肉羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展復雜性研究
——基于耗散結構理論視角

余雪杰

(內(nèi)蒙古財經(jīng)大學 工商管理學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)

一、引言

我國是羊肉生產(chǎn)大國，羊肉產(chǎn)量居世界首位，1980年，我國羊存欄量是18731.1萬只，2011年增加到28235.8萬只，羊肉產(chǎn)量從1980年的44.5萬噸到2012年的393.1萬噸，翻了8倍，年增長平均為7.3%，肉類總產(chǎn)量的比重從3.7%上升到4.9%。①與全國數(shù)據(jù)相對比，2014年度內(nèi)蒙古自治區(qū)牲畜存欄1.29億頭只，連續(xù)十年穩(wěn)定在1億頭只以上，羊存欄首次突破1億只大關，新增數(shù)量主要來自于農(nóng)區(qū)和半農(nóng)半牧區(qū)；全年肉類總產(chǎn)量252.3萬噸，增長3%，其中，羊肉產(chǎn)量達到93.3萬噸，增長5.1%，內(nèi)蒙古2014年牧區(qū)家庭牧場已發(fā)展到3.5萬個，參與家庭牧場經(jīng)營戶5.3戶，占到牧戶數(shù)的11%。肉羊年出欄百只以上規(guī)模養(yǎng)殖水平達到61.9%，比上年提高6.1%②。內(nèi)蒙古得益于得天獨厚的資源稟賦，肉羊的大部分都是草場養(yǎng)殖，8800.00公頃的廣袤草原是優(yōu)質(zhì)、綠色、生態(tài)的資源保證。從這些數(shù)據(jù)可以看出內(nèi)蒙古自治區(qū)肉羊的飼養(yǎng)規(guī)模在持續(xù)擴大。伴隨著規(guī)模的增大，羊肉產(chǎn)量也同步拉高，從全國范圍來看，內(nèi)蒙古自治區(qū)無論是肉羊的養(yǎng)殖規(guī)?；蚴茄蛉猱a(chǎn)量都穩(wěn)居全國第一位。根據(jù)農(nóng)業(yè)部《全國牛羊肉生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃》(2013-2020)指出羊肉生產(chǎn)是我國城鄉(xiāng)居民“菜籃子”工程的重要組成部分，是人民群眾提高生活質(zhì)量的必需品。優(yōu)化肉羊產(chǎn)業(yè)布局，對于提升整個畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結構、促進牧民增收、豐富百姓“菜籃子”、和諧穩(wěn)定社會主義建設發(fā)揮著重要作用。③

“肉羊”指以肉用為主要用途的羊的總稱，包括山羊和綿羊。肉羊產(chǎn)業(yè)是養(yǎng)羊業(yè)轉(zhuǎn)向以肉用為主階段后，形成的一個獨立的產(chǎn)業(yè)體系。肉羊產(chǎn)業(yè)是內(nèi)蒙古自治區(qū)的民族特色產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，不僅是本區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，同時也是牧區(qū)人民賴以生存的傳統(tǒng)經(jīng)濟方式。內(nèi)蒙古自治區(qū)由于地處我國北方溫帶大草原，資源要素獨特，這個區(qū)域的草原生態(tài)介于干旱和半干旱區(qū)，自然環(huán)境具有不確定性和高度時空異質(zhì)性，如果產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中不注意自然的可持續(xù)性，很容易造成生態(tài)惡化。作為社會主義畜牧業(yè)建設重要組成部分的肉羊產(chǎn)業(yè)建設，關系到牧區(qū)經(jīng)濟和生態(tài)草原的協(xié)調(diào)發(fā)展，關系到廣大牧民的增產(chǎn)增收，更關系到我國經(jīng)濟改革和現(xiàn)代化建設的全局和可持續(xù)發(fā)展。

二十世紀初美籍奧地利理論生物學家貝塔朗菲(L.Von.Bertalanffy)提出一般系統(tǒng)論后，系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結構理論、自組織理論、突變理論、協(xié)同理論等為代表的復雜性非線性理論的研究變得十分的熱門。對于復雜性科學相關研究來說，其研究的主要對象是以復雜性為代表的復雜系統(tǒng)，研究視角不限于對客觀事物的簡單描述，而是更著重于刻畫客觀事物的成因及其發(fā)展與演化的歷程。做為復雜經(jīng)濟系統(tǒng)的肉羊產(chǎn)業(yè)具有典型復雜性系統(tǒng)的復雜性特性，在這個背景下，運用復雜性理論解決肉羊產(chǎn)業(yè)演化過程中的復雜性問題，也就成為重要的研究方向。

二、普利高津和耗散結構理論

1969以比利時物理化學家普利高津為代表的布魯塞爾學派提出耗散結構的概念。所謂耗散結構是指，開放系統(tǒng)處在非平衡態(tài)情況時，會和外界環(huán)境交換物質(zhì)、信息和能量，當外界環(huán)境達到一定條件時，該系統(tǒng)可能從原有無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變成有序狀態(tài)?？偠灾?，普利高津的耗散結構是在不斷消耗外界能量與物質(zhì)的條件下，形成和保持的一種宏觀上的時空有序結構。這一理論問世以后，在物理學、生物學、化學、激光等諸多領域得到應用，并在文化、經(jīng)濟、社會領域展現(xiàn)出廣闊的舞臺。

