时间：2023-03-22 17:32:58
导语：在灰色理论论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：负荷预测季节型负荷灰色模型组合预测模型
1引言
根据电力市场中电力负荷的特点，电网短期电力负荷同时具有增长性和季节波动性的二重趋势，因此使得负荷的变化呈现出复杂的非线性组合特征。目前的电力负荷预测方法很多[1,2]，但是，这些方法往往只着重考虑其中的一种趋势性变化，称为单一固定式模型，例如，只考虑随时间增长的预测模型，这样的模型有：线性回归模型（AR模型）、随机时间序列模型（MA模型及ARMA模型）和反映指数增长的灰色预测模型，这几种模型的缺点是只考虑了一种增长趋势，不能较好地反映短期负荷的季节性趋势。由于电力负荷是受多种因素影响的复杂非线性系统，尤其对季节的变化比较敏感，因此只考虑一种增长趋势是不够的。而有些模型，如比例波动模型、ANN模型等，仅仅考虑季节性也是不够的，电力受国民经济增长影响比较大，电力负荷的发展有较强的增长趋势规律，忽视了增长性的特点，同样不能搞好负荷预测工作。针对这一问题，本文综合考虑了电力负荷的二重趋势性特征，首先建立灰色预测模型，反映负荷的增长性特点。其次，利用季节变动指数（SVI）模型反映负荷的季节性特点，并对季节型灰色预测的残差建立时间序列的AR（p）模型，形成非线性季节型电力负荷灰色组合预测模型，较好地提高了季节型电力负荷的预测精度。
2灰色预测GM（1,1）模型
GM(1,1)模型是常用的灰色预测模型[3,4]。
设有原始数据序列
构造一阶线性微分方程为
式中
这种模型的优点是不需要大的样本量，也不需要考虑数据是否服从正态分布。通过累加技术，使数据形成指数律，从而建立统一的微分方程，求得拟合曲线后对对象的将来发展值进行预测。灰色预测可以较好地对非线性系统进行预测。
3季节型电力负荷预测模型
为了反映电力负荷的非线性特征，本文中应用了灰色预测模型，从而可以将线性趋势的乘积模型发展为季节型灰色预测模型
式中Ij为季节变动指数（SVI）[5]，j=1,2,3,4。
在考虑长期趋势的条件下
从而可以得出一个季节变动指数列I1,I2,I3,I4，为了尽可能消除得出的季节变动指数中存在的不规则变动，可以将不同年份的同一季节的变动指数进行平均，，n为历史数据所跨越的年份。计算出的4个季节指数之和应为4，若和不等于4，可以将季节指数乘以一个因子，以便其和为4。最终得到的季节指数为
4自回归模型
如果一个线性随机过程可表达为[5]
式中Фi是回归参数，i=1,…，P；μt是白噪声过程。这个线性过程xt称为p阶自回归过程，用AR(p)表示。它是由xt的p个滞后变量的加权和，再加当期的随机扰动项μt构成的。
式(5)还可表示为
式中Ф(L)称为自回归算子。自回归过程可能是平稳的，也可能是不平稳的。其平稳的条件是特征方程Ф(L)＝0的全部根必须在单位圆之外。
对AR（p）模型的参数估计方法很多，如最小二乘估计。假设式(5)中的参数估计值已经得到，即有
根据最小二乘原理，所要求的参数估计值应使得式(6)达到极小，所以它们应该是下列方程组的解
解该方程组，就可得到待估参数的估计值。
对灰色季节型预测的残差建立自回归AR（p）模型，设预测值为zk，则非线性季节型电力负荷灰色组合预测模型为
5非线性季节型灰色组合预测模型的应用
为了验证非线性季节型灰色组合预测模型对电力负荷预测的可行性和先进性，对京津唐电网售电量进行了预测。京津唐电网1994年第一季度至2001年第四季度的售电量数据如表1所示。图1反映了该地区电力负荷的波动趋势。从图1可以看出，电力负荷具有明显的两重趋势性特征。
通过编程对数据进行处理，得到灰色预测的GM(1,1)模型为
经过后验差检验，此模型为一级模型。
利用上式，得到该地区电力负荷的灰色预测值。此预测序列反映的是该地区电力负荷的长期增长趋势。
如果仅仅使用灰色模型对短期负荷进行预测，误差较大。灰色预测值与真实负荷值之间的差额是由季节因素、不规则波动等因素引起的。为了拟合电力负荷的季节性趋势，计算出季节变化指数，将季节变化指数代入式(4)中，得出季节调整后的预测值。从表2可以看出，预测精度有了提高。为了进一步改进预测，对季节调整后的预测残差建立时间序列AR(p)模型，对多个自回归模型进行估计后，认为p的最佳取值为15，由AR(15)模型得出残差的估计值，代入式(8)，得到该地区电力负荷的组合预测。预测结果比较如表2和图1所示。
通过分析这些计算结果，可以明显地看到，只考虑增长性趋势还是只考虑季节性趋势都是不行的，都会对短期电力负荷的预测精度造成影响。只有综合考虑，才能提高短期电力负荷的预测精度。根据预测模型，编制出的季节型负荷预测软件，可以使预测方法更具有实用性。
6结论
（1）尽管灰色预测模型在处理非线性问题上具有两重趋势性特征，灰色模型只能预测出负荷的长期增长趋势值。它与实际值之间存在着较大误差。
（2）提出了季节型灰色乘积模型，既可以反映出负荷的长期增长趋势值，又可以反映负荷的季节性趋势。
（3）对季节型灰色预测的残差建立了自回归模型，提出了非线性季节型电力负荷灰色组合预测模型。与季节型灰色模型结合，将进一步提高预测精度，得出更精确的结果。
参考文献
[1]牛东晓，等（NiuDongxiaoetal）．电力负荷预测技术及其应用（Powerloadforecastingtechnologyanditsapplication）[M]．北京：中国电力出版社（Beijin：ChinaElectricPowerPress），1998．
[2]史德明，李林川，宋建文（ShiDeming,LiLinchuan,SongJianwen）.基于灰色预测和神经网络的电力系统负荷预测（Powersystemloadforecastingbaseduponcombinationofgreyforecastandartificialneuralnetwork）[J]．电网技术（PowerSystemTechnology），2001，25(12)：14-17．
[3]邓聚龙（DengJulong）．灰色预测与决策（Grayforecastanddecision-making）[M]．武汉：华中理工大学出版社（Wuhan：PressofHuazhongUniversityofScienceandTechnology），1992．
[4]范习辉，张勇传（FanXihui,ZhangYongchuan）．短期电力负荷预测的GM(1,1)模型群方法及应用（PowerloadforecastingusingGM(1,1)modelcluster）[J]．水电能源科学（InternationalJournalHydroelectricEnergy），2002，(3)：77-80．
一、研究方法
一般的抽象系统中都包含着许多因素，多种因素共同作用的结果决定了该系统的发展态势。人们常常希望知道在众多的因素中，哪些是主要因素、哪些对系统发展影响大等等，而使用灰色相关性分析可以弥补其他系统分析方法的缺陷，适用于本论文的研究。
灰色系统理论是华中理工大学邓聚龙教授于1982年提出的，该理论利用灰色关联分析来分析因素之间的相关程度[8]。灰色关联分析是根据比较参考序列曲线和比较序列曲线之间的几何相似度来判断二者之间相似程度的，利用灰色关联系数来比较参考序列曲线和比较序列曲线在各点的差异[9，10]。
