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[转载] 关于SEM的使用
热度 1 huguangwei 2010-2-1 22:10
关于CFA/SEM不收敛的问题。 【 spsscsu 2009-8-22 14:40】对可能的原因与方法做一个总结。第一，重新检查数据，确保其中没有缺失数据和空格码。如果有，不要使用默认缺失值（LISREL用 -999999）。用合适的方法比如均值来替代缺失值。第二，如果样本量过小，会导致收敛性问题。如果你的测度项总数小于20，样本量应该至少是测度项总数的两倍。如果你的测度项总数在20与35之间，样本量应该至少是测度项总数的三倍。如果你的测度项总数在34与45之间，样本量应该至少是测度项总数的四倍。如果你的测度项总数大于45，则样本量应该至少是测度项总数的五倍。这些只是一个粗略估计的最低标准。满足这些要求并不能保证一定收敛。第三，检查各列，看有没有重复。有时，在复制数据列时，一个列可能会不小心被重复，这也会导致不收敛。相似地，虽然我们要求一个构件的各测度项相关，但如果相关性过高（比如r0.95），也会导致收敛性问题。第四，检查测度项是否有很高的非常skewness。如果测度项不服从正态分布，也会导致不收敛。第五，避免因果关系构成一个环。比如A是B的自变量，B是C的自变量，C又是A的自变量。第六，尝试把每一个构件中一个测度项的载荷设为1。第七，删除载荷很低的测度项。第八，避免对两个构件的相关性进行约束。 转自： http://www.spsschina.com/archiver/tid-4583.html 当前国内期刊上SEM应用中的常见问题 【辛勤工作 发表于 2009-10-27 15:48 】 我第一次在国内期刊上看到有关SEM方面的文章好象是1999年前后，十年间，SEM方法早已经充斥各级各类期刊，仿佛做实证研究不用SEM就算不得上档次，甚至有人将SEM等同于实证研究，呵呵。 SEM在国内的应用，最早应当是从教育心理学起步的，香港中文大学的候杰泰老师每年都象布道一样在国内各大学讲授SEM的应用，最早听讲的人主要还是教育学或者是心理学领域的研究者，2004年暑假在北师大讲授的时候，好象80%的听课者都是来自于大学里的教育学院，如果没有记错的话，以管理学院的名义来参加的，可能也就是三四所大学。 在2002-2004年前后，北师大的一些老师甚至是博士生，也逐步开始被国内各大学请去讲授，我记得北师大有一个漂亮的骆老师，当时她还是博士在读，我就在两个不同的场合听过她的讲解，当然刚开始还是云里雾里，后来熟悉了再回头看当时的录音和录相，感觉当时的理解力真的有问题，或者说应了那句话纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行抛开教育心理学领域的研究者不谈，管理领域中较早开始应用SEM方法的，清华、西交大、人大等高校算是比较靠前的一批，连续几期暑假学校无疑极大地推动了SEM方法在国内管理学界的应用。记得2002年的时候，一个博士论文用一个普通的SEM模型，就感觉很震撼，哪里会想到现在就连硕士论文里，也开始讨论中介效应、调节变量、数据分层了。 然而，随着越来越多的人的应用，SEM方法也开始由生到熟，并由熟到烂。尽管从整体来看，应用SEM的文章的质量在不断提高，但是可能是由于总量太多的原因，也越来越多地发现数据造假、数据错误甚至是自相矛盾的情况，其中不乏一流的期刊。 考虑到国内学术生态的现状，以及从推动规范的实证研究范式在国内应用的角度，我们对关于SEM应用中的种种问题需要予以谅解，当然有意的学术造假除外，抛弃学术道德的伪造数据甚至篡改结果，不但是对科学研究的不尊重，也是对调查问卷的受访者不尊重。前两天，韩国的某著名科学家被判入狱，这应当是一个很好的警示。 以下，结合我的一点经验，大致讲讲国内期刊在SEM应用上的一些问题或者是不足。这其中不涉及具体的文章，也不涉及具体的杂志，当然更不可能涉及到具体的作者，大家也不要对号入座。我也尽量把自己知道的都写上，但是不保证会写完，呵呵，我不是一个有耐心的人。 需要指出的是，考虑到人大经济论坛在国内学术圈的地位，这其中牛人很多，统计学的泰山北斗可能也随时会寄情于此，所以我的一点浅见，难免会让大家耻笑。因此特意注册了一个新ID，牛人们如果认为我错了，也可以随时指正，共同提高才是我发本贴的终极目标。 以下可能涉及的方面包括： (1)关于问卷调查的样本量，潜变量题项的数量 (2)大与小的模型与合适与否的模型 (3)统计显著的含义 (4)论文中应当给出的统计结果 (5)模型如何解释，什么算是过度解释 (6)数据的正态性是否是必要的 (7)为什么SEM有助于将问卷调查研究变成伪科学 (8)怎样判断一篇文章是否伪造了数据 (9)关于提高学术文章质量的一点想法: 由于有些资料在家里，如果引用的地方有错，我会在确认后修改 刚才有朋友在QQ上给我说：不能带坏年轻人。呵呵，所以尽管我看到了许多不好的做法，但是我想还是不要在这里把这些不好的方法公开吧。但是如果不公开呢，又确实对国内期刊上某些人的做法表示气愤，纠结中。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ （一）关于问卷调查的样本量 教育科学出版社出了候杰泰的一本书，上面关于样本量有较为详细的说法，但是至于究竟多大的样本才是合适的并没有给出定论，只是列举了许多学者的观点，有说150，有说200起步的，也有说500以上，甚至是1000也不算多的。其实，侯老师没有给出定论是对的，模型不同，所需要的样本容量肯定是不同的。由于SEM脱胎于线性回归，是路径分析和因子分析的联合体，因此我们可以从上面这些方法中寻找理论依据。 共所周知，线性回归要求：基本要求的样本容量，一般经验认为：n 3(k+1)才能满足模型估计的基本要求。 n 3(k+1)时，t分布才稳定，检验才较为有效. 其中K是检验变量的个数。由于SEM模型中，需要估计的变量的个数与潜变量（观测变量）的个数以及路径系数的多少有关，对于一个内生潜变量一个外生潜变量的全模型来说，如果每个潜变量包括三个观测变量，那么需要估计的变量个数大约是13个（6个载荷系数，6个残差，1个路径系数），这样就需要至少40个样本量。对于一个最简单的模型都是这样，就更不用说再复杂的全模型了。 因此我的观点： 1）样本容量是根据模型的复杂程度来定的，原则上不能低于待估计变量的2倍，或者是观测变量的8到10倍；否则模型要么不收敛（协方差矩阵不正定），要么得出的参数不稳定（由于我们在论文中仅呈现一个模型输出结果，因此很多人对于参数不稳定没有概念）。我曾经见到过只用42个企业样本做SEM模型的文章，发表在2004年的某学报上，我很奇怪他的模型居然能收敛。 2）在人力物力可能的情况下，收集尽可能多的样本是值得的。样本容量越大，在做数据清洗和模型修正时将会有更大的余地。如果你够狠，可以收集到的样本量够多，你甚至还可以数据分组，从而发现更多的创新点。 3）很多人样本容量不够，就用当前的样本容量计算出一个协方差矩阵，然后在程序中修改样本容量，原来是100的，改成300。这种事情我听过好几次，应当还有人在继续做。其中有什么坏处，呵呵，在这里我就不讲了，反正是某个参数下降，然后在论文中没有胆量报告，或者干脆修改输出结果。 （二）观测变量的个数问题 通常认为，观测变量不宜太多，当然也不宜太少，推荐是3-5个。但是具体的原因是什么，许多书籍对此都语焉不详。 事实上，与样本容量相同，观测变量当然是越多越好，潜变量对应的观测变量越多，说明对潜变量的描述越全面，然而，观测变量越多，模型就越复杂，通过检验的可能性就变差，同时对样本容量的要求也越高，在客观上增加了调研的难度。 由于SEM要求变量服从多元正态分布，所谓多元正态分布，并不是每个变量都服从正态分布就可以了。每个变量都服从正态分布，并不保证整体服从多元正态分布。但是在单个变量都服从正态分布的情况下，变量越多，整体服从多元正态分布的可能性就越高，因此从这个意义上来讲，当然是观测变量越多越好。 在实践操作中，观测变量多，模型操作的余地就比较大。通常一个潜变量对应的若干观测变量在经历了信度、效度（汇聚、区分）正态性等等前测后，总会有一些观测变量会被删除，如果自己的观测变量少于3个，这种删除变量提高模型质量的做法就很难进行。 我个人认为，问卷调查时，观测变量不得少于5个，以6-8个为佳，在完成数据前测之后，至少要有5个变量。事实上，观测变量多了总比少了强，多了可以删，少了可就难办了。 当然，对于以量表形式测量的潜变量来说，即使很简单的量表，通常也有5个以上的题项。但是对于一些没有成熟量表的概念来说，创造出6-8个题来测量还真不是一件容易的事情。这时候，就要用到心理测量的知识和方法了，此处不予赘述。 需要指出的是，在保证题项多于3个的基础上，还要保证题项的平衡，即模型中，不同潜变量对应的观测变量的个数最好比较接近，如果相关太多，会影响模型的质量和稳定性。 有不少文章中，一个潜变量只有两个变量，甚至只有一个观测变量，这是肯定不可以的。侯杰泰的书上详细说明了对于单变量的潜变量在处理时，要注意的一些问题。不难看出，由于需要指定部分载荷系数，因此模型的可信度将受到影响。 题项太多了怎么办，这又是另外一个问题：题项合并，这个我在后面会予以说明 我的QQ：99847730，欢迎交流，批评指正。 按： 原来以为这个系列贴会有比较多的人关注，现在看来看的人不多，回复的就更少了，呵呵，有点失望 如果有人愿意做更深次的讨论的话，可以联系我 QQ：99847730 Email: tozhouyy@126.com （三）模型的大小与合适的模型 尽管已经有越来越多的人认识到，SEM只是一个工具，应用时相关实证模型的理论基础才是最重要的。但是在国内期刊的论文中，还是明显能够看到为应用而应用的情况。就好象前面有一个帖子问SEM能够用于面板数据，先不说能用不能用，单就是这种思路就有问题，如果论文中应用的是面板数据，当然应当是问面板数据用什么方法来求解比较科学。为数据找科学的方法，而不是因为熟悉了一个方法，就想尽办法来应用它。 实证研究中，永远都是理论是第一位的，逻辑推理是第二位的，模型构建是第三位的，统计方法是最末位的。 用过线性回归的朋友都有过这样的印象，同样的数据，如果一次列入比较多的自变量，模型通过的可能性就会比较低，如果列入的变量比较少，甚至只有单自变量，则能够通过检验的可能性大大增加。对于SEM来说，同样存在这样的问题。 经常有人问我：我的模型（假设）通不过检验怎么办？我答：把模型做简单点。也许这是唯一简捷的方法。不可否认，一个复杂的模型确实很有震撼力，但是面对一堆较低的指标，通常也是很尴尬的事情。 然而，我的意思并不是让大家都做简单的模型。相反，在大的模型能够通过检验的情况下，尽量还是用大的模型。大的模型包含了多的潜变量，它相当于把所有的研究变量纳入一个系统中研究，而如果拆分成一个个小的模型，只能研究在不考虑其他变量的情况下，小的模型中所涉及到的变量之间的关系。 一个不得不面对的问题是：一个假设，如果放在大模型中检验，结果显示通不过，但是放到小模型中检验，却通过了。我们该相信谁？ 我的观点：如果理论支持复杂的模型，我们就应当以大模型的结果为准。而如果你想创新理论，则不妨先从小一点的模型做起，再逐步放大模型的规模。 那么，什么是合适的模型。一个合适的模型，至少应当满足以下条件： 1）模型的建立有明确的理论支持； 2）模型中的变量应当包括该研究中大多数变量； 3）模型所涉及到的边界是清晰的（什么是模型的边界，这是个很抽象的概念，大家意会吧） 4）模型中的假设应当有超过一半是显著的（否则你的理论肯定是有问题，或者模型的边界不够清晰，比如你把一些关系不大的变量也纳入模型中了） 5）模型的输出结果是可解释的，即使是未通过检验的假设，也有尽可能合理的解释。 颇为遗憾的是，在许多论文中，我们只能看到作者呈现的最终结果，至于模型被检验、甚至是被修正的过程，限于篇幅或者其它众所周知的原因，都没有报告，我们无法判断模型是否是合适的，有时甚至难以判断模型是否是边界清晰的。有的作者甚至只呈现出一个输出结果，连这个输出结果是用大模型还是小模型输出的，都没有办法判断。 还有一些作者，在学位论文中，用了一个大的模型，然后把这个大模型分拆成若干个小的模型，分别发表出来，有时路径系数甚至都是相同的，呵呵 还有一些更夸张的做法：比如假设是一条一条验证的，然后自己手绘一个SEM模型图，把一条一条验证的结果同时绘在这张图上。 对于大模型与小模型的检验结果相矛盾这个问题上，我想值得统计学家来研究一下。以上我的想法仅供大家参考，谢谢 （四）统计显著的意义 统计显著，实证研究不得不面对的一个问题，也是许多研究者一直努力想得到的东西。由理论分析提出了一个好的假设，通过辛苦努力得到了足够数量的样本，然而最后检验的结果却是不显著，望着SEM图上的红色，我相信许多人都有被人当头一棒的感觉，说日月无光、天地变色有点儿严重，但是心情低落那是肯定的。 实证研究中的显著性水平一般有三个（0.05、0.01、0.005），当然也有到0.1或者0.001的，但是最常见的也就是前两个，其中尤其以0.05的显著性水平是用得最多的。在SEM的模型检验中，用得最多的是T检验，众所周知，由于T检验对于自由度来说并不太敏感，当自由度在30以上时，t的临界值（双侧）在2左右，当自由度趋向无穷时，t的临界值（双侧）在1.96，也差不多是2。因此实际上我们辛辛苦苦做调研，做统计分析，都是为的这个2。所以我的一个爱开玩笑的朋友笑称：确实我们的努力目标都是2，呵呵 不开玩笑，我们来看看统计显著的意义。由于T检验是SEM当中最重要的检验，因此我们这里只分析T值，学过统计学的同学都知道，T值是拟合参数与标准差的比值，举个例子： 某载荷系数是1.033 标准差是0.068，T值是15.307。---------我曾经看过不止一篇论文，其中标记的载荷系数、标准差与T值居然没有任何关系，呵呵---------再次提醒，我不是教大家造假，关于如何辨别伪造的数据，我后面会多少讲一些辨别的方法。 那么，如果某条路径没有通过检验，那么是不是就一无是处呢？或者反过来，如果一条路径通过了检验，那么是不是就值得欢呼雀跃呢？ 首先，我们来看一看统计显著的定义是什么，讲到统计显著，就不得不提到假设检验，正是有了假设检验，才有了显著性。在假设检验时，我们总会设定一个零假设H0对照，在T检验中，我们通常设计的H0是：两个变量没有关系（类似的表达），然后由此进行计算，结果发现如果按照两个变量没有关系去推，会产生矛盾，由此来否定H0，于是就说明两个变量之间有关系。这实际上是一种反证法的思路。 如果我不是在偷换概念的话，上面的表述是不是可以简化成为：所谓显著性，是跟完全没有关系在比较，是显著的。就好象我有1000，钱虽然不多，但是如果跟路边的乞丐去比的话，我还是算一个显著的富人。 我想我是讲清楚了。统计意义上的显著，从实证的角度来看，只是一个较低的要求，因为这里的显著，是跟完全没有关系的标准在比较。而真正意义上的显著，是要追求可解释。这才是我的观点。 举例来说，如果你的路径系数为0.10，如果标准差足够小（例如为0.05），这样你的T值是2,是显著的，但是，这0.1的路径系数，是不是值得你去大书特书？是不是值得你去欢呼雀跃？你有没有能力去解释两个变量之间0.1的路径背后隐藏的理论和实践依据？ 一个在相关分析中经常听到的标准可以作为辅助材料来理解我的观点。通常认为0.7以上的相关系数为强相关，0.3-0.7为中等相关，0.3以下为弱相关。事实上，对于0.3以下的相关系数，通常也能够通过检验，但是我们实在难以解释0.3以下的相关系数能有什么意义。（A与B相关系数为0.7，只代表彼此能够解释对方49%的信息，如果为0.3的相关系数，由只能解释对方9%的信息，这样的相关系数要它何用？） 现在再来回答上面问题的另一半：如果路径系数通不过检验，该怎么办？如果你的路径系数足够大，但是t值太低以至于通不过检验，那么显然，路径系数对应的标准差太大了，这时降低标准差通常可以提高t值。如何提高t值？ 呵呵，标准差太大，意味着什么？显然是涉及到的潜变量对应的观测变量离散性大，它等价于，不同受访者对同一问题的看法差异明显，它又等价于，受访者身份有可能是一个调节变量，它又等价于，你或许可以做模型分组（当然样本容量要足够大），它又造价于，你可能要有一个全新的发现。好了，一个新的创新点出台了，论文的亮点又多了一个。 以上分析，我来总结一个我的观点： 1）统计显著只是一个较低的要求，通过了应当考虑如何解释，通不过可能说明其中包含创新点； 2）无论何时，不要数据造假，因为你可能失去了一个很重要的发现，也许这个发现将会以你的名字命名； 3）数据是死的，理论和逻辑推理才是鲜活的。 4）最后一点，我不是学统计的，上面的观点请统计大牛来进行更严密的解释。 论文中应当给出的统计结果 这，原本不是一个问题，但我还是想要说几句。 在论文中（包括学位论文和期刊论文）应当报告哪些统计结果，在我能力所及的检索范围内，还没有发现较权威的说法。通常认为，科学论文（无论文科还是理科）报告的细节应当以能够复现为原则，即别人可以根据你的论文中提供的研究方法和步骤，重现你的所有研究过程对于理工科，这是完全可能的：纯净水在一个标准大气压下，加热到100摄氏度，水会沸腾。这个实验结果，对于任何一个实验者，无论是英俊的张三，还是丑陋的李四，无论是儒雅的杰克，还是鲁莽的约翰，只要他愿意重复这一实验，他一定会得到相同的结果。我们把这种现象称为学术研究的可复现性。显然，社会科学比如管理学，并不具备这种性质。 尽管实证研究范式为管理学提供了一种尽可能科学化的研究路径，让人可以窥探管理中科学的一面（艺术的一面有其他的路径来展现），但是我们不得不承认，管理的科学的一面，仍然无法跟理工科中的科学相类比。举例来说，如果要对领导风格进行测量，也许张三进行研究时，受访者正因为领导刚刚表扬过自己，因此普遍对领导给予较高的评价，而李四想复现这一研究时，受访者可能因为领导刚刚批评过自己，从而对领导给予较低的评价。从更宽泛的角度来讲，我们再现某项研究时，基本上无法找到原始的受访者，这就给再现管理研究造成了某种不便。 管理学是直接或间接以人为研究对象的学科，因为人具有不可测的特征，因此（至少我认为）管理学，它是一门伪科学：不可验证的科学，不是伪科学，又能是什么？管理是科学，也是艺术，不知道大家注意没有，这句话实际上将艺术与科学对立起来了，艺术不是科学，上海交大的教授 江晓原 就直言不晦：艺术，从本质上讲，是反科学的。呵呵，如果可以替换的话，上面这句话或许可以表述成为管理是科学，但是本质上也是反科学的。哈哈。。。有意思 我好象扯远了。回过头来，作为一篇管理类的学术论文，尤其是以实证为主要研究范式的论文，需要提供哪些材料，以便证明自己的研究是可复现的，是正确的，或者是科学的论文，而不是一篇艺术作品？以下我谈谈自己的观点： 通常，受篇幅限制，研究者在撰写自己的学术论文时，通常有意无意地忽略某些细节。以SEM为例，现在应用这种方法的学术论文可谓汗牛充栋，但是能够做到很清楚地交待所有的细节的论文，少之又少。一篇SEM的文章，到底需要交待哪些结果呢？ （1）实验设计。即进行此项研究所有的背景材料、问卷设计发放回收的过程； （2）全部原始数据。没有原始数据的论文，基本上可以认为是不可信的。在使用sem方法时，有人给出了协方差（相关系数）矩阵，但是我还是认为，原始数据不是清洗后的数据，是最重要的。 （3）所有的数据清洗、筛选过程，在必要的时候，给出删除或修正某个题项的理由。 （4）模型及所有输出结果，虽然它内容很多，但是我认为给出模型所有的、而不是部分的输出结果，是很重要的。具体理由我后面会说明。 （5）即使模型被数据较好地拟合，但是还是请谨慎地进行解释。如果方便的话，不妨加上这么一句：这一结论，在本次研究所涉及的受访者中，得到了很好的验证。更大更广范围的适用性，本研究保持谨慎的乐观。切不可认为这一结论已经可以放之四海皆准了。 讲到这里，有人可能会说：如果这样的话，一篇文章不是要有几十页了。国外的论文也没有要求交待得这么全吧？。我需要解释一下：我的意思是期刊应当建立一种机制，投稿者必须提供一项研究所有的数据及流程，这样的稿件才能被送审，而且送审时要把所有的数据及资料全部提供给审稿人。如果审稿通过，在发表时，可以只发表必要的部分，但是数据及论文相关资料必须备案待查至少五年。 在目前的体制中，审稿人只能判断论文的规范性，对于论文结论的真实性通常无法判断，当然，还有另外一种情况，就是审稿人看不懂论文这种论文通常比较容易得到较高的评价。在实证研究范式的论文中，通常论文的规范性都很好，这样的话，论文的真实性就更为重要的。 在我看到过的论文（基本上都是实证类）中，基本没有人提供原始数据，很少有人提供数据来源，也很少有人提供数据拟合过程，即使是拟合结果，往往也是报告较好的拟合指标而省去明显不好的指标。可以说，凡是报告出来的，都是好的，而不好的，天知地知你知，我，不知。 最后一个问题，有了原始数据，有了完整的结果，那这篇文章就一定是可信的吗？ 答案肯定是否定的。侯杰泰在介绍SEM方法时，曾经说过SEM方法的一个优点。他说，如果你试图通过伪造数据来达到较好的拟合结果的话，那难度好比是从天上掉下一堆砖头，而这一堆砖头恰好堆成了一堵墙。呵呵，确实，由于SEM方法的内核不为大多数人掌握，因此无法在事先有预期的情况下，通过改动数据实现自己的目标，只能有一个倾向性的措施。 但是，。。。。如果有一天我们发现，原始数据也可以伪造，那么究竟我们还能够相信什么？ 就在刚刚，我的一个朋友在QQ上对我说：学术研究，其实是个良心活儿。我顿悟，对啊，与其处心积虑地去伪造数据，还不如净下心来好好做好自己的研究，那样良心才会心安的。 只是，有的文章造假的水平实在是太低了。 本文来自: 人大经济论坛 详细出处参考： http://www.pinggu.org/bbs/viewthread.php?tid=595361page=1 以上作为今天在学习SEM中的一点笔记，自己仍在摸索之中，自觉很受启发，但还提不出什么想法，记录下来以备需时参考。也共同行品鉴。
