开发理论本身又具有联结和跨越不同学科、不同专业领域的综合性质。人们为了把某一些专业领域的产品（物质的或精神的）、条件作为资源加以开发，转化为另一些领域的消费品，就需要反映众多领域的一般开发规律的理论作指导。而人们从事众多的分支专业开发研究，也总是会总结出反映一般开发规律的结论来。分支研究越细，各分支之间衔接、渗透程度就越高，它所导致的研究的综合性也越强。特别是像地区开发、企业开发、智力开发、创造力开发这些研究，有的一开始就是跨学科的综合研究，有的则是过细的分支研究导致向相邻学科过渡或要求组织相关的多学科综合研究。《第三次浪潮》 的作者托夫勒认为，现代科技革命必然导致一切经济、政治、文化、心理等全面社会变革；《大趋势》 的作者约翰·奈斯比特提出了“社会创新” 的概念，认为像美国的州这样的地区社会，其开发或创新总是包括科技、经济、政治、法律、思想、生活等众多领域的综合变革；日本有些研究者认为，开发的普遍含义是“从潜在的或基本的因素中创造出某种具体东西”；发展经济学30多年的研究，产生出进行社会综合改革的开发思想。世界性的开发研究越来越重视结构问题，认为只有综合性的结构变革（如产业结构、经济结构、社会结构），才能产生最大的开发成效。
开发研究在分化发展的基础上不断走向高度综合化的趋势，对我们提供了有益的启示。我们振兴经济、实现现代化、进行地区开发，不仅要注重专业的、单项的开发，更要注重组织综合的、多层次、多系列、多项的互补协调开发，重视开发的综合效益。通过批判地吸收各种开发研究的成果，形成适合我国国情的综合开发理论。
3． 开发理论研究的进展是不平衡的，既有处于领先地位的领域和专业，也有相对薄弱和空白的领域和专业。
从总的状况来看，开发研究处于领先地位的主要有经济、科技、教育等领域。在经济领域中，生产开发、自然资源开发、企业开发、地区开发的研究进展较快，科技开发研究的重点集中于应用技术方面，这是科技与经济、社会几个领域的交叉点，是把科学技术知识转化为实际效益和经济实力的关键环节，因而各国政府和企业特别关心这方面的研究，投入巨额资金和雄厚的科技力量予以支持。对开发的某些本质性问题的突破也首先是在这些重点领域初露端倪。在教育领域中，智力开发、人才开发研究处于领先地位。在智力开发中，创造力开发受到高度重视，研究进展也较快。
开发研究相对薄弱的环节主要有哲学、法律、道德、文学艺术等领域。哲学思维是人类理论思维的最高层次，当代如此广泛的开发实践和开发研究不能没有哲学的指导。而要发挥哲学对开发的有效指导作用，就必须产生出“开发哲学” 这一分支理论来。一方面要使广泛的专业开发理论知识不断向更加抽象、概括的水平凝聚，提炼出开发思想的精华，使之上升到哲学的高度，以把握开发活动的深层规律。另一方面，要加深马克思主义哲学中与开发理论相邻近、相衔接部分的研究，发展马克思主义的开发哲学思想。政治和法律体制、人们的政治觉悟、政治热情、民主权利、人身安全保障、道德水平、艺术创作潜力、审美观念等，都是巨大的社会资源，都能经过相应的开发活动转化为社会环境质量、社会和人的素质的提高，进而转化为社会财富的增长。反之，浪费这些资源，则会造成社会的不安定和其他社会恶果。加强对这些领域开发理论的研究，探寻其创新、改革、发掘和发挥潜力的规律，是创立统一的开发理论体系不可缺少的部分。
开发研究的以上特点表明，这一理论正处于“前科学” 的时期。它的特点是诸学蜂起，百家争鸣，尚未形成统一的科学规范。但是，开发思想的历史线索和现代开发理论研究发展的趋向，预示着人类的认识正在从已有的各种思想资料中，从科学技术和社会实践的巨大分工体系中，抽象、概括出—种新的庞大的知识体系———反映人类各种创新活动规律的理论，它对于推进现代社会文明的发展有着不可估量的意义。
草地农业生态系统的动力学模型
吕胜利 段舜山 宋秉芳
草地农业生态系统具备了系统动力学（System Dynamics） 所研究的问题应该具有的动态和反馈这两个最基本的特点。因此，把系统动力学的原理和方法引进到草地农业生态系统的研究，用模拟实验的方法，实现对新理论的支持，导出理论的薄弱之处以及需要探索的关键性问题，乃至为各种战略规划或实施方案的决策展示出中、长期发展的动态过程，这不仅是理论和实践的需要，而且是完全可行的。草地农业生态系统的模拟研究，国内还比较薄弱。为此，本文就草地农业生态系统动力学模型的特点、建模思路，以及草原第二性生产能力评定的动力学模型的建立等，予以概述，以期有助于推动系统动力学与我国草地农业生态系统研究的深层而又广泛的结合。
