基于复杂网络的产业生态系统结构复杂性研究

发布时间：2020-09-03 17:51

　　 工业生态化实践中所出现的诸多误区或弯路本质上在于对产业生态系统复杂性的认识不足。结构复杂性的解析有助于理解产业生态系统演进过程中结构与功能的互动模式及其作用机制。为此,本文基于复杂网络理论和方法建立起产业生态系统结构复杂性的解析框架，旨在揭示产业生态系统在组织和层级等方面的网络特征和复杂性,挖掘这些特征的物理含义与政策启示。产业生态系统结构复杂性解析框架的构建,在产业共生和产业生态系统内涵解读的基础上,重构出产品网络、物理交换网络(增加了副产物/废物交换关系)和产业共生网络(进一步增加了基础设施共享关系),基于复杂性分类和网络分析构建了产业生态系统结构复杂性解折框架。产业生态系统案例选取和组分复杂性解析.组分复杂性是结构复杂性的基础,包含构成复杂性和类别复杂性,本文搜集整理了38个公开发表的产业生态系统案例,设立案例选取和网络重构规则,筛选出13个案例15×3组网络.结果表明,三类网络之间的组分复杂性差别较大,副产物/废物交换关系和基础设施共享关系分别在物理交换网络和产业共生网络形成了大量的双向交换关系。小规模网络模体识别方法建立及产业生态系统组织复杂性解析.基于ER随机图模型解析了可用于子图,模体统计分析的网络规模边界条件。从产品网络到物理交换网络再到产业共生网络,生产单元的组织形式越来越丰富,体现为子图样式的显著增加，产品网络、物理交换网络和产业共生网络分别有3.6和7种三元高频子图,8、15和18种四元高频子图,后两者的子图特征较为接近,且都明显区别于产品网络.物理交换网络和产业共生网络都存在显著的模体结构,且与食物网等明显不同.图谱案类的结果显示物理交换网络和产业大生网络特征较为接近,但是内部仍然存在不同的关系。产业生态系统网络层次复杂性的解析.产品网络存在明显的层级结构,交换关系和基础设施共享关系的加入使层级构趋于复杂化,模糊了生产单元之间的上下游关系。同时,这两类关系还在产业体系内部形成了闭合的物质循环通路,显著增加了产业共生网络中的物质能量传递链条.综上,这种基于复杂网络的解析方法有助于将生态学隐喻转化成为明确的,可度量的和可比较的科学范式,并进而期望为产业生态系统的构效关系乃至工业生态学理论奠壹基础。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：F424

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本文编号：2811753