区域可持续发展轨迹及其度量，本文主要内容关键词为：度量论文,可持续发展论文,轨迹论文,区域论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 区域可持续发展的实质
可持续发展概念的表述是多种多样的，考虑到可持续发展的时空公平原则和区域的复合系统性质[1,2]，我们认为可持续发展可以定义为：在不危害后代人和其它区域满足其需要能力的前提下，以满足当代人的福利需求为目标，通过实践引导特定区域复合系统向更加均衡、和谐和互补状态演化的定向动态过程。它包括了经济结构与机制的优化、生活质量和社会福利的提高、人口的可持续性转变、科技进步、环境和资源的经济化运作、政府行为的可持续性转变等方面的内容。
像任何事物的发展一样，区域复合系统的发展也受到多种因子的影响，其中主要有两类因子在起作用：一类是利导因子，一类是限制因子。
当利导因子起主导作用时，发展过程表现为人类活动对利导因子的争夺过程，包括对未被利用的资源、环境的开拓和不同人类活动间的竞争，此时，发展速度加快；随着利导因子的消耗和被利用，限制因子逐渐凸现，发展速度受到限制，这时的发展过程表现为对限制因子的克服[3]。因而，区域可持续发展的实质就是区域复合系统发展条件的不断改善，即区域复合系统不断地克服限制因子的过程。这样我们留给后代人的发展条件就会比我们当代人的发展条件越来越好。
2 区域发展过程的数学分析
从严格意义上讲，区域复合系统是指人的一切活动以及人和自然的关系。在区域复合系统的发展过程中，人既是组织者，又是调控者，可持续发展的实践主体是人。对区域发展成果的评价取决于人的价值观，因而必然要与价值判断发生关系。为了对区域发展过程进行数学分析，在此定义两个基本概念：①区域发展指数。区域发展指数反映了实践主体——人对区域发展状况的价值判断。如果用可持续发展的标准来衡量区域发展的状况，则为区域可持续发展指数。②区域发展条件集合。区域发展条件集合包括影响区域发展的一切内部因子和外部因子。由于受社会历史条件的限制，人类对区域发展条件的认识有其局限性，这种认识需要在实践的过程中逐步地加以深化，反过来再去指导实践。
我们认为区域发展是区域发展条件改善的结果，表现为区域发展指数(X)的增大，即dX>0；区域发展条件改善定义为发展条件的量化指标(R)的增大，即dR>0。这里人的价值判断已经内化于X和R的定义及计量方法之中，即X和R的定义必须与区域发展的定义和发展条件改善的定义在逻辑上相容。
用X表示区域发展指数，X(t)表示区域的发展过程，则区域的发展速度为dX/dt，相对发展速度为dX/dt/X，由于随着区域的发展，限制因子的作用将逐渐突出，区域发展的速度将放慢，在此令相对发展速度为X的线性递减函数，即
(1)
式中：r表示区域发展条件中的限制因子所能推动的区域最大的相对发展速度；K表示区域发展条件中的限制因子所能推动的区域最高的发展程度，X[,max]=K。
方程(1)是变量可分离型一阶常微分方程，进行变量分离，Logistic曲线的微分方程为
(2)
为了考察发展指数和发展速度的变化，下面给出X和dX/dt曲线图（图1，图2）。
利用Logistic方程二阶导数和三阶导数为零的三个点A[,1]，A[,0]，A[,2]，可将Logistic曲线划分为四个阶段，即起步期、成长期、成熟期和顶峰期。在起步期，区域的发展速度较慢，逐渐上升到rK/6；在成长期，区域处于迅速发展阶段，具有较高的发展速度，由rK/6逐渐上升至rK/4；在成熟期，发展速度虽然下降，但仍保持着较高的速度(>rK/6)；在顶峰期，发展速度逐渐下降而趋于零，发展基本停止。在起步期和顶峰期区域发展指数X的增长较小，在成长期和成熟期区域发展指数X的增长较大（附表），这两个时期可看作是可持续发展阶段区，在可持续发展实践时，应使区域发展尽可能长时间地停留在这两个时期内。
