孫立成 ，周德群 ，胡榮華

（1.江蘇大學(xué) 工商管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212012；2.南京航空航天大學(xué) 能源軟科學(xué)研究所，南京 210016；3.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，南京 210003）

區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑特征及實(shí)證分析

孫立成1，2，周德群1，胡榮華3

（1.江蘇大學(xué) 工商管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212012；2.南京航空航天大學(xué) 能源軟科學(xué)研究所，南京 210016；3.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，南京 210003）

文章在分析區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化機(jī)制的基礎(chǔ)上，運(yùn)用LOGISTIC增長(zhǎng)模型分析了區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑的特征，并以中國(guó)改革開改30年數(shù)據(jù)實(shí)證分析了區(qū)域FEEEP系統(tǒng)各子系統(tǒng)演化路徑。結(jié)果表明：區(qū)域FEEEP系統(tǒng)是在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制和生態(tài)平衡機(jī)制共同作用下演化發(fā)展；各子系統(tǒng)在總體上均具有上升的演化態(tài)勢(shì)，其食物子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)早期增長(zhǎng)較快，近期均處于成熟及衰退階段，而能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境子系統(tǒng)早期增長(zhǎng)較慢，但近期增長(zhǎng)較快，處于快速成長(zhǎng)階段。

FEEEP系統(tǒng);演化機(jī)制;演化路徑

區(qū)域FEEEP系統(tǒng)是由食物、能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和人口五個(gè)系統(tǒng)所構(gòu)成的一個(gè)具有高度復(fù)雜性、不確定性、多層次性，開放的巨復(fù)雜復(fù)合系統(tǒng)。由于可持續(xù)發(fā)展的實(shí)質(zhì)指的是在一定時(shí)期和科學(xué)技術(shù)條件下,經(jīng)濟(jì)社會(huì)在人口、資源和環(huán)境三個(gè)約束條件下持久、有序、穩(wěn)定和協(xié)調(diào)地發(fā)展[1-2]。因此可見，從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，分析區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的協(xié)調(diào)共生演化機(jī)制及路徑將是把握區(qū)域FEEEP系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展內(nèi)涵及規(guī)律的基礎(chǔ)，這不僅有助于增強(qiáng)了解區(qū)域可持續(xù)發(fā)展能力及其存在的問題，而且也是促進(jìn)FEEEP系統(tǒng)內(nèi)部五個(gè)要素進(jìn)入良性循環(huán)發(fā)展道路的根本前提[3]。

1 區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化機(jī)制

由于區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的五個(gè)子系統(tǒng)之間存在相互依存、相互制約、相互作用的共生關(guān)系，從支配區(qū)域FEEEP系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)部機(jī)制來(lái)看可以歸納為兩類：一類是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制，另一類是生態(tài)平衡機(jī)制[4]。

區(qū)域FEEEP系統(tǒng)是以人類的活動(dòng)為基礎(chǔ)的復(fù)合系統(tǒng)，因此FEEEP系統(tǒng)的演化和發(fā)展將取決于人們對(duì)各種需求的追求，而隨著人口的增多、生活水平的提高，人類需求和數(shù)量和質(zhì)量也會(huì)不斷升級(jí)，因此區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化發(fā)展也將呈現(xiàn)非線性、指數(shù)形式的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；另一方面，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化發(fā)展的同時(shí)又反過來(lái)引發(fā)人們新的需求，從而進(jìn)一步推動(dòng)FEEEP各子系統(tǒng)的增長(zhǎng)，因此從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制來(lái)看，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化和發(fā)展就是在人類不斷增長(zhǎng)的需求和FEEEP各子系統(tǒng)及整體系統(tǒng)的增長(zhǎng)中交互增長(zhǎng)的過程。

在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制中，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化發(fā)展主要表現(xiàn)為人類需求及FEEEP各類子系統(tǒng)無(wú)限增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，但從具體子系統(tǒng)的特征來(lái)看，無(wú)論是食物、能源還是環(huán)境其供給能力卻具有有限性的特征，因此在區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化發(fā)展過程中就會(huì)存在另一類機(jī)制，即生態(tài)平衡機(jī)制。由于生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展是以能量的轉(zhuǎn)換和能源的循環(huán)為特征的，而且生態(tài)系統(tǒng)的更新與發(fā)展都具有較長(zhǎng)的周期性，且均受到一系列環(huán)境條件的限制，因此可以看出，無(wú)論是食物、能源、環(huán)境子系統(tǒng)還是區(qū)域FEEEP整體系統(tǒng)的演化發(fā)展均會(huì)受到生態(tài)機(jī)制的影響，這也使得區(qū)域FEEEP系統(tǒng)不能以無(wú)限增長(zhǎng)的方式演化下去，而要受到生態(tài)平衡機(jī)制的制約。