个人分类: 时间漫谈|6965 次阅读|1 个评论
知识能力与信息能力模型的构建及其关系研究
yuliping 2009-12-6 09:28
知识能力与信息能力模型的构建及其关系研究 朱强 俞立平 扬州大学 扬州职业大学 本文发表于2009.10《情报理论与实践》 摘要：本文构建了知识能力与信息能力模型，将信息安全与知识产权保护纳入能力范畴。认为知识能力和信息能力是个体或组织必不可少的基本素质，二者存在着紧密联系，知识能力对个体或组织的要求比信息能力高。对信息应该从广义的角度加以界定，试图用指标体系对知识或信息能力进行测度是不合适的。 关键词：知识能力 信息能力 模型 1 引言 知识能力和信息能力是组织或个人赖以生存和发展的最重要的两项能力，对其内涵和作用机制进行深入剖析并加以比较，有利于理解知识和信息能力的本质，促进个体或组织充分利用信息资源，加强学习和创新，从而在竞争中处于有利地位。 知识能力的出现并不是一个专有名词，关于知识能力的系统研究较少， Cohen D.(1998) 认为知识能力是反映知识吸收和转化效率的重要指标，其涵义是指知识拥有者具有的以知识为核心的各种能力的综合。 Slade A.J. 、 Bokma A.F.(2001) 认为知识能力根据知识拥有者的不同可分为个体知识能力和组织知识能力。 Senge P.M. （ 1990 ） 博士的《第五项修炼建立学习型组织的艺术与实务》问世以来，组织学习与学习型组织随即成为工商管理实践与理论界最热门的术语，学习能力作为知识能力的一部分一直受到重视，对于组织和个体学习能力的界定、评价等也有一些研究，但总体不多。 　 信息能力一词最早被提出是在 1974 年美国图书情报学全国委员会上。信息产业协会主席 Paul Zurkowski （ 1974 ） 在所提交的一份协议书中建议：在以后的几十年内将在全国范围内使全民达到信息能力这一目标。他将信息能力定义为所有经过训练的在工作中善于应用信息资源的人称为具有信息能力的人，他们知道利用多种信息工具及主要信息资源使问题得到信息解答的技术和技能。美国图书馆协会（ 1989 ） 在信息能力总统委员会的报告中指出：一个人要具有信息能力，就必须能认识到何时需要信息和具有查寻、评估和有效利用所需信息的能力，而那些真正具有信息能力的人是知道如何学习的。这一概念包含了信息能力的基本方面，因而为广大公众所接受。由于信息能力最早由图书馆情报学界投入，因此，许多研究将其界定为图书情报信息能力，范围相对较窄，其实信息是普遍存在的，本文研究的是广义信息能力。 信息是经过加工处理的有用数据的集合， 信息是反映事物运动的状态及其变化方式的，知识则是研究事物运动的规律的。只有通过对信息的加工，才能获得知识。相反，没有信息，也就谈不上知识。可以说，知识是信息升华的成果，也是一种浓缩的系统化了的信息，知识来源于信息，知识包括科学、技术、管理等诸多方面，因此知识和信息之间存在着紧密的联系。 总体上，对知识能力的内涵、机制等方面的研究较少，对信息能力的研究虽然较多，但对其内涵的系统研究也不多。随着时代的变迁，信息安全及知识产权保护能力也应该作为重要因素加以考虑。由于知识和信息之间的紧密关系，本文首先构建信息能力和知识能力体系模型，分析信息能力对知识能力的影响，在此基础上，进一步分析信息能力与知识能力的关系。 2 信息与知识能力体系结构 2.1 信息能力模型 信息获取意识 信息获取技能 处理维 信息分析能力 应用维 信息传播能力 信息应用能力 效果 效率 信息分析技能 信息安全能力 图 1 信息能力模型 信息能力模型见图 1 ，根据信息接受和处理应用的流程，将信息能力分为三个方面： 第一是信息的潜在维，包括信息获取意识以及信息获取技能，信息获取意识是个泛指概念，指信息接受者对各种各样信息的需求动机，人是社会人，对信息有着本能的需求，但不同的人对信息的需求程度是不同的。信息获取技能是指信息接受者掌握相关信息获取设备和手段的能力，如互联网的应用能力、一定的文化程度等。 第二是信息的处理维，包括信息分析能力和信息分析技能。信息分析能力是组织或个体最重要的素质之一，当今世界是信息大爆炸的时代，无时无刻都充斥了各种各样的信息，如何对这些信息进行分析处理，去伪存真，对信息接受者的要求很高。信息分析技能是信息分析工具及分析方法的综合应用能力，如计算机及相关软件的使用，这一点对组织而言尤为重要。 第三是信息的应用维，包括信息的应用能力、传播能力和安全防范能力。掌握信息是为了应用，如果获取信息应用程度低，效果差，就不会对信息接受者形成良好的刺激，从而削弱其信息需求，形成信息能力退化。当然，如果信息接受者信息应用能力低，不管他信息接受处理水平多高，也不能说他信息能力强。信息传播能力和信息安全能力正好是一个问题的两个方面，对于一些具有公共产品性质的信息，如果其传播对组织或个人本身没有负面影响，但是能给他人带来益处，那么信息接受者应该主动进行传播。而信息安全防范能力是对组织或个人重要的信息（情报）一定要加以保护，防止传播扩散，信息防范能力作为信息能力的一个重要组成部分还没有引起学术界的重视。 需要说明的是，对信息的应用必须从广义的角度加以界定，信息本身会给信息接受者带来刺激，如鼓励、愉悦、悲伤等，信息和物质财富一样能直接给居民带来满足，这都是广义的信息应用。 对信息能力加以评价，必须从两个方面进行考察，一是效率，即信息获取应用的速度是否较快，信息搜集的成本是否低廉等，过时的、昂贵的信息价值是有限的。二是效果，主要针对信息处理维与信息应用维，信息能力效果好的，其信息质量高，应用后取得的成效大。 从以上分析也可以看出，对信息能力进行评价，采用指标体系等定量方法是很困难的，因为信息获取意识、信息处理能力根本无法直接衡量，但可以从信息的应用间接评价信息能力，但这就不是信息能力评价了，而是信息应用、信息化、决策能力等评价，一些学者所做的区域或国家信息能力评价，实际上就是信息化评价。 2.2 知识能力模型 知识获取意识 知识获取识别 进行维 学习能力 应用维 知识创新能力 知识应用能力 效果 效率 知识产权保护 图 2 知识能力模型 参照信息能力模型的构造方法，基于知识获取应用的流程，构造图 2 的知识能力模型，同样分为三个方面： 第一是知识的潜在维，包括知识的获取意识和所要获取知识的识别。知识获取意识是对新知识的渴求，愿意不断地进行学习；知识获取识别是对即将学习的知识评价分析决策的能力，这是知识获取的方向和原则性问题，它决定了知识学习和应用的效果，是最重要的第一步。知识获取识别包括两个方面，一是知识本身是否是性价比最好的、较先进的。二是该知识是否适合组织或个体，能发挥知识接受者的特长和充分利用现有资源。知识获取识别非常重要，涉及到知识学习的方向和战略，如果知识识别出了偏差，就会影响到知识学习和之后的知识应用，同时会带来人力和物力的极大浪费。日本家电业在高清晰度电视领域的知识识别就出现了偏差，投入了大量精力研制模拟技术的高清晰度电视，并且已经取得了相当成效，整个系统几近完成并且投入试播，结果发现方向错了，当今 IT 技术全部是数字化方向而非模拟技术，只得从头再来。对个体而言这种情况更为普遍，一个学生所学专业可能并非是他所擅长的，导致学习不感兴趣，学习效果差。 第二是知识的进行维，即学习能力，关于这方面的研究较多，不再详述。 第三是知识的应用维，包括知识应用能力、创新能力、知识产权保护能力。知识获取的目的是为了应用，良好的知识应用能够刺激知识获取意识，形成知识能力的良性循环。知识创新本质上也是知识应用的体现，创新都是建立在前人知识的基础上的，没有对前人知识的学习，也就没有创新，但是，如果仅仅依靠前人的知识而没有创新，那么知识应用的效果也是有限的，所谓专利成果、专有技术等都是知识创新的成果，是组织或个人的核心竞争力。知识产权保护作为知识能力的一个重要组成部分在学术界同样没有受到关注，其重要性众所周知。 对知识能力的评价，同样应该从效率和效果方面进行衡量。效率反映了学习的速度、创新的速度、应用的速度等、学习的投入等；效果反映了知识应用所带来的成效。同样，对知识能力的评价采用定量方法是困难的，因为知识获取意识、知识识别能力根本无法直接衡量，一般只能采取定性方法进行研究。 3 信息能力在知识能力体系中的作用 应 用 维 学习信息获取 知识信息评估 综合信息应用 知识能力 信 息 结果信息反馈 组织个体 信息能力 图 3 信息在知识能力模型中的作用 在构建了信息能力与知识能力模型后，可以进一步分析信息能力在知识模型中的作用，见图 3 。 任何个体或组织都同时具有知识能力与信息能力，信息在知识能力体系中占有十分重要的地位。在知识能力的潜在维，需要搜集大量的知识信息，并对这些信息进行分析处理，作出知识获取决策，另外知识意识本质上也是在各种知识信息的基础上产生的。在知识能力的进行维即学习过程中，需要搜集各种各样的学习信息，并加以应用。在知识能力的应用维，需要对各种各样的信息进行综合分析处理应用，以发挥知识和信息的作用，知识的应用离不开信息。从信息量的角度分析，知识的应用维需要的信息量是最大、最全面的，也是信息能力主要发挥作用的场所。对知识应用结果的反馈信息要加以分析处理，以不断调整组织和个体的信息能力与知识能力。 信息能力与知识能力是密不可分的，信息的应用离不开知识能力，知识的应用离不开信息能力。信息的获取、保存、传播、应用等各个环节，需要相应的信息处理知识和技术，而掌握这些手段本质上需要知识能力。而知识的识别、获取、应用都离不开大量的信息，需要个体和组织拥有较高的信息能力。信息发挥作用必须通过知识能力为媒介，没有知识能力，根本无从谈及信息的应用，也可以将信息理解为知识应用的原材料。 信息应用的效果取决于知识能力。同一信息被不同接受者获得后，所发挥的作用相差很大，部分信息接受者甚至认为该信息价值不大而废弃，对于信息接受者而言，其知识能力越高，信息发挥的作用也越大。 知识能力与信息能力成正比，一般而言，个体或组织的知识能力越强，其信息能力越强。提高知识能力或信息能力的方法本质上是形成信息和知识能力的良性循环，即获得信息和知识后加以应用取得良好的效果，从而激励组织和个人进一步获取新的信息和知识，并且增强信息意识和知识意识。 4 信息能力与知识能力的比较 4.1 对创新的作用不同 根据熊彼特对创新的定义，创新包括引入一种新产品、采用一种新的生产方法、开辟新市场、获得原料或半成品的新供给来源、建立新的企业组织形式。信息对创新的作用是浅层的，而知识对创新的作用是革命性的。即使有新的市场或新的原材料供给来源信息，作出决策仍然取决于知识能力的高低。致于采用新的生产方法、新产品、新的组织形式则更多地取决于知识能力。 知识虽然是通用的，但同样的知识被不同人掌握后发挥的作用相差很大，知识应用本质上是知识接受者将所获知识与自己的环境、资源、特长进行融合的过程，因此知识应用过程本质上也是创新过程。 4.2 获取能力差异 信息媒体众多，信息源分布很广，信息的理解较为容易，只要有较强的信息意识，即使获取信息的渠道、方法、效率不同，但一般总能获得自己所需要的信息，因此信息能力的个体差异较小。与信息源相比，知识源有限，知识分工较多，体系复杂，不同接受者的学习能力各有所长，因此不同个体知识能力相差很大。 4.3 对环境和资源依赖不同 信息能力和知识能力对环境和资源都有所依赖，但强度不同。由于信息媒体众多，相互之间存在替代性，加上大部分信息是准公共物品，获取信息成本相当低廉甚至为零，此外随着信息工具的普及，价格降低，拥有和掌握信息工具也成为普遍现象，因此信息能力对环境的依赖相对较低，对组织或个体的资源要求不高。 知识能力对环境和资源依赖较大，为了获取知识，奔走于异国他乡是正常现象，学习知识需要投入大量的成本、时间和精力。 4.4 时间不同 信息从获取到利用的周期一般较短，而知识从获取到利用的周期一般较长。时间的差别主要在进行维，信息获取分析一般较快，知识学习过程一般较慢。需要说明的是，由于信息和知识的应用都需要一定的外部条件，因此获得信息或知识后暂时不用的情况也非常普遍。 5 结论 无论是信息能力还是知识能力，都应该是哲学层次上的界定，而不能仅仅局限于图书馆情报学领域，同时应将信息安全能力纳入信息能力范畴，将知识产权保护能力纳入知识能力范畴。构建知识能力与信息能力体系并加以比较，可以从深层次分析其动态机理，信息能力与知识能力是组织和个人必备的两种基本素质，是其生存和发展的基本条件，二者存在着密不可分的关系，知识能力对个体和组织的要求要高于信息能力。对信息能力与知识能力进行定量评价是很困难的。 参考文献 Cohen D. Toward a knowledge context ： report on the first Annual U.C. berkeley forum on knowledge and the firm . California Management Review ， 1998(3):22-39. Slade A.J. Bokma A.F. Conceptual approaches for personal and corporate information and knowledge management . Proceeding of the34th Hawaii International Conference on Systems Sciences . Hawaii ： USA of IEEE Pub ， 2001(1):1-17 Senge P.M. The Fifth Disciline ： The art Practice of the Learning Oranization . Doubleday ， NewYork ， 1990 Zurkowski P.G. The information service environment relationship and priorities . National commission on libraries information sciences, 1974(6) American library association. American library association presidential committee on information literacy: Final Report (1989). 基金项目：江苏省教育厅哲学社会科学基金项目（ 06SJD790025 ） 潜 在 维 知识能力模型 信息能力模型 PDF文件下载 进 行 维 潜在维 潜在维
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转载Human flesh search engine virtually lynches people with unbecoming behaviour
fierykylin 2009-11-15 10:25
New Delhi, July 5 (ANI): A search engine named Renrou, which literally means human flesh, is the new judge and jury of angry netizens as it virtually punishes people with unbecoming behaviour. The search engine involves thousands of individuals, all mobilized to dig out facts and expose the baleful glare of publicity. The Internet and conventional search engines are used for the purpose. In 2001, a netizen posted the photo on Mop of a girl, claiming her to be his girlfriend. However, Renrou helped other web users find out that woman was Microsofts model Chen Ziyao, and her personal information was later used to expose that man. A 41-year-old nurse named Wang Jue was suspended from her job when netizens using Renrou dug out her personal details while probing a video that showed her stabbing a kitten in the eyes with her high heels, and crushing its head. There was observed a peak of Renrou searching when a husband whose wife committed suicide because of his betrayal, a man who disrupted torch relay in Paris, and a girl from northeastern China who dared to criticize those affected by the massive earthquake became targets. Those who mistreated the vulnerable are likely to incur the hatred of netizens, Chinese news agency Xinhua quoted an online freelancer nicknamed Ayawawa, who herself was involved in a search for a disloyal husband, as saying. I just want them to be punished, she said, adding that according to Chinese law, such behaviour, although immoral, invite no legal punishment. When a girl from a college in Chongqing municipality said on the Internet that the May 12 earthquake was interesting, her mother and teacher started to receive cursing and threatening phone calls from angry netizens, forcing the girl to suspend her schooling. The China Youth Daily recently surveyed 2,491 netizens, and found 79.9 per cent of them to believed that Renrou search should be regulated. While 65.5 per cent thought it might become a new way of venting anger and revenge, 64.6 per cent said that it was infringing privacy, and 20.1 per cent feared that they could become a target. Ayawawa also agreed that some targets were just scapegoats for netizens to vent their anger in daily life. The survey also revealed that 24.8 per cent of those polled supported legislation to restrict Renrou searches. (ANI) Read more: http://www.thaindian.com/newsportal/health/human-flesh-search-engine-virtually-lynches-people-with-unbecoming-behaviour_10068100.html#ixzz0WtIhpZJ2
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该模型建在何处?我好象见到过!
