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Application of systems engineering for the development of eco-agricultural construction

应用系统工程发展生态农业建设



全 文 : 生 态 农 业 研 究
ECO—AGRICULTURE RESEARCH
V .5
Dec.
No.4
1997
5[gf
应用系统工程 发展生态农业建设
(中国人民大学环境经济研究所 北京 100872)
摘 要 论证了应用系统工程,增强生态农业建设目的性、整体性、开放性和预见性,对于生态
农业建设的重要作用 阐明了如何从垒面认识生态农业系统的功能,正确处理系统内部总体协
调关系,妥善解决系统与外部环境相互适应关系以及系统发展各阱段锼此连接关系等方面改
进工作.发展生态农业建设。
关曩调.丕蕴工鼍.兰查盛些数
Application of systems engineering for the development of~co-agricultural construction.Zhang
Xiangshu(Institute of Environmental Economy,People’s.University of China,Beilng 100872).
EAR.1997,5(4):14~17.
Abstract The importance of application of systems engineering in strengthening up the goals,
entirety,openness and predictability of eco—agricultural construction is discussed.How to rec—
ognize the functions of eco—agricultural systems,correctly deal with its overal internal coordi—
nate relation and the mutual adaptability with the external environiqlent_and the connecting re—
lation of its different developing stages are evaluated for increasing the standard of eco—-agrieul—.
turaI construction.
Key words Systems engineering,Eco—agricultural construction
我国第一批生态农业县建设试点工作迄今已进行了4年,获得了显著的经济、生态和
社会效益,对全国生态农业建设工作的进一步开展起到了示范作用,并受到国内外同行的
重视。大量成功经验和失败教训,使我们深刻认识到应用系统工程,增强生态农业建设试
点工作的目的性、整体性、开放性和预见性,对于克服工作中时有发生的目的不够明确、考
虑问题不够全面、市场意识不强以及缺乏预见性等缺点,提高生态农业建设水平具有非常
重要的作用。为此,必须在提高认识的基础上,及时掌握准确信息,选择恰当的调节、控制
措施,正确处理生态农业系统总体协调问题,妥善解决系统与外部环境相互适应问题,全
面安排系统发展各阶段之间的连接关系,才能达到提高生态农业系统整体功髓,搞好生态
农业建设,实现可持续发展的目的。
1 全面认识生态农业系统的性质与功能,明确生态农业建设的根本目的
作为生态经济系统的一个子系统,生态农业系统与其他生态经济系统相同,是由社会
系统、经济系统和生态系统复合而成,自然、经济与社会三位一体的复合系统。因此,生态
本文于 1997年 7月 10日收到。
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第4期 张象枢:应用系统工程 发展生态农业建设 15
农业系统必须全面实现其经济、社会和生态功能,满足经济、社会和生态系统对其要求。
首先,生态农业建设应有助于扩大农业生产规模,完善农业生产结构,提高农业的劳
动生产率、土地利用率和资金利润率,全面增强农业的综合生产能力;有助于推进农业以
至整个国民经济的全面发展;有助于增加农民的个人纯收入和集体、地区以及国家的集中
纯收入。我们绝不能像国外某些生态农业试点那样,离开经济建设这个中 C.-孤立地搞生态
农业,这种做法在中国是行不通的;其次,生态农业应开拓出一条完全符合生态规律和经
济规律要求,有助于保护、合理开发和利用水、土地、森林、草地等自然资源,保护生物多样
性,减少固体、液体和气体废弃物,不断保持和提高土壤肥力,促进生态系统与经济系统良
性循环的可持续发展之路。广大农民群众、农业科技工作者和农村干部已经创造出很多好
