城市系统复杂性的数学描述初探

从城市巨系统构成、发展演化过程、与外部环境的关联等层面分析城市系统的复杂性,分析人—社会系统与城市系统本质联系,指出城市系统复杂性的基本特征。由于城市系统中存在着多样的复杂性,其研究方法也具有多样性。通过分析城市系统的位置变量和状态变量,借鉴和运用动力学系统中哈密顿方程、刘维定理等方法,来刻画城市系统运行中相对稳定的子系统和某些层面演化的复杂性。城市本质上不是一个可积系统,而是动态的非平衡的开放系统,系统通过不断地与外界交换物质、能量、信息来维持其结构的稳定性和有序状态。在城市内部扰动与外部扰动之间的共振作用下,城市中形成了大大小小的混沌的非线性的区域,表现出有序与无序共同作用,确定性与随机性、必然性与偶然性等多层面统一的动态特征。