合成，是特别节目的一部分可持续发展研究中的原型分析

可持续性研究中的原型分析:意义、动机和循证政策制定

• 摘要
• 简介
• 方法
• 文学的现状
• 可持续性研究中的原型分析:核心特征、不同意义和相关方法
  • 原型分析在可持续发展研究中的核心特征
  • 理解可持续性研究中原型意义的多样性
  • 原因分析与理论发展
  • 原型和相关方法
• 可持续发展研究中原型分析的动因
  • 动机1:从案例研究中累积学习:解决具体的陷阱和研究碎片化
  • 动机2:诊断
  • 动机3:弥合全球叙事和当地现实之间的差距:解决过度概括的问题
  • 动机4:跨案例传递关于可持续发展战略的知识:超越万灵药
  • 动机5:通过原型分析的方法论相互作用:合作
  • 动机6:场景开发
• 原型分析在支持基于证据的、情境敏感的法律和政策制定方面的潜力和局限性
  • 使用原型法分析可持续发展策略
  • 原型分析对循证、情境敏感的法律和政策制定的潜在贡献
  • 原型分析的局限性
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

前所未有的社会环境变化速度和设计有效可持续发展战略的迫切需求，推动了扩大基于案例的知识的努力(Cox 2014, Verburg等人2015)，但要以上下文敏感的方式(Ostrom 2007, Magliocca等人2018)。原型越来越多地被用作一种方法方法，以理解在不同地点和不同时间塑造社会-生态系统可持续性的变量和过程的循环模式(例如，Jäger等人2007年，Messerli等人2016年，Sietz等人2017年，lever等人2018年;Eisenack et al。未发表的手稿,http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.572.4210&rep=rep1&type=pdf)．该方法支持案例研究结果的上下文显式概括。它促进知识从一个案例转移到另一个案例，从而确定特定战略有效支持可持续发展的背景和规范条件。

原型思维的历史可以追溯到柏拉图和洛克的古代哲学，原型被理解为复杂的、真实的事物的原始形式(洛克1690)。在心理学方面，荣格(1959)发展了心理原型，作为集体无意识的模式和符号，在梦境和人类想象中表达。当代原型分析在可持续性研究中的一个主要起源是系统动力学领域中的系统原型概念。系统原型表征了系统的一般结构和行为(Senge 1990, Wolstenholme 2003, 2004)。它们通常被描述为因果图，代表了在许多情况下重现的典型因果联系，如公地悲剧或增长限制(Braun 2002, Bennett et al. 2005, Lane 2008)。

对可持续性研究中越来越多的主题进行原型分析，包括土地系统、治理和制度变化、社会-生态系统和全球变化(Eisenack等人，2019;Sietz, Frey, Roggero等人。未出版的手稿)．例如，“脆弱性原型”描述了在全球、区域和地方尺度上产生对社会经济和生态变化脆弱性的周期性因素配置(Jäger等，2007年，Vidal Merino等，2019年)。“土地系统原型”代表了在地球表面反复出现的土地利用强度、环境条件和社会经济因素的模式(Václavík et al. 2013, lever et al. 2018)。“生计脆弱性和可持续性的原型”综合了解释大规模土地收购如何影响农村生计的因素和过程(Oberlack等人，2016)。

自2013年以来，原型分析在可持续性研究中得到了长足发展。这种快速增长和多样化产生了关于原型的含义、潜力和局限性的变化、不一致和混淆。因此，我们以可持续发展研究为重点，对原型分析的核心特征和不同意义、潜在动机及其与政策的相关性提供了一个统一的视角。其他领域的原型分析，包括心理学(Jung 1959)和文学研究(Kugler 1982)，超出了我们的工作范围。

在描述了我们的方法和文献现状后，我们澄清了原型分析在可持续发展研究中的核心特征，并为理解原型的多重含义提供指导。随后，我们展示了是什么激励研究人员使用原型分析来解决持续挑战可持续发展研究、政策制定和实践的六个知识问题。接下来，我们研究了原型分析在支持基于证据的、情境敏感的政策制定方面的潜力，并讨论了局限性。最后，我们确定了未来的优先事项，以期充分利用原型分析的潜力来支持可持续发展。

方法

这项工作是基于一个调查，两个研究研讨会，和一个系统的审查科学文献关于原型。该调查汇编了原型方法用户关于原型分析的关键主题的观点和经验，原型分析的主要潜力和挑战，以及适合的方法。2017年3月，我们向第一次研究研讨会的28名参与者分发了调查问卷;共传回17份完整问卷(回应率:60.7%)。我们通过综合每个问题的主题来分析回答。调查结果为第一次研讨会的辩论、系统审查的编码方案以及意义、动机和政策相关性的描述提供了信息。

这两场研究研讨会分别于2017年5月在瑞士伯尔尼大学和2018年2月在德国洪堡Universität zu Berlin举行。研究人员来自欧洲、亚洲、北美和南美的12个国家，共有46名土地系统、制度分析和全球变化方面的研究人员，他们具有原型分析方面的专业知识。研讨会综合了参与者在原型分析方面的专业知识和知识，并引发和展示了前沿应用(Oberlack等人2017年，Eisenack等人2018年)。