二、数据来源和统计方法
本研究以《灾害学》期刊作为研究对象。从研究学科来看，《灾害学》是进行综合性研究的学术期刊，它以各种自然灾害，包括自然灾害和人文灾害作为研究内容，通过对各种灾害事件的分析讨论，总结经验，吸取教训。从研究内容来看，广泛交流灾害科学的学术思想、研究方法、研究成果；从研究方向来看，注重关于灾害问题的研究动态和防灾减灾对策、人类抗御灾害的科技水平和能力等等的探讨。因此，通过对该期刊的研究，能够全面筛选出各灾害学相关研究的被引次数。
本研究引用的数据来源于“中国知网”（cnki.net）2004—2015年的数据。其中以2004—2013年的数据作为数据来源，同时参考2014年和2015年的数据。普赖斯认为，科研论文一般在其发表后1—2年即达到被引用最高峰，因此选用2004—2013年10年的数据，2014年和2015年的数据仅作为参考数据。
本研究利用灰色关联分析，以被引次数最多的50篇论文的相关数据作为研究基础，从论文的被引次数与该论文的下载量、论文作者的职称、的时间、论文研究范围四个方面进行分析。
三、被引用率灰色关联度分析
（一）确定比较数列和参考数列
本文选取论文的被引次数作为参考数列，以该论文的下载量、的时间、论文作者的职称、论文研究的区域作为比较数列，如表1所示。
表1 影响因子及变量设定表
其中，职称按照从高往低赋值：设正高=1，副高（博士）=2，中级（硕士）=3，初级=4；研究范围从大到小赋值：设世界性=1，全国性=2，地区性=3，市县等=4，则被引次数最高的50篇论文的相关数据如表2所示。
（二）无量纲化
由于系统中各因素列中的数据可能因计算单位的不同，不便于比较，或在比较时难以得到正确的结论，因此，在进行灰色关联度分析时，一般都要进行标准化 （无量纲化）的数据处理。本文利用公式（1），以P50的数据为基准，对原始数据数列和比较数据数列进行初始化运算，以消除量纲或数量级的影响，得到标准化后的数列（表3）。
（三）产生对应差数列表
将无量纲化后的比较数列与参考数列进行差值计算，并求绝对值，将之列如对应差数列表，内容包括与参考数列值差（绝对值）、每列最大差和每列最小差。然后计算最大差值和最小差值。
四、灰色关联的结果分析
通过灰色关联分析法可知：
1.论文的下载量、的时间、论文作者的职称、论文研究的范围四个方面的相关度都几乎接近于1，说明这四个方面与论文的被引次数相关度非常大。
2.从论文的下载量、的时间、论文作者的职称、论文研究的范围四个方面来说，相关度大小排序为：研究范围>时间>作者职称>下载数量。说明论文被引用率影响较大的还是论文本身研究范围。也说明论文刊出时间越长，关注的学者越多，被引的可能性也越高。作者职称和下载数量低于前两个因素。
3.利用灰色关联度分析法研究结果对把握期刊的服务对象和办刊理念有极大帮助。灰色关联度分析法克服了传统数理统计方法中对样本需要量大、计算量大等缺点，有利于分析期刊研究过程不完全信息中随机因素的显著性和关联性，开拓了期刊研究的新方法。
参考文献：
[1] 刘雪立.10 种国际权威科技期刊影响因子构成特征及其启示[J].编辑学报，2014，26（3）：296-300.
[2] 毛国敏，蒋知瑞，任蕾，等.期刊论文被引频次的幂律分布研究[J].中国科技期刊研究，2013，25（2）：293-307.
[3] 叶鹰.高品质论文被引数据及其对学术评价的启示[J].中国图书馆学报，2010，36（1）：100-103.
[4] 方红玲.我国科技期刊论文被引量和下载量峰值年代——多学科比较研究[J].中国科技期刊研究，2011，22（5）：708-710.
[5] 黄鹂.从论文被引频次分析看高校学报在学校科研发展中的作用——以长江大学及其主办的学报为例[J].长江大学学报：社会
科学版，2012，35（9）：184-186.
[6] 任胜利，柴育成，姚玉鹏，等.地球科学国际主流期刊的引文分析[J].科学通报，2002，47（1）：74-79.
[7] 李斐然.如何创作被引次数最多的论文[J].创新科技，2012，（1）：58.
[8] 曹惠玲，黄乐腾，康力平.基本AHP及灰色关联分析法的发动机健康评估研究[J].数学的实践与认识，2015，45（2）：122-129.
论文关键词：经济影响力，乘数分析法，短期预测分析，上海世博会，经济效益
1 引言
世博会作为全球最大的城市博览会，越来越成为世界瞩目的盛事，作为各国展示自身综合国力、民族文化与意识形态的重要舞台，对各国都产生着巨大的影响。举办城市或者举办国则抓住时机促进经济发展，提升城市形象乃至国家形象。上海市在年举办了有史以来最为盛大的世博会，对上海乃至中国的经济、社会发展产生了巨大影响。
按照一般的经济增长周期理论, 一个经济体在保持长期(一般为年)的持续增长之后,由于受到市场、资源、基础设施以及环境等“瓶颈”因素的制约, 如果没有外生变量的介入,其增长率将会逐步递减。而此时如果有一个足够大的外生变量介入, 无疑将会改变经济增长曲线的斜率, 使之继续保持一定的高速增长[1]。年上海世界城市博览会的举办，对上海和中国都是经济增长的外生变量，成为经济增长的推动力, 然而，其对上海市经济增长的影响程度多大却值得探讨。
2 研究状况
近年来，国内许多学者对GDP的发展规律及预测方法进行了研究。梁鑫等利用SPSS软件, 在AIC准则下建立了ARIMA( 1,2,1)模型,利用非参数统计方法对模型进行了适应性检验, 进而对GDP数据进行实证分析及预测[2]。赵盈以1954～2004年我国GDP的数据资料为依据, 采用Box2Jenkins方法建立ARIMA( 1,1,1) 模型, 揭示了我国GDP增长变化的规律性, 并对回归结果进行了实证分析[3]。李占江等应用SAS软件, 依据1952～2005年内蒙古GDP数据建立了ARIMA( 0,2,1)模型, 并对2006年GDP作出预测[4]。靳珊对1950～2006年贵州的数据进行分析, 采用Eviews软件建立ARIMA( 1,1,1)模型, 揭示了贵州GDP的增长变化规律[5]。魏宁利用SPSS统计软件, 根据ACF图和PACF图选取模型的阶数,再在AIC准则[6]下重复拟合得到合适的模型, 并根据残差序列的ACF图和PACF图对模型进行适应性检验, 从而对1952～2007年陕西省的GDP进行分析,并对陕西省未来6年GDP进行预测[7]毕业论文格式。
然而，这些预测方法要求数据具有一定的规律性或符合某些典型的概率分布，因此，运用这些方法进行预测所做决策约束太多，实用性也嫌弱。而运用灰色GM(1,1)模型对数据进行灰色预测时，对样本量数据的多少和样本有无规律要求低，而且计算量小且方便，更不会出现量化结果与定性分析结果不符的情况。因此，该方法具有很广泛的实用价值[8]。目前,灰色系统理论已在很多领域得到了广泛的应用,如Li-chang Hsu的论文中使用GM（1,1）模型预测全球IC业的需求及销售量[9]。马勇基于GM（1,1）改进的DGM模型来预测港口货物吞吐量[10]。左继宏基于灰色GM（1,1）模型预测GDP及人均GDP[11]。
