回聲模型視角下的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)自適應(yīng)機(jī)制研究

張玉潔，張偉，鄭莉，周怡圃，楊娜

（國家海洋信息中心 天津 300171）

縱觀世界的發(fā)展，海洋經(jīng)濟(jì)在眾多沿海國家和地區(qū)已經(jīng)成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強勁動力［1］。我國近年來也逐步重視海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在十八大報告中也提出了以海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基礎(chǔ)的海洋強國戰(zhàn)略。隨著環(huán)境問題的日益突出，以海洋經(jīng)濟(jì)為主體、承載著可持續(xù)發(fā)展理念的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的概念受到了廣泛的關(guān)注和深入的研究。第二屆亞太經(jīng)合組織藍(lán)色經(jīng)濟(jì)論壇的成功舉辦，使得這一理論融合了國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗，將成為沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本理念［2］。

目前對于藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的研究尚處于空白，鮮有從系統(tǒng)論角度研究藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的文獻(xiàn)，理論體系欠完善。本研究將站在系統(tǒng)的角度研究藍(lán)色經(jīng)濟(jì)，引入復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（CAS）的基本理論，以Echo模型為基礎(chǔ)構(gòu)建藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中主體的行為模式并分析其自適應(yīng)機(jī)制，以期完善藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的理論體系，拓展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的研究思路，促進(jìn)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

1 CAS框架下的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)涵及特征

1．1 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的內(nèi)涵

隨著藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展理論被引入其中，即具有經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境可持續(xù)性的、發(fā)展前景良好的海洋經(jīng)濟(jì)［3］。本研究所涉及的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個以海洋經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)發(fā)展為支撐，以社會子系統(tǒng)發(fā)展為基礎(chǔ)，以資源環(huán)境可持續(xù)利用為發(fā)展原則，融入當(dāng)代海洋文化，綜合利用科學(xué)技術(shù)、創(chuàng)新平臺、物流工具、人才體系等有利條件，努力聯(lián)動陸海資源，最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、空間規(guī)模最大化的動態(tài)運行的復(fù)雜經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。如圖1所示，即為藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運行結(jié)構(gòu)。

圖1 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運行結(jié)構(gòu)

1．2 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的CAS特征

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)用來描述具有較高級別自組織能力的對象，它可以通過內(nèi)部的圖式集對外界的刺激行為產(chǎn)生應(yīng)對措施，從而使刺激行為產(chǎn)生不確定性的結(jié)果，其根本特征是具有自主行為能力［4］。這一理論最初由John Holland教授提出，并總結(jié)出復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的4個基本特征，即聚集、非線性、多樣性和流?，F(xiàn)實系統(tǒng)中的金融市場、動物群體、城市系統(tǒng)等具有不同組織形式的聯(lián)合體都屬于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。通過調(diào)查研究，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)具備復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的基本特征（圖2）。

圖2 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的CAS特征

1．2．1 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中主體的聚集

海洋特殊的地理區(qū)位和交通情況決定了海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展的空間在臨海區(qū)域、交通便利的地區(qū)，這為聚集效應(yīng)的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件。在我國，海洋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主要集中在11個沿海的省、市、自治區(qū)，海洋工業(yè)產(chǎn)業(yè)的聚集加強了技術(shù)間的溝通創(chuàng)新；海洋科研機(jī)構(gòu)的聚集通過適應(yīng)性學(xué)習(xí)機(jī)制，加速知識的流通速度，催化新知識的產(chǎn)生［5］。同時，個體的適應(yīng)性聚集促進(jìn)整體的涌現(xiàn)現(xiàn)象，帶動海洋旅游等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而形成具有地域特征的獨特海洋文化。

1．2．2 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的非線性特性

Holland教授認(rèn)為，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中主體的非線性關(guān)系是其多維度復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的原因，而主體的自適應(yīng)機(jī)制是非線性關(guān)系產(chǎn)生的根本因素。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的社會系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、資源環(huán)境系統(tǒng)本身是藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的二級復(fù)雜系統(tǒng)，這些二級系統(tǒng)內(nèi)部、二級系統(tǒng)之間、二級系統(tǒng)與主系統(tǒng)以及與外部環(huán)境之間的相互作用具有隨機(jī)性及創(chuàng)新性，因此是非線性的關(guān)系［6］。同時，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)都是具有自適應(yīng)機(jī)制的復(fù)雜系統(tǒng)，使得其內(nèi)部的信息、行動、反饋等具有不可預(yù)見性。因此，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的主體系統(tǒng)之間是多維度、多機(jī)制、多目標(biāo)的非線性關(guān)系。