对于系统性文献综述，我们使用关键字(原型*)and(“全球变化”或脆弱*或可持续*或恢复*或适应或土地)从Web of Science和Scopus数据库检索了同行评议的科学文章，产生了523篇文献(最终搜索日期:2017年12月8日)。在这些文章中，我们包括了:(1)明确分析原型;(2)与可持续性、脆弱性、土地系统或社会-生态系统有关;(3)进行了同行评审。这些标准适用于45篇论文。我们添加了8篇作者已知但没有通过Web of Science或Scopus检索到的合格论文，因为其中4篇没有列在这些数据库中，4篇在研究期间即将发表。因此，我们总共回顾了53篇论文(附录1)。这组论文涵盖了可持续发展研究中的原型分析，在标题或摘要中明确提及全球变化、脆弱性、可持续性、恢复力、适应或土地。虽然这组论文包括了系统原型的研究，但我们并不声称在系统动力学领域全面覆盖了原型研究(概述参见Sterman 2000, Braun 2002, Wolstenholme 2003, Mirchi et al. 2012)。我们从53篇论文中提取了以下信息:原型的定义、识别的原型数量、分析原型的动机、分析的重点和单元、方法、论文是否以及如何分析可持续发展战略、科学学科、分析的地理和时间尺度。收集到的定量和定性数据为我们在第二次讲习班上的辩论提供了依据。

文献状况

在53篇样本论文中，大多数(83.0%)发表于2013年之后(附录1)。这些论文记录了多种方法(图1A)，其中最常见的方法是案例研究的元分析、空间数据的聚类分析和系统动力学建模。大多数研究是实证的(图1B)，但一些使用“原型”演绎，例如，提出概念框架。大多数人使用原型来生成全球或超国家的知识主张(图1C)。对原型进行广泛的主题和分析单元分析，最常见的是土地系统、水系统、宏观经济或社会发展、农业、生计、家庭和城市地区。

在研究中确定的原型数量范围很广，从1到32(平均值:7.0，中位数:4.0，标准差:6.5)。使用原型来识别经验模式的研究往往会发现更多的原型(9.5,6.0,8.2)，而使用原型进行诊断(6.1,4.0,4.1)或用于场景开发(3.8,4.0,1.3)。

可持续发展研究中的原型分析:核心特征、不同含义和相关方法

原型分析在可持续发展研究中的核心特征

我们确定了原型分析在可持续发展研究中的三个核心特征。原型分析在抽象的中间层次上研究感兴趣的现象的循环模式，以识别在特定条件下解释该现象的多个模型。

复发性模式

原型是一种反复出现的模式，存在于各种有趣现象的案例中，这意味着一个原型会在多个案例中重现(Eisenack 2012)。因此，原型分析不采用单一案例研究的研究设计。相反，典型的方法包括案例研究的元分析(Messerli等人2016年，Oberlack等人2016年)、统计分析(Václavík等人2013年，Sietz等人2017年)、系统动力学建模(Banson等人2016年)和参与式场景开发(Wardropper等人2016年)等。有关方法论投资组合的详细评估，请参阅Sietz, Frey, Roggero等人。未出版的手稿。

原型分析的先决条件是，多个案例在所考虑的现象的定义特征(例如，大规模征地、适应气候变化)方面足够相似，并且这些案例具有一些在定性或定量方面相似的属性(例如，变量和因果机制)。beplay竞技一种现象的每一个案例在某些方面都是独特的，如果它被描述得足够详细(Poteete和Ostrom 2008)。然而，案例通常在特定属性上有相似之处(Ostrom 2009)。原型分析确定了在一组案例中共享的属性配置，并且对描述系统动态或兴趣的因果影响至关重要。

多个模型

原型分析的第二个核心特征是，假设要捕捉一个现象的背景、过程和结果的多样性，需要开发多个模型，而不是寻找一个模型来解释该现象的所有案例(Young et al. 2006;Eisenack et al。未发表的手稿,http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.572.4210&rep=rep1&type=pdf)．这种方法与多元方法不同，多元方法寻找一个通用模型来解释自变量和结果之间的关系。

这个特性使得原型方法在处理异构的案例集时特别有用，当需要在多个案例之间进行比较、概括或传递见解时。原型分析确定了一套原型来解释兴趣现象。这种方法使研究人员能够在泛化异构案例时捕捉到关键细节。通过指定每个原型发生的特定语境条件，任何原型分析的主题、地理和时间有效性都会得到增强(Sietz等人2012年，Magliocca等人2018年)。

中间抽象

在原型分析中，案例的属性是用语义抽象的中级程度来描述的(Eisenack 2012)。每个原型分析都使用一个分析框架，该框架提供了一个通用的属性词汇表来描述案例。属性是用一种适用于多种情况的语言制定的，平衡了属性的准确性和含义(Cox 2008)。例如，奥伯拉克等人(2016)的“地方精英捕获”原型是在语义抽象的中级程度上形成的，因为“地方精英”概念在不同的案例中以不同的情境具体方式表现出来:根据案例的社会文化背景，地方精英可能是酋长、村长或女村长、长者或当选的国家官员。

