人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一。目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] 。从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] 。“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] 。生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] 。生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] 。在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质。生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系。本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少。同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨。因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考。
图1 环洞庭湖区域范围
Fig.1 The scope of the study area
1 研究区域
环洞庭湖区是以洞庭湖为中心的广大河、湖冲积- 淤积平原和环湖丘岗及外围低山区,地理位置为111°53′~113°05′E、28°44′~29°35′N,大部分地区的海拔高度不到50 m,土地面积的85％以上。在湖南省辖境内,湖南地区覆盖岳阳市 (除平江县)、益阳市(除安化县)、常德市(除石门县)及长沙宁乡县、望城县(图1 )。湖区地处中亚热带季风湿润气候,具有向北亚热带过渡性质,冬季寒冷、干燥,夏季降雨集中,气候温和、湿润,年平均降雨量1 200~1 450 mm,年平均气温16.5~17.0℃。河网密布,湘、资、沅、澧四水流经,水、土、气、生物等资源要素丰富。但生态环境形势严峻,湖床每年被入湖泥沙淤高3.7 cm,新增洲土4 130 hm2 。每年约8×108 t未经处理的废水直排湖中,导致水质下降。鱼类种群退化,洄游性、半洄游性鱼类资源在捕捞量中所占比例已降至10%,生态环境恶化,生物多样性遭到破坏。环洞庭湖区是中国重要的商品粮基地,同时也是湖南省重要的农业经济区域,形成了以农、牧、渔业生产为主体,轻重工业并重,第三产业迅速壮大的发展格局。环洞庭湖区是典型的水陆生态交错脆弱带,快速的环境变化和复杂的湖垸、江湖关系使得本区的生态环境脆弱性表现得特别突出,构建洞庭湖生态经济区一直在湖南省国民经济发展中具有重大的战略意义。
2 研究方法
2.1 系统耦合协调评价指标体系构建
生态经济系统涉及到生态、环境、经济、社会等很多方面。生态经济系统耦合评价指标的设计应从生态环境与经济发展2个子系统出发,既有指示生态环境因子变化与指示经济发展的序参量,能够反映生态子系统与经济子系统的高效协同,同时在选取指标时,应有代表性,注意考虑正向指标与逆向指标,从正反两方面考察耦合状态。具体指标的选取要综合考虑区域现状、生态经济目标、系统要素等方面因素,按照生态环境与经济发展2个子系统进行指标采集（表 1 ）。数据来源主要利用2003~2012年的土地利用图进行GIS分析进行提取,社会经济指标采用统计年鉴、环保、农业、气象、林业等相关部门提供的数据。
由于指标数值和方向不同,必须进行指标的正向化和无量纲化处理。逆向指标采用倒数变换法进行正向化处理,用于计算区域生态经济耦合系统中不同指标的功效系数dij 。计算公式为：
正指标 d ij = ( x ij - x ijmin ) ( x ijmax - x ijmin )
