系统自组织演化流率基本入树模型的构建和应用——基于规模养殖生态能源系统的反馈仿真

生猪规模养殖生态能源系统是实现企业、农户、政府共赢的沼气综合利用系统.针对该复杂系统存在的农户退出系统意愿增强、企业为农户进行沼气原料供应意愿降低、政府对沼气工程后续维护重视程度低等有序性减弱现象，课题紧扣系统结构复杂性和系统有序性演化，结合问题多学科交叉的特点，利用研究系统结构复杂性的系统动力学方法和研究系统有序性演化的自组织理论，在分别进行系统反馈分析和系统自组织演化机理分析的基础上，抓住自组织动态演化系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性，开展由自组织动态演化系统构建系统自组织演化流率基本入树模型的理论集成研究，实现对具有系统结构复杂性和系统有序性演化问题的综合研究，得出：任意的自组织演化动态复制系统均能建立以流率变量为根，以流位变量为尾，且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型，即系统自组织演化流率基本入树模型.并利用该模型对江西德安生猪规模养殖生态能源系统进行反馈调控仿真研究，得出：提升生猪规模养殖生态能源系统主体变化率、系统发展阈值、系统内部的合作效应有利于促进系统向有序转化.     

系统动力学演化博弈流率基本人树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题;课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性,结合问题多学科交叉的特点;利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法,在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上;抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性,开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究,实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出:任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根,以流位变量为尾,且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型,并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究,得出了系统稳定性运行的调控对策,调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

系统动力学演化博弈流率基本入树模型的构建及应用——基于生猪规模养殖生态能源系统稳定性的反馈仿真

规模养殖生态能源系统是猪粪尿资源化综合开发利用防治环境污染的规模养殖和沼气能源综合开发利用系统.针对该系统及其主体出现的影响系统区域环境"超载"、沼气能源利用率低和沼气工程建管不协调的这些系统稳定性新问题；课题紧扣问题的系统结构复杂和系统主导主体的行为复杂这两个特性，结合问题多学科交叉的特点；利用研究系统结构复杂性的系统动力方法和研究系统行为动态复杂性的博弈分析方法，在分别进行系统反馈分析和系统博弈合作机理分析的基础上；抓住演化博弈动态复制系统和系统动力学流位流率系的动态复制这一共同特性，开展由演化博弈动态复制系统构建系统动力学流率基本入树模型的理论集成研究，实现对具有系统结构复杂性和系统行为博弈复杂性的系统稳定性问题的综合研究.得出：任意的演化博弈动态复制系统均能建立以流率变量为根，以流位变量为尾，且流位变量和外生变量直接控制流率变量的流率基本入树模型.进而构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型，并对江西德邦生猪规模养殖生态能源系统稳定性进行了反馈调控仿真研究，得出了系统稳定性运行的调控对策，调控对策为国家规模养殖环境污染防治及国家沼气工程战略制定提供决策依据.     

农户参与生猪规模养殖生态能源系统的行为演化

针对生猪规模养殖生态能源系统出现的新问题,在前期研究和系统动力学基模分析的基础上,构建演化博弈模型对系统的主要行为主体农户的行为演化过程进行分析,并由演化博弈动态复制系统构建了系统动力学演化博弈流率基本入树模型对德邦牧业规模养殖生态能源系统开展情景模拟仿真。结果显示,农户参与生猪规模养殖生态能源系统收益的提高和成本的降低、劣势农户份额占比的提升及博弈双方相对收益与其绝对收益之差的相关系数的降低有利于生猪规模养殖生态能源系统农户行为收敛于"参与"的合作策略,进而促进生态能源系统的稳定运行,并提出了相关政策建议。     

基于SD演化博弈模型的生猪规模养殖与户用沼气开发系统动态稳定性

为探索生猪规模养殖废弃物处理的有效模式,在提出生猪规模养殖与户用沼气资源合作开发模式的基础上,将系统动力学流率基本入树模型和演化博弈动态复制系统有效结合起来,建立了SD演化博弈模型。通过SD演化博弈仿真,分析了生猪规模养殖与户用沼气资源合作开发模式运行的稳定性及其影响因素,结果显示:生猪规模养殖与户用沼气资源合作开发模式在一定条件下最终趋于稳定状态;农户的利益保障、养殖企业效益的增加和政府政绩的提升有助于开发模式的稳定运行。并提出推动生猪规模养殖与户用沼气合作开发模式稳定运行的政策建议。     