2 區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑及特征

由上述的分析可以看出，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制和生態(tài)平衡機(jī)制的雙重作用下演化發(fā)展，而這種雙重機(jī)制在數(shù)量演化關(guān)系上則主要表現(xiàn)為生態(tài)學(xué)中的Logistic法則，即區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化發(fā)展既有其自身內(nèi)在增長(zhǎng)規(guī)律，又同時(shí)受到各子系統(tǒng)生態(tài)容量的限制。依據(jù)Verhulst所構(gòu)建的Logistic增長(zhǎng)模型，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化路徑數(shù)學(xué)模型可以用下式表示[4,5,6]：

其中，上式中Xt為區(qū)域FEEEP系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài)變量，對(duì)于具體各子系統(tǒng)來(lái)說可以用各子系統(tǒng)的主參變量來(lái)表示，如：對(duì)于人口子系統(tǒng)可以選擇人口總量作為狀態(tài)變量等；N表示在一段時(shí)間內(nèi)，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)變量的最大閾值；rt表示系統(tǒng)的自然增長(zhǎng)率；X0表示初始區(qū)域FEEEP 系統(tǒng)狀態(tài)變量值；（N-X0）/X0為限制因子，說明區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化機(jī)制存在正負(fù)反饋機(jī)制，具有典型的非線性特征。

從具體區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化路徑來(lái)看，可以分為周期內(nèi)短期變化態(tài)勢(shì)和多個(gè)周期的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)。在短期內(nèi)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化路徑方程如式（2）所示，描述了系統(tǒng)狀態(tài)變量的路徑變化軌跡，如圖1所示的S形曲線；其速度方程則如式（1）所示，表明系統(tǒng)狀態(tài)變量隨時(shí)間的增長(zhǎng)速度，如圖2所示的鐘形曲線。

為了解區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑的特征，需要對(duì)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化路徑方程和速度方程做進(jìn)一步分析。首先對(duì)方程（1）求二階導(dǎo)數(shù)，可得[7-11]：

令 d2Xt/dt2=r(1-2/NXt)dXt/dt=0，可得在周期內(nèi)曲線（2）的拐點(diǎn)為：Xt=N/2,即為t0時(shí)刻的D2點(diǎn)，說明在t0點(diǎn)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑具有明顯的變化，從表1也可以看出，在時(shí)段區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑具有上凹的特征，而在(t0,+∞)時(shí)段則具有上凸的特征；其次對(duì)方程（1）求三階導(dǎo)數(shù)，可得：

線來(lái)說有兩個(gè)拐點(diǎn)，即D1點(diǎn)和D3點(diǎn)，此時(shí)dXt/dt為Nr/6，D2點(diǎn)則是區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化速度曲線的最大值點(diǎn)，此時(shí)dXt/dt為 Nr/4；又由于從式（1）和（2）可得：當(dāng) t→∞ 時(shí)，有 Xt→N,dXt/dt→0，因此可以得出在短期內(nèi)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演

化發(fā)展可分為四個(gè)階段，即：起步期、成長(zhǎng)期、成熟期和衰退期。各階段區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化曲線及其速度曲線的特征如表1所示。

表1 區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化曲線特征

由表1可得，第一階段為起步期，其時(shí)間段為（0，t1）。這一階段區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化的速度曲線dXt/dt處于加速上升的態(tài)勢(shì)，至拐點(diǎn)（t1,Nr/6）時(shí)加速度達(dá)到最大；而此時(shí)系統(tǒng)演化曲線Xt也由零緩慢上升至。說明在這一時(shí)期區(qū)域FEEEP系統(tǒng)處于剛發(fā)展階段，系統(tǒng)的狀態(tài)變量在各共生單元相互作用、相互影響下由于負(fù)熵能量的輸入?yún)^(qū)域FEEEP系統(tǒng)狀態(tài)變量在整體上處于不斷發(fā)展的階段，但發(fā)展的水平及程度相對(duì)較低。