负指标 d ij = ( x ijmax - x ij ) ( x ijmax - x ijmin )
式中,dij 为系统i 指标j 的功效数,xij max 为系统i 指标j 的最大值,xij min 为系统i 指标j 的最小值,xij 为系统i 指标j 的值。dij 反映目标达成的满意程度,0≤ dij ≤ 1。
利用主成分分析方法对输入数据进行生态经济系统耦合协调评价指标选取。根据设置的主成分累计贡献率(85%),进行因子载荷旋转,确定生态经济系统耦合协调评价指标由13个指标因子组成,生态环境水平包括生物丰度指数、土地退化指数、湿地面积退化指数、人均林地面积、环境污染治理投资率、万元国内生产总值消耗能源、人均生活能源消费量等7个指标,社会经济发展水平的指标包括经济密度、城市化率、第三产业比重、第一产业增加值/GDP、第三产业增加值/GDP、基尼系数等6个指标。
以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例,确定为提取的生态经济系统评价指标权重。用各主成分的方差贡献率计算生态经济系统评价指标权重。计算公式为：
W ij = C ij ∑ i = 1 m ∑ j = 1 n C ij
式中,Wij 为子系统i 指标j 的评价权重, C ij i 指标j 主成分贡献率,m 表示子系统个数,n 为提取的主成分个数。通过主成分分析,得到生态经济系统评价指标体系(表2 )。
根据主成分综合模型,在选用所有指标都作为主成分的前提下,利用各主成分的方差值作为权重,进行经济与生态系统功效评价。经济与生态子系统的综合功效是各系统内所有指标对该子系统的贡献的综合,可通过集成方法来实现[22 ] 。其计算公式为：
U i = ∑ j = 1 n W ij × d ij
式中,
2.2 系统耦合度分析
生态经济系统由无序走向有序的特征与规律,通过耦合度判别社会经济和生态环境两个子系统耦合作用的强度以及作用的时序区间。借助容量耦合系数模型推广的耦合度模型,计算和分析环洞庭湖区生态经济系统耦合度。由于本文度量的由社会经济和生态环境2个子系统构成的耦合度模型,得到生态环境子系统与社会经济子系统的耦合度函数表示为：
C = U 1 × U 2 ( U 1 + U 2 ) ( U 1 + U 2 ) 1 2
式中,C 为耦合度;U 1 、U 2 为社会经济和生态环境2个子系统的综合功效。根据经济发展与生态环境交互作用的强弱程度,即耦合度的大小,一般可以将其耦合的过程划分如表3 所示[23 ] 。
2.3 系统协调度分析
耦合度体现了社会经济与生态环境的互动作用,却很难反映出经济与生态环境建设的整体“功效”与“协同”效应,单纯依靠耦合度判别有可能产生误导。为此,基于耦合度模型构建生态经济系统协调度函数,计算公式可表示为：
D = ( C × T ) 1 2
T = a U 1 + b U 2
式中,D 为协调度,T 为生态经济综合调和指数,反映生态环境与社会经济的整体协同效应或贡献,a、b 为待定系数,分别为生态经济系统评价指标体系中2个子系统的权重。协调度等级划分见表4 [23 ] 。
2.4 耦合协调评价的神经网络模型设计与评价因子贡献度计算
人工神经网络具有以任意精度逼近任意非线性连续函数的特性,通过模型中神经元的知识存储和自适应特征,建立各输入因子与目标等级之间的高度非线性映射,向输入输出样本学习进行自适应调整。本文以生态经济系统耦合协调等级作为输出,通过样本学习、训练与检测,对网络节点映射的优化目标的调整,确定网络结构和学习参数,建立样本耦合协调值与各因子指标值之间的非线性关系,使该优化目标中得到自适应均衡的节点权重,作为生态经济系统耦合协调达到理想等级的评价因子贡献度,反映某项评价指标对最佳状态的调控程度。
对于系统耦合协调的神经网络模型设计,分别选取2003~2012年的生态经济系统功效数据作为输入因子,将计算得出的耦合度和耦合协调度等级值作为输出因子,输入层节点为13,网络输出层节点数目为1。隐含层节点数的确定在参考输入层节点数与输出层节点数的基础上,利用样本数据检验9、10、11、12个隐含神经元,并根据网络学习的拟合速度来选取,即用试验的方法来确定合适的隐含层为10,传递函数采用对数型Sigmoid激活函数。经过神经网络训练与模拟计算,模拟值与实际值较为吻合,误差较小,模型可行(表5 )。