一、模型特点
所谓模型的特点，就是指草地农业生态系统动力学模型与其他模型的最本质的区别，或者说是它独具的特色。概括起来，主要有以下几点：
（一） 适宜研究高阶次、多回路、非线性的复杂系统。草地农业生态系统，它的生产过程至少可以包括前初级生产、初级生产、次级生产和后次级生产等4个层次 （任继周，1984）。在再生产的过程中，又充满了自然的再生产过程和经济的再生产过程的相互交织．在空间范围，它囊括了一切生长有农学植物的地域，从牧区、农牧结合地带延伸到所有的农区。可见，草地农业生态系统是一个外延很广、内涵很深的复杂大系统。复杂大系统的构成要素（变量） 是很多的，各种组成要素之间的相互联系，既互为因果又网络复杂，而且并非都是线性相关。所以，草地农业生态系统具有高阶次、多回路、非线性的特点。完成对这种大系统的研究，目前的数字方法，包括运筹学在内，至少说不是完全适用的。一般数学方法所建立的功能模型，既不能揭示系统内部结构的特征，又过于追求最佳解，使得其计算的结果与复杂大系统动态变化的实际相距甚远，以至难以满足决策者的需要。系统结构的重要性在于它可以决定系统的功能。系统功能的变化，在很大程度上源出于结构的变动。因此，只有结构———功能模型才可能揭示出系统变化的原因与过程，并从结构的改进导出大系统行为的变化趋势。草地农业系统动力学模型，正是从复杂大系统的结构分析人手，建立具有高阶次、多回路、非线性特点的结构一功能模型，通过模型的整体运行，以展示系统发展的动态过程，揭示发展过程的动力与障碍，提出改善系统行为的途径和方法。
（二） 反馈特性。反馈，就是信息的传递和返回。自然和社会系统都具有信息反馈的特点。反馈表现了系统内部构成要素间的联系和作用。正反馈的结果强化了系统的功能，负反馈则对系统的行为起着一定的制约。对大系统而言，如果一种模型缺乏反馈，特别是负反馈机制，则可以看作是不完善的，或者至少说不是理想的模型。因为谁都知道，在缺乏负反馈的情况下，系统的某种行为将由于无约束地发展，而使其远离了应该维持的平衡稳态。这显然不符合客观现实的面貌。草地农业生态系统动力学模型把信息的反馈作为构造模型的基本原则和方法。这一重要特色，使得草地农业生态系统动力学模型，不仅与作为草地农业生态系统理论基础之一的生态学的基本原理相一致，而且在对生态系统机制的刻画上，达到了得心应手的程度。
（三） 动态模拟。草地农业生态系统所发生的过程都具有动态特性，即这种过程随时间推移而变化。如果说人脑的思维模型对低阶次简单系统的短时间变化趋势，还可以进行推理而预测的话，那么，对于具有成百上千个变量及复杂反馈回路的大系统的动态变化过程，仅凭人脑的思维模型，无论如何是无法把握的。对复杂系统的调控措施，仅仅依靠人脑思维模型进行决策，往往会由于逻辑的混乱，使预期的结果与客观系统的实际运行不相一致，出现许多并不希望发生的问题，造成通常所说的“决策失误”。在这方面，是不乏其例的。草地农业生态系统动力学模型的模拟实验，在深刻反映事物内部结构复杂反馈作用的基础上，从整体上运行事物的发展过程，可以弥补人脑思维模型的不足之处，深化和拓展人们对草地农业生态系统的认识，通过在宏观与微观领域的模拟研究，把握系统行为发生的机制和发展变化的趋势。
二、建模思路
建模思路就是如何对所研究的复杂问题进行系统动力学的思考。这一问题的重要性，不仅对系统动力学的初学者是至关紧要的，而且对于那些专门从事系统动力学应用研究的老手来说，也毫无例外。能否成功地揭示客观事物的发展特征，关键在于是否能够建立与所研究的问题相对应的模型。而要做到这一点，的确是需要花费很多时间去绞尽脑汁的。
运用系统动力学的原理和方法研究草地农业生态系统，最关键的问题有两个，一是明确所要研究的问题；二是确定所要研究问题的边界，分析内部结构，掌握所及变量间的因果关系。至于规范的DYNAMO程序（方程），以及模型后的计算机仿真和分析，尽管仍有许多技巧，与上述两个方面相比，毕竟是不难掌握的。