熵是耗散結構理論中的重要概念，熵最初是一個熱力學名詞，1868年由德國物理學家魯?shù)罓柗颉た藙谛匏篂榱嗣枋龊暧^過程中的不可逆變化，引進了一個與具體系統(tǒng)要素性質(zhì)沒有關系的狀態(tài)函數(shù)，簡單的來講就是不能再被用于做功的能量的綜合測定單位，像體積描述大小，溫度描述冷熱一樣，同是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。[1]

熵是那些不可避免要損失的能量的量度。對于一份總量既定的、可利用的能量，克勞修斯告訴我們這個過程是不可能逆向而行的。能量轉(zhuǎn)化必然伴隨著能量損失，剩下可利用的能量將不足以回到初態(tài)，這個定律就是熱力學第二定律。普利高津根據(jù)昂薩格倒易關系推導出了最小熵產(chǎn)生原理，即當系統(tǒng)達到非平衡定態(tài)時，熵產(chǎn)生率取最小值這一結果不僅對線性熱傳導和擴散成立，而且對不可逆過程均有普遍意義。只要將非線性條件維持在線性區(qū)內(nèi)，且系統(tǒng)到達定態(tài)，這時熵產(chǎn)生率必定比非定態(tài)時小。對于一個遠離平衡態(tài)的的孤立系統(tǒng)來講，存在著一個函數(shù)熵S，S單調(diào)遞增，直到趨于最大，此時系統(tǒng)處于熱力學中所謂的平衡態(tài)。也就是說封閉系統(tǒng)中的能量和物質(zhì)只能不可逆地沿著一個方向轉(zhuǎn)化，從高能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變成低能量狀態(tài)，實現(xiàn)有效到無效、有序到無序的轉(zhuǎn)變的過程中，熵總是趨向最大的。所以，熱力學第二定律也常被稱為熵增加原理，熵是無序、混亂的一種度量，即組織無序化的增大律。

補充說明一下，孤立系統(tǒng)是指不受外界環(huán)境影響的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部的發(fā)生過程是自發(fā)地。封閉系統(tǒng)與開放系統(tǒng)都受外界環(huán)境影響，在特定條件下，系統(tǒng)中發(fā)生的過程與孤立系統(tǒng)截然不同，因此，一般不再區(qū)分這兩類系統(tǒng)，而將其稱為開放系統(tǒng)。[2]

熵是一個系統(tǒng)無序程度的度量，熵貫穿于系統(tǒng)運動的整個過程，在客觀世界的一切系統(tǒng)運動中普遍存在。熵的引入需要以下理解三點：

首先，不可逆的系統(tǒng)運動過程。在系統(tǒng)運動過程中，耗散結構理論將熵作為一個反映不可逆過程的狀態(tài)函數(shù)，用熵的數(shù)量變化來度量系統(tǒng)運動變化的限度與方向。

其次，熵值增加(熵增原理)伴隨系統(tǒng)運動變化的始終。

最后，熵增反應系統(tǒng)的混亂與無序或程度。系統(tǒng)的無序程度越大，熵值越大。

一個系統(tǒng)熵的變化由二項構成，一項是系統(tǒng)內(nèi)的熵產(chǎn)生dis。一項是系統(tǒng)與外界進行能量交換引起的熵流des，可表示為：

ds=dis+des

(1)

孤立系統(tǒng)不存在與外界環(huán)境的交換，des=0，故此時，系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，按熱力學第二定律，非平衡態(tài)總是使系統(tǒng)不可逆地、自發(fā)地趨于熵值最大的平衡態(tài)，dis將逐漸增大，ds隨之增大，因總熵不斷增加，系統(tǒng)結構由有序狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化到無序狀態(tài)。

系統(tǒng)遠離平衡態(tài)且處于開放狀態(tài)時，與環(huán)境進行的交換過程中產(chǎn)生熵流des，熵流可以大于0，可能小于0，也有可能等于0。當des<0，并且滿足des的絕對值大于dis才有可能出現(xiàn)ds<0，從而使ds小于0，系統(tǒng)總熵才能減少，系統(tǒng)才能由無序狀態(tài)走向有序狀態(tài)。這種負熵流的產(chǎn)生必須滿足兩個條件，一個是系統(tǒng)對環(huán)境的開放，另一個是遠離平衡態(tài)。在滿足這兩個條件的前提下，系統(tǒng)內(nèi)部的熵增才能衰減，使系統(tǒng)總熵小于0，從而使系統(tǒng)結構向有序轉(zhuǎn)化，形成耗散結構。系統(tǒng)內(nèi)部正熵的抵消不可能一次性的依靠從外部環(huán)境輸入負熵來實現(xiàn)，一般系統(tǒng)要歷經(jīng)多次自組織與多重反饋機制才能完成從低級向高級的演化。

三、肉羊產(chǎn)業(yè)的復雜性

處于不斷發(fā)展變化之中的開放系統(tǒng)頻繁地與外界環(huán)境進行交換，具有很強的自組織能力，在非平衡態(tài)下呈現(xiàn)出穩(wěn)定的特性。研究發(fā)現(xiàn)線性理論在描述許多復雜系統(tǒng)的行為特征時往往力不從心，系統(tǒng)表現(xiàn)出的極復雜的行為是典型的非線性行為，肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)就是典型的代表。在研究肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)時不能簡單的、片面的將其看作是一個與周圍事物沒有任何聯(lián)系的孤立研究對象，必須要把它看作一個由各種要素相互作用形成的系統(tǒng)，要站在事物普遍聯(lián)系的基礎上，尋找系統(tǒng)內(nèi)在的運動規(guī)律。

