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基于系統動力學的云南生態文明建設有效路徑研究

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   摘要:摘要云南要努力成為生態文明建設的排頭兵。必須探尋一條生態文明建設的有效路徑。本文構建了包含社會、經濟、資源和環境四 個子系統的生態文明建設指標體系。通過分析四個子系

  摘要云南要努力成為生態文明建設的排頭兵。必須探尋一條生態文明建設的有效路徑。本文構建了包含社會、經濟、資源和環境四 個子系統的生態文明建設指標體系。通過分析四個子系統之間的相互作用和相互影響關系,運用系統動力掌原理和方法,構建生態 文明建設系統模型,并對模型設最的合理性和科學性進行檢驗。根據云南實際,選擇8個能夠全面勞重點反映生態文明建設狀況的 指標作為控制變量。8個顯示生態文明建設效果的變量,設計維持現狀發展路徑、社會發展優先路徑、經濟發展優先路徑、節約資源和 保護環境優先路徑、協調發展路徑等生態文明建設的5條路徑,通過模擬仿真,礙到2():5年和二()35年生態文明建設效果一并從生產 總值、總人口、就業人數、資源效率和環境績效等五方面進一步分析云南生態文明建設路徑的有效性。得到:l經濟發展優先路徑和維 持現狀發展路徑不利于生態文明建設;②社會發展優先路徑促進了云南就業人數增加,節約資源和傈護環境優先路徑提升了資源效 率,但都不能全匿推動生態文明建設;③協調發展路徑對云南生態文明建設的經濟、社會和環境子系統具有較強的促進作用,是優先 選擇發展路徑。針對選擇路徑提出三方面建議:rlj社會、經濟、資源與環境必須t辦調發展;2)提高資源利用效率和加大可再生能源的 應用:㈡充分發揮公眾的環境監督作用。

  關鍵詞生態文明;社會經濟;資源環境:系統動力學;路徑

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  全球經濟的快速發展使得環境問題越來越突出,經 濟、社會、資源和環境的協調可持續發展問題已成為當今 世界關注的焦點。2016年1月1日,聯合國“2030年可持 續發展議程”正式啟動,該議程確立了17個可持續發展大 目標,并指出到2030年要使全球能源效率在生產與消費 中得到不斷改善和提高。中國在不斷發展經濟的同時,也 越來越重視環境的保護。從十七大提出生態文明建設,到 十八大將生態文明建設的有關內容寫入黨章,再到2018 年3月,憲法修正案中正式增加“生態文明建設”內容,說 明生態文明建設是關系人民福祉、關乎中華民族未來的長 遠大計。這就要求全國各省市積極行動,踐行“綠水青山 就是金山銀山”。位于西南邊陲的云南省資源豐富,但產 業發展相對滯后,傳統產業占比大,生態環境敏感脆弱,發 展與保護的矛盾更加突出,急需探尋一條生態文明建設有 效路徑,實現努力成為生態文明建設排頭兵的倡議定位。

