基于SD的我国能源环境-社会经济系统协调发展研究.pdf

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1、基于SD的我国能源环境一社会经济系统协调发展研究口安贵鑫张在旭吕威(中国石油大学(华东)经济管理学院，山东东营257061)[摘要】缓解能源与环境问题对经济社会发展的瓶颈制约是关系一个国家全局的战略课题，本文期望应用系统动力学建立一个动态的复杂巨系统模型，以解决能源环境一社会经济系统之间存在的矛盾，实现能源环境一社会经济系统的协调可持续发展。[关键词]能源环境系统，社会经济系统，系统动力学，协调可持续发展[中图分类号]F嘶2．1【文献标识码】A[文章编号]1∞3一1154(2010)04一加51—眈一、能源环境一社会经济系统

2、界定及其协调发展整体性分析能源系统是包括能源的开发、转换、供应、储备、调度、控制、管理以及使用等环节的大系统。环境系统是指由地球表面环境各要素及其相互关系的总和。在一定的承受范围内是具有自我修复的特点，能够维持自我的稳定性，然而一旦环境遭受的破坏超出了这个可以承受的范围就会对系统产生永久性的破坏，并会产生一系列的链锁反应。社会系统是由社会人与人以及他们之间所发生的经济关系、政治关系以及文化关系构成的系统。经济系统通常是指是一个国家的国民经济系统，它包括生产、交换和流通、分配、消费过程。经济系统是建立在社会系统上的，也可以说是

3、社会的产物，人们之间的物品交流逐渐形成了经济，经济的进一步扩大。于是形成了今天的经济系统。能源环境社会经济四大子系统之间相互作用关系可以归结为：互相依赖、竞争、吞食。互相依赖是指依赖发生在两个以上系统之间，这些系统共同构成了一个整体，如果其中的任一系统发生改变或缺失，都将导致另一系统的改变与破坏。竞争关系是指为了满足自己的利益需要，通过施展自己的能力而与外界争夺资源所作的努力。吞食关系是指各子系统对相关的子系统输入是该子系统的本身，而且经过被输入系统的变换，作为原系统的基本属性消失。人类的生存不能缺少任何一个系统，为此，如何

4、使人类的行为更能够适应系统，如何使这四大系统能够协调发展，是人类未来发展的决定性因素。被誉为“政策实验室”的系统动力学，对复杂巨系统的研究具有这先天性的优势，为此，我们采用系统动力学模型来对我国能源环境一社会经济系统协调发展问题进行研究。二、我国能源环境一社会经济系统SD模型的建立及仿真结果分析人类赖以生存的整个空间可以分成四个子系统，即能源、环境、社会与经济子系统，其中社会子系统根据其下属系统的重要性以及相关程度，可以选择国内生产总值、国民生活水平、人口系统；经济子系统选择国内生产总值和生产建设系统。现实的能源环境一社会经

5、济系统往往是由许多极性不同的反馈环组合而成，系统内部运转机制复杂而协调，根据模型所要达到的目的以及所关注的问题来选取相关度较大的影响因素，建立能源环境一社会经济系统因果关系(见图1)。因果关系图是反映各种变量之间的逻辑关系以及描述系统的反馈结构，有利于我们更清楚的认识系统的构成及内部运行机制。在使用模型进行分析前应首先对模型的有效性进行检验，检验模型所获得信息与行为是否反映了实际系统的特征和变化规律。系统动力学模型有效性检验方法可分为直观检验、运行检验以及历史检验三种方法。本模型在运行过程中直观检验表现出一致性，运行检验表现

6、出稳定性，符合运行检验结果，历史检验表现出吻合型，由此判断模型可信度较高。将模型利用VENSIM运行后得出如下结论：国内生产总值的递增速率变化不大，一直以8％一12％之间的速率在增长，这是由于多种因素的限制。已经是我国GDP增长的极限，从长远来看，由于惯性驱使，这个速率仍将会保持相当长的一段时间。随着GDP的增长，我国的国民生活水平也呈相应的上涨趋势，说明GDP的增长能够相应的提高国民生活水平。年能源总产出并不是以一定的速度在无限增·基金项目：国家社会科学基金(项目编号：05BJY050)；山东省自然科学基金(项目编号：Y2

7、008H37)．2010年第4期团长，其实际的增长速度在逐渐放缓，由于开采难度加大、年新增探明地质储量越来越少、新能源等清洁能源尚未能大规模的使用等原因，年能源总产出量虽然在增长，但是正在逐渐趋于某一个极限值。说明能源的增产不是无止境的，尤其是一次能源最终会达到一个峰值，这是能源产出的极限。图l因果关系图模型能源消费量正在以指数形式增长，说明我国每年对于能源的消耗量越来越大。我国能源总产出增长放缓，而能源的消费却呈指数在增长，从2002年左右开始，我国能源的年消费量就已经超过能源的产出量，这就意味着，我国的能源供应不足，开始

8、依靠增加能源进口量来满足本国经济社会的需要，说明我国对进口能源的依赖度越来越高，当能源进口量超出一定的安全比例后，我国的能源安全将越来越受到威胁。当今世界的主要能源仍然是一次能源，一次能源典型的特点就是不可再生性，一次能源也是我国的战略能源，从其消费量的增长来看，就知道它的战略地位足以影响