區域科學領域中的集群動力學研究綜述

李國平 何邦振

摘要：集群動力學及集群行為研究空間上的集群現象及其動力原理，是當前區域科學領域的研究熱點和前沿視角。文章綜述國外關于集群動力學及集群行為的研究起源，梳理在區域科學領域中的集群相關概念、研究歷程、指標測度、形成分類與演化動力原理等相關研究，總結提煉最新研究進展和發展方向，以期對我國學者進一步研究和公共部門政策制定提供有益借鑒。

關鍵詞：集群；產業集群；集群動力學；集群機理；區域科學

一、 引言

集群行為（Cluster Behavior，Collective Bbehavior）在生活中普遍存在，細菌、螞蟻、魚、鳥、牛等生物群落都能發現明顯的集群運動，小到各種微粒子、大到星際天體也都時時刻刻處在各自集群中運動，同時人類的生活居住、社會活動和經濟生產領域也在空間上表現出一定的集群變化。各領域科研人員都試圖解釋集群如何在沒有統一控制情況下實現總體一致地運動并進行各種活動，因此關于集群行為的研究也遍布生物學、醫學、物理學、社會學、心理學、經濟學和計算科學等諸領域。動物的集群行為與集群運動比較容易觀察和分析，很早就有關于動物種群演變和遷徙規律的生態學研究，近年來人們又通過計算機對生物集群演變進行模擬，運用到仿生機器人等人工智能領域。

集群動力學（Cluster Dynamics，Collective Dynamics）是研究集群運動的新興學科。最早研究集群運動機理的系統計算模型，是1987年由Reynolds提出的Boid模型，他根據鳥群、羊群和魚群等動物集群運動特點，總結了三條建模規則，即：既能聚集在一起，又相互排斥以保持安全距離，同時集群整體速度協調一致?！?br>