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既然要写论文，就写一篇好论文！
热度 7 woshixuxudemama 2019-12-24 09:48
既然要写论文，就写一篇好论文！ 李晓姣，2019年12月24日 好论文都是相似的，坏论文各有各的缺点——这也许可称之为科技论文界的安娜卡列琳娜原则。 好论文是什么样的？ 什么是好论文？我认为，“符合读者预期”的论文就是好论文。“读者”就是你的大、小同行；“符合预期”，就是指读者期望在什么地方看到什么内容，就应该在那个地方放那个内容。为了“符合读者预期”，每个领域通常有一套通用的论证模式 ，这里的“通用”，指的是论证结构独立于论证内容，不同主题可采用相同的论证模式。但这不应该简单理解为“科技八股”，虽然我们常常戏谑其为“八股”。 好论文那里找？除了导师推荐、按照参考文献列表按图索骥等常规方法以外，还有一个方法，就是在权威期刊的主页找到“编辑推荐”，被推荐的论文往往是立意、选题、逻辑结构、行文都符合期刊要求和行业预期的好论文。当然，也不需以完美为目标，因为没有完成的论文是不可能成为好论文的。在写作之前选对期刊，认清写作之中的反复性和正反馈的作用，重视写作之后的传播和同行评议，我们都可以写出好论文。 写作前——选对期刊 写作之前应该先选择目标期刊。这样做有两个目的：第一是有的放矢，精准投放至相关领域和感兴趣的读者群体；二是可以在撰写时就按照期刊稿约的要求，合理安排文稿的结构、格式和体例。 各个高校 / 研究所往往都有推荐发表的期刊，参考行业认可度、影响因子和分区及某些政策指挥棒（如要求发表中文期刊）。以土木工程结构工程专业为例，深圳大学的推荐发表期刊（结构工程与地震工程方向）为： 《 Engineering Structures 》、《 Journal of Constructional Steel Research 》、《 Thin-walled Structures 》、《 Journal of Structural Engineering-ASCE 》、《 Steel and Composite Structures 》、《 Materials and Structures 》、《 Earthquake Engineering and Structural Dynamics 》、《 Soil Dynamics and Earthquake Engineering 》及《 Bulletin of Earthquake Engineering 》。 大连理工大学建工学部印发的各学科 TOP10 期刊中，结构工程学科和防灾减灾工程及防护工程学科这两个二级学科的权威期刊分别为： 对我个人而言，选择目标期刊应该只选对的，不选“贵”的，这才是长远之计。 写作中——认清反复性，重视正反馈 红楼梦中，林黛玉取笑惜春画园子，说“要照着这样儿慢慢地画，可不得二年的功夫！”写论文不是描图，不仅要“慢慢写”，更要一遍一遍修改。一蹴而就是少见的，一遍遍改得面目全非才是常态。但修改只是表象，根本原因是科学研究的不确定性。如果完全在意料之中，研究也就没什么意义了。随着对发表流程熟悉程度和写作能力的提高，耗费在程序上的时间将会越来越少，更多是花费在思考上。思考本身绝不是线性的，有“进”有“退” 。“进”时头脑风暴，“退”时倾听意见；“进”时将批评融入写作，“退”时重新检视。“进”有“进”的欢喜，“退”有“退”的收获。进退之间，曲折前进，重要的是认清这种反复性。 认清反复性特别需要重视来自他人的反馈——对于研究生来说就是导师的反馈。有玩笑说研究生要赶紧写好一稿发送给老师，将焦虑转移出去。玩笑归玩笑，定时将稿件发送给导师确实有许多好处。不过转移焦虑也要有策略。 第一，遇到瓶颈或者难以向前进展时，个人局部打磨已经没有意义，需要旁观者和指导者的指点。在导师修改过程中，看看弱相关的文献，整理一下资料，放松放松脑子——也许在反馈意见回来之前，自己就灵光乍现。 第二，明确预期和问题，才能得到有意义的反馈。明确自己对导师审阅和修改的预期，提出具体问题，比如希望导师评价引言的逻辑是否合理，第一个算例是否必要，第二条结论的论证是否充分等。所谓焦虑转移只是暂时，最终还是要自己负责任。设计师总觉得上面还有技术负责人，学生总觉得上面还有导师，不主动承担责任就永远得不到真正的成长。 第三，收到导师的修改稿后，情绪平和，批判思考。对于导师意见充满攻击性是不对的，要意识到这一点并时刻提醒自己，导师意见是在帮助提高论文质量。对于导师意见不加思考就全盘接受也是不对的，要批判思考，思考哪些修改可以直接接受，哪些修改是不合理的，哪些修改没看明白，哪些修改存疑，然后就主要问题与导师进行一次简短讨论。 第四，根据修改意见和讨论结果形成新版本。科技论文的新版本肯定要比前一版好，绝不应出现诸如甲方让设计改图，改了十来遍又改回来这种事情。当然，每次的修改稿还是都要保存，做好修编记录。因为有时取舍不是因为内容不好，而是相关度不高，这些内容总有用武之地，心血并不会白费。 以退为进，寻找正面反馈——这才是一轮有意义的修改。正反馈是论文质量走上正轨的驱动力！ 写作后——重视传播，正确面对同行评议 投稿前就要想到成果的传播。一个好的“ Title 页”可以使得发表的论文更容易被识别、被引用。比如，有研究表明题目更短的被引用的几率更大 。比如，作者姓名要采用固定拼写方式， Xiaojiao LI 和 Xiao Jiao LI 缩写分别是 X. LI 和 X. J. LI ，一以贯之才能防止误解，防止遗漏，便于检索，便于引用。 从投稿到发表的过程，是与编辑和审稿人交流的过程。其中，同行评议及回复审稿人意见，也可以理解为一次“正反馈”。与导师提供的反馈相比，审稿人反馈有若干不同之处：（ 1 ）周期长，一个月到几个月不等；（ 2 ）不能当面解释，需要书面回复。这些特点使得回复审稿人需要斟酌再斟酌。对于研究生如何回复审稿意见，可以参见马臻教授的文章 。我也有一个小建议，不妨一试，即把导师当成审稿人，这样就会更加重视导师的意见；把审稿人当成导师，这样就会降低攻击性。总之，要积极应对并通过同行评议和回复审稿意见获得正反馈。 综上，我们需要知道什么是好论文，然后坚持高标准写出好论文，让每一篇论文都成为自己的代表作。取乎其上，方得始终，共勉之。 本文由课题组组会的两个报告整理而成，分别是 2019.11.8 的《我心目中的好论文是什么样子的？》和 2019.11.11 的《一篇科技论文的前世今生》 . 李晓姣， 我所在研究领域科技论文论证模式——谈论文的逻辑结构 ，科学网博客， 2019.11.4. 大连理工大学建设工程学部， 关于印发各学科 TOP10 期刊目录的通知 ， 2014. 罗伊娜·莫里，萨拉·穆尔，学术写作手册——一种新方法，上海教育出版社， 2011. Boer Deng, Papers with shorter titles get more citations , Nature News, 2015. 马臻， 研究生回复审稿意见的门道 ，科学网博客， 2019.5.29.
