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肉羊产业发展复杂性研究
——基于耗散结构理论视角

2019-06-17余雪杰

财经理论研究 2019年2期
关键词:负熵肉羊产业链

余雪杰

(内蒙古财经大学 工商管理学院,内蒙古 呼和浩特 010050)

一、引言

我国是羊肉生产大国,羊肉产量居世界首位,1980年,我国羊存栏量是18731.1万只,2011年增加到28235.8万只,羊肉产量从1980年的44.5万吨到2012年的393.1万吨,翻了8倍,年增长平均为7.3%,肉类总产量的比重从3.7%上升到4.9%。①与全国数据相对比,2014年度内蒙古自治区牲畜存栏1.29亿头只,连续十年稳定在1亿头只以上,羊存栏首次突破1亿只大关,新增数量主要来自于农区和半农半牧区;全年肉类总产量252.3万吨,增长3%,其中,羊肉产量达到93.3万吨,增长5.1%,内蒙古2014年牧区家庭牧场已发展到3.5万个,参与家庭牧场经营户5.3户,占到牧户数的11%。肉羊年出栏百只以上规模养殖水平达到61.9%,比上年提高6.1%②。内蒙古得益于得天独厚的资源禀赋,肉羊的大部分都是草场养殖,8800.00公顷的广袤草原是优质、绿色、生态的资源保证。从这些数据可以看出内蒙古自治区肉羊的饲养规模在持续扩大。伴随着规模的增大,羊肉产量也同步拉高,从全国范围来看,内蒙古自治区无论是肉羊的养殖规模或是羊肉产量都稳居全国第一位。根据农业部《全国牛羊肉生产发展规划》(2013-2020)指出羊肉生产是我国城乡居民“菜篮子”工程的重要组成部分,是人民群众提高生活质量的必需品。优化肉羊产业布局,对于提升整个畜牧业产业结构、促进牧民增收、丰富百姓“菜篮子”、和谐稳定社会主义建设发挥着重要作用。③

“肉羊”指以肉用为主要用途的羊的总称,包括山羊和绵羊。肉羊产业是养羊业转向以肉用为主阶段后,形成的一个独立的产业体系。肉羊产业是内蒙古自治区的民族特色产业和传统优势产业之一,不仅是本区经济发展的支柱产业,同时也是牧区人民赖以生存的传统经济方式。内蒙古自治区由于地处我国北方温带大草原,资源要素独特,这个区域的草原生态介于干旱和半干旱区,自然环境具有不确定性和高度时空异质性,如果产业发展过程中不注意自然的可持续性,很容易造成生态恶化。作为社会主义畜牧业建设重要组成部分的肉羊产业建设,关系到牧区经济和生态草原的协调发展,关系到广大牧民的增产增收,更关系到我国经济改革和现代化建设的全局和可持续发展。

二十世纪初美籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲(L.Von.Bertalanffy)提出一般系统论后,系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、自组织理论、突变理论、协同理论等为代表的复杂性非线性理论的研究变得十分的热门。对于复杂性科学相关研究来说,其研究的主要对象是以复杂性为代表的复杂系统,研究视角不限于对客观事物的简单描述,而是更着重于刻画客观事物的成因及其发展与演化的历程。做为复杂经济系统的肉羊产业具有典型复杂性系统的复杂性特性,在这个背景下,运用复杂性理论解决肉羊产业演化过程中的复杂性问题,也就成为重要的研究方向。

二、普利高津和耗散结构理论

1969以比利时物理化学家普利高津为代表的布鲁塞尔学派提出耗散结构的概念。所谓耗散结构是指,开放系统处在非平衡态情况时,会和外界环境交换物质、信息和能量,当外界环境达到一定条件时,该系统可能从原有无序状态转变成有序状态。总而言之,普利高津的耗散结构是在不断消耗外界能量与物质的条件下,形成和保持的一种宏观上的时空有序结构。这一理论问世以后,在物理学、生物学、化学、激光等诸多领域得到应用,并在文化、经济、社会领域展现出广阔的舞台。