(一)肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的非平衡性

在平衡態(tài)時，系統(tǒng)狀態(tài)變量不隨時間發(fā)生變化，當系統(tǒng)開放和處于非平衡態(tài)時，系統(tǒng)總熵才能減少，系統(tǒng)才能從無序走向有序。肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)作為一個耗散系統(tǒng)，它同所處的環(huán)境之間存在“三流”(物質(zhì)、能量與信息)的作用。

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)要實現(xiàn)良好運轉(zhuǎn)，必須要有充分的資源來作為支持。對于整個肉羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來說，要確保擁有好的資源稟賦，要具有優(yōu)越的地理位置，離開了這些要素，該產(chǎn)業(yè)要發(fā)展將面臨非常大的困難。肉羊產(chǎn)業(yè)對于資源積累和地理位置的依賴是該產(chǎn)業(yè)的特有體現(xiàn)，有時，在政府政策引導下，肉羊產(chǎn)業(yè)也可能在資源要素比較集中，缺乏位置優(yōu)勢的區(qū)域形成，但很難形成規(guī)模。另外現(xiàn)代人類科學技術的突飛猛進也可以從有些方面放松對地理位置和資源稟賦的約束，但目前技術水平下地理位置和資源稟賦仍是肉羊產(chǎn)業(yè)的主要制約。

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素由于目標、結構和功能的不同，同樣存在資源稟賦的差異。因此，生產(chǎn)要素在草原肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的流動并不均勻，這直接體現(xiàn)為資本收益率、勞動力分布，增長速度等的不一樣，這種非平衡使產(chǎn)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生相互作用，從而使整個肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)從無序走向有序。

(二)肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的非線性

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在形成和演化中要受到諸多因素的影響和制約。比如：制度環(huán)境、市場環(huán)境、技術文化環(huán)境和氣候等等。正因為這些因素的存在，使得整個系統(tǒng)處在非平衡態(tài)的非線性區(qū)域，從而和外界存在不斷的資源、信息交換，這也導致系統(tǒng)始終處在一個動態(tài)變化過程中，存在高度的不確定性。從制度環(huán)境角度來說，內(nèi)蒙古現(xiàn)在實行的“畜草雙承包”模式是對草場使用的改革，也是對分配制度的進一步的完善。但在當前人多草少的形勢下這種制度形式是有悖于草原生態(tài)環(huán)境保護原則的。草場因超載放牧和牲畜往來踐踏，畜草矛盾越來越突出，草原荒漠化嚴重。除制度環(huán)境外，肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)還受到社會文化環(huán)境與技術環(huán)境等的影響。環(huán)境的變化、環(huán)境與肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)相互作用方式的變化，都會導致整個肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)很大的問題，外因和內(nèi)因的雙重影響，分別對肉羊產(chǎn)業(yè)的運動發(fā)生作用。除此之外，肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部也存在很多的問題，特別是在存在漲落情況下，還會對系統(tǒng)產(chǎn)生難以描述的影響。[3]

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在市場環(huán)境不斷變化的情況下，和外界進行資源交換，對自身的經(jīng)營策略進行有效調(diào)整，從而更好的適應市場的發(fā)展。此外，該系統(tǒng)還能夠調(diào)整自身的競爭策略，不斷調(diào)整層次結構和功能，并進行重組，從而使得系統(tǒng)得到進一步的完善，使得系統(tǒng)的運作機制等發(fā)生變化，導致系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生對稱破缺的非平衡狀態(tài)。只有系統(tǒng)越來越開放，外在的作用才能推動系統(tǒng)遠離平衡態(tài)，形成有序結構和非線形關系。

草原肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部各要素，子系統(tǒng)之間，存在著復雜、錯綜的非線性相互作用，整體系統(tǒng)功能要大于個體功能之和。產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間存在著一定的協(xié)同性。協(xié)同性的整體作用要大于部分作用之和，也就是達到了“1+1>2”的功能。例如，在市場失靈的情況下，肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部各經(jīng)濟主體在利潤最大化驅(qū)使下，惡性競爭時常發(fā)生。從種類層面結構上講，當子系統(tǒng)異質(zhì)程度低時，內(nèi)部競爭就會特別殘酷，無差異容易產(chǎn)生大量的內(nèi)耗，系統(tǒng)演化過程一般表現(xiàn)為退化大于進化。生態(tài)學規(guī)律告訴我們，多物種和多樣性有利于系統(tǒng)各組成部分相互制衡，有競爭、有合作的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)結構才有利于有序演進，這種進化更類似于交叉合作。