个人分类: 学术生态|11630 次阅读|33 个评论
预测股市崩溃可能吗？
热度 4 zhuyucai1 2017-2-3 15:14
这是我多年问自己的一个问题。一年前看到王立新教授的模糊股市模型，受到启发，就让一位博士生研究下。 我们的思路是，使用王立新提出的股票模糊模型，把追高行为量化，称其为“正反馈系数”或“追高系数”或“泡沫系数”；然后使用某股市的收盘价数据，递推估计“正反馈系数”；如果该系数在股市崩溃之前持续高于某阈值，就具备了预测股市崩溃的能力。 我们对上海沪指，香港恒生和美国Nasdaq进行了研究，得到初步结果。沪指的结果最好，对2008年和2015年的股市崩溃有很好的预测；恒生的凑合，Nasdaq结果不好。 下图是沪指的结果。
5142 次阅读|8 个评论
2016版《柴达木盆地与青海湖盆地气候环境的差别、归因和联想》
zhgatcl 2016-11-20 12:35
柴达木盆地与青海湖盆地气候环境的差别、归因和联想 ——十三论特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候 我的第四篇博文标题是《 青海湖流域的气候事实也证明：向新疆调水降水量能成倍增加 》，该文向各位专家推介了预印本论文《柴达木盆地与青海湖盆地气候环境的差别、归因和联想——十三论特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候》。近期，我把这篇预印本论文做了 很大很大幅度的修改 ，70%以上的内容都是新写的，自我感觉水平有较大提高。 请关注、围观、支持或 质疑，网址是 http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-806245.html 。
个人分类: 博文论文修改广告|901 次阅读|0 个评论
“内流区超深盆地调水增雨”不违背科学常识
zhgatcl 2016-11-15 20:47
“内流区超深盆地调水增雨”不违背科学常识 水循环本来就包括蒸发、空中水汽运动、降水、地面水文运动等环节，但人为划分的气象学、水文学和水文地质学，人为划分的中国气象局和水利部，致使大部分气象专家只关注空中气态水很少关注地面液态水，而大部分水利专家只关注地面液态水很少关注空中气态水。水循环的整个知识体系被人为分割，忽视空中气态水和地面液态水之间的有机联系，不利于水循环整个过程的掌握和控制。 为克服以上问题，我 把理科的自然地理、大气科学与工科的水利工程三者结合起来 ，自2008年开始 从事 跨流域调水与西北超深盆地降水气候 方面的研究 （地气相互作用研究，不谦虚地说可能是原始创新），我的研究结论是超深盆地（例如塔里木、柴达木、准噶尔等）的山盆结构对本地水汽有极大的约束和拦截作用，充分利用西北超深盆地的有利地形，每年向西北调淡水几百亿吨，若干年以后西北的年平均降水量就能达到甚至超过500mm，特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候，以上论点可用 “ 超深盆地调水增雨 ” 8个字高度概括。如果我的论点确实成立，对国家就有很大作用。 “ 超深盆地调水增雨” 的研究思路和作用过程是跨流域调水致使沙漠变绿洲→→→→绿洲蒸发产生本地水汽→→→→水汽增加致使受水区降水量增加→→→→受水区降水量增加使得水资源增多，有水灌溉使得沙漠变绿洲的面积进一步扩大→→→→绿洲面积扩大使得蒸发产生的本地水汽更多→→→→更多的本地水汽致使降水量进一步增加，降水量增大通过正反馈致使降水量进一步增大（ 正反馈过程 ），如此良性循环（西北现状是恶性循环， 恶性循环变成良性循环 那就发生了根本改变），从而达到 “调水增雨” 改变气候的目标。这样的研究得到了部分气象专家和水利专家的初步肯定（不是完全肯定），详见《气象、水利等专家对“调水增雨”论点的初步评价》 http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-898535.html 。请关注审查，请提宝贵意见。
个人分类: 博客导读和总论|856 次阅读|2 个评论
水汽与降水互为因果、互为正反馈过程的中间变量，您能彻底否定吗
热度 15 zhgatcl 2015-12-9 23:11
本文的Word版： 从水汽与降水高度正相关到水汽与降水互为因果.doc 从水汽与降水高度正相关到水汽与降水互为因果 ——水汽与降水互为因果、互为正反馈过程的中间变量，您能彻底否定吗？ 1 水汽与降水高度正相关 对中国 121 个探空站 1971 ～ 2000 年的数据研究发现 ，中国各地多年平均降水量 P 与空中水汽含量 W 拟合公式为 P ＝ 44.385(W -2.66) ， R 2 =0.8293 ⑴ 对中国 194 个国际交换站 1971 ～ 2000 年数据研究发现 ，中国各地多年平均降水量 P 与地面水汽压 E 拟合公式为 P =85.124 （ E -2.27 ）， R 2 =0.8019 ⑵ 对中国 194 个国际交换站 1971 ～ 2000 年数据研究发现 ，中国各地多年平均降水量 P 与相对湿度 U 拟合公式为 P ＝ 3619.1U 4.2631 ， R 2 =0.7845 ⑶ 空中水汽含量 W 、地面水汽压 E 、相对湿度 U 都是描述空中水汽多少的量化指标，由以上 3 个公式可知，水汽与降水高度正相关 。 2 产生降水的三要素以及西北降水很少的主要原因 （ 本节与博文《 空中水汽不足是西北干旱少雨的主要原因，您能彻底否定吗 》的内容完全相同，看过博文的可直接跳过本节 ） 产生降水的三要素是充足的水汽供应、上升气流冷却降温和凝结核，只要 同时具备 这三个条件，水汽就能变成降水，把这些看作因果关系的话就是三因一果。 在这三个原因中，哪一个第一重要（主要原因）？哪一个第二重要？哪一个第三重要？ 木桶效应 又称短板效应，是讲一只木桶能装多少水取决于最短的那块木板。在三因一果、多因一果的情况下，结果常常由木桶效应的短板决定。那么， 水汽供应、上升气流冷却降温和凝结核这三个原因中，哪一个是西北降水很少的短板呢？ 2.1 西北降水很少的主要原因(短板)肯定不是凝结核很少的问题 大自然中存在大量凝结核，西北上空肯定不缺凝结核，可以认为凝结核始终存在，因此，西北降水很少的主要原因、导致西北降水很少的短板肯定不是凝结核很少的问题。 2.2 西北降水很少的主要原因(短板)也不是气流上升冷却降温概率很小的问题 如果水汽充足又有凝结核的话，只要几十分钟的气流上升冷却降温，水汽就能变成降水。