1理想状态平衡点仿真分析
当平衡点2P为唯一稳定节点的情况下,121,且112.为了验证单一变量变量(竞争系数)对模型的影响,设理性消防安全意识和危险安全消防意识的传播速率相同,对系统模型的相应参数进行如下设置从图1可以看出,不论在1x和2x相等的初始条件下,还是2x大于1x的初始条件下,随着时间t的增加,1x一直增加,2x先增加到最大值,而后减少,在30个时间单位处,1x趋向最大值3000,2x趋向0(消亡),达到稳定状态.在这种情况下,理性消防安全意识在在传播过程中逐渐取代危险消防安全意识,对应的学生人数也达到最大值,而危险消防安全意识逐渐减少、消亡.其稳态结果正是高校消防安全管理工作期望达到的理想状态,但由于受到外界环境和突发事件等因素的影响,学生会或多或少、有意识或无意识地短暂出现危险消防安全意识,故该状态在高校的实际情况中是不可能出现的.
2危险状态平衡点仿真分析
当平衡点3P为唯一稳定的节点时,121,且112.假设0.521,1.512,其他参数设置保持不变(参照图1各参数设置),在上述两种初始条件下的动态变化趋势如图2所示.从图2可以看出,在两种初始条件下,随着时间t的增加,在初始条件(1)下1x减少,2x一直增加,在20个时间单位处,2x趋向最大值800,1x趋向0(消亡),达到稳定状态;在初始条件(2)下,1x先增加到最大值,而后减少,2x一直增加,在30个时间单位处,2x趋向最大值800,1x趋向0(消亡),达到稳定状态.在这种情况下,危险消防安全意识在传播过程中逐渐取代理性消防安全意识,对应的学生人数也达到最大值,而理性消防安全意识逐渐减少、消亡.这是高校消防安全管理工作中出现的最危险情况,为火灾事故发生埋下了严重的安全隐患.在高校消防安全管理工作的引导和监管下,该危险状态也是不存在的,但也要警惕危险消防安全意识在高校传播中给学生产生的影响以及潜在的火灾安全隐患,因此需要加强必要的教育和管理来改善、避免此类情况的出现和扩展.
3实际状态平衡点仿真分析
当平衡点4P为唯一稳定的节点时,121,且112.假设0.521,0.512.其他参数设置保持不变(参照图1各参数设置),此时4P的坐标为(2000,534)在上述两种初始条件下的动态变化趋势如图3所示.从图3可以看出,在两种初始条件下,随着时间t的增加,1x一直增加,2x先增加到最大值,而后略有减少,在45个时间单位处,1x趋向2000,2x趋向534,达到稳定状态.在这种情况下,1x和2x经过竞争出现了共存的现象,这是高校消防安全管理工作中符合实际情况且普遍存在的状态.但由于各个高校消防安全管理工作重视、制定、开展、实施、执行情况的差异,致使二者共存所达到的最终平衡状态各不相同,从而使理性消防安全意识的学生人数所占比例不尽相同.通过高校消防安全管理机制的改善和监督教育工作的实施,最终使具有理性消防安全意识的学生人数应该尽可能地达到最大,具有危险消防安全意识的学生人数应该尽可能地减少至较小范围,从而可以减小发生火灾事故的概率.而图3中,2x的稳态值较大,为使其能保持在较小地范围,可以增加1x在传播过程中的竞争系数21,减少2x在传播过程中的竞争系数12.这里,增加21至0.8,减少12至0.2,即21=0.8,12=0.2.其他参数设置保持不变(参照图1各参数设置),此时4P的坐标为(2857,190),在上述两种初始条件下的动态变化趋势如图4所示.从图4可以看出,在两种初始条件下,随着时间t的增加,1x一直增加,2x先增加到最大值,而后减少,在50个时间单位处,1x趋向2857,2x趋向190,达到稳定状态.通过对该模型结构参数的优化,即增加1x在传播过程中的竞争系数21,减少2x在传播过程中的竞争系数12,实现了高校消防安全管理工作期望的目标,且符合实际情况.根据图4描述的1x和2x传播的动态过程,画出其相轨线,从图8中可以看出,在两种初始条件下,随着理性消防安全意识的竞争系数21的不断增大,理性消防安全意识的学生人数1x的最终稳态值不断增加,与此同时,随着危险消防安全意识的竞争系数12的不断减小,危险消防安全意识的学生人数2x的最终稳态值不断减少;1x、2x最终所达到的稳态值和竞争系数21和12的变化息息相关.因此,只有加强高校消防安全文化平台建设,适时展开消防安全实践演练,及时通报社会上出现的火灾新问题、新情况,用事实教育引起学生的重视,并利用新媒体网络平台在微信平台、人人网公共主页、腾讯、新浪微博等发布“消防安全教育”相关信息,不断提升理性消防安全意识的竞争系数21,遏制和减少危险消防安全意识的竞争系数12,才能使理性消防安全意识在校园中得到广泛传播,危险消防安全意识逐渐减少甚至消亡,保证具有理性消防安全意识的学生人数尽可能最大,减少甚至消除危险消防安全意识在高校传播中对学生造成的不良影响,进而有效推动高校消防安全的管理和建设.
4结语
本文借用生态学种群动态竞争关系的LV模型,探讨两类消防安全意识在校园的动态传播过程,通过数学分析和仿真对模型平衡点的稳定性和物理意义进行界定,找出符合高校实际情况和需求的模型及其影响因素,进而优化该模型结构,达到高校消防安全管理工作的期望目标.最后,结合高校消防安全管理工作,提出相应措施来实现模型结构参数的优化,控制引导高校学生的理性消防安全意识传播,抑制和消除高校学生的危险消防安全意识传播,有效地减少和预防高校火灾事故的发生,为学生创建一个和谐安全的生活学习环境,维护高校乃至整个社会的有序、稳定.
作者：杨辰飞 陈雪波 孙秋柏 单位：辽宁科技大学