此外，在语义维度之后，抽象还有第二个维度。原型分析不是提供一个具体案例的详细描述，而是关注在多个案例中解释一个现象的基本因素及其关联(Kok et al. 2016)。每个原型通常包含分析框架中描述的属性子集。根据研究目的的不同，这种分析化简可以确定复发因素、过程和结果(Oberlack等人2016)或结果的充要条件(Srinivasan等人2012,kimich和Villamayor-Tomás 2019)。

原型的这一核心特征捕捉了案例的特殊性，而没有陷入“表意文字陷阱”的风险，即案例的独特性被认为是不可通约的。如果属性过于具体和过多，那么每种情况确实都是不同的。相反，如果属性太抽象，分析就有落入“nomothetic trap”的风险，将其一般化到无意义的地步(Petschel-Held 2003, Frey和Cox 2015)。

在一项研究开始的时候，恰当的抽象程度通常是未知的。这取决于研究目的和方法(Eisenack et al. 2019)。例如，在案例研究的元分析中，在码本迭代开发过程中，将案例研究结果翻译成分析框架的语言决定了属性的语义抽象(van Vliet et al. 2016, Dell’angelo et al. 2017)b)．在基于指标的聚类分析中，假设因果机制的考虑和数据可用性的实际考虑驱动语义抽象和属性的选择(Kok et al. 2016)。

“嵌套原型”的分析区分了主要原型和子原型，使得在一项研究中纳入多个抽象层次成为可能(Sietz et al. 2017)。同样，通过关注特定的区域进程，如巴西东北部与小农农业相关的进程，全球脆弱性模式也得到了完善(Sietz 2014)。通过划定研究范围，可以进一步防止过度泛化(Sietz等人2012,Magliocca等人2018)。

理解可持续性研究中原型意义的多样性

不同的研究对原型的准确含义也不尽相同。以下的区别有助于理解在可持续性研究原型的文献中发现的关键差异。

作为案例或案例类型学的基石的原型

最重要的区别在于原型是在构建模块(如因果机制)层面上识别还是在案例层面上识别。在构建模块方法中，原型的识别方式是这样的:任何一种感兴趣的现象都可以由一个或多个原型的组合来表征(Eisenack 2012)。每个案例的特点都是展示存在哪些原型，以及它们如何在特定案例中体现自己。例如，Oberlack等人(2016)通过以模型为中心的案例研究元分析，确定了解释大规模土地收购如何影响农村生计的典型过程。最重要的典型过程是圈养、精英捕获、受益人创造和社区抵抗。作者将这些原型定义为构建模块，这意味着这些过程中的一个或多个可能在土地征用的单个案例中起作用。构建模块方法将每个案例分解为不同的组成部分，如过程或因果机制，它们可以同时运作，并一起解释在该案例中观察到的动态或结果。采用这种方法，原型分析确定了构建模块级别的重复模式，以及它们运行的特定条件和结果。

相反地，当原型在案例层面上被识别时，它们的识别方式是，每个案例都被精确地归类为一个原型。例如，Václavík等人(2013)和lever等人(2018)利用自组织地图，根据土地利用强度、社会-生态条件和土地变化轨迹方面的土地系统相似性来识别土地系统原型。这些研究中的原型是通过数据驱动的敏感性分析确定的，该分析最小化了原型内案例的可变性，最大化了它们之间的可变性。其他聚类分析基于聚类分区的稳定性确定原型(Kok et al. 2016, Sietz et al. 2017)。

这两种方法的主要区别在于识别不同案例之间相似性的层次:解释感兴趣的现象的过程或因果机制的相似性(构建模块)或该现象的整个案例的相似性(案例类型)。在集合论术语中，构建模块方法允许特定原型配置的属性应用于交集的案例子集(Oberlack和Eisenack 2018)，而案例类型学方法意味着案例被精确地分类在一个原型中。只有当所考虑的现象的动力学最好地解释为每个案例的一个因果机制时，构建模块和案例类型方法是等价的(即，每个案例一个构建模块)。否则，构建块将案例分解为跨案例重复出现的案例属性的特定配置。

模式识别、诊断或场景开发的原型

原型多重含义之间的第二个关键区别与原型概念在研究中所实现的功能有关。在我们的系统回顾中，主要有三个功能:经验模式识别、诊断和场景开发。

首先，研究人员最常使用的是原型方法来识别大量案例中的模式。这种使用总是建立在经验数据的基础上。尽管原型是归纳识别的，但理论仍发挥着重要作用，因为它为统计分析指标的选择提供了信息(Cullum等人2016年，Kok等人2016年)，并为元分析提供了代码本的迭代开发(Dell’angelo等人2017年b)．

第二，原型被用作诊断工具(Braun 2002)。在这个功能中，原型传达了先前研究中关于因果效应的既定知识。研究人员使用它们来诊断他们的关注系统或在新的实证工作中测试假定的因果效应。例如，Mokhtar和Aram(2017)使用“生长极限”系统原型来诊断伊朗Firuzabad平原地下水管理的动态。一种不同的诊断功能的变化，发现在没有经验模式识别的研究，演绎构建一个新的类型。例如，Fischer等人(2017)使用演绎推理提出了四种具有不同粮食安全和生物多样性保护关系的社会-生态系统原型状态。然后，原型被发展为一种新的类型学理论(George and Bennet 2005)。