基于系統動力學的云南生態文明建設有效路徑研究

  1 文獻綜述

  近年來,生態文明建設的研究主要集中在以下幾個方 面:一是生態文明建設評價體系構建研究。畢國華等…從 國土空間優化、環境資源友好、經濟社會和諧與制度保障 健全4層次構建了中國省域生態文明建設評價指標體系。 zhang xiaohong等悼’構建一套新的生態文明建設評價指標 體系,對1980_2010年中國生態文明建設的發展趨勢進 行了研究。王雪松等”o從生態環境、生態經濟、生態社會、 生態政治和生態文化五個方面建立了我國生態文明建設 考核體系。張歡等H1從生態環境健康度、資源環境消耗 度、面臨污染治理效率和居民生活宜居度等4個方面建立 了特大型城市生態文明評價指標體系。成金華等∞1運用 動態因子分析法計算得出我國31個省份生態文明建設的 靜態得分和動態綜合得分。趙先貴等怕1在構建生態文明 建設評價指標體系的基礎上使用改進的足跡家族對新疆生態文明建設進行評價。劉培德和滕飛o¨基于混合指標 TODIM方法對東營市生態健康狀況進行評價。IJiu Moucheng等¨1通過構建生態文明建設綜合指標,對中國 各省市生態文明建設進行綜合評價。二是生態文明建設 評價方法研究。宓澤鋒等一1將熵權ToPsIS法和協調度模 型相結合構建了耦合協調度模型,對長江經濟帶市域生態 文明建設狀況進行評價。李巍和郗永勤¨訓使用網絡層次 分析和集對分析,定量研究了我國省域生態文明建設績 效。胡彪等川在全要素生產框架下,結合以人為本的基 本原則構建出城市生態文明建設效率評價指標體系,并使 用非期望產出的sBM模型對天津生態文明建設效率進行 評價。徐鵬等¨引在“壓力一狀態一響應”綜合評估模型、 系統動力學模型和調控潛力分析的基礎上,對低碳生態城 市建設效應進行綜合評價。Lai xiaoying等¨列結合PCA和 DEA方法,構建了生態文明建設效率評估指標體系,運用 投入導向的BCC模型對江蘇省生態文明建設狀況進行分 析。此外,包存寬¨“、劉強¨糾等分別給出不同的生態文明 建設測評方法。三是生態文明建設路徑研究。李文慶¨叫 指出寧夏生態文明建設的實施路徑要從優化國土空間布 局、推進城市生態化建設、加強工業領域生態環境建設、大 力推進美麗鄉村建設和加強環境保護綜合整治等五個方 面出發。丁桂馨¨71指出推進生態文明建設的倡議離不開 構建路徑的選擇。張云飛¨引指出,生態理性既是構建美 麗中國夢的哲學基礎,又是生態文明建設的路徑選擇。王 從彥等¨州指出生態文明建設是一個循序漸進的過程,牽 涉到社會、人口、資源和環境等方面。鎮江市在生態文明 建設的進程中應基于自身的社會、人口、經濟和環境等方 面的稟賦進行多渠道、多方位的路徑選擇。S柚g Chunhong 等m1指出為推動生態文明建設實際工作的落實,政府要 在生態文明建設中發揮主導作用,明確生態治理的職責和 任務,尋求生態治理的新路徑。此外,穆艷杰心“、谷樹 忠m1、王忠祥Ⅲ1也分別從不同角度對生態文明建設路徑 進行了研究。

  2研究方法與模型構建

  2.1系統動力學

  系統動力學是美國麻省理工學院Forrester J W創立 的一門分析研究信息反饋的學科Ⅲ-,強調系統之間的相 互聯系、相互作用以及系統自身發展與動態演變過程,并 通過對復合巨系統的定性與定量相結合的模型模擬,剖析 系統發展現狀及其演變趨勢。生態文明建設包括社會、經 濟、資源與環境等方面,其各要素之間存在復雜的相互作 用關系,牽一發而動全身。系統動力學具有處理高階次、 非線性、多層次、多反饋、復雜時變的系統問題以及能夠進 行政策模擬等優點瞄J,對生態文明建設的評價更客觀。 同時,能進行生態文明建設路徑的模擬仿真,目前已被應 用于可持續發展研究洶塒1和路徑分析m1等方面。

  2.2生態文明建設系統結構指標分析

  生態文明建設以社會一經濟一資源一環境為核 心‘3¨。在張振東‘3¨、張歡‘4。、柴琪宸‘32 3等研究的基礎上, 生態文明建設系統結構指標從社會、經濟、資源和環境四 個子系統選取。社會子系統是生態文明建設的基礎,通過 人口總量和第一、二、三產業從業人數對生態文明建設產 生直接影響,包括:總人口、社會就業人數、第一產業從業 人數、第二產業從業人數、第三產業從業人數等;經濟子系 統通過產業結構和經濟發展水平對生態文明建設產生影 響,包括:生產總值、第一產業增加值、第二產業增加值和 第三產業增加值等;資源子系統通過生產、生活的水耗和 能耗對生態文明建設產生影響,包括:生產用水量、人均生 活用水量、生活用水量、生產能耗、人均生活能源消費量和 生活能耗等;環境子系統既直接影響生態文明建設,也體 現生態文明建設的效果,包括:“三廢”治理投資總額、工 業廢水治理投資額、工業廢氣治理投資額、工業固體廢物 治理投資額、工業廢水排放、廢水排放總量、工業廢氣排放 和工業固廢綜合利用率等。綜上所述,生態文明建設系統 的結構指標如表l。

