地质公园系统集成的内涵界定及其框架模型构建

黄　松

摘要：在联合国教科文组织“世界地质公园计划”的推动下，地质公园研究得到国际学术组织和各国政府的广泛重视。随着研究的进一步深入，越来越多的学者意识到，科学方法论的指导对于研究发展的重要性。地质公园系统是一个由资源、开发、保护、管理4个子系统构成的开放性复杂系统，论文将系统集成方法论引入地质公园研究领域，从概念、定位、属性、与狭义系统集成的区别和联系等方面界定地质公园系统集成的内涵，强调各子系统之间的联系，以及建立在这种联系基础之上的系统整体功能的优化，并构建了包含宏观目标层、中观单元层和微观过程层三个层次的地质公园系统集成理论框架模型，为地质公园研究的进一步深入提供科学、先进的方法论指导。

关键词：地质公园；系统集成；内涵；框架模型

作者：黄松，广西师范大学历史文化与旅游学院副院长，教授，博士。桂林。541001

中图分类号：F590文献标识码：A文章编号：1004-454x(2009)02-0179-005

一、引言

地质遗迹是地球46亿年演化历史的遗存，是具有极高美学价值和重要科学价值的自然遗产和旅游资源。为了保护与合理开发珍稀的地质遗迹资源，联合国教科文组织于1999年正式启动了“世界地质公园计划”(UNESOD Geopark Programme)，并将地质公园界定为“以稀缺性地质遗迹为主体并融合深厚人文底蕴的综合性公园”，同时强调建立地质公园在“保护地质遗迹，推动地方经济发展”方面的重要作用，地质公园已成为当今旅游市场上的生力军。地质公园研究得到国际学术组织的高度重视，成为倍受关注的新兴研究领域，并在中外学者的努力下积累了一大批有价值的研究成果。随着研究的逐步推进，科学方法论的指导对于地质公园研究发展的重要性日益显现。

系统集成方法论的出现是20世纪人类方法论的重大突破。同机械论方法不同的是，系统集成方法着眼于各部分之间的联系，以及建立在这种联系基础之上的系统整体功能的优化。系统集成方法的应用因从根本上解决了传统牛顿机械论在认识复杂系统方面遇到的难以逾越的障碍而倍受科技界、产业界的关注，并作为人类认识世界、改造世界的重要工具，在宏观、中观和微观各个层面得到广泛的应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。

基于此，本文尝试将系统集成理论引入地质公园研究领域，从地质公园系统的结构入手，从概念、定位、属性、与狭义系统集成的区别和联系等方面界定地质公园系统集成的内涵，进而构建包含宏观目标层、中观单元层和微观过程层三个层次的地质公园系统集成理论框架模型，试图以此回答何为地质公园系统集成、地质公园研究为何需要系统集成、地质公园系统集成集成什么等关键性问题。以期实现地质公园研究方法论上的创新尝试，为地质公园研究的进一步深入提供先进、科学的方法论指导。

二、地质公园系统结构

我们把极其复杂的研究对象称为“系统”，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。任何系统都是有结构的，所谓结构，是指系统的各个要素相对稳定的相互联系、相互作用的方式，亦即系统内部的组织形式、结合方式和秩序。这种相互联系、相互作用的实质，就是物质、能量和信息的交换和传递。

地质公园系统作为一个具有多重功能的复杂系统，具有自己特殊的结构组成。概括起来，地质公园系统是一个由资源、开发、保护、管理四个子系统构成的结构严密的复杂系统，其概念模型如图1所示。在地质公园系统结构中，资源、开发、保护、管理作为四个相对独立而又紧密联系的要素构成了系统的内部要素组织方式。这种组织方式具有一定的稳定性并包含了四者之间发生联系和作用的方式，也隐含了系统内部各子系统组成之间的结合方式和相对次序。地质公园系统的各个子系统之间及其与外部的自然环境、社会经济环境等相关因子之间时刻进行着物质、能量和信息的交换，维持着地质公园系统动态平衡和稳定。

三、地质公园系统集成的内涵界定

(一)地质公园系统集成的概念

地质公园系统集成(GeDpark system Integration)是将地质公园视为一个由资源、开发、保护、管理四个子系统构成的开放性复杂系统，为实现系统整体功能最优的目标，充分整合、调控地质公园系统中各相关子系统及其要素的理论、方法与技术有机集合的完整体系，其要义可概括为：增强整体功能，提高有机关联，把握过程变化，重在协调匹配。

(二)地质公园系统集成的定位

地质公园系统集成是把地质公园视为一个复杂的开放系统，从系统角度把组成地质公园的各子系统及其要素集成起来，从战略角度把地质公园的资源、开发、保护、管理策略的制定、实施与控制集成起来，从而推动地质公园系统整体功能最优目标的实现。

(三)地质公园系统集成的属性

地质公园系统集成的属性可归纳为以下六个方面：全局性。表现在地质公园系统集成从地质公园系统的整体出发，着重对影响系统全局的资源、开发、保护、管理等核心集成单元进行集成；综合性。地质公园系统集成涉及资源集成、开发集成、保护集成、管理集成等集成单元，单纯针对某一单元的优化均无法实现地质公园系统整体最优，而必须采用系统集成的方法对各集成单元进行综合集成；复杂性。地质公园系统集成是一个复杂的系统工程，复杂性是地质公园系统集成客观存在的基本属性；层次性。不同层次的地质公园系统集成具有不同的特征、性质和内容；动态优化性。地质公园系统集成是一个复杂的过程系统工程，强调对地质公园系统的持续整合和调控，并以地质公园系统整体功能最优为最终目标；进化适应性。是由地质公园系统的自组织性决定的，表现在地质公园系统集成在适度的弹性范围内可进行调整，以适应地质公园系统内部条件和外部环境的变化。