根据构建的网络模型神经元之间的连接权重值计算出各隐含节点对于输出结果的重要性和各个输入因子与各个隐含节点的紧密程度,得出各输入因子对于输出结果的重要性,即评价因子的贡献度,用于量化输入指标对生态经济系统达到最佳耦合协调状态的调控程度。具体步骤如下：① 将输入层节点与隐含层节点之间的连接权重值取绝对值求和,即 x i = ∑ W ij i、j 分别代表输入层、隐含层节点;② 将隐含层节点与输出层节点之间的连接权重值取绝对值求和,即 y j = ∑ W ij k 代表输出层节点,即yj 代表了各隐含层节点对于输出节点的贡献;③ 各输入因子与每个隐含层节点之间紧密程度大小的比较 a ij a ij = W ij x i b ij = a ij y j S i = ∑ b ij Si 表示某个输入因子通过隐含层对于输出结果的作用;⑥ 计算评价因子贡献度V 。某个输入数据对于仿真值的重要性Vi ,即 V i = S i / ∑ S i Vi ,即为生态环境子系统V 1 与社会经济子系统的V 2 。
图2 环洞庭湖区生态经济系统耦合度时序变化
Fig.2 Variation of coupling degree between ecology and economic system in 2003-2012
3 结果与分析
3.1 社会经济与生态环境耦合时序变化
收集2003年以来10 a的相关资料,分别计算出各个年份的社会经济综合序参量、生态环境综合序参量、耦合度和协调度。从图2 可以看出,生态经济系统耦合度大都处在0.439~0.500之间,表明了社会经济与生态环境的发展关系基本以拮抗状态,其经济发展方式为粗放型,经济发展对生态环境的影响很大。从耦合度变动趋势来看,变化趋势较平稳,社会经济与生态环境交互作用的强度变化不大,但2006~2008年,耦合度略有些微下降,2009年环洞庭湖区社会经济与生态环境耦合有所上升,2012年正在向磨合时期过渡,其原因就是此间不断加大了对生态经济圈建设的力度,导致二者的关系正在进行调整。从社会经济子系统、生态环境子系统两两之间的序参量比较来看,除了2012年外,2003~2011年的社会经济序参量都小于生态环境序参量,说明经济发展的内部结构的不协调是阻碍环洞庭湖区人地系统协调发展的关键,也说明了环洞庭湖区生态环境是经济发展的主要瓶颈,经济发展主导着社会与生态环境的演变。
从2个子系统的序参量时序变化来看,总体呈现出明显的上升趋势,说明各个子系统内部结构正由不协调向协调方向调整。从表6 可以看出,经济系统的序参量年平均变化率为16.01%,平均变化幅度最大,生态系统为5.79%,一方面说明了经济发展对社会、生态环境的发展具有导向和主宰作用,另一方面在某种程度上体现了环洞庭湖区社会经济发展对生态环境的高度依赖。针对各个子系统的序参量年度变化率比较,生态环境子系统除了2004年,年度变化都比较平稳,只是个位数的变化,而社会经济子系统变化率起伏较大,最大的为2012年的42.44%,而最小的为2006年的- 25.64%,也说明了具有自然属性的生态环境子系统的自组织特性与变化的滞后性。再从彼此间变化率的相关性可以看出,经济发展与生态环境的发展具有同步性。可能由于生态保护政策执行的不确定性以及产业结构调整带来的冲击,使得生态环境综合序参量出现波动起伏的趋势,特别是在2009~2011年间生态环境出现了迅速下降的趋势。
3.2 生态经济系统协调性动态