2 区域可持续发展轨迹
由图1和图2可见，当X→K时，dX/dt→0，即dX→0。此时，区域的发展基本停止。而可持续发展则要求发展指数X不断增长，即要求不断克服区域发展中的限制因子，改善区域发展条件，从而保证dX＞0。为此，可从区域内部和外部两方面着手，克服限制因子，使其让位于利导因子，从而使区域从较低发展层次跃迁到较高发展层次，进入下一轮发展。如果区域能不断地克服限制因子，从而不断地向更高层次跃迁，那么区域的发展就是可持续发展。这样可持续发展曲线就表现为一条组合Logistic曲线（图3），在长时间尺度上看似平稳的发展过程，在短时间尺度上则存在波动。
3 区域可持续发展机制分析
区域复合系统的演化模式大致可分为四种类型：可持续发展、循环、停滞、倒退（图4）。当区域发展进入到顶峰期后，就达到了演化模式的分叉点A[,i]，区域复合系统在A[,i]点的行为决定了它的命运是循环、停滞、倒退还是可持续发展。
区域发展进入成熟期后，限制因子逐渐突出，使发展速度下降，到顶峰期发展速度趋近于零。这时，要使区域继续发展就必须克服限制因子，使区域发展从较低层次跃迁到较高层次，进入下一轮发展。可见，实现区域可持续发展的关键是发现限制因子并加以克服，我们把这一过程称为创新[4]。创新能否成功主要取决于克服限制因子所需的时间、克服限制因子的成本、克服限制因子的成本和收益在区域社群内部的分配。
对于高度复杂的区域复合系统来说，在其发展过程中表现最强烈的属性之一就是发展的连续性。除非有强大的外来势力（如大规模战争）的阻挠，否则这种连续性就不会中断。就区域复合系统的演化而言，可以分为两种情况：泛化和特化。泛化是指区域复合系统在演化过程中，不断扩大自己的发展条件集合，增加各种发展条件之间的可替代性，减少对某些发展条件的过度依赖。特化是指区域复合系统在演化过程中不断缩小自己的发展条件集合，增加对某些发展条件的依赖，以致离开这些发展条件或这些发展条件恶化，就会导致区域发展停滞或倒退。在发展过程中采取泛化策略的区域，其发展过程中的选择空间是扩张的，发展前景是光明的；在发展过程中采取特化策略的区域，其发展过程中的选择空间是收敛的，最终的结果是停滞或倒退。
创新是一个过程。克服限制因子需要时间，如果克服限制因子需要的时间大于区域复合系统能够等待的最长时间，那么新一轮的发展就不会发生，区域的发展将是不可持续的。
创新是要付出代价的。一方面，克服限制因子要占用区域复合系统可支配的有限资源；另一方面，要付出机会成本。如果克服限制因子的成本是一个处于分叉点A[,i]的区域复合系统无力支付的，那么该区域也将不可能持续发展。
区域复合系统的发展主要受人的支配，在现代商品社会中，人除了作为自然人、社会人而存在以外，更主要的是作为经济人而存在。因此，克服限制因子的成本和收益在区域社群内部的分配是至关重要的，它直接影响到是否创新这一重大决策问题的答案。如果创新的成本和收益在区域内部社群的分配是公平、合理的，人民就不会反对创新；如果分配不公平、不合理，就会反对创新，从而影响发展的稳定性；如果分配极不公平、极不合理，只能使少数人获得利益而多数人丧失利益的话，就会引起社会动乱，导致区域发展停滞或倒退。
另外，区域复合系统演化的趋势不仅取决于进入顶峰期后所采取的处理方式，还取决于进入顶峰期前的选择。前者往往表现为被动的、短期的、超常规的、甚至革命性的危机处理，选择时空相对狭小；而后者是一种主动的、择优的、具有远见的解决思路，风险小。由于发展过程不断受到不同限制因子的制约。因此，建立一种具有预警、消除、转换和替代功能的创新机制，对于实现区域可持续发展是十分重要的。