反馈系统发展规划的对策实施效应仿真评价

德邦规模养殖生态经济区是国家战略《鄱阳湖生态经济区规划》产业区, 此生态经济系统是一个生态能源经济复杂反馈系统, 系统发展问题具有普遍性, 对其管理对策未来实施对规划目标实现的未来效应进行仿真评价. 首先, 基于反馈系统发展规划目标和对策, 使用变量因果链倒推方法确定评价指标体系. 接着, 用评价指标体系用逐步缩小法建立流位流率系, 对实际系统变量进行相关分析, 建立流位流率系下因果关联关系的流率基本入树基本模型.再次, 依据系统历史年数据及基本规划值, 系统变量基本计算公式, 应用系统动力学的表函数、选择函数、阶跃等函数, 建立七棵流率基本入树的仿真方程, 建立仿真模型. 最后, 进行对策实施调控仿真, 分析对策实施对系统规划目标实现的定量促进效应, 进行仿真评价, 定量论证了所制定的管理对策的正确性, 为系统发展提供决策依据.     

SD模型的系统极小反馈基模集入树组合删除生成法——以德邦规模养种系统发展为例

反馈基模是社会经济复杂系统分析的有效工具,在穷举可能经嵌运算生成极小基模的入树组合原则下,给出了三个入树组合删除法则,利用法则可删除大量不能生成极小基模的入树组合,从而实现简单有效计算一个确定复杂系统极小基模集的目的.根据二阶反馈环中流位变量、流率变量的关联特征,给出二阶极小基模生成步骤;根据入树组合删除法则,给出三到n阶极小基模生成步骤.由此,得到规范化的系统极小反馈基模集生成的步骤.以德邦牧业规模养种生态能源反馈系统为例,建立了含八棵入树的流率基本入树模型,利用此方法计算出系统八个极小基模构成的系统极小反馈基模集.此八个极小基模可有效刻画养殖废弃物污染制约系统发展、厌氧发酵产出物二次污染制约系统发展、场户合作低碳循环农业模式促进系统发展三个不同阶段的系统主导结构,并基于极小基模分析生成促进系统发展的三条管理对策.建立了德邦牧业规模养种生态能源反馈系统模型仿真方程,仿真分析三条管理对策的实施效应,实现了定性至定量综合集成分析,此实证分析效果揭示极小基模集入树组合删除生成法为系统进行反馈环分析提供了一种新的方法.     

SD模型的系统极小反馈基模集人树组合删除生成法——以德邦规模养种系统发展为例

反馈基模是社会经济复杂系统分析的有效工具,在穷举可能经嵌运算生成极小基模的入树组合原则下,给出了三个入树组合删除法则,利用法则可删除大量不能生成极小基模的入树组合,从而实现简单有效计算一个确定复杂系统极小基模集的目的.根据二阶反馈环中流位变量、流率变量的关联特征,给出二阶极小基模生成步骤;根据入树组合删除法则,给出三到n阶极小基模生成步骤.由此,得到规范化的系统极小反馈基模集生成的步骤.以德邦牧业规模养种生态能源反馈系统为例,建立了含八棵入树的流率基本入树模型,利用此方法计算出系统八个极小基模构成的系统极小反馈基模集.此八个极小基模可有效刻画养殖废弃物污染制约系统发展、厌氧发酵产出物二次污染制约系统发展、场户合作低碳循环农业模式促进系统发展三个不同阶段的系统主导结构,并基于极小基模分析生成促进系统发展的三条管理对策.建立了德邦牧业规模养种生态能源反馈系统模型仿真方程,仿真分析三条管理对策的实施效应,实现了定性至定量综合集成分析,此实证分析效果揭示极小基模集入树组合删除生成法为系统进行反馈环分析提供了一种新的方法.     

