基于協(xié)同理論的生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)分析

趙麗丹

（1.哈爾濱理工大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱 150080；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 哈爾濱獸醫(yī)研究所，哈爾濱 150001）

基于協(xié)同理論的生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)分析

趙麗丹1，2

（1.哈爾濱理工大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱 150080；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 哈爾濱獸醫(yī)研究所，哈爾濱 150001）

文章將協(xié)同學(xué)理論引入生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究，首次提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)功能函數(shù)，進(jìn)行了系統(tǒng)整體功能分析；構(gòu)建了生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)同模型，分析子系統(tǒng)間的協(xié)同以及系統(tǒng)的總體協(xié)同；通過(guò)分析功能函數(shù)和協(xié)同模型的關(guān)系，提出生物產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展模式。

生物產(chǎn)業(yè)；功能函數(shù)；協(xié)同模型；發(fā)展模式

當(dāng)今時(shí)代，以生命科學(xué)和生物技術(shù)為基礎(chǔ)的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正日益顯示出對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)發(fā)展的重要作用，生物產(chǎn)業(yè)正成為繼信息產(chǎn)業(yè)之后又一個(gè)令世界矚目和心動(dòng)的高成長(zhǎng)性產(chǎn)業(yè)。生物產(chǎn)業(yè)在21世紀(jì)進(jìn)入快速發(fā)展階段，現(xiàn)正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化前期。各國(guó)都在大力發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)，而對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，生物產(chǎn)業(yè)是我國(guó)與國(guó)際先進(jìn)水平差距最小，最有希望實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的高技術(shù)領(lǐng)域。生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為我國(guó)解決社會(huì)發(fā)展面臨的健康、食物、能源、生態(tài)、環(huán)境等重大問(wèn)題開(kāi)辟了嶄新的路徑，是我國(guó)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。研究生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)于發(fā)揮該產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)作用具有現(xiàn)實(shí)意義。本文基于協(xié)同學(xué)理論研究生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，試圖為政府和企業(yè)促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式研究引入?yún)f(xié)同論

1.1 協(xié)同學(xué)理論

協(xié)同學(xué)也稱為非平衡系統(tǒng)的自組織的理論，研究系統(tǒng)各要素之間、要素與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間協(xié)調(diào)、同步、合作、互補(bǔ)的關(guān)系，研究新的有序結(jié)構(gòu)的形成，揭示系統(tǒng)進(jìn)化的動(dòng)力。按照協(xié)同學(xué)理論，協(xié)同的實(shí)質(zhì)在于強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中，其內(nèi)部各要素或各子系統(tǒng)間保持合作、整體的狀態(tài)和趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)一致性、和諧性，以及在某種模式下系統(tǒng)產(chǎn)生不同于原來(lái)狀態(tài)的質(zhì)變過(guò)程。它包括兩層含義：一是系統(tǒng)內(nèi)部各要素或子系統(tǒng)之間的相互配合；二是系統(tǒng)從一種序狀態(tài)到另一種序狀態(tài)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，其內(nèi)部要素或子系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立性而產(chǎn)生的無(wú)序運(yùn)動(dòng)變?yōu)樗鼈冎g的相干作用，從而產(chǎn)生新質(zhì)的過(guò)程。

此外，哈肯提出了“功能結(jié)構(gòu)”的概念。認(rèn)為功能和結(jié)構(gòu)是互相依存的，當(dāng)能流或物質(zhì)流被切斷的時(shí)候，物理和化學(xué)系統(tǒng)要失去自己的結(jié)構(gòu)；但是大多數(shù)生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)卻能保持一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，這樣生物系統(tǒng)頗象是把無(wú)耗散結(jié)構(gòu)和耗散結(jié)構(gòu)組合起來(lái)。他還進(jìn)一步提出，生物系統(tǒng)是有一定的“目的”的，把它看作“功能結(jié)構(gòu)”更為合適。

