经济与环境系统

经济与环境系统（精选十篇）

经济与环境系统 篇1

资源与环境经济系统是在地球表面某区域范围内, 人口系统、自然资源系统、环境系统和经济系统构成一个复合整体。资源与环境为经济系统提供的基本要求: (1) 为人类生存与发展提供基本保障, 资源与环境是人类生存和发展不可缺少的自然条件。清洁的空气、适宜的温度和水分和丰富的生物物种等, 这些环境要素不但为人类基本的生命保障和劳动的对象, 而且为经济活动提供了地理空间。 (2) 为经济活动提供能源和原料, 属于可再生资源的原生生物群落和人工饲养或种植的动植物, 作为原料经过加工转化为各类农产品, 以满足人类的饮食需求而形成农业经济;属于自然环境中的不可再生资源, 或直接为人类经济活动提供能源, 或经过冶炼、加工制造形成人类使用的工具或产品, 以满足人类用、住和行的需求而形成工业经济。 (3) 为人类经济活动提供资源承载力, 环境承载着资源, 资源承载着人口和人类的经济活动。一个国家或地区在可以预测的时期内, 在保证与其社会文化准则相等的物质生活条件下, 利用当地的能源和其他自然资源以及智力、技术等, 所能够供养的人口数量。 (4) 为消费者直接提供友好服务, 环境能为消费者提供舒适性服务、享乐和休闲。新鲜的空气、宜人的风景、自然的游憩等都使人身心得到健康。这些环境物品作为资源可以直接被消费者享用, 因此不具有排他性, 而具有公共物品的性质。 (5) 环境为经济活动提供环境容量, 环境容量是在人体健康、人类生存和生态系统不致受损害的前提下, 一定地域环境中能容纳环境有害物质的最大负荷量。

