系统动力学在区域分析与规划中的应用研究

系统动力学在区域分析与规划中的应用研究

系统动力学作为研究信息反馈系统的学科，由于擅长处理高阶次、非线性、多重反馈的复杂时变系统而受到重视。文章以系统动力学在区域分析与规划中的应用为重点，对其在区域旅游、环境、城镇规划方面应用研究进行了简单分析与总结。

标签 系统动力学；区域分析；区域规划

系统动力学（System Dynamics）是由美国麻省理工学院教授Forrester于1956年创立的。现在系统动力学已形成了自己的学科体系。

系统动力学研究对象主要是复杂的社会经济系统和复杂的生态系统，其任务在于揭示这些系统的信息反馈特征，以显示组织结构、放大作用和延迟效应等影响系统行为模式的机制。系统动力学模型具有优于回归预测模型、线性规划等模型的特点，它即可以进行时间上的动态分析，又可以进行部门之间的协调。它能对系统内部、系统内外的因素的相互关系予以明确的认识和体现，通过对系统设定各种控制因素，以观测当输入的控制变量变化时系统的行为和发展，从而能对系统进行动态仿真试验。

1 系统动力学在区域分析与规划中的研究

区域分析涉及到区域的发展条件分析、经济分析、发展分析、经济增长分析等，而区域规划涉及到区域旅游规划、环境规划、城镇规划等。区域分析与规划中需要分析和研究的问题具有系统性、复杂性、动态性和长期性等，而系统动力学的特点决定了它能够在区域分析与规划中的很好应用，因此许多研究者在解决区域分析与规划问题时将其借鉴过来并取得了一定的成果。

1.1 系统动力学在旅游业发展分析与旅游规划中的研究

随着人们对精神需求的提高，旅游业作为一种新兴产业逐渐发展起来并日益壮大，并且对区域经济的拉动作用愈加明显，区域分析与区域规划中对旅游的考虑逐渐多了起来，尤其对旅游资源丰富的地区。对区域内旅游业发展现状分析和旅游规划制定考虑的因素具有综合性、交融性的特点。许多研究将系统动力学引入并将其应用到旅游规划、生态旅游研究、旅游经济研究、城市旅游研究和旅行社研究等方面并取得了一定成果。

徐红罡，保继刚以桂林旅游规划为例，探讨SD理论和方法在旅游规划中的运用，得出SD方法用以解决旅游规划中出现的复杂的系统是可行的[1]；徐红罡等论述了SD方法对于旅游地生命周期研究的适用性和有效性，构建了一般城市旅游地旅游发展的系统动态模型，以解释旅游地发展的系统内部结构和各要素的作用[2]；程静静等运用SD构建了西递、宏村旅游地发展的系统动态模型，目的是为西递、宏村古村落目前旅游发展中存在的问题提出调控对策和建议[3]。刘

静艳从SD著名的“内生”理论角度分析，认为生态旅游可持续发展的关键就是要建立各利益相关者之间的利益均衡机制，从而形成一体化的共生系统[4]。SD方法的应用为城市旅游的研究增加了新的血液，典型的有徐红罡运用复杂系统的理论和SD的工具，分析城市旅游的增长模式，构建城市旅游增长的基本模型，为城市旅游政策制定提供了参考[5]。

随着旅游系统中的各主体间的关系及相关的复杂系统逐步被学者们重视，旅游分析和规划与SD方法必会多方面的结合，理论和方法上的探讨也会更加深入。

1.2 系统动力学在环境方面与环境规划方面的研究

随着区域经济的快速发展，环境问题越演越烈，人们逐渐认识到要从根本上解决环境问题，必须着眼于协调环境与经济的关系，从“环境-经济”系统的高度着手，运用系统的方法，从整体上进行定性分析和定量研究。施国洪等[6]以江苏省镇江市为例，运用系统动力学方法建立了该市的环境经济系统模型，在计算机上进行动态模拟，并根据模拟结果，对该市未来发展政策提出了建议。