熵是耗散结构理论中的重要概念,熵最初是一个热力学名词,1868年由德国物理学家鲁道尔夫·克劳修斯为了描述宏观过程中的不可逆变化,引进了一个与具体系统要素性质没有关系的状态函数,简单的来讲就是不能再被用于做功的能量的综合测定单位,像体积描述大小,温度描述冷热一样,同是描述物质系统状态的函数。[1]

熵是那些不可避免要损失的能量的量度。对于一份总量既定的、可利用的能量,克劳修斯告诉我们这个过程是不可能逆向而行的。能量转化必然伴随着能量损失,剩下可利用的能量将不足以回到初态,这个定律就是热力学第二定律。普利高津根据昂萨格倒易关系推导出了最小熵产生原理,即当系统达到非平衡定态时,熵产生率取最小值这一结果不仅对线性热传导和扩散成立,而且对不可逆过程均有普遍意义。只要将非线性条件维持在线性区内,且系统到达定态,这时熵产生率必定比非定态时小。对于一个远离平衡态的的孤立系统来讲,存在着一个函数熵S,S单调递增,直到趋于最大,此时系统处于热力学中所谓的平衡态。也就是说封闭系统中的能量和物质只能不可逆地沿着一个方向转化,从高能量状态转变成低能量状态,实现有效到无效、有序到无序的转变的过程中,熵总是趋向最大的。所以,热力学第二定律也常被称为熵增加原理,熵是无序、混乱的一种度量,即组织无序化的增大律。

补充说明一下,孤立系统是指不受外界环境影响的系统,系统内部的发生过程是自发地。封闭系统与开放系统都受外界环境影响,在特定条件下,系统中发生的过程与孤立系统截然不同,因此,一般不再区分这两类系统,而将其称为开放系统。[2]

熵是一个系统无序程度的度量,熵贯穿于系统运动的整个过程,在客观世界的一切系统运动中普遍存在。熵的引入需要以下理解三点:

首先,不可逆的系统运动过程。在系统运动过程中,耗散结构理论将熵作为一个反映不可逆过程的状态函数,用熵的数量变化来度量系统运动变化的限度与方向。

其次,熵值增加(熵增原理)伴随系统运动变化的始终。

最后,熵增反应系统的混乱与无序或程度。系统的无序程度越大,熵值越大。

一个系统熵的变化由二项构成,一项是系统内的熵产生dis。一项是系统与外界进行能量交换引起的熵流des,可表示为:

ds=dis+des

(1)

孤立系统不存在与外界环境的交换,des=0,故此时,系统处于非平衡态,按热力学第二定律,非平衡态总是使系统不可逆地、自发地趋于熵值最大的平衡态,dis将逐渐增大,ds随之增大,因总熵不断增加,系统结构由有序状态逐渐转化到无序状态。

系统远离平衡态且处于开放状态时,与环境进行的交换过程中产生熵流des,熵流可以大于0,可能小于0,也有可能等于0。当des<0,并且满足des的绝对值大于dis才有可能出现ds<0,从而使ds小于0,系统总熵才能减少,系统才能由无序状态走向有序状态。这种负熵流的产生必须满足两个条件,一个是系统对环境的开放,另一个是远离平衡态。在满足这两个条件的前提下,系统内部的熵增才能衰减,使系统总熵小于0,从而使系统结构向有序转化,形成耗散结构。系统内部正熵的抵消不可能一次性的依靠从外部环境输入负熵来实现,一般系统要历经多次自组织与多重反馈机制才能完成从低级向高级的演化。

三、肉羊产业的复杂性

处于不断发展变化之中的开放系统频繁地与外界环境进行交换,具有很强的自组织能力,在非平衡态下呈现出稳定的特性。研究发现线性理论在描述许多复杂系统的行为特征时往往力不从心,系统表现出的极复杂的行为是典型的非线性行为,肉羊产业系统就是典型的代表。在研究肉羊产业系统时不能简单的、片面的将其看作是一个与周围事物没有任何联系的孤立研究对象,必须要把它看作一个由各种要素相互作用形成的系统,要站在事物普遍联系的基础上,寻找系统内在的运动规律。

(一)肉羊产业系统的非平衡性

在平衡态时,系统状态变量不随时间发生变化,当系统开放和处于非平衡态时,系统总熵才能减少,系统才能从无序走向有序。肉羊产业系统作为一个耗散系统,它同所处的环境之间存在“三流”(物质、能量与信息)的作用。