在肉羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初始階段，整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和成長相對緩慢，資源依賴、環(huán)境透支等引起的矛盾并不明顯。但隨著市場需求的增加，整個規(guī)模將會進一步的擴大，可能導致資源被過度開發(fā)。肉羊整體產(chǎn)業(yè)因為技術水平低、產(chǎn)業(yè)結構不合理等問題，系統(tǒng)缺乏有效的熵減機制，長期徘徊在單一、低效的運行軌道上。從產(chǎn)業(yè)內(nèi)部觀察，肉羊產(chǎn)業(yè)作為畜牧業(yè)地區(qū)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，子系統(tǒng)間高度同質(zhì)，進入壁壘低，惡性競爭形式嚴峻。內(nèi)耗的增加使得肉羊行業(yè)內(nèi)部對稱性顯著升高，帶來的直接惡果是整個行業(yè)的價格和利潤率日漸走低，資源配置低效，資源稟賦依賴嚴重，結構混亂，抗風險能力差，產(chǎn)業(yè)結構呈現(xiàn)單一化、超重型與趨同性，缺乏進化和演進有效的動力機制。近年來，日益突出的氣候惡化、環(huán)境問題更是敲響了警鐘。

(三)肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的漲落

耗散結構是在外界環(huán)境參數(shù)控制下，以耗散外界能量維持開放性的結構。如果系統(tǒng)的外界環(huán)境參數(shù)發(fā)生了改變，出現(xiàn)了一定程度的波動，則在系統(tǒng)形成穩(wěn)定態(tài)的結構時，系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)之間就會產(chǎn)生協(xié)同效應，這種協(xié)同作用越明顯，就越能夠促進有序高級結構的形成。

此處所指的漲落也就是我們常說的外界環(huán)境的變化，如果系統(tǒng)的平均可變行為出現(xiàn)一定程度的偏離時，可能會使得整個系統(tǒng)偏離狀態(tài)，這實際上是一個內(nèi)部激勵結構。漲落波動是對處于平衡態(tài)系統(tǒng)的破壞，但也是推動系統(tǒng)脫離平衡態(tài)向非平衡態(tài)前進的動因。隨著外部環(huán)境的不斷變化，對系統(tǒng)會產(chǎn)生不斷的干擾，導致出現(xiàn)很多的“小漲落”，使得整個系統(tǒng)偏離平衡態(tài)。如果漲落的影響力度達到一定值時，就會導致出現(xiàn)“巨漲落”，進而出現(xiàn)躍遷，從而使系統(tǒng)達到另一個層次，并最終形成耗散結構，推動系統(tǒng)結構進化。雖然并不是所有的波動都能導致系統(tǒng)躍遷，但研究顯示任何一種穩(wěn)定有序的結構狀態(tài)，基本上都能夠被看成是無序狀態(tài)失穩(wěn)導致的漲落放大效應。[4]

對于整個肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)來說，如果沒有內(nèi)部漲落，那么就不會有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，如果無法將內(nèi)部漲落的效果進一步放大，將其轉(zhuǎn)變成巨漲落，也會導致系統(tǒng)發(fā)展出現(xiàn)停滯，嚴重情況下，還可能導致整個系統(tǒng)出現(xiàn)衰落。肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)是非常復雜的，誘導漲落的因素也是復雜的，對于整個產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)來說，漲落是否可以引致系統(tǒng)出現(xiàn)質(zhì)變，還需要產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)自身具有完備均衡的條件，從而使肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)由無序向有序轉(zhuǎn)化。

(四)肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的自適應性

復雜系統(tǒng)作為一個整體，其內(nèi)部各要素之間必須是彼此適應的、協(xié)同的和互容的。適應與不適應是描述系統(tǒng)與環(huán)境關系的概念。具有適應性的系統(tǒng)在演化中由于初始條件的不同而具有不同的演化軌跡，存在路徑依賴，最終形成不同的均衡狀態(tài)，這是復雜系統(tǒng)演化過程中正反饋效應帶來的增強現(xiàn)象。從外部輸入來分析，系統(tǒng)能夠和外部環(huán)境發(fā)生穩(wěn)定的資源交換，產(chǎn)生負熵流。從內(nèi)部轉(zhuǎn)換情況來分析，要實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間穩(wěn)定的競爭和合作，需要系統(tǒng)內(nèi)部和外部因素之間相互協(xié)調(diào)，一旦內(nèi)外之間的協(xié)調(diào)被打破，系統(tǒng)要做出調(diào)整適應新的情況，進而維護系統(tǒng)的穩(wěn)定，系統(tǒng)這種自我調(diào)整功能被稱之為自適應。

系統(tǒng)具有適應環(huán)境的自我調(diào)適能力，但是，如果環(huán)境資源發(fā)生匱乏，系統(tǒng)自身輸入機制受限或系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)化機制低效，會導致系統(tǒng)從環(huán)境適應到不再適應。不適應初期系統(tǒng)通過結構穩(wěn)定性承受范圍內(nèi)的調(diào)整，可以緩解這種不適應，當不適應程度超過系統(tǒng)結構穩(wěn)定性極限承受閾值時，系統(tǒng)就只能通過解體重構才能重新適應。[5]

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的自適應能力是從與環(huán)境的資源交換視角，對系統(tǒng)自組織過程的一種描述。這種自適應能力能夠表現(xiàn)出特定結構安排和功能輸出。肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在與市場環(huán)境的不斷過程互動中，結構和要素不斷地進行自我安排和重新組合，不斷地學習，在學習過程中對系統(tǒng)的功能結構和層次結構進行完善重組。自適應能力是生物系統(tǒng)進化、人類技術進步、社會經(jīng)濟發(fā)展的內(nèi)生動力源。

