创新点
从CAS理论出发,依据煤层气开发中社会生态系统的复杂性,将其社会生态系统风险防范系统视为复杂适应系统,根据PSR框架全面分析了风险防范的压力、状态和响应三大主体,并根据三大主体的相互关系阐述了风险防范系统的复杂适应性特征。因此基于CAS回声模型,提出系统的动态协同防范模式;并基于复杂系统建模和仿真方法,评价不同协同程度防范系统的风险防范能力。
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基于CAS回声模型的煤层气开发中社会生态系统风险动态协同防范模式研究
作者:薛晔,赵丹宁,薛崇义,王琪
单位:太原理工大学 经济管理学院
摘要/关键词
摘 要:结合复杂适应系统 (CAS) 理论,将煤层气开发中社会生态系统风险防范视为复杂适应过程, 对其风险防范主体(压力主体、响应主体和状态主体)、复杂适应性特征(自适应性、网络性和多样性) 进行分析。基于CAS回声模型构建煤层气开发中社会生态系统主体的动态协同防范模式,进一步运用复杂系统建模和仿真的方法,建立不同协同程度的防范系统并测试其风险防范能力。结果表明:① 在煤层气开发中,压力、响应和状态3个主体可通过识别标识、选择性交互、标识优化、效果反馈实现协同防范,并在防范过程中不断自我学习,提升基本设防能力、应急管理能力、风险转移能力和救灾救济能力,最终涌现进化为高级稳定防范系统,从而实现对社会生态环境的适应。②可以用相位差函数表征两两标识之间的协同程度,随着压力、响应和状态3个主体防范系统的协同程度提高,系统的抗风险能力也增强,且打击力度越大增强效果越显著。研究可为煤层气开发中社会生态系统风险防范提供一定的理论基础。
关键词:复杂适应系统;回声模型;防范模式;协同程度
结论
1)在煤层气开发中,压力层面的因素均有危险性标识,响应层面的因素均有稳定性标识,状态层面的因素均有脆弱性标识,从而决定了该因素为进攻属性标识还是防御属性标识。三大主体可通过识别标识、选择性交互、标识优化、效果反馈实现协同防范,并在防范过程中不断自我学习,提升基本设防能力、应急管理能力、风险转移能力和救灾救济能力,最终涌现进化为高级稳定防范系统,从而实现对社会生态环境的适应。
2)主体任意两标识间的相位差函数可以表征防范协同程度,随着压力、响应和状态三大主体防范系统的整体协同程度提高,系统的抗打击能力也增强,且打击力度越大增强效果越显著。协同程度阐释的是风险防范中压力、响应和状态三大主体协同运作的能力,强调的是协同的过程及效果。协同程度的最大化提升是综合风险防范、协同运作以及防范系统结构和功能优化的目标。煤层气开发中社会生态系统风险动态协同防范模式的提出,从复杂系统角度为煤层气开发中社会生态系统风险的防范提供了一定的理论基础。
部分图表
图1 煤层气开发中社会生态风险防范的PSR主体
图2 回声模型中的主体
图3 压力、状态和响应的风险防范主体
图4 煤层气开发中社会生态系统风险动态协同防范模式
图5 煤层气开发中社会生态风险协同防范模式系统主体标识间的相互作用
图6 不同协同程度的复杂协同防范系统模型
图7 不同相位差函数的测试情况
图8 不同协同程度防范系统的风险防范能力
表1 3种不同函数计算模型A各标识协同度的标准差
表2 风险防范系统模型协同度
作者简介
薛晔教授
《煤炭经济研究》青年编委
薛晔,博士,太原理工大学教授、博士生导师、太原理工大学经济管理学院经贸系主任、太原理工大学人文社科学部副主任,北京师范大学理学博士、中国科学院地理科学与资源研究所博士后、日本东京大学博士后、清华大学进修、“领跑者5000—中国精品科技期刊顶尖学术论文”入选者、管理学科与工程一级博士点“风险管理与优化决策”方向带头人、国家一流课程负责人、山西省教学名师、省一流课程负责人、省高等学校“131”领军人才工程项目优秀中青年拔尖创新人才、省高等学校优秀青年学术带头人、省巾帼建功标兵、太原理工大学学术委员、太原理工大学教书育人标兵。主持参与国家及省部级50余项,专著独著1部,论文60余篇,研究报告36份,被省部级采纳5次,省部级及其他获奖18项,中国灾害防御协会风险分析专业委员会常务理事、中国灾害防御协会风险分析专业智库专家(第一批)、石家庄市消防救援支队防火工作专家、国际学术期刊《JRACR》的编委和领域编辑、国家自然科学基金项目的通讯评委、教育部学位与研究生教育发展中心的通讯评委、教育部人文社会科学研究一般项目通讯评委、民盟山西省委会经济工作委员会副主任、安徽省科技厅评审专家、河北省科技厅评审专家、山西省智库发展协会特聘专家等20余项学术兼职。
引用来源
薛晔,赵丹宁,薛崇义,等. 基于CAS回声模型的煤层气开发中社会生态系统风险动态协同防范模式研究[J]. 煤炭经济研究,2024,44(2):140-149.