第二階段為成長(zhǎng)期。這一時(shí)期的時(shí)間段為(t1,t0)，其中在t0點(diǎn)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑速度曲線達(dá)到最大值，為Nr/6。在這一階段，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)路徑演化曲線的加速度開始緩慢下降，到點(diǎn)（t0,Nr/4）時(shí)系統(tǒng)路徑演化的加速度為0；而這一時(shí)段系統(tǒng)演化路徑曲線則一直處于快速上升的態(tài)勢(shì)，點(diǎn)（t0,Nr/4）為區(qū)域FEEEP系統(tǒng)路徑演化曲線的拐點(diǎn)。說明在這一階段區(qū)域FEEEP系統(tǒng)處于快速發(fā)展時(shí)期，通常在系統(tǒng)內(nèi)部在整體上也表現(xiàn)為高度的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這也是區(qū)域FEEEP系統(tǒng)快速發(fā)展的黃金時(shí)期。

第三階段是成熟期。時(shí)間段為 (t0,t2)，這一時(shí)期區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑的特征主要表現(xiàn)為加速度為負(fù)且緩慢下降，至點(diǎn)（t0,Nr/6）時(shí)達(dá)到負(fù)值最大。此時(shí)期系統(tǒng)的加速度雖然為負(fù)，但由于區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑的速度t0在點(diǎn)有著較大的初始速度，因此在這一時(shí)期系統(tǒng)的狀態(tài)變量在整體上還是處于快速上升時(shí)期，直到點(diǎn)t2時(shí)，即狀態(tài)變量Xt為N時(shí)曲線上升的速度才下降到時(shí)刻的水平。說明在這一時(shí)期，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的演化路徑是由高的初始速度向低的發(fā)展速度轉(zhuǎn)換的過程，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的發(fā)展也已日益成熟，其內(nèi)部矛盾也日益顯現(xiàn)，表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)部不和諧現(xiàn)象的產(chǎn)生。

第四階段是區(qū)域FEEEP系統(tǒng)發(fā)展的衰退期。主要是在(t2,+∞)時(shí)段，在這一時(shí)段系統(tǒng)演化發(fā)展的加速度再次由負(fù)的最大值趨向于0，系統(tǒng)發(fā)展的速度也在不斷減小直至無(wú)限趨向于0，系統(tǒng)的狀態(tài)變量則無(wú)限趨向于其短期周期內(nèi)的最大值N0。說明在短期的衰退期內(nèi)，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的狀態(tài)變變量會(huì)向其潛在最大的狀態(tài)變量逼近，其發(fā)展水平也趨向于穩(wěn)定，此時(shí)系統(tǒng)的發(fā)展趨向于停止，系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)性較差，具體的表現(xiàn)就是系統(tǒng)發(fā)展過程中投入產(chǎn)出效益的不斷降低。

上述的分析一直是從區(qū)域FEEEP系統(tǒng)短期周期內(nèi)討論的，而且從第四階段的分析可以看出，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)在衰退期內(nèi)其發(fā)展則一直處于停滯狀態(tài)。但由于FEEEP系統(tǒng)是一個(gè)開放型的復(fù)合系統(tǒng)，其在發(fā)展過程中不但是受到生態(tài)平衡機(jī)制的作用，而且還受到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制的作用，所以從長(zhǎng)期來(lái)看，區(qū)域FEEEP系統(tǒng)在發(fā)展過程中這種停滯時(shí)期很難維持較長(zhǎng)的時(shí)間，因此在生態(tài)平衡機(jī)制和生態(tài)平衡機(jī)制雙重作用下區(qū)域FEEEP系統(tǒng)演化路徑將有如圖3所示的三個(gè)發(fā)展態(tài)勢(shì),即E1的上揚(yáng)發(fā)展態(tài)勢(shì)、E2平行的發(fā)展態(tài)勢(shì)和E3的下降發(fā)展態(tài)勢(shì)。其中E2平行的發(fā)展態(tài)勢(shì)就是上述第四個(gè)階段，即系統(tǒng)處于一個(gè)停滯發(fā)展的時(shí)期。但隨著時(shí)間的推移，當(dāng)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)在生態(tài)平衡機(jī)制和生態(tài)平衡機(jī)制作用下打破系統(tǒng)外界及內(nèi)部制約性因素的影響時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入下一個(gè)增長(zhǎng)周期，即進(jìn)入新一輪的起步階段，這也是圖3中E1的上揚(yáng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)延伸，并最終會(huì)形成如圖4的區(qū)域FEEEP系統(tǒng)長(zhǎng)期演化路徑，如圖4中不同周期下L1、L2、L3長(zhǎng)期演化路徑。而當(dāng)系統(tǒng)不能打破限制因素的影響時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)沿著E3下滑的演化路徑發(fā)展，并最終趨于消亡。在圖4中可以看出，在不同周期內(nèi)的區(qū)域FEEEP系統(tǒng)均有一定的衰退路徑，如：即為t1時(shí)期的衰退路徑，即為t1時(shí)期的衰退路徑，即為t1時(shí)期的衰退路徑等。