四、肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)熵

熵的本質(zhì)代表著一種非平衡、非永恒以及非實體的思維。被愛因斯坦稱為“整個科學的首要法則”。熵的發(fā)展歷史，就是對“不確定性”度量的歷史。高熵對應無序程度的增加，相應的低熵對應有序程度的增加。在對肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的復雜性研究中，我們引入產(chǎn)業(yè)熵這個概念，用它來度量整個草原肉羊產(chǎn)業(yè)這個復雜大系統(tǒng)的有序程度，實際上是復雜性系統(tǒng)研究中熵的一個引申，實質(zhì)情況仍然是產(chǎn)業(yè)熵愈大產(chǎn)業(yè)的無序度愈高，熵愈小，整個產(chǎn)業(yè)的無序度愈低。

(一)產(chǎn)業(yè)熵的度量

通過前邊熵理論的分析，一個復雜耗散系統(tǒng)的總熵由兩個部分組成：一個是在封閉狀態(tài)下系統(tǒng)的自發(fā)活動產(chǎn)生的熵，這個系統(tǒng)熵值總是單調(diào)遞增的；另一個是在系統(tǒng)與環(huán)境進行物質(zhì)能量交換時所產(chǎn)生的熵流，產(chǎn)業(yè)熵決定于產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)不可逆的熵增和環(huán)境作用產(chǎn)生的熵流加總后的算術和。這個算術和決定了整個產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)是處于高熵狀態(tài)還是低熵狀態(tài)。

具體到肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在與環(huán)境的作用過程中，如果dS>0，說明產(chǎn)業(yè)總熵不斷增加，產(chǎn)業(yè)鏈無序混亂程度增大，效率低小，發(fā)展前景暗淡；如果dS<0，說明肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在與環(huán)境的作用過程中，產(chǎn)業(yè)總熵呈減少趨勢，產(chǎn)業(yè)有序程度不斷提高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好，不斷向高級有序演化。產(chǎn)業(yè)正熵意味著無序混亂和衰亡，反之負熵則意味著有序和再生。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，任何一種管理制度、政策、方法在組織執(zhí)行過程中，管理效率是呈遞減的態(tài)勢。即一種新的制度或方法，在剛開始時，擁有的能量最大，使組織效率大大提高，不過隨著時間的推移，內(nèi)部與外部環(huán)境的變化，就會變得不再適應了。超穩(wěn)態(tài)的結構是產(chǎn)業(yè)演進的阻礙，表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)內(nèi)耗、無序度不斷遞增，需要產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)用新的資源配置方式和發(fā)展策略去替代。否則，產(chǎn)業(yè)總熵持續(xù)增高，走向崩潰。

利用前邊的玻爾茲曼數(shù)學關系式，聯(lián)系宏觀量S與微觀量w的橋梁，還可以表示成另一種形式。設系統(tǒng)的微觀態(tài)為1,2,…，w，按玻爾茲曼等幾率原理，這w個微觀狀態(tài)出現(xiàn)的幾率Pi都相等，即Pi=1/w(1,2,…,w)，因此在等概率假定條件下，可以改寫成：

(2)

(3)

(4)

其中Kj是產(chǎn)業(yè)內(nèi)不同影響因素產(chǎn)生熵的權重，Sj是各個影響因素產(chǎn)生的熵值，Kit和玻爾茲曼常數(shù)一樣仍是一個常數(shù)，可以叫做產(chǎn)業(yè)熵系數(shù)。

(二)產(chǎn)業(yè)熵的構成

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熵的分析，每一個熵值對應肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的一個狀態(tài)，是肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，反應肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的有序度和不確定性程度。產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的熵值總是正的。產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與外界環(huán)境交換物質(zhì)、能量與信息而產(chǎn)生的熵值可正可負，還可能為零。若想使肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)從無序向有序向演化，必須使環(huán)境輸入的負熵值大于系統(tǒng)的正熵生成總和，也就是說系統(tǒng)必須要保證環(huán)境持續(xù)負熵的輸入。

內(nèi)部正熵流的持續(xù)增加是肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)不穩(wěn)定的來源，在某種意義上正熵的生成帶有自發(fā)性和不可逆性，是系統(tǒng)經(jīng)濟活動的必然結果。借助于和環(huán)境的交換或在環(huán)境壓力下，調(diào)整產(chǎn)業(yè)運作模式，才可能形成負熵流。在肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)運行過程中，生成正熵與負熵的因素可以歸結為內(nèi)部因素與外部因素兩大類，具體為內(nèi)部正熵流、內(nèi)部負熵流、外部正熵流和外部負熵流，具體內(nèi)容見表1和表2。

表1 肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的正熵流

表2 肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的負熵流

表2(續(xù))

類 型表 現(xiàn)內(nèi) 容外部負熵流合理的肉羊產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃 可實現(xiàn)的肉羊產(chǎn)業(yè)規(guī)劃代表了肉羊產(chǎn)業(yè)的成熟程度、發(fā)展狀態(tài)和前景,并可借此在國家和區(qū)域政策上尋求支持。市場需求由于消費觀念的轉(zhuǎn)變、肉羊產(chǎn)品質(zhì)量的提高、多樣化等引致的市場需求的擴大。資源稟賦氣候地理、草原、飼草料、勞動力等肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展的基礎性生產(chǎn)要素資源充足。技術進步 將適合肉羊的育種、養(yǎng)殖、防疫、屠宰、運輸?shù)鹊南冗M技術應用到生產(chǎn)中來,將會大大降低肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的運作成本,提高產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出。信息技術的發(fā)展大大降低了各成員間的信息不對稱和不全面,電子商務的發(fā)展給肉羊產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了新的銷售渠道。相關輔助產(chǎn)業(yè)金融機構、物流倉儲、農(nóng)畜產(chǎn)品交易市場、批發(fā)市場建設等配套完善。健全的市場機制市場機制健全可以強化肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的輸出。政府規(guī)制政府有關扶持性的產(chǎn)業(yè)政策,如對肉羊龍頭企業(yè)的培育,對家庭牧場的選址、規(guī)劃和建設的指導,對于養(yǎng)殖戶的技術和信貸支持等?；A設施交通運輸、能源、水利等基礎設施完備。