对世博会的经济影响进行评估的经典方法与对一般的重大事件活动进行经济影响评估一样是成本效益分析[12],其基本评估技术是投入产出法。然而，都因需要有精确、全面的财务、资金及其它数据资料而难以使用，尤其是在预评估中更因信息贫乏而难以获得令人满意的效果。
目前经济效益，运用灰色GM（1,1）模型预测GDP及人均GDP的文献较多，但主要特征是单一地用来进行GDP的数字预测，不能更好地分析其后续效应。本文结合乘数分析法，以2002～2009年上海市筹办与举办世博会期间每一年的经济总量为样本数据，探讨世博会对上海市GDP短期影响力，并在一定的预测精度和灰色关联度水平下对年上海市经济总量的贡献做出评估，并在定量分析的基础之上得到上海世博会的短期经济影响力大小。
3上海市GDP预测模型的构建与求解
3.1上海市GDP预测模型的构建
3.1.1原始数据的收集与分析
对上海市经济总量时间序列数据的预测是建立在对其历史发展趋势认知的基础上的，因而历史观察数据的收集与分析非常重要。本研究涉及的上海市2002～2009年每一年度的GDP数据均出自《上海市统计年鉴》（见表1）。资料显示，自成功申请年世博会以来，上海市经济得到了长足快速地发展。上海市年经济总量为亿元，到年已增加到亿元。
表1 上海市近几年数值（亿元）
关键词：铁路客运量，灰色预测法，GM(1，1)模型
0.引言
铁路在我国具有不可替代的特殊地位和重要作用，建国50多年来，我国铁路事业有了巨大发展，综合运输能力显著增强。在路网建设和完成运量，以及加快铁路建设、客运提速、铁路信息化和建立行车安全保障体系方面都取得了世人瞩目的伟大成就。但是随着我国经济持续、快速增长和居民收入、生活水平的提高，人们消费结构的变化和消费观念的转变，旅客对铁路运输提出了越来越高的要求，铁路也面临越来越严峻的考验。准确地预测铁路运输需求越来越重要。未来2010-2014年我国铁路的客货运需求总量将达到什么水平，要从总体上有一个较为准确的判定和把握，以便对铁路建设和管理进行适时的调控。
铁路运输系统是一个多因素，多层次的复杂系统，其状态，结构，边界关系难以精确描述，属于典型的灰色系统。灰色系统的GM模型能有效地处理离散数列，具有预测精度高，预测所需原始信息少，预测结果可检验性等优点。基于以上原因，我选择了灰色预测理论来实施预测。
1.文献综述
面对运输的诸多问题，国内外专家提出了许多解决措施，有一定成效。但某种运输方式或者某一方面的改进和完善都无法从根本上解决客运交通问题。随着客运需求的增加和运输结构的变化，对运输体系提出了更高的要求。在综合运输通道中，铁路运输尤其高速铁路的介入不仅能大幅增加客运能力，促进客运供求平衡，还能有效改善铁路运输的内部运输结构。
此外，我国铁路运输正处于快速发展时期，对于运输通道内是否该大规模发展铁路运输，一直是国内外共同关心的热点问题。为此，本文通过灰色系统理论对铁路客运量进行预测，提出一些改进完善措施，从而实现铁路内部运输结构的优化，对推动经济带发展的有效性有非常重要的现实意义。本文就此立题。
2.灰色预测的系统模型
2.2 GM(1,1)模型相应方程为：
其中a和b 是由参数序列来确定的参数，用最小二乘法求解得a、b的值。
2.3求解微分方程，即可得预测模型：
联立Xo(k+1)=x1(k+1)-x1(k)
2.4模型检验
该模型是否可信，必须按一定途径进行检验。因为每一个检验值对模型来说都是后验值，所以我们采用后验差检验的方法。
相对误差序列为:
表一
论文摘要:基于智能电力建设工程造价是一个非线性最优融合智能算法、运用知识自动处理及有效的计算机应用体系,它强调人的智能参与和强调智能算法的灵活应用与解决复杂问题的过程中表现出了良好的适应性和可操作性等.同时对某市送电线路历史工程样本训练和实例样本计算分析,验证了该方法的预测准确性和收敛性及将灰色系统理论与层次分析法进行有机地结合,应用灰色神经网络分析方法处理电力建设工程造价决策问题,使电力建设工程造价方案决策过程具有科学性与实践性。
0 引言
随着社会经济的快速发展、社会的进步、科技和多层信息化水平的提高以及全球资源和环境问题的日益突出与电力建设发展面临着新的挑战.在电力行业在各国经济发展中占据优先发展的地位,电力建设工程造价与其他电力建设工程造价相比,具有电力建设工程造价规模大、周期长的特点.基于众多的电力建设工程造价方案中选择较优方案是电力建设工程造价决策的关键技术.在电力建设工程造价方案比选过程中的评价指标有工程造价净现值、电力建设工程造价回收期、财务内部收益率等,使决策变得复杂且很难做出.基于灰色系统理论、模糊理论进行有机的结合,用灰色神经网络度分析方法来计算决策矩阵和建立模型[1],并应用到实际电力建设工程造价决策中,可为决策者提供一种有效的决策途径,根据灰色系统理论,研究和分析决策系统影响因素间的相互关系及对系统主要目标的贡献,该研究方法考虑了传统因素分析方法并避免了模糊理论处理方法的种种弊端。
1 基于灰色神经网络原理及应用
基于灰色神经网络模型为基础的预测,运用灰色系统的数据信息预处理方式搭建电力建设工程造价即灰色生成来优化神经网络的建模应用于智能电力建设工程造价中的问题预测。
2 基于电力建设工程造价与灰色神经网络模型研究
基于灰色神经网络是以训练样本算法即误差反向传播算法即灰色神经算法的学习过程分为信息的正向传播和误差的反向传播[2],其通过训练样本前一次迭代的权值和阈值来应用神经网络技术的第一层向后计算各层大规模自组织神经元的输出和最后层向前计算各层权值和阈值对总误差的梯度进而对前面各层的权值和阈值进行修改运算反复直到神经网络样本收敛。
2.1 基于电力建设工程造价灰色神经网络模型
基于灰色神经网络输入向量为x=()t;隐含层输出向量为y=()t;输出层的输出向量为o=)t;期望输出向量为;输入层到隐含层之间的权值矩阵,其中列向量为隐含层第j个大规模自组织神经元对应的权向量;隐含层到输入层之间的权值矩阵,其中列向量为输出层第k个大规模自组织神经元对应的权向量.各层信号之间的算法结构为:
⑴⑵
⑶⑷
以上式中的均为s类型函数,的导数方程为:⑸
以下是基于电力建设工程造价灰色神经网络输出与期望输出的均方误差为:⑹
则电力建设工程造价训练样本输出层和隐含层的权值调整量分别为:⑺⑻
⑼
式中:为比例系数,在电力建设网络模型训练中代表学习速率.如果灰色自组织神经网络有个隐含层,各隐含层节点分别记为,各隐含层输出分别记为,则各层权值调整灰色神经网络模型运算计算公式分别如下:
输出层⑽
第隐含层
⑾
第一隐含层 ⑿
综合上述预测分析在灰色神经在电力建设工程造价中学习算法运用各层权值调整公式均由学习速率、本层输出的误差信号和本层输入数字离散信号处理决定在网络训练样本学习的过程受决策环境复杂程度和训练样本的收敛性即需要增大样本量来提高电力建设工程造价所学知识的代表性应注意在收集某个问题领域的样本时,注意样本的全面性、代表性以及提高样本的精确性,增大抗干扰噪声,还可以采用其他方法收集多层训练样本数据。
3 结束语
基于电力建设工程造价方案的选择问题是一个复杂的系统多属性决策问题,评价因素多而且相互之间的关系比较复杂.通过构建灰色神经网络决策模型,综合考虑到电力建设工程方案选择过程中的多方案、多因素、多目标特点,避免了单指标方案选择过程中存在的决策偏离问题.通过该模型优化全面分析多层目标指标间的相互关系,较好地解决单指标无法全面反映工程方案多目标的问题,为电力建设工程方案优选提供了一种可靠的途径数据。
