异速生长模型(幂函数怎么做异速生长模型)

案例 2019-12-11 02:06:00

幂函数怎么做异速生长模型
细胞与国家看起来是两个非常不同的系统,一个如此之小,另一个却又是如此之大。然而,你能想象用同一个方程就能描述这两个极小和极大的系统吗? 这就是制约大量复杂系统的共同数学法则:异速生长律。我们都知道婴儿的身体从小长到大,他的一个部分器官(例如心脏)也会增长,但是心脏增长的速度与身体增长的速度并不一致,身体扩大了2倍,心脏可能才增长1.5倍,二者遵循着一个Y~X^a的幂律方程,这就是异速生长律。实证研究发现,小到细胞,大到大象,甚至非常不同的复杂系统,包括城市、国家甚至互联网上的虚拟社会都遵从这这同一个方程。

异速生长

异速生长allometry 根据相对生长表示不成比例的生长关系的用语。由赫克斯利(I.S.Huxley)等首先采用。异速生长往往也译成相对生长。赫克斯利和泰西埃(G.Teissier)提倡了y=bxα式。一般,y是部分(器官)的大小,x是其他部分或全体的大小,有的时候也表示长度和重量。b及d是常数,b为初级生长指数,a称为平衡常数。最初,赫克斯利用k表示平衡常数,泰西埃用k表示初级生长指数,后来则统一为上述符号。上式一般称为异速生长式,如果两边取对数,则成比生长率之比是一定的。反之,异速生长式亦可从这个假定导出。可是,例如在全体和部分异速生长的情况下,由于全体中包括那个部分.在异速生长式的应用上因而有种种的矛盾,也有人指出,因为一般是两边取对数来画图形,所以矛盾可被掩盖。因此认为异速生长式在许多情况下是近似的,若是在图形上出现直线的屈折和不连续点时,即可推测生长状况发生的变化,可以肯定,异速生长式足以给现象的记述和分析带来方便。甲壳纲十足类的螯和躯干的生长,鼠内脏重与全体重的关系等,是适用异速生长式的好例子。异速生长的关系,不只可以应用于个体的生长,更可扩展到不同个体间大小的比较,特别适用于进化的研究,因此,已把个体内的异速生长特称之为个体发育异速生长(ontogeneticallometry,heterauxesis),而把其他的称为异速生长(allomorphosis)来进行区别。

现状
目前,异速生长已成为城市和城市群发展中,空间结构及其演化过程的 重要规律,来表明一个局部(一个城市)与整体(城市群)之间的相对生长速度。   在经济地理学运用中,异速生长有两种基本类型:最大城市人口与城市群总人口的异速生长关系;城市人口和城区面积的异速生长关系。

后一种类型可参见学术论文:   刘继生 城市密度分布与异速生长定律的空间复杂性探讨 东北师大学报(自然科学版),2004,4   刘继生 城市人口-城区面积异速生长模型的理论基础、推广形式及其实证分析 华中师范大学学报(自然科学版) ,2002,3   陈彦光 许秋红.区域城市人口-面积异速生长关系的分形几何模型[J].信阳师范学院学报:自然科学版,1999,12(2):182-187.   Allometry:   英文解释:study of the relative growth of a part of an organism in relation to the growth of the whole。