為了進一步分析肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中熵的流動與系統(tǒng)運作的關系，建立了如圖1所示的肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)熵流模型。圖1的模型圖描述了肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)內(nèi)外部正熵流與負熵流對產(chǎn)業(yè)鏈演化產(chǎn)生的影響，同時表明了系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)熵的作用過程。

圖1 肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)熵流模型

五、肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)自組織演化的布魯塞爾模型構建

(一)布魯塞爾模型

布魯塞爾模型最早被普利高津等用于熱力學反應過程中的穩(wěn)定性、突變和分支分析，后來被學者們應用于分析系統(tǒng)的非平衡以及非線性演化過程，把耗散結構的數(shù)學條件利用化學反應中的反應擴散方程構建，進而描述系統(tǒng)的發(fā)展和演化，后來推廣成為耗散結構理論中常用的宏觀分析模型，也稱為布魯塞爾反應器、三分子反應器。

耗散結構理論認為失穩(wěn)是系統(tǒng)能否最終形成耗散結構的前提條件，系統(tǒng)從一種狀態(tài)演化到另一種狀態(tài)是原有結構失穩(wěn)、被破壞，新的結構產(chǎn)生的過程。系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性是一方面現(xiàn)有的系統(tǒng)狀態(tài)和功能的保障，另一方面也是阻礙系統(tǒng)演化的不利因素。環(huán)境的壓力導致系統(tǒng)現(xiàn)有結構產(chǎn)生不適應，當環(huán)境壓力達到一定閾值時，系統(tǒng)就會偏離平衡態(tài)失穩(wěn)，不穩(wěn)定的產(chǎn)生是系統(tǒng)脫離舊有結構向新結構演的誘因。系統(tǒng)內(nèi)部各要素在漲落、突變和協(xié)同作用下經(jīng)過自組織尋找到新的和環(huán)境相適應的結構。布魯塞爾模型可以對耗散結構產(chǎn)生的條件進行量化判據(jù)，這里使用這個模型來研究肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)中的產(chǎn)業(yè)熵，為肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的自組織演化提供可操作的數(shù)學模型。

(二)肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的布魯塞爾模型

布魯塞爾反應器(三分子模型)一般由下列反應構成系統(tǒng)模型：

(5)

A、B用以表示初始反應物，在系統(tǒng)化學反應過程中逐步消耗并且能夠得到補充；D、E用以表示反應過程的最終生成物，在系統(tǒng)化學反應過程中不斷提取，以保證化學反應過程能夠正常順暢的進行；X、Y表示化學反應的中間物。

假設A,B,D,E在反應過程中保持不變，X、Y的濃度隨著時間的改變而改變。K1,K2,K3,K4為反應中的催化劑(反應速度系數(shù))，反應速度受其數(shù)量多少的影響。布魯塞爾模型的特點是有三個分子同時參加反應，又叫三分子模型。

我們將模型中A,B,D,E，X、Y轉(zhuǎn)變成肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)熵描述。

假設：A、B是肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)自組織演化中產(chǎn)業(yè)熵的“濃度”，A表示產(chǎn)業(yè)正熵，B表示產(chǎn)業(yè)負熵；

D、E為肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)在產(chǎn)業(yè)正熵和產(chǎn)業(yè)負熵作用下，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)演化的兩種可能狀態(tài),E為耗散結構，D為非耗散結構。

X、Y表示理論可量化因子,X表示正熵流的可量化因子,Y表示負熵流可量化因子。

可以發(fā)現(xiàn),肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)中的熵流關系可以套用布魯塞爾模型描述：

(6)

可以將上邊的轉(zhuǎn)換關系理解為，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)布魯塞爾模型中正熵A與負熵B的大小隨著可量化因子X、Y的非線性作用發(fā)生變化，下一步需要進行的判斷是肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)在可量化因子X、Y的非線性作用下是會發(fā)展成耗散結構E還是非耗散結構D。

可以依據(jù)簡單巨系統(tǒng)的建模方法，建立肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的反應—擴散動力學方程：

(7)

為了簡化計，取動力學系數(shù)為1,得到系統(tǒng)的動力學方程：

(8)

在方程中，非線性項X2Y出現(xiàn)了三次，這是一種可能產(chǎn)生耗散結構的非線性特性。

現(xiàn)在固定A,B,D,E，通過X(t),Y(t)的變化規(guī)律來觀察方程的動力系統(tǒng)的定性性質(zhì),令：

(9)

得到模型的定態(tài)解為：

XS=A

(10)

系統(tǒng)的解是X(t)=A,Y(t)=B/A，對應于X、Y不隨時變化的反應過程，在定態(tài)點附近對系統(tǒng)作線性穩(wěn)定性分析。

令：

X=XS+ΔX

Y=YS+ΔY

(11)