参考文献:
关键词:管理科学与工程;研究热点;比较分析中图分类号:C931
一般认为,国外和我国管理科学的产生与发展,都经历了三个阶段。国外的三个阶段分别是科学管理、行为科学和管理丛林,而我国管理科学的产生与发展,经历的是初创、重建发展和繁荣三个不同阶段。二者的起止时间和研究的主要内容却有很大差异。时间上,国内研究要比国外晚20-50年;内容上,国内基本上是在学习引进西方的理论和方法。
人类社会进入21世纪以后,信息技术和知识资本的发展,改变着人们的生活和工作方式,丰富了管理学科的研究内容,并带来管理方式新的变革,给我国管理科学研究带来了机遇与挑战[1]。随着理论研究自身和社会经济发展的需要,许多旧的领域在逐渐淘汰,而许多新的领域已诞生并起着越来越重要的作用;同样,国内外研究的热点问题及出现时间、热点形成的原因也在不断变化。
1国内外管理科学与工程研究的现状特征
从管理科学与工程学科代码可以看出国外对管理科学的理解与我国对管理科学与工程的理解比较一致。它主要是指通过吸收、改造、转换其它学科如运筹学、数学、经济学、心理学等的研究方法和工具,为管理科学其它两个领域提供合适的基本技术、基本方法和基本手段[3]。
1.1国外管理科学与工程研究的现状特征
本文首先通过因子分析[4]和其他有关资料,选定了有代表性的59种国外期刊;然后通过关键词检索的方法统计了1990年-2000年这些期刊被SCI和SSCI收录的全部论文[5]。
从总量来看,国外管理科学与工程研究的主要内容包括决策与对策理论、组织理论、运筹与管理;其次是信息技术与管理、管理系统工程、评估技术、复杂性研究和一般管理理论;而管理思想史、管理心理与行为理论、预测技术、数量经济分析方法、工业工程等领域论文数量相对少得多(见图1)。出现上述研究格局是因为从第二次世界大战后直到70年代,国外管理科学的研究重点在于运用运筹学、系统工程等数量分析方法来提高决策的精确度和管理的效率,这些领域一贯以来都得到人们的重视和资助。而工业工程、预测技术、数量经济分析方法则更多的被从工程角度和经济学角度进行研究;管理思想史、管理心理与行为理论如果得不到新的学科的支持和工具的改造,其研究力量则会逐渐变弱。
从纵向的历史变化规律来看,所有领域的论文数量都有不同程度的增加。1990年到1992年,论文数量增长最快,随后就进入一个平均量比较平稳的增长时期。论文数量增长最快的领域有决策与对策理论、组织理论和运筹与管理。而从发展的趋势来看,运筹与管理、信息技术和管理仍将得到研究人员的重视,继续保持上升的态势。
图1国外管理科学与工程研究论文总量图
1.2我国管理科学与工程研究的现状特征
在考察我国管理科学与工程研究的现状特征时,本文综合了四个方面的材料:一是西安交通大学管理学院认定的18种期刊;二是在西安交通大学管理学院针对重要管理学术期刊进行的调查结果;三是2000年的中国科技期刊引证报告;四是华东师范大学图书馆提供的中文核心期刊。根据这些材料,确定了我国管理科学与工程研究领域的44种专业性学术期刊。
本文通过关键词检索,对所有这44种期刊在1994年到2000年间被中国期刊网收录的论文进行了统计分析[6]。
从总量来看,我国管理科学与工程研究的主要内容是信息技术与管理和管理系统工程,其次是预测技术、评估技术、运筹与管理。管理科学与管理思想史、管理心理与行为理论和复杂性研究则在20篇以下,尚未成为主流(见图2)。出现这种格局的原因是由于信息技术的深远影响和国家的信息化战略已得到管理科学与工程研究界的重视,并且在企业信息化、决策支持系统和政府信息化等方面已能与实践很好的结合,产生重大的经济效益。系统论的产生在国外已经有一个世纪之久,虽然在国内还是一个比较年轻的研究领域,但在与管理问题相结合方面,得到了众多学者的关注,并且持续有大量的研究成果产生;预测技术、评估技术、运筹与管理等传统的管理科学与工程领域,在解决新的企业管理和社会经济问题时,得到了检验和新的发展。
从纵向的历史变化规律来看,每个领域都有不同程度的增长。而信息技术与管理、管理系统工程、预测技术和评估技术增幅最大。最近三年,管理系统工程、预测技术和组织理论保持持续上升的态势,可以预见它们仍将是未来几年的主要研究领域。此外,大部分领域的论文数量增长都不是很平稳,落差比较大,可能是由于受到诸如政府政策、资助环境的影响太大,这对于一个学科的健康发展是不利的。剔除掉这些影响,我们还发现,1996年和1999年分别是研究论文数量增长的波峰期。由此在没有更长时间序列资料作为实证的情况下,推测我国管理科学与工程研究取得突破性进展的周期大体上是3年。这也提醒我国的管理科学与工程的研究资助机构,在制定资助计划时应该最少覆盖3年以上。
2国内外管理科学与工程研究热点问题的比较分析
“研究热点”反映着某一个时段内,学术界对于一些特定问题或领域的关注程度。对于理论研究来说,这一关注程度指标同样可以用这一领域内的情况或相关关键词出现的频次来反映。热点问题是随着理论研究的进展和社会实践的需要变迁的。
根据热点问题形成的来源不同,可以把热点问题分为来源于实践的热点和理论发展自身形成的热点;根据热点持续的时间长短,热点问题可以分为持续的研究热点、前一段的研究热点和当前的研究热点;根据热点问题的地域差异,可以把热点问题分为国外的热点问题、国内的热点问题和共同的热点问题。
图2我国管理科学与工程研究论文总量图
2.1国外管理科学与工程研究的热点问题
研究热点问题和研究的主流领域有惊人的同一性。通过对国外1990-2000年的研究论文分析,得出其主要研究热点问题如表1。
表1：国外管理科学与工程领域研究的热点问题
领域国外研究热点问题
一般管理理论知识管理、团队管理及信息管理的方法论、管理系统的哲学属性
运筹与管理随机多目标问题及算法、生产系统的调度优化、网络冲突分析和资源罪优分析、交互式组和优化、金融/保险市场的定价模型
决策与对策理论多目标决策、不确定性方法、神经网络、多参与主体信息不对称决策问题、风险和微机决策分析
组织理论组织变革与创新、网络组织的组织结构、组织行为、知识经济及经济全球化对传统组织的影响
管理系统工程系统分析方法、模拟技术
评估技术评估指标体系的构造、评估技术在项目投资和人力资源方面的应用
工业工程并行工程、供应链、人因工程
信息技术与管理面向应用的决策支持系统、电子商务、数据挖掘、信息系统开发的全面质量管理、决策支持系统的设计方法和可扩展数据库模型
复杂性研究混沌理论、量子理论和复杂策略的模仿
2.2我国管理科学与工程研究的热点问题
随着我国改革开放的不断深入,现代管理科学理论逐步渗透到我国的社会实践中来,并在我国的管理实践中发挥着日益重要的作用,引起我国理论界与决策界的高度重视。
通过对我国1994-2000年的重要研究论文和最近3年的《中国管理科学》、《研究与发展管理》、《系统工程理论与实践》、《中国软科学》的全部论文进行分析,研究热点见表2。
表2：国内管理科学与工程领域研究的热点问题
领域国内研究热点问题
一般管理理论人本管理理论、人性假设及管理研究方法论、管理模式的研究、知识管理的初步理论、基于知识的管理激励
运筹与管理动态规划、线性规划、生产系统库存优化理论、多重运输调度算法、各种限制条件下的排队系统