肉羊产业系统要实现良好运转,必须要有充分的资源来作为支持。对于整个肉羊产业的发展来说,要确保拥有好的资源禀赋,要具有优越的地理位置,离开了这些要素,该产业要发展将面临非常大的困难。肉羊产业对于资源积累和地理位置的依赖是该产业的特有体现,有时,在政府政策引导下,肉羊产业也可能在资源要素比较集中,缺乏位置优势的区域形成,但很难形成规模。另外现代人类科学技术的突飞猛进也可以从有些方面放松对地理位置和资源禀赋的约束,但目前技术水平下地理位置和资源禀赋仍是肉羊产业的主要制约。

肉羊产业系统内部各组成要素由于目标、结构和功能的不同,同样存在资源禀赋的差异。因此,生产要素在草原肉羊产业系统内的流动并不均匀,这直接体现为资本收益率、劳动力分布,增长速度等的不一样,这种非平衡使产业内部产生相互作用,从而使整个肉羊产业系统从无序走向有序。

(二)肉羊产业系统的非线性

肉羊产业系统在形成和演化中要受到诸多因素的影响和制约。比如:制度环境、市场环境、技术文化环境和气候等等。正因为这些因素的存在,使得整个系统处在非平衡态的非线性区域,从而和外界存在不断的资源、信息交换,这也导致系统始终处在一个动态变化过程中,存在高度的不确定性。从制度环境角度来说,内蒙古现在实行的“畜草双承包”模式是对草场使用的改革,也是对分配制度的进一步的完善。但在当前人多草少的形势下这种制度形式是有悖于草原生态环境保护原则的。草场因超载放牧和牲畜往来践踏,畜草矛盾越来越突出,草原荒漠化严重。除制度环境外,肉羊产业系统还受到社会文化环境与技术环境等的影响。环境的变化、环境与肉羊产业系统相互作用方式的变化,都会导致整个肉羊产业系统内部出现很大的问题,外因和内因的双重影响,分别对肉羊产业的运动发生作用。除此之外,肉羊产业系统内部也存在很多的问题,特别是在存在涨落情况下,还会对系统产生难以描述的影响。[3]

肉羊产业系统在市场环境不断变化的情况下,和外界进行资源交换,对自身的经营策略进行有效调整,从而更好的适应市场的发展。此外,该系统还能够调整自身的竞争策略,不断调整层次结构和功能,并进行重组,从而使得系统得到进一步的完善,使得系统的运作机制等发生变化,导致系统内产生对称破缺的非平衡状态。只有系统越来越开放,外在的作用才能推动系统远离平衡态,形成有序结构和非线形关系。

草原肉羊产业系统内部各要素,子系统之间,存在着复杂、错综的非线性相互作用,整体系统功能要大于个体功能之和。产业系统内部各要素之间存在着一定的协同性。协同性的整体作用要大于部分作用之和,也就是达到了“1+1>2”的功能。例如,在市场失灵的情况下,肉羊产业系统内部各经济主体在利润最大化驱使下,恶性竞争时常发生。从种类层面结构上讲,当子系统异质程度低时,内部竞争就会特别残酷,无差异容易产生大量的内耗,系统演化过程一般表现为退化大于进化。生态学规律告诉我们,多物种和多样性有利于系统各组成部分相互制衡,有竞争、有合作的产业系统结构才有利于有序演进,这种进化更类似于交叉合作。

在肉羊产业发展的初始阶段,整个产业的发展和成长相对缓慢,资源依赖、环境透支等引起的矛盾并不明显。但随着市场需求的增加,整个规模将会进一步的扩大,可能导致资源被过度开发。肉羊整体产业因为技术水平低、产业结构不合理等问题,系统缺乏有效的熵减机制,长期徘徊在单一、低效的运行轨道上。从产业内部观察,肉羊产业作为畜牧业地区的传统生产方式,子系统间高度同质,进入壁垒低,恶性竞争形式严峻。内耗的增加使得肉羊行业内部对称性显著升高,带来的直接恶果是整个行业的价格和利润率日渐走低,资源配置低效,资源禀赋依赖严重,结构混乱,抗风险能力差,产业结构呈现单一化、超重型与趋同性,缺乏进化和演进有效的动力机制。近年来,日益突出的气候恶化、环境问题更是敲响了警钟。