1.2 協(xié)同論具有普適性

源于激光研究的協(xié)同學(xué)自提出以來(lái)，在自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中已有廣泛應(yīng)用。哈肯指出，“結(jié)構(gòu)的形成是以普遍適用的規(guī)律為基礎(chǔ)的”，“存在著普遍的更高層次的必然性，它們導(dǎo)致新的機(jī)構(gòu)和新的模式”[1]。協(xié)同學(xué)把不同學(xué)科共同存在的協(xié)同現(xiàn)象提煉出來(lái)作為其研究對(duì)象，研究協(xié)同的本質(zhì)、結(jié)構(gòu)、描述模型、協(xié)同的作用、研究方法以及協(xié)同的應(yīng)用等問(wèn)題。我國(guó)學(xué)者潘開(kāi)靈、白烈湖首次提出管理協(xié)同的形成機(jī)制、實(shí)現(xiàn)機(jī)制和約束機(jī)制，并探討了管理協(xié)同理論的應(yīng)用。杜棟將協(xié)同學(xué)應(yīng)用于軟件設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)了企業(yè)協(xié)同管理系統(tǒng)（CMS），以整合企業(yè)內(nèi)部和上下游資源，實(shí)現(xiàn)除生產(chǎn)制造以外對(duì)企業(yè)內(nèi)外各種資源的全面協(xié)同管理[2]。由于協(xié)同論強(qiáng)調(diào)不同系統(tǒng)之間的類(lèi)似，因此它試圖以遠(yuǎn)離熱動(dòng)平衡的物理系統(tǒng)或化學(xué)系統(tǒng)來(lái)類(lèi)比和處理生物系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)，所以協(xié)同論除設(shè)計(jì)了許多物理、化學(xué)的模型外，還設(shè)計(jì)了許多生滅過(guò)程、生態(tài)群體網(wǎng)絡(luò)和社會(huì)現(xiàn)象模型，象“社會(huì)輿論模型”、“生態(tài)群體模型”、“人口動(dòng)力模型”、“形態(tài)形成模型”等等。協(xié)同論作為一門(mén)研究完全不同學(xué)科中共同存在的本質(zhì)特征為目的的系統(tǒng)理論具有普適性。

1.3 生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)放系統(tǒng)

生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生物需求、生物產(chǎn)業(yè)要素供給、相關(guān)產(chǎn)業(yè)狀況以及產(chǎn)業(yè)政策、文化教育、生產(chǎn)服務(wù)、金融服務(wù)、信息服務(wù)、基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境等因素息息相關(guān)，這些因素可以概括成由生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)和生態(tài)子系統(tǒng)構(gòu)成的生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)。子系統(tǒng)間相互作用，呈現(xiàn)非線性特征，共同推動(dòng)生物產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的演進(jìn)。同時(shí)，生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)不斷與外界環(huán)境通過(guò)物質(zhì)、信息和能量進(jìn)行交流，因此，生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)放系統(tǒng)。其系統(tǒng)運(yùn)行與子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境之間的關(guān)系如圖1所示，結(jié)構(gòu)決定功能，子系統(tǒng)自身的變化要通過(guò)引起系統(tǒng)構(gòu)成的重組，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)才會(huì)發(fā)生根本變化。據(jù)此，分析系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和演進(jìn)、發(fā)展，主要考察子系統(tǒng)間的協(xié)同和系統(tǒng)與環(huán)境的協(xié)同兩個(gè)方面。

圖1 生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)運(yùn)行與子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境之間的關(guān)系

2 生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的功能分析

2.1 基于協(xié)同學(xué)的系統(tǒng)基本演化方程

根據(jù)協(xié)同學(xué)，系統(tǒng)基本演化方程是一個(gè)q及其不同階導(dǎo)數(shù)的微分方程，一般形式為：

這一方程有如下特點(diǎn)：

（1）可采用狀態(tài)變量表示。式中的q表示系統(tǒng)的狀態(tài)變量，它是空間坐標(biāo)X和時(shí)間t的函數(shù)，即：

對(duì)于不同的系統(tǒng)，q代表不同的參量。由于協(xié)同學(xué)研究的是大量子系統(tǒng)組成的巨系統(tǒng)，所描述它的行為需用的狀態(tài)變量數(shù)目很大。為簡(jiǎn)便，常采用狀態(tài)變量來(lái)表示：