我国雨日的分布是东南多西北少，大体秦岭——淮河以北地区，除了东北大小兴安岭、长白山区和西北的高山区以外，年雨日一般都少于 100 天，西北地区还少于 60 天；秦岭——淮河以南，年雨日都在 150~200 天以上。我国东南部的年雨日很大，发生气流上升冷却降温事件的概率很大，这说明 气流上升冷却降温不是一个小概率事件 。 西北发生气流上升冷却降温事件的概率明显小于东部吗？西北发生气流上升冷却降温是小概率事件吗？在我国东部很常见的气流上升冷却降温，在西北为什么就变成了小概率事件？气象专家能用测量数据或者气象理论充分证明在西北发生气流上升冷却降温非常少见吗？ 以上 4 个问题值得深思，如果不能得到园满科学的解释，那说明 西北气流上升冷却降温是小概率事件的结论不能成立 。一年四季 12 个月 365 天 8760 个小时中，一定存在气流上升冷却降温的时候，此时水汽充足又存在凝结核的话，就满足 降水三要素同时具备的条件 ，就能形成降水，因此，西北降水很少的主要原因、导致西北降水很少的短板可能也不是气流上升冷却降温概率很小的问题。 2.3 西北降水很少的主要原因（短板）很可能是当地水汽供应不足的问题 图 1 摘自文献 ，由图可知，三种研究结果都证明： 中国大陆上空年平均柱水汽含量从东南沿海向西北内陆递减，东南沿海的华南高值区年平均柱水汽含量高达 45mm 左右，而西北内陆年平均柱水汽含量仅有 10mm 左右，西北内陆柱水汽含量比东南沿海低很多。 图 2 是中国多年平均地面水汽压的分布图。由图可见，年平均地面水汽压也是从东南沿海向西北内陆递减，华南高值区的地面水汽压高达 22 hPa 左右，海南岛可达到 26 hPa 左右，而西北内陆很多地方年平均地面水汽压仅有 4 hPa 左右，西北内陆年平均地面水汽压比东南沿海低很多。 图 2 中国多年平均地面水汽压的分布图 图 3 是中国年平均相对湿度的分布图。由图可见，东南沿海部分地区年平均相对湿度在 80% 以上，而西北内陆最低处年平均相对湿度仅有 30% 左右，西北内陆年平均相对湿度比东南沿海低很多。 图 4 是中国年陆面蒸发量的分布图。对大部分地区，陆面蒸发量等于当地的实际蒸发量，陆面蒸发量反应了本地蒸发水汽的多少，年陆面蒸发量多的地方本地蒸发的水汽多，年陆面蒸发量小的地方本地蒸发的水汽少。由图可见，东南沿海地区年陆面蒸发量在 800mm 左右，而西北内陆有些地方的年陆面蒸发量不足 50mm ，西北内陆的年陆面蒸发量比东南沿海的年陆面蒸发量小很多。 水汽通量是描述一个地区水汽多少的量化指标，与研究区域的面积有关。表 1 摘自《中国自然资源丛书·水资源卷》。按一般介绍，非湿润地区占我国陆地总面积的 68% ，湿润地区占我国陆地总面积的 32% ，所以，我国湿润地区的面积大约是 960*32%=307 万平方公里，多年平均水汽输入通量为 114175 亿立方米。据博文 http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-826275.html 第 7 个评论的介绍：“西北干旱区指贺兰山以西的西北地区，包括新疆、河西走廊、阿拉善高原等。西北干旱区上空每年有 34000 多亿立方米的水汽流入量”。 贺兰山以西的西北干旱区面积约 300 万平方公里，与我国湿润地区的面积相当，但西北干旱区的水汽通量不到湿润地区的 1/3 ，这说明西北地区的水汽通量也是很低的。 表 1 中国大陆上空年均水汽输送表（亿立方米） 全中国陆地 湿润地区 非湿润地区 水汽输入总量 182154 114175 108970 水汽输出总量 158397 96005 103383 水汽净输入 23757 18170 5587 某个研究区域的水汽输入总量是外来水汽多少的量化指标，陆面蒸发量是本地水汽多少的量化指标。由以上分析可知， 对西北干旱区来说，外来水汽（水汽输入总量）和本地水汽（当地的陆面蒸发量）都很少，所以当地水汽很少； 图 1 从柱水汽含量的角度、图 2 从地面水汽压的角度、图 3 从相对湿度的角度，这三张图从不同的角度也证明西北内陆水汽很少。水汽通量和图 1~ 图 4 的分析都证明西北水汽很少，它们之间能够相互印证。 由本节的分析可知， 西北降水很少的主要原因（短板）肯定不是当地凝结核很少的问题；可能也不是当地气流上升冷却降温概率很低的问题；可能是当地水汽很少、水汽供应不足引起的。 3 本地的水分蒸发能明显增加西北干旱区的地面水汽压和相对湿度 （ 本节 与博文《 本地蒸发能显著增加西北空中水汽的数量，您能彻底否定吗 》完全相同 ，看过博文的可直接跳过本节 ） 一个国家的高科技产品可以依赖进口解决，也可以自力更生解决。西北水汽不足，致使当地降水很少、沙漠广泛分布，不太适合植物、动物和人类生存，怎么办？在人类还不能控制大气环流、不能控制外来水汽输入的情况下，能不能在西北自力更生、蒸发蒸腾产生水汽呢？ 向西北跨流域调水（每年调淡水几百亿立方米），利用下垫面的蒸发蒸腾大幅增加当地空中水汽的数量，从而大幅增加甚至成倍增加西北的降水量，这样的思路可用 “ 调水增雨 ” 4 个字来高度概括，这样的思路可行吗？如果您认为不可行，那您能给出充分可信的理由吗？对“调水增雨”赞成派列举的若干证据，您能彻底推翻吗？ 中华民族有意识地改变西北的下垫面、通过下垫面水分的蒸发和蒸腾，能不能显著增加西北空中水汽的数量呢？ 以上问题与客观实际密切相关，极具研究价值。 图 5 摘自资料 。图 5(a) 是塔中站 2013 年每日降水与日平均相对湿度的对应关系及其贡献图，图 5(b) 是局部放大图，其中的 蓝色折线为日平均相对湿度的变化曲线，对应的纵坐标位于图的左侧， 红色园柱为每日降水的柱形图，对应的纵坐标位于图的右侧。 由图 5(a) 可知， 2013 年当地年降水量很小、雨日很少； 2 月 6 日降水 0.9mm ，降水当日、第 2 日和第 3 日的相对湿度都 ≥ 60% ，明显大于相邻日期的相对湿度；由图 5(b) 可知， 6 月 16 日当地降水 12.2mm ，降水当日和第 2 日的相对湿度明显大于相邻日期的相对湿度，其中 6 月 17 日平均相对湿度为 60% ； 7 月 8 日当地降水 3.0mm ，降水当日平均相对湿度为 59% ，明显大于相邻日期的相对湿度； 8 月 14 日和 15 日降水量分别为 0.1mm 和 0.5mm ， 8 月 14 日、 15 日和 16 日这三天的相对湿度明显大于相邻日期的相对湿度，其中 8 月 15 日平均相对湿度为 64% 。 