(三)肉羊产业系统的涨落

耗散结构是在外界环境参数控制下,以耗散外界能量维持开放性的结构。如果系统的外界环境参数发生了改变,出现了一定程度的波动,则在系统形成稳定态的结构时,系统内部子系统之间就会产生协同效应,这种协同作用越明显,就越能够促进有序高级结构的形成。

此处所指的涨落也就是我们常说的外界环境的变化,如果系统的平均可变行为出现一定程度的偏离时,可能会使得整个系统偏离状态,这实际上是一个内部激励结构。涨落波动是对处于平衡态系统的破坏,但也是推动系统脱离平衡态向非平衡态前进的动因。随着外部环境的不断变化,对系统会产生不断的干扰,导致出现很多的“小涨落”,使得整个系统偏离平衡态。如果涨落的影响力度达到一定值时,就会导致出现“巨涨落”,进而出现跃迁,从而使系统达到另一个层次,并最终形成耗散结构,推动系统结构进化。虽然并不是所有的波动都能导致系统跃迁,但研究显示任何一种稳定有序的结构状态,基本上都能够被看成是无序状态失稳导致的涨落放大效应。[4]

对于整个肉羊产业系统来说,如果没有内部涨落,那么就不会有产业的发展。此外,如果无法将内部涨落的效果进一步放大,将其转变成巨涨落,也会导致系统发展出现停滞,严重情况下,还可能导致整个系统出现衰落。肉羊产业系统是非常复杂的,诱导涨落的因素也是复杂的,对于整个产业系统来说,涨落是否可以引致系统出现质变,还需要产业系统自身具有完备均衡的条件,从而使肉羊产业系统由无序向有序转化。

(四)肉羊产业系统的自适应性

复杂系统作为一个整体,其内部各要素之间必须是彼此适应的、协同的和互容的。适应与不适应是描述系统与环境关系的概念。具有适应性的系统在演化中由于初始条件的不同而具有不同的演化轨迹,存在路径依赖,最终形成不同的均衡状态,这是复杂系统演化过程中正反馈效应带来的增强现象。从外部输入来分析,系统能够和外部环境发生稳定的资源交换,产生负熵流。从内部转换情况来分析,要实现系统内部各部分之间稳定的竞争和合作,需要系统内部和外部因素之间相互协调,一旦内外之间的协调被打破,系统要做出调整适应新的情况,进而维护系统的稳定,系统这种自我调整功能被称之为自适应。

系统具有适应环境的自我调适能力,但是,如果环境资源发生匮乏,系统自身输入机制受限或系统内部转化机制低效,会导致系统从环境适应到不再适应。不适应初期系统通过结构稳定性承受范围内的调整,可以缓解这种不适应,当不适应程度超过系统结构稳定性极限承受阈值时,系统就只能通过解体重构才能重新适应。[5]

肉羊产业系统的自适应能力是从与环境的资源交换视角,对系统自组织过程的一种描述。这种自适应能力能够表现出特定结构安排和功能输出。肉羊产业系统在与市场环境的不断过程互动中,结构和要素不断地进行自我安排和重新组合,不断地学习,在学习过程中对系统的功能结构和层次结构进行完善重组。自适应能力是生物系统进化、人类技术进步、社会经济发展的内生动力源。

四、肉羊产业系统的产业熵

熵的本质代表着一种非平衡、非永恒以及非实体的思维。被爱因斯坦称为“整个科学的首要法则”。熵的发展历史,就是对“不确定性”度量的历史。高熵对应无序程度的增加,相应的低熵对应有序程度的增加。在对肉羊产业系统的复杂性研究中,我们引入产业熵这个概念,用它来度量整个草原肉羊产业这个复杂大系统的有序程度,实际上是复杂性系统研究中熵的一个引申,实质情况仍然是产业熵愈大产业的无序度愈高,熵愈小,整个产业的无序度愈低。