二、资源型经济下的资源与环境经济系统变动趋势

资源型经济下的资源与环境经济系统变动趋势主要表现: (1) 区域经济结构。煤炭资源开发与区域经济结构演变得益于煤炭资源的大规模开发, 保德县的工业化、人口城镇化进程异常迅速, 在较短时期内确立工业在经济发展中的主导地位, 就业非农化比重、人口城镇化水平迅速上升, 这是区域经济结构演进之“福”。从产业看, 2007年第一产业比重为5.2%, 第二产业比重为62%, 第三产业比重为32.8%。经预测, 2020年第一产业比重为1.75%, 第二产业比重为68%, 第三产业比重为30.25%。煤炭资源产业有强化的趋势, 生产要素向资源部门的流动, 制约工业内部能够带来规模报酬递增的制造业的发展, 导致工业发展质量低下;制约第三产业的发展, 导致城镇化质量滞后;在某种程度上阻碍农业发展的进程。 (2) 资源收益分配。煤炭耗竭性资源是天赋资源财富, 与其它产品特征和属性存在较大差别。保德县在GDP增长的同时, 面对繁荣的煤炭资源产业和滚滚而来的煤炭资源财富, 往往缺乏相关的制度准备和调节机制, 煤炭资源收益分配不公的趋势。[3]尤其在煤炭资源价格上涨的时期, 巨额的溢价收益大都流入采矿权人的囊中, 导致收入分配的不公平。深埋地下的煤炭资源, 因煤炭等资源的可耗竭性和信息的不完备性, 往往难以通过市场竞拍的方式一次性地发现资源的真正价值和市场价格, 保德县煤炭资源所有人 (国家和政府) 的合理收益也难以得到切实保障, 导致收入分配的不公平。保德县农民从征用土地资源所获得的收益低于煤炭企业所获得的收益。 (3) 资源利用。保德县国民经济增长速度同其能源消费增长速度都保持正比关系, 随着国民经济的增长, 能源消费也要相应增加。煤炭耗竭资源产品的大规模开发, 耗竭矿产资源的大量耗费, 耗竭资源综合开发水平越低, 耗竭资源不可持续性强。在煤炭耗竭资源开发中, 征用大量土地资源使用效率低。低的土地使用效率是为了追求增长GDP而圈占土地的直接理由。耗竭煤炭资源消费的外部性和土地资源消费外部性明显。由于产权安排不合理和相关法律不健全, 导致寻租行为和耗竭资源的掠夺性开采。这些既得利益者为了维护当前和远期的资源收益, 便会通过寻租途径来确保其对资源的排他性占有, 继而以各种手段甚至不惜牺牲公共利益为代价来阻碍竞争以维护其自身利益, 使得制度质量弱化。由于资源开采的成本由国家和地方承担, 个体的利益最大化动机必然会导致急功近利的开采行为, 而且为了弥补寻租过程中的损失, 会采取掠夺式的开采方式, 加大开采力度, 造成资源浪费严重。尽管国家对矿产资源的所有权已由《宪法》明确规定, 但现行资源开发管理的制度安排不仅使得资源的所有权与行政权、经营权相混淆, 国家资源产权的虚置或弱化, 而且这种所有权并没有得到优化的保障, 所有权在经济上没有得到充分的体现。保德县地方政府和各级资源管理部门行使事实上的所有权, 当政府官员不能直接获得资源采掘的收益时, 便会利用资源开采的许可权谋求局部利益或集团利益, 从而间接实现分享资源收益的目的。资源使用权缺乏约束造成一些地区资源权属纠纷频繁, 资源消耗过度、规模利用率低, 重资源开采、使用而轻资源保护、管理, 从而破坏了资源产业发展的良性循环和宏观经济的正常运行。 (4) 资源环境经济。经验环境库兹涅茨曲线就环境质量与经济增长之间存在EKC, 能源消费与收入之间存在倒U型曲线关系。[4]保德县在GDP增长的同时, 环境污染导致的外部性成本在经济效益中的比重呈现出增大的趋势。资源环境瓶颈导致资源型经济增长停滞的作用机制。萨缪尔森和诺德豪斯将自然资源看作为经济活动用地以及蕴藏于其上或其下的自然资源和环境资源 (环境资源指的是一个地区的环境容量) 。大多数用于人类生产活动中的自然资源不具有再生能力, 而环境资源具有再生能力, 其再生的能力取决于人类生产活动的技术水平和环境保护技术水平。在人类生产活动中, 自然资源作为一种生产要素直接参与创造财富, 而环境资源对于财富的创造所起的作用具有间接性, 即在生产函数中, 它的作用只是对既有产出的缩减 (治理产出造成的污染导致产出缩减) 。大型综采原煤生产队环境的最大影响就是采煤对地下水系的破坏和采空区的塌陷。保德县桥头镇已有2/3的人口深受其害, 18个乡镇村需要搬迁。煤矿洗煤水排放和渗透造成附近地表水和地下水污染, 影响饮用水的安全。