我国各地相对湿度一般都是冬季大、夏季小，塔中站夏季绝大部分时间相对湿度都小于 30% ，降水以后的 6 月 17 日、 7 月 8 日、 8 月 15 日相对湿度能分别达到 60% 、 59% 、 64% ，这说明本地蒸发对当地相对湿度的贡献很大。 地处沙漠腹地的塔中站全年降水很小、雨日很少，难得碰上降水以后，相对湿度的变化极其明显，降水当日和第 2 日的相对湿度明显大于相邻日期的相对湿度，这说明极其干旱的塔中站，平时没有水可供蒸发，难得碰上降水以后，地面有水可供蒸发，本地水分的蒸发能明显增大当地的相对湿度。 图 5 塔中站 2013 年每日降水与日平均相对湿度的对应关系及其贡献图 图 6 也摘自资料 。图 6(a) 为塔中站 2013 年每日降水与地面水汽压的对应关系及其贡献图，图 6(b) 、 (c) 、 (d) 为局部放大图，其中的 蓝色折线为日平均地面水汽压的变化曲线，对应的纵坐标位于图的左侧， 红色园柱为每日降水的柱形图，对应的纵坐标位于图的右侧。 由图 6(a) 可知， 2013 年当地年降水量很小、雨日很少；由图 6(b) 可知， 6 月 16 日当地降水 12.2mm ，降水当日地面水汽压很大位列全年 第一 ，降水第 2 日的地面水汽压也很大位列全年 第三 ；由图 6(c) 可知， 8 月 15 日降水 0.5mm ，降水当日和第 2 日的地面水汽压明显大于相邻日期的地面水汽压，其中 8 月 15 日地面水汽压位列全年 第二 ；由图 6(d) 可知， 2 月 6 日降水 0.9mm ，降水当日和第 2 日的地面水汽压也明显大于相邻日期的地面水汽压。由以上分析可知， 地处沙漠腹地的塔中站全年降水很小、雨日很少，难得碰上降水，降水当日和第 2 日的地面水汽压明显大于相邻日期的地面水汽压，这说明极其干旱的塔中站，平时没有水可供蒸发，难得碰上降水以后，地面有水可供蒸发，本地水分的蒸发能明显增大当地的地面水汽压。 图 6 塔中站 2013 年每日降水与地面水汽压的对应关系及其贡献图 采用相同的方法，可以对西北干旱区其它气象站、其它年份的气象数据进行分析研究，可以得出以下结论： 西北气候干燥，降水很小、雨日很少，平时地面无水可供蒸发，难得遇上降水有水可供蒸发，降水当日和第 2 日地面水汽压和相对湿度明显增加， 这说明本地的水分蒸发能明显增加西北干旱区的地面水汽压和相对湿度。 4 对西北干旱区来说，水汽与降水互为因果、互为正反馈过程的中间变量 中国空中水汽含量分布图（图 1 ）、地面水汽压分布图（图 2 ）、相对湿度分布图（图 3 ）的变化趋势与中国年降水量分布图的变化趋势都是从东南沿海向西北内陆递减，这说明本文第一节的公式（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）能够经受重复性验证，可靠可信。中国年陆面蒸发量分布图（图 4 ）的变化趋势与中国年降水量分布图的变化趋势都是从东南沿海向西北内陆递减，这说明本地蒸发是本地降水量多少的重要影响因子， 只看到海洋水汽（外来水汽）、看不到陆面蒸发水汽（本地水汽）对本地降水量的影响，这样的视角有问题、非常片面不客观。 相关关系与因果关系不同，一因一果的简单因果关系与多因一果、一因多果、多因多果等复杂因果关系又不同。在多因一果的情况下，有意识地改变其中一个原因，结果可能改变，也可能不改变，甚至结果向相反的方向发展（在没有办法控制其它影响因素的情况下，其它影响因素发生了变化）。 在空中水汽与降水量的关系中，除了统计分析得出的高度正相关以外，再加上水汽是降水的物质基础、发生降水的三要素、凝结核肯定不是西北降水很少的主要原因、上升气流冷却降温也不是西北降水很少的主要原因、水汽很少、水汽供应不足可能是西北降水很少的短板，所以，我们认为水汽与降水的关系是多因一果的复杂因果关系，并且是主要原因，不是次要原因。 对西北干旱区来说，降水量增加，地面有水可供蒸发，当地的陆面蒸发量、地面水汽压、空中水汽含量和相对湿度就能增加，这四个气候参数增加以后又能反过来增加当地的降水量，即降水量增加促使降水量进一步增加。 由以上分析和相关研究可做出图 7 。由图可见， 降水量增加通过中间变量的正反馈促使降水量进一步增加 （正反馈过程的中间变量是地面水汽压、空中水汽含量和相对湿度）； 地面水汽压、空中水汽含量和相对湿度等三项水汽参数的增加通过中间变量的正反馈促使三项水汽参数的进一步增加 （正反馈过程的中间变量是降水量和下垫面的水分蒸发）。所以，总的结论是 水汽与降水高度正相关、两者之间互为因果，是“鸡生蛋蛋生鸡”的关系。 向西北超深盆地特大规模调水，地面有水可供蒸发，年陆面蒸发量大幅增加，空中水汽的数量就能增加，地面水汽压、空中水汽含量和相对湿度就能增加，降水量就能增加，新增加的降水量就能弥补地面蒸发损失的水分，就能减少调水规模。 水汽与降水类似于“鸡生蛋蛋生鸡”，调水以后两者相互促进，互为正反馈过程的中间变量。 新疆上世纪 60 年代每年的面雨量约 2470 亿方，现在每年的面雨量约 3150 亿方，增量约=3150-2470= 680 亿方，面雨量的增量很大；与此对应的是近几十年来输入新疆的外来水汽减少（这就排除了外来水汽对新疆降水量大幅增加的可能影响），气温上升、冰川超支融化，平均每年冰川超支融水不超过 65 亿方 。 平均 每年 不足 65 亿方的冰川超支融水，在持续半个世纪正反馈的作用下，致使新疆的面雨量从上世纪60年代的大约2470亿方/年增加到现在的大约3150 亿方 /年 ，首尾之间的增量大约是680亿方 /年 ，这说明正反馈的作用确实很大，千万不能低估正反馈的巨大作用。 如果调水规模是每年 65 亿方冰川超支融水的数倍，那新疆的面雨量会增加多少？！ 向西北特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候吗？！这样的论点是异想天开吗？！ 正反馈的作用很大很大，可以用“高利贷利滚利”的道理予以解释与印证。向西北超深盆地跨流域调水，这些外来水源相当于 本金 ；这些外来水源在受水区浇灌农作物，蒸发蒸腾为水汽，再在盆地四周山地变成地形雨、变成降水，这部分新增加的水资源相当于 利息 ；在盆地四周山地变成地形雨、变成降水的水资源径流回到盆地中央，再浇灌农作物，再蒸发蒸腾为水汽，再在盆地四周山地变成地形雨、变成降水，这部分新增加的水资源就相当于 利息的利息 ；向超深盆地调水，盆地四周巨型山脉对盆地内部蒸发的本地水汽有很大的约束作用 （类似于监狱四周高大围墙对囚犯的约束作用） ，大部分本地水汽在四周山地迎风坡变成迎风坡地形雨，这说明 利息很大 相当于高利贷；所以，向西北超深盆地调水类似于“高利贷利滚利”， 特大规模调水能彻底改变西北干旱少雨的恶劣气候。 