典型和好经验,迫切需要总结和提高,以便使生态农业建设对我国乃至世界的可持续发展
做出更大的贡献;第三,作为社会系统的子系统,生态农业建设除上述经济功能、生态功能
外,还具有重要的社会功能。生态农业建设应有助于为农民提供更多的生产门路和就业机
会,帮助贫困农民脱贫致富奔小康,有步骤地提高全体农村居民的社会福利水平。同时,由
于生态农业建设从本质上讲是人类致力于改善人与大自然相互关系的一项重大活动和一
个重要侧面,因此,又具有重要的社会教育,尤其是生态教育、环境教育的功能。我们应该
采用多种灵活的方式,吸引从娃娃到老年各个不同年龄段的城乡居民参与生态农业建设,
促使他们通过切身体验,增强生态意识和环境意识。有的生态农业试点县,如辽宁省昌图
县已开始进行这方面的工作,他们的经验值得推广。
2 提高配伍、协调和斡旋能力,优化生态农业系统结构,实现系统总体协调
生态农业系统是功能齐全、结构复杂的复合系统。作为生态系统的子系统,应处理好
生产者、消费者和分解者及其与生态环境之间的关系,处理好各种食物链中每一环节及各
个环节间的物质循环与能量转换关系;作为经济系统的子系统,应处理好狭义农业(即种
植业)内部粮食作物生产、饲料作物生产和经济作物生产的相互关系,广义农业(即通常称
谓大农业)中种植业、林业、畜牧业和水产业之间的关系,农业产业化进程中产前(农用生
产资料生产供应、信息服务、技术支持等)、产中以及产后(产品销售等)相互之间的关系;
作为社会系统的子系统,生态农业建设者还应处理好社会系统中有关各利益集团之间的
关系。只有运用系统工程原理和方法,着力增强生态农业系统的整体性,才能正确处理好
上述各方面的关系,实现生态农业系统的总体协调。
运用系统工程,实现生态农业系统总体协调的关键在于综合,为此生态农业建设者应
努力掌握配伍、协调和斡旋的理论、方法与技巧。系统工程不仅是科学、工程技术,更是艺
术。我们应该从广大农民群众和生态农业建设者的实践中汲取智慧和灵感,逐步总结出既
有科学依据,符合实际情况,又为群众所喜闻乐见,易于接受和操作的具体方法。
配伍,即从当时、当地的实际情况出发,因地制宜优化结构。如黑龙江省拜泉县的高产
农区多元种植立体复合生态农业模式、资源高效利用开发型生态农业模式、立体农林复合
型水保生态农业模式以及庭院经济型生态农业模式,特别是获得联合国环境计划署授予
全球500佳”殊荣的辽宁省大洼县西安生态养殖场创造的“四级净化、五级利用”的生态
农业模式,的确做到了巧夺天工,充分展示了蕴藏在群众中的无穷智慧和创造力。
协调,即主动地、及时地发现系统总体和处于系统不同层次的各个子系统之间及其
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内部各组分之间的矛盾,并选择能最大限度地减少摩擦,最有效地保证系统稳定和正常运
行的方法来妥善处理这些矛盾。这就要求在生态农业建设者队伍中,不仅要有熟谙有关各
学科专门知识的专家,更要有知识面较广且善于处理各种跨学科、多学科问题的通才。
斡旋,即透过物与物之间的不协调,洞察出其背后各不同利益集团之间的矛盾,根据
统筹兼顾的原则,通过各方均能接受的方式,首先解决好人与人之间的矛盾,然后在此基
础上再处理好物与物之间不协调的问题,使系统充分实现其效能。在系统工程文献中,称
具有上述才能的人为斡才
由此可见,生态农业建设者队伍应是由各类专才、通才和斡才组成的群体。这一合理
的人才结构是使生态农业建设协调发展的组织保证。
3 深刻认识生态农业系统的开放性,处理好系统与环境的相互关系,增强系
统吸纳、转换和实现能力 ·
在理论上,无论从生态学、经济学、社会学乃至横贯于这些学科之中的系统学来考察,
生态农业系统本质都是一个开放系统,而不是一个封闭系统。以生命系统为主体的生态农
业系统,是先吸纳外界环境的物质、能量和信息,经过在系统内的变换过程,再向外界环境
输出变换后的物质、能量和信息的一种典型耗散结构 将其封闭起来,就等于宣告生命的
终结,即生态农业系统的终结。作为社会经济系统的子系统,生态农业系统也只有在开放
条件下,才能从外界环境吸纳资金、人才、技术和信息,增强自身的变换能力r并通过系统
输出实现系统自身的价值,这一理论已经过历史实践的检验,并从广大生态农业建设者的
实践中获得了大量新的证明 当前的问题是如何在深刻认识生态农业系统开放性的基础
上,进一步妥善解决系统与外界环境的相互适应关系,增强系统吸纳、转换和实现能力。
系统的吸纳能力,指系统吸纳环境对系统有利的输入的能力 作为生态系统,指生态
农业系统吸纳有益物质、能量和信息的能力;作为经济系统,指生态农业系统吸纳资金、技
术、人才、信息的能力;作为社会系统,指生态农业系统吸纳有益于自身发展的社会文化、
法律和道德规范等的能力。我国生态农业建设的实践,已在这方面积累了丰富的经验,如
吉林省撼惠市一方面通过发展日光塑料大棚及日光温室和地膜覆盖综合开发利用了太阳
