1.2.3 系统学及其在本书的应用
本书在整体上使用系统学原理作为主要的理论基础。本书的对象是中国汽油需求,把汽油需求及其影响因素当作一个系统,从产生汽油需求的物质实体入手,把汽油需求当作燃油车数量、燃油车单位里程的平均油耗、燃油车年平均行驶里程三者的乘积,进而分别预测这三者的数值,其中燃油车数量将极大地受到新能源汽车替代作用的影响。在影响因素分析方面,汽油需求的所有影响因素将根据系统学原理,划分为直接影响因素和间接影响因素。影响因素之间的关系一般是直接的因果关系,除了逻辑因果关系以外将进行计量回归分析,确定相应的数值关系。在系统的简化和优化方面,初步筛选的影响因素数量繁多,并对具备同质性的因素进行合并,这一过程使用的依然是系统学原理。在应用研究阶段,本书使用系统原理把不同影响因素的预测结果相综合,得到汽油需求预测结果。最后,使用系统动力学建模方法研究了模型参数和预测结果的摄动关系。
系统学的概念来自系统论,比系统论的概念更抽象,更具有普遍的适用性,是规定利用“系统”开展研究的方法和规则的学科。系统的设立通常是为了研究若干个目的元素在其他因素影响下的变化规律。系统的概念是包含特定的元素,元素之间有相互联系,这些元素和关系统称为系统,有时系统还要包含一些本系统特有的运行规则或运算法则。元素属于系统通常是指元素与系统的研究目的元素之间存在直接或间接的因果关系。从系统包含元素这一概念而言,可以借鉴集合的定义“属于集合的元素是明确的”“元素与元素间是有差别的”,即集合包含的元素“不重不漏”。元素间相互联系的概念,可以借鉴因果关系的定义,通常是一个元素与另一个元素不存在相互引起对方的关系、一个元素是另一个元素的起因或原因、两个元素互相成为起因或原因;对于与所有其他元素都没有因果关系的元素在系统中一般没有研究意义。
系统学的研究方法是本书的基础。本节将讨论本书的系统元素选取、系统关系确定、系统简化和系统应用。突变论在数学和系统理论中都有涉及,但是由于对本书的意义重大,突变论将在专门的小节予以讨论。
首先是系统元素的选取。本书的研究目的元素(研究对象)是中国汽油需求,所有影响中国汽油需求的元素是本书设立系统的元素,即本书涉及系统的元素是中国汽油需求本身及其影响因素。
其次是系统关系的确定。所有影响因素中,一些因素可以直接影响中国汽油需求,而其他因素通常通过这些直接的因素起作用。影响因素之间的关系一般是直接的因果关系。本书将结合逻辑学原理,全面地分析中国汽油需求的各个影响因素及其对中国汽油需求的影响,如果是间接影响因素还将分析它是通过哪些直接或间接因素进而对中国汽油需求起影响作用。
再次是系统的简化和优化。这里的系统优化主要是指对中国汽油需求影响因素的简化和对系统关系的梳理优化。中国汽油需求的影响因素数量繁多,一些影响因素具备同质性应予以合并,比如轻型燃油汽车和不插电油电混动汽车尽管油耗差异较大,可以通过折算的方式合并计算;一些影响因素的影响过于间接也适合与其他影响因素合并,比如影响中国汽油市场供应的因素,它们都是通过汽油价格影响消费者的选择。简化后的影响因素体系依然是复杂的,影响因素间的关系就显得复杂和混乱,本书将使用解释结构模型,划分影响因素的层次结构,从而把系统的关系区分出条理,实现优化。
最后是系统的应用。在系统应用之前当然还涉及突变论和各因素影响系数的确定。本书的系统应用是指应用已经构建的中国汽油需求预测系统,对中国未来中长期汽油需求进行预测。本书对系统学原理应用的示意如图1-8所示。
图1-8 本书对系统学原理应用的示意