形式的催化汇聚在一起, 促进了新反应的形成, 产生了新的教学行为, 诞生了新的思路或作品, 便到了超循环阶段。这三个循环构成了一个超循环良性生态小体系, 三者间相互作用为师生教学提供了新模式。
三、超循环理论下教师教育技术培训平台模型构造
通过以上的分析, 在超循环理论下的指导下, 笔者尝试构造了教师教育技术培训平台模型, 如下图所示:
如上图所示, 教学媒体课程、教学设计课程、教学技能课程和普通课程相互补充组成一个自我学习平台;实验室、网络学习资源组成提高动手能力、提问式的自主学习环境;反馈评价系统、效果检验、目标预设、方法改进作为促进教师教育技术能力提升的关键环节, 属于超循环发展阶段必备要素。
教师教育技术能力培训平台超循环模型环集线上线下的教育、学习、评价于一体, 三者构成一个良性互动的生态循环结构, 有利于知识的传递和再生。总得说来, 它具有以下特点:
(一) 开放特性
该系统可以与外界进行完全的物质和能量的交换, 并通过新陈代谢来维持系统的自身组织和结构的存在。目前的教师教育技术网络学习平台的教学环境单一, 虽然教师采用了多媒体教学, 但是轻视实践, 使学生动手实训减少, 教育技术能力难以提高。经过改造过的系统可以与外界环境交流, 虚拟实验室、媒体技术教学实验室、微格教学实验室的可以直接和反馈评价系统信息交流。
(二) 自适应特性
该系统具有遗传及自适应能力, 能够促进子系统之间形成更加紧密的联系, 形成一个共生的结合体。由于超循环的类似生命力的特点。可以通过竞争对系统内各部分进行选择, 使各模块形成优胜劣汰的竞争模式, 适者生存将成为里面最关键的激励手段, 其目的在于使培训出来的师生具有真正的实操能力。
(三) 自稳定特性
当系统外部环境发生变化、系统内原有的平衡被打破时, 该系统能够有效展开其内部各个子系统之间、内部与环境之间的相互作用, 充分利用各种有利内外因素促使该系统进行演化和变异, 并可以通过自我调节与外界环境进行物质能量交换达到新的平衡。
(四) 良性互动特性
在反馈评价系统处, 有网络答疑系统, 在这个环节可以让学生的学习态度得到巩固。教师要在这个环节积极答疑, 并且让学生明白目前所学的知识对他今后有帮助。这种思想的灌输要通过师生的良性互动, 深入系统的各个环节以解决学生学习中遇到的问题, 不断提高学习效果。
(五) 强调实践的特性
多媒体技术教学实验室以及微格教学实验室, 是理论与实践的结合, 它以改进教师的教学绩效为出发点, 集中提高教师运用信息技术和教学设计进行教学的能力。而实践部分的培训是教育技术培训中的重中之重。只有通过在这个环节中的实践, 自身的教育方法和技术才能兼容形成独特的教学风格。
四、结语
随着教育的信息化进程, 提高中小学在职教师的教育技术能力具有重要意义。虽然当前教育技术培训平台存在诸多缺点, 但超循环理念的加入使得教师教育技术培训具有更好的生命力和遗传性, 改造过的系统即便不能解决教育技术培训平台存在的全部问题, 但对学习态度、学习效率、教学能力、资源共享、学习交流等方面的改进还是具有一定帮助价值。在实际的应用过程中, 要注意各系统之间的沟通障碍和外部环境的适应障碍, 防止由此产生的超循环系统障碍, [3]使其更好的为师生服务。
参考文献
[1]肖芳, 陈国军, 王兴柱.师范生教育技术能力的培养目标分析及其模式构建[J].黑龙江教育学院学报.2011 (4) :27-29.
[2]刘运显.系统科学与人的发展之断想[J].武汉科技大学学报 (社会科学版) .2004 (6) :52-55.