经济-资源-环境系统自组织演化的新模型

经济-资源-环境（ERE）系统是个典型的开放复杂自组织系统，将广义信息熵的概念引入复杂ERE系统，建立其普适的结构自组织演化方程，形成了复杂系统建模新方法，可揭示复杂ERE系统中多主体作用动力学及结构自组织演化过程。以国家可持续发展实验区ERE发展模式为例，根据1994～2005年指标数据，对其发展演化过程做了具体的模拟研究，揭示了实验区规划的实施对可持续发展系统的改进和完善是一个复杂的自组织过程.     

基于时间之矢起源新探索及新统计力学的科学革命

现代科学给出的简单、可逆、决定论图景与具有复杂、随机、有时间之矢、演化图景的现实世界相悖。为调和矛盾,修补经典框架而诞生的统计力学困难重重。为彻底解决危机,引入基于新本原和信息的最大流原理描述方法,建立了新统计力学框架,包括时间之矢在内的众多困惑达到统一和协调,暗示一场新革命的序幕。     

基于最大流原理的湖泊系统富营养化新模型

针对目前现有的湖泊富营养化模型的不足,以最大流原理为基础,以自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段,从复杂系统结构演化的角度提出了一个新的湖泊系统的富营养化模型;进而使用该模型对我国10个湖泊进行了富营养化评价并和以往的评价方法作了详细比较,结果表明该方法具有较好的合理性和可操作性。由于该模型从一定程度上体现了湖泊富营养化系统的演化动力学机理和湖泊系统时空演变特性,因此,不仅在评价上有较大的优越性,在湖泊富营养化发展变化状态的预测上也具有潜力。     

形状的研究进展及建立形状科学的探讨

近年来,关于物体形状的研究已经成了国际学术界的一个热门课题.本文简述了形状研究的历史,以此探讨建立一门新学科--形状科学:从事物的形状入手,探索形状形成的原因和规律.分析了形状科学的几个主要内容和方法并展望它的未来.形状科学不同于几何学(欧几里得几何、非欧几何、微分几何等数学意义上的几何),它试图突破传统学科按数、理、化、天、地、生这种人为分类的模式,从一种全新的视角看世界,应作为一门独立的科学来对待.     

清洁生产的热力学循环探讨

通过对工业系统和热力系统的对比分析，提出运用热力学原理来诠释清洁生产的理论．在此基础上．对工业生产的三种模式和清洁生产的评价体系进行热力学解释，并将热力循环运用于清洁生产，试图从热力学原理中找到清洁生产理论的新突破。     

基于最大流原理的复杂生态系统分形结构

生态系统具有分形等复杂性特点,一直是学术界关注的热点和难点.而现有的研究大都缺乏深入的动力学机理分析.针对这一空白,本文以一个远离平衡的复杂系统总是努力寻找一种优化过程,使得系统在给定的约束或代价下所获得的广义流最大这个思想出发,从微观动力学角度探讨了生态系统模式的分形长大过程.从尺度变化角度对分形生长思想进行了MATLAB数值模拟佐证.分析了影响分形维数的因素并比较了理论结果与实际例子,进而讨论了在实践中的可能应用.     

生态工业系统的分形生长理论分析与模拟

生态工业园是一个开放的复杂演化系统,其结构模式处于不断进化中.文中以非平衡统计力学为理论基础,从生态工业系统的宏观结构出发探讨了其模式演化的机理,发现生态工业系统具有分形生长特性;对丹麦卡伦堡生态工业共生网络三十多年的发展历史进行了数值模拟,结果表明其结构演化满足分形生长规律,与理论分析一致.研究生态工业园演变的新方法及其结果有助于指导城镇生态工业园的优化设计与模式演化趋势的预测.     

污泥干燥速度曲线的分形维数分析

污泥的干燥速度变化是干燥过程中水分运动的宏观表现，对内部微观的传热传质动力学机制有重要揭示。利用功率谱分析对实验所得间接式加热的污泥干燥速度变化进行分形和混沌特性的判别，并提出Hausdorff维数和整体盒维数的计算方法，以分析其分形规律。通过判断得知，污泥的干燥速度变化具有分形特性。速度变化的Hausdofff维数随参数N值的增大而增大，但波动范围变小，且随着干燥过程进行，其值逐渐减小．另一种反映整体变化的维数——盒维数可以采用变换法计算得出，可用于判别干燥过程的整体分形特性。2种方法所得维数显示，污泥种类和干燥温度等对干燥速度变化的分形均有较大影响。     

沸腾系统的两象性及不确定现象

现论分析高热流下核态沸腾时干斑的相互作用,并用４种类型的金属板做了高热流下的核态沸腾传热实验,指出沸腾系统具有现两象性：流力学特性和自组织特性。在壁面温度相对均匀时,沸腾系统倾向于流体力学特性;而在壁面温度相对不均匀时,沸腾系统倾向于自组织特性。数据的分散性及不确定性主要是由沸腾系统内在的两象性引起的,而不是单屯表面特性的差异。解释了人们对核态沸腾中拐点存在与否的凝问,也指出了干斑的自组织相互作用     

最大流原理：多元统计分析的新方法及其应用

本文基于描述复杂系统中结构形成的法则--最大流原理,建立了一套利用给定数据重构复杂系统结构形成和演化一般动力学方程的理论模型和数值模拟方法,以期系统地、全面地处理复杂多元数据.通过新方法在城市复杂系统和湖泊水生态系统上的应用,证实了该方法在反映复杂系统中结构形成和演化的特性、对复杂系统进行量化和聚类方面大大超越了目前多元统计分析的方法,可以作为一种新的多元统计应用数学方法广泛地应用于对复杂系统进行描述、特征提取、分类、聚类、优化、评价以及估计与预测.