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从复杂系统研究角度来看，城市生态系统安全结构演化遵循信息熵最大原理，结合自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段，形成了城市生态系统安全评价的非平衡统计力学模型。在选用P-S-R模型构建起评价指标体系的基础上，运用该模型对2004-2011年上海市生态系统安全状态进行评价分析。结果表明上海市生态系统安全状态呈逐年上升的趋势，2004-2008年为临近安全，2009-2011年较安全。压力系统是提高上海市生态系统安全级别的主要限制子系统，而主要的限定因子来源于经济、社会和资源方面。评价结果一定程度上为上海市生态环境管理及决策提供了科学的依据。