决策与对策理论实际管理问题的决策模型、群体决策(委员会决策)问题研究、决策准则、多目标决策、模糊决策、公共选择的方式及决策规则的选择、可拓学在决策中的应用、事元、物元分析与决策过程、博弈分析
组织理论组织结构、组织变革、基于流程和信息技术的组织再造、虚拟企业的组织管理模式
管理系统工程管理系统分析方法、系统最优控制、网络计划技术、灰色系统与灰色理论、系统效能分析、系统模拟与仿真方法
评估技术评估指标体系、综合评价方法、灰色关联评价模型、模糊评判、数据包络分析、人工神经网络的应用、风险评估、具体对象的效益与竞争力等指标的评估
预测技术神经网络预测方法、预测模型、灰色预测、模糊预测、数据包络模型、因子分析、灰色预测、遗传算法
数量经济分析方法经济计量模型、产品质量和经济效益的统计方法、投入产出模型、生产要素对经济效益的贡献分析、一般均衡分析
工业工程敏捷制造、ERP、并行工程、生产调度模型、先进制造技术及其评价、质量成本模式研究、制造系统的可靠性研究、供应链管理、先进制造系统的抓钩排序问题
信息技术与管理智能决策支持系统、管理信息系统、电子商务模式与安全研究、组织决策支持系统、数据挖掘技术
复杂性研究灰色系统、集对分析、复杂系统的分析方法、社会经济系统的复杂性研究、混沌理论、非线性复杂经济系统
2.3国内外管理科学与工程研究热点的比较
通过分别对国内外管理科学与工程的主要研究内容的分析,可以发现它们的异同点(见表3)。
可以看出,管理系统工程、信息技术与管理和运筹与管理是国内外共同的主要研究内容。持续的研究热点将集中在这些领域。决策与对策理论、组织理论是国外当前的主要研究内容,可以预见,受国外的影响,国内未来3-5年内在这两个领域的研究成果将大量出现。
表3国内外管理科学与工程主要研究内容的比较
国外的主要研究内容(前5位)我国的主要研究内容(前5位)
决策与对策理论信息技术与管理
组织理论管理系统工程
运筹与管理预测技术
信息技术与管理评估技术
管理系统工程运筹与管理
国内外管理科学与工程研究热点的差异比较大,即使是共同的热点问题,研究侧重点也不同。如线性规划,国外的重点是随机多目标优化问题[9],而国内的重点是传统线性规划问题的求解算法和应用;此外,在热点问题的形成来源来看,国外基本上来源于管理实践和其他学科的启示上,而国内则更多的是应用国外理论结合我国国情来解决管理问题(见表4)。
表4国内外管理科学与工程研究热点的比较
类型问题特征说明
国内外共同的热点问题线性规划、优化理论、决策模型组织结构、组织学习、系统分析方法、决策支持系统、并行工程、电子商务[10]、数据挖掘经典的管理科学与工程研究方向,在与实际管理问题相结合的过程中,得到了国内外研究的共同重视。
国外热点问题,国内尚未成为热点问题复杂性研究[11]、供应链与价值链、知识管理、虚拟组织、绩效评估技术、复杂决策问题的博弈分析、风险管理在前沿的研究问题上,国内要落后于国外。
国外非研究热点,国内为研究热点问题管理信息系统、敏捷制造、神经网络预测方法、预测模型、评估指标体系国外前些时候的研究热点,在国内有很强的应用背景,所以成为研究热点。
此外,在其他方面的差异还包括:
(1)知识管理、复杂性研究[12]等国外研究热点,已经取得了重要的研究成果,而在我国则引入的时间不长,有可能成为未来的研究热点[13]。
(2)对于管理思想史、管理心理和行为理论、数量经济分析方法等国内外研究成果日益减少的领域,如果不借助其他学科的方法加以改造,将难以继续引起学术理论界的重视。
(3)国内关于一般管理理论、组织理论等一般理论的研究,主要是介绍国外的研究成果。现在,我们已基本了解了国外相关理论的研究状况,所以对这些理论的介绍在国内不会成为热点,但其应用研究在国内还有前景。
(4)在信息技术与管理、决策与对策理论等领域,国内研究与国外研究的差距最小。
3国内外管理科学与工程研究热点问题比较的启示
(1)研究的主流领域越来越多地受到信息技术、经济一体化和知识经济的影响。或者说,这些新技术、新的时代特征给管理研究主流领域带来了新的机遇和突破。
(2)随着管理实践的发展,有些研究领域要逐渐被淘汰,像管理心理与行为理论;同时也会出现新的研究领域,如复杂性研究和电子商务等。这就要求国内研究主体要跟踪最新研究动向,培养发现研究热点的敏感性。
(3)研究的热点问题大多来自管理实践的需要,即问题导向,注重技术和可操作性。这要求国内研究主体更多地关注管理实践,而不是为研究而研究。
(4)国内的研究热点普遍地落后于国外,但也有自己领先的领域,如工业工程。
(5)国内的资助机构应加强对研究热点问题的资助,因为研究热点与管理实践联系得最紧密,而且也容易在管理实践中产生效益。特别是那些国内外共同的研究热点,其所在领域将为中国管理科学研究起到示范作用。
(6)国内研究热点的形成,基本上有两个前提:一是国外已经是研究热点,国内研究主体加以介绍和引入,结合国内实际,形成研究热点,如供应链管理、电子商务等;二是国内出于国家政策的需要,由政府大力推动而形成研究热点,如复杂性研究。
(7)从内容的比较可以看出,中国的管理科学基本上处在借鉴应用的阶段,根据中国的管理实践提炼出自成一体的管理理论和技术的研究还不多。
参考文献:
[1]席酉民.21世纪的管理与管理研究[J].软科学研究,1997,(12).
[2]管理科学学科代码.国家自然科学基金委员会管理科学部2000年《项目指南》[D].2000,(4).
[3]成思危.中国管理科学的学科结构与发展重点选择[J].管理科学学报,2000,(1).
[4]汪寿阳,金碧辉.SCI、SSCI与管理科学期刊[J].管理科学学报,2000,(12).
[5]WebofScience:wos.isiglobalnet.com,wos.isitrial.com[DB/OL].2001.
[6]中国期刊网:cnki.net/[DB/OL].2001.
[7]ArenierMJ,HourryL,SweeneyMary.Sciencesoftheartificialandknowledgeproduction:thecrucialroleofinterventionresearchinmanagementsciences[J].DesignIssues,1999,15(2):16-55.
[8]SrinivasanA,SundaramD.Anobjectrelationalapproachforthedesignofdecisionsupportsystems[J].EuropeanJournalofOperationalResearch,2000,127(3):594-610.
[9]BruscoMJ,StahlS.AnInteractivemultiobjectiveprogrammingapproachtocombinatorialdataanalysis[J].Psychometrika,2001,66(1):5-24.
[10]金碧辉.国内外管理科学的研究热点问题比较[J].管理科学文摘,2000.
[11]SharonNovak,StevenDEppinger.Sourcingbydesign:productcomplixityandthesupplychain[J].ManagementScience,2001,(1).