第三，研究人员将原型用于场景开发，用于区分关注系统的多个未来场景，通常与利益相关者参与相结合(Hunt et al. 2012, Wardropper et al. 2016)。例如，生物多样性和生态系统服务政府间专门委员会使用情景原型对体现共同特征的内部一致情景集进行分类(van Vuuren等人2012,IPBES 2016)。

总的来说，原型概念的确切含义和所采用的方法在这三种功能上有所不同。任何单一的研究都应该根据这三种功能来描述其原型的具体使用，以增强未来研究的连贯性。

原因分析与理论发展

原型分析可以在因果分析和理论发展的科学努力中承担特定的角色。我们将因果关系理解为原因(如因素、干预或事件)如何影响结果的解释(Pearl 2009)。因果分析包括建立因果效应(通过分析因素X的变化如何意味着结果Y的变化而产生因果推断)和因果机制(解释效应发生的过程;Meyfroidt 2016)。

在可持续发展研究中，提出理论并从数据推断因果关系的方法可以大致分为基于方差的方法和基于案例的方法(Magliocca等人2015年，Beach和Pedersen 2016年)。基于方差的因果分析方法包括自然实验、比较案例研究、多元模型、匹配、工具变量和时间序列分析，为支持或反对基于理论的因果假设提供实证证据。基于案例的因果分析方法包括过程追踪和一致性方法，以提供实证证据来支持或反对一个理论的因果效应和因果机制(Beach and Pedersen 2016, Meyfroidt 2016)。尽管这些方法与不同的认识论立场、案例选择的含义、概念的操作化和归纳或演绎逻辑相关联，但它们都有回答解释问题的野心，即现象是如何和为什么发生的(George and Bennett 2005)。值得注意的是，一个理论不是使用这些方法中的任何一种的单一研究的结果。相反，理论是以积累知识的形式出现的，这些知识来自于大量的研究，这些研究系统地识别、测试和提炼特定领域的假定因果效应和因果机制。

在将数据与因果关系联系起来时，原型分析可以承担两个角色。首先，在原始数据的分析中，原型方法是一种实践上述方法的特殊方法，因为它以一种特殊的方式搜索因果陈述。原型透镜寻找多种因果模型(而不是试图通过一个通用模型来解释数据)，它寻求识别在不同案例中重复出现的模式(而不是单个案例研究)，它在抽象的中级层次上表达因果陈述(而不是深入的案例描述或单一因素的还原)。

第二，原型的构建(例如，以因果图的形式)可以作为边界对象，综合众多案例中通过不同方法发现的因果效应和因果机制。构建原型的方法之一是“以模型为中心的案例研究元分析”(Rudel 2008, Oberlack et al. 2016)。它在初步研究确定的因果陈述中搜索模式，并评估因果模型有效的上下文条件(Magliocca et al. 2018)。

值得注意的是，并非所有之前的原型分析都明确阐述了因果关系。将原型识别为案例类型学的研究通常着眼于对其所关注的现象的详细描述，或者当他们使用假设来选择变量和指标时，他们会识别因果因素配置。将原型作为构建模块的研究倾向于识别因果效应和因果机制的模式。

原型和相关方法

原型分析建立在或补充了一些相关的方法和工具。这些包括中等范围的理论、理想类型和框箭头框架。

中等范围的理论

中间区间理论可以被定义为“上下文概括，描述因果机制链，解释良好范围内的现象，以及触发、启用或阻止这些因果链的条件”(Meyfroidt等人2018:53)。与宏大的理论相比，它们指定了更窄的条件范围，在此条件下，它们假设的因果效应是有效的，但与特定案例的解释不同，它们解释了不同案例的规律(Merton 1968, Meyfroidt et al. 2018)。原型分析提供了一种方法论的方法来发展中间范围的理论，如果原型是在构建模块的意义上使用和模式识别。构建模块指定了在实证案例研究中反复观察到的因果效应。然而，单个案例研究的元分析不足以发展出一个理论。它可能会产生一套原型，但由于元分析的众所周知的局限性(如偏差、数据缺失;Delaney et al. 2018, Magliocca et al. 2018)，后续研究需要测试和完善这些归纳开发的原型。从这个意义上说，原型分析并不构成中等理论的发展，但可以促进中等理论的发展。

理想的类型

在马克斯•韦伯(1988)的意义上，理想类型是将经验现实的基本方面简化为极端的、假设的构念的心理构念。如果原型是基于纯粹的演绎方式发展，那么所产生的原型通常与理想类型是同义的。然而，也有归纳的方法，在一组经验案例研究中确定循环模式。例如，如果黑和白是极端理想的类型，归纳模式分析构建的原型将综合经验案例研究中发现的各种灰色阴影。使用“原型”而非“理想类型”这一术语的优势在于原型所体现的经验有效性和详细配置，而不是理想类型所体现的极端的假设构形。

Box-and-arrow框架

可持续发展研究人员通常用方框和箭头框架来组织他们研究的主要分析类别(Lambin和Geist 2008)。其中一个例子就是Ostrom(2009)的社会生态系统框架。它提供了与社会-生态系统可持续性有关的约50个变量的概念图。Box-and-arrow框架是合适的工具，它可以将更大的变量集合组织成一个可理解的概念结构(Schlager 2007)，向读者传达复杂性(Lambin和Geist 2008)，并帮助诊断所关注的系统(Ostrom 2009, Partelow 2018)。但是，它们没有指定变量之间的精确关系。原型分析，在构建模块和模式识别的意义上，使用和扩展这样的框架。box-and-arrow框架描述了一组变量，而原型则更进一步，提供了关于循环配置和这些变量之间关联的知识。