从图3 可以看出,生态经济系统协调度数值处于0.292~0.428之间,说明2003~2011年社会经济与生态环境发展关系处于低度协调,而2012年后开始转入中度协调。通过2003~2012年生态经济系统耦合度与协调度比较,2003~2005年生态经济系统耦合度处于较高状态,但协调度却不处于高位,说明此阶段社会经济与生态环境在物质与能量的交换与传输频繁,2个子系统的相互依赖、相互影响程度较大,但由于生态经济系统结构的复杂性,表征了系统互动关系中的相互作用与相互反馈过程,有可能系统中某一子系统的发展背离了其原本演化趋势影响到系统整体发展,另一子系统会自发调节对其进行反馈与约束,这种作用与反馈并没有形成系统整体的良性发展,导致了生态经济系统结构协调性没有增强的状态。2006~2012年生态经济系统耦合度与协调度基本上具有相同的变化趋势,说明了经济发展与资源环境的数量关系及其调整过程具有正向作用,正在使系统之间或系统内部朝着要素比例得当、关系和谐、共同促进的互惠互利的状态发展,通过系统物质循环、能量流动、价值流动,表现为生态环境不断改善、经济持续增长和社会发展水平不断上升的状态。
图3 环洞庭湖区生态经济系统协调度时序动态
Fig.3 Variation of coordination degree between ecology and economy system in 2003-2012
从图2 、3还可以看出,环洞庭湖区社会经济综合序参量在2003~2008年间都是处于较低状态,社会经济发展严重影响生态环境建设,这是导致环洞庭湖区社会经济与生态环境耦合协调一直以中低度协调为主的主要原因。2008年以来,把环洞庭湖区作为1个生态经济圈来规划,边发展边治理,山水同治、江湖同治,综合治理与新农村建设相结合,在防洪排涝、生态环境建设采取相应的重大举措,社会经济序参量呈现不断增大趋势,其年平均增长率高达29.8 %,最高达42.44%,社会经济的增长对生态环境建设的影响很大。
3.3 生态经济系统耦合协调理想状态因子贡献度比较
根据选取的生态经济系统评价指标,设计了相对于系统耦合度与协调度目标的神经网络模型。网络输入层节点为13,隐含层节点为10,输出节点为耦合度与协调度等级值,节点数为1。将2003~2012 年环洞庭湖区社会经济与生态环境数据为输入变量的训练样本,系统耦合度和协调度等级值为输出变量,计算系统耦合度与系统协调度神经网络模型的输入层与隐含层间连接权值矩阵以及隐含层与输出层的连接权重矩阵。
根据构建的神经网络模型神经元之间的连接权重值计算出各隐含节点对于输出结果的重要性和各个输入因子与各个隐含节点的紧密程度,得出各输入因子对于输出结果的重要性,即系统耦合协调理想状态的因子贡献度,结果见图4 、5。
图4 基于耦合的生态经济系统评价因子的贡献度
Fig.4 Contribution degree of eco-economic system evaluation index based on coupling degree
从图4 可以看出,以耦合度等级作为评价标准,使生态经济系统耦合达到高水平耦合,对于评价指标,生态环境子系统因子贡献度为55.6%,社会经济子系统为44.4%,说明了生态经济系统具有较强的互动与反馈作用,对于理想状态的目标,生态环境子系统各项指标具有主导作用,只有在良好的生态环境条件下,社会经济子系统与生态环境子系统具有相互促进、共同发展的耦合作用。从单个因子来看,城市化率对系统达到最佳耦合的贡献度最大,为0.086,是生态经济系统达到高水平耦合的最重要调控因素。各因子贡献度依此为城市化率>生物丰度指数>人均林地面积>万元国内生产总值消耗能源>土地退化指数>经济密度>人均生活能源消费量>第三产业增加值/GDP>第一产业增加值/GDP>湿地面积退化指数>环境污染治理投资率>基尼系数>第三产业比重。
从图5 可以看出,2个子系统对系统协调贡献度比值与图4 的耦合贡献度比值差异不大,但人均林地面积指标耦合贡献度的最大,为0.091。各因子耦合的贡献度依此为人均林地面积>第三产业比重>万元国内生产总值消耗能源>湿地面积退化指数>环境污染治理投资率>人均生活能源消费量>第一产业增加值/GDP>生物丰度指数>第三产业增加值/GDP>经济密度>基尼系数>城市化率>土地退化指数。
图5 基于协调度的生态经济系统评价因子的贡献度