wdfzacw 2009-11-5 09:55
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理性利己人之间的社会合作博弈模型
tianli99 2009-10-27 17:38
working paper 001 理性利己人之间的社会合作博弈模型 : 市场经济体制的微观经济学理论基础探索 武爱 Aiwu5@sina.com.cn 摘 要 ：市场经济体制是以市场自由交易为微观基础的体制，市场交易的机制或原理是实行市场经济体制的一个重要理论依据。本文提出一个不同于 Gintis 的合作博弈模型，这个模型主要是以市场经济的交易均衡理论为基础构建的 。研究初步表明：即使是非血缘关系的理性利己人之间也可以通过市场交易的方式实现利己与利他的有机统一，从理论上解释说明了市场经济体制通过交易能够使交易的双方实现互惠互利、共同进化的原因。可以认为市场交易机制——这种理性利己人之间的合作博弈模型正是促进社会分工形成现代化产业、城市化经济的一个由来，也是人类社会能够区别于其他动物得到持续和谐进化的一个理论原因。 关键词 ：理性；利己；利他；交易；分工；合作博弈；模型；社会经济学；演化经济学 Social Cooperation Game Model between Rational Agents: The Basic Exploration on the Mechanism of Market Economy Ai WU Aiwu5@sina.com.cn School of Management，Dalian University of Technology，Dalian 116023, China Abstract : Transactions are the most common phenomenon in market economy. But in theoretical research, modeling a transaction is a complex problem unsolved. In this paper, firstly, natural rationality (A) is defined as nonlinear function of agent’s benefit (B) and cost(C). Secondly, two basic definitions of neutrality value system for market economy are constructed: seller value and buyer value. Thirdly, value equilibrium of a bargaining game is modeled when the seller value is equal to the buyer value, and equilibrium price solution in a transaction is obtained. Finally, the relationship between transaction model and social order is analyzed. Keywords : rational model; market transaction; value equilibrium; social order; cooperation game working paper001, 参加河南大学承办的2009年度制度经济学年会
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The Basic Model of Transaction Mechanism
tianli99 2009-10-17 13:12
exchange, trade, transaction,bargaining,market interactive mechanism: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4680808
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看看人家如何为一条裤子讨价还价吧, 经典搞笑片
tianli99 2009-10-16 20:46
顾客：老板，请问这条裤子多少钱？ 老板：180元，广州正宗货，要不要？ 顾客：我先看看 老板：别看了，东西是好东西，给你优惠点170元。 顾客：这也叫优惠啊？ 老板：呵呵，好吧就140元，这回可以了吧。 顾客：哈哈哈哈，我笑！ 老板：你笑什么，难道嫌贵？ 顾客：不，何止是贵，简直就是用水泵抽我的血！ 老板：哪里有那么夸张，看你是本地人就120元吧。 顾客： 老板：你不会还嫌贵吧，我最多只挣你几块钱。 顾客：不，我没有说贵，这条裤子值这个价钱。 老板：你真有眼光，快买吧。 顾客：裤子是好裤子，只是我口袋里的票子有限啊。 老板：那你口袋里有多少钱啊？ 顾客：90元。 老板：天啊，你开玩笑，赔死我了，再添10元。 顾客：没的添，我很想给你120元，可无能为力。 老板：好吧，交个朋友，你给90元拉倒。 顾客：我不会给你90元的，我还要留10元的车费。 老板：车费？这和你买裤子有什么关系？ 顾客：当然，我来自很远很远的地方，我必须坐长途汽车回去，车费10元。 老板：你骗人！ 顾客，我从十八岁以后再也没有骗过人，相信我。你看我的脸，多么的真诚啊。 老板：虽然我看不出来你的真诚，但我认赔了，算你80元好了。 顾客：等等，我还要补充一点，我还没有吃早饭，我很饿。 老板：你！！天啊，你太过分了，你在耍花招。 顾客：相信我，我很真诚。如果再不吃饭的话，我会昏倒在你面前。 老板：我真是倒霉，遇到你这样的滑头。可你的确过分，一会要坐车，一会又要吃早饭。是不是你一会还要说你口渴，想喝饮料呢？ 顾客：你太小瞧我了。相信我，我没有要求了。 老板：相信你？最后一次？ 顾客：是的，相信我。 老板：好吧，痛快些，70元。 顾客：我这就给你钱。 老板：快些。 顾客：等等，这里的颜色好象有点不对劲啊。 老板：不，不是，这是磨沙颜色，故意弄成这个样子的，这叫流行。 顾客：是吗，怎么看起来象旧裤子，怪怪的。 老板：什么？你侮辱我人没有关系，请你不要侮辱我的裤子。这是真东西。 顾客： 老板：好吧，我给你看我的进货单你瞧，进货日期是上个礼拜，进货单位是广州某某服装厂，这怎么能是旧裤子呢？ 顾客：哦，对不起我误会了，不过天啊，进货价：20元每件。 老板：哦，不对，不对。这是没有上税前的价钱，缴税后每条成本价是40元。 顾客：你在撒谎，你以为我是傻瓜吗，这是增值税发票，是缴税后的价格。这条裤子只值20元，可你 老板：嘿嘿做生意吗，你要知道我每天的门面房租金上百呢，不赚钱我吃什么？ 顾客：光天化日、朗朗乾坤，你心太黑！ 老板：嘿嘿，30元行不？我的好兄弟，让我赚点。 顾客：钱是小意思。只是你的行为让我气愤。你深深伤害了一个消费者的心灵。 老板：有那么严重？ 顾客：难道你认为欺骗行为不严重吗？再发展下去，可就是诈骗，就是犯罪！ 老板：妈呀，好夸张啊。这样，你消消火，我25元卖给你，就赚五元。 顾客：什么？25就是二百五的意思，你瞧不起我？ 老板：没有没有，就24吧。 顾客：有一个4，就是死的意思，不吉利，我很迷信的。 老板：天，23没有毛病吧？ 顾客：好吧，成交！ 甘肃省的人们在用传统手势方式讨价还价 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 博主: 主流经济学的静态研究模式还能再走多远? 现在建立动态的经济学、管理学理论已经提到了日程。讨价还价问题就是一个较好的理论研究突破口。 以后为这个搞笑的讨价还价过程建立个数学模型吧!
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模型方法与证候模型方法简介(一)
zhj71626 2009-7-12 16:13
模型方法与证候模型方法简介 ( 一 ) 林宇春 1 ，赵宏杰 2 ，吴松梅 2 ，孔力 2 ，雷钧涛 3 1. 四平市中心医院 吉林 四平 136000 ； 2. 吉林市中医院 吉林 吉林 132011 ； 3. 吉林医药学院 吉林 吉林 132011 摘 要：模型方法是现代科学的核心方法。以模型方法解读中医理论模型尤其是藏象证候模型意义巨大。文中简单摘录了人工模型、天然模型、理想模型、数学模型、理论模型等概念，以及相对应的中医模型研究情况。 主题词:模型 方法 证候模型 藏象 理论模型 1989 年 顾方曙《从理论模型看藏象学说》说： 藏象学说的形成基于黑箱方法，因此它本质上是一种关于人体功能结构的医学理论模型。作为理论模型，它具有抽象性，整体性、恒动性，系统性的特点，而迥然有别于西医解剖学中脏器的概念，从理论模型的角度考察藏象学说，便于我们更好地把握藏象学的本质。此后， 2000 年前后张其成有多篇文章谈到中医理论模型问题，对笔者启发非常大，笔者写了《 藏象信息模型与中医现代化 》以及今年的《 证候的模型观、原型与建模方法简介 》。 在进一步搜集文献的过程中，笔者找到《模型：现代科学的核心方法》（ 2007 年学习时报），作者孙小礼 1953 年毕业于北京大学数学力学系。北京大学科学与社会研究中心教授及首任主任、科学技术哲学专业博士生导师，中国自然辩证法研究会副理事长。主要研究领域：科学方法论、科学思想史等。方法论主要代表作有：《数学科学哲学》（ 1988 ）、《科学方法论史纲》 (1988) 、《方法的比较 -- 研究自然与研究社会》（主编之一， 1991 ）、《方法论》 ( 主编， 1993) 、《现代科学的哲学争论》（主编， 1995 ）。主持编写的《自然辩证法讲义》（ 1979 ）创设了我国科学技术哲学专业的基本学科构架；主编的《自然辩证法通论》（ 1992-1999 ）对我国 20 世纪科学技术哲学的成果作了比较系统的总结。 这样一位经过系统严谨的现代科学学术训练，有着高超的科学哲学和科学方法论学术修养和造诣的学者，提出模型是现代科学的核心方法，提醒我们中医学术界可以加强从模型观的角度解读中医理论，促进中医理论内涵的阐释性研究和相对应的实验方法学研究。笔者结合多年来中医界理论研究的成果，初步学习了这篇文章，获益匪浅，简介如下。 1. 模型方法 构建模型，把模型用作研究客体的一种手段，这是人类在认识世界和塑造世界的实践中的一大创造。 现在的各种科学技术活动中，配合电子计算机，随处可见模型的作用。可以说，没有模型工具，就没有现代科学。有的科学家指出：模型方法乃是现代科学方法的核心。 研究复杂客体，其关键就在于能否针对所要研究的问题构建出一个合适的科学模型。 科学模型是人们按照科学研究的特定目的，在一定的假设条件下，用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征，诸如关于客体的某种结构（整体的或部分的）、功能、属性、关系、过程等等。通过对这种科学模型的研究，来推知客体的某种性质或规律。这种借助模型来获取关于客体的认识的方法，就是模型方法。 张其成《模型与原型：中西医的本质区别兼论走出中医现代化悖论的怪圈》中提出，藏象即是一种典型的模型。 近来日益得到广泛认可的从复杂系统、复杂性科学角度解读中医理论，其实也是用复杂系统的模型方法来解读中医。 2. 天然模型和人工模型 物质形式的科学模型，即实物模型，有天然的与人工的两种。 天然模型，即以天然存在物作为科学模型。最为典型和运用得最多的是生物模型。事实上，关于人体生理学的许多知识都是通过研究一些哺乳动物的器官和机能得到的，是其基本研究方法。生物模型中医界开展研究最多的是证候的动物模型。 人工模型，即以人工制作物作为科学模型。 针灸铜人的古代人工模型的代表，现代的 人体 针灸模型、脉诊模型也是代表。 3. 思维形式的科学模型 经过分析和抽象，构造的一种思维形式的模拟物，即思维模型。 3.1 理想模型 这是对研究客体所作的一种科学抽象，也是一种简化或理想化。例如，物理学和化学中的点电荷、绝对黑体、理想流体、理想晶体、理想热机、理想溶液；生物学中的模式细胞等等。 3.2 数学模型 这是对所研究的问题进行一种数学上的抽象，即把问题用数学的符号语言表述为一种数学结构，亦称为数学模型。数学模型一般是以理想模型为基础建立起来的。 3.3 理论模型 这是对所研究的某个对象领域中的某个基本问题及其相关问题，在积累了相当多的科学事实的基础上，系统地进行分析和综合，提出基本概念，并据此进行推论，对这一领域中的有关诸问题给出理论上一以贯之的回答和说明，还要提出新的预见，以求实验证实。这样的理论模型通常表现为一种科学学说。一般是一种假说演绎体系。 3.4 半经验半理论模型 在建立理论性的模型时，如果其中含有明显的或相当数量的经验成分，实际上就是形成了一种理论加经验、或数学加经验的模型。运用这种半经验半理论的模型可以进行半定量半定性的研究。 半经验半理论模型，在科学中，特别是技术科学中大量地使用着，尤其对复杂系统的研究，像复杂的生物体、人体以及社会系统等，实际上只能运用这种模型进行定量分析与定性分析相结合的综合研究方法才是最有效的。 4. 中医的模型观 上面我们简要的摘录了文中的内容，感想如下，现代科学同中医一样也是使用模型方法从事科学技术研究和应用，（现代科学对于中医界来说是它山之石，是学科体系以外的东西，我们缺乏现代科学修养是学科体系使然，非个人是否勤奋使然。）许多以科学名义反对中医的人，其实现代科学的修养之差，令人极为震惊。 因为他们居然往往是在用西医的实物模型和中医的理论模型进行比较。另外由于对西医传统医学知识的缺乏，这些人基本上不知道他们心目中落后的希波克拉底医学观念，在 1890 年代的美国和 1920 年代的德国仍然发挥着巨大的临床价值和医药理论及方法学源泉的价值。具体内容参见北京大学医学部张大礼教授体液论相关著作。 以模型方法观中医理论，容易帮助我们把中医理论模型和它的原型 人体生命活动适当分离，对中医学核心科学问题的现代研究有个新的认识上世纪 50 年代末开始的证本质研究藏象实质研究，其实就是在为藏象证候理论模型寻找原型，以便充分整合现代科学技术的成果为中医发展服务。 参考文献 孙小礼 . 模型：现代科学的核心方法 . 学习时报 , 2007 顾方曙 . 从理论模型看藏象学说 山西中医 .1989,5(3)7 ～ 10 林宇春 , 赵宏杰 , 张学斌 . 略论藏象内环境自稳态学说 中国中医基础医学杂志 , 2008,(08) 林宇春 , 赵宏杰 , 张笑波 . 对本体论证候和认识论证候的诊断内容及疾病分类学解读 . 当代医学 ( 学术版 ), 2009, (01) :39-40 通讯作者：赵宏杰
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模型：现代科学的核心方法
zhj71626 2009-7-12 16:11
转帖按：从模型角度认识中医理论，找到它的原型以及今天科技条件下中医模型建立和使用的方法，关于中医是否科学的那些争论就会烟消云散 模型：现代科学的核心方法 . 学习时报 , 2007 孙小礼 . 模型：现代科学的核心方法（一）天然模型和人工模型 模型：现代科学的核心方法（二）思维形式的科学模型 模型：现代科学的核心方法（三）建立模型的方法论原则 模型：现代科学的核心方法（四）科学模型的多重功能 模型：现代科学的核心方法（五）模型的多样性和局限性 模型：现代科学的核心方法（一）天然模型和人工模型 构建模型，把模型用作研究客体的一种手段，这是人类在认识世界和塑造世界的实践中的一大创造。例如，用抽象符号表示地理位置的地图就是一种模型。 　　人类在制作和运用模型的悠久历史中，积累了很丰富的经验，逐渐形成了具有普适性的模型方法。现在，在各种科学研究、工程建设活动中，与电子计算机的使用相配合，几乎到处都能看到模型的作用。可以说，如果没有模型这种有力工具，就不可能有现代科学。有的科学家深有体会地指出：模型方法乃是现代科学方法的核心。 　　现在，科学的研究对象日趋复杂，使研究工作面临种种困难。事实上，对于一个难于直接下手研究的复杂客体，能不能顺利地进行研究，其关键常常就在于能不能针对所要研究的问题构建出一个合适的科学模型。 　　科学模型是人们按照科学研究的特定目的，在一定的假设条件下，用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征，诸如关于客体的某种结构（整体的或部分的）、功能、属性、关系、过程等等。通过对这种科学模型的研究，来推知客体的某种性质或规律。这种借助模型来获取关于客体的认识的方法，就是模型方法。 　　物质形式的科学模型，即实物模型，有天然的与人工的两种。 　　天然模型，即以天然存在物作为科学模型。最为典型和运用得最多的是生物模型，其方法论作用表现在两个方面。一方面，许多生物常具有人类所没有的奇妙的器官和功能，给人以启示，使人们想到模仿某种生物的功能来构思和建造能够服务于人类的某种工程或产品。像飞鸟就是飞机设计的雏形。另一方面，许多生物又常常具有与人类相似的器官和功能，因此在研究人体的时候，常常需要借助于某类生物作为科学模型来进行研究，即借助生物模型来获取对于人体的认识。 　　大家知道，为了研究动物体内各种器官的功能和活动规律，一般是对动物进行活体解剖，直接进行观察和实验。但是，在研究人体的生理现象时，出于对人身健康、安全和伦理道德方面的考虑，就不便直接对人体进行实验操作，即使能够进行某种观察和实验，也必然要受到种种严格的限制。因此，需要寻求间接的研究途径。事实上，关于人体生理学的许多知识都是通过研究一些哺乳动物的器官和机能得到的，这已成为人体生理学的基本研究方法。随着航天技术的发展而产生的宇宙生命科学，是在宇宙环境中对生命现象进行研究的一门科学，自 20 世纪 50 年代起，先后把微生物、植物、动物和人送入太空。各类生物虽然都是研究对象，而高等哺乳动物在太空中的生理反应则成为研究宇宙飞行对人体的生理影响的模型。太空动物实验的结果对于人类进行宇宙航行需要采取什么针对性措施，以及对宇航员的选拔和训练等、都提供了科学依据。 　　人工模型，即以人工制作物作为科学模型。这种人工模型在工程技术中和科学研究中都大量地使用着。在工程技术中的实物模型，其特点是它们所模拟的是人们所设计的希望建造出来为人的某种需要服务的工程或产品，如水利工程、桥梁、房屋、船舶、飞机、人造卫星、宇宙飞船等等。