可持续发展研究中原型分析的动机

调查和系统回顾的结果显示，原型分析被用于解决持续挑战可持续发展研究人员、政策制定者和实践者的六个知识问题(图2)。这六个知识问题是:具体的陷阱和研究碎片化、全球叙事中的过度概括、诊断、万能陷阱、方法相互作用和场景发展。接下来，我们将解释研究人员如何使用原型分析来应对这六个挑战。

动机1:从案例研究中累积学习:解决具体的陷阱和研究碎片化

分析原型最常见的动机是跨案例和情境的累积学习。社会-生态系统中的相互作用是复杂的、多因素的、有背景的(Folke et al. 2005)。因此，研究人员经常采用案例研究的研究设计，从而能够在高水平的情境细节上深入理解互动、结果和因果效应(Beach和Pedersen 2016)。然而，案例研究的一个公认的局限性是它们在直接研究地点之外的有效性有限(Poteete et al. 2010)。这种限制限制了对案例研究中特定知识主张的条件的理解，哪些结果是可推广的，以及上下文因素如何修改一般见解。

此外，在快速扩张的研究领域，科学知识迅速分散在数百个案例研究中，使得单个研究人员难以跟进(Poteete et al. 2010)。如果没有系统的综合程序，科学和政策制定方面的学习就无法跟上积累的证据和“案例研究的智力黄金”(Jensen和Rodgers 2001:235)。当研究人员接受社会-生态系统的复杂性，而没有彻底检查与其他情况的相似性和差异性时，特定的陷阱就出现了。“又一个案例研究”的意义就变得值得怀疑了。

原型提供了一种方法论的方法，以系统的方式从案例研究中培养累积学习。他们通过多种解释模型归纳案例研究结果(Oberlack 2017)。分析人员可以通过将单个案例与一系列原型联系起来来评估其共性和特殊性(Václavík et al. 2016)。此外，归纳模式分析通过分析特定原型产生的条件，来检查上下文如何影响利益的结果(Kummu等人，2016)。

动机2:诊断

研究人员不仅将原型作为结果，而且还将其作为新研究的起点。他们使用来自早期工作的原型知识作为新的实证研究的诊断工具，在那里它帮助他们诊断关注的系统和避免遗漏变量的问题。例如，Banson等人(2016)使用已建立的系统原型，即增长的限制、转移负担、成功到成功、升级、意外对手和公地悲剧，作为预测加纳农业部门潜在问题的诊断工具。他们利用这些原型的因果关系图来确定提高可持续性的战略的杠杆点。

原型方法也促进了研究结果在不同案例之间的转移(Eisenack等。未发表的手稿,http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.572.4210&rep=rep1&type=pdf)．例如，土地系统原型最近被应用在德国一个关于可持续土地管理的大型研究项目中。他们量化了世界各地土地系统与该项目区域项目的相似性，以确定区域结果可能被转移到哪些地区(Václavík et al. 2016)。同样，原型可以帮助在初级研究有限的国家填补知识空白，方法是将知识从已知背景外推到无法收集初级数据的类似背景。

动机3:弥合全球叙事和当地现实之间的差距:解决过度概括的问题

当地(以地方为基础)和全球可持续发展观点一直在并行发展，但显然有必要将它们整合起来(Rindfuss等人2004年，巴尔瓦涅拉等人2017年)。一体化的一个障碍是，全球叙事，例如关于粮食安全、土地掠夺或气候适应的叙事，可能会忽视当地现实的关键异质性，从而对所考虑的现象提供过度一般化的解释。政策和科学界产生全球叙事的雄心和需求与“每个案例都是独特的，背景很重要”的共识形成了鲜明对比(van Vliet et et al. 2016)。原型分析通过将当地现实和全球叙事的典型元素放在语境中，生成精确的叙事，明确微妙的语境条件，同时提供概括的结果，从而弥合当地现实和全球叙事之间的差距。

全球变化综合征分析(Schellnhuber等人1997年，Petschel-Held等人1999年，Hurni等人2004年，Crona等人2015年，Dell’angelo等人2018年)，人为生物群落(anthromes;Ellis和Ramankutty 2008, Martin等人2014)，脆弱性原型(Jäger等人2007)，可持续发展的全球威胁(Dell’angelo等人2017)一个)、土地利用系统(van Asselen和Verburg 2012)或土地系统原型(Václavík et al. 2013)都是为了更好地理解全球和地方可持续性之间的联系而做出的典型努力。“综合征”一词指的是古希腊语源学上“事物交织在一起”的意思，以及具有同时出现症状的复杂“临床”现象的医学和规范意义。综合征方法将全球变化动态分解为16种环境退化的功能模式，并确定了特定地理对特定综合征的倾向(Lüdeke等，2004年，Sietz等，2006年，Manuel-Navarrete等，2007年)。