【关键词】GM（1，1） 灰色马尔科夫预测
一、预测目的
旅游业是第三产业中的朝阳产业，它与经济的发展具有密切的关系。从理论上讲，旅游业并不能增加和创造社会财富，它只是通过旅游者的旅游消费，使社会财富在不同地区，不同行业中进行再分配。但旅游可以将客源地的社会财富转移到接待地，对于一个地区讲，这种它的社会财富的流入，无疑是一种经济“流入”，它不仅带来巨额创汇，更会促进一个地区经济的发展。能够准确预测山东省2011年旅游人次，对有关部门提供相关问题的决策依据有重要作用。
二、预测内容
通过对2001年到2010年山东省入境旅游人数的分析，除2003年受非典影响旅游人数下跌之外，山东省的旅游人数呈逐年递增趋势。通过灰色分析法可以预测出2011年的山东省入境旅游人数。
三、预测方法选择与介绍
灰色预测是就灰色系统所做的预测。所谓灰色系统是介于白色系统和黑箱系统之间的过渡系统，其具体的含义是：如果某一系统的全部信息已知为白色系统，全部信息未知为黑箱系统，部分信息已知，部分信息未知，那么这一系统就是灰色系统。一般地说，社会系统、经济系统、生态系统都是灰色系统。例如物价系统，导致物价上涨的因素很多，但已知的却不多，因此对物价这一灰色系统的预测可以用灰色预测方法。
灰色系统理论认为对既含有已知信息又含有未知或非确定信息的系统进行预测，就是对在一定方位内变化的、与时间有关的灰色过程的预测。尽管过程中所显示的现象是随机的、杂乱无章的，但毕竟是有序的、有界的，因此这一数据集合具备潜在的规律，灰色预测就是利用这种规律建立灰色模型对灰色系统进行预测。
灰色预测通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度，即进行关联分析，并对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律，生成有较强规律性的数据序列，然后建立相应的微分方程模型，从而预测事物未来发展趋势的状况。其用等时距观测到的反应预测对象特征的一系列数量值构造灰色预测模型，预测未来某一时刻的特征量，或达到某一特征量的时间。
四、预测数据来源
五、预测模型及参数估计
求解微分方程，即可得预测模型
（二）模型检验
灰色预测检验一般有残差检验、关联度检验和后验差检验。
（1）残差检验
按预测模型计算累减生成
计算原始序列与
绝对误差序列及相对误差序列
（2）关联度检验
根据前面所述关联度的计算方法算出与原始序列 的关联系数，然后计算出关联度，根据经验，当ρ=0.5时，关联度r大于0.6便满意了。
（3）后验差检验
1.计算原始序列标准差：
2. 计算绝对误差序列的标准差：
3. 计算方差比：
4. 计算小误差概率：
（三）预测及检验
分别将2001—2010山东省旅游人次统计表表中的数据输入以MATLAB编写的灰色模型预测软件中，建立GM（1，1）模型。由此来预测2011年山东省旅游人数，通过编程可以得到结果
由于C0.95，所以模型精度为良好。
由运行结果得出
所以预测出的2011年的旅游人数是448.4619万人。
六、结论及对策
对MATLAB语言的准确应用大大简化了运算过程，可以比较容易的得出发展灰数α，内生控制灰数μ。方差比C与小误差概率P，以此构建的GM（1，1）模型根据山东省2001-2010旅游人数的历史数据来预测2011年的旅游人数，得到的预测值准确性好，拟合度高，运用同样的方法可以对现代经济管理中的诸多问题进行预测在一定预测时段内具有良好的预测度和实用性，对有关部门提供相关问题的决策依据还是非常有帮助的。
随着旅游人数的不断增长，政府应抓住这一机遇，大力发展旅游业，维护景点风貌，利用这强力增长的第三产业拉动经济发展。
1、加强旅游资源开发，在保持自然景观完好的同时加强旅游资源配套设施建设；2、加强对旅游行业的管理，避免恶性竞争和旅游质量恶化；3、增强市场观念，针对国际、国内旅游市场动态，抓住机遇，开展多方位、多层次、多渠道的旅游宣传促销活动；4、大力开发旅游商品，吸引游客购买；5、促成民航、铁路、交通部门与旅游部门密切配合做好旅游旺季游客运输工作。
参考文献
[1] 邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉：华中理工大学出版社出版，1988.
[2]曹定爱，张顺明.累积法引论[M].北京：科学出版社，1999.
[3]何勇，鲍一丹.灰色马尔柯夫预测模型及其应用[J].系统工程理论与实践，1992（04）.
[4]蒋承仪.灰色马尔柯夫预测模型[J].重庆建筑大学学报，1996，18（03）.
[5]王美岚.灰色模型参数辨识的新方法[J].烟台师范学院学报（自然科学版），2002，18（03）.
【摘 要 题】理论探索
【关 键 词】灰色文献/白色文献/黑色文献/文献信息
“灰色文献”即英文"Grey Literature"的意译。控制论、模糊论将文献划分为黑色文献、白色文献和灰色文献三种类型。“灰色文献”是相对于“白色文献”和“黑色文献”而言的，是西方文献信息界用来规范、界定具有“灰色”共同特征的文献类群，这里的“灰色”已不是灰色的本意，而是指获得渠道不同于正常出版物，情报界通常把公开出版的标准出版物称为“白色文献”，将具有密级性质的、非公开出版发行和交流的文献称之为“黑色文献”，而至于“灰色文献”则是介于两者之间半公开的、非正式出版物。因此“灰色文献”是一种具有过渡性质的文献类型，有人称之为“非常规文献(non-convention literature)”、“非正式出版文献(nonpublication literature)”。总之这种特殊的文献类型正已其独特的信息价值和实用价值来赢得越来越多国家的瞩目，因此充分地揭示灰色文献的显性及隐性特征，使其地位与其他文献类型并驾齐驱，是当前图书馆界、科技情报界不可忽视的一项重要课题。
灰色文献(Grey literature)既指未经出版和法定权威机构公开发表的内部文献。首先此类文献交流范围只限本系统或机构内部，不能公开向社会发行和传播，因此属内部文献。其次除少数文献外多数文献的价值未经社会认可或法定机构认定，表现为潜在的价值形式，因而属于灰色文献范畴。基本包括四个方面，一是实物形式、如文物和物证等。二是个人形式，如手稿、私人信件、日记、以及电话记录等。三是组织或机构形式，如备忘录、技术档案、实验记录、会议文集和产品资料等。四是政府机构形式，政府文件和具有法律效力的专利文献、国际标准化组织ISO（International Organization For Standardization，全名为“质量管理和质量保证技术委员会”）等质量体系认证，以及国家科技部的科技报告等。五是内部出版形式，如未公开的学位论文和科技报告，以及互联网上非正式出版但具有学术性的在线信息等。文献结构等级的划分、灰色文献、一次文献的内涵与外延的界定等，笔者均已在其它文章中详述，对灰色文献的表性特征情报界也进行了充分的揭示，现就灰色文献的前沿性、时效性、动态性等信息形态的隐性特征，及初始预备性、规范性、权威性等信息质量的差异性特征作一分析。
1 灰色文献信息形态的隐性特征
灰色文献是反映当前经济、自然科学、工程技术以及社会诸多领域中最新科研成果或最新动态的情报信息，是一种丰富的信息源，它往往通过正常的发售途径难以获得，具有出版灵活，刊期不规律，印刷数量小且非正式渠道发行，流通面窄而内容丰富等表性特征，即已知信息。而潜在的隐性特征，即大量的未知信息和非未知信息却更显其价值。
1.1 前沿性特征
灰色文献由于其特殊的功能和属性，所反映的是科学技术领域内最前沿的信息，如科技动态、科技报告、市场调研、研究咨询等。科技动态的内容多数是该学科中最新的研究进展、新成果、新动态及前沿状况。尤其是国家级科技报告则更是各学科技术领域中前沿性的探索，如中国国家科委的“科学技术报告研究成果报告”；美国政府的AD报告，PB报告，NASA报告和DOE报告；英国UKAEA报告和ARC报告，法国的CEA以及德国的DVR报告等，均属当代该学科领域内最尖端性的信息。据统计，科研人员对科技报告的需求量，约占全部文献需求量的10%-20%，特别是竞争激烈的高科技领域，如从事电子信息技术、新材料技术、生物技术、航天技术、海洋技术的科研人员需求量则更高。因而信息内容的前沿性是灰色文献最为重要的特征。
1.2 时效性特征