能;一方面吸收了外国资金、技术和人才,建立了以中泰合资吉林德大有限公司为龙头,以
肉食鸡代养户为嵌托,以粮豆种植农户为基础,实现从种植业到养殖业及其加工业良性转
化增值,带动千家万户齐致富的龙型生态经济链,以及与此类似的以中新合资德欣肉牛有
限公司为龙头的肉牛生产加工龙型生态经济链 这里值得我们重视的问题是发展不平衡,
我们应经常反思这样一个严肃的问题:为什么在大致相同或相似的条件下,物质、能量、信
息、资金、人才、技术被人家所吸纳,而且充分发挥了作用?为什么未能吸纳到自己这方面
来?从而找出自己的差距,明确今后努力方向。
系统转换能力大小是正确处理系统与外界环境相互关系的关键,也是衡量系统本身
及其与环境相互关系质量和水平的重要判据。著名系统科学家阿希比曾从系统与环境相
互关系的角度,定义系统为物质、能量和信息的转换器。就生态农业系统而言,系统转换能
力是指生态农业系统将系统输入转换为系统输出的能力,具体表现为生态农业系统将各
种资源(输入的生产要素)转变为产品和服务的能力,将输入能转化为输出能的能力,还有
价值增殖能力以及信息加工与传输能力等。生态农业建设实践表明,吉林省扶余县、内蒙
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第4期 张象枢:应用系统工程 发展生态农业建设
古自治区喀喇沁旗、翁牛特旗和天津市宝坻县大钟庄等原来条件较差的地区,在开展生态
农业建设前后系统转换能力发生显著变化的根本原因,在于加强了对生态农业建设的领
导,提高了管理水平和技术水平。可见,只有加强管理、改进技术,即提高信息收集、加工和
处理能力,才能有效地增强生态农业系统,增加产品数量,提高产品质量,增加产品价值,
改善生态环境和促进社会进步的能力。
系统实现能力,指生态农业系统通过对于外界环境的输出,实现改善生态环境、促进
社会进步,尤其是在市场经济中实现产品价值的能力。在市场经济体制下,生态农业系统
生产的产品能否在市场中实现自己的价值关系极大。我国生态农业建设者中,既有不乏其
人因未能掌握在国内外市场的汪洋大海中游泳技巧而蒙受失败的教训,也有众者取得像
黑龙江省木兰县肥牛产业集团大力开拓市场之成功经验。正反经验教训表明,只有大力提
高推销产品和服务的能力,才能使生态农业在国内外市场中站稳脚跟,立于不败之地。
4 全面安排好生态农业系统发展各阶段的关系,增强运筹、控制和预见能力,
顺利实现系统的合理组建、最佳运行和适时更新
生态农业建设同其他一切建设事业一样,有一个从无到有、由低级到高级的发展过
程。因此,生态农业建设者必须处理好人类不同世代之间的代际公平问题,以实现人类社
会的可持续发展;必须处理好由较低阶段向较高阶段生态农业系统转变的战略升级问题,
以实现生态农业系统的演化i必须处理好处于同一阶段生态农业系统建设中各不同步骤
相互的连接关系,以实现给定生态农业系统的合理组建、最佳运行和适时更新。
在生态农业系统合理组建过程的规划、设计、研制及子系统实现和全系统组装等各个
步骤中,存在着大量的系统性问题,即涉及系统总体协调、系统与外界环境相互适应、系统
发展相互连接以及不同性质(如社会、经济和自然生态)系统彼此复合的问题。这就要求生
态农业建设者通过学习系统科学和不断总结实际工作经验,加强自身的运筹能力,以便顺
利解决生态农业建设规划中战略目标的确定、战略阶段的划分以及战略措施的选择等重
大问题;设计中的生态农业系统总体设计、子系统设计以及各子系统之间的接口设计等问
题;研制中的试验室实验、田间实验和试点建设等项工作的组织问题{子系统实现中的工
程技术、经济和管理问题及其全系统组装中的种种复杂难题。
在建成生态农业系统,转入正常运行时,为了保证实现系统的最佳运行,要求生态农
业建设者加强自身对于给定生态农业系统的控制能力。为此,首先要从实际出发,建立能
保证系统最佳运行的目标管理体系}其次,要建立并逐步完善能对系统运行状态进行动态
监测的生态农业管理信息系统,加强对于有关生态农业系统运行状态信息的收集、处理和
加工工作,及时进行信息反馈}第三,建立和健全各种规范生态农业建设中人们行为的法
律和伦理道德体系;第四,完善由行政、经济和教育手段组成的调控体系;第五,建立资金、
技术、物质支持体系,以便有效地支持对生态农业系统运行的控制。
在由现行生态农业系统向更高一级的生态农业系统演化中,要求生态农业建设者有
较强的预见能力,以便洞察生态农业系统发展变化趋势和系统演化的规律性,全面、细致
地做好各方面的准备工作,把握时机,果断地做出战略升级、实施系统更新的决策;在执行
决策实现系统更新时要认真处理好在这一过程中暴露的各类矛盾,努力减少转变中新旧
系统之间的摩擦,力争实现平稳过渡,以便最大限度地发挥新生生态农业系统的优越性。
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