Anthromes基于对全球土地覆盖和人口数据的实证分析，提出了人类改变生物圈的创新观点。该全球框架已被用于绘制几个世纪以来景观转变速度的区域差异(Ellis et al. 2010)，并描述了可持续发展战略和人类保护努力的分布(Ellis 2013, Martin et al. 2014)。

脆弱性的原型是产生脆弱性的人与自然相互作用的模式。Jäger等人(2007)表明，10年来对人类与自然相互作用的额外研究已经证实了基本机制，如由全球变化综合症所描述的贫困-退化螺旋。在综合征方法之外，脆弱性的原型明确地捕捉了环境机会，如旱地更好的水可用性和土壤肥力，以此作为设计降低风险和加强粮食和生计安全战略的基础(Jäger等，2007年，Sietz等，2011年)。

综合起来，这些典型模式的分析提供了对其关注现象(脆弱性、全球变化、人类改造的生物圈)的全球评估。它们认识到当地现实情况的多样性，办法是编制由多种模式而非单一模式组成的全球评估，并确定个别情况下可能出现一种模式的条件指标。

动机4:跨案例传递关于可持续发展战略的知识:超越万灵药

尽管很诱人，但对指导社会-生态系统治理的一般原则的探索一直受到灵丹妙药常常失败的问题的困扰，这驳斥了治理策略的表现独立于其运行的社会和生态环境的假设(Ostrom等人2007)。例如，政府合理化环境管理的努力往往会导致失败，因为统一的政策处方(万能药)在实施时的异类环境中不起作用(Holling and Meffe 1996, Acheson 2006)。这意味着治理和管理的一般原则可能适用于许多上下文中，但在其他上下文中可能是无用的，甚至是适得其反的。

关于可持续发展战略的知识转移本质上是困难的，因为这些知识通常来源于植根于特定地点和环境的案例研究(van Vliet et al. 2016)。将在一个地方被证明有效的可持续发展战略的见解转移到其他地方，需要确定地理环境和社会-生态问题结构的周期性模式;它们在源和目标病例中必须相似(Epstein等人2015年，Kok等人2016年)。原型识别了生物物理和社会经济条件、过程、问题结构和治理措施方面的相似性，从而可以促进经历类似问题的行动者之间的学习。一个关键的假设是，策略在具有特定原型的案例中确实是可转移的(艾森纳克等。未发表的手稿,http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.572.4210&rep=rep1&type=pdf)．一个原型所包含的知识主张需要在它产生的特定环境中仔细测试。

例如，原型分析表明，可持续农业集约化的一般战略(例如，停止耕地扩张和缩小产量差距)不能一刀切地适用于所有人。土地系统原型已经证明，全球各地土地系统的相似性，以及地方尺度上土地利用模式的多样性，可以帮助定制特定环境下的集约化战略(Václavík et al. 2013)。嵌套的脆弱性原型可以为原型战略的区域转移提供信息，如撒哈拉以南非洲旱地的情况(Sietz等人，2017年)。对原型嵌套性的洞察使我们能够更细致地讨论脆弱性、粮食安全和可持续强化机会。但是，任何在一个地点开发和成功应用的典型战略(例如，种植坑以加强农业生产)在转移后都需要根据其他地方的当地条件(例如，可用的不同类型的有机材料)进行调整。

动机5:通过原型分析的方法论相互作用:合作

可持续发展研究的进展是通过不同的方法实现的，包括案例研究、统计分析、现场和实验室实验以及建模(Young et al. 2006, Brown et al. 2013, Magliocca et al. 2015)。然而，跨研究的累积学习可能是有限的，因为这些方法不能容易地集成到对兴趣现象的连贯评估中(Poteete等人，2010)。

原型的构建和细化可以作为“方法论间”辩论的边界对象。例如，在对全球土地热潮的研究中，主要是通过定性的地方案例研究和大规模土地收购的国家到全球库存来获得证据。这些方法和水平之间有限的相互作用限制了它们的交叉受精(Scoones等人2013,Magliocca等人2019)。大规模土地征用的原型分析有助于将两种方法联系起来，通过案例研究的元分析来调查清单中汇编的因素的相关性，从案例研究中综合新的关键因素来为清单提供信息，并将土地征用的空间模式与实施过程联系起来(Messerli等人2014、2016、Oberlack等人2016、Dell’angelo等人2017)b,2018)。

原型还可以指导研究项目中不同抽象层次的合作。例如，水-能源-粮食关系的治理受到多重集体行动问题的影响(Pahl-Wostl 2019)。最近一项对行动情况网络的分析引出了解释印度和西班牙灌溉系统不同性能的典型情况的配置(kimich和Villamayor-Tomás 2019)。这种网络分析建立在博弈论模型和实验室实验的基础上，这些典型的行动情景提供了领导力、沟通和制度变革的见解(Ostrom 2005, Poteete等人2010)。此外，情境化现场实验指定了实验室实验的有效性域(Müller et al. 2018)，分析叙事方法有助于解释网络平衡在哪些条件下发生变化(kimich 2016)。

总之，原型分析可以促进不同方法、学科、认识论和理论之间的对话和相互借鉴。当原型作为研究人员随着时间的推移共同构建、测试、批评和改进的边界对象时，就会出现这种情况。