参考资料 《 中国各地平均降水量与空中水汽含量的相关研究 》， http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-870075.html 《 中国各地平均降水量与地面水汽压的相关研究 》， http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-872255.html 《 降水量与可降水量、与地面水汽压、与相对湿度的关系汇总 》， http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-921473.html 彭艳秋 , 王卫国 , 刘煜 , 等 . 利用不同资料研究我国大陆上空柱水汽含量 . 应用气象学报 ,2012,23(1):59-68 《 本地蒸发对南疆东疆地面水汽压贡献的估算和推论 》， http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-888706.html 《 青藏高原和中蒙干旱区特别是新疆半个世纪气候变化的证据作用 》， http://blog.sciencenet.cn/blog-1458267-803952.html
个人分类: 降水与水汽的关系研究|3141 次阅读|48 个评论
气候变暖的南疆东疆，为什么有气候变冷的库车？！
热度 10 zhgatcl 2015-9-7 20:32
气候变暖的南疆东疆，为什么有气候变冷的库车？！ ——《南疆东疆各地气候变化的比较和成因初探》可信吗？ 本文是上一篇博客的姊姊篇。在上一篇博客及其预印本论文中，作者分析研究了库车的气候变化趋势及其成因。南疆库车近几十年来气候明显变冷，与全球变暖截然相反，极具研究价值。近几十年来，库车的气温明显下降、地面水汽压、相对湿度和降水量都大幅增加，那么， 同处天山以南的南疆东疆各地气温、地面水汽压、相对湿度和降水量如何变化呢？南疆东疆各地的气候变化趋势与库车的气候变化趋势相同吗？各地气候变化趋势的原因是什么？ 对以上问题，作者进行了一些研究，并写成了预印本论文，下面是论文主标题、副标题、内容摘要、主题词和《 南疆东疆各地气候变化的汇总比较、相互关系、成因和正反馈放大作用的框图 》，欢迎质疑，请提宝贵意见。有兴趣审阅全文的，请到“国家科技图书文献中心”下载，网址是 http://www.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=showFileid=2c9282824a765e95014fc721f13d054a 南疆东疆各地气候变化的比较和成因初探 ——库车气候宜居大跨越的根本原因：跨时间调水和正反馈的放大作用 内容摘要： 对南疆东疆国际交换站 1960 年以来气候年值的研究发现：①地面水汽压和气温以增加为主，相对湿度 3 个地方增加 6 个地方减少。 ② 地面水汽压的趋势变化率与相对湿度的趋势变化率高度正相关 R 2 =0.9463 ；气温的趋势变化率与地面水汽压的趋势变化率高度负相关 R 2 =0.8964 ；气温的趋势变化率与相对湿度的趋势变化率高度负相关 R 2 =0.883 9 。 三项趋势变化率两两高度相关，都符合逻辑推理，水分蒸发及其吸热作用在气候演变过程中确实扮演着重要角色。 ③ 降水量与地面水汽压和相对湿度都是正相关，降水量还要受风向与地形相对位置 ( 迎风坡、背风坡 ) 、海拔等影响，致使降水量与时间、与地面水汽压、与相对湿度等相关判定系数都较低。 ④ 近几十年来 南疆东疆降水量和地面水汽压大幅增加、库车 气候宜居大跨越、各地气候变化差异的根本原因都是冰川超支融化、地下水超支开采和正反馈效应的放大作用。 主题词： 气候变化 比较 成因 调水 正反馈 南疆 东疆 库车 这篇预应本论文的研究发现，巴楚气象站气候变化特殊，作者无法解释这一客观事实，作为遗留问题在文后征求答案，请关注，欢迎有兴趣的读者从事这方面的研究。
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大规模调水对西北超深盆地气温年较差和降水量的正反馈作用
zhgatcl 2014-10-18 08:02
大规模调水对西北超深盆地气温年较差和降水量的正反馈作用 气温年较差 是指 一年中月平均气温的最高值和最低值之差。 1 影响气温年较差的因素 （ 1 ） 地理 纬度 ： 气温年较差随纬度的升高而增大。这是因为随纬度的增高，太阳辐射能的年变化增大（正午太阳高度及昼夜长短年内变化幅度大）。 （ 2 ）海陆 分布 ： 由于海陆热力特性不同， 海洋的气温年较差小于陆地的气温年较差。当其它条件相同时， 同一纬度的大陆地区距海洋越近，受海洋的影响越大，气温年较差越小 ；距 海洋越远，受海洋的影响越小，气温年较差越大。一般情况下，温带海洋上 气温 年较差为 11 ℃ ，大陆上 气温 年较差可达 20 ～ 60 ℃ 。 （ 3 ） 宏观 地形 ： 一般情况下高地小于凹地、谷地。海拔 越 高年较差越小。 （ 4 ） 云雨 气 候： 云雨多的地区小于云雨少的地区。 （ 5 ） 植被和 下垫面 情况 ： 有植被的地区小于裸地。由于下垫面的比热特性和对太阳辐射吸收能力的不同，气温 年 较差也不同。沙土、深色土、干松土壤上的气温 年 较差分别比粘土、浅色土和潮湿紧密土壤大，旱地比水田大。 以上 5 个因素中，地理纬度、与海洋的距离、宏观地形地貌是自然形成的，不受人为因素控制；但人类通过跨流域调水等措施可以影响云雨气候、植被和下垫面的情况，也就是说人类通过工程措施能够影响气温年较差。 2 向西北特大规模调水、当地生态环境好转，西北气温年较差变小的三点理由 一是有水浇灌植被，沙漠变绿洲，裸地减少植被增多。 二是有水浇灌植被，干松土壤变成潮湿紧密土壤，由第 1 节第 5 条可知，以上两点都能减小当地的气温年较差。 三是沙漠变绿洲，下垫面蒸散的水汽增多，空中云雨增多，气温年较差将变小（由第 1 节第 4 条可知）。 西北气温年较差变小，就是夏季气温下降，冬季气温上升。 3 向西北特大规规模调水、当地降水量将增加的二点理由 一是有水浇灌农作物，沙漠变绿洲，下垫面蒸发的水汽增多，空中水汽含量增大，又因为年降水量与空中水汽含量高度正相关，所以西北的年降水量增大。 