在现有的文献类型等级结构中，灰色文献比其他文献传播信息速度更为快捷，时效性更强。就标准文献而言，其时间性很强，它将随着技术水平的发展而不断地弃旧更新。国际标准化组织规定每5年重新审订一次所有标准，个别情况下可以提前修订，以保证标准的先进性，这对于了解一个国家的工业发展情况和科学技术水平有极大的参考价值。就期刊发行周期而言，目前我国科技期刊有双月刊、季刊、年度报告等形式。一般情况，科技期刊发表成果的周期较长，不仅如此，编辑部三级审稿的时间周期也需数月，如果再包括编排印刷等程序所需的时间则更长，况且有30%的内部报告由于密级限制等原因而不能公开发表。灰色文献则不同，它能高速而快捷地将信息传播于有关科研人员或行业内。具体表现为：一是最新的科研成果或最新的发明创造，对本领域有重大影响的事件首次报道率多出现于灰色文献中，如科技报告、会议资料等。二是为征求意见的预印本，其传递的范围比较窄，专业性较强，多数在本领域内交流，但其形式更为方便，速度更为快捷。由此可见灰色文献的时效性是现有文献结构诸层次中难以比拟的特征。转贴于
1.3 动态性特征
灰色文献可不受出版规律的限制，对于周期较长的科研开发项目可以分阶段的传播或发行，以增强信息的新动态，如科研报告（除终结性报告外），还有初步报告、进展报告、中间报告、分题报告、都可以分阶段反映或。三是灰色文献中的会议文献，如专业会议，地区会议或基层会议，政务信息及调查报告等，可随时报导，使之及时了解本专业或行业的发展水平和现状，掌握最新的时态和动向。因而可以说具有明显的动态性特征。
由于灰色文献的信息内容新、情报价值高、传递速度快，而加快了科研成果向产品的转化过程，对科研与技术开发具有其他文献层次不可替代的作用，是科学研究重要的信息源，它的信息含量也是其它文献无法比拟的，所以灰色文献这些显性及隐性的信息价值也是其最为显著的特征之一。
2 灰色文献信息质量的差异性特征
灰色文献作为特殊的文献层次，包括具体信息载体形式的多样性，出版形式的复杂性，出版规格的不规则性、发行途径的非统一性，同时也表现在内容及信息的质量和科技含金量上的差异性，有的是比较成熟的、有的则是正在探索中的，而且这种差异性往往具有递进性特征。大体可分为三个层次。
［关键词］生态足迹；生态承载力；灰色预测
［中图分类号］F224.7 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2010）49-0187-04
工业革命推动着人类经济社会呈现出惊人的发展速度,但它是以过度破坏生态环境和大量消耗自然资源代价的,造成了自然资源过度消耗、环境污染和生态恶化等严重问题,威胁人类的生存,从而人类开始关注自然环境和生态问题。生态足迹(Ecological Footprint,EF)模型作为一种衡量人类对自然利用程度以及自然界为人类提供生命支持服务功能的方法,以其理论思想的新颖性、概念的形象性、可操作性、全球可比性等优点很快得到广泛关注。
1 生态足迹的基本假设及其计算方法
“生态足迹”这个术语最早是由加拿大生态经济学家William E.Rees教授于1992年提出,后来由其学生M.Wackernagel于1996年完善。生态足迹定义为：任何已知人口(个人、社区、城市、国家)的生态足迹是生产相应人口所消费的所有资源和消纳所产生的废物所需要的生态生产性土地面积。它代表了既定技术条件和消费水平下特定人口对环境的影响规模和持续生存对环境提出的需求。
1.1 生态足迹的基本假设
生态足迹理论基于六个基本假设:①人类维持生存必须消耗自然界提供的各种资源,跟踪人类社会消费的大部分资源和产生的废弃物是可能的；②大部分资源消费量和废物流量可折算为生态生产性土地面积；③各类可用生物生产能力不同的土地,可以折算成标准公顷――全球公顷；④各种土地利用都是排他性的,因而总需求可通过加总各种资源利用与废物吸收的面积得到；⑤总的人类活动占用的生态生产性土地面积与自然提供的生态生产性土地面积可直接对比；⑥生态足迹可以超越生物承载力。
根据生产力大小,地球表面的生态生产性土地分六大类：耕地、草地、林地、能源用地、建设用地和水域。生态承载力(Biological Capacity,BC)指一个地区所能提供给人类的生态生产性土地面积总和(包括陆地和水域),又叫生态容量。生态足迹和生态承载力之差就是生态赤字或盈余(Ecological Deficit/Remainder,ED/ER)。
1.2 生态足迹的计算方法
传统的生态足迹计算方法分为综合法和成分法。综合法最初由Wackernagel提出,经Wackernagel、Monfreda等改进,日趋完善。综合法以各类物资的宏观统计量为基础,通常用于全球、国家和区域层级的生态足迹计算。成分法最早由Simmons提出,Barrett、Wright等进行了改进。成分法则以构成消费成分的单体测量为基础，计算研究对象的物资消费量和生态足迹,适合于小单元对象的生态足迹计算,如城镇、村庄、公司、学校、个人或单项活动等,计算方法实质上与综合法一致。基本计算步骤如下图所示。
生态足迹模型计算流程简图
(1)追踪资源消费和废物吸纳
人类活动所引起的消费(包括直接的家庭消费、间接消费、最终使家庭受益的商业和政府消费、服务等)和污染消纳(包括水、气、声、固废、辐射等污染的消纳)被分别归结为各种资源的消耗。然后,将资源消耗量按照区域的生态生产能力分别折算成六类生态生产性土地的面积Ai,计算公式为:
(3)计算产量因子
由于不同国家和地区同类生态生产性土地生产力存在差异,实际面积不能直接对比,需要乘以产量因子yj进行调整。
yj=一个国家(或地区)第j类土地平均产量世界同类土地平均产量(4)
(4)确定生物承载力确定耕地、林地、草地、水域和建设用地的实际面积,分别乘以均衡因子,得出该区域各类生态生产性土地面积；再乘以产量因子,加总就得出该区域带有世界平均产量的总生物承载力。考虑到化石能源是不可再生能源,故传统生物承载力计算方法将化石能源用地生物承载力视为0。
式(5)中,j为生物生产性土地类型,bc为人均生物承载力(gha/cap),aj为第j类实际土地面积(hm2),yi为产量因子。
(5)计算生态盈余/赤字
ed(er)=bc-ef(6)
式(6)中,ed为区域人均生态赤字(gha/cap),er为区域人均生态盈余(gha/cap),bc为区域人均生物承载力(gha/cap),ef为区域人均生态足迹(gha/cap)。差值为正值,则为生态盈余,表明该地区的人类负荷处于本地区所提供的可控生态容量之内,处于生态可持续状态；差值为负值,则为生态赤字,表明该地区的人类负荷大于本地区所提供的生态容量,处于生态不可持续状态。
2 生态足迹方法的优缺点
生态足迹理论的出现引起了广泛关注,在研究的理论和实践取得成绩和进展的同时仍然存在一些不足,主要的优缺点如下。
2.1 生态足迹方法的优点
(1)概念形象，内涵丰富
将生态足迹的现实需求与自然能够提供的生态服务的实际供给两方面进行定量比较,能反映在一定的社会发展阶段和技术条件下,人们的社会经济活动与当时生态承载力之间的差距,形象地反映人类对地球的影响,理论思想角度新颖,包含了可持续性的机制内涵。
(2)实现了对生态目标的定量测定
生态足迹模型首次基于“全球平均生态生产性土地面积”这一简单、直观的公用单位来实现对各种自然资本的统一描述,通过引入均衡因子、产量因子,使得特定人口不同尺度区域的各类土地面积可加、可比。
(3)可操作性强
资料的获得相对容易，计算方法的可操作性和可重复性,使得生态足迹分析具有广泛的应用范围,可以计算个人、家庭、城市、地区、国家乃至全球这些不同对象的生态足迹,对它们进行纵向的和横向的对比分析。
2.2 生态足迹方法的缺点
(1)忽视了土地功能的多样性
土地功能的“空间互斥性”假设对各类土地功能单一化的处理使土地的功能多样性和一定程度的功能替代被完全忽略。例如,对CO2的吸收只考虑了林地,而忽略了所有陆地生态系统和海洋生态系统均吸收CO2等温室气体。同样,在计算林地生物承载力时,只是基于其木材产出功能。但林地还具有涵养水源、调节气候、维持大气水分循环、防止土壤流失等诸多生态功能。
(2)生态偏向性
生态足迹分析法强调的是人类发展对环境系统的影响及其可持续性,而不关心经济、社会、技术方面的可持续性,并不考虑人类对现有消费模式的满意程度,具有生态偏向性。
(3)计算结果偏小
生态足迹分析没有把自然系统提供资源、消纳废弃物的功能描述完全,没有包括生物圈所遭受的生态影响,几乎忽略了排放到环境中的污染物质的影响,忽视了地下资源和水资源的估算,排斥了不可再生资源与可再生资源的替代性,计算结果可能低估了人类实际所耗用的生态系统的服务。
(4)静态性、瞬时性
生态足迹指标是一种基于现状静态数据的分析方法,其计算结果不能反映未来的发展趋势,不能反映人类活动的方式、管理水平的提高和技术的进步等因素的影响,其所得结论具有瞬时性,警示教育功能有余而决策咨询作用不足。据测算,中国、印度、巴基斯坦是最具可持续性的国家,这一结论也只是瞬时性的,中国与印度都具有庞大的人口基数,3个国家人民的物质生活水平都不高,经济都处于发展中,人口的增长、生活生产消费水平的提高都会导致这种“可持续性”的缺失；同时,技术进步、对资源的配置效率提高等反过来也可能会加强此“可持续性”。