3 中國(guó)FEEEP系統(tǒng)演化路徑實(shí)證分析

3.1 指標(biāo)和數(shù)據(jù)

從共生理論來(lái)看，由于主質(zhì)參量體現(xiàn)了區(qū)域FEEEP系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)演化發(fā)展的本質(zhì)，且在區(qū)域FEEEP系統(tǒng)內(nèi)部演化關(guān)系中起著主導(dǎo)性的作用，因此分析區(qū)域FEEEP系統(tǒng)各子系統(tǒng)主質(zhì)參量的演化路徑及其協(xié)調(diào)共生的穩(wěn)態(tài)性，可以從本質(zhì)上揭示出區(qū)域FEEEP系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)部演化規(guī)律及其存在的問題。同時(shí)，由于總量指標(biāo)是系統(tǒng)主要特征的綜合體現(xiàn)，因此從FEEEP問題的本質(zhì)和區(qū)域FEEEP系統(tǒng)各子系統(tǒng)的特征來(lái)看，可以選取糧食總產(chǎn)量(S)、能源消費(fèi)總量(N)、GDP 總量(J)、工業(yè)“三廢”排放總量(H)和人口總量(P)作為區(qū)域FEEEP系統(tǒng)食物子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)的特征質(zhì)參量，由于在工業(yè)“三廢”排放中，廢水的排放變化趨勢(shì)較為平緩，因此在本文中主要選取工業(yè)廢氣(H1)和工業(yè)固體廢棄物(H2)來(lái)代表環(huán)境子系統(tǒng)變動(dòng)情況。

本文以1978～2007年中國(guó)改革開放30年來(lái)各子系統(tǒng)主質(zhì)參量的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)中國(guó)FEEEP系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調(diào)路徑的特征進(jìn)行實(shí)證分析。上述各指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 (1985～2008)》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒 (1986、1989、1991～2008)》、《中國(guó)工業(yè)交通能源 50年統(tǒng)計(jì)資料匯編 (1949～1999)》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料匯編（1981～1990）》。

表2 區(qū)域FEEEP系統(tǒng)各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)演化路徑參數(shù)估計(jì)及檢驗(yàn)

3.2 實(shí)證結(jié)果分析

由前面的分析可以看出，系統(tǒng)是在其內(nèi)部增長(zhǎng)機(jī)制及生態(tài)平衡機(jī)制的共同作用下演化發(fā)展，其路徑按式（2）演化。 若令 C=(N-X0)/X0，則依據(jù)式（2）可得：Xt=N/(1+Ce-rtt)。根據(jù)該式本文借助Eviews5.0軟件采用非參數(shù)牛頓高斯迭代方法對(duì)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)各子系統(tǒng)的演化路徑進(jìn)行曲線擬合和參數(shù)估計(jì)，具體演化路徑參數(shù)估計(jì)及相關(guān)檢驗(yàn)如表2所示，各子系統(tǒng)的演化路徑如圖5～9所示。