（2）非線性。狀態(tài)變量的各階導(dǎo)數(shù)與狀態(tài)變量本身有關(guān)，反映系統(tǒng)內(nèi)部不同因素的相互作用。由于研究的是自組織系統(tǒng)，而線性系統(tǒng)不可能出現(xiàn)自組織，所以基本演化方程是非線性的。

（3）當(dāng)系統(tǒng)處于非均勻介質(zhì)中時(shí)必須處理擴(kuò)散或波傳導(dǎo)等因素，空間導(dǎo)數(shù)應(yīng)包含在基本方程中，即包含哈密頓算子▽，有時(shí)還包含拉普斯算子，基本演化方程采用偏微分方程的形式：

應(yīng)用基本方程可以通過(guò)求出狀態(tài)變量對(duì)時(shí)空的依賴關(guān)系研究系統(tǒng)的演化行為。從數(shù)學(xué)上看，只要給定適當(dāng)?shù)某跏紬l件或邊界，原則上可以求解基本方程。

2.2 生物產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的功能函數(shù)

生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的功能體現(xiàn)在生物產(chǎn)業(yè)自身狀態(tài)，以及它的經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)狀態(tài)、社會(huì)子系統(tǒng)狀態(tài)和生態(tài)子系統(tǒng)狀態(tài)四個(gè)方面，根據(jù)系統(tǒng)基本演化方程，生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的功能可以用函數(shù)表征為：

其中：S1——生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)狀態(tài)

S2——經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)狀態(tài)

S3——社會(huì)子系統(tǒng)狀態(tài)

S4——生態(tài)子系統(tǒng)狀態(tài)

為提高TF，必須深入研究函數(shù)f。由于f的具體函數(shù)形式很難獲得，從理論上證明f是連續(xù)可導(dǎo)的還無(wú)法進(jìn)行。但是，從f的具體含義出發(fā)，生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的功能總是連續(xù)變化的，盡管TF的變化速度可大可小，但函數(shù)總是連續(xù)可導(dǎo)的。

設(shè)該系統(tǒng)初始狀態(tài)為x0，將TF在x0點(diǎn)展開(kāi)，得：

如果設(shè)：

Mi，i=3，4，5…可以類(lèi)似定義，并設(shè) I=[1，1…，1]，則有：

上式中 △1=I·M1·I'，表示四個(gè)子系統(tǒng)各自改進(jìn)對(duì) δTF 的貢獻(xiàn)，是一級(jí)直接作用貢獻(xiàn)，I·M2·I'表示子系統(tǒng)兩兩相互作用后對(duì) δTF的貢獻(xiàn)，是二級(jí)作用貢獻(xiàn)，以此類(lèi)推，I·M·iI'即為i級(jí)作用貢獻(xiàn)。△2=I·M·iI'即為i級(jí)各項(xiàng)相互作用對(duì) δTF的貢獻(xiàn)之和。

這樣就可能出現(xiàn)以下幾種情況：

Ⅰ △1>0，△2<0，|△1|>|△2|，δTP>0

Ⅱ △1>0，△2<0，|△1|<|△2|，δTP<0

Ⅲ △1>0，△2>0，δTP>0

Ⅳ △1<0，△2>0，|△1|>|△2|，δTP<0

Ⅴ △1<0，△2>0，|△1|<|△2|，δTP>0

Ⅵ △1<0，△2<0，δTP<0

前兩種情況說(shuō)明，各子系統(tǒng)狀態(tài)雖有改進(jìn)，卻破壞了系統(tǒng)整體功能，不過(guò)情況Ⅰ的破壞性相對(duì)小些，因?yàn)樵诳傮w上|△1|-|△2|>0，仍有貢獻(xiàn)；而情況Ⅱ不但沒(méi)有貢獻(xiàn)，反而損失了|△2|-|△1|>0。