二是气温年较差变小、夏季气温下降，饱和水汽压下降，又因为夏季降水是全年降水的主要方面，所以，降水几率增加，降水量增大。 以上两点说明调水以后水汽压增加，而饱和水汽压下降，所以降水量大幅增加。 4 西北气温年较差变小与降水量增加相互影响、相互促进 气温年较差变小、夏季气温下降，饱和水汽压下降，有利于降水量增加。反过来，降水量增多，沙漠变绿洲，裸地减少植被增多，气温年较差变小。 5 郭晓明教授对环球气候系统正、负反馈机制的论述 郭晓明认为 ：“环球气候是一个在地球表面水循环和能量分配的系统。 对于一个系统，如果任何偏离系统平衡状态的变动会被负反馈机制回复到原本状态，则系统是稳定的；如果系统状态的涨落变化触发一个受到某种极限制约的正反馈过程，就会使得系统在两极端状态中来回振荡；如果系统状态的涨落变化触发一个不受制约的正反馈过程，使得系统的偏离自发地无限增大，系统就会崩溃，这种系统是不稳定的。 由于地球环境是一个充满各种反馈机制的复杂系统，保护地球环境的方法之一就是识别系统中引发环球气候失稳的正反馈机制，并设法消除激发这些正反馈的因素。 例如， 冰川的消融是一个大气变暖的正反馈过程。 北冰洋冰川的融化减少了洋面冰雪覆盖面积，冰雪覆盖面积的减少降低了对太阳辐射的反射，降低的对阳光的反射使水温升高，水温的升高进一步加剧了冰川的融化。 另一个与全球变暖相关的正反馈过程是冻土的融化。 因为冻土的融化释放出起温室效应作用的气体，而温室效应使气温升高，升高的气温进一步加剧冻土的融化。” 6 我国西北气候特别是降水气候的演变历史与当地气候系统正反馈的关系分析 我国西北的西部大部分是内流区，假设因某种原因当地降水量减少，那下垫面蒸散的本地水汽也会减少，如果外来水汽不变则当地的水汽总量会下降，水汽总量下降会引发当地降水量减小，即降水量减小会引发降水量进一步减小。反之，假设因某种原因当地降水量增加，那下垫面蒸散的本地水汽也会增加，如果外来水汽不变则当地的水汽总量会上升，水汽总量上升会引发当地降水量增加，即降水量增加会引发降水量进一步增加。所以， 西北的降水系统是一个正反馈的气候系统。 煤由远古植被演变而来，新疆、内蒙、山西等地煤炭丰富，这说明远古时期我国北方植物茂盛降水丰富。因某种原因例如青藏高原的隆升致使外来水汽减小，引发西北降水量的减少，降水量减少下垫面的植被变差，蒸散的本地水汽减少，致使当地降水量进一步减小，即降水量减小通过正反馈致使降水量进一步减小。西北降水量由远古降水丰富变成现在降水很少这样的情况，就是当地气候系统正反馈作用的结果。 如果向西北特大规模调水，沙漠变绿洲，当地蒸散的本地水汽会增多，降水量会增大；降水量增大有更多的水资源浇灌下垫面植被，又会产生更多的本地水汽，更多的本地水汽致使当地降水量进一步增大。即降水量增大通过正反馈致使降水量进一步增大。西北降水系统通过正反馈使当地降水量逐步增加，西北恢复到远古降水丰富时期的年降水量就有可能。 7 调水增雨是一个正反馈的作用过程， 正反馈效应的 作用巨大,类似于高利贷、利滚利 向西北特大规模调水，西北的水资源增多。西北的水资源增多，有水浇灌下垫面的植被，当地生态环境好转。这样就会引发两个效果，其一是蒸发的本地水汽增多，空中水汽含量增加，水汽压增加；其二是气温年较差变小，夏季气温下降，饱和水汽压下降，降水所需的水汽含量下降。以上两个效果都能促使当地降水量增大，它们共同作用，迫使当地降水量大幅增加。当地降水量大幅增加，从而使得当地水资源大幅增加。所以说， 整个过程是一个正反馈的作用过程，调水以后当地水资源和降水量增加，通过正反馈作用使得当地水资源和降水量不断增加；调水以后当地的气温年较差变小，通过正反馈作用使得当地气温年较差不断变小。 正反馈的作用过程详见 以下框图。 西北超深盆地调水增雨正反馈作用过程的框图 高利贷，利滚利，最后结帐时，利息比本金还要大，甚至大几倍几十倍，能够让人倾家荡产。向超深盆地调水，这些外来水源类似于高利贷的本金，在当地浇灌农作物，蒸发蒸腾为水汽，再在盆地四周山地变成地形雨、变成降水，这部分水资源相当于利息；在山地变成地形雨、变成降水的水资源再径流回到盆地中央，再浇灌农作物，再蒸发蒸腾为水汽，再在盆地四周山地变成地形雨、变成降水，这部分水资源就相当于利息的利息。所以说，向超深盆地调水类似于高利贷，利滚利，有“调水倍增效益”，绝对不能小看“利滚利”的巨大作用。 因为正反馈效应的作用巨大，正反 馈效应类似于高利贷、 利滚利，所以，特大规模调水以后，西北的降水量会大幅增加、成倍增加。 8 我国北方若干城市气温年较差的分析比较 根据 1971 至 2000 年累月平均气温，可做出表 1 。表中额济纳旗、乌鲁木齐和克拉玛依 3 个城市纬度较大，其余 12 个城市都位于北纬 40 度附近。 表 1 中，鄂尔多斯及其以东 6 个城市气温年较差的情况是：天津、秦皇岛 2 个沿海城市的气温年较差≤ 29. 5 ℃；位于华北平原的北京和石家庄海拔低、距离海洋较近， 气温年较差≤ 29. 9 ℃；大同和鄂尔多斯海拔1000多米，距离海洋远一些， 气温年较差分别为 30.6 ℃和 31.5 ℃。 以上 6 个城市气温年较差的平均值为 29.9 ℃。 临河及其以西 6 个城市气温年较差的情况是：除喀什气温年较差为 30.9 ℃以 外，临河、敦煌、铁干里克、若羌、巴楚 5 个城市的气温年较差介于 32.4 ℃～ 35.3 ℃之间。 喀什气温年较差相对较低，可能与喀什的地理位置有关（东面的绿洲较多，西面为帕米尔高原）。 以上 6 个城市气温年较差的平均值为 33.4 ℃。 纬度较大的 3 个城市气温年较差的情况是：额济纳旗、乌鲁木齐、克拉玛依的气温年较差介于 36.3 ℃～ 43.3 ℃之间。其中，额济纳旗距离海洋近一些、纬度也低一些，按理气温年较差要小一些，但当地年降水量比乌鲁木齐和克拉玛依小、被大片沙漠包围，所以 气温年较差不是最小。 以上 3 个城市气温年较差的平均值为 39.1 ℃。 