(一)产业熵的度量

通过前边熵理论的分析,一个复杂耗散系统的总熵由两个部分组成:一个是在封闭状态下系统的自发活动产生的熵,这个系统熵值总是单调递增的;另一个是在系统与环境进行物质能量交换时所产生的熵流,产业熵决定于产业系统内不可逆的熵增和环境作用产生的熵流加总后的算术和。这个算术和决定了整个产业系统是处于高熵状态还是低熵状态。

具体到肉羊产业系统,肉羊产业系统在与环境的作用过程中,如果dS>0,说明产业总熵不断增加,产业链无序混乱程度增大,效率低小,发展前景暗淡;如果dS<0,说明肉羊产业系统在与环境的作用过程中,产业总熵呈减少趋势,产业有序程度不断提高,产业发展态势良好,不断向高级有序演化。产业正熵意味着无序混乱和衰亡,反之负熵则意味着有序和再生。在产业发展过程中,任何一种管理制度、政策、方法在组织执行过程中,管理效率是呈递减的态势。即一种新的制度或方法,在刚开始时,拥有的能量最大,使组织效率大大提高,不过随着时间的推移,内部与外部环境的变化,就会变得不再适应了。超稳态的结构是产业演进的阻碍,表现为产业内耗、无序度不断递增,需要产业系统用新的资源配置方式和发展策略去替代。否则,产业总熵持续增高,走向崩溃。

利用前边的玻尔兹曼数学关系式,联系宏观量S与微观量w的桥梁,还可以表示成另一种形式。设系统的微观态为1,2,…,w,按玻尔兹曼等几率原理,这w个微观状态出现的几率Pi都相等,即Pi=1/w(1,2,…,w),因此在等概率假定条件下,可以改写成:

(2)

(3)

(4)

其中Kj是产业内不同影响因素产生熵的权重,Sj是各个影响因素产生的熵值,Kit和玻尔兹曼常数一样仍是一个常数,可以叫做产业熵系数。

(二)产业熵的构成

根据产业熵的分析,每一个熵值对应肉羊产业系统的一个状态,是肉羊产业系统的状态函数,反应肉羊产业系统的有序度和不确定性程度。产业系统内部的熵值总是正的。产业系统与外界环境交换物质、能量与信息而产生的熵值可正可负,还可能为零。若想使肉羊产业系统从无序向有序向演化,必须使环境输入的负熵值大于系统的正熵生成总和,也就是说系统必须要保证环境持续负熵的输入。

内部正熵流的持续增加是肉羊产业系统不稳定的来源,在某种意义上正熵的生成带有自发性和不可逆性,是系统经济活动的必然结果。借助于和环境的交换或在环境压力下,调整产业运作模式,才可能形成负熵流。在肉羊产业系统运行过程中,生成正熵与负熵的因素可以归结为内部因素与外部因素两大类,具体为内部正熵流、内部负熵流、外部正熵流和外部负熵流,具体内容见表1和表2。

表1 肉羊产业系统的正熵流

表2 肉羊产业系统的负熵流

表2(续)

类 型表 现内 容外部负熵流合理的肉羊产业战略发展规划 可实现的肉羊产业规划代表了肉羊产业的成熟程度、发展状态和前景,并可借此在国家和区域政策上寻求支持。市场需求由于消费观念的转变、肉羊产品质量的提高、多样化等引致的市场需求的扩大。资源禀赋气候地理、草原、饲草料、劳动力等肉羊产业系统发展的基础性生产要素资源充足。技术进步 将适合肉羊的育种、养殖、防疫、屠宰、运输等的先进技术应用到生产中来,将会大大降低肉羊产业系统的运作成本,提高产业产出。信息技术的发展大大降低了各成员间的信息不对称和不全面,电子商务的发展给肉羊产业创造了新的销售渠道。相关辅助产业金融机构、物流仓储、农畜产品交易市场、批发市场建设等配套完善。健全的市场机制市场机制健全可以强化肉羊产业系统的输出。政府规制政府有关扶持性的产业政策,如对肉羊龙头企业的培育,对家庭牧场的选址、规划和建设的指导,对于养殖户的技术和信贷支持等。基础设施交通运输、能源、水利等基础设施完备。