从人们构思、设计到建造成功，中间必须经过大量的模型实验。通过对模型的不断修改，才有可能按照较优或最优的设计进入实际的工程建设或产品生产，从而达到或修改人们的预定目标。模型在工程技术方面显示出必不可缺的巨大作用。 　　在科学认识活动中，不但对于那些不能直接进行观察的微观世界和宇观世界的客体需要制作人工模型进行实验研究，就是像人体这样的研究对象，现在也越来越多地制作人工的实物模型进行模拟研究。这种趋势，主要是由于人类科学知识的增长和物质技术手段的进步，使得对于像人体器官这样一些复杂客体制作实物模型有了可能。 　　这里简介笔者在上一世纪八十年代了解到的一个成功的人工模型实例。在人体骨科外伤中最严重的是颅脑损伤。在医生的临床诊断中常常发生令人困惑的现象：有时受伤者在脑壳前部受到严重打击，而裂痕却发生在脑壳后部；有时颅骨外部并未发生裂痕，而颅骨内壁却出现了裂纹。怎样解释这些现象？颅骨骨折与颅内结构损伤有什么样的联系？颅骨受力后的应力是怎样分布的？从实践中提出的这些疑难问题，可以归结为关于人体颅骨的力学性质这样一个研究课题。上海交通大学工程力学系固体力学教研室的研究人员与上海华山医院医务人员协作，对这一课题进行了系统的探索研究，总结出颅骨受力后的应力分布规律。他们的研究方法中的一个关键性步骤，就是用一种特殊的光弹性塑料铸成人体颅骨模型。 　　起初，他们想运用光学方法直接测量颅骨受力后的应力变化情况，但不可能在活人颅骨上进行操作，而在尸骨上进行实验的结果光应力的分布图形却不易显见，难以观察和测量。于是，他们想到用一种透明的光弹性塑料来制作颅骨模型，以便容易显示光应力分布并易于进行测量。问题是，这种塑料模型虽然因透明而具有能显示光应力分布图形的优点，但是是否能够真实地反映人体颅骨的力学性能呢？ 　　他们从 41 具尸体颅骨上取出 669 个试件，通过实验分别测量出研究颅骨力学性能所需要掌握的一些参数值。将这些数据与光弹性塑料所测得的相关参数进行对比和分析，说明这种光弹性塑料确实与人体颅骨具有力学性能上的相似性，于是他们才决定采用这种材料铸成颅骨模型。 　　他们在颅骨模型上进行了多种测试和对比实验，画出了多种特殊受力情况下的应力分布图。通过计算和分析，对人体颅骨骨折得出了一些规律性的结论。将这些结论与医院的 191 个颅骨骨折病例作比较，情况大致相符，说明他们的结论经得起实践的检验。 　　根据这样一些规律性的认识，医生的困惑现象得到了科学的说明。这样，医生就能以颅骨受力后的应力分布规律为依据，按图索骥，去寻找可能发生裂纹的范围和部位，而不至于因为表面没有伤痕而忽略了实际发生的颅骨损伤。这一研究成果也为怎样设计劳动安全帽提供了科学依据：应对安全帽内的颅骨危险区特别是太阳穴处制作特殊的保护装置，并要尽量扩大安全保护装置与人脑颅骨的接触面积，以便受力时降低颅骨内应力，从而减轻受伤程度。 模型：现代科学的核心方法（二）思维形式的科学模型 对要研究的客体，按照一定的研究目的，经过科学的分析而抽象出它的本质属性和特征，构造一种思维形式的模拟物，即思维模型，常表现为抽象的、数学的、理论的形态。运用这种科学模型来进行推理、演算和分析，从而获得关于客体的知识。 　　在现代科学认识活动中，特别是在理论研究中，大量地使用着思维形式的科学模型，诸如理想模型、数学模型、理论模型、半经验半理论的模型等。 1 、理想模型 　　这是对研究客体所作的一种科学抽象，也是一种简化或理想化。 　　实际的物体都是拥有多种属性的，并且处于与其他物体的相互作用中。但是当我们将某一物体作为特定的研究对象，针对某种目的，从某种角度进行研究时，有许多没有直接关系的属性和作用可以忽略不计。例如，牛顿首创的质点模型，就是一个最典型的理想模型，至今有着极为广泛的应用。只要我们所考察的运动仅涉及物体的位置移动，并且所涉及的空间尺度比物体自身的尺度大得多时，都可以用质点模型来代表所研究的客体，不但微观世界中的电子、质子、中子等基本粒子，地球上的各种物体，就是恒星、行星等各种天体，甚至大到由数十亿个恒星组成的星系等都可用质点模型来代表，都是很有效的。 　　如果我们要研究的客体运动，需要涉及它自身的转动时，质点模型便不适用了，于是又抽象出刚体模型。刚体表示一种形状确定不变的物体，也就是说物体中任意两点的距离是不变的。真实的物体在受到力的作用时，多少会发生形状的变化，当这种形变可以忽略不计时，便近似于刚体，所以刚体也是一种简化了的理想模型。只要我们所研究运动仅涉及平移和转动，而不涉及物体的形变时，刚体便是很有效的科学模型。但是，需要考虑物体的形变时，刚体模型就不适用了，于是又需要抽象出理想的弹性体模型。 　　科学研究离不开科学抽象，简化了的理想模型作为科学抽象的结果，在各门科学中比比皆是。例如，数学中的点、线、面；物理学和化学中的点电荷、绝对黑体、理想流体、理想晶体、理想热机、理想溶液；生物学中的模式细胞等等。由于这些理想模型反映了客体的本质属性，因而它们同时也是各门科学中的基本概念。 2 、数学模型 　　这是对所研究的问题进行一种数学上的抽象，即把问题用数学的符号语言表述为一种数学结构，亦称为数学模型。数学模型一般是以理想模型为基础建立起来的。 　　构建数学模型是一件创造性的工作，要根据不同的问题，不同的情况作不同的抽象和处理，没有刻板的建模程序。总起来看，建立数学模型的基本点就是寻找出所研究的实际问题与某种数学结构的对应关系，从而使实际问题能得到简化，归结成为一个数学问题。数学结构是由这样一些元素如定义、公理、命题、算法等构成的，因此，需要建立实际对象与各元素之间的对应关系。所对应的数学结构可能是数学中原来就有的，也可能是研究者根据需要来创立的。牛顿在研究太阳系的行星运动时，并无现成的数学结构供他使用，他在研究过程中创立了微积分这样一种新的数学系统。他首先以质点代表行星和太阳，进而把质点的速度与一阶微商相对应，把质点的加速度与二阶微商相对应，根据已知的力学定律，对行星运动建立起二阶线性微分方程这样一种数学模型。微积分以后转化为数学的重要的组成部分，这种二阶线性微分方程则始终是在科学技术中运用十分广泛和得力的一种数学模型。 　　我们要研究的实际问题层出不穷、千姿百态，建立起来的数学模型也是多种多样，丰富多彩。数学的不断发展，为我们提供愈来愈多的数学结构，从古代的欧几里得几何，到微积分与微分方程、抽象代数、拓扑学、非欧几何、泛函分析、微分几何、概率论与数理统计，以至模糊数学、突变论、分形几何学、等等，等等。 　　如果所研究问题十分复杂，变量和关系极多，所建立的数学模型不借助于计算机就无法实际应用，因此就要尽可能直接用计算机语言来模拟各种变量之间的关系，即所谓计算机仿真模型。在研究对象日益复杂而计算机的应用日益广泛的情况下，建立这种计算机仿真模型，已成为数学模型发展的主要趋向。 3 、理论模型 　　这是对所研究的某个对象领域中的某个基本问题及其相关问题，在积累了相当多的科学事实的基础上，系统地进行分析和综合，提出基本概念，并据此进行推论，对这一领域中的有关诸问题给出理论上一以贯之的回答和说明，还要提出新的预见，以求实验证实。这样的理论模型通常表现为一种科学学说。 　　在自然科学中，特别是在比较成熟的所谓精密科学，如力学，物理学中，所建立的理论模型都是定量化的，也就是说，是包括了数学模型的，能从一定的基本概念和数量关系出发，进行推理和演算，对有关的各种现象和问题，做出定量的解释和回答，并且推导出新的预言，做出指明一定误差范围的预测。 　　这里所说的基本概念，虽然是根据已知的科学事实和科学规律提出的，但一般只能根据科学家所掌握的部分事实和已经了解的有限的科学规律，而要用它去涵盖更多的事实，并能演绎出新的事实亦即预言，实际上必然含有推测的成分，具有假说性质。因此，作为一种科学学说的理论模型，一般是一种假说演绎体系。 4 、半经验半理论模型 　　在建立理论性的模型时，如果其中含有明显的或相当数量的经验成分，实际上就是形成了一种理论加经验、或数学加经验的模型。运用这种半经验半理论的模型可以进行半定量半定性的研究。 　　现代科学的理论模型，一般希望它具有数学形式，可以进行定量研究。但是，在很多情况下，特别是十分复杂的对象系统，其中所涉及的变量和参量，不但数量大而且其中有许多因素是难以测量、难以定量化的，所以不能提炼出定量的数学模型。于是人们就常常在经验基础上、或是经验与理论相结合的基础上，对某些因素做出量的估计，并据以提出概念和假设。这时虽然也可能运用某种数学结构，也能进行推理和演算，但是所得到的结果其实只能理解为半定性半定量的，并不能作为严格的定量分析的依据，只能提供出定性的参考性推论。 半经验半理论模型，在科学中，特别是技术科学中大量地使用着，尤其对复杂系统的研究，像复杂的生物体、人体以及社会系统等，实际上只能运用这种模型进行定量分析与定性分析相结合的综合研究方法才是最有效的。 模型：现代科学的核心方法（三）建立模型的方法论原则 在科学认识活动中，模型是主体与客体之间的一种特殊的中介。一方面，模型是主体即科学研究工作者所创建的、用来研究客体的工具或手段；一方面，模型又是客体的代表或替身，是主体进行研究的直接对象。所以，模型身兼二者，既是工具，又是对象。或者说，科学模型具有工具性与对象性双重性质。 　　科学模型作为研究对象，是为了能够对模型的研究结果有效地外推到原型客体，因此，必须要求模型与原型具有相似性，而且是本质上的相似性。同时，模型作为研究手段，是为了便于运用已有的各种知识和方法，伸展主体的各种才能，因此要求模型与原型相比，具有明显的简单性。要使相似性与简单性有机地统一起来，这不是很容易的事情，模型需要不断地经受检验和不断地加以改进，还需要科研工作者善于综合地灵活巧妙地运用多种方法。 　　这里我们从三个方面来讨论建立模型的方法论原则。 1 、相似性与简单性的统一 　　从相似性来说，我们不可能也不必要要求模型与原型全面相似，即在外部形态、质料、结构、功能等所有特征上都一一相似。但是必须按照所要研究问题的性质和目的，使模型与原型具有本质上的相似性，也就是说，要在基本的主要的方面具有相似性。 　　建立模型的过程，也是对原型客体进行科学抽象的过程。要在尽可能周密地进行具体分析的基础上，分清主次。要敢于和善于撇开那些次要因素、次要矛盾、次要关系、次要过程，这样才能突出主要因素、主要矛盾、主要关系、主要过程。舍弃次要的无关大局的细节，正是为了舍末求本，抓住本质性和关键性的东西，从而才能建立具有科学性的模型。为此一定要防止主次混淆，更不能以次充主、舍本求末，否则就不能使模型与原型具有本质上的相似性。 　　从简单性来说，就是要化繁为简、化难为易，使复杂事物有可能通过比较简单的模型来进行研究。对于客体所处的状态、环境和条件，进行分析比较，做出一些合理的简化假设或处理，以便能够运用已有的科学知识和科学工具，或便于创造新的科学方法，使模型成为有效的研究手段。对于物质形式的科学模型，就是要便于进行观察和测量等实验性操作；对于思维形式的科学模型，就是要便于进行逻辑推理和数学演算等理论性操作。 　　在自然科学中，长期以来人们积累了许多进行简化的经验。诸如，把不规则的化为规则的；把不均匀的化为均匀的；把不光滑的化为光滑的；把有限的化为无限的；把连续的化为离散的；或把离散的化为连续的；把高维空间化为低维空间；把各向异性化为各向同性；把非线性关系化为线性关系，把非孤立系统化为孤立系统，等等。这些简化步骤在力学、物理学等所谓精密科学中，在很多场合，都曾经是很有效的处理办法。但是这些经验不能盲目套用，必须坚持具体情况具体分析，尤其不能把研究比较简单的系统时所采用的简化都照搬到复杂系统的研究中。例如，对于与外界有物质和能量交换的生物系统就不能把它简化为与外界无关的孤立系统，其中的非线性关系就不能简化为线性关系，如果硬行这样的简化处理，就很可能造成对实际情况的严重歪曲或背离。在对复杂对象愈来愈多的研究中，科学家们正在探求和积累新的简化经验，塑造着像耗散结构、超循环等这样一些新的适用于研究复杂系统的科学模型。 　　模型必须具有与原型的相似性，才有科学研究的价值和意义，同时模型还要具有简单性，才能够在科学研究中实行操作，实际发挥作用。科学模型表现出来的简化、理想化不能是主观随意的、必须合理和适度，以不丧失模型与原型的本质上相似性为原则，而这种本质上的相似性是靠进行科学的抽象来保证的。也就是说，建立模型必须运用科学的抽象，才能达到相似性与简单性的统一。 　　坚持相似性与简单性相统一的原则，是建立科学模型的第一要义，是最重要的方法论原则。 2 、可验证性 　　模型具有与原型的相似性，但是是否是本质上的相似性呢？模型具有简单性，但是是否是合理的简单性呢？这些都是需要加以验证的。如果一个模型不具有可验证性，就不是一个科学模型，是没有方法论意义的。 　　一般说来，只要模型具有可操作性，就有具体的操作过程，并能取得具体的研究结果，这结果是可以与实际进行对照和比较的，因而就是可检验的。科研工作者应主动地自觉地利用模型的可检验性对之进行检验。如果通过检验发现了模型的缺陷，就要对模型进行修改，甚至代之以新的模型。如果模型经受了实践检验，也还需要进而从理论上论证其科学性，使之更加完善。 　　科学模型的验证，需要一个过程，有时要经历相当长的时间。像质点模型，这是一个体现了相似性与简单性相统一的典型例子。但是这个在现代科学家手中运用自如的质点，其验证在历史上经历二十年之久，才使人们摆脱了困惑，取得了科学家们的认同。而科学模型一旦获得了充分的验证，就能迅速推广，在科学研究中发挥其卓有成效的作用。 3 、多种知识和方法的综合运用 　　建立模型、运用模型和检验模型，都没有刻板的程序和固定的方法，需要科研工作者综合地灵活地使用多种多样的知识和方法，充分发挥自己的创造性思维能力。 　　塑造一个有效的科学模型，既要严格地以原型为依据，又要广开思路，敢于提出大胆设想，它是艰苦的科学思维和科学劳动的成果，又是令人赞赏的富有魅力的科学艺术品，是多种知识、多种思维和多种方法相融合的产物。科学工作者要充分发挥想象力，善于联想和类比，善于捕捉直觉在刹那间闪现的新观念、新思想；也必须充分发挥科学抽象和逻辑推理的力量，进行认真的归纳和演绎，进行科学的分析和综合。总之，要使经验方法与理论方法结合，逻辑思维与非逻辑思维并用。科学模型能起作用，正因为其中凝结着科研工作者的经验、思维、知识、方法和技巧，是智慧与勤奋的结晶。 　　 1986 年，物理学家尼科里斯和普里高津在他们合着的《探索复杂性》一书的中文版序言中说：我们的时代是以多种概念和方法相互冲击与汇合为特征的时代，这些概念和方法在经历了过去完全隔离的道路以后突然间彼此遭遇在一起，产生了蔚为壮观的进展。模型的高度综合性特点正是适应了当今时代的需要，过去相互隔离的自然科学和社会科学的概念和方法，现在也开始汇聚在一些复杂系统的模型中。 　　模型的这种综合性特点，决定了建立模型需要自觉地去运用多种多样的思想、知识和方法，这是建立科学模型的又一个重要的方法论原则。 模型：现代科学的核心方法（四）科学模型的多重功能 模型在科学研究中体现出多重功能，这正是它能成为现代科学的核心方法，并具有强盛的生命力的重要原因。这里仅从三个方面简述科学模型的重要功能和作用。 一、科学研究的间接方法 　　人类面对着一个无限广阔和无限丰富的客观世界，其中能够直接通过观察实验进行研究的客体只占少数，大多数对象需要采用间接研究的方法，借助于既有客观依据又带有主观想像的模型来开展研究，逐步推进认识。这里可以列举出以下一些需要进行间接研究的情况。 　　对于事过境迁，不再重新出现的事件或现象，只能收集这一事件所留下的一些痕迹和某些间接得来的信息，加上人们的联想与假设，构建出实物的和思维的模型来开展实验研究和理论研究。像对已经灭绝的物种如恐龙的研究，对于人类的起源、生命的起源、地球和太阳系以及诸种天体的起源等等，都只能模拟当时的环境条件，运用模型来进行研究。 　　对于只能依靠科学仪器观测，获得部分信息的微观世界和宇观世界的现象，依靠已经积累到的数据资料，加上一些猜测和假设，构建实物的和理论的模型来开展研究。例如，对于原子结构、原子核结构的研究，对于远离地球的星系的研究等，都是借助于科学模型来逐步加深认识的。 　　对于人体、人脑这样的研究对象，出于人身健康、伦理道德的考虑，只能借助某种天然相似物或建造人工模型来加以研究。 　　对于像高温、高压等特殊条件下的物性研究，不但直接危害人身健康，而且实验研究的价格十分昂贵。从安全、经济等方面考虑，常常需要在实验室内制作模型进行各种模拟的实验研究以代替直接的现场研究。 　　至于在工程设计中，对于人们期望制造的人工客体，必须先通过模型进行大量试验和演算，不断地修正才能做出优化的设计和施工方案，更是众所周知的了。 二、 科学模型的研究纲领作用 　　科学模型只有在人们对于客体已具有一定认识、积累了一定知识、数据和资料的基础上才有可能建立起来。建立模型是对已有的经验、知识进行去伪存真、去粗取精的思维加工过程。模型本身体现为对客体的已有认识的总结，是科学认识的一种阶段性成果。然而，模型又不仅是已有认识的总结，作为科学工作者的创造，又加进了人们的新的猜测和假设，含有新的概念和思想。因此，科学模型，特别是理论模型又是进一步研究客体的新起点。 　　科学模型不但开启科学研究的新阶段，还开启的科学研究的新方法。例如，自从有了思想模型，科学家们就在理想模型的基础上开创了一种特殊的理论推导方式，称为思想实验（或理想实验、假想实验）。在思想实验中，可以超越具体物质条件的限制，设想某种极端的、极限的条件，如绝对的真空，绝对的光滑等，使终止了的实际实验在思维中逻辑地进行下去，从而获得某种新的认识，得到某种新的结论。爱因斯坦曾根据伽利略发现惯性定律的经过高度评价思想实验的作用，事实上，他创立狭义相对论和广义相对论时都充分运用和发挥了思想实验的作用。 　　建立起新的理论模型，必须回答这个新的理论是否能够说明各种与其有关的实验现象，是否能对过去已知的事实，作出回溯性的合理的科学解释，是否能够预见新的事实？为此，需要进行一系列的科学研究工作。要以新的理论为出发点，一方面设计实验，一方面进行理论的推导和计算，有目的有计划地把实验研究工作和理论研究工作全面推开。 　　因此，对于科学研究来说，一个新的理论模型实际上能起到一种新的研究纲领的作用，使研究工作获得极大的推动和展开。无怪乎有的科学家说：建立一个完美的模型，比一千个事实还要珍贵。 三、模型研究对实践的指导作用 　　科学模型是对实际客体的一种合理的正确的抽象，与实际情况相比，具有简化、优化和理想化的特点。所以，在模型上进行研究的结果，一般优于实际结果。