(5)一些研究结果与可持续发展理论所阐述的基本原则不相符
很多学者将生态足迹用于国家或区域层次的可持续发展评价,常常会出现地区越不发达、人们生活水平越低,可持续性越强的情况。而可持续发展理论认为,贫穷是最大的不可持续,可持续发展首要的是发展。
3 预测生态足迹的方法之灰色预测
经济系统是一个复杂的系统,具有明显的层次复杂性、结构关系的模糊性、动态变化的随机性、指标数据的不完全和不确定性。影响生态足迹和生态承载力供需平衡的因素是多种多样的,如国家政策、经济的发展、科学技术的进步、人民生活水平的提高、土地利用结构的变化、人们的消费习惯与消费心理等。在数据样本量小的情况下,用一般的预测方法不可能真正得到所研究事物的概率特性或隶属特性,因而也就不可能得到一个恰当的系统数学模型,如果系统数学模型不正确,则基于模型的一切研究就没有任何实际意义。由于技术方法、人为因素、自然环境变化等造成各种数据误差、短缺甚至虚假现象,亦即灰色性,反映的数据很少。
灰色系统理论是中国学者邓聚龙教授1982年3月首先提出的。经过在多个领域中的使用,证实了灰色理论模型的精确度,且使用简便,既可用于软科学,如社会、经济等方面,又可用于硬科学。由于生态足迹的变化受到自然、社会、经济、政策、法律等多因素的影响,且这些因素既有已知信息,又有未知信息。因此,为提高预测结果精度及可靠性、本文采用GM(1,1)模型进行了预测,从而为动态测度生态足迹和生态承载力的变化提供一种可行的方法,同时也拓展了GM(1,1)模型的应用领域。
3.1 灰色GM(1,1)预测模型的构建
灰色系统模型是模糊数学派生的一种决策预测方法,把预测对象作为灰色系统来处理,是用已知的完全明确的白色信息,将一些灰色信息白色化,可用于社会经济活动决策和预测。该方法是经济预测中一种非常有效的方法,具有建模所需原始数据不多、原理简单、计算量适中、方法简便并具有较高准确性等诸多优点。
3.2 模型的优缺点
灰色预测方法,在短短的几年里,已推广应用到社会经济的各个领域,收到了良好的效果。概括起来有以下几个特点:
(1)需要的原始数据少。传统的数理统计方法,需要大量数据,且有一定的统计规律。而灰色系统理论,由于将随机变量看做是灰色量,将随机过程看做灰色过程,所以灰色预测不一定需要大量历史数据,而只要根据实际情况选择适量的数据,作累加生成就可将杂乱无章的数据理出一定的规律来,建模预测,容易取得资料,而且工作量大大减少。
(2)计算方法简单。虽然GM模型是建立在较深的高等数学基础上的,但它的计算步骤却不烦琐,非常简单,特别是借助于计算机,计算时间极短,适合于实时预测。既可以用于近期、短期预测,也可用于中长期预测,因而应用范围较广。
(3)精度仍有待于提高。十几年来的实践证明,与其他预测方法相比,普遍精度高,误差小,且现已产生了多种检验方法,可以确定模型是否可靠及预测值的可信度,但精度预测仍然有待进一步提高。GM(l,1)灰色预测模型是具有偏差的指数模型。在许多领域的实际应用中,利用GM(1,1)模型进行预测既有很多成功的实例,同时也存在一些预测偏差过大的情况。影响GM(1,1)模型预测精度及其适应性的关键因素,是模型中背景值的构造及预测公式中初值的选取。
4 结 论
生态足迹模型可以说是一个静态指标、瞬时指标、它假定人口、技术、物质消费水平不变,因此仅能评估现状,无法揭示人口增长、技术进步以及社会经济发展对生态足迹的影响,对未来发展趋势的预测功能。因此,引入灰色预测方法加强生态足迹模型的预测性研究,定量分析、评价以及监测研究对象在发展过程中的可持续发展变化,是对生态足迹方法的一个有益的补充。
参考文献：
［1］Wackernage1 M,Rees W E.Perceptual and structural barrlers to investing in natural capital：economics from an ecological footprint perspective［J］.Ecological Economics,1997,20(1):3-24.
［2］Wackernage1 M,Rees W.Our Ecological Footprint：Reducing Human lmpact on the Earth［M］.PhiladelPhia：New Society Publishers,1996：160.
［3］Rees W E.Ecological footprints and appropriated carrying capacity：what urban economics leaves out［J］.Environment and Urbanization,1992,4(2):121-130.
［4］Wackernagel M,Rees W.Our Ecological Footprint：Reducing Human Impact on the Earth［M］.Philadelphia：New Society Publisher,1996：160.
［5］Wackernagel M,Rees W E.Perceptual and structural barriers to investing in natural capital：economics from an ecological footprint perspective［J］.Ecological Economics,1997,20(1):3-24.
［6］Wackernagel M,Schulz NB.,Deumling D,et al.,Tracking the ecological overshoot of the human economy［J］.PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America),Washiongton,DC,USA,2002,99(14):9266-9267.
［7］Wackernagel M,Rees W.Our Ecological Footprint：Reducing Human Impact on the Earth［M］.Philadelphia：New Society Publisher,1996：160.
［8］Monfreda C,Wackernagel M,Deumling D.Establising national natural capital accounts based on detailed ecological footprint and biological capacity assessments［J］.Land Use Policy,2004,21(3):231-246.
［9］徐中民,程国栋,张志强.生态足迹方法的理论解析［J］.中国人口、资源与环境,2006,16(6)：69-78.
［10］谢鸿宇,王羚郦,陈贤生.生态足迹评价模型的改进与应用［M］.北京：化学工业出版社,2008.
［11］秦耀辰,牛树海.生态占用法在区域可持续发展评价中的运用与改进［J］.资源科学,2003,25(1)：1-8.
［12］陈冬冬,高旺盛,陈源泉.生态足迹分析方法研究进展［J］.应用生态学报,2006,17(10)：32.
［13］蒋依依,王仰麟,卜心国,等.国内外生态足迹模型应用的回顾与展望［J］.地理科学进展,2005,24(2):45-51.
［14］龙爱华,张志强,苏志勇.生态足迹评价及国际研究前沿［J］.地球科学进展,2004,19(6):43-46.
［15］熊德国,鲜学福,姜永东.生态足迹理论在区域可持续发展评价中的应用及改进［J］.地理科学进展,2003,22(6):62-66.
［16］邓聚龙.灰理论基础［M］.武汉：华中科技大学出版社,2002.
［17］刘思峰，等.灰色系统理论及其应用(第三版)［M］.北京：科学出版社,2004.
［18］常城.国家级高新技术开发区经济发展灰色预测模型研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学博士论文,2005.
［19］沈继红.灰色系统理论预测方法研究及其在舰船运动预报中的应用［D］.哈尔滨：哈尔滨工程大学博士论文,2001.
［20］谭冠军.GM(1,1)模型的背景值构造方法和应用(I)［J］.系统工程理论与实践,2000,20(4)：98-103.
［21］张大海,江世芳,史开泉.灰色预测公式的理论缺陷及改进［J］.系统工程理论与实践,2002,22(8)：1-3.
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