第三種情況最好，各子系統(tǒng)和整體功能均得到了改善。

圖2 生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)示意圖

情況Ⅳ和Ⅴ中，子系統(tǒng)功能雖有減弱，但卻改善了系統(tǒng)的整體功能。而情況Ⅳ對(duì)整體功能的改善不如情況Ⅴ大。

情況Ⅵ是最為糟糕的，不僅子系統(tǒng)情況惡化，而且破壞了系統(tǒng)整體功能，應(yīng)當(dāng)盡量避免。

通過(guò)以上分析可以得出這樣的結(jié)論：子系統(tǒng)的改進(jìn)或減弱既可能造成系統(tǒng)整體功能的提高，也可能造成整體功能的下降；決定整體功能提高或下降的關(guān)鍵在于子系統(tǒng)的變化是否改善了系統(tǒng)的整體功能，也就是子系統(tǒng)的改變是否達(dá)到協(xié)同狀態(tài)，從而取得最大的△1和△2。

3 生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的協(xié)同分析

通過(guò)以上分析，可以看出生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)程度依賴于子系統(tǒng)改變的協(xié)同，也就是說(shuō)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)質(zhì)是生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)自身，以及與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)和生態(tài)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作，協(xié)同演化的過(guò)程，如子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)示意圖2所示。

協(xié)同模型可以表示為：

其中：H——生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的協(xié)同

h——協(xié)同函數(shù)

（1）生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)自身的協(xié)同h1(S1)

子系統(tǒng)自身的協(xié)同，主要表現(xiàn)在：

①具有與子系統(tǒng)功能相適應(yīng)的構(gòu)成要素。

生物產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它的興起和發(fā)展直接依賴于生命科學(xué)、生物技術(shù)及其免疫學(xué)、微生物學(xué)、生物工藝學(xué)、生物化學(xué)、流行病學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的技術(shù)突破。從生物技術(shù)、基因工程技術(shù)等科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生物產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)研究與開(kāi)發(fā)、研發(fā)成果的工程化、工程化的研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化三個(gè)過(guò)程，產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、工藝技術(shù)等等貫穿其中，技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用能力和效率是生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

生物產(chǎn)業(yè)是高投入產(chǎn)業(yè)，高技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，需要有大量的資金投入，這是由高技術(shù)的知識(shí)密集型和人才密集性特點(diǎn)以及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)所決定的。動(dòng)物生物制品產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量高、技術(shù)更新速度快、設(shè)施設(shè)備投資大，產(chǎn)品生命周期較短，企業(yè)為盡快形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，必須快速、大量投資才能滿足發(fā)展需要。

生物產(chǎn)業(yè)中有些是國(guó)家嚴(yán)格管控的產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)品的研發(fā)條件、產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系到食品衛(wèi)生安全，更關(guān)系到公共衛(wèi)生安全和生物安全，所以國(guó)家管理嚴(yán)格。有些生物制品從研制、生產(chǎn)到銷(xiāo)售都有嚴(yán)格的規(guī)程、管理?xiàng)l例、質(zhì)量規(guī)范、銷(xiāo)售許可等。產(chǎn)業(yè)的規(guī)章制度和產(chǎn)業(yè)政策是影響生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。

②各種要素合理組合和匹配，具有一定的協(xié)調(diào)性。有效地組織和整合產(chǎn)業(yè)資源和要素，形成適合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)組織模式，使生物產(chǎn)業(yè)在合理的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下，以適當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)行為，取得良好的市場(chǎng)績(jī)效。

③結(jié)構(gòu)決定功能，不同的構(gòu)成有不同的功能，因而可以選擇最佳構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)功能。生物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)、產(chǎn)品、所有制以及產(chǎn)業(yè)的需求、要素供應(yīng)、貿(mào)易和投資等構(gòu)成了生物的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、優(yōu)化，使其更加合理化、高級(jí)化，提高產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)功能，從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

④子系統(tǒng)活動(dòng)的各種主體適應(yīng)子系統(tǒng)發(fā)展的要求。生物產(chǎn)業(yè)的行為主體分為核心行為主體和中間行為主體，產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)是核心行為主體，與企業(yè)活動(dòng)相關(guān)的政府組織、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、中介機(jī)構(gòu)等是中間行為主體。在解釋企業(yè)產(chǎn)生長(zhǎng)期收益的機(jī)制過(guò)程中，普拉哈拉德和哈梅爾認(rèn)為企業(yè)創(chuàng)新能力只有從產(chǎn)業(yè)層次上進(jìn)行建設(shè)，才能使創(chuàng)新能力強(qiáng)的企業(yè)擁有持續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展是企業(yè)發(fā)展的最高層次和歸宿。