表 1 、北纬 40 度附近和北疆若干城市气温年较差的计算简表 ( 以 1971 至 2000 年累月平均气温汇总 ) 天津 秦皇岛 北京 石家庄 大同 鄂尔多斯 左侧城市平均年较差 最高月平均气温 30.9 24.7 26.2 26.8 22.0 21.0 最低月平均气温 1.8 -4.8 -3.7 -2.2 -10.6 -10.5 年较差 29.1 29.5 29.9 29 30.6 31.5 29.9 纬度 39.1 39.9 39.8 38 40.1 39.8 海拔 4 3 33 81 1069 1380 临河 敦煌 铁干里克 若羌 巴楚 喀什 左侧城市平均年较差 最高月平均气温 24.1 24.6 26.6 27.5 26.2 25.6 最低月平均气温 -9.9 -8.2 -8.7 -7.4 -6.2 -5.3 年较差 34 32.8 35.3 34.9 32.4 30.9 33.4 纬度 40.7 40.7 40.6 39 39.8 39.5 海拔 1040 1140 846 890 1117 1291 额济纳旗 乌鲁木齐 克拉玛依 左侧城市平均年较差 备注 最高月平均气温 26.7 23.7 27.9 气温年较差的总体趋势：鄂尔多斯及以东城市较小，临河及以西城市居中，纬度较大的城市较大。 最低月平均气温 -10.9 -12.6 -15.4 年较差 37.6 36.3 43.3 39.1 纬度 41.6 43.8 45.6 海拔 941 935 453 9 特大规模调水对西北气温年较差和凝结降水时饱和水汽压的影响初估 人们夏天进入森林，马上就会感到凉爽，气温下降，空气潮湿。向西北特大规模调水，沙漠变绿洲，生态环境好转，那么当地夏季的气温会怎样变化呢？ 由第 1 至第 7 节的定性分析可知，特大规模调水以后西北的气温年较差会变小。由第 8 节的计算可知，鄂尔多斯及其以东 6 个城市气温年较差平均为 29.9 ℃ ，临河及其以西 6 个城市气温年较差平均为 33.4 ℃ ，纬度较大 3 个城市气温年较差平均为 39.1 ℃。 参照以上数据，特大规模调水以后西北的气温年较差估计会减小 4 ℃左右，夏季最高月平均气温估计会下降 2 ℃。 气温 25 ℃ 时的饱和水汽压为 3.169Kp a ，气温 23 ℃ 时的饱和水汽压为 2.8104Kp a ，即气温下降 2 ℃ ，饱和水汽压下降到原值的 88.7% 。 气温 20 ℃ 时的饱和水汽压为 2.3388Kp a ，气温 18 ℃ 时的饱和水汽压为 2.0644Kp a ，即气温下降 2 ℃ ，饱和水汽压下降到原值的 88.3% 。 由以上计算可知，气温下降 2 ℃ ，凝结降水所需的水汽压会下降百分之十几。 10 特大规模调水对西北年降水量的影响初估 调水增雨是一个正反馈的作用过程。以新疆为例，现状每年的降水量约 2000 多亿方，扣除径流到国外的地表水，每年蒸发产生 2000 多亿吨本地水汽。如果新疆 165 万平方公里的大地上都有水可供蒸发，按年蒸发量 500mm 计算，则一年蒸发产生的本地水汽就能达到 8000 多亿吨，本地水汽的数量成倍增加。所以，特大规模调水以后，新疆的空中水汽含量和水汽压会大幅上升。 又因为特大规模调水以后，西北的气温年较差会下降，夏季凝结降水所需的水汽压又会下降百分之十几，所以， 西北的降水量会大幅上升、成倍上升，具体数据有待专门研究， 我以前关于“调水增雨”的一些定量分析也有参考价值。 参考资料： 气温日较差、年较差的影响因素 （ http://wenku.baidu.com/view/6d3930303968011ca300910e.html?re=view ） 郭晓明 . 青藏高原的虹吸效应对欧亚大陆水循环的影响及逆转措施 . 南水北调与水利科技 ,2007,5(1):74 ～ 81，详见附件 青藏高原的虹吸效应对欧亚大陆水循环的影响及逆转措施.PDF
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测不准原理，正反馈和现代金融危机
热度 4 baidawei 2013-2-24 23:34
量子物理学中有个著名的《海森堡测不准原理》。 这个原理简单地说，就是粒子的位置和它的速度不可能同时被准确地确定。而一个基本的解释就是测量本身会干扰粒子的运动。 在我们生活的时空中，由于被观测的现象尺度都很大，所以一般不会有这种“测不准的感觉”。警察来监测你驾车的速度，你不会感觉到，要不然你可以说我没有超速，是警察的监测让我的车飚飞起来。 金融里这个测不准原理也适用。没有别人明确写出来，所以以我命名也可以啊！这个原理说的是：你如果知道一个股票的价格（它的位置），你就不知道它下一步的走向（回报率，它的速度）。如果你知道它的走向，你就不知道它现在的价格。具体解释一下： 第一种意思是说所有能对这个股票有影响的投资人都认同这个价格。在这种情况下， 没有人知道这支股票下一步怎么走，否则有人会现在就用稍偏一点的价格买入或卖出，而这个稍偏一点的价格无法定出。 所以我们要么知道它的价格但不知未来走向， 要么知道未来走向，但定不下现在的价格。测不准原理是成立的。 第二种意思是有人觉得它要下跌，有人觉得它要上升，然而由于某种原因，买卖双方达到平衡。无论如何，我们还是不知道下一步是如何走，否则怎么会平衡呢？测不准原理应该也是成立的。 哈哈，没听说过这个定理？有没有这个定理没关系。其实就是有效市场理论。 现代金融危机却和这个测不准原理紧密相关。更确切地说，投资者的种种投资行为会对金融市场造成很大的干扰。在一定的条件下直接导致金融危机。不过因为尺度太大，说是正反馈更恰当。 比如说：对冲基金，尤其是定量基金和计算机程序基金，在市场上寻找套利的机会。很多时候他们发现的机会是一样的，或者投资策略是一样的。 这样他们都要买卖同样的资产品种。这样被买的产品价格自然升高，被卖的产品自然下降，人为的让他们的策略看上去好像很奏效。 这不仅是说一些个别的产品，实际上从大的方向上看也是如此。比如说次级房屋贷款及CDO，前些年如此之火，也是全世界投资者推波助澜的结果。 而一旦市场向相反的方向发展，这种干扰又是正好相反，并导致金融危机。比如说，如果这些基金的资产价格大幅下降，他们常常会要求提供更多的保证金(Margin)。为了筹资，他们会不得不卖出他们手头流动性较好的，受市场欢迎的股票或资产。这时候市场也不得不跟着抛掉这些本来不错的品种，市场会大举下跌。过去的半年中这种现象已发生过很多次。在这样的情况下，什么样的估价模型都失去作用。 所以在稳定的市场下，这些基金表现都不错。其中一个原因是他们自己干扰市场的缘故。反之亦然。一个模型，光是基于历史数据，不考虑和其他基金的相关关系，和对市场的干扰，在极端时刻就会无法应对。 从更大的角度来看，金融理论也直接干扰金融市场。有了布莱克-舒尔茨的期权定价理论，期权市场也发展的更为快速和全面。其他金融理论和市场发展也是如此。
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重新燃起对自然生命系统的好奇!