1．2．3 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中主體的多樣性

就復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)而言，多樣性是復(fù)雜性產(chǎn)生的根源。具體到藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，其多樣性主要表現(xiàn)在4個方面：①子系統(tǒng)內(nèi)部的多樣性。在社會、經(jīng)濟(jì)、資源環(huán)境等子系統(tǒng)中，系統(tǒng)主體具有不同的資源，從事不同的工作。②子系統(tǒng)間合作方式的多樣性。各子系統(tǒng)之間的關(guān)系是促進(jìn)與制約并存：資源環(huán)境子系統(tǒng)為社會子系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)提供活動空間及資源保障，同時經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的發(fā)展對于保護(hù)環(huán)境、社會維穩(wěn)、資源優(yōu)化等方面也具有促進(jìn)作用。③子系統(tǒng)與主系統(tǒng)合作方式的多樣性。主系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間可以從經(jīng)濟(jì)、資源、技術(shù)、信息、能源、文化等多方面進(jìn)行多層次的交流合作。④各系統(tǒng)環(huán)境的多樣性。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所處的政策環(huán)境、文化氛圍、技術(shù)環(huán)境、國內(nèi)外形勢等都處于不斷變化的過程中，其發(fā)展趨勢具有不確定性，這也是多樣性的具體表現(xiàn)［7］。

1．2．4 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中主體的流特性

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的非均衡使得內(nèi)部存在著大量的信息、技術(shù)等資源的流動。在藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，信息流、資金流、能源流等構(gòu)成了經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)；項目流、技術(shù)流、人才流等構(gòu)成了社會子系統(tǒng)；資源流、產(chǎn)業(yè)鏈等構(gòu)成了資源環(huán)境子系統(tǒng)；子系統(tǒng)內(nèi)部、子系統(tǒng)之間的資源交換，物資轉(zhuǎn)移等形成了復(fù)雜的流動關(guān)系。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的流特性表現(xiàn)為兩大特征：一是倍數(shù)關(guān)系，這一關(guān)系使得正面標(biāo)志得到不斷加強，從而強有力地推動系統(tǒng)的發(fā)展，如社會系統(tǒng)中的技術(shù)流與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的資金流相互作用，會極大推動區(qū)域海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；二是可持續(xù)效應(yīng)，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)本身具有可持續(xù)發(fā)展的特性，如海洋旅游產(chǎn)業(yè)可以在保護(hù)資源的前提下帶動周邊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且這種發(fā)展具有良性循環(huán)及持續(xù)發(fā)展的可能［8］。

2 基于Echo模型的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的主體行為模式

2．1 Echo模型的基本理論

Echo模型是Holland教授以微觀模型為基礎(chǔ)，建立在環(huán)境、主體、行為模式等要素的基礎(chǔ)上，以資源和位置為組成單位的系統(tǒng)宏觀模型［9］。主體Agent由儲存資源的倉庫和儲存行為的行動模塊兩個部分組成，并以搜索匹配其他主體資源并交換利用為主要功能。在主體進(jìn)行資源交換的過程中，其搜索匹配主要由進(jìn)攻標(biāo)志（aggression ID）和防御標(biāo)志（recovery ID）組成，通過對比標(biāo)志的匹配程度來決定交互的行為方式，Echo模型的主體模型如圖3所示。

圖3 Echo模型的主體模型

2．2 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的Echo模型

藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是以資源、環(huán)境、資金為節(jié)點，以信息、科技、人才、文化等為紐帶組成的動態(tài)系統(tǒng)，其中主體以互補程度為選擇的主要依據(jù)。基于Echo模型的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主體的行為模式如圖4所示。

圖4 基于Echo模型的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主體的行為模式

2．2．1 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的匹配因素

根據(jù)Echo模型理論，系統(tǒng)主體進(jìn)行搜索匹配的過程是由主體能力及環(huán)境共同決定的，而主體能力存在差異且系統(tǒng)環(huán)境也不斷更新，導(dǎo)致這種交互作用的強度也有所不同。這一差異在藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中表現(xiàn)為不同產(chǎn)業(yè)，不同沿海地區(qū)、不同項目以及不同主體應(yīng)用技術(shù)的能力不同。為了準(zhǔn)確衡量匹配的程度，引入匹配速度、匹配時間和匹配能力3 個維度來描述匹配過程［10］。在藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，由于信息傳遞的途徑以及地區(qū)發(fā)展水平存在差異，使得社會系統(tǒng)中的技術(shù)應(yīng)用到資源環(huán)境系統(tǒng)中的開發(fā)項目的效率不同，這就是匹配速度要素；經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的資金資源與環(huán)境系統(tǒng)中的空間資源具有時效性，不同時間節(jié)點的匹配會產(chǎn)生不同的結(jié)果，這就是匹配時間要素；海洋文化系統(tǒng)中的不同要素與社會系統(tǒng)中具有差異性的人員及空間匹配時，結(jié)合程度及結(jié)合成功率不同，這就是匹配能力要素。