为了进一步分析肉羊产业系统中熵的流动与系统运作的关系,建立了如图1所示的肉羊产业系统熵流模型。图1的模型图描述了肉羊产业链系统内外部正熵流与负熵流对产业链演化产生的影响,同时表明了系统中产业熵的作用过程。

图1 肉羊产业系统熵流模型

五、肉羊产业链系统自组织演化的布鲁塞尔模型构建

(一)布鲁塞尔模型

布鲁塞尔模型最早被普利高津等用于热力学反应过程中的稳定性、突变和分支分析,后来被学者们应用于分析系统的非平衡以及非线性演化过程,把耗散结构的数学条件利用化学反应中的反应扩散方程构建,进而描述系统的发展和演化,后来推广成为耗散结构理论中常用的宏观分析模型,也称为布鲁塞尔反应器、三分子反应器。

耗散结构理论认为失稳是系统能否最终形成耗散结构的前提条件,系统从一种状态演化到另一种状态是原有结构失稳、被破坏,新的结构产生的过程。系统结构的稳定性是一方面现有的系统状态和功能的保障,另一方面也是阻碍系统演化的不利因素。环境的压力导致系统现有结构产生不适应,当环境压力达到一定阈值时,系统就会偏离平衡态失稳,不稳定的产生是系统脱离旧有结构向新结构演的诱因。系统内部各要素在涨落、突变和协同作用下经过自组织寻找到新的和环境相适应的结构。布鲁塞尔模型可以对耗散结构产生的条件进行量化判据,这里使用这个模型来研究肉羊产业链系统中的产业熵,为肉羊产业链系统的自组织演化提供可操作的数学模型。

(二)肉羊产业链系统的布鲁塞尔模型

布鲁塞尔反应器(三分子模型)一般由下列反应构成系统模型:

(5)

A、B用以表示初始反应物,在系统化学反应过程中逐步消耗并且能够得到补充;D、E用以表示反应过程的最终生成物,在系统化学反应过程中不断提取,以保证化学反应过程能够正常顺畅的进行;X、Y表示化学反应的中间物。

假设A,B,D,E在反应过程中保持不变,X、Y的浓度随着时间的改变而改变。K1,K2,K3,K4为反应中的催化剂(反应速度系数),反应速度受其数量多少的影响。布鲁塞尔模型的特点是有三个分子同时参加反应,又叫三分子模型。

我们将模型中A,B,D,E,X、Y转变成肉羊产业链系统的产业熵描述。

假设:A、B是肉羊产业链系统自组织演化中产业熵的“浓度”,A表示产业正熵,B表示产业负熵;

D、E为肉羊产业链系统在产业正熵和产业负熵作用下,肉羊产业链系统演化的两种可能状态,E为耗散结构,D为非耗散结构。

X、Y表示理论可量化因子,X表示正熵流的可量化因子,Y表示负熵流可量化因子。

可以发现,肉羊产业链系统中的熵流关系可以套用布鲁塞尔模型描述:

(6)

可以将上边的转换关系理解为,肉羊产业链系统布鲁塞尔模型中正熵A与负熵B的大小随着可量化因子X、Y的非线性作用发生变化,下一步需要进行的判断是肉羊产业链系统在可量化因子X、Y的非线性作用下是会发展成耗散结构E还是非耗散结构D。

可以依据简单巨系统的建模方法,建立肉羊产业链系统的反应—扩散动力学方程:

(7)

为了简化计,取动力学系数为1,得到系统的动力学方程:

(8)

在方程中,非线性项X2Y出现了三次,这是一种可能产生耗散结构的非线性特性。

现在固定A,B,D,E,通过X(t),Y(t)的变化规律来观察方程的动力系统的定性性质,令:

(9)

得到模型的定态解为:

XS=A

(10)

系统的解是X(t)=A,Y(t)=B/A,对应于X、Y不随时变化的反应过程,在定态点附近对系统作线性稳定性分析。

令:

X=XS+ΔX

Y=YS+ΔY

(11)

将此带入系统反应方程并线性化处理得:

(12)

它的特征方程为:

λ2+(A2-B+1)λ+A2=0

(13)

系统的稳定性取决于A2-B+1,其中A,B为控制参数,也就是说系统的稳定性取决于A,B,且与A的关系更为紧密。依据耗散结构思想可以得到定态XS,YS是否稳定的条件为:

