四川省能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)動態(tài)耦合模型研究
本文關(guān)鍵詞:區(qū)域物流系統(tǒng)與經(jīng)濟增長的動態(tài)耦合機理與實證仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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四川省能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)動態(tài)耦合模型研究
發(fā)布日期: 2013-09-15 發(fā)布:
2013年17期目錄 本期共收錄文章20篇
摘要:運用系統(tǒng)動力學(xué)方法和模型,對能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)進行動態(tài)耦合分析,并以四川省為例,基于情景分析法,對模型進行模擬和仿真。研究結(jié)果表明在能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展模式下可以改善環(huán)境現(xiàn)狀,并實現(xiàn)經(jīng)濟的又好又快的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:
系統(tǒng)動力學(xué);能源、經(jīng)濟和環(huán)境;動態(tài)耦合;情景分析
中圖分類號:F2
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:16723198(2013)17004302
0引言
隨著社會的快速向前發(fā)展,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化速率持續(xù)加快,對能源的需求量逐漸增大,如何實現(xiàn)能源、經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是首要需要解決的問題。為此,大多數(shù)學(xué)者從研究能源消費與經(jīng)濟增長的因果關(guān)系轉(zhuǎn)向加入環(huán)境因素的三者之間的關(guān)系模型。能源、經(jīng)濟和環(huán)境是相互依賴、相互制約以及相互促進的動態(tài)關(guān)聯(lián)與耦合關(guān)系,簡單的靜態(tài)分析無法描述其錯綜復(fù)雜的關(guān)系。為此,運用系統(tǒng)動力學(xué)方法,通過建立能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)的動態(tài)耦合模型,并以四川省為例,進行模擬仿真和情景分析。
1能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)動態(tài)耦合模型
1.1系統(tǒng)因果反饋關(guān)系
能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)之間是相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系,當(dāng)出現(xiàn)大量能源需求時,能源系統(tǒng)消耗能源,會促進經(jīng)濟的發(fā)展,同時也會對環(huán)境系統(tǒng)造成污染;環(huán)境系統(tǒng)在可承受范圍之內(nèi)支持能源消耗,同時又制約能源的超負荷的發(fā)展;經(jīng)濟系統(tǒng)會消耗能源,同時對環(huán)境進行改善。
2系統(tǒng)仿真與情景分析
2.1系統(tǒng)參數(shù)確定
模型以四川省為例進行仿真,時間邊界為2003-2018年,以2003年為模擬仿真的基年,其中資本形成總額拉動百分點、貨物和服務(wù)凈出口拉動百分點和通貨膨脹率取歷年數(shù)據(jù)的平均值;對于非線性的數(shù)據(jù)問題,采用表函數(shù)來表示,如污染投資系統(tǒng)表函數(shù)、每GDP的能源消費表函數(shù)、消費與拉動表函數(shù);對于變量之間的關(guān)系確定,采用線性回歸的方法來表示,如能源生產(chǎn)量與能源消費量之間的關(guān)系。
2.2模型檢驗
選取2003-2011年的數(shù)據(jù)進行有效性檢驗,從模擬數(shù)據(jù)上來看,與實際相比較,相對誤差率在10%以內(nèi),可以看出模型仿真結(jié)果與實際系統(tǒng)是比較吻合的,可以在一定程度上真實的反映四川省能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)之間的動態(tài)耦合關(guān)系。
2.3情景分析
由于能源、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)可持發(fā)展尤為重要,在能源、經(jīng)濟和環(huán)境的各種政策下,探索其在不同情況下的發(fā)展趨勢,并未其尋找最優(yōu)的發(fā)展方式,為此,根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)方法和模型,探討如下三種發(fā)展模式:一是按照現(xiàn)有模式發(fā)展;二是按照調(diào)整能源結(jié)構(gòu)模式發(fā)展;三是按照能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展模式發(fā)展。
2.3.1按現(xiàn)有模式發(fā)展
根據(jù)四川省能源、經(jīng)濟和環(huán)境歷史數(shù)據(jù)對其現(xiàn)有模式發(fā)展進行模擬仿真,即保持模型中的各個變量的參數(shù)不變,仿真出的結(jié)果為到2018年四川的地區(qū)生產(chǎn)總值為74676億元,能源消費量達到51715萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而環(huán)境污染積累量也達到3556580萬噸;從現(xiàn)有模式來看,隨著能源的大量消耗,環(huán)境污染也愈加嚴重,雖然經(jīng)濟快速增長,但無法實現(xiàn)能源、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
2.3.2按調(diào)整能源結(jié)構(gòu)模式發(fā)展
目前四川省的重化工發(fā)展階段特征明顯,能源的需求量持續(xù)增加,傳統(tǒng)能源的大量消耗對環(huán)境造成的污染會越來越嚴重,為此調(diào)整每GDP能耗的表函數(shù),模擬結(jié)果為到2018年,四川的地區(qū)生產(chǎn)總值為76580億元,能源消費量為48959萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,環(huán)境污染積累量為3684790萬噸,對能源結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,即降低傳統(tǒng)能源的消耗,引進新能源、支持節(jié)能減排政策,能夠讓能源結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化,同時會加快經(jīng)濟的增長和環(huán)境質(zhì)量的逐漸改善。
2.3.3按能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展模式發(fā)展
在環(huán)境的最大限度內(nèi),,實現(xiàn)經(jīng)濟的快速發(fā)展,需要將環(huán)境保護放在經(jīng)濟發(fā)展的首位,為此,即調(diào)整每GDP能源消費的表函數(shù),提高資本形成總額拉動百分點、貨物和服務(wù)凈出口拉動百分點,降低通貨膨脹率,調(diào)整污染投資系數(shù)表函數(shù),增加每億元投資環(huán)境污染治理系數(shù),模擬結(jié)果為四川的地區(qū)生產(chǎn)總值為81532億元,能源消費量為50603萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,環(huán)境污染積累量為3395750萬噸,從模擬結(jié)果可以看出,需調(diào)整經(jīng)濟發(fā)展方式,加大環(huán)境保護力度,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),發(fā)展清潔能源,以及節(jié)能減排,引導(dǎo)合理的消費等,才能實現(xiàn)能源、經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
四川省三種發(fā)展模式下的地區(qū)生產(chǎn)總值、能源消費量和環(huán)境污染積累量的預(yù)測曲線如圖3~圖5所示。
3結(jié)論
通過構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型對能源、經(jīng)濟和環(huán)境系統(tǒng)的動態(tài)耦合關(guān)系進行分析,并以四川省為例,針對不同情景下的發(fā)展模式進行模擬和仿真,研究結(jié)果表明未來一段時間內(nèi),能源需求會持續(xù)上升,同時面對巨大的環(huán)境壓力,三種發(fā)展模式中能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展模式能夠更理想的實現(xiàn)在環(huán)境的承受范圍之內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展。傳統(tǒng)能源的消耗會對環(huán)境造成不同程度的影響,因此,以清潔能源代替部分傳統(tǒng)能源,完善能源產(chǎn)業(yè)體制,合理引導(dǎo)能源消費等能夠改善環(huán)境現(xiàn)狀,最終實現(xiàn)經(jīng)濟又快又好的發(fā)展。
參考文獻
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本文關(guān)鍵詞:區(qū)域物流系統(tǒng)與經(jīng)濟增長的動態(tài)耦合機理與實證仿真,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:84823
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