（2）生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的協(xié)同h2(S2)

生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的協(xié)同，能夠?yàn)楫a(chǎn)業(yè)中各種主體帶來(lái)滿意的經(jīng)濟(jì)效益。生物產(chǎn)業(yè)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展最直接的動(dòng)力和最基本的要求，只有當(dāng)企業(yè)認(rèn)為該產(chǎn)業(yè)能為其帶來(lái)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，才會(huì)投資于該產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)效益上去了，才能充分兼顧其它效益。

（3）生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)與社會(huì)子系統(tǒng)的協(xié)同h2(S3)

生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)與社會(huì)子系統(tǒng)的協(xié)同是指該產(chǎn)業(yè)適應(yīng)當(dāng)?shù)厝嗣裥枨螅瑤?dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，解決就業(yè)問(wèn)題，提高收入水平和生活質(zhì)量，改善文化、衛(wèi)生條件，促進(jìn)社會(huì)均衡發(fā)展，對(duì)社會(huì)進(jìn)步與發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。一般來(lái)說(shuō)，直接經(jīng)濟(jì)效益容易顯現(xiàn)，但從全社會(huì)角度，則更應(yīng)強(qiáng)調(diào)社會(huì)效益。

（4）生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)與生態(tài)子系統(tǒng)的協(xié)同h4(S4)

生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)與生態(tài)子系統(tǒng)的協(xié)同是指該產(chǎn)業(yè)通過(guò)資源的合理配置取得預(yù)期收益，并不斷隨著區(qū)域乃至國(guó)家生態(tài)環(huán)境政策的改變來(lái)調(diào)整其行為方式，提高資源利用率，采取環(huán)保措施，降低廢棄物排放量和環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境的外部影響要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期才會(huì)明顯地影響到產(chǎn)業(yè)的成本與效益，生態(tài)資源的價(jià)值只有當(dāng)它被破壞并影響到區(qū)域的生活和生產(chǎn)時(shí)，才會(huì)反映出來(lái)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的外部不經(jīng)濟(jì)會(huì)逐漸內(nèi)部化，因此生物產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的協(xié)同將降低這種外部不經(jīng)濟(jì)，從而有利于產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（5）生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)總體的協(xié)同H

總體協(xié)同是生物產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)自身，以及與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)子系統(tǒng)的綜合協(xié)同：①產(chǎn)業(yè)功能健全，組成合理，技術(shù)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新和市場(chǎng)創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展，產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力得到提高；②給產(chǎn)業(yè)內(nèi)各種主體帶來(lái)滿意的經(jīng)濟(jì)收益；③符合社會(huì)需求，解決就業(yè)問(wèn)題，提高生活水平，維護(hù)公共衛(wèi)生安全；④節(jié)約資源，降低污染，保持生態(tài)平衡；⑤以上四方面相互協(xié)調(diào)，形成整體協(xié)同，實(shí)現(xiàn)生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 生物產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展

4.1 生物產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)功能函數(shù)與協(xié)同模型的關(guān)系

根據(jù)功能函數(shù)，生物產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的整體功能實(shí)際上是系統(tǒng)在狀態(tài)x=(S1,S2,S3,S4)下的輸出，而協(xié)同模型中的H是刻畫(huà)系統(tǒng)狀態(tài)的標(biāo)量函數(shù)。因此，可以將（5）式改寫(xiě)成TF=f(x)，將（10）式改寫(xiě)成H=h(x)。因?yàn)閷?duì)于任一狀態(tài)x都對(duì)應(yīng)著H，所以存在逆函數(shù)x=h-1(H)，代入TF=f(x)，得到：

由上面的分析和式（11）可知，TF是H的單調(diào)遞增函數(shù)，說(shuō)明：系統(tǒng)協(xié)同程度越高，系統(tǒng)整體功能越大。由此，生物產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)盡量提高系統(tǒng)的協(xié)同度，按照協(xié)同模式發(fā)展。

