基于系统动力学方法的成都市能源—环境—经济3E系统的建模与仿真

摘要

在经济可持续发展的过程中，能源、环境要素发挥着重要作用。本文通过研究成都市经济协调可持续发展的过程中能源消费和环境污染治理状况，总结出成都市能源和环境要素对于经济增长的影响效用，为今后经济的发展提出了科学建议，这对于成都市转变经济增长方式，实现经济可持续发展，具有重要的现实意义。
　　本文以成都市经济、能源、环境三大系统所组成的复合系统为研究对象，探索各子系统之间的关系，旨在发掘成都市实现经济协调发展的因素，从而推动成都市经济、能源、环境的协调发展。本文运用西方经济学、统计学、计量经济学、系统动力学等相关理论和分析方法，内容主要围绕成都市地区能源-环境-经济3E系统的系统动力学模型的建立、数据的收集、模型参数的估计、能源消费和环境污染对经济发展影响率的测算几个方面进行。主要研究成果是:
　　1.根据经济学、统计学相关理论和系统动力学相关知识，建立了成都市经济、能源、环境3E系统的系统动力学模型，该模型包含了经济子系统、能源子系统和环境子系统，同时各子系统要素的选择结合了经济学基本理论，又考虑了成都市的实际，能够较为真实的反映成都市发展的实际情况。
　　2.运用统计学方法估计出各子系统相关要素间的关系，并列出系统动力学方程。根据测算结果:(1)成都市经济发展对于能源需求的依存度较高，同时又明显受环境因素的制约;(2)治理废气项目的投资比例对地区生产总值、能源消费、地区生产总值增长量、固体废弃物污染物存量影响为正，说明投入治理废气的投资增加时，会拉动地区生产总值、能源消费的增加;治理废气项目的投资比例对空气污染存量和污水污染存量的灵敏度影响为负，说明投入治理废气的投资增加时，会使空气污染存量和污水污染存量的减少;(3)第二产业产值占地区生产总值的比例与地区生产总值、能源消费、地区生产总值增长量、固体废弃物污染物存量和污水污染的存量成正向增长，具有正向作用;(4)协调发展模式着重于优化三次产业结构和环保投资结构，调整第一产业结构、第二产业结构和第三产业结构的比例达到1∶49∶50，治理废气项目投资比重、治理固体废弃物项目治理比重和治理废水项目投资比重三者比重调整为5∶1∶4，同时按照年均0.5的减少速度调整降低各年单位GDP能耗，协调发展模式为成都市未来发展最优模式。
　　本文的创新之处在于:从系统动力学的原理入手，分析了成都市经济-能源-环境各子系统的发展现状及各系统之间相互影响的关系，根据实际情况分析建立了成都市经济-能源-环境3E系统的系统动力学模型。最后通过运用计算机仿真模拟出成都市能源、环境以及社会经济的未来发展情况，并对仿真预测结果提出政策建议。

目录

声明

摘要

第1章 导言

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究现状

1．2．1 系统动力学发展现状

1．2．2 能源与经济、环境系统研究现状

1．3 本文主要技术路线及研究方法

1．3．1 拟解决的关键问题

1．3．2 研究方法与技术路线

1．3．3 可能的创新和不足之处

第2章 系统动力学建模基础理论

2．1 系统及其类型

2．2 系统动力学基本理论

2．2．1 因果关系图

2．2．2 系统流图

2．2．3 系统变量与方程式

2．2．4 系统动力学的建模步骤

2．2．5 Vensim软件简介

2．3 协调可持续发展基本理论

第3章 成都市能源环境社会经济系统分析

3．1 成都市能源环境社会经济系统发展现状分析

3．1．1 成都市国民经济概况

3．1．2 社会发展现状

3．1．3 成都市能源开采利用现状

3．1．4 成都市生态环境现状及问题

3．2 成都市能源-环境-社会-经济系统的整体性分析

第4章 成都市能源-环境-经济系统SD模型的建立

4．1 系统模型设计的基本思路

4．1．1 确定模型的目的拟解决的关键问题

4．1．2 模型设计基本思路

4．2 SD模型的结构分析及流程图的确定

4．2．1 模型系统的总体框架

4．2．2 因果关系图

4．2．3 流程图

4．3 模型方程和参数的确立

4．3．1 系统动力学方程

4．3．2 模型参数估计和基本假设

4．3．3 变量间关系的确定

4．4 模型有效性检验

4．4．1 直观检验

4．4．2 运行检验

4．4．3 历史检验

4．4．4 灵敏度分析

第5章 计算机仿真预测与结论

5．1 SD模型仿真方案及运行结果

5．2 模拟结果分析

结论

致谢

参考文献

硕士期间发表论文情况