这样，就能以科学模型所提供的优化条件作为追求目标，使人们找到在实践中怎样改善实际客体或环境条件，以争取达到最佳或较佳效果的方向和途径。 　　一个科学史上的经典例子就是怎样提高热机的效率问题。工程师卡诺（ Carnot, Nicolas, Leonard Sadi ）仔细考察了实际的蒸汽机内的气体循环过程，研究了其中温度、压强、体积、能量之间的变化关系，抽象出工作于两个恒温热源之间的由四个基本的可逆过程（绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩、等温膨胀）构成的一部可逆热机作为理想模型，通过这一科学模型研究，计算理想热机的效率，得出两个结论： 　　（ 1 ）可逆热机效率正比于高温热源与低温热源的温差，而与工作物质无关。 　　（ 2 ）作用于两个一定温度之间的热机，以可逆机的效率最大。 　　这两个结论从理论上指明了提高热机效率的根本方向和原则：一是尽可能增大两个热源之间的温差；二是尽可能使实际热机接近于理想的可逆机。这样的理论结论对于人们在实践中怎样实际地去提高热机效率确实起到了指导作用。 　　在工程设计中，模型对实践的指导作用尤为直接和明显。所谓设计，就是首先制作模型，或者使设计方案模型化，通过在模型上反复试验和测算，并不断加以修改，直到确知能够顺利施工和保证产品达到预期要求时才能进入生产过程。 　　通过科学模型预测某一事物的未来发展情况，无论是做出短期的还是长期的预测，定性的或是定量的预测，对于人们的实践活动都有重要意义。现在，有了电子计算机这样强有力的科学手段，使许多复杂问题的预测成为可能，使人们对事物的发展有预见、有远见，这对于决策和管理的科学化是大有帮助的。 模型：现代科学的核心方法（五）模型的多样性和局限性 一、模型的多样性 　　横看成岭侧成峰，对于同一问题，人们从不同的角度去考察时，可以产生很不相同的认识。模型作为主体对客体的一种认识成果，不同的人、不同的科学共同体（学派），在研究同一客体的同一问题时，或由于采集到客体的不同信息，或采用了不同的思路、不同的方法，或依据了不同的科学概念、假说等理论知识，或由于加进了不同的想象和猜测，都可能构建出不同的模型。 　　对同一问题构建的科学模型不具有唯一性。因此，在科学认识活动中表现以下两方面情况。一方面，对同一研究对象，常有多个模型并存，形成相互竞争或对峙的局面；另一方面，对同一问题的认识深化过程，实际上也就是多种模型逐个更迭的过程。 　　在科学史上被记载下来的成功的科学模型是少数，由于它们对于推进科学认识起了巨大作用，或者它们本身表达了人们的重大认识成果，因而受到科学史家的青睐。而许许多多失败的模型则早被人们忘却，有的也只在史书中一掠而过。那些缺乏事实依据，源于思辨性猜测的模型是亳无生命力的，而过于复杂以致无从物化进行实验操作，也难以据之进行理论操作的模型，因为不能成为有效的研究工具而只能被人们搁置一边。至于过于简化而失真、虽然易于操作却不能反映客体的本质属性的模型，也必然会由于缺乏竞争力而被逐渐淘汰。 　　有一些模型曾被科学家运用了很长时期，获得人们的承认，表现过一定的生命力，如以太、热质、燃素等思想模型，借助于它们曾对客观现象做出过有效的解释，所以在历史的一段时间内被认为是科学的概念而存在。但这些模型终于经不起历史检验，当科学实验证实它们并不反映客体的本质时，就被科学家们所抛弃。 　　如果不同的科学模型，各从不同的方面反映了客体的本质属性，通过不同的操作，各被一些实验所证实，就都是成功的，有价值的并具有竞争力的模型。它们可能在不同的历史时期分别占过上风，但总的说来，是处于相互对峙、争执不下的局面，历史说明，这种情况往往不可能由一个模型取代另一个模型，而只能由一个更高级的综合了各方优点的模型所取代。像光的波动说与微粒说的长期对峙便是一个突出的例子，它们终于被光的波粒二象性理论所取代。 　　在对客体的实际认识过程中，常常是不同模型的并存与更迭交替出现。例如在对原子的研究过程中， 1910 年以前曾经提出过长岗的土星模型、勒纳德的中性微粒模型、里兹的磁原子模型、汤姆逊的实心带电球模型等，而以汤姆逊的原子模型最有成效也影响最大。但它不能解释 1906 年由卢瑟福首次观测到的 ( 射线的散射现象，不久就被卢瑟福提出的原子有核模型所取代。但这一新原子模型也同样遇到了种种困难，比如怎样解释原子的稳定性等问题，于是它又被玻尔建立的定态跃迁原子模型所代替。玻尔模型应用到氢原子及类氢离子中，能很好地解释原子光谱实验数据，当时备受称赞，曾公认是相当成功和影响很大的一种原子结构学说。但是 20 世纪 20 年代以后，它又与新的实验相矛盾，不能解释稍复杂的元素的光谱线以及其他一些重要实验事实，因而又显示出很大的局限性。以后又被量子力学对原子结构的处理方法――原子的量子理论模型所取代。这一系列模型的嬗替，正是体现了人们对原子结构的认识在逐步深刻和精确，而这种认识至今还在继续深化的过程中。在科学实践中，对于不同的模型，人们当然要对它们进行比较、评价和筛选。评价固然要受多种因素的影响，但主要是根据模型在推进人们的认识过程中所做出的贡献。模型的使用过程，同时也是经受检验、获得评价的过程，并进而决定人们对模型的取舍。 二、模型方法的局限性 　　在充分认识科学模型在人类认识活动中的重要地位和作用的同时，还必须清醒地认识到模型方法的局限性。 　　贝塔朗菲在《一般系统论》书中指出，模型有优点也危险，优点是这是一种创造理论的方法，亦即模型可以从前提进行推断、解释和预测、往往得到预料不到的结果。危险是过于简化：为了使它在概念上可以控制，把现实简化成了概念骨架。现象愈多样化与复杂，过分简化的危险愈大。 　　作为科学模型，虽然具有与客体在本质上的相似性，但毕竟只是一种相似物，相似的程度有高有低，有时可能离原型还有极大的差距。加之，人的认识过程是极为复杂曲折的，实践检验也是复杂曲折的，实践标准本身就具有相对性。所以，有些模型可能在相当长时期内被人们公认是反映了客体的本质属性的科学模型，但最终证明它们与客体的相似是非本质的、甚至是大大偏离或歪曲了的。 　　模型本身固有的内在局限性，决定了模型方法的作用是有限度的，依靠模型方法绝不可能穷尽对客体的认识。用模型方法取得研究结果连同模型本身都是需要检验的。再好的科学模型也只是一种阶段性的认识成果，模型方法的实质不止是建构一个模型，还要用不断改进的模型，去逐步逼近真实的客体。科学工作者在运用模型方法时，要自觉地立足于检验，致力于模型的改进、再改进。 　　现代科学中的模型方法是以电子计算机的配合使用作为必要条件的。复杂系统的模型所包含的变量常常是数以百计、甚至千计、万计，只有依靠计算机才能有所作为。刻画同一对象的多种模型之间、孰优孰劣，也需要依靠计算机进行一一试算，才能对照比较，从中择优。对于择优选用的模型也需要通过检验加以改进。怎样改进为好，只有依靠计算机进行种种验算比较，才能找到较好的具体改进方案。所以，计算机实验成为模型的选择和改进的重要手段，实际上也成为克服模型的缺陷的重要手段。但是绝不能奢望依靠计算机实验一举消除模型的局限性，而应充分利用这一有力手段去不断改进模型。 　　我们在这里强调模型方法的局限性，并不是要降低或冲淡科学模型的作用，相反，科学工作者只有正视这种局限性，有意识地去克服这种局限性，才能既充分又恰当地发挥科学模型的种种功能。正因为模型方法是现代科学方法的核心，所以，模型的好坏，将对科研工作的全局产生重要的影响。牵一发而动全身。在建立和使用模型时要保持清醒的头脑，尽可能考虑周全。这里还应该特别指出，克服模型的缺陷，不断改善模型，和建立模型一样，也是艰辛的科学创造。
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用Material Studio构建复杂模型及转换成poscar的2种方法（ZZ）
wuyuxi 2009-7-12 10:40
转载自小木虫 http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=646969view=old 前面有xinjiang 介绍一个用Material Studio构建表面模型 （zz） 的帖子，我发现做表面的还不少。这里我也给大家介绍一点经验，简单点表面构建法前面介绍了，那么这里我介绍用Material Studio构建稍微复杂的表面模型。这里介绍的是构造一个 根号3x2 的 pt（111） 表面。 用MS Modeling制作slab模型结构图 1， 打开MS modeling,建立一个项目，如test； 2， 右击test项目，在下拉菜单中选择import,在弹出的菜单中选择Structures/metals/pure-metals/Pt; 3, 在主菜单中的Build选择surfaces/Cleave surface, 4, 在弹出的菜单中处理数据 （i）在surface box界面下 a)你所要做的表面，如 ;也就是将cleave plane 修改成 ； b) 修改深度，即将depth修改成你所需要的原子层数， 如4； （ii）在options界面下 将Orientation standard选项改成U矢量沿x轴方向，V在xy平面 （iii）在surface Mesh的界面下 修改U,V矢量。 如保持U不变，将V矢量修改成 0.5 0.5 -1 5,点击cleave,产生一个 的表面模型， 6，在主菜单中的Build选择Crystals/Build Vaccum Slab 7,在弹出的菜单中修改相应的参量，比如将真空厚度修改成14angstrom, 点击build产生一个Slab模型； 8，在主菜单中的Build选择Symmetry/supercell,将单胞修改成你所需要的大小，如将A修改成2，点击Create supercell 这样产生了你所要的表面 在该表面，你可以非常简单的看出hcp与fcc的差别，以及top，bridge位置。 如果你需要产生vasp的poscar文件，那么你可以从ms模块导出这个文件为.car文件（它是卡迪尔坐标），简单进行处理下就变成vasp了。 比如我这里有个。car坐标： Quote: !BIOSYM archive 3 PBC=2D Materials Studio Generated CAR File !DATE Thu Nov 16 09:42:17 2006 PBC 11.5352 4.9949 90.0000(p 1) Au1 0.000000000 2.679917131 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au2 5.767587171 2.679917131 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au3 2.883793586 2.679917131 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au4 8.651380757 2.679917131 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au5 1.441896793 0.182478626 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au6 7.209483964 0.182478626 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au7 4.325690379 0.182478626 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au8 10.093277550 0.182478626 -2.354607603 XXXX 1 xx Au0.000 Au9 1.441896793 1.847437629 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au10 7.209483964 1.847437629 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au11 4.325690379 1.847437629 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au12 10.093277550 1.847437629 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au13 0.000000000 4.344876134 -0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au14 5.767587171 4.344876134 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au15 2.883793586 4.344876134 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 Au16 8.651380757 4.344876134 0.000000000 XXXX 1 xx Au0.000 end end 要转换成vasp， 下面贴出我的程序是： CODE: parameter(nsum=16,nsun=0,n=16) real x(n),y(n),z(n) real lx(3),ly(3),lz(3) real lattice character p character*18 selective character*6 direct lx=0.0 ly=0.0 lz=0.0 lattice=4.64 lx(1)=11.8800/lattice ly(2)= 6.5761/lattice lz(3)= 15.8554/lattice open(1,file=Au (1 1 1) (4).car) do i=1,5 read(1,*) enddo do i=1,n read(1,*)p,x(i),y(i),z(i) enddo do i=1,2 read(1,*) enddo close(1) open(2,file=POSCAR) write(2,*)rutile.TiO2(110) write(2,15)lattice 15 format(f15.8) write(2,16)lx write(2,16)ly write(2,16)lz 16 format(3f15.8) write(2,17)nsum,nsun 17 format(2I5) Selective=Selective dynamics direct=direct write(2,171)Selective write(2,172)direct 171 format(A18) 172 format(A6) do i=1,n write(2,18)x(i)/lx(1)/lattice,y(i)/ly(2)/lattice,z(i)/lz(3)/lattice 18 format(3f15.8, T T T) enddo close(2) end 那么产生的poscar文件： Quote: rutile.TiO2(110) 4.64000000 2.56034500 .00000000 .00000000 .00000000 1.41726300 .00000000 .00000000 .00000000 3.41711200 16 0 Selective dynamics direct .00000000 .40752380 -.14850510 T T T .48548710 .40752380 -.14850510 T T T .24274360 .40752380 -.14850510 T T T .72823070 .40752380 -.14850510 T T T .12137180 .02774876 -.14850510 T T T .60685890 .02774876 -.14850510 T T T .36411530 .02774876 -.14850510 T T T .84960250 .02774876 -.14850510 T T T .12137180 .28093210 .00000000 T T T .60685890 .28093210 .00000000 T T T .36411530 .28093210 .00000000 T T T .84960250 .28093210 .00000000 T T T .00000000 .66070720 .00000000 T T T .48548710 .66070720 .00000000 T T T .24274360 .66070720 .00000000 T T T .72823070 .66070720 .00000000 T T T 如果觉得有用的话，大家就拍下砖啊，让更多的同志们能探讨和学习表面构建.支持下我的呕心原创 ^_^！ 第二种构建poscar进阶方法，可构建高指数面，纳米线管等复杂结构 在ms模块中搭建好所需要的的结构，然后点一个模块比如castep下拉菜单中的calcualtion，出现一个菜单，在该菜单最下方出现三个选项，run，files，help，我们选择点击files，然后点击save files。这个时候你建立的结构就会默认保存在项目下。你到项目下打开你保存的文件。会看到一个*.cell文件，如果看不到，你就到工具栏下设置下显示隐藏的文件，*.cell是隐藏的文件。打开这个cell文件，你会看到前面是坐标文件，比如： CODE: %BLOCK LATTICE_CART 2.555294556406364 -1.475300000000001 0.000000000000000 0.000000000000000 2.950600000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 4.678800000000000 %ENDBLOCK LATTICE_CART %BLOCK POSITIONS_FRAC Ti 0.3333333333333334 0.6666666666666667 0.2500000000000000 Ti-0.3333333333333334-0.6666666666666667 0.7500000000000001 %ENDBLOCK POSITIONS_FRAC %BLOCK KPOINTS_LIST -0.5000000000000000-0.5000000000000000 0.4166666666666666 0.010000000000000 -0.5000000000000000-0.5000000000000000 0.2500000000000000 0.010000000000000 -0.5000000000000000-0.5000000000000000 0.0833333333333333 0.010000000000000 -0.5000000000000000 0.4000000000000000 0.4166666666666666 0.040000000000000 -0.5000000000000000 0.4000000000000000 0.2500000000000000 0.040000000000000 -0.5000000000000000 0.4000000000000000 0.0833333333333333 0.040000000000000 cell文件第2行到第5行的数字显示的是晶格矢量，对应就是poscar前面的第3行到第6行的基矢量，不过这个时候poscar的第二行的晶格常熟要设置为1，因为cell文件的晶格矢量包含了晶格常数进去了。 cell文件第7行空格，第8行显示说是坐标了，而且是分数坐标，呵呵，很清楚了，在poscar的基矢量接着写下direct，表示是分数坐标，然后把cell文件第9行到第10行（这里是针对我给出的简单例子只有2个原子，多原子的类推就可以了）copy到poscar下就可以了。 一个poscar就完成了！就算很复杂的结构比如高指数表面，纳米线，纳米管，使用这种方法构建，非常简单！不过以上方法都是我个人摸索出来的，是否可行，有待大家评点！ 对于很多纳米结构，比如纳米碳管，不管什么类型的管，现在高版本的ms都可以直接输出。特别很方便，大家也可以看看。