由表2可以看出，由于環(huán)境子系統(tǒng)是采用工業(yè)“三廢”的排放量來(lái)反映環(huán)境子系統(tǒng)的演化情況，因此可以從工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物三個(gè)角度來(lái)衡量環(huán)境子系統(tǒng)的發(fā)展變化情況，但從具體檢驗(yàn)值來(lái)看，由于工業(yè)廢水是一個(gè)相對(duì)比較平衡的數(shù)值，不符合S型LOGISTIC曲線的變化，因此本文主要是以工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物兩個(gè)主質(zhì)參量來(lái)反映環(huán)境系統(tǒng)的演化情況。從具體各子系統(tǒng)演化路徑系數(shù)的相關(guān)檢驗(yàn)來(lái)看，R2值和調(diào)整后的R2均在0.8以上，其中經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)相對(duì)較高，均達(dá)到0.99以上，說明從整體上來(lái)看，各子系統(tǒng)演化路徑模型的擬合程度較高，所得的各子系統(tǒng)演化路徑模型能很大程度上反映各子系統(tǒng)主質(zhì)參量的變動(dòng)趨勢(shì)。表中估計(jì)參數(shù)下面括號(hào)里的數(shù)值為各子系統(tǒng)路徑模型參數(shù)T檢驗(yàn)值，P值為各子系統(tǒng)路徑演化模型估計(jì)參數(shù)P值的均值，由具體各檢驗(yàn)值可以看出，各子系統(tǒng)路徑演化模型的估計(jì)參數(shù)在5%顯著性水平下均通過顯著性檢驗(yàn)，可見所得的各子系統(tǒng)路徑模型較強(qiáng)的可靠性。

依據(jù)上述各子系統(tǒng)的路徑模型可以得出圖6～9各子系統(tǒng)演化路徑圖，圖中虛線即為各子系統(tǒng)主質(zhì)參量的演化曲線，通過對(duì)各圖的分析可得：在整體上各子系統(tǒng)演化路徑均具有向上遞增的演化態(tài)勢(shì)，但各具體子系統(tǒng)所處的演化階段不同，遞增的程度也不一樣。其中食物子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)演化趨勢(shì)較為接近，在考察期早期兩個(gè)子系統(tǒng)均具有快速遞增的態(tài)勢(shì)，但隨著時(shí)間的推移，兩子系統(tǒng)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)有所減緩，至2000年之后兩個(gè)子系統(tǒng)都趨于平穩(wěn)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，且增長(zhǎng)速度均相對(duì)較慢。根據(jù)表1系統(tǒng)演化曲線特征的分類可得，食物子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)均處于演化的成熟及衰退階段，也即各子系統(tǒng)的主質(zhì)變量趨于平穩(wěn)上升且趨向于穩(wěn)定。從具體原因來(lái)看，改革初期中國(guó)農(nóng)業(yè)在國(guó)家政策的大力支持下取得較快的發(fā)展，糧食產(chǎn)量取得了快速的增長(zhǎng)，這從圖6中實(shí)際值也可以看出。但由于糧食生產(chǎn)技術(shù)水平及畝產(chǎn)量等一些影響糧食產(chǎn)量的因素隨著國(guó)家政策的扶持而快速上升并達(dá)到較高的水平，且中國(guó)耕地面積又不斷減少，因此在這些眾多影響因素的影響下，糧食產(chǎn)量雖然從整體也會(huì)具有一定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但增長(zhǎng)的速度相對(duì)較慢，最終會(huì)趨向于食物子系統(tǒng)潛在最大值的方向增長(zhǎng)；對(duì)于人口子系統(tǒng)來(lái)說，由于人口眾多一直是制約中國(guó)社會(huì)發(fā)展關(guān)鍵因素，因此政府很早就實(shí)行了諸如計(jì)劃生育等一系列政策來(lái)控制人口的增長(zhǎng)，但由于人口基數(shù)大，從總體上來(lái)看，中國(guó)人口自改革開放以來(lái)也一直處于增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，但增長(zhǎng)的趨勢(shì)較為緩慢，因此也就形成了如圖9的人口演化態(tài)勢(shì)。