2．2．2 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的標(biāo)志區(qū)

藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個存在次級復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)系統(tǒng)，其內(nèi)部不間斷地進(jìn)行著進(jìn)攻——防御過程。這一過程的效率及程度由相互作用主體的需求標(biāo)志及資源集決定：當(dāng)一方主體的資源集與另一方主體的需求標(biāo)志完全匹配時，進(jìn)行深度合作；否則進(jìn)行部分合作或不合作。如在藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，當(dāng)社會子系統(tǒng)出現(xiàn)新技術(shù)新人才并恰好可以應(yīng)用到資源環(huán)境子系統(tǒng)的開發(fā)保護(hù)，且經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)具有足夠的資源完成匹配過程時，二者可以進(jìn)行緊密合作。

3 基于Echo模型的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自適應(yīng)機(jī)制

藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是以社會子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、資源環(huán)境子系統(tǒng)為主要部分，以海洋文化系統(tǒng)為聯(lián)動部分，受自然、政策等外部條件影響的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。除了具備復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的一般特性外，還具有層次復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣、多維評價標(biāo)準(zhǔn)等特征［11］。依據(jù)Echo模型的基本理論，深入研究藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自適應(yīng)行為，得出系統(tǒng)可以通過創(chuàng)新機(jī)制、學(xué)習(xí)機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制以及進(jìn)化機(jī)制完成對環(huán)境的適應(yīng)性行為?；贓cho模型的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自適應(yīng)機(jī)制如圖5所示。

圖5 基于Echo模型的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自適應(yīng)機(jī)制

3．1 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的創(chuàng)新機(jī)制

Echo模型中主體通過標(biāo)志集與資源集的匹配完成信息的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)換，并與內(nèi)部的資源集整合實現(xiàn)提煉創(chuàng)新的過程。由于系統(tǒng)內(nèi)部的交流、共享行為使得知識有逐步形成共同意識的趨勢，反映到藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)就是通過信息擴(kuò)散、知識轉(zhuǎn)換、技術(shù)轉(zhuǎn)移等手段形成海洋文化。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的創(chuàng)新機(jī)制的核心是形成區(qū)域創(chuàng)新體系，其根本推動力是科技創(chuàng)新，結(jié)合人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)升級、區(qū)域整合實現(xiàn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

3．2 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)制

CAS理論認(rèn)為，系統(tǒng)主體為了適應(yīng)環(huán)境的改變，可以通過主動性的學(xué)習(xí)調(diào)整自身行為，這種改變也促進(jìn)了系統(tǒng)的發(fā)展。就藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)而言，其學(xué)習(xí)的過程分為3 個層次：海洋企業(yè)內(nèi)部的學(xué)習(xí)，海洋產(chǎn)業(yè)區(qū)域的學(xué)習(xí)以及海洋系統(tǒng)整體的學(xué)習(xí)，3個層次中的知識傳遞沒有層次以及順序的限制［12］。海洋企業(yè)內(nèi)部的知識創(chuàng)新通過信息共享、技術(shù)互動、知識擴(kuò)散等影響到區(qū)域海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，區(qū)域海洋產(chǎn)業(yè)利用系統(tǒng)的漲落，可以提升海洋系統(tǒng)整體的活力；反之亦然。