三、基于资源与环境经济系统下的“以煤补农”机制内容

基于资源与环境经济系统下的“以煤补农”机制内容的确定应与合理的资源型经济的发展模式相一致。合理的资源型经济的发展模式是在资源环境约束不断强化下, 转变资源型地区资源经济的发展模式, 实现资源型经济的粗放型发展模式向集约型发展模式的转变, 建设资源节约型和环境友好型社会是资源型地区发展的必然选择。[1]“以煤补农”总体而言是一个农业投入问题, 其政策内容是将山西省财政、企业和民间的部分煤炭收入专项用于新农村建设事业, 以逐步解决“城乡二元结构”和“煤农二元结构”问题。资源型经济的“以煤补农”机制内容是建设资源节约型和环境友好型社会农业投入问题。“以煤补农”补偿给谁是十分明确的, 保德县农民为资源型经济发展出让其土地使用权利, 煤矿征用土地资源后从农业生产活动得到的收入下降, 或从开发中受到土地资源环境的损害, 应得到补偿。保德县煤矿做出补偿。通过政府税收、转移支付、政策引导等方式, 适度控制资源型县域煤炭开发的过快增长, 支持农副产品加工业、旅游业等具有当地特色的产业发展, 鼓励资源型县域煤炭产业对农业的反哺, 对社会事业的投入, 调整资源部门与非资源部门、资源产品生产者与区域居住者的收益分配, 减小由于煤炭资源开发导致的部门收入差距、个人收入差距。煤炭部门收入向当地非煤产业的投入。主要表现在提高农业技术、基础设施和移民搬迁等方面投入, 其目的在于引导、推动城镇化进程, 促进服务业发展, 提高当地居民的生活质量与实际收入水平。 (1) 资金短缺是农业发展的瓶颈, 制约了煤炭部门收入向当农业基础设施和农业生产资料的投入, 影响了农业劳动力的边际产出水平。为加快农业资本形成, 保德县已形成了以财政投入为导向的资金投入机制。保德县财政投入资金主要包括支农投资等。从保德县历年累计投入有关旱作节水、种草养畜及整村推进方面的资金分析, 政府2001年-2007年投入资金分别为430万元, 200万元, 273万元, 276.2万元, 237万元, 245万元和260万元。这方面对农业的投入不是处于持续、稳定的状态。利用以工代赈、世行项目、退耕还林、扶贫开发、饮水解困、通村公路建设等机遇解决人畜饮水问题, 完成了210个村的饮水解困工程。其中2007年, 全县投资150万元就完成饮水解困工程18处, 解决了18个村7000人与230头大畜的饮水困难。加大了农村信息化建设力度, 对广播电视事业的投入, 先后投资1200万元, 完成了有线电视宽带网建设、农村广播电视“村村通”建设和保德调频广播电台建设等。全县境内实现长途传输数字化的同时, 继续实施开通移动电话、农村网络文化站和有线电视三项信息化工程, 基本实现有线入户、电话进村、互联网通乡。保德县电视宽带网已贯通全县13个乡镇, 用户发展到12000多户。2008年是保德县实施“农村户用沼气国债项目”的第三年, 这一年圆满地完成了建设1500户农村户用沼气项目任务, 启动运行状况良好, 建池合格率达98%。通过实施农村户用沼气项目, 提高了农民生活质量, 增加了农民收入, 改善了人居环境。随着农村公路网络建设, 全县开通了县乡 (镇) 客运, 实现了“乡乡通油路、村村通公路”, 全县公路密度达到了112KM/百KM2。县乡之间交通便利, 100%的村通了公路, 96%的村通了客车。保德县的政府直接投入资金是有限的, 还需要进一步通过政策杠杆引导非农资金投入到农业部门。保德县在培育优势农产品基地、休闲观光农业、红枣等农产品加工项目、农业科研平台等方面建立了资金配套投入机制。保德县2009年当年农业贷款增幅高于上年、农业贷款增量高于上年、农户贷款增量高于上年的金融支农目标。另外保德县积极推进农业保险制度, 农业保险的覆盖率不断提高, 险种涉及大棚、生猪、鸡、牛等。 (2) 政府对资源型地区的生态环境恢复与产业转型的支持力度, 主要表现在加强沉陷区治理建设等恢复生态方面的投入, 其目的在于增强当地经济可持续发展的能力。保德县准备在2009年—2020年新农村建设规划近期内对77个自然村进行居民点整理, 可增加有效耕地、林地297.1hm2。调整后将农村人均建设用地控制在每人100—120m2之内。现有的457.64hm2河滩地中, 只有一般水浇地221.67hm2, 准备开展土地开发整理, 通过沿河围河造地工程, 扩大水浇地面积, 增加耕地。逐步对15°—25°的坡地机修成梯田。不断增加耕地面积, 提高耕地质量, 既能够提高粮食产量, 减缓水土流失。15°—25°的坡地面积有7764.56hm2。未利用地面积为554108.7hm2, 占总土地面积的37.2%。待开发未利用地分布在4镇7乡。大力开发未利用土地可以有效增加农用地面积。加强天然林、天然草场等基础性生态用地保护, 强化土地生态环境整治, 因地制宜改善土地生态环境。建立生态保护区, 东部地区的天然草地和东部的井油山地区列为生态保护区, 禁止开垦和进行非农业建设, 促进生态环境的恢复和改善。修复矿山生态环境区域, 有计划的对沉陷区的村庄进行搬迁;完成因神华煤矿采掘造成的桥头、腰庄、和东关镇一带600多hm2的沉陷区的土地复垦工作。截止到2015年末, 需修复的矿山生态环境区域为义门镇的暖泉矿、小赵家沟矿、荣家沟矿 (占地面积63.3hm2) , 预计可恢复的面积55hm2, 预计投资规模为287.7万元;东关镇的大黄坡矿、芦子沟矿 (占地面积86.67hm2) , 预计可恢复的面积81.46hm2, 预计投资规模为476.67万元;孙家沟乡的孙家沟矿、土门矿、袁家里 (占地面积66.67hm2) , 预计可恢复的面积57hm2, 预计投资规模为299万元;南河沟乡国营矿村办矿 (占地面积46.67hm2) , 预计可恢复的面积41hm2, 预计投资规模为215.3万元。 (3) 保德县通过建立农村科技推广组织和农技推广基金会, 支持农业科技项目, 鼓励农业科技创新。保德县分别通过建立的县农技推广中心、乡镇推广机构、村级推广组织为农业生产服务。