（一） 明确问题。系统动力学所要研究的是问题而不是任何确定的系统。草地农业生态系统动力学模型所要解决的是在草地农业生态系统的研究过程中，需要解决的各种各样的符合动力学规范的问题。不同的问题导致了不同边界的系统。所以，首先需要对所研究的问题以及要达到的主要目的，进行认真的了解。例如，当牧草在整个生长期内，营养物质和水分都能够充分满足生长需要的情况下，牧草的生长速度则取决于天气条件。在这种特定的环境里牧草的生长与辐射强度、光照截取和光能利用程度以及光合作用产物的积累效率等因素有着密切的关系，而不必把模型所代表的系统扩大到包括土壤营养和水分在内的更大边界。而在光照和水分都充裕的情况下，当研究以氮素短缺为主要限制因子的牧草生长过程时，又不需要把研究的系统边界再予扩大，把光照和水分包括在内。研究的问题不同，确定的边界各异，所涉及的变量也不一样，对内部因果关系的考虑也会迥然不同。
（2） 负反馈回路：光合产物积累→牧草生长→茎、叶、根→呼吸消耗→光合产物积累；正反馈回路和负反馈回路的综合作用，促进或抑制了牧草的生长。由此而建立的动力学模型，完全可以实现天气条件如何影响牧草生长的动态过程的模拟研究。
所研究的问题不同、要达到的目的不同、就不可能用同一种模型去解决问题。
也常常有这样的情况，尽管所研究的问题是十分明确的，但是由于各人的专业知识水平不同以及所要达到的目的要求不同，对能够反映系统行为的变量的选择也会不同，由此而得到不同的动力学模型。对同一问题的不同思路所产生的模型是等价的，但更多的则是有优劣之分。例如，研究某一地域内的家畜发展问题，根据所掌握的资料情况，可以有不同的思路。一种是从家畜总头数出发，通过每年新增头数与死亡头数进行粗略模拟。一种是按畜群结构进行比较详细的思考。还有一种则是在第二种思考中再加进饲草的制约因素。尽管都是为了同一目的，但其模型的优劣，不言而自喻。
（二） 内部结构分析。草地农业生态系统动力学模型与所研究问题的内部结构之间有着很好的对应性。确切地说，系统动力学模型基本反映了研究者认为足以代表所研究问题的内部结构。有怎样的内部结构，就有与之相对应的动力学模型。如果内部结构搞清楚了，至少可以说，已解决了所研究问题的一半。因此，在分析内部结构的过程中，需要化很大气力，反复推敲甚至完全推翻原来的思路而重新构思。
内部结构分析包括的主要内容是，（1） 确定主要变量；（2） 找出影响主要变量的其他因素；（3） 分析变量间的因果关系；（4） 画出因果关系图或SD标准流程图。在具体分析过程中，变量的确定和因果关系分析，往往同时进行。在分析方法上，如果经验不足，可以先从要达到的目的变量开始，采用“逆推法”，逐步向外扩展。对有一定经验的分析者来说，往往在经过一番总体思考之后，先画出结构中的主导变量（又叫流位变量Site flow variable），由此而向不同方面展开，直至满足研究需要。事实上，内部结构分析的方法，并没有什么约定俗规，完全根据分析者的经验和对所研究问题结构的了解程度而灵活变通。
三、草原第二性生产能力评定的动力学模型
以下通过草地农业生态系统的具体问题，展示动力学研究问题的思路和对问题的进一步见解。
任继周教授在《草原第二性生产能力的评定》 （以下简称《评定》） 中指出，“草原第二性生产能力表现了草地与家畜的一系列关系，是草原学的核心问题”。对草原学的这一核心问题建立系统动力学模型，使草原第二性生产能力的评定模式化，并借助模型分析，揭示影响草原第二性生产能力的因素及其程度，展示在各种影响因素的综合作用下草地第二性生产能力的变化过程，进而提出提高草原第二性生产能力的途径，对草原生态系统的研究来说，无疑是有意义的。
《评定》 指出，草原第二性生产能力的形成，是从可食牧草被家畜所采食开始的。从可食牧草到取得可用畜产品，要经过一系列的转化阶，并以程序图清晰地表示出草地畜牧业生产的转化过程。由以上论述可以看出，影响草原第二性生产能力的主要因素（变量）是，植物生长量、可食牧草、采食牧草、可消化营养物质、动物生长量、可用畜产品等。
物质和能量的转化与流动方向，规定了上述变量间的因果关系。如果不考虑光合作用（在特定地域），按照系统动力学规定，可将上述转化过程表示成如下的SD流图。