4.2 生物產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展模式

未來(lái)20年，我國(guó)生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想是堅(jiān)持“發(fā)展高科技，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”，以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高健康水平、改善生態(tài)環(huán)境、保障國(guó)家安全為最終目標(biāo)。在這一戰(zhàn)略目標(biāo)的指引下，生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)將是由實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益和可持續(xù)發(fā)展四個(gè)層次組成的目標(biāo)體系。我國(guó)提高生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，要充分發(fā)揮生物產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的整體功能，使產(chǎn)業(yè)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)和生態(tài)子系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。這些子系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展實(shí)際上是政府引導(dǎo)能力、科技支撐能力和市場(chǎng)供給和需求能力以及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和合作能力的“四力”協(xié)同。

（1）政府引導(dǎo)。政府通過(guò)財(cái)政資金在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及產(chǎn)業(yè)化硬件設(shè)施上高投入，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)政策在人才培養(yǎng)和引進(jìn)、規(guī)范行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)等方面的作用，以及引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等區(qū)域產(chǎn)業(yè)聚集，在生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著重要作用。

（2）科技支撐。科研工作和技術(shù)創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的發(fā)力點(diǎn)。科研既包括政府的研發(fā)部門(mén)和公益性研究機(jī)構(gòu)，也包括企業(yè)的研發(fā)中心，擁有強(qiáng)大科研機(jī)構(gòu)的企業(yè)在該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中將顯示出巨大的實(shí)力和潛力。

（3）市場(chǎng)資源。市場(chǎng)對(duì)于各種生產(chǎn)要素的供給和需求能力，決定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模和發(fā)展程度。任何勞動(dòng)和生產(chǎn)方案的實(shí)施都必須具備六個(gè)基本條件，即人力、資產(chǎn)力、物力、自然力、運(yùn)力和時(shí)力，這六個(gè)力就是六種基本要素。[4]市場(chǎng)對(duì)于這六種要素的供給能力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。市場(chǎng)的需求在本質(zhì)上是對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的評(píng)價(jià)，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的選擇，客觀上就是對(duì)區(qū)域產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)性能實(shí)現(xiàn)效果的評(píng)價(jià)和反饋。

（4）企業(yè)競(jìng)合。企業(yè)是區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主體和突破口。一方面，解決生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中市場(chǎng)資源利用效率低下的問(wèn)題，最終要靠企業(yè)完成；第二，企業(yè)對(duì)于市場(chǎng)供求變化的適應(yīng)和不斷創(chuàng)新的能力是產(chǎn)業(yè)能否不斷發(fā)展的關(guān)鍵；第三，政府的引導(dǎo)作用如果沒(méi)有企業(yè)的呼應(yīng)，就不能落到實(shí)處。企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)和合作是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

5 結(jié)語(yǔ)

本文將協(xié)同學(xué)理論引入生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中，對(duì)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)進(jìn)行功能分析和協(xié)同分析，提出了生物產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展模式。然而，生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的子系統(tǒng)間如何通過(guò)政府引導(dǎo)能力、科技支撐能力和市場(chǎng)供給和需求能力以及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和合作能力的“四力”產(chǎn)生協(xié)同，更進(jìn)一步，由于系統(tǒng)的開(kāi)放性、漲落性和復(fù)雜性，系統(tǒng)總會(huì)遇到各種各樣的干擾，舊的協(xié)同狀態(tài)必然被打破，系統(tǒng)演化到新的狀態(tài)，在生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)遇到擾動(dòng)后，系統(tǒng)如何動(dòng)態(tài)適應(yīng)和調(diào)節(jié)，從而維持系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展，也就是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)的協(xié)同形成機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

[1][德]赫爾曼·哈肯.協(xié)同學(xué)——大自然構(gòu)成的奧秘[M].上海：上海譯文出版社，2005.

[2]杜棟.協(xié)同管理系統(tǒng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[3]徐壽波.技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)[M].南京：江蘇人民出版社，1988.

F124

A

1002－6487（2011）04-0065-04

趙麗丹（1976-），女，河北徐水人，博士研究生，研究方向：技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理。

（責(zé)任編輯/亦 民）