适应中的“角色”——一种基于复杂性科学的城市规划模型初探

摘要

二十一世纪是个复杂性的世纪，复杂性科学的思维范式已经影响到了各个领域，城市规划领域当然也不例外。中国当前正处于高速城市化的发展状态，城市中许多现实问题已经很难用单一的理论来分析解决，因此从复杂性科学的视角对城市规划理论进行探究是十分必要的。正是基于上述背景，论文尝试借助复杂性科学中的一些特定理论——“复杂适应系统理论”(CAS)等——来构建城市规划的动态模型，希望达到丰富城市规划理论的目的，同时也希望能够以此模型来分析一些现实问题，为这些问题的解决提出参考性的建议。 论文总体上分为五个部分(共六个章节)，采用“层进推理”和“参照类比”的方法进行建模研究。 第一部分包括引言、第一章，主要介绍选题的背景、意义及目的。 第二部分包括第二章、第三章，主要是对相关基础理论介绍和对模型建构的铺垫。在第二章，论文以城市系统为参照对象，分别通过对复杂性科学发展的简介、复杂系统特征定义的论述以及建筑学领域人们对城市本质认知变化的概括，共同推论出“城市是复杂系统”的结论。在第三章，为方便建模研究，论文针对城市系统，通过对复杂性科学中“复杂适应系统理论”(CAS)的类比性(类比城市系统)介绍，引入“角色”概念。进而通过对城市系统中“角色”的深入的论述，最终推导出所建构的模型的理论铺垫——“城市是基于‘角色’的复杂系统”。 第三部分即第四章，是论文的核心章节，主要进行模型的构建。首先，论文从对“城市规划”概念的再解读开始，通过对“模型”本身的分析和归类，确定论文要构建的模型是一种“动态模型”。然后，通过对传统理性规划思想及模型局限性的分析，初步提出构想模型的3个要点：①模型应通过“自上而下”和“自下而上”相结合的方式来引导和控制城市；②模型应强调对不同功能之间关系的分析控制；③模型应寻找适应城市发展的引导策略。最后，论文通过对比分析为复杂系统建模的两种思路，最终选定以“联结论”模型的思路来构架基于“角色”的城市规划动态模型。在具体模型的构建中，论文采用“参照类比”的方法(参照大脑模型)，构建出模型的三个基本参变量：“偏好”(f)、“输入量”(阈值)(Q)和“关联成本”(T)，并给出了普遍意义上的数学关系式：同时又设定了参变量之间的作用机制：聚集、标识、非线性、流、多样性、记忆、协同、涌现、信息。针对城市演化的不同阶段，论文将模型分为两类：理想模型(“T”=0)和现实模型(“T”≠0)。 第四部分即第五章，主要是以实例对模型进行验证和评价。论文针对我国当今城市化高速进程中的“规模与结构”、“新城与旧城”以及“政府决策和公共参与”等比较棘手的热点问题运用模型进行讨论，并为这些问题的解决提出了参考性的建议。 第五部分即第六章，主要是对整个工作的总结和展望。最后指出了所构建模型的局限性，以及在在研究的前景中将复杂性科学引入城市规划领域的三个障碍：①数学上的障碍——非线性的数学工具的障碍；②认识上的障碍——复杂系统认识深度的障碍；③观念上的障碍——在理论认识上存在着不可逾越的障碍。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

1绪论

1.1研究背景

1.1.1“复杂性科学”——二十一世纪的科学范式

1.1.2国内外基于复杂性科学的城市规划思想

1.2研究意义

1.3研究目的

1.3.1理论层面——丰富城市规划理论本身

1.3.2现实层面——提供解决城市问题的借鉴

1.4研究框架

1.4.1逻辑框架

1.4.2论述框架

2复杂性科学与城市

2.1复杂性科学起源

2.1.1复杂性诞生的背景

2.1.2复杂性科学产生的前提

2.2复杂性科学发展

2.3复杂系统特征及定义

2.3.1特征(针对城市系统)

2.3.2定义(针对城市系统)

2.4建筑学领域对城市复杂系统的认知

2.4.1《雅典宪章》

2.4.2《马丘比丘宪章》和《内罗毕宣言》

2.4.3《北京宪章》

2.5复杂性研究对城市规划的哲学意义

2.5.1现代主义与复合性

2.5.2后现代主义与复杂性

2.6本章小结

3城市是基于“角色”的复杂系统

3.1“适应性”产生复杂性(针对城市系统)

3.1.1适应性主体

3.1.2“CAS”特性与机制

3.2城市中的适应性主体——“角色”

3.3城市是基于“角色”的复杂系统

3.3.1空间上——城市“角色”数量巨大、层次众多、关联复杂

3.3.2时间上——“角色”是城市复杂系统发展演化的内部机制

3.4本章小结

4基于复杂性科学的城市规划模型构想

4.1“城市规划”再解读

4.1.1“城市规划”复杂性重释

4.1.2“城市规划”属性

4.1.3我国当前“城市规划”要点

4.2“模型”再解读

4.2.1我们为什么建模?

4.2.2模型的分类

4.2.3棋类游戏类模型(动态模型)

4.3基于理性主义的一些传统城市规划思想及模型

4.3.1从霍华德到安德鲁斯·法卢迪

4.3.2基于理性主义规划的局限性

4.4为城市复杂系统建模的两种思路

4.4.1基于规则的模型

4.4.2联结论模型

4.4.3基于规则的模型与联接论模型的比较

4.4.4选择联接论模型为城市复杂系统建模

4.5基于“角色”的复杂性城市规划模型

4.5.1重新阐释“以人为本”

4.5.2模型构想

4.5.3基本参变量

4.5.4作用机制

4.5.5理想模型(“T”=0)

4.5.6现实模型(“T”≠0)

4.6本章小结

5模型运用

5.1规模 VS 结构

5.1.1“规模”不是真正的“问题”

5.1.2“结构”才是“问题”

5.1.3小结

5.2旧城VS新城

5.2.1问题根源——旧城为何出现?

5.2.2何去何从——需要怎样的新城?

5.2.3小结

5.3公众参与 VS 政府决策

5.3.1源动力

5.3.2如何权衡?

5.3.3 小结

6结语

6.1作为“总结”的结语

6.2作为“起点”的结语

6.2.1数学上的障碍

6.2.2认识上的障碍

6.2.3观念上的障碍

致 谢

参考文献

附 录