当B

当B>A2+1时,有一个特征根的实部变为正数,特征方程具有正实部的共轭复根,XS=A,YS=B/A不再稳定,任何运动轨线都不会再回归均匀定态,也就是稳定的定态解不存在,此时不可能保持X(t)与Y(t)不变。失稳提供了耗散结构出现的可能,系统失稳后,在系统内部组成要素的非线性作用下,经过涨落的放大,突变会演化到一个新的有序状态。

肉羊产业链系统的耗散结构演化依赖于定态解能否失稳,A,B的大小决定系统何时失稳。从布鲁塞尔模型来看,满足B>A2+1条件才可能使系统向稳定的有序状态演化,从模型中可以看出B与A2-B+1呈线性关系,A与A2-B+1呈抛物线关系,因此,A是决定性因素。

(三)肉羊产业链系统的布鲁塞尔模型分析

用布鲁塞尔模型研究肉羊产业链系统的自组织演化可以理解为肉羊产业链耗散结构的产生取决于(产业正熵)A与产业负熵B的多少, 而A,B的大小又取决于X、Y表示的理论可量化因子的量,X、Y表示的具体参量相互所产生非线性机制的结果就是可能演化出耗散结构E,耗散结构出现的条件是参量B>A2+1。对于肉羊产业链系统而言,参量BA2+1表示,产业负熵的输入总量超过了系统的熵增,突破临界阈值,满足肉羊产业链系统耗散结构形成的条件。从布鲁塞尔模型的研究结果来看,可以通过控制肉羊产业链系统内外部正熵和负熵的浓度,满足耗散结构的失稳条件B>A2+1。布鲁塞尔模型的实际意义是,肉羊产业链系统要想在激烈的市场竞争环境中不断前进,就要主动适应环境,政府和地方可以通过制订有利的政策培育肉羊产业链系统耗散结构的形成,强化其自组织能力,这样整个肉羊产业才能不断发展前进。

肉羊产业链系统作为一个不断地与环境进行物质、能量和信息交换的复杂适应性系统,随着产业链自身和环境的变化,经过系统自组织由无序到有序、由低级有序到高级有序不断演化,形成相对稳定的耗散结构。在肉羊产业链系统自组织演化过程中,系统总是不断的产生产业正熵,而与此同时,肉羊产业链系统又总能从环境中不断的得到负熵输入,肉羊产业链一方面要应对熵增造成的紊乱,另一方面要利用负熵的引入来完成升级演化,只有产业负熵的总量高于正熵的增加总量时,肉羊产业链系统才可能经过自组织发展为耗散结构。肉羊产业链系统必须保持边界的开放,根据环境的需要及时调整自身状态和发展战略,及时适应环境变化,才能不断发展前进,这是肉羊产业链系统自组织演化过程中正负熵增相互作用的结果。因此,肉羊产业链系统自组织演化的实质是存在一个保证负熵流持续输入的外环境,才能促进肉羊产业链系统耗散结构的形成,布鲁塞尔模型为定性的研究肉羊产业链系统中产业熵的关系提供了数学分析方法和条件。

六、政策启示

与发达国家相比我们的肉类产品市场体系还处于幼稚时期。国际肉羊主产国基本都具有完善或比较完善的畜牧业市场体系,产业自组织能力较强,既能为生产经营者提供公平竞争的良好环境,也有利于政府更好地进行宏观调控。肉羊产业系统的弱质性很容易产生短缺或过剩的效应放大,从而会产生蛛网效应。政府宜采取宏观调控手段,促进肉羊产业市场体系的健全和完善,培育良好的自组织产业机制。

肉羊产业系统是一个动态的、复杂的演化系统,要克服由于熵增带来混乱和无序,提高整个产业系统的有序度,需加大有效能量的供给,只有通过负熵流的输入,形成一种自组织和自适应的耗散结构,才能促使产业内各要素的运动稳定有序,从政策制度层面来讲,可从下面几个各方面促进产业负熵流的形成:

第一,政府应该明晰草原产权,优化资源配置的各种要素,实现产业从资源向资产的过度。在“草地家庭承包”制度的基础,促进血液循环、合作和扩大企业协作规模,有效的缓解“公地的悲剧”和“私地的悲剧”。[6]