生鲜农产品供应链系统反馈结构模型的建立与应用: 以赣南脐橙为例

生鲜农产品供应链系统是一个复杂的社会经济系统,通过建立系统动力学反馈对策基模入树仿真建模法对其进行研究.首先从生鲜农产品供应链系统的统计数据中分析找出系统运行中的核心变量,建立核心变量构成的成长上限基模;通过农户、中间商、政府各子目标的实现来验证系统总目标的原理,提出消除制约的管理对策并建立对策基模. 接着,基于对策基模的六个核心变量,建立六个流位及其流率构成的流位流率系及对策调控参数. 然后,建立六棵树构成的流率基本入树模型及其对应流图模型; 最后,通过调控参数分类组合进行仿真实验, 定量揭示所采取的对策的实施效果,为管理决策提供依据. 此新四步建模法的建立及应用,有重要理论意义和实用价值.     

SD流率基本入树建模法

围绕动态信息反馈系统的关键变量流率,通过引入流率基本入树、嵌运算、流率派生入树、可增广流率派生入树等概念,得出一种建立动态反馈结构模型的ＳＤ流率基本入树建模法。此方法同时具有规范法建模与给出全部反馈环两种功能。这对规范化建模、反馈分析、调试、结果分析都有意义。     

生态农业规模化经营策略的系统动力学仿真分析

生态农业的规模化经营涉及规模化种植农地的获得、生态养种技术的采纳、生态农产品溢价的实现、环境的可持续性等诸多问题,是一个动态的复杂过程.以银河杜仲生猪规模养殖生态农业系统为例,构建生态农业规模化经营系统动力学模型.基于系统动力学仿真实验方法,对"扩大生态农业系统种植业生产规模、提高生态农业技术水平、完善生态农产品市场"三项生态农业规模化经营策略,设置相应策略参数,通过参数调控实施策略仿真实验.结果表明:扩大种植业生产规模能有效消除规模养殖环境污染,提高农产品竞争力;提高生态农业技术水平,对促进沼气资源的开发利用、降低沼液种植成本具有很好的作用;完善生态农产品市场,是实现生态农产品溢价、提高其社会效益的有效途径,影响着养殖主体开发与流转规模种植农地的决策.最后,基于策略仿真实验结果,针对银河杜仲生态农业系统实际,提出三项具体规模化经营对策.     

江西新型农村合作医疗制度实施效应反馈仿真分析

农村居民"看病难、看病贵"问题突出,迫切需要解决.实施新型农村合作医疗(以下简称新农合)正是缓解、解决此问题的关键.为此创建系统动力学入树反馈仿真作用力五步分析法,并应用于江西新农合制度实施效应分析.通过深入调研,确定新农合五个核心变量;建立流位流率系和由流位控制流率的五棵新农合系统流率基本入树,通过顶点和弧并运算,建立系统仿真实验流图模型;然后,构建强简化新农合系统流率基本入树模型,将枝向量代数方法应用到新农合系统的反馈环计算;接着,基于反馈环集合与反馈环特性提出了发展新农合解决"看病贵、看病难"的4条管理对策;最后,通过对新农合制度管理对策的定量仿真实验,得出新农合在农村医药卫生体制改革中产生了四大作用力.     

规模养殖沼气生态能源工程发展与治理模式研究

规模养殖是农民在农业生产领域增收的一条重要途径,沼气工程建设可有效解决养殖废弃物污染对养殖业发展的制约,种养结合低碳循环农业则是综合开发利用沼气工程产出物沼液资源的重要模式。本文通过对规模养殖沼气生态能源工程系统发展不同阶段的分析,剖析了系统发展中的困境,对系统结构进行分析给出消除制约系统发展的管理对策。在此基础上,构建了规模养殖沼气生态能源工程系统持续发展的治理模式,并给出了促进系统发展的保障对策。     