將此帶入系統(tǒng)反應方程并線性化處理得：

(12)

它的特征方程為：

λ2+(A2-B+1)λ+A2=0

(13)

系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于A2-B+1，其中A，B為控制參數(shù)，也就是說系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于A，B，且與A的關系更為緊密。依據(jù)耗散結構思想可以得到定態(tài)XS,YS是否穩(wěn)定的條件為：

當B

當B>A2+1時，有一個特征根的實部變?yōu)檎龜?shù)，特征方程具有正實部的共軛復根，XS=A,YS=B/A不再穩(wěn)定，任何運動軌線都不會再回歸均勻定態(tài)，也就是穩(wěn)定的定態(tài)解不存在，此時不可能保持X(t)與Y(t)不變。失穩(wěn)提供了耗散結構出現(xiàn)的可能，系統(tǒng)失穩(wěn)后，在系統(tǒng)內(nèi)部組成要素的非線性作用下，經(jīng)過漲落的放大，突變會演化到一個新的有序狀態(tài)。

肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的耗散結構演化依賴于定態(tài)解能否失穩(wěn)，A，B的大小決定系統(tǒng)何時失穩(wěn)。從布魯塞爾模型來看，滿足B>A2+1條件才可能使系統(tǒng)向穩(wěn)定的有序狀態(tài)演化，從模型中可以看出B與A2-B+1呈線性關系，A與A2-B+1呈拋物線關系，因此，A是決定性因素。

(三)肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的布魯塞爾模型分析

用布魯塞爾模型研究肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)的自組織演化可以理解為肉羊產(chǎn)業(yè)鏈耗散結構的產(chǎn)生取決于(產(chǎn)業(yè)正熵)A與產(chǎn)業(yè)負熵B的多少， 而A，B的大小又取決于X、Y表示的理論可量化因子的量，X、Y表示的具體參量相互所產(chǎn)生非線性機制的結果就是可能演化出耗散結構E，耗散結構出現(xiàn)的條件是參量B>A2+1。對于肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)而言，參量BA2+1表示，產(chǎn)業(yè)負熵的輸入總量超過了系統(tǒng)的熵增，突破臨界閾值，滿足肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)耗散結構形成的條件。從布魯塞爾模型的研究結果來看，可以通過控制肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)內(nèi)外部正熵和負熵的濃度，滿足耗散結構的失穩(wěn)條件B>A2+1。布魯塞爾模型的實際意義是，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)要想在激烈的市場競爭環(huán)境中不斷前進，就要主動適應環(huán)境，政府和地方可以通過制訂有利的政策培育肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)耗散結構的形成，強化其自組織能力,這樣整個肉羊產(chǎn)業(yè)才能不斷發(fā)展前進。

肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)作為一個不斷地與環(huán)境進行物質(zhì)、能量和信息交換的復雜適應性系統(tǒng)，隨著產(chǎn)業(yè)鏈自身和環(huán)境的變化，經(jīng)過系統(tǒng)自組織由無序到有序、由低級有序到高級有序不斷演化，形成相對穩(wěn)定的耗散結構。在肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)自組織演化過程中，系統(tǒng)總是不斷的產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)正熵，而與此同時，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)又總能從環(huán)境中不斷的得到負熵輸入，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈一方面要應對熵增造成的紊亂，另一方面要利用負熵的引入來完成升級演化，只有產(chǎn)業(yè)負熵的總量高于正熵的增加總量時，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)才可能經(jīng)過自組織發(fā)展為耗散結構。肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)必須保持邊界的開放，根據(jù)環(huán)境的需要及時調(diào)整自身狀態(tài)和發(fā)展戰(zhàn)略，及時適應環(huán)境變化，才能不斷發(fā)展前進，這是肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)自組織演化過程中正負熵增相互作用的結果。因此，肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)自組織演化的實質(zhì)是存在一個保證負熵流持續(xù)輸入的外環(huán)境，才能促進肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)耗散結構的形成，布魯塞爾模型為定性的研究肉羊產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)熵的關系提供了數(shù)學分析方法和條件。

六、政策啟示

與發(fā)達國家相比我們的肉類產(chǎn)品市場體系還處于幼稚時期。國際肉羊主產(chǎn)國基本都具有完善或比較完善的畜牧業(yè)市場體系，產(chǎn)業(yè)自組織能力較強，既能為生產(chǎn)經(jīng)營者提供公平競爭的良好環(huán)境，也有利于政府更好地進行宏觀調(diào)控。肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的弱質(zhì)性很容易產(chǎn)生短缺或過剩的效應放大，從而會產(chǎn)生蛛網(wǎng)效應。政府宜采取宏觀調(diào)控手段，促進肉羊產(chǎn)業(yè)市場體系的健全和完善，培育良好的自組織產(chǎn)業(yè)機制。

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)是一個動態(tài)的、復雜的演化系統(tǒng)，要克服由于熵增帶來混亂和無序，提高整個產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的有序度，需加大有效能量的供給，只有通過負熵流的輸入，形成一種自組織和自適應的耗散結構，才能促使產(chǎn)業(yè)內(nèi)各要素的運動穩(wěn)定有序，從政策制度層面來講，可從下面幾個各方面促進產(chǎn)業(yè)負熵流的形成：