第二,积极引进管理技术和现代科学方法,集约化经营,从经济学角度来讲,肉羊生产可能性曲线的扩展,能够提高有限性资源的产出率。管理效率的提高,品牌战略的有效实施管理,促进质量和安全控制体系认证,提高草原肉羊的市场地位,从传统的无差异低端消费过度到差异化高端战略。提高肉羊系统的单位投入产出,推进先进产业化生产,改善环境。

第三,建设和公益相结合的肉羊产业社会化服务体系,其中包括技术推广与动物疫病防控,产品质量控制体系和其他公共服务,如政府采购、奖励补贴,兽医饲养诊疗,农牧业产品运输,销售和加工部门,金融保险,信息服务和其他商业服务体系。在市场经济下,专业服务机构为主要生产企业提供运营服务,根据他们自己的决策,公平竞争,有利于提高资源配置效率和服务行业的经营效率,建设养羊业的现代制度。

第四,应该摒弃单纯发展头数的畜牧业产业政策,根据相关统计数据可知,内蒙古在最近五十年中,畜牧业的总产值要比自然灾害以及草原退化带来的损失总值要小。如果根据30年来进行分析,生态系统服务损失的总值将要比畜牧业五十年的总产值还要大,基本上每单位生产1元的畜牧业产值,就要付出1.42元的生态代价,如果还要将其他投入算入,则付出要达到1.68元。羊产业的生产成本不断提高,生态代价逐年累积。现行的畜牧业政策体系还存在很多分配不合理,测算标准线性化等诸多问题,需要进一步完善。[6]

第五,有效改进生态补偿政策体系建设。肉羊产业可持续发展系统不仅需要节约资源,保护环境,而且要补偿农牧民的收入来提高生活质量。草畜平衡管理是中国北方草原政策体系的核心管理制度,与退牧还草等工程措施构成重大政策举措体系。目前实施的草原生态补助奖励政策正在逐渐缓解过度放牧造成的生态不平衡,但生态环境恶化的总体趋势尚未得到根本遏制。

以上几点是宏观政策层面提出的建议,对于肉羊产业系统内部的产业安排来讲,需要指出产业战略发展目标不同,也会影响耗散结构的形成,因此在肉羊产业系统目标设计中,需要结合合作目标以及具体的合作伙伴的实际情况来采取不同的对待方式。特别是对于不同的合作模式来说,必须要选择好的合作伙伴。除此之外,如果系统的组成部分越多,系统的规模越大,则系统的熵值也会越大。系统越不稳定,其运转过程中就会表现的越无序,因此,在系统功能目标最终实现前,应尽量减少系统组分数量和系统规模。对于肉羊产业系统来讲,在合理确定产业发展目标的约束下,宜优化产业结构,精减产业内合作伙伴的数目,过分追求规模效果可能适得其反。

肉羊产业系统内部各组成要素由于目标、结构和功能的不同,同样存在资源禀赋的差异。因此,生产要素在肉羊产业系统内的流动并不均匀,这直接体现为资本收益率、劳动力分布,增长速度等的不一样,这种非平衡使产业内部产生相互作用,培育和发展肉羊产业中龙头企业的核心能力,从而使整个肉羊产业系统从无序走向有序。

总之,肉羊产业系统的发展与演化过程中既要不损害草原的再生能力,不破坏草原的生态和气候平衡,从而维护系统长期可持续性发展依赖的外部环境,还要同时提高肉羊产业系统的生产效率和产业经营效益,以维持系统自身的可持续性。如何有效的把生产、生态和生计有机的结合起来,在生态约束,经济约束和社会约束的控制下,兼顾经济可行、生态可容、和社会生计持续,构建一个耗散的肉羊产业系统,确是一个多目标的复杂系统工程。

[注 释]

① 全国牛羊肉生产发展规划(2013-2020年)(内蒙古自治区农牧业厅).

② 2014年内蒙古自治区畜牧业概况(内蒙古自治区农牧业厅).

③ 全国牛羊肉生产发展规划(2013-2020年),内蒙古农牧业厅文件.

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