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采矿车运作、大象觅食和《哈姆雷特》的动态 Investigations into the dynamics of mine truck operations,
entomology 2009-6-26 11:06
Investigations into the dynamics of mine truck operations, elephant foraging and Hamlet 采矿车运作、大象觅食和《哈姆雷特》的动态 研究 文后附上两位教授的中文简历。 Prof. Dr. Kevin Jan Duffy and Prof. Dr. Pavel Yaroslavovich Tabakov of Durban University of Technology, South Africaare visiting my lab during June 24-26. Prof. Duffy is my postdoctoral supervisor. It was amazing that he gave us a talk about math models on three real world systems. At first I could not understand what are the connections between diamond mine trucks, African elephants and the Sharespearean play Hamlet. The After the talk, I gradually grasp the role of mathematical models, which are the only connections among the above irrelevant phenomena. What interests me most is that Kevin is applying the predator-prey .models to study the tension between rationality and emotionality in Hamlet. 我很高兴的邀请到南非德班理工大学的Duffy、Duffy两位教授访问我的实验室，其中Duffy教授是我的博士后导师。在Duffy教授的报告中，唯一能够把钻石采矿车、非洲象和莎士比亚戏剧《哈姆雷特》联系在一起的是数学模型。我很感兴趣的是他用捕食者-猎物模型来研究《哈姆雷特》中理性和感性之间的tension(张力？？） Here's the abstract of the talk 以下是报告的摘要： To understand real world systems it is often useful to use mathematical and computational models. At the Centre for Systems Research we use a number of different techniques to help in understanding a variety of real world questions. In this talk we will discuss three of our existing projects which are very different and hope to show that similar mathematical paradigms are useful in describing these systems. The projects are studies of mine haul truck operations, elephant movement ecology and the Shakespearean play Hamlet. 采用数学和计算模型有助于了解真实世界系统。在系统研究中心（ Centre for Systems Research ），我们采用许多不同的技术 来帮助了解各种各样的现实世界问题。在这个报告中，我们将讨论我们现有的三个截然不同的项目，希望阐明相似的数学范式对于描述这些系统是有用的。这些项目包括：采矿车运作、大象运动生态学和莎士比亚戏剧《哈姆雷特》。 中文简历： Kevin Duffy教授、博士 南非Durban University for Technology系统研究中心主任，澳大利亚RMIT University数学与地球空间科学学院兼职教授。1982年南非University of Natal数学和心理学学士，1984年University of Natal荣誉学士，1989年University of Natal机械工程硕士，1995年美国University of Virginia生物物理学博士。曾任University of Virginia生物物理学项目组研究助理，University of Natal数学和应用数学系研究助理。主要研究领域是将计算方法和数学模型应用于现实世界，在数学分析，计算机模拟和元胞自动机方面有所专长。主持或参与的研究项目涉及：与生态系统动态相关的动物运动的计算机模拟和数学分析；植物植食者数学模型；动物种群动态的估测模型；群落指示种分析技术；艾滋病系统动态模型；能源利用效率的计算机技术；社会关系数学模型。International Journal of Computers, Systems and Signals编委。曾为Ecological Applications, Ecological Modelling, Natural Resource Modelling, Journal of Ecological Economics and Statistics等刊物审稿。发表论文生物运动分析、动物生态学、机械工程、数学模型等方向的论文34篇。 主要著作： 1）生物运动分析 方向： 1.Dai X, Shannon G, Slotow R, Page B, Duffy K. 2007. Short duration day-time movements of a cow herd of African elephants. Journal of Mammalogy, 88: 151-157. 2.Duffy K, Ford R M，Cummings P T. 1997. Residence time calculation for chemotactic bacteria within porous media. Biophysical Journal, 73(6): 2930-2936. 3.Duffy K, Ford R M. 1997. Turn angle and run time distributions characterize swimming behavior for Pseudomonas putida. Journal of Bacteriology. 179: 1428-1430. 4.Duffy K, Cummings P T, Ford R M. 1995. Random walk calculations for bacterial migration in porous media. Biophysical Journal，68: 800-806. 2) 大象生态学方向： 1.Shannon G, Page B R, Mackey R L, Duffy K，Slotow R. 2008. Activity budgets and sexual segregation in African elephants (Loxodonta africana). Journal of Mammalogy, 89: 467476. 2.Shannon G, Page B R, Duffy K, Slotow R. 2006. African elephant home range and habitat selection in Pongola Game Reserve, South Africa. African Zoology, 41: 37-44. 3.Shannon G, Page B R, Duffy K, Slotow R. 2006. The role of foraging behaviour in the sexual segregation of the African elephant. Oecologia, 150: 344-354. 4.Shannon G, Page B R, Duffy K, Slotow R. 2006. The consequences of body size dimorphism: are African elephants sexually segregated at the habitat scale? Behaviour, 143: 1145-1168. 5.Mackey R L, Page B R, Duffy K, Slotow R. 2006. Modeling elephant population growth in small, fenced, South African reserves. South African Journal of Wildlife Research, 36: 33-43. 6.Duffy K. 2004. Approaches to modelling herbivore induced woodland grassland transitions. In: Latini G, Passerini G, Brebbia C A. （Eds.）Development and Application of Computer Techniques to Environmental Studies X (Environmental Studies, 11). Southampton: WIT Press, 63-67. 7.Duffy K, van Os R, Vos S, van Aarde J, Ellish G, Stretch A. 2002. Estimating the impact of reintroduced elephant on the trees of a small reserve. South African Journal of Wildlife Research, 32: 23-29. 8.Duffy K, Swart J H, Page B R, Bajic V. 1999. Realistic parameter assessment for a well known elephant-tree ecosystem model reveals that limit cycles are unlikely. Ecological Modelling, 121: 115-125. 9.Swart J H, Duffy K. 1987. The stability of a predator-prey model applied to the destruction of trees by elephants. South African Journal of Science, 83: 156-158 Pavel Yaroslavovich Tabakov 博士、教授 南非德班理工大学机械工程系教授。精通英语、俄语、乌克兰语。1996年南非University of KwaZulu-Natal机械工程系工学博士毕业，博士论文为基于精确的高阶理论的复合材料结构的计算和分析模型。1986年基辅土木工程学院和州立大学结构和固体力学硕士毕业。主要研究方向为：工程结构的结构分析和优化设计；人工智能、数据挖掘和知识发现；遗传算法和人工神经网络。Composite Structures, Computers and Structures, Structural Engineering and Mechanics, International Journal of Solids and Structures, Association for the Advancement of Modelling Simulation Techniques in Enterprises等国际期刊的审稿人。已在国际期刊和会议进展上发表50多篇论文。
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证候的模型观、原型与建模方法简介
zhj71626 2009-3-11 14:40
证候的模型观、原型与建模方法简介 赵宏杰 （吉林市中医院 吉林 吉林 132011） 关键词：模型 证候 原型 系统生物学 复杂性科学 topdown 指纹图谱 证候是中医学科的关键科学问题，NSFC和973计划的支持重点，有重要进展仍期待突破。笔者整理自己近年的研究如下。 1.证候的模型观 复杂性科学和系统生物学把人体生命活动当作一个复杂系统，用数学模型来研究它，用它们的观点看，证候就是一种数学模型。 2.证候模型的层次属性和学科属性 人体这个复杂系统有分子、细胞、器官、系统、整体等等多个层次，模型也就有了相对应的分子模型、器官模型、整体模型等不同层次的模型，而证候是整体这个层次的模型。 与病理解剖模型不同，证候模型属于病理生理模型。我们认为，藏象学为生理学，则证侯学为病理生理学，证候模型为病理生理模型，则藏象模型为生理模型，研究从生理模型开始，易于知常达变。 3.证候模型的原型 模型是对现实事物的抽象，被抽象的现实事物就是模型的原型。内环境是人体内物质、能量和信息交换的场所，是人整体层次的功能活动的体现。证候模型是整体层次的功能模型，那么内环境就是证候模型的原型。从技术实现考虑，血液可以大体映射或代表内环境。 找到了证候模型的原型，就把原来的证候概念模型充实为基于生物学和生理学数据的模型，也实现了证本质研究的若干目标。 4.证候、藏象模型与top-down建模及血液成分模块划分 系统生物学通常bottom-up建模的次序是分子通路网络模块整体模型。而中医藏象模型是top-down建模，次序是整体模型模块网络通路分子。这样的top-down建模中，模块化分就是首要的问题了。 把一整天划分为五个时间段，对应于五行藏象的肝、心、脾、肺、肾，这五个藏象随时间推移依次达到功能最旺盛。 血液是藏象整体的原型，那五行藏象就是把血液成分划分为五个模块，根据的是藏气法时，五行旺相休囚理论。 血液成分的种类数以千计，它们在血液中的具体含量随时间呈节律性波动，根据各成分含量波动曲线的峰值所处时间段的不同，就可以把这数以千计的血液成分划分为五类，每一类是一个功能模块，五类即五个功能模块。 5.证候模型的血液指纹图谱 系统生物学建模，通常要提取某个层面的整体信息，因而采用基因指纹图谱、蛋白指纹图谱、代谢指纹图谱等各种指纹图谱方法，那证候模型的建模也应该采用指纹图谱方法提取整体层次的全部信息，具体的就是血液指纹图谱，而且血液指纹图谱大致上可以看做： 血细胞指纹图谱+血浆蛋白指纹图谱+整体代谢指纹图谱 6.广义证候模型与个体化诊疗数据库网络 有了血液指纹图谱证候模型，还可以进一步整合症状体征、辅助检查数据、各种个人个体信息建立网络数据库，实现基于此的个体化诊疗。 参考文献： 林宇春.赵宏杰.张学斌.略论藏象内环境自稳态学说.中国中医基础医学杂志.2008，08 赵宏杰.雷钧涛.以代谢物组学为参照介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法.中华中医药学刊.2007年第09期 赵宏杰 雷钧涛等.中医系统生物学研究几个关键问题的探讨.中国中医基础医学杂志.2008年 第07期
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周小川行长的难处其实也可以不难
hqtong 2009-3-11 11:25