动机6:场景开发

关于原型的既定知识有时会用于场景开发。例如，Turner等人(2017)使用了Senge(1990)提出的“成功-成功”和“解决-适得其反”系统原型的因果关系图，为美国中北部处理农业土地转型的政策情景的制定和评估提供了信息。另一种研究发展出了“场景原型”的概念。这些是共享一组假设的场景(Gallopín等，1997年，Hunt等，2012年，van Vuuren等，2012年)。例如，Kubiszewski等人(2016)使用四大转型倡议原型来评估亚太地区生态系统服务的价值。Pereira等人(2018)使用变革性的视觉成像来开发非洲南部人类世的原型情景。

原型分析在支持基于证据的、情境敏感的法律和政策制定方面的潜力和局限性

使用原型法分析可持续发展策略

系统回顾的结果显示了学者们是如何使用原型方法分析可持续发展战略的(图3)。第一组和最大的一组研究为特定的可持续发展领域开发了“系统原型”或“问题原型”。这些原型解释了所关注系统中的常见模式。作为诊断工具，它们提供对产生结果的因素和过程的洞察;作为前瞻性工具，它们可以预测潜在的轨迹。然后，通过分析特定干预措施如何改变系统行为，从而导致可持续性相关结果，利用这些系统知识为政策或管理干预措施的讨论提供信息(Banson et al. 2016)。此外，这些研究促进了关于可持续发展战略的知识在具有相同原型的类似案例之间的转移。例如，Sietz等人(2017)利用非洲旱地空间明确的脆弱性原型来确定具有良好可持续集约前景的地区。

第二组研究分析了“解决方案原型”、“政策原型”或“战略原型”，它们是处理特定情况的典型选项(Wolstenholme 2003)。例如，Bocken等人(2014)提出了与可持续创新相关的典型商业模式。Luederitz等人(2017)综合了可持续发展的典型途径。

第三组研究结合了前两组的特点，通过实证评估哪些政策或策略原型适合哪些环境、系统或问题原型。例如，Jäger等人(2015)评估了跨部门和场景的四种典型气候适应措施的稳健性。Brzezina et al.(2017:1)使用原型来“预测[欧盟]有机农业发展的困难”，并“找到解决这些困难的方法”。

文献展示了原型分析如何集成到跨学科研究(Hurni等人2004年，Brezenina等人2017年)、评估过程(Jäger等人2007年)或场景开发(Wardropper等人2016年)，在这些研究中，研究人员、决策者和利益相关者的共同参与对分析做出了贡献。在共同参与分析问题和解决办法时，原型是一个边界概念。

原型分析对循证、情境敏感的法律和政策制定的潜在贡献

从地方到全球，可持续发展研究与所有规模的社会学习和决策过程密切相关(Miller etal . 2014)。这些过程涉及不同的知识需求，这部分取决于决策的尺度(Rist et al. 2006)。例如，村庄层面的决策需要高度情境化的知识来根据情境调整规则，而联合国层面的政策制定则需要泛化的知识来制定规则，以便在多个情境中有意义地应用(Oberlack和Eisenack 2014)。原型分析可以是可持续发展研究方法组合中的一个组成部分(Young et al. 2006)，以满足在多个尺度上的知识需求。原型中包含的上下文敏感泛化可以以多种方式发挥作用。

首先，大司法管辖区的法律和政策制定涉及某一特定现象的许多案例，需要泛化但上下文敏感的知识，以确保法律和政策适应不同的情况。然而，更高层次的治理经常面临来自分散的局部研究的零星证据。原型分析是一种方法方法，通过情境敏感的归纳，为更高司法级别的政策制定提供信息，具有案例层面的经验有效性(Newell等人，2011年)。例如，政府、政策专家、科学家和其他利益攸关方在参与过程中构建了全球范围内脆弱性的原型，为减少脆弱性提供了科学和决策之间的桥梁(Jäger et al. 2007)。“生计脆弱性和可持续性的原型”(Oberlack等人，2016)为瑞士利益相关者在处理全球南方大规模土地收购的策略提供了一个跨学科讨论的起点。

第二，决策和知识的尺度都是历史和制度的产物。前者是为了管理从地方到全球层面的领土和过程而创建的行政区划的结果，而后者则是通过现象被识别、框架和重新构建成科学学科的学术过程的结果。这两个规模化生产的过程不一定是一致的。在人类世，新发现的现象和人为造成的现象的速度都在加快(Ellis 2018)。这种情况增加了错位的可能性，可能导致灾难性的决定，而这些决定没有考虑到现有知识所预期的后果和冲击。通过生成关于多尺度现象的跨学科知识，原型分析有助于调整决策和知识尺度，在多尺度现象中，地方模式与国家和全球进程有因果联系(Adger等，2003)。为了确保知识生产的尺度与决策的相关尺度相匹配，任何原型分析都需要事先对社会-生态系统边界、代理尺度、可观测值和数据可用性的选择进行反思。