Fig.5 Contribution degree of eco-economic system evaluation index based on coordination degree
生态经济系统耦合协调过程中,评价因子贡献度反映了系统在协同变化时所表现出的学习能力与调控弹性,弹性越强,系统的适应能力越高。根据图6 可以看出,生态经济系统耦合协调更多地表现为微观要素变化的关联性与协同性,通过不同耦合协调要素重要性的关联调整,使系统宏观秩序上耦合与协调达到最优。对于生态经济系统耦合与协调的不同目标,系统因子指标的贡献度不同,如生物丰度指数,在系统达到最佳耦合时贡献度为0.086,而在系统达到最佳协调状态时贡献度为0.073,这种针对目标所调整的不同指标的动态性,说明了在系统不断演化的动态过程中,生态经济系统因子成为向系统耦合协调目标状态进行调整的驱动因素,是对生态和经济系统对现实和预期的环境变化驱动及其作用和影响而进行的调整,体现了系统内部物质能量循环与自我调节机制,体现了系统本身的自调节、自适应与自组织能力。从图6 还可看出,生态经济系统因子的贡献度与表2 中所计算的指标权重差异性较大,主要是因为指标权重是针对耦合度与协调度数值实际大小的指标重要性,而耦合与协调贡献度是针对生态经济系统达到相应目标理想值的指标重要性。
4 结论与讨论
1） 2003~2012年社会经济与生态环境的发展关系基本以拮抗状态,耦合度数值大小都处在0.439与5.0之间。从耦合程度的时序看,10年间耦合度变动趋势较平稳,2006年与2008年些微下降,2009年有所上升,2012年正在向磨合时期过渡。对于序参量年度变化率比较,生态环境子系统除了2004年,年度变化都比较平稳,序参量之间协同作用的强弱程度,它体现系统由无序走向有序的趋势,但社会经济发展与生态环境交互耦合作用并不十分理想。
2） 社会经济与生态环境的协调好关系是生态经济系统良性发展的基础。2003~2012年环洞庭湖区社会经济与生态环境建设的协调程度基本还处于中低水平,数值处于0.292~0.428。2003~2011年社会经济与生态环境发展关系处于低度协调,而2012年后开始转入中度协调。这说明洞庭湖经济发展与生态环境的协调程度还有待进一步提高。
3） 通过2003~2012年生态经济系统耦合度与协调度比较,2003~2005年生态经济系统耦合度处于较高状态,但协调度却不处于高位,说明此阶段社会经济与生态环境在物质与能量的交换与传输频繁,2个子系统相互影响较大,由于生态经济系统结构的复杂性,表征了系统互动关系中的相互作用与相互反馈过程,但这种作用与反馈并没有形成系统整体的良性发展。2006~2012年生态经济系统耦合度与协调度基本上具有相同的变化趋势。
图6 生态经济系统评价因子的贡献度对比
Fig.6 Comparison of contribution degree of Eco-Economic System evaluation index
4） 对于生态经济系统达到最佳耦合及协调目标时评价因子的贡献度,生态环境子系统贡献度为55.6%,社会经济子系统为44.4%,说明了生态经济系统具有较强的互动与反馈作用,对生态经济系统理想状态的调控,生态环境子系统各项指标具有主导作用,只有在良好的生态环境条件下,社会经济子系统与生态环境子系统具有相互促进、共同发展的耦合作用。
5） 从单个因子来看,生态经济系统的因子贡献度,达到高水平耦合与高度协调2种理想状态时有一定差异。这种差异体现了向系统耦合目标、协调目标状态进行调整的驱动力的不同。在生态经济系统调控中,贡献度越大,在调控中对系统目标调控程度越大,即贡献度与系统理想目标调控动态变化呈正相关。
6） 利用人工神经网络模型,通过样本知识的学习与训练,不需要改变模型的结构,针对输出的预期目标,调控模型不同参数重要性的大小,达到系统的耦合协调要求。
The authors have declared that no competing interests exist.
