与自组织临界性相关的幂律：经验数据与模型预测的比较

我们研究了自组织临界性（SOC）模型在先前发表的经验数据集中的相关性，这些数据集包括天体物理学、地球物理学、生物物理学、社会物理学和信息学中的统计观测。我们使用五种不同的事件检测和幂律拟合方法研究了 25 个跨学科现象。分析的尺寸分布总数达 64 例，其中 80% 被发现与 SOC 模型预测近乎一致（$\alpha_s=1.99\pm0.30$）。分形扩散 SOC 模型预测的幂律斜率分别为：流量 $F$ 的 $\alpha_F=(9/5)=1.80$，注量或能量 $E$ 的 $\alpha_E=(5/3)\sim1.67$，以及雪崩持续时间 $T$ 的 $\alpha_T=2.00$。我们发现太阳耀斑、地震和森林火灾现象与理论预测一致，而其他现象的尺寸分布由于忽略背景处理、幂律拟合范围不当、小样本统计和有限系统尺寸效应而尚无定论。