耦合模理論發(fā)展概況

J.R.皮爾斯在40年代研究微波電子管時首先提出耦合模概念，隨后S.E.米勒和S.A.謝昆諾夫發(fā)展了這一概念，并初步建立了波導模式耦合的基本理論。在50～60年代，耦合模理論已成功地用于分析參量放大器、多模圓波導傳輸和各向導性媒質填充波導等問題,中國科學家黃宏嘉提出耦合本地簡正模的廣義理論，深化了耦合模概念并簡化了分析方法。70年代以來，耦合模理論又成功地應用于光波導問題，對光纖通信和光纖傳感有重要的實際意義。

研究兩個或多個電磁波模式間耦合的一般規(guī)律的理論，又稱耦合波理論。廣義地說，它是研究兩個或多個波動之間耦合的普遍理論。耦合可以發(fā)生在同一波導（或腔體）中不同的電磁波模式之間，也可以發(fā)生在不同波導（或腔體）的電磁波模式之間。通常，耦合發(fā)生在同一類波動之間，但也可以發(fā)生在不同類型的波動之間，例如行波管中的兩個電磁波模式與兩個空間電荷模式之間的耦合。

描述各耦合模幅度關系的一階常微分方程組

式中Ai為耦合系統(tǒng)中第i個模的幅度;在耦合傳輸線問題中Kij=jβi，在耦合振蕩問題中Kij=jωi,βi和ωi分別為模式i的相移常數和振蕩頻率;Kij(i厵j)為耦合系數,在傳輸線問題中是空間坐標z的函數,在振蕩問題中是時間t的函數,是單位耦合長度或單位時間內由單位幅度的模j所激發(fā)的模i的幅度。將方程組 (1)寫成矩陣形式

式中A為列矩陣，k為耦合系數方陣。

耦合模方程的解 　根據耦合系數和邊界條件的具體情況得出。耦合能力Qij表示模式i和j之間的耦合強弱。對于非周期性耦合

指任何i、j(i厵j)都符合條件

Qij1　 (3)

設只有單位幅度的模式1輸入的耦合系統(tǒng),即有邊界條件

A1(0)=1　Ai(0)=0　 (i厵1)　(4)

則在z=L處的近似解為

可見，即使存在多個模之間的耦合，仍可以分別考慮每一個模與輸入模之間的耦合，從而使問題簡化。

通常，強耦合只發(fā)生在兩個耦合模式(如1和2)之間，忽略其他耦合模，可將式(1)簡化為

設只有模式1輸入耦合系統(tǒng),且β1=β2=β(即Q12→∞)和K12=K21=－jc都是常數，則式(6)的解為

圖1給出|A1|和|A2|隨坐標z的變化的曲線,其中實線表示β1=β2情況下的解式(7),說明兩種模式之間可以實現能量的完全轉換；虛線表示常耦合和β1厵β2情況下的解，可見,這時不可能實現能量的完全轉換。

在周期性耦合情況下，耦合能力為

適當選擇周期λ1，即使在Kii厵Kjj的情況下也可能使（圖2）實現模式間能量的完全轉換。

耦合模方程的不同形式 　為了導出耦合模方程，需要將麥克斯韋方程中的場按正交函數集展開，采用不同的正交函數集能得到不同的耦合模方程。例如，波導中的正交函數集對應于其全部電磁波模式（對于開波導還應包括輻射模）。凡沿波導獨立傳輸而不存在耦合的都稱為簡正模，耦合模則是非簡正模。不均勻波導中的電磁波可以按參考波導中的簡正模集展開，選擇不同的參考波導，對應有不同的簡正模集，得到不同的耦合模方程。

　以變截面波導為例（圖3），用虛線表示不同截面位置處的三種參考波導所分別對應的三組簡正模：理想模、本地模和超本地模。與理想模對應的參考波導是均勻波導，其截面形狀和大小與實際波導輸入端處一致；與本地模對應的參考波導是截面形狀和大小與觀察點處實際波導相一致的均勻波導；與超本地模對應的參考波導是形狀與觀察點處實際波導一致、且兩者縱剖面邊界線相切的喇叭形波導。后兩組模式隨觀察點位置而改變，其模式特性主要由“本地”特性決定。

耦合模方程式 (1)在系統(tǒng)平均下可轉化為耦合功率方程，由此出發(fā)研究長距離導波結構中各種隨機不均勻性對傳輸特性的影響。這一理論可用來解決多模光纖傳輸問題。2100433B

如果相信未來的世界是網絡化的，那么企業(yè)的發(fā)展定位其實只有兩種選擇：做點，或做線。如果做點，就需要自身有非常大的吸引力；做線，就需要最大化聯(lián)通各種點，并促發(fā)他們之間發(fā)生反應，即耦合力。

如果說未來企業(yè)集團的架構總體上遵循一種“耦合態(tài)下的自組織”原則，那么邏輯就拉通了：自組織體就是“點”，耦合是“線”。既然自組織的天然屬性是無法被預先設計的，那么可以設計的就只有耦合態(tài)了。

這里涉及到一個新概念：耦合模式。

就如同曾經企業(yè)集團在設計集團管控體系時需要管控模式（財務管控型、戰(zhàn)略管控型、操作管控型）來指導一樣，集團價值耦合體系的設計亦需要以“耦合模式”來引導和細化集團具體的組織結構、功能定位和配套運行機制。