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2005
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
新疆生态经济系统的值分析及其可持续性评估
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2003
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
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1993
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
耦合度的新定义及其应用
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1999
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
塔里木河流域生态经济系统耦合态势分析
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2010
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
我国区域生态经济发展战略模式及体系建构
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2011
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型及其在干旱区的应用
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2005
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
干旱区城市化与生态环境交互耦合的规律性及其验证
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2006
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
河西走廊水资源变化与城市化过程的耦合分析
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2005
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
沿海快速发展地区区域系统耦合状态分析:以海南省为例
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2007
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
社会经济-生态环境藕合系统动力学模型
1
2001
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
中国区域城市化与生态环境耦合的关联分析
1
2005
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
基于耦合模型的区域农业生态环境与经济协调发展研究
0
2008
黄河三角洲区域生态经济系统动态耦合过程及趋势
0
2012
环境与经济协调发展的定量评判及其分类体系——以珠江三角洲城市群为例
1
1999
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
洞庭湖生态经济圈示范区设想
1
2011
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
洞庭湖区湿地生态旅游资源开发模式研究
1
2002
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
不同时段洞庭湖区土地利用/覆被变化及退田还湖的影响
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2010
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
湿地循环经济发展模式及其生态经济价值评估研究——以洞庭湖湿地为例
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2011
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
构建洞庭湖生态经济区的思考
1
2012
... 人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧,生态经济系统可持续发展成为研究的热点之一.目前,对于生态经济系统评价,国内外已作过一些深入研究,但研究方法很不尽相同,在实际应用中以生态足迹模型、能值分析理论为主[1 ,2 ] ,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径[3 ] .从系统的角度看,生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统 [4 ] .“耦合”是一个物理学概念,指2个或2个以上的系统通过各种相互作用而彼此影响的现象[5 ] .生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫,由低级共生向高级协调发展的过程[6 ] .生态经济系统存在着交互耦合的互动关系,而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态 [7 ] .在中国区域生态经济系统的耦合状态研究中,乔标[8 ,9 ] 、方创琳[10 ] 、张富刚[11 ] 等构建了具有代表性的评价指标体系,建立了体现生态经济系统耦合关系的系统动力学模型[12 ] 、耦合度模型及协调度模型[13 ~16 ] ,大大推动了生态经济系统耦合研究的进程,但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质.生态经济系统作为复杂耗散结构,表现的非线性耦合协调机制,很难用一般的线性方法加以研究,而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正,具有自学习和自适应的特征,个体具有的学习、记忆和选择的能力,能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系.本文提出的因子贡献度,是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性,反映某项评价指标对耦合或协调达到最佳状态的贡献程度,这方面研究较少.同时,环洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研究热点[17 ] ,在资源开发模式[18 ] 、土地利用/覆被变化[19 ] 、生态经济价值评估[20 ] 、高效生态经济区建设[21 ] 等方面取得了一定进展,但本区域生态经济耦合协调机制有待于进一步探讨.因此,本文通过构建环洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型,针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性,运用人工神经网络模型,分析环洞庭湖区生态经济系统评价因子对最佳耦合协调状态的贡献度,探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制,构建科学发展的生态经济体系,为环洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价,协调经济发展与生态环境矛盾,推进高效生态经济区建设提供参考. ...
中国经济与环境污染耦合度格局及工业结构解析
1
2012
... 根据主成分综合模型,在选用所有指标都作为主成分的前提下,利用各主成分的方差值作为权重,进行经济与生态系统功效评价.经济与生态子系统的综合功效是各系统内所有指标对该子系统的贡献的综合,可通过集成方法来实现[22 ] .其计算公式为： ...
中国城市化与生态环境耦合度分析
2
2005
... 式中,C 为耦合度;U 1 、U 2 为社会经济和生态环境2个子系统的综合功效.根据经济发展与生态环境交互作用的强弱程度,即耦合度的大小,一般可以将其耦合的过程划分如表3 所示[23 ] . ...
... 式中,D 为协调度,T 为生态经济综合调和指数,反映生态环境与社会经济的整体协同效应或贡献,a、b 为待定系数,分别为生态经济系统评价指标体系中2个子系统的权重.协调度等级划分见表4 [23 ] . ...
, 彭保发, 熊建新