從能源子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)的演化路徑來(lái)看，這三個(gè)子系統(tǒng)的演化路徑在整體上均具有上凹的特征，即具有向上增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。在考察期早期，這三個(gè)子系統(tǒng)均以緩慢的速度增長(zhǎng)，但此時(shí)各子系統(tǒng)的加速度均快速遞增，隨著時(shí)間的發(fā)展，三個(gè)子系統(tǒng)演化路徑呈快速遞增的態(tài)勢(shì)，特別是2000年以來(lái)各子系統(tǒng)增長(zhǎng)迅速。其中從環(huán)境子系統(tǒng)的兩個(gè)具體影響因素來(lái)看，工業(yè)廢氣的增長(zhǎng)速度要大于工業(yè)固體廢棄物的增長(zhǎng)速度，可見工業(yè)廢氣將是影響環(huán)境的關(guān)鍵因素。依據(jù)表1系統(tǒng)具體的演化路徑階段的劃分，這三個(gè)子系統(tǒng)均處于系統(tǒng)化的起步期，因此可以看出，若各子系統(tǒng)均按現(xiàn)有的態(tài)勢(shì)發(fā)展，中國(guó)經(jīng)濟(jì)在快速增長(zhǎng)的同時(shí)，能源消費(fèi)和環(huán)境惡化均將呈指數(shù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。就其原因來(lái)看，由于能源是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)重要基礎(chǔ)性要素，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)能源需求也呈快速遞增的態(tài)勢(shì)，自2006年以來(lái)中國(guó)已成為世界上第二大能源消費(fèi)國(guó)，2007年中國(guó)能源消費(fèi)總量高達(dá)26.56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增幅為7.84%，其中一次能源消費(fèi)量占世界一次能源的16%左右，而經(jīng)濟(jì)總量?jī)H占世界經(jīng)濟(jì)總量的6%左右，可見以能源的大量消費(fèi)為主要特征的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，是引起能源子系統(tǒng)處于演化的起步期主要原因，同時(shí)又由于中國(guó)是以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)模式，而能源的消費(fèi)又是環(huán)境惡化的主要原因，因此在環(huán)境子系統(tǒng)中工業(yè)廢氣和工業(yè)廢棄物也將會(huì)與能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有較為相同的演化態(tài)勢(shì)。

4 結(jié)論與啟示

通過上述分析可以得出以下三個(gè)結(jié)論：

（1）區(qū)域FEEEP系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制和生態(tài)平衡機(jī)制共同作用下，沿著具有典型S型LOGISTIC曲線的方向演化發(fā)展。其中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制促進(jìn)了區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的增長(zhǎng)，而生態(tài)平衡機(jī)制則由于生態(tài)條件的限制制約著系統(tǒng)無(wú)限地增長(zhǎng)。

（2）中國(guó)FEEEP系統(tǒng)各子系統(tǒng)在總體上均具有上升的演化態(tài)勢(shì)，但各子系統(tǒng)的演化路徑具有較大的差異性，其中食物子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)具有較為相近的演化特征，這兩個(gè)子系統(tǒng)均處于演化的成熟及衰退階段，即趨于平穩(wěn)上升且趨向于穩(wěn)定的階段，能源子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)的演化趨勢(shì)在整體上具有較強(qiáng)的一致性，均具有上凹的特征，即具有向上增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，屬于快速成長(zhǎng)階段。

（3）從各子系統(tǒng)具體趨勢(shì)變化特征來(lái)看，食物子系統(tǒng)和人口子系統(tǒng)在早期均具有快速遞增的態(tài)勢(shì)，但隨著系統(tǒng)的發(fā)展兩子系統(tǒng)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)有所減緩并趨向于穩(wěn)定；能源子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)早期增長(zhǎng)速度均相對(duì)較慢，但其加速度均快速遞增，隨著系統(tǒng)的發(fā)展，三個(gè)子系統(tǒng)演化路徑呈快速遞增的態(tài)勢(shì)，特別是2000年以后各子系統(tǒng)增長(zhǎng)尤為迅速。

可見，由經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)制和生態(tài)機(jī)制共同影響下的S型LOGISTIC曲線能很好地刻畫區(qū)域FEEEP系統(tǒng)的共生演化機(jī)制，通過實(shí)證分析可以得出各子系統(tǒng)的演化路徑及其特征，為把握FEEEP各子系統(tǒng)及整體系統(tǒng)的演化規(guī)律提供了有效的研究方法，有助于進(jìn)一步把握區(qū)域FEEEP系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展過程中存在的問題，促進(jìn)區(qū)域FEEEP系統(tǒng)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

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F205

A

1002－6487（2011）09－0057-04

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(70873058)；江蘇省研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（CX08B_041R）；江蘇大學(xué)高級(jí)人才專項(xiàng)基金項(xiàng)目(1281160021)

孫立成（1977-），男，安徽安慶人，博士，講師，研究方向：三E系統(tǒng)優(yōu)化與控制。

（責(zé)任編輯/浩 天）