  3模型檢驗與路徑設計

  3.1模型檢驗

  把云南2011年數據作為樣本初始年份,時間步長設 置為1年,數據主要來源于2012—2016年《云南統計年 鑒》《云南能源統計年鑒》《中國環境統計年鑒》、云南省政 府工作報告和相關統計公報等。根據所建立的生態文明 建設系統動力學模型,對云南生態文明建設系統仿真模型 結構及相互作用關系的適用性進行檢驗,結果見圖3。 圖3顯示,2011—2015年云南省生態文明建設各子系 統下,主要指標中的總人口、就業人數、生產總值、水耗、廢 水排放和工業固廢綜合利用率仿真結果與真實數據誤差 的絕對值均小于5%;能耗仿真值除2012年與真實值誤差 的絕對值大于5%外,其余年份均小于5%;工業廢氣排放 仿真值2011年和2012年與真實值誤差的絕對值大于 5%,其它年份小于5%。整體來看各指標仿真值與真實 值誤差的絕對值均控制在10%之內,說明模型界限、變量 設置、流圖結構和方程式設置均具有較高的合理性,能夠 科學、準確地反映出云南生態文明建設的真實情況。

  3.2生態文明建設路徑設計

  在對模型設置的合理性和科學性進行檢驗的基礎上,為確保系統動力學模型控制變量的選取和路徑設計不影 響仿真結果的準確性和科學性,本文以資源環境基礎理 論和可持續發展理論為理論基礎,根據生態文明建設的 核心內涵即:統籌人、自然、社會和諧發展,結合云南《生 態文明建設目標評價考核實施辦法》中生態文明建設目 標,從社會、經濟、資源和環境各子系統中選取人口自然 增長率、社會就業人口占總人口比重、第一產業單位勞動 生產增加值指數、第二產業單位勞動生產增加值指數、第 三產業單位勞動生產增加值指數、生產用水變化量、生產 能耗變化量和三廢治理投資占生產總值比重等8個常量 指標作為控制變量,設計出5條生態文明建設的路徑進 行模擬仿真。這8個控制變量能全面并重點反映生態文 明建設狀況,確保路徑仿真結果的準確性和科學性,又能 客觀反映出5條發展路徑下云南生態文明建設成果。該 5條生態文明建設路徑分別通過控制社會、經濟、資源和 環境四個層次的相關核心變量來檢驗不同路徑下生態文 明建設狀況,并通過對比分析,優選最適合云南省生態文 明建設的發展路徑。具體路徑設計見表2。

  4仿真結果與路徑選擇

  4.1仿真結果

  運用Vensim PLE軟件對云南生態文明建設5條路徑 進行模擬仿真,得出不同路徑下云南2025年和2035年生 態文明建設的效果,結果見表3。 表3顯示,在路徑1維持現狀的發展路徑下,到2035 年云南省總人口5 380.1萬人,就業人口3 352.1萬人,生 產總值47 563.2億元,水耗160.3億m3,能耗 14 129.7萬t標準煤,廢水排放總量24.48億t,工業廢氣 排放6 5“.0億標m3,工業固體廢棄物綜合利用率 61.9%。表明維持現狀的發展路徑下,云南經濟、社會發 展緩慢,水耗、能耗將持續增加,環境質量也亟待改善,云 南整體生態文明建設發展緩慢,不利于云南成為“全國生 態文明建設排頭兵”目標的實現。

  4.2路徑選擇

  為更加直觀地展現20ll_2035年云南在5條發展 路徑下的生態文明建設情況,以便于路徑選擇,從生產 總值、總人口、就業人數、資源效率= /(生產總值/水耗)2+(生產總值/能耗)2、環境績效= ((工業固廢綜合利用率)2+(生產總值/工業廢氣排放)2+ (生產總值/廢水排放總量)2)寧等五方面分析云南生態文 明建設路徑模擬結果,如圖4—8所示。

  5結論與建議

  5條發展路徑對云南生態文明建設產生了不同效果。 其中,路徑5對云南生態文明建設的社會子系統、經濟子 系統和環境子系統具有較強的促進作用。路徑3在生態 文明建設各子系統中也表現出較強活力,路徑4在提高資 源效率方面優勢明顯,路徑2和路徑l在長久看來顯得優 勢不足。結合云南經濟相對落后,但具有豐富的水能、光 能、熱能、風能和地熱資源優勢,選擇路徑5相比其他幾條 路徑,更能促進云南生態文明建設。

  參考文獻

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  [3]王雪松,任勝鋼,袁寶龍.我國生態文明建設分類考核的指標體 系和流程設計[J].中南大學學報(社會科學版),2016(1):89— 97. [4]張歡,成

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