zjie 2010-3-5 00:04
作为我第一篇在科学网的博客，一直难以落笔。 作为一名70后，这是我第35个春秋的开始…… 小学时代开始接触娃娃电脑，中学时代对物理、数学、模型制作十分的狂热，参加了一些竞赛，本科读了计算机，之后去了电信行业。2000年前后揣着满腔热情开始创业，起起伏伏若干年至今。经历了很多，体验了很多。不知何时，突然重新撩起了对科学研究的兴趣和好奇心，突然震撼于冬日里树木枝杈的形状、震撼于嫩芽突破泥土的一刹那、震撼于没有外界的干扰下一个鸡蛋化学汤发育成小鸡并激活、震撼于自己手指关节在意识驱动下自如的活动…… 仿佛回到中学时，那时不知为什么买了那本《混沌学传奇》，还自己动手用BISIC语言编程实现了其中的一组方程，当参数变化，那种分崩、混乱的现象出现时，激动莫明！那是一种隐晦的直觉和神奇，里面的奥秘无以形容！ 去年重新翻书柜，庆幸那本泛黄的《复杂》之书还在，再一次细细研读。10年前还感觉晦涩的内容，如今确突然让自己获得无法言语的共鸣！于是重新开始自己的第二次读书历程，继续少年时的好奇，遨游于生命、系统、大自然的美妙中…… 熵、混沌、分形、幂律、自相似、复杂、正反馈、太极阴阳…..仿佛有无形的手将他们串在一起…… 引述张嗣瀛院士的文章《复杂性科学，整体规律与定性研究》（2005）中结尾所写： 大千世界间何其相似乃尔！从一叶看宇宙！
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负反馈固然有利于稳定，正反馈却可能酝酿突破
biozhang 2010-2-1 20:08
张星元：负反馈固然有利于稳定，正反馈却可能酝酿突破 自动调节和自主调节主要通过反馈调节来实现。正反馈和负反馈是闭环控制常见的两种基本形式。 工程师们印象最深的可能是负反馈，因为负反馈有利于系统的稳定，在条件成熟的情况下，使外来干扰引起的偏差渐渐缩小而趋于消失；生物学家一般对负反馈和正反馈的都熟悉，普遍对负反馈调节维持生存的作用有深刻的理解，但对正反馈调节对生长、分化、发展的建设性作用知之不深，然而，正反馈似乎是引发变化、意外事件、甚至生命本身继续存在的必不可少的条件，在临界条件下，微小的事件会被扩大和增强，而不是趋于消失；经济学家熟知负反馈，如经济界熟知的报酬递减现象，而对正反馈，如高科技产品生产的报酬递增现象，则知之不多。 此外，工程学领域自动调节对调节对象来说是被动的，因为调节的水平是人为设定的；生物学和经济学领域的自主调节对调节对象来说是主动的，是不以人的主观意志为转移的。 生物系统和经济系统都是复杂系统。正反馈和负反馈复杂地交织在一起构建了它们复杂系统调节网的骨架。不过，经济系统中还叠加了人文因素，因此较生物系统要更复杂些。
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概率与复杂性之一：正反馈
zhouda1112 2009-4-17 18:37
传统经济学家认为，好商品必然会在市场中占主导地位，这是市场的作用。但是细心的人们就会发现，有些商品起初在功能上并没有什么独特之处，只是基于某些偶然因素，被一些消费者选择，渐渐地扩散到整个市场。比如咱们现在使用的键盘。这个键盘标准并不是基于好用，当初的设计者设计它是为了控制人们打字的速度。可现在，所有人都在用这个键盘标准。有人把这种现象背后的机制称为正反馈，用以解释某些组织和机构的涌现。 在网络中，很容易理解正反馈的作用。当你是一个网络新手时，你接受到的是googlesina之类的大网站信息，于是你会优先选择这些著名网站，成为它们的节点。于是，随着新手的加入，这些大网站会越来越大。 当初，正是基于对正反馈机制的运用，Barabasi和Albert提出了一种无标度网络的生成机制，该机制揭示了复杂系统中自组织行为的普遍性。 其实在概率论中，有一个模型，叫Polya urn模型。这个模型就是描述正反馈机制的漂亮模型。设一个罐子（urn）里面有r个红球和g个绿球。每次，我们从罐子里随机拿出一个球，看看球的颜色，然后放回罐子中，并加入c个同种颜色的球。令Xn表示第n步时，罐子中绿球的比例。运用概率论中鞅论的知识，我们容易计算出Xn的极限分布是一个BETA分布Beta（g/c,r/c）。 后来，有许多Polyaurn模型的推广，并且稍微改变一下模型放球的机制，Xn的极限行为会出现非常大的变化。 由于Polya urn模型中的Xn是一个非时齐马氏链，所以在方法上，不能用教科书中处理时齐马氏链的手段处理。鞅被证明是一个有效的方法。
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