第一，政府應該明晰草原產(chǎn)權，優(yōu)化資源配置的各種要素，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)從資源向資產(chǎn)的過度。在“草地家庭承包”制度的基礎，促進血液循環(huán)、合作和擴大企業(yè)協(xié)作規(guī)模，有效的緩解“公地的悲劇”和“私地的悲劇”。[6]

第二，積極引進管理技術和現(xiàn)代科學方法，集約化經(jīng)營，從經(jīng)濟學角度來講，肉羊生產(chǎn)可能性曲線的擴展，能夠提高有限性資源的產(chǎn)出率。管理效率的提高，品牌戰(zhàn)略的有效實施管理，促進質(zhì)量和安全控制體系認證，提高草原肉羊的市場地位，從傳統(tǒng)的無差異低端消費過度到差異化高端戰(zhàn)略。提高肉羊系統(tǒng)的單位投入產(chǎn)出，推進先進產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，改善環(huán)境。

第三，建設和公益相結合的肉羊產(chǎn)業(yè)社會化服務體系，其中包括技術推廣與動物疫病防控，產(chǎn)品質(zhì)量控制體系和其他公共服務，如政府采購、獎勵補貼，獸醫(yī)飼養(yǎng)診療，農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)品運輸，銷售和加工部門，金融保險，信息服務和其他商業(yè)服務體系。在市場經(jīng)濟下，專業(yè)服務機構為主要生產(chǎn)企業(yè)提供運營服務，根據(jù)他們自己的決策，公平競爭，有利于提高資源配置效率和服務行業(yè)的經(jīng)營效率，建設養(yǎng)羊業(yè)的現(xiàn)代制度。

第四，應該摒棄單純發(fā)展頭數(shù)的畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)政策，根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，內(nèi)蒙古在最近五十年中，畜牧業(yè)的總產(chǎn)值要比自然災害以及草原退化帶來的損失總值要小。如果根據(jù)30年來進行分析，生態(tài)系統(tǒng)服務損失的總值將要比畜牧業(yè)五十年的總產(chǎn)值還要大，基本上每單位生產(chǎn)1元的畜牧業(yè)產(chǎn)值，就要付出1.42元的生態(tài)代價，如果還要將其他投入算入，則付出要達到1.68元。羊產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本不斷提高，生態(tài)代價逐年累積?，F(xiàn)行的畜牧業(yè)政策體系還存在很多分配不合理，測算標準線性化等諸多問題，需要進一步完善。[6]

第五，有效改進生態(tài)補償政策體系建設。肉羊產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)不僅需要節(jié)約資源，保護環(huán)境，而且要補償農(nóng)牧民的收入來提高生活質(zhì)量。草畜平衡管理是中國北方草原政策體系的核心管理制度，與退牧還草等工程措施構成重大政策舉措體系。目前實施的草原生態(tài)補助獎勵政策正在逐漸緩解過度放牧造成的生態(tài)不平衡，但生態(tài)環(huán)境惡化的總體趨勢尚未得到根本遏制。

以上幾點是宏觀政策層面提出的建議，對于肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)安排來講，需要指出產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展目標不同，也會影響耗散結構的形成，因此在肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)目標設計中，需要結合合作目標以及具體的合作伙伴的實際情況來采取不同的對待方式。特別是對于不同的合作模式來說，必須要選擇好的合作伙伴。除此之外，如果系統(tǒng)的組成部分越多，系統(tǒng)的規(guī)模越大，則系統(tǒng)的熵值也會越大。系統(tǒng)越不穩(wěn)定，其運轉(zhuǎn)過程中就會表現(xiàn)的越無序，因此，在系統(tǒng)功能目標最終實現(xiàn)前，應盡量減少系統(tǒng)組分數(shù)量和系統(tǒng)規(guī)模。對于肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)來講，在合理確定產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標的約束下，宜優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，精減產(chǎn)業(yè)內(nèi)合作伙伴的數(shù)目，過分追求規(guī)模效果可能適得其反。

肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素由于目標、結構和功能的不同，同樣存在資源稟賦的差異。因此，生產(chǎn)要素在肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的流動并不均勻，這直接體現(xiàn)為資本收益率、勞動力分布，增長速度等的不一樣，這種非平衡使產(chǎn)業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生相互作用，培育和發(fā)展肉羊產(chǎn)業(yè)中龍頭企業(yè)的核心能力，從而使整個肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)從無序走向有序。

總之，肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展與演化過程中既要不損害草原的再生能力，不破壞草原的生態(tài)和氣候平衡，從而維護系統(tǒng)長期可持續(xù)性發(fā)展依賴的外部環(huán)境，還要同時提高肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)業(yè)經(jīng)營效益，以維持系統(tǒng)自身的可持續(xù)性。如何有效的把生產(chǎn)、生態(tài)和生計有機的結合起來，在生態(tài)約束，經(jīng)濟約束和社會約束的控制下，兼顧經(jīng)濟可行、生態(tài)可容、和社會生計持續(xù)，構建一個耗散的肉羊產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，確是一個多目標的復雜系統(tǒng)工程。

[注 釋]

① 全國牛羊肉生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020年)(內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)廳).

② 2014年內(nèi)蒙古自治區(qū)畜牧業(yè)概況(內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)廳).

③ 全國牛羊肉生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020年)，內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)廳文件.