基于Lotka—Volterra模型的跨学科评价,这篇Volterra论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
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摘 要 学科交叉渗透已成为科学发展趋势,学科发展呈现生态化特征.从组织生态学角度,利用Lotka-Volterra模型呈现交叉学科成长中某学科发展演化过程,提出一种衡量学科在学科融合领域贡献能力的评价指标,并以情报学在社会网络研究领域为例进行实证分析.分析结果表明：Lotka-Volterra模型是一种较传统学科评价指标更为有效的科学评价方法,能够更为准确地呈现学科融合背景下的学科发展过程.
关键词 科学评价 学科融合 组织生态学 Lotka-Volterra模型
1 引言
跨学科之间研究方法、研究工具的不断交叉融合是科学发展的内在需要,也是解决实际研究问题的客观需求.学科分类日益精细化的同时,大量研究主题需要从多个学科视角进行综合揭示,因此跨学科研究越来越有必要性.科学评价结果作为衡量科研水平的一项重要指标,不仅能体现科研运行现状,还能够有效地激励科研者积极探索.现行的科学计量方法有很多,主要从学者个体、科研群体等微观层面或期刊等中观层面进行科学评价.在学科不断融合背景下,如何呈现交叉学科中单一学科的发展演化过程?本文将Lotka-Volterra模型（以下简称L-V模型）引入科学评价,从二维相关影响因素的角度创新性地提出一种衡量学科在学科融合领域贡献能力的评价指标.
2 研究综述
文献计量学三大定律为科学计量与评价奠定了理论基础,这些理论与指标对于如今的学术评价仍然具有指导意义.鉴于科学研究环境发生了巨大变化,过去的理论和指标存在一定的局限性,不能直接套用.
布拉德福定律通过某一领域科学论文的数量来确定该学科领域期刊的核心区,并将核心区中少数信息密度大、载文数量多的期刊视为核心期刊.由于科学论文的分布是一个很复杂的问题,既受人的主观因素影响,又受客观条件限制.尤其是在学科界限并不分明的学术环境中,依据论文数量使用布氏定律对交叉专业期刊进行核心区分就会出现较多问题,较多学者公认的核心期刊却不在核心区中.齐普夫定律中提出的词频分布为分析学科研究热点提供了较好的思路,结合时间还可以预测该研究的变化趋势.由于泛指、宏观概念的词出现频率较高,单纯的词频计数并不能准确地反映具体研究前沿.洛特卡定律能从文献计量的角度对科学家数量的增长进行预测,同时预测科学发展的规模和趋势.但其适用范围具有一定的局限性,不是所有的学科都遵循该定律,尤其在跨学科研究评价中.H指数作为一种科学计量方法,只能从微观或者中观角度进行科学评价,无法立足于大科学环境对学科地位及发展做出评价.
随着学科融合的不断成长与发展,国内外许多学者从不同角度对跨学科研究进行探讨.朱莉·克莱恩从学科发展、社会需要等角度探究跨学科研究兴起的动力,朱莉·克莱恩等通过对高校学者进行问卷调查,认为影响跨学科研究的阻力主要是学科体制的狭窄和稳定.学者将跨学科活动分为学科内和学科间两种,并详细地辨析了学科间的知识整合过程.由于跨学科研究涉及多学科交叉融合,传统的同行评价可能由于专家知识的局限不能做出合理的判断.有学者认为文献耦合分析可以用来探测交叉学科的发展趋势,对跨学科研究相关文献在文献耦合的基础上进行聚类以揭示研究发展.同被引分析反映了引证文献之间的关系,较多学者运用同被引分析方法对具体跨学科领域进行研究,用以揭示其演化过程的结构属性.国内学者通过分析作者耦合和引文期刊共现,并以知识图谱的形式更科学更全面地展示学科知识结构.
总体来看,跨学科研究主要集中于学科融合的动机及机制,探究学科融合领域研究新范式,对于学科融合领域中具体学科的演化发展和贡献能力评价指标较为欠缺.而传统的科学评价指标多为以中微观视角的一维变量,对于宏观环境下的学科评价具有一定的局限性.本文旨在探讨在学科融合背景下,基于L-V模型的评价指标对衡量学科融合领域中学科贡献能力的有效性,以客观反映学科演化发展过程.
3 理论基础
组织生态学认为社会环境是组织发展和变革过程中一个外生变量,组织的发展不仅受到内禀增长率的影响,同时还受到环境承载力的约束[15].在有限的资源环境中,组织所做出的选择机制对组织多样性的作用十分重要,能很好地解决组织持久的适应性问题.
3.1 历史发展
生态位指种群赖以生存发展的多维资源环境空间,查尔斯·埃尔顿作为生态位分析的先驱,将生态位描述为一个种群在群落中所占的地位.乔治·哈钦森将生态位定义为一个种群能够繁殖自身的环境条件的建立,当两个或两个以上生态位相似的种群生活在同一空间分享或竞争共同资源时,就产生了生态位重叠.生态学认为,如果某一组织种群对其他组织种群的成长发展具有积极或消极的影响,那么组织种群之间则存在交互作用.在资源有限的环境中,生态位重叠的组织种群之间,一个组织种群的存在会降低其他组织种群的成长率,这种消极的约束作用是相互的,我们称之为竞争.乔治·高斯通过控制环境变量将两个甲虫种群放入同一环境中进行共存实验,提出了“竞争排斥原则”,即两个具有相同生态位的种群无法均衡共存.
在特定边界内具有共同形态的组织构成组织种群,所有组织成员在一定程度上对相似环境具有依赖性.假设在资源有限的环境下,任何一个组织种群的变化情况都依赖于对环境中资源的使用情况,组织种群设立率与其规模呈负的线性相关,死亡率与其规模呈正的线性关系.如果环境中未消耗的资源越少,那么组织种群的增长率越高.因此,组织种群的成长率依赖于两个生态维度：内禀增长率和环境承载力.组织种群在某时刻的成长状态可由L-V模型公式表示如下：
其中,dN/dt表示组织种群某时刻的增长率；γ表示在没有资源约束条件下组织种群的成长速度,即内禀增长率；N表示组织种群的规模；K表示环境承载力.该模型建立在组织种群设立率和死亡率的密度依赖效应和种群间竞争交互作用的简单逻辑上,为研究组织种群间的竞争性提供了较好的视角,当一个组织种群的成长降低了另一个组织种群的环境承载力时,两个组织种群间的竞争就产生了.钟琪等人将L-V模型引入信息扩散模型,把社会型危机信息扩散过程看成是真实信息和虚假信息争取灾民信任的动态竞争过程.陈彦光等将模型与城市动力学相结合,构建城市动力学模型解释城市演化过程,揭示中国城市化进程中存在的问题和优化方向.
结论：关于Volterra方面的论文题目、论文提纲、Volterra论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
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