第三，规则和条例总是寻求以一种广义的方式构建社会过程(Ostrom 2005)。制定规则和公正对待个体案件的多样性之间的紧张关系一直是法律和政策制定中固有的(Barnes 2013)。因此，法律技术允许在一般规则内提供上下文敏感的解决方案。例如，有一个“没有豁免条款就没有好规则”，豁免在特定条件下被激活。辅助性原则认为，较高治理级别的规则采取更一般的形式，为较低级别的上下文敏感的具体化留下空间。同样，一些法律框架只限于规定核心基准，但规定在作出决定之前，必须在较低的治理级别上进行结构良好的程序。最后，人权法在确立平等和不歧视的基本原则的同时，要求区别对待，“平等对待类似情况，区别对待不同情况”(Baetens 2010)。相比之下，贸易法涉及更严格的非歧视原则;它只在非常有限的程度上暂时承认对经济上比较脆弱的国家给予“特殊和差别待遇”。可持续发展理论家建议调整贸易法，以更广泛的方式来对待差异，就像在人权法中实践的那样，允许从一开始就根据经济、社会和环境记录的梯度工具进行差别对待，因此，基于经验知识的更公平的解决方案(Bürgi Bonanomi 2015)。

原型分析可以帮助决策者和法律从业者应用这种技术，同时寻求导航之间的紧张关系泛化和上下文敏感性。原型有助于确定某些情况是否应该被视为平等并要求平等对待，或者不平等的对待是否更合理。虽然从个别案例研究中得出一般性论点是武断的，但关于周期性模式的知识使经验学习在较大的司法管辖区更容易用于决策。

一个例子是贸易协定中对棕榈油市场的监管。2018年，欧洲自由贸易协定(European Free Trade Agreement)成员国正在与马来西亚和印度尼西亚谈判贸易协定。虽然印度尼西亚和马来西亚要求改善市场准入，但欧洲自由贸易协定国家的利益相关者批评棕榈油生产的可持续性问题。作为一种妥协，为可持续生产的棕榈油提供优惠配额的想法获得了支持。然而，在这种背景下，可持续性的含义仍然存在争议。案例研究表明，这两个国家的棕榈油生产存在不同的细微差别，但仍然很难观察到共同点。一个原型分析可能有助于确定可持续性挑战是否在生产类型、区域或国家之间存在差异，以及哪些元素是相似的。根据这些结果，优惠的市场准入可能以程序先决条件为条件，例如，要求利益攸关方以一种新颖的方式确定具体情况的可持续生产标准。或者，分析可能会得出结论，坚持现有的标签是合适的。

原型分析的局限性

原型方法面临许多限制。首先，原型分析是基于一个假设，即如果相同的原型适用于两个案例，那么来自一个案例的见解可以转移到另一个案例。这一假设需要得到系统和经验的检验。系统或问题原型能在多大程度上解释政策或战略原型的有效性?如果相同的策略或策略在具有相同系统或问题原型特征的案例中显示出不同的效果，则需要对后者进行细化，例如通过嵌套原型(Sietz et al. 2017)和通过确定更精确的条件来应用特定原型(Magliocca et al. 2018)。

第二，任何分析原型的特定方法，如元分析、聚类分析或系统建模，都有其自身的特定挑战(Sietz, Frey, Roggero等。未出版的手稿)．关于如何应对这些挑战，我们参考了特定方法的文献。对于不同方法的质量标准，我们参考Eisenack等人(2019)。

第三，在开展基于大样本案例研究的研究时，数据的质量、可用性和可比性是持续的挑战(Margulies等人2016年，Magliocca等人2018年)。协调的研究网络、通用的分析框架、标准化的研究工具和在线案例研究数据库(如EJAtlas、LandMatrix、SES Library、SESMAD)缓解了一些数据质量和可用性的挑战(Poteete和Ostrom 2008)，但用于因果分析的纵向数据可用性仍然严重有限。

第四，因果关系的处理在比较分析中是出了名的困难(Meyfroidt 2016)。研究经常分析影响利益结果的因果因素(例如，Geist和Lambin 2002, Frey 2017)，而迄今为止，因果机制的综合更有限。

结论

在此，我们将全面概述原型分析在可持续性研究中的意义、其背后的动机及其政策相关性。对原型的共同理解正在形成:它们是上下文敏感的、可持续问题的广义模型、动态或具有案例经验有效性的策略。原型是可经验性检验的心理表征，总是与特定的研究问题、目的或知识需求相关。原型分析在抽象的中间层次上研究感兴趣的现象的循环模式，以识别在特定条件下解释该现象的多个模型。

原型分析最好被认为是一种方法论方法，而不是一种特定的方法、框架或理论。它寻求在保持案例研究的丰富性和确定可概括的模式之间取得平衡，这使它特别适合以异质案例为特征的研究环境。作为一种认识论、理论和主题的开放方法，原型可以作为跨学科和跨学科研究的边界对象。

我们建议未来原型研究的重点如下。首先，一旦它们被确定，原型就会为新的实证研究提供一个起点，以测试、修改或完善特定的原型及其所体现的假设。其次，到目前为止，只有少数明确的动态原型分析(例如Lüdeke等人2014年，lever等人2018年，Magliocca等人2019年);未来的原型分析需要捕捉所关注系统中的变化。第三，一套原型不仅需要测试其解释感兴趣的现象的能力，而且需要测试其在不同案例之间传递有效可持续发展战略知识的能力。最后，在科学-社会-政策环境中加强应用原型以支持政策和战略的设计和评估，这是未来活动的一个领域，可能与支持地方到全球范围的可持续发展高度相关。

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