正确的土地生态设计，可合理利用土地，减少水土流失。文雅等[7]采用系统动力学仿真方法，建立了渭北高原沟壑区长武县土地资源-人口与社会经济-生态环境的系统仿真模型，并依据仿真结果，提出了长武县20世纪末到2020年土地生态设计方案及相应的实施策略和途径。

与过去研究基本都以大区域大体系为应用研究对象且主要集中于区域可持续发展研究和生态相关研究方面相比，系统动力学在区域规划环境影响评价领域和小区域（特别是縣级城市）层次方面的应用则不多。

1.3 系统动力学在城镇规划方面的研究

城镇规划是一门综合性的学科，它涉及到多学科、多领域的研究，现代城镇问题的多元化和复杂化要求城镇规划利用新的科学技术手段和方法，以适应城镇建设和学科发展的要求。利用系统动力学与计算机技术结合的方法对城镇总体规划进行定量化和动态化的研究和模拟，并对城镇总体规划方案进行优化，是一个探索城镇规划新方法的有益尝试。

赵小敏等[8]通过对土地系统内部结构的系统分析，应用系统动力学仿真模型，在杭州城市土地利用总体规划时，进行了土地利用动态规划。通过调整模型中的人口、经济发展指标等调控参数，得出了在未来不同社会经济条件下的5种土地利用规划方案，并展望到2050年。

冷红等[9]针对当前城市总体规划中存在的分析方法单一，城市规划与社会经济发展脱节以及规划缺乏动态性等一些问题，提出利用系统动力学理论与计算机技术结合的方法，通过建立城市总体规划系统动力学模型，对城市总体规划进行定量化和动态化的研究和模拟，探索城市规划与经济社会协调发展的较佳途径，并为城市总体规划方案优化提供比较具体和科学的依据。

2 结语

以上对系统动力学在区域分析与规划中的应用研究进展总结的可能不全面，有待于进一步分析总结。

经过众多研究者验证，系统动力学已成为区域分析与发展规划的指导工具。面对区域内复杂的系统关系，系统动力学以其独特的理念，弥补了传统研究中对极其复杂的线性和非线性关系的处理，以及反馈动态复杂分析的解决方法，通过对这些复杂系统进行了结构建模分析，将有助于了解区域发展现状以及指导区域的未来规划有着不可小视的作用。

系统动力学及其发展模型背后蕴含着深厚而严谨的数学理论基石。从某种意义而言，系统动力学的应用已成为区域分析与规划管理者和相关参与方制定规划方案和解决问题的重要途径与有效工具。

参考文献

[1]徐红里，保继刚.系统动力学原理和方法在旅游规划中的运用[J].经济地理， 2003， 23（5）： 704-709.

[2]徐红罡，郑海燕，保继刚.城市旅游地生命周期的系统动态模型[J].人文地理， 2005， 23（5）： 66-69.

[3]程静静，王心源.古村落旅游地游客市场发展动力学研究——以西递、宏村为例[J].资源开发与市场，2008， 24（1）： 67-69.

[4]刘静艳.从系统学角度透视生态旅游利益相关者结构关系[J].旅游学刊， 2006， 21 （5）： 17-21.

[5]徐红罡，田美蓉.城市旅游的增长机制研究[J].中山大学学报：自然科学报， 2006， 45 （3）： 95-99.

[6]施国洪，朱敏.系统动力学方法在环境经济学中的应用[J].系统工程理论与实践， 2001（12）： 104-110.

[7]文雅，宋桂琴，李锐，等，系统动力学仿真方法在土地生态设计中的应用——以渭北高原沟壑区长武县为例[J].土壤侵蚀与水土保持学报， 1996， 2（3）： 48-55.

[8]赵小敏，王人潮，吴次芳. 土地利用规划的系统动力学仿真——以杭州城市土地利用总体规划为例[J]. 浙江农业大学学报，1996，22（2）： 143-148.

[9]冷红，郭士元. 系统动力学方法在城市总体规划中的应用[J]. 哈尔滨建筑

大学学报.2001，34（4）： 100-104.