周小川行长的难处其实也可以不难 ----介绍我们的经济金融预测系统 2008年6月24日新京报以标题周小川：央行拟更强硬反通胀报道说：中国人民银行行长周小川22日在美国纽约表示，为了对付上调燃油价格可能会加剧通货膨胀的局面，央行拟制订更有力、更强硬的政策。周小川说： 现在还很难说通胀是否会放缓，我们会密切监控通胀走势。（见 http://finance1.jrj.com.cn/news/2008-06-24/000003782539.html ） 到了2008年7月26日，投资者报发表文章说，企业钱紧堪忧 周小川深陷央行加息困境。说当前货币政策的取舍，一如7月的炙阳，烤验着周小川。一边是通胀的现实，一边是对滞胀的担忧，另外还夹着部分企业缺钱需要融资的呼吁。在此背景下，加息或者不加息，这个看似简单的二选一题目，依然无情地灼烤着我们的货币政策管家、人民币先生周小川。（见 http://news.stockstar.com/info/Darticle.aspx?id=SS,20080726,30028044columnid=1527 ） 到了2008年12月30日，网上感情复杂地说：货币政策遭遇质疑, 央行行长周小川白了头发（见 http://news.qq.com/a/20081230/002379.htm ） 金羊网 2008-12-30 09:03:27 2007年10月29日，周小川在接受《人民日报》记者采访时，照片上还是一头黑发。 2008年12月26日，周小川在北京召开的2008中国金融论坛发言，头发明显白了。 其实周行长的难处也可以不难。他是非常关心CPI走势的，要求重视研究这一问题。根据他的指示精神，2005年由央行湖北省分行出资、武汉理工大学研发的CPI预测系统，完全可以使他未卜先知。 我们的CPI预测系统，使用我们特别提出的滞后协整模型，结合计算机技术、指标的精心选取和对于各种关系的深入理解，可以实现许多经济指标的预测。作为线性系统，外延期数可以达到6期甚至24期。特别是CPI这种复杂趋势的预测，可以达到令人惊奇的效果。 我们看关键时刻的预测结果。在2008年6月，当时只可能获得2008年5月份以前的数据。通过选定经济变量参数（经济变量中的CPI具体数据详见附录），建立模型，对CPI进行预测，结果如下面各图所示。其中横坐标的每个点代表各月，第一个点为1995年1月，第161个点代表2008年5月。纵坐标代表CPI的值，1.01即为101%。绿线代表实际数据，红线代表预测数据。 通过选取1995年1月到2008年5月的相关经济数据，本系统对未来6个月（即2008年5月到2008年11月）的CPI进行了预测，拟合的图像如图 1 所示。在点161至162（即2008年5月至6月）时，CPI将来的走势不明显，难以判定将来趋势。所以周小川行长有上述言论公布。但是你再朝前看，到2008年11月，可以明显地发现CPI将会持续下降。 图1. 基于2008年5月以前数据，从2008年6月到2008年11月CPI预测图像（有兴趣的读者可以到网站计算园地下载本文） 系统采集到2008年10月份的数据为止（第166点），对未来12个月，即到2009年10月（第178点）的CPI进行了预测，拟合的图像如图2所示。 图2. 基于2008年10月以前数据，从2008年11月到2009年10月CPI预测图像（有兴趣的读者可以到网站计算园地下载本文） 那么是否会担心通货紧缩？也不必过多忧虑。系统对未来24个月（即2008年10月到2010年10月）的CPI进行了预测，可以看到2008年6月以后CPI在逐渐下降，这与现实经济情况一致，且可以大胆预测到2009年10月CPI将下降到最低点，后面将会有上升的趋势。 图3. 基于2008年10月以前数据，从2008年11月到2010年10月CPI预测图像（有兴趣的读者可以到网站计算园地下载本文） 这个系统获得了湖北省2007年科技进步三等奖。像很多大学教授一样，项目得了奖就束之高阁了。看到上述网络报道，感到我们也有责任，其实CPI预测不难了。 这个系统可以在我们的网站计算园地下载（ http://public.whut.edu.cn/slx/ ），下载以后即可演示例子数据，需要注册才能激活自由演算。全部过程可以经得起专家验证。 武汉理工大学理学院数学系童恒庆 电话：13971397157 电子邮箱： tonghengqing@126.com
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中医系统生物学研究几个关键问题的探讨
zhj71626 2009-2-21 22:16
中医系统生物学研究几个关键问题的探讨 Approach the key to some question about Traditional Chinese Medicine Systematic Biology 李富仁 （松原市人民医院 吉林 松原 136000 ） 赵宏杰 （吉林市中医院 吉林 吉林 132011 ） 雷钧涛 （吉林医药学院 吉林 吉林 132011 ） 张笑波 （吉林市中医院 吉林 吉林 132011 ） 中国图书资料分类号： R2-03 　　 文献标识码： A 摘 要： 在以往中医血液指纹图谱研究的基础上， 根据系统生物学最近的研究进展，结合中医模型理论方法，可以把 中医藏象解释为机体内环境的五个功能模块，目前在中医系统生物学研究中模块应该优先于网络分析，并从理论、网络生物学实验研究和复杂系统研究上给予证明。 主题词 : 系统生物学 中医模型 功能模块 血液相图 藏象模型 NEI ABSTRACT:Base on the study of blood fingerprint .According to progress of lately Systematic Biology study and combine model Traditional Chinese Medicine theory,we can translate Traditional Chinese Medicine entrail into five function model of organism inner environment .At present model analyse prior network analyse in study of Traditional Chinese Medicine Systematic Biology,and fully prove in theory , network Biology experiment study,complicated Systematic study. 今天的系统生物学，是在细胞、组织、器官和生物体整体水平研究结构和功能各异的各种分子及其相互作用，并通过计算生物学来定量描述和预测生物功能、表型和行为。系统生物学已经成为国际国内生命科学界研究的热点，国内对中医系统生物学的研究也给予了高度重视。所以，在以往中医血液指纹图谱研究的基础上 - ，本文对中医系统生物学研究的几个关键问题进行了更深入的探讨。 1 ．系统生物学与中医学的两次对接 1.1 历史上，系统生物学曾经提出过系统层次论、生物控制论、自稳态等学说，但是由于缺乏技术支持，所以意义巨大成效甚微。而这些学说在中国，却为中医学提供了有力的科学支持，为促进中医现代化研究有巨大贡献，为中医学技术的有效性提供了科学的解释，是系统生物学与中医学的第一次对接。以沈自尹院士主持的中医肾的现代研究为这个阶段的一个代表成果。 1.2 今天，信息时代的、分子生物学水平上的系统生物学，将与中医学实现第二次对接，它不仅要为中医学提供更有力的科学支持，还要在分子生物学水平上、在信息技术的平台上，实现中医学技术的信息化。 沈自尹、李梢等对此有所研究。 2 ．系统生物学对中医模型的解读 中医模型主要有阴阳五行理论基础上的营卫气血、藏象和经络模型。 系统生物学与中医学第一次对接以来，众多学者指出在生理观上自稳态学说与中医的阴阳平衡学说日趋一致。自稳态是从生物体整体水平上对生物功能的研究，生命节律是其定性和定量分析。我们认为中医的模型也是从生物体整体水平上对生物功能的研究，生命节律是其定性和定量分析。由此，我们找到了系统生物学与中医学的第二次对接的关键点和技术实现的支撑点。 中医学在其信息技术手段十分落后的情况下，仍然取得了辉煌的医疗成就，其理论模型的先进性是一个十分重要的因素。 中医藏象理论把机体内环境划分为五个子系统，也就是所谓的五个功能模块 ( overlapping functional modules) ，在一个完整的周期内，把机体自稳态依时间次序划分为五个单元，在这五个单元里面，五个功能模块依次功能旺盛，他们被分别命名为肝、心、脾、肺、肾五藏，共同组成了机体内环境的整体，他们也共同发挥作用，完成生命的整体功能。这就是中医由功能确定结构属性的方法，由于这五藏对应于金木水火土五行，所以他们互相之间作用和影响的时候遵循生克制化乘侮等规律。应该说这是对阴阳及营卫气血的细化，也就更加实用。而且是在整体这个水平上的细化。 由此，系统生物学，可以通过动态提取完整的内环境分子生物学信息来建立和完善中医模型。 3 ．模块分析优先于网络分析 3 ． 1 系统生物学，由生物体内各种分子的鉴别及其相互作用的研究到途径 网络 模块，最终完成整个生命活动的模型。这就是通常的从下到上的建模。有了中医学的模型作为参照，系统生物学就可以实现从上到下的建模。对于中国这样希望赶超西方系统生物学研究的国家来说，除此以外没有别的捷径。而且根据对目前系统生物学研究进展的观察，我们认为现在的研究重点应该是模块分析优先于网络分析。 3 ． 2 众多实验研究已经发现功能模块的存在，支持我们的观点。 系统的组成是分层次的 , 尽管很难认同模块的具体组成 , 但是几乎所有的生物学家认为生命现象在任何水平是都是由功能、结构模块组成。利用计算机对基因调控和蛋白质相互作用网络的模拟和分析表明 , 这些网络系统具有模块化组成特征 . Ihmels 利用循环定点计算方法 (iterative , fixed2point algorithm) 从基因表达数据系统地分析了功能模块的组成 , 并将酵母 2 000 多基因划分到交叉的 86 个功能模 ( overlapping functional modules) 。最近 , Tanay 整合多种类型的数据进一步研究了酵母功能模块的组成。尽管这些对系统模块化的探索还是比较表面的 , 但是我们已经意识到对网络即系统进行模块化的研究是具体认识复杂网络功能的一个重要途径 . 毫无疑问 , 对复杂的生物系统进行更深入的功能和结构层次的研究以及识别与疾病和肿瘤相关的具体结构模体和功能模块会是系统生物学发展的另一个重要方向。 如果需要把系统生物学的问题按轻重缓急和难易程度做分类的话 , 我们可以给出这样的建议 : 模块是比较容易也需要最先解决的问题 , 然后是控制模块运行的协议规则问题 , 最后是反馈调节和系统控制问题。这样也就不难理解为什么 Harvard 中心把构建模块作为其优先使命之一。 作为后基因组时代细胞和分子生物学研究的重要一环 , 问题的核心是怎样从分子水平理解模块以及如何建立它。 本文认为对系统的细分就是从上到下建模的关键，中医学对系统的细分方法来自于中国的易学方法学，它不仅适用于整体层次，也适用于器官、组织和细胞层次，以及其他学科。 生命系统是一个随时间和空间变化的动态网络，在遗传和代谢调控网络中 , 通过计算机模拟还观察到系统的复杂反馈过程中出现的另一个重要现象 , 即震荡行为 (oscillations ), 这可能表明了生命的节律在分子水平的机制。 中医模型的模块化研究方法及其对生命节律和节律属性的细分，对动态网络研究非常适宜。 3 ． 3 对系统的细分是从上到下建模的关键，各学科数据处理方法的发展，例如，聚类分析、模糊集合论、粗糙集、物元模型、集对分析等，都从技术角度反应了分类系统的细分在复杂系统研究中的重要意义。 3 ． 4 破除 NEI 神经免疫内分泌网络对中医系统生物学研究的束缚或者误导，是当前的一个急所。 NEI 固然是对自稳态的一个细化，但是它并没有建立集神经免疫内分泌于一体的模块细分，所以，实际价值远远小于中医模型的价值。 4 ．重视理论 研究生物学的这样一些问题更需要在理论上有创新和突破 , 正如相对论对物理学的贡献一样 , 新的生物学理论也将给生物学的研究带来深刻的影响。这也是系统生物学成为 明星 的时代背景。 利用海量数据建模时，可以实现定性建模（假设驱动模型）和机理建模（数据驱动模型）的统一或者高度逼近。 而且，系统生物学建立模型一般是 从下向上 从细胞、组织、器官到整体，但是，现代医学或者生物学缺乏象中医这样完整的 从上向下 的信息模型体系， 中医模型将提供这样的理想模型 和模型体系。 中医药学整体性思想和用药规律与系统生物学相通 , 她一直以 从上向下的多层次的 功能模块划分来阐释动态的在各层次互相交织的生命现象 , 将为系统生物学在生命各个层次动态的 , 整体的建模研究以很好的启示。 所以，我们更应该重视中医理论，尤其中医基础理论的研究， 973 计划对中医基础理论研究的重视是具有远见卓识的，如果再加强一些会更好。 5 ．信息提取与血液相图 5 ． 1 模型的建立需要有准确的数据为基础。目前的生物学数据在定量这个环节上还比较薄弱 , 在能够获得精确的定量数据之前 , 人们依然可以利用相对准确的定量数据建立所想要建立的模型 , 并利用已建立好的模型修正先前所获得的数据。当然 , 理应逐步熟悉计算机软硬件等下游应用技术。由于生物反应的复杂程度不同 , 建立复杂生物反应的模型时应该优先考虑简化的模型或将模型建立在不同的水平不同层次 , 并且预留接口以方便不同模型之间的联系和切换。为了能建立可靠的定量模型 , 搜集整理丰富可靠的生物学实验数据非常重要。总而言之 , 对于特定的模型 , 数据的针对性要强 , 涉及面要广。 5 ． 2 笔者提出的中医血液指纹图谱（血液相图 phase portrait/phase fingerprint ）研究，对此进行了一些探索，可以满足以上提到的这些要求。 5 。 2 。 1 中医理论的气血和生理学的内环境（血液组织液）有着惊人的一致性，因此有多位学者把中医气血理论中气血的有形部分，从现代生理学意义上诠释为血液和组织液。气血论是中医理论体系的核心。藏象的生理功能和病理变化，其实不过是将整体气血分割为局部的具体化。经络外络肢节，内通脏府，行气血，营阴阳，但其生理功能和病理变化归根结底仍由气血所决定。阴阳五行学说是对气血藏象分析研究的理论工具 . 5 ． 2 ． 2 指纹图谱方法是一种信息学方法，代谢物组学研究表明，指纹图谱方法可以直接认识生物体的生理和生化状态和随时空变化的情况。代谢物组指生物体内的所有小分子代谢物，是生物体的特定部分在特定环境中，经基因组表达和新陈代谢产生的中介物及终产物。血液所包含的成分比这还要多，血液接近于系统整体代谢物组。所以，血液指纹图谱能比代谢指纹图谱，更完整的认识生物体的生理和生化状态 . 。 5 ． 2 ． 3 中医通过子午流注和藏气法时等中医时间医学理论，对生物体的生理和生化状态即功能单位进行划分，在日、年等完整的生命节律时段内，连续（或者等间距）提取血液并制作血液指纹图谱，根据中医子午流注和藏气法时等中医时间医学理论，构建动态的 有时间变量的中医学的人体生命信息模型，血液指纹图谱藏象信息模型。 - 6 ．国家主导的大科学工程 现在谈到系统生物学的文章，没有不强调大科学工程的， 建立一个系统生物学研究中心 , 允许大家充分利用大型的设备从事研究 , 不仅可以节约投资成本 , 而且可以让来自不同领域的科学家分享他们的研究思想。 系 统生物学是一门多学科交叉的新学科。它需要有其它学科的科学家参加 , 除了生物学家外 , 还需要数学、工程以及计算机信息科学方面的专家。 对于中医系统生物学研究 还需要中医学家，所以 更应该如此。 中医学与系统生物学存在着相互借鉴共同发展的关系，中医系统生物学研究也可以看作二者的融合。 参考文献： 赵宏杰、张笑波 . 中医学与信息科学学科交叉的新方式：信息中医学 . 科学中国人 .2005 ， 11 ： 赵宏杰 、张笑波 . 藏象信息模型与中医现代化 . 南京， 2006 南京国际中医药论坛 未来中医药发展的新思路与新方法 论文集 2006 ， 11 。 / http://blog.bioon.cn/user2/11424/ 赵宏杰、雷钧涛。 以代谢物组学为参照介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法 . 中医药学刊， 2007 ， 9 。 沈自尹。系统生物学和信息医学在中西医结合中的应用。 中西医结合学报 2006 , Vol . 4 , No. 2 ： 111 李梢。医学研究中系统论与还原论的关联关系 蒋太交 , 等 . 系统生物学 -- 生命科学的新领域 . 生物化学与生物物理进展 ,2004,11:958. 沈树泉 , 管又飞 . 系统生物学 -- 从生物分子到机体反应过程 . 生理科学进展 ,2004,35(3):281. 冯学中 . 气血论是中医理论体系核心之刍议 . 山西中医， 1996(3) ： 4-6 通讯作者简介：赵宏杰，男， 1971 年生，吉林省吉林市人，主治中医师，学士学位，从事中医理论及临床研究，联系电话： 013944630676. E-mail:hyltzhhj@126.com
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四行体液学说与五行藏象理论及藏象内环境自稳态学说的关系
zhj71626 2009-2-18 12:53
