因果涌现在复杂系统韧性测度中的实际应用丨因果涌现读书会第九期

导语

为了系统梳理因果涌现最新进展，北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江老师领衔发起，邀请对复杂系统与涌现问题感兴趣的研究者与同好共同研读前沿文献、碰撞科研灵感。

本周开启第七季第九期，主题“因果涌现在复杂系统韧性测度中的实际应用”。张岩博士将分享因果涌现理论的实证应用，以全球工业系统、区域交通系统为案例，通过相关建模技术，量化系统韧性、识别关键节点与路径，揭示因果涌现特征；同时探讨其在城市空间研究中的应用潜力，推动该理论从理论工具走向实证与政策支持实践。

报告简介

因果涌现理论为理解复杂系统的多尺度结构与行为提供了全新视角，其核心指标能够有效刻画系统对外部扰动的抵御与适应能力。本报告以全球工业系统与区域交通系统为实证案例，系统介绍因果涌现在真实复杂系统韧性测度中的应用，并进一步探讨该理论在城市空间研究中的潜在价值。首先，利用因果涌现指标量化全球工业系统在供需冲击下的韧性表现，揭示不同网络结构对韧性差异的影响及关键节点的作用机制。其次，基于交通系统中的多尺度因果涌现分析方法，介绍层级分解、关键因果节点识别、拥堵路径定位等关键技术的应用，并讨论不同交通状态下的尺度差异。最后，立足城市空间研究范畴，展望因果涌现在多尺度空间规划、空间网络分析、系统动态演化及政策干预生成等方面的应用潜力。本报告旨在推动因果涌现从理论工具走向空间复杂系统的实证分析与政策支持实践。

分享大纲

• 案例1：基于因果涌现的全球工业系统韧性测度

• • 复杂系统视角下的韧性测度方法回顾

  • 投入产出模型中的冲击传递与级联效应

  • 基于因果涌现的韧性量化方法与关键指标

  • 关键结果：不同网络结构、扰动时间和传导方向对韧性的影响

• 案例2：交通动力学中的多尺度因果涌现复杂性分析

• • 交通系统的多尺度特征与因果涌现2.0框架

  • 多尺度交通系统的形式化建模与因果强度测算

  • 实验数据集与模型性能分析

  • 关键结果：高峰/非高峰差异、关键节点/路径识别、不同道路系统的涌现特征对比

• 因果涌现在城市空间研究中的应用启示

• • 与既有城市空间层级和网络形态分析的整合

  • 支持动态变化规律识别与空间干预策略制定

  • 近期研究：灾害情景下的出行尺度律与层级间因果检验

核心概念

系统韧性测度，投入产出模型，复杂网络分析，多尺度交通系统

主讲人介绍

主讲人：张岩，南京大学建筑与城市规划学院博士研究生，国家注册城乡规划师。研究关注极端天气下的出行韧性模式、时空驱动机制及多尺度涌现特征。在Transportation Research Part D、Journal of Transport Geography、 International Journal of Disaster Risk Reduction等期刊发表多篇学术论文。

参考文献

• Zhang, X., & Han, D. (2025). Resilience measurement for global industrial system based on causal emergence. 2025 IEEE International Annual Conference on Complex Systems and Intelligent Science (CSIS-IAC), 502～509. https://doi.org/10.1109/CSIS-IAC65538.2025.11161105

• Zhang, S., & Yan, M. (2025). From micro to macro: Multi-scale causal emergent complexity analysis in traffic dynamics. Complex & Intelligent Systems, 11(10), 448. https://doi.org/10.1007/s40747-025-02090-6

时间信息

2026年5月24日（周日）上午10:00-12:00，腾讯会议线上进行，感兴趣的朋友扫码报名加入因果涌现读书会后，可进入学员群进行交流。

报名读书会：「因果涌现第七季」

为系统梳理因果涌现领域的最新进展，北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江老师领衔发起，组织对该主题感兴趣的研究者与探索者共同研读前沿文献、交流研究思路。读书会将于2026年2月22日起每周日上午（创建读书会暂定时间为10:00-12:00）线上开展，持续约10周，包含主讲分享与讨论交流，并提供会后视频回放，诚邀相关领域研究者及跨学科兴趣者参与。

扫描海报中二维码报名参加读书会

报名方式：

第一步：微信扫码填写报名信息。

第二步：填写信息后，付费报名。如需用支付宝支付，请在PC端进入读书会页面报名支付：

第三步：添加运营助理微信，拉入对应主题的读书会社区（微信群）。

PS： 我们鼓励围绕因果涌现、复杂系统与人工智能及相关具体问题的深入探讨。为保证讨论质量，请避免发表脱离本期读书会主题、缺乏实证基础或过于空泛的哲学思辨类内容。

加入社区后可获得的资源

完整权限包括：线上问答、录播回看、资料共享、社群交流、信息同步、共创任务获取积分等。