港口-产业-城市复合系统空间演化分析与模拟研究

On the economic development of port-surrounding regions, there exists a strong correlation among port, city and industry. They depend on each other and influent each other. To study regional economy in port, we must take port-industry-city complex system (PICCS) as the research object. In this study, put the PICSS factors into a system, and from the angle of system to analyze the spatial evolution..First of all, the paper proved that PICCS spatial evolution problem included characteristics of complex, characteristics of scale effect, and characteristics of monopoly competition, in order to build a PICCS spatial evolution research system as from the perspective of complex system and new economic geography; secondly, the establishment of PICCS environmental model was build based on Multi-Agent, we discussed the interacted relationship between the system environment and other subjects, and PICCS environment was dynamic and multi-level analyzed; again, by means of the Dixit-Stiglitz model (D-S model), the paper build PICCS spatial evolution model according to "bottom-up" modeling strategy; finally, the computer simulation method based on Swarm for Java was used to simulate the PICCS spatial evolution process, and construct the PICCS simulation method.

在临港区域经济发展过程中，港口、城市和产业之间存在很强的关联度，其相互影响，相互依存，形成了港口-产业-城市复合系统（Port-Industry-City Complex System, 以下简称：PICCS）。本研究把PICSS要素纳入一个系统中，并从系统角度分析其空间演化规律。.首先，证明PICCS空间演化是兼具有复杂特性、规模收益递增和垄断竞争特性的复合问题，构建以复杂系统为视角、以新经济地理为手段的PICCS空间演化的研究体系；其次，建立了基于Multi-Agent的PICCS环境模型，探讨系统环境和其他主体的互动关系，实现对演化环境的动态、多层次分析；再次，采用迪克西特-斯蒂格利茨模型（D-S模型），根据“自下而上”建模策略构建PICCS空间演化模型；最后，基于计算机模拟方法，采用Swarm for Java来模拟PICCS空间演化过程，构建PICCS模拟方法体系。

在临港区域的经济发展中，港口、城市和产业之间存在很强的关联度，相互影响，相互依存，对港口区域的研究就必须以港口-产业-城市复合系统（port-industry-city complex system，以下简称PICCS）为研究对象。.项目在分析PICCS空间演化的相关理论基础上，界定了PICCS是由港口、产业、城市所涉及位移的物资、基本功能、设备设施、人员等若干相互促进、相互制约的动态要素构成的有机整体，创造“时间价值”和“空间价值”。主要由港口、临港产业、城市三种基本要素构成，具有复杂性、规模效益递增等特征；分析了PICCS形成、发展的机制和推动其发展的驱动力。.项目论证了PICCS是一类典型的复杂性系统，并且具有耗散结构的条件，在分析其空间演化规律过程中将PICSS简化为由环境、港口、产业、城市等若干主体（Agent）组成的复杂结构。提出PICCS空间演化问题实质上是一个港口区域经济系统中的博弈问题，由于目前处理规模效应递增的工具较少，项目采用新经济地理中的D-S模型和萨缪尔森的“冰山运输成本”来解决，简化PICCS空间演化中的物流成本的建模和厂商定价问题。在分析复杂自适应系统（Complex Adaptive System，以下简称CAS）建模策略的基础上，通过划分网格，设置具有多种属性、具有与环境互动能力的土地Agent来构建PICCS的空间演化环境。.项目采用“自下而上”模拟区域空间演化的模型策略，抽象出PICCS空间演化环境：土地Agent，和研究对象主体：港口Agent、临港产业Agent、居民Agent，并把对象主体放到运输市场、商品市场、劳动力市场“容器”中，分析各Agent在“容器”中的相互作用关系和变化，构建一个基于CAS的PICCS空间演化模型，并归纳出PICCS空间演化规律。.基于上述理论分析，项目采用Java和Swarm软件平台实现二次开发，构建PICCS空间演化系统仿真平台。模拟了一个特定区域内(30*30)的PICCS空间演化过程，并得出单位物流成本是PICCS空间演化过程中的重要参数的结论。