于是，我們可以給集團耦合模式做出這樣的定義描述：集團內外部各相關利益主體間基于某種功能的實現目的而形成的互聯(lián)導向、原則和策略。集團的耦合戰(zhàn)略將決定耦合模式，而耦合模式必須與集團耦合戰(zhàn)略相適應。

筆者將耦合模式劃分為四種類型，具體包括：業(yè)務協(xié)同型耦合模式，活力激發(fā)型耦合模式，資本循環(huán)型耦合模式和生態(tài)聯(lián)盟型耦合模式。

集團耦合業(yè)務協(xié)同型耦合模式

特征：

母公司基于集團價值最大化原則提出一套整體的價值協(xié)同主張（例如一套集整商業(yè)模式），這套整體主張原則上應該對所有參與協(xié)同方有利，以此引導各SBU在完成自身業(yè)務活動的同時，還能積極參與到集團層面的價值協(xié)同之中，并形成一種新的耦合關系。這其中，將涉及到一系列內部交易規(guī)則。

圖1：業(yè)務協(xié)同型耦合模式示意圖

集團耦合活力激發(fā)型耦合模式

特征：

母公司自身不再擁有獨立的業(yè)務活動，業(yè)務操作的實體全部下沉到各業(yè)務單元。這樣，為了最大限度激發(fā)各業(yè)務單元的活力和自主創(chuàng)新能力，母公司選擇將經營自主權充分下放（各業(yè)務單元將呈現非常典型的自組織特征）。同時，為了讓各業(yè)務單元輕裝上陣，母公司轉變角色，扮演起高質量、快速響應和綜合低成本的公共服務提供者；對外要像八爪魚一樣嫁接資本、人脈和資源，對內要重組自身在研發(fā)、產品、服務、渠道和行業(yè)經驗等方面的優(yōu)勢，通過模式、文化和管理機制（股權激勵機制、內部創(chuàng)新機制、大腦聯(lián)網機制、內部交易機制等）的改造，成為兼容互聯(lián)網化自組織的高吸力平臺。

另一方面，母公司要引導各單元進行互聯(lián)網化改造，不但要對外深度嵌入整個互聯(lián)網世界、從基因上進化為互聯(lián)網化的組織，同時鼓勵各單元之間進行積極的、自由的、內部市場化的協(xié)同和重組，乃至結成較為牢固的內部網絡。

最終，整個集團便形成了“價值服務平臺 特種小分隊網絡”特征的組織架構。

圖2：活力激發(fā)型耦合模式示意圖

集團耦合資本循環(huán)型耦合模式

特征：

集團內部已形成較為清晰而獨立的產業(yè)板塊和金融板塊，這使得集團可以在自身內部實現產業(yè)資本和金融資本之間的循環(huán)放大運作。產融層面的耦合將是更高層次的一種耦合形式，這種資本層面耦合的不斷深化將把集團運作推向一個新的高度——財團。

圖3 資本循環(huán)型耦合模式示意圖

集團耦合生態(tài)聯(lián)盟型耦合模式

特征：

生態(tài)聯(lián)盟型耦合模將視角更多放到了外部的互聯(lián)和耦合關系上，集團各級單元均可按照某種訴求和規(guī)則組建或參與到各自的生態(tài)圈中去。但需要強調的是，在這個過程中，集團內部的耦合優(yōu)勢越強，越利于各單元在各自生態(tài)圈中確立強勢的關系地位，越有利于將該集團自身的耦合規(guī)則輸出復制到外部生態(tài)圈中，乃至成為主導角色。

圖4 生態(tài)聯(lián)盟型耦合模式示意圖

集團耦合四種耦合模式的關系

四種耦合模式的提出，其思考和設計的范疇已經遠遠不限于具體的互聯(lián)網技術和狹義的互聯(lián)網思維層面，而是一種泛互聯(lián)網的思維，其所探索的是各種可能的互聯(lián)耦合維度，尋求的是一種綜合立體的互聯(lián)耦合狀態(tài)。在實際操作過程中，四類耦合模式既可單獨存在，亦可在集團不同層面進行“混搭”設計。

對于集團型公司而言，所謂的“最佳母公司”其核心任務就是要在設計并持續(xù)優(yōu)化集團耦合模式上下功夫，通過不同層級的耦合關系強化獲取耦合優(yōu)勢，推動整個集團的持續(xù)發(fā)展和進化。

互聯(lián)網時代，集團與集團的競爭將核心表達為耦合優(yōu)勢的競爭。

本課題研究巖體類多相介質體在應力和滲流耦合場作用下的數學物理仿真模型建模方法和最佳模型識別原理。通過室內實驗研究應用分形幾何的數學手段建立巖體學量間的分維結構與應力和滲透參數等宏觀力學量間的相互關系機理模型；應用系統(tǒng)論的方法分析作為多相介質的巖體系統(tǒng)在耦合場作用下的數學物理仿真模型構成原則和數模結構特征化方法；根據仿真系統(tǒng)辨識理論研究工程輸入擾動下的實時臨測響應，在線辨識其數理模型，作為工程信息反饋設計和穩(wěn)定性分析的信據。本項研究把巖體力學反演理論深入到耦合場領域，成果為多相介質建模學說奠定基礎，在國際上居于領先行列，對巖土力學與工程的發(fā)展不僅具有突破性的理論意義，亦有重要的工程實用前景。 2100433B