逐层增枝结构行为检验建模法——以农户沼气工程为例

农村小型循环沼气工程是中国"十三五农业循环沼气工程"的3项工程建设之一,但是,现存在户用沼气池闲置率高的严重问题,需建立可靠性高的仿真模型,仿真提高户用沼气池使用率的对策效应。而如何实现还原论与整体论相结合的原则建立系统动力学仿真模型,如何实现更有效的检验方法提高模型的可靠性又是待深入研究的重要问题.针对上类问题,首先,给出子系统仿真定理,结构行为检验的内涵,新建"逐层增枝结构行为检验建模法"的步骤.接着,根据新建模法,建立农村小型循环沼气工程系统普遍存在的户数-原料-沼气-沼液种植入树T_1(t)-T_7(t)七棵前期流率基本入树,分3次进行结构行为检验,构建可靠性高的第一部分前期流率基本入树模型,通过参数组合仿真此第一部分入树模型,揭示出工程未来发展存在的进度慢、气待开发增、种下降3大问题.然后,针对此3大问题,提出新增户沼气服务技工人员和建立技术人员工资及服务费保障机制2条新措施,针对新措施又新建立2棵入树,并新增加后2棵入树对前7棵入树的流率的3条技工影响反馈枝,构成户-原-沼-种-技-投入树T_1(t)-T_9(t)九棵流率基本入树模型.通过仿真九入树模型,揭示新措施实施对工程未来解除问题的好效果。论证了2个新措施的正确性,建立了"通过政府、高校研究部门、服务技术员、企业、农户5个子系目标责任的实现,实现户用沼气池工程发展的总目标"的管理原理.研究新建立了一种通过增枝的提高模型可靠性、增强操作性、降低建模难度的建模法.     

复杂经济系统的空间动态建模方法

提出了市场经济条件下复杂经济系统空间动态建模方法。这一建模方法强调经济活动中区域的复杂性和部门的关联性，通过“吸引”概念（需求吸引、移民吸引和投资吸引等），建立模型系统的反馈机制和自组织，探索系统结构演化的空间动态行为。最后以某国１９８０－１９９０年的历史数据校验模型，研究了该国１９９５和２０００年经济结构演变的趋势。     

王禾丘能源系统生态工程主导结构流率基本入树序列

对王禾丘能源生态旧系统的主要矛盾进行分析,阐述针对旧系统主要矛盾设计的新的系统工程,确定其主导结构及主导结构的流率基本入树序列的过程、方法及结果。     

转型期电力供应系统应用基本入树三步逐层建模法建模及其功能研究

厂网分离以来, 煤电价未及时联动, 电力供求失衡的电荒现象多次出现, 给经济发展带来极大影响. 该文应用供应链产能管理理念和系统动力学方法, 在原有流率基本入树模型建模成果的基础上, 针对建立符合实际因果链枝的技术难点, 概括提出三步建模法, 通过建立流率的关联二部分图与逐层反延伸因果链图, 及两图结合, 建立了转型期电力供应链产能管理系统的前期流率基本入树模型,进行了前期流率基本入树模型功能研究,建立了等阶的流图模型. 且基于前期流率基本入树模型进行了煤价大幅上涨而电价不及时联动形成的因果链剖析专题分析, 为基于反馈环分析的转型期电荒原因剖析及其三步对策生成打下基础.     

系统入树反馈基模生成系向量生成法

提出用基模生成系分析系统结构的思路。并利用向量乘法结合系统动力学流率基本入树模型给出计算基模生成系中极小基模的方法，为复杂系统的反馈分析提供了有效的工具。     

能人带动型农民合作社发展的系统研究

能人带动型农民合作社在提高农户收益、节约农户进入市场的交易成本、帮助农户规避风险等方面发挥了很大功能。本文从系统动力学的角度对影响能人带动型农民合作社的发展因素进行分析,并建立其流率基本入树模型,通过系统反馈基模分析生成促进系统发展的管理方针,实现以系统科学的方法分析农民合作社运作机制的目的。     

公司与农户双重违约行为的系统反馈基模分析

在对“公司＋农户”组织模式进行系统分析的基础上，利用系统动力学流率基本入树建模法，建立了“公司＋农户”模式的反馈结构模型。并利用X-0—1行列式计算出系统的反馈基模，通过对系统主导反馈基模的分析，揭示了“公司＋农户”模式中双重违约行为的根源，并给出了具体的管理方针。图5，参8。