(四)地质公园系统集成与狭义系统集成的联系和区别

地质公园系统集成与狭义系统集成是两个既有联系又有区别的概念，两者的联系表现在：地质公园系统集成与狭义系统集成都运用了系统集成的哲学思想；都涉及各个集成单元的方方面面；都具有高度的复杂性。两者的区别表现在：地质公园系统集成是对地质公园系统这一特殊类型系统的集成，而狭义系统集成是指对工程技术系统的集成；地质公园系统是一个由资源子系统、开发子系统、保护子系统、管理子系统组成的复杂系统，而工程技术系统则是一种纯粹的物理系统；地质公园系统集成需要运用综合集成，而狭义系统集成只是一种技术集成；地质公园系统集成理论属于软科学理论，而狭义系统集成理论属于硬科学理论。

四、地质公园系统集成单元及其耦合关系

(一)地质公园系统集成单元

与地质公园系统的资源子系统、开发子系统、保护子系统、管理子系统相对应，地质公园系统集成单元由资源集成(Resoutses Integration)、开发集成(Development Integration)、保护集成

(Protedtion Integration)、管理集成(Managrment Integration)四个部分构成，分别是实现地质公园系统整体功能最优目标的各种资源要素(地质遗迹资源、生态环境资源和人文环境资源等)、开发要素(总体布局、形象策划、市场营销、产品设计、设施建设等)、保护要素(地质遗迹保护、生态环境保护、人文环境保护、其他资源保护等)、管理要素(地质遗迹管理法律体系、地质公园管理模式、地质公园投融资体制、地质公园管理信息系统、地质公园教育科研体系等)的集成。

(二)地质公园系统集成单元的耦合关系

空间耦合关系：堆栈是计算机科学中的一个概念。指在内存中开辟的一个按照后进先出原则组织的一个专用区域。本文将其引入地质公园研究领域，用地质公园系统集成堆栈(图2)对地质公园系统集成中资源集成(RI)、开发集成(DI)、保护集成(PI)、管理集成(MI)之间的空间耦合关系进行直观表达：资源集成(RI)属于地质公园系统集成中的基础集成，位于在地质公园系统集成堆栈中的最底层；开发集成(DI)和保护集成(PI)属于地质公园系统集成中的应用集成，位于地质公园系统集成堆栈的核心部位；管理集成(MI)属于地质公园系统集成中的组织集成，位于地质公园系统集成堆栈的最顶层。

逻辑耦合关系：基础集成是地质公园系统整体功能最优的资源保障。基础集成除了有组合的含义。更有集中、突出重点之意，基础集成的过程是不同类型资源相互激发和协同作用的过程，是实现地质公园中各类型地质遗迹资源，以及地质遗迹资源与生态环境资源和人文环境资源等其他资源有机整合，从而创造地质公园综合资源优势的过程；应用集成是地质公园系统集成中以保护、开发为核心内容的实施操作。从应用集成内部来看，包括开发集成和保护集成两部分，是开发集成和保护集成各要素的有机整合。从整体来看，应用集成处于地质公园系统集成中承上启下的核心位置，既是对基础集成实施的保护、开发操作，又是对组织集成措施的响应；组织集成是地质公园系统整体功能最优的措施保障，是实施基础集成与应用集成的关键。组织集成不仅是其内部诸要素的有机整合，同时还通过有效的沟通实现地质公园系统集成中资源集成、开发集成、保护集成、管理集成等各个集成单元之间的有机整合。

五、地质公园系统集成框架模型

系统集成理论具有知识综合性与方法实践性俱强的特点，与之相适应，地质公园系统集成框架模型首先是多层次、多视域和渐进展开的，并包含宏观目标层、中观单元层和微观过程层三个层次，框架模型贯穿了并行工程思想，即体现每个层次的主体内容与相关层次的同时性原则，使得地质公园系统集成具有广泛的横断关联和学科支持。

基于上述理念，本文尝试提出包含宏观目标层、中观单元层和微观过程层三个层次地质公园系统集成理论框架模型(图3)。其中，中观单元层由地质公园系统集成中相互作用的四个集成单元——资源集成、开发集成、保护集成、管理集成组成，是地质公园系统集成的核心和主体，而目标层和过程层则是与单元层相匹配而存在的。地质公园系统集成主要是通过对单元层的控制、调节和改造、设计而实现：在目标层的控制约束下，沿着过程层的发生序列，同时考虑到系统集成自身发展和需要、实现和可能，对单元层进行分析、调整、改造和设计，最后，将结果反馈到目标层，并与之对照、分析、验证，两者相符则开始实施，并同时将实施结果反馈回目标层。由于地质公园系统集成内部各种因素的随机扰动，由此产生的系统相干效应可能使系统集成的整体发生涨落，从而使地质公园系统集成的行为偏离设定的目标，因此，单元层在目标层的控制下并沿着过程层发生序列的调整、改造和优化过程将不断循环往复以保证地质公园系统集成的不断完善和发展。地质公园系统集成的关键在于实现目标层、单元层、过程层的异构同化和同构整体化，这是一个多学科、多体系相互渗透的并行、重构与协同过程，是多方法、多机制相互融合以产生突破与聚变的过程。

责任编辑：付广华