四行体液学说与五行藏象理论及藏象内环境自稳态学说的关系 林宇春 （四平市中心医院 吉林四平 136000 ） 赵宏杰 张笑波 （吉林市中医院吉林省吉林市， 132011 ） 雷钧涛 （吉林医药学院 吉林 吉林 132011 ） 张华 （辽宁中医药大学 辽宁沈阳 110032 ） 摘要：四行体液学说是西方传统医学的理论基石，梳理其具体演进，尤其结合其明确的精密解剖学知识背景，我们可以清楚的看到体液作为人体生理和病理生理模型原型的科学性。五行藏象证候理论是比四行体液模型更加完善的生理和病理生理模型模型，藏象内环境自稳态学说也把体液、组织液和血液作为五行藏象模型的原型实现建模，推动了中医学的发展。 主题词：四行体液学说藏象内环境自稳态学说 模型 原型解剖学 科学性 建模 中国图书资料分类号：　　 文献标识码： 荀子曰：假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子非生异也，善假于物也。中国传统文化是善于创造工具和理论工具的，在科技方面同样如此，《中国科学技术史》就有详尽的记述。而今天的中医现代化可以看做是，用中医的理论模型体系整合传统中医方法技术工具及西医的技术工具和知识积累，古语喻为六经注我。 模型是现实世界中的某些事物的一种抽象表示。抽象的含义是抽取事物的本质特性，忽略事物的其他次要因素。因此，模型既反映事物的原型，又不等于该原型。大型信息系统通常十分复杂，很难直接对它进行分析设计，人们经常借助模型来设计分析系统。信息系统的建模方法可以分为：面向过程的建模、面向数据的建模、面向信息的建模、面向决策的建模和面向对象的建模五种。 藏象、证候是中医现代研究的关键科学问题。从数学建模的角度考虑，我们需要知道藏象、证候模型是什么样的？这个模型当初是如何建立的？它的建模方法用当代的建模方法怎么表示？它的原型是什么？这里面，藏象、证候模型的原型是关键中的关键。所谓藏象、证候实质研究，藏象、证候的生物学基础研究，就是在寻找它们的原型。而追溯历史，我们发现我们提出的藏象内环境自稳态学说的观点可以得到验证。 1. 五行藏象理论及藏象内环境自稳态学说 以《中医基础理论》成书为标志的中医理论现代整理工作把五行藏象作为中医理论模型的主干，它包罗宏富，解释效果理想，在应用中认同度高。 50 年代开始的藏象、证候实质研究，引发了对藏象模型的原型的追问，尽管当时没有使用模型这个词汇，但其工作的实质就是这样。 40 年来，中医证实质研究已经将成百上千的实验数据摆在我们面前，按照原定研究目标，这些不争气的数据给予我们的只是困惑和迷茫。（赵国求 1999 ）为什么会出现这样的情况？对藏象、证候模型的原型讨论的不充分是主要原因。 笔者在藏象内环境自稳态学说中提出，把藏象看做是生理模型，证候是病理生理模型，而且是人这个复杂系统的整体层次的模型，那么它们的原型就是内环境即血液和组织液，从技术实现上看，血液是最佳原型。 在此基础上，根据脏气法时理论，对血液的成分进行五藏分属，具体实现的技术可以用血液指纹图谱实现，也可以采用全自动生化仪和 全自动血细胞分析仪做权宜之计 部分实现。 2. 四行体液学说的演进 四行体液学说是西方传统医学之产生和演化的基础。从希波克拉底、盖伦到伊本西那都是如此。四行体液学说的四行，即水、火、土、气，所谓四原性，乃寒与热、燥与湿四大属性（凉与温、干与润亦为四性，只程度不同）；四体液是指血液、粘液、黄胆汁、黑胆汁。四行体液学说强调 体液 的重要性，体液与四原性的不同配伍决定了人体的生理特点与疾病性质。 2.1 四行体液学说的解剖学基础背景 笔者如此强调四行体液学说，关键是要拈出一个被大家长久忽视的问题，也是关乎中医学科学性和进一步发展的重要问题，那就是四行体液学说产生的基础之一是，所谓传统西方医学其实有着解剖学基础的。 一股认为是从古代名医希波克拉底开始，他的医著中对头骨作了正确的叙述，但是对人体其它器官则是参照动物身体结构描述的。亚里士多德为动物解剖提供了宝贵的知识。它把神经和肌腱区别开来，指出心是血液循环的中枢，血液自心流入血管。盖伦医学著作中有解剖学资料，主要是动物解剖，他明确指出血管内运行的是血液而不是空气；神经是按区域发布的，脑神经有七对。 那么，为什么有着明确解剖学基础的传统西方医学，要用体液学说解释人的健康和疾病呢？以我们藏象内环境自稳态学说的观点和现代生理学的观点看，那就是体液可以更好的反应人体的生理和病理生理变化。 同样有着解剖学基础背景的阿拉伯医学波斯医学，他们仍然在沿用四行体液学说，伊本西那的解剖学达到的精密程度，请参看伊本 西那《论灵魂》 汉译世界学术名著丛书，第五章 的第八节：对各种属于灵魂的器官的说明。笔者《伊本西那医学著述对中医学科学性的强支撑作用》中有引述，读者基本上都以震惊来表达自己阅读的感受，因为，水平之高远超乎大家的想象。 2.2 四行体液学说的细致演进 张大庆指出，体液论 (Humoralism) 是西方古代医学理论的基石 , 从古希腊直至 19 世纪细菌理论建立之前 , 它一直占据着西方医学理论的主导地位。体液论作为古代西方的一种整体医学思想 , 在诸多方面与中国传统医学有共通之处。因此 , 考察体液论的源流、基本原则及其演化 , 不仅对于正确理解和评价西方古代医学具有重要意义 , 也可为我们理解中国传统医学提供一种参照。张认为，体液论是一种整体病理学理论。（笔者以为细化为整体病理生理学理论更恰当。） 希氏学说更加具体的内容，参看张大庆文中的希波克拉底四体液学说比较表和朱明文中的四行体液学说宏观框架体系表。 第一次对体液论进行综合的是古罗马医学家盖仑 (Galen, 公元 129-210) 。盖仑将希波克拉底和柏拉图的观点综合成为一个体系 , 将四体液与四元素联系起来，盖仑赞同希波克拉底学派的体液论，盖仑把体液的作用看作是各种不同气质的基础。但与希波克拉底不同的是，盖仑避免讨论涉及体液确切性质的问题，而是将体液作为不可见的实体，只能通过逻辑的方法来认识。盖仑认为，由于动脉中的血液由四种体液形成，所以血液具有支配地位。但盖仑不能确定黑胆汁在机体内的相似性质，于是他指出不能假定黑胆汁作为一种纯的、基本的体液的存在 。 哈维 (Harvey,W1578-1657) 血液循环的发现，仅仅将盖仑描述的血液的许多性质转交给其它体液，许多 18 世纪的健康和疾病理论依然是以机体的体液平衡思想为基础的。例如斯塔尔认为所有疾病都发生在血液，由于血液的郁积或粘稠而产生炎症等病理现象；霍夫曼 (Hoffimann,F.1660-1742) 认为疾病是胃肠的多血症 (plethora) 所致；居仑 (Cullen,W.1710-1790) 则将发热归咎于动脉的痉挛；而布朗 (Brown,J.1735-1788) 主张疾病是体内器官过度刺激的结果。安德烈 (Andral,G.1797-1876) 在研究血液学的基础上，复兴了更严格的体液论，他将疾病归咎为血液成分，如血纤维原、白蛋白、碱的变化。在安德烈思想的影响下， 19 世纪奥地利病理学家罗杰坦斯基 (Rokitansky,C.1804-1878) 将所有病理现象归咎于血液中不好的混合。 由以上不难看出，这些内容或多或少的都在支持笔者的观点学说，体液、组织液和血液是四行体液模型和五行藏象模型的理想原型。 而笔者也把四行体液学说看做是四行藏象学说，与四行藏象模型比较五行藏象解释能力更加出色。 3. 结语 在论及古希腊哲学关于世界普遍联系的总画面时，恩格斯说：这种观点虽然正确地把握了现象的总画面的一般性质，却不足以说明构成这幅总画面的各个细节；而我们要是不知道这些细节，就看不清总画面。为了认识这些细节，我们不得不把它们从自然的或历史的联系中抽出来，从它们的特性、它们的特殊的原因和结果等等方面来分别地加以研究。 藏象内环境自稳态学说就是对古人模型的总体上的肯定与细节上的补充及工具上的发展。 参考文献： 张维明 . 信息系统建模 . 电子工业出版社 . 2002-3-1 林宇春 . 赵宏杰 . 张学斌 . 略论藏象内环境自稳态学说 . 中国中医基础医学杂志 .2008 ， 08 赵宏杰 . 雷钧涛 . 以代谢物组学为参照介绍血液指纹图谱中医药信息学研究方法 . 中华中医药学刊 .2007 年第 09 期 朱明 . 阴阳五行学说与四行体液学说宏观框架体系的比较研究 . 北京中医药大学学报 .2000.No.1 ， P.1-5 伊本 西那 . 论灵魂 . 北京大学哲学系译，北京商务印书馆 1963 年版 张大庆 . 体液论及其对西方医学的影响 . 中华医史杂志 2001. 03, 恩格斯 . 《反杜林论》引论 . 马克思恩格斯选集第 3 卷， 60 ～ 66 本文参考并引用了很多学者的研究论著，吸收了大家的辛勤劳动成果，从中得到了很大的教益和启发，在此谨向他们表示诚挚的感谢。 通讯作者：赵宏杰 . 吉林省吉林市中医院 吉林市北大街 45 号 132011 tel ： 13944630676 ， email ： hyltzhhj@126.com 。
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参赛感言及提前祝科学网博客大赛圆满成功
moxj 2008-11-18 19:15
图片资料: http://www.jfdaily.com/sports/pic/200809/t20080924_390416.htm 首先作点解释：我总把题目写的这么长，第一因为我凝练语言的能力实在太差；第二考虑到坚持比赛的人又减少了一点，我没有理由写一个内容空乏的帖让大家进来看．我们这些剩下的队员，除了自己坚持外，更大的责任是给别人鼓励和尽自己的努力维护这个赛场的水准． 正式说点参赛的感受．既然是比赛，那就一定要有点竞争的味道．谈到竞争没有激励是不会有气氛的．管理学讲激励的理论不少．著名的有 马斯洛的需要层次理论、麦克利兰的成就激励理论、赫茨伯格的双因素理论等．不管哪个模式，里面有点东西是一样的，那就是一个人的工作需要得到认可，工作者要获得成就感才有继续工作的动力．显然科学网对这些基本的问题做的是非常好的，另外从比赛过程中对每位选手的照顾里也体现了这一点．这些理论里还能看到的一点就是一些保障的条件，有的理论中讲是不同层次的需求．我这里要聊的当然是基本的薪水和工作条件．这一点是最因该感谢科学网的．因为他给了每位选手一个域名．这就是比赛中的薪水，虽然我不知道这个域名能做什么，但我看到自己和别的选手一样有了自己的域名，能不坚持工作到比赛结束吗？ 说完西方人的激励，不能不说说我们东方人的心态．我选了一张刘翔训练的照片放在上面． 提到这位优秀的运动员，大家都会为他在奥运会上的临时退赛感到惋惜．但后来每一个人都能理智的接受，因为只有当你心情平静的时候，你才能想起在那样的伤势下继续比赛只是一种揠苗助长的行为．博客比赛虽然不是体育比赛，但其中也有相同的道理．当激励过后的竞争让你非常疲劳的时候，不防停下来调整一下状态，并不是每天写作就是坚持． 前几天的一位选手闭关修炼同样是坚持．而且在一定的状态下是更重要和有意义的坚持． 博客比赛，你不用文章说话，难道使劲拔高的禾苗就只是对科学这位农民的伤害吗？自己的生命不也结束了吗？（或许在《 做自己的领导 》已经聊了相同的感受） 自己的感言不用再说了，聊一下这次大赛的成功之处．在我分析之前，首先说明一下，因为有朋友对我在 《 爸爸也是你的孩子 》 后面感言里推荐的博主有意见．为了不制造不和谐气愤，闭免一些选手看到后有过急言论，我把自己认为不错的这位博主先隐藏掉了． 另外在讲大赛成功之处前，我们觉得大家首先因该集体感谢 Neil 先生．因为他的大名就不再次链接了． 我为大赛胜利表示祝贺，最主要的是对大赛的规模很成功表示祝贺．大概这样的祝贺不只是读者，就连科学网也不喜欢听．所以我做一点解释．在一个做研究的人眼里．做一件陌生的事情时，如果你对它没有足够的把握．那么最好是事先有足够的调查．我在《 每位选手的博客都是科学网的一份调查问卷 》里已经提前祝贺了这一点．另外，对一个不确定的东西，我们最好是做一个模型模拟它的运作．这样对真实解决这个东西很有用处．对比赛来说，这次参赛的人数很不理想，但对于做模型来讲，这次比赛的人数非常合适．这些人已经能对科学网这个主题下的作者有一个代表．这些人在比赛过程中的状态已经能放大对更多人做一个代表．点击率是一个参数，评论是一个参数，那么他们的关系就是一个很好的指标．如果再加投票数一个参数，那么他们三者之间就又有关系．将有更好的指标．比赛过程不是出现过对得票问题的讨论了吗？前一段中，我的偶像被质疑，我不得不去掉她的链接就是这些问题的反映．所以也许有些选手对点击计算有质疑，很正常，有的选手对得票有疑问，（比喻有的人在别的地方链接了，不公平）也很合理．．．．．．这些有比赛前准备的关系，也有比赛中的关系．但正是因为有这样一个合适的人数，所以科学网对各种数值的分析有了可靠性，对今后的决策有了指导意义．（当然我早前的博文中可能提到信息网络带来新的机遇和挑战，我不记得了．也没有专门分析网络，所以不去找了．） 前一段时间，我把一个目标写在我的公告栏里．那就是我要做一点努力希望评委看到我的文章．因为我的文章写的虽然不好，但里面都记录了自己的想法．很快我把这条删了．我发现虽然自己很多文章即使不到 50 的点击，也没有机会让评委看到．但在这些仅有的比赛读者中获得了共振，有了留言．而且有朋友收藏了它们．这就是我参加比赛最大的胜利．仅有的几个评委确实水平很高，但不见得和我有一样的兴趣，那么很多东西就没有必要抱着去评委那里找点感觉的想法． 最后，祝每位选手继续快乐的写作，快乐的比赛．
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植物群落生态学－－思辨与手段
ppchenhui 2008-10-29 17:36
2008年10月23－27日，在北京师范大学生科院狭长的学术厅内，当今世界最富革新精神的生态学家Stephen Hubell及数位国内外的专家向与会人员介绍了群落生态学的中性理论及其进展。经过这几天的学习，我感觉收获颇丰，因此在这里和大家分享我的感悟。 10月23日下午北师大张大勇老师先向大家介绍了一下群落生态学的背景知识，在此向张老师致谢。张老师一直围绕着一条主线进行讲解即超有机体论和个体论之争，他认为两者之争本质上是认为群落是有机整体还是认为群落是一盘散沙。超有机体论认为群落是高度有组织的物种组合，边界清楚，强调物种间的相互作用，以Clements为代表。而个体论以Gleason为代表，认为各个种独立出现与消失不是紧密联系在一起的，群落没有明显的边界，否定种间相互作用在群落构建中的作用。从常理上讲，我们感觉群落中的物种不是独立的，是连在一起的，它们竞争各种资源等等。那么就应当强调物种间的相互作用，人们自然承认种间共存时种间差异，因而生态位理论迅速发展，超有机体论占据绝对上风。而个体论鲜有人问津。 长话短说，当我们认为物种因不同而存在时，这种观点又把我们自己限于两难之地，一方面我们看到各种形形色色的动植物，而另一方面有时有难以找到共存物种的差异，如均一的水中有数十中共生的藻类，再者热带雨林中几十公顷的土地上可以生活上千种乔木。当群落简单时似乎生态位理论可以从容应对，而面对生物多样性极高时，有些捉襟见肘。难道物种间是彼此独立且关联不大的吗？ 生态学家Stephen Hubell给了我们一个大胆富有革命精神的想法群落生态学的中性理论（脱胎于种群遗传学），假定各营养级的物种是一样的，它们具有同样的出生率、死亡率、迁移率、物种形成速率及灭绝率等等，然后通过公式预测群落中物种多度结构，呵呵，神了，居然和实际数据相符。难道物种真是一样的吗？ 切入正题，我认为超有机体论和个体论的分歧是我们认知复杂事物时不同的思维和手段所导致的。小小的我们面对庞大的森林、浩瀚的海洋、无尽的珊瑚礁等等，感受是什么？迷茫！感叹！咋认知啊？把森林当成是个整体还是认为树木是独立的？这是个非常严肃的问题！我个人认为超有体论和个体论在思维和手段上打了个节！ 认为群落是高度有组织的物种组合，边界清楚，强调物种间的相互作用的超有机体论，恰恰选择了化整为零，从个体间的不同研究群落结构的构建原理；而主张认为各个种独立出现与消失不是紧密联系在一起的，群落没有明显的边界，否定种间相互作用在群落构建中的作用的个体论，则和零为整，将群落看成随机组合的连续体，一个方程就把群落结构给模拟了。各位不难看出其中的差异。 我认为尺度效应对手段实施后的效应有很大影响。通俗点讲，就是在小尺度上采用的方法得到的结果在反推到大尺度时会严重偏离。研究个体很有必要，尤其是松散的各个科学家的专项研究，是理解物种种内和种间关系很重要的方法。而对于群落尺度上而言，应当采取Stephen Hubell的超级无敌大样地的方法，选择较大尺度（50公顷），并且进行长期定位研究，才能回答群落水平的问题。 今天我把自己粗浅直观的感受摆在大家面前，也希望能引起大家更多的想法。（未完，将继续修缮） 下面进行思维和手段间的差异。 面对纷繁芜杂的事物，Stephen Hubell教授采取的是从简单到复杂的一种认知方法，即先假设这些同营养级物种是等同的，然后模拟其在群落水平上的分布格局；而生态位理论是首先承认了物种的差异，从个案种去总结群落的过程，这种方法应付简单的系统尚可，面对物种极端丰富的群落时就行不通了。当然，大家都承认物种之间有差异，我想这两种截然相反的方法会走向融合。目前中性理论的进展中正在逐步引入物种差异的参数。希望中性理论能健康快速发展。（待修缮）
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掉长发，长短发，头发为什么不会变少？
cutefay 2008-9-27 09:44
前不久有个人看到我一头长发，这样问我： 掉的头发是长的，长出来的是短的，为什么头发不会变少？ 当时我的回答是： 因为长出来的和掉的总量一样多。 当时我的回答是正确的，但是那个时候我也没有把这个问题的本质给回答出来。昨天晚上想起了这个问题，用数字来思考课一下，一下子就想明白了。 假设人每天掉的头发和长出来的头发数量一样多的话。长出来的是很短的，掉的是很长的， ms 是不平衡的。但是如果用数字来表示，就容易理解了。 假设人头上有 100 根头发， 100cm 长（为了便于理解，特意选了个小一些的数字，而实际上人头上大概几万根头发吧），每天掉一根，也长出一根，每天头发能够生长 1cm 。那么人头上的这 100 根头发差不多是 1cm 到 100cm 都有，假设就是 1 到 100cm 各一根。 假设一天掉的是 100cm 的头发，那么当 100cm 掉了的时候， 99cm 的会再长成 100cm ， 98cm 会长成 66cm ，以此类推， 1cm 会长成 2cm ， 1cm 的是新生成的。所以所有头发的长度之和还是不变的。 这是在生长速度等于掉的速度的基础上做的推论。这也是一个正常人的头发生长模型。而如果长的根数没有掉的多，那么头发就越来越稀少了。 有些长发的人到一定时候头发就不长了或者越来越细是因为头发是有一定寿命的，头发到了一定长度必然会脱落，但是这也是因人而异；有些人头发的营养好，头发的寿命长，而有些人营养不好，头发就寿命短了。
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