3．3 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)機(jī)制

藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是由多子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)合型復(fù)雜系統(tǒng)，其內(nèi)部的主體具有多維的運行方式與利益目標(biāo)，而系統(tǒng)整體目標(biāo)的實現(xiàn)需要多個系統(tǒng)的有效協(xié)作。作為藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的子系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的以效益最大化為目標(biāo)，社會子系統(tǒng)以和諧與穩(wěn)定為目標(biāo)，資源環(huán)境子系統(tǒng)以保護(hù)與永續(xù)利用為目標(biāo)，為了優(yōu)化系統(tǒng)的運行從而達(dá)到最大效率，就需要構(gòu)建合理的協(xié)調(diào)機(jī)制來均衡多方的利益關(guān)系?？梢詫cho模型中的選擇性交互作用機(jī)制、交叉復(fù)制機(jī)制、條件變換機(jī)制等應(yīng)用到藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，表現(xiàn)為海洋區(qū)域產(chǎn)業(yè)聯(lián)動、開發(fā)與保護(hù)并重、低碳綠色發(fā)展等，綜合的評價指標(biāo)可以使資源在系統(tǒng)中協(xié)調(diào)分配，優(yōu)化系統(tǒng)的運行。

3．4 藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的進(jìn)化機(jī)制

根據(jù)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，系統(tǒng)發(fā)生涌現(xiàn)需要具備非線性、不平衡、引力等特征，為了削弱系統(tǒng)的不平衡性產(chǎn)生的各種行為是系統(tǒng)進(jìn)化的動力。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的資源、信息、技術(shù)等的非平衡是促進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生涌現(xiàn)現(xiàn)象的動力。從最初的片面追求經(jīng)濟(jì)效益的粗放型經(jīng)濟(jì)到現(xiàn)在綜合評估社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的綜合效益的環(huán)保發(fā)展，以及大力倡導(dǎo)的調(diào)整海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)、扶持海洋服務(wù)業(yè)、海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等措施，都是藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在適應(yīng)環(huán)境變化過程中產(chǎn)生的涌現(xiàn)、進(jìn)化的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

以海洋經(jīng)濟(jì)為主體，承載了可持續(xù)發(fā)展理念的藍(lán)色經(jīng)濟(jì)，已成為我國建設(shè)海洋強國戰(zhàn)略的重要組成部分。將復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論引入藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，并將其分為社會子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、資源環(huán)境子系統(tǒng)以及海洋文化子系統(tǒng)，從而更清晰地觀察其內(nèi)部的運行結(jié)構(gòu)。應(yīng)用Echo模型，對系統(tǒng)的匹配因素及標(biāo)志區(qū)進(jìn)行了分解，得出了藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可以通過創(chuàng)新機(jī)制、學(xué)習(xí)機(jī)制、進(jìn)化機(jī)制及協(xié)調(diào)機(jī)制完成對環(huán)境的自適應(yīng)行為。將CAS理論引入到對藍(lán)色經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的研究，開拓了海洋經(jīng)濟(jì)的研究思路，也為系統(tǒng)論在這一領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

［1］ZHANG Zhong－lin，WANG Li－quan．Design and research on the two－joint mating system of underwater vehicle［J］．China Ocean Eng，2008，27（1）：111－120．

［2］隋映輝．中國經(jīng)濟(jì)定調(diào)藍(lán)色崛起［J］．商周刊，2010，10（11）：49．

［3］楊瑾，李震．淺議我國藍(lán)色經(jīng)濟(jì)研究興起的背景及發(fā)展規(guī)劃［J］．海洋開發(fā)與管理，2013，30（1）：73－76．

［4］孫瑞杰，李雙鍵．中國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和趨勢研究［J］．海洋開發(fā)與管理，2013，30（1）：63－68．

［5］孫吉亭．藍(lán)色經(jīng)濟(jì)研究［M］．北京：海洋出版社，2009：12－15．

［6］約翰·H·霍蘭．隱秩序：適應(yīng)性造就復(fù)雜性［M］．周曉牧，等，譯．上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2000．

［7］KORNAI J．The socialist system：the political economy of communism［M］．New Jersey：Princeton University Press，1992：69－78．

［8］董志強．以科技資源配置與開發(fā)助推煙臺藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)［J］．環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)瞭望，2013（1）：19－23．

［9］蔣以山，謝維杰，高正，等．發(fā)展海洋化工業(yè) 振興藍(lán)色經(jīng)濟(jì)［J］．海洋開發(fā)與管理，2013，30（1）：：77－79．

［10］白世貞，鄭小京．供應(yīng)鏈管理復(fù)雜系統(tǒng)三層：回聲模型的研究［J］．價值工程，2010（17）：8－10．

［11］楊瑾．我國海洋化工業(yè)現(xiàn)狀及金融危機(jī)下的發(fā)展對策［J］．海洋開發(fā)與管理，2010，27（11）：78－79．

［12］WILDBERGER A M．Complex adaptive systems concepts and power industry application［J］．Control Systems Magazine，1997，17（6）：77－88．