四、基于资源与环境经济系统下的“以煤补农”机制实施

基于资源与环境经济系统下的“以煤补农”机制实施应以建立“和谐、公平和效率”关系为基础, 不断体现公平性、持续性、共同性、协调性的农业投入。建设资源节约型和环境友好型社会农业投入应充分体现公平性。明确以煤补农的收支方, 采用“谁利用矿产资源谁补偿”、“谁破坏土地资源谁恢复”、“谁污染生态环境谁治理”的政策, 对享受和使用生态环境煤炭企业收取补偿费用, 而对农民支付费用。保德县神华集团的煤炭资源开发需要对地下采空区和沉陷区40KM2补偿;对破坏的隔水层, 导致150多处井泉水位下降甚至断流负责;对部分村庄地表已经产生裂陷, 造成的新的水土流失面积100.8KM2负责。对沉陷区破坏的土地进行复垦。对沉陷区破坏的土地资源环境予以治理。建设资源节约型和环境友好型社会农业投入应充分体现持续性。以煤补农的补偿方式和标准的确定应依据环境资源的结果确定, 也可用成本法或补偿意愿对做出牺牲的农民予以补偿, 或采用生态系统服务功能的价值评估等等。保德县的煤矿企业每开采1t煤就要破坏2.48m3水资源, 农民应接受每开采1t煤就要破坏2.48m3水资源的补偿。建设资源节约型和环境友好型社会农业投入应充分体现共同性。将山西省设立的煤炭可持续发展基金一部分作为以煤补农专项基金, 由政府管理局统一管理支付, 专款专用。主要用于单个企业难以解决的生态环境治理、解决因采煤引起的对农民的损害问题。同时建立明确的处罚机制, 对资源的占用应缴纳补偿费, 对资源的破坏应缴纳比补偿更高的罚金。建设资源节约型和环境友好型社会农业投入应充分体现协调性。以煤补农的补偿标准随时间和市场变化进行调整。平衡煤农各方的利益, 以煤补农的收费标准既要满足生态环境恢复治理费用, 又要考虑当前社会经济发展水平和承受能力等方面。

参考文献

[1]张伟.资源环境约束与资源型经济发展[J].当代财经, 2008, (10) :23.

[2]山西拟建以煤补农机制促进新农村建设.http://www.sina.com.cn.

[3]张复明.资源型经济理论解释内在机制与应用研究[M].北京:中国社会科学出版社, 2007.

经济与环境系统 篇2

缓解资源与环境问题对经济社会发展的瓶颈制约是关系全局的战略课题,本文从现代化建设的.实际出发,分析了山东省经济、资源、环境协调发展的主要问题,提出了21世纪山东省经济、资源、环境协调发展的目标任务和政策措施.

作 者：冯久田 尹建中 FENG Jiu-tian YIN Jian-zhong 作者单位：冯久田,FENG Jiu-tian(山东鲁北化工股份有限公司,山东,无棣,251906)

尹建中,YIN Jian-zhong(山东师范大学,山东,济南,250014)

经济与环境系统 篇3

关键词:系统论；经济；环境；协调发展

中图分类号：F0 文献标识码：A文章编号：1006-4117（2011）08-0392-01

一、系统论的基本内容

我国著名学者钱学森对系统是这样描述的：“系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分或是要素结合成的具有特定功能的有机整体”。根据系统的定义我们可以看出，一个完整的系统包括三个条件：第一是任何一个具体的系统都必须由两个以上的要素组成；第二是系统中的要素与要素之间、要素与整体之间存在着相互作用和相互联系，即系统的内在组织形式和内部秩序，也就是我们通常所说的系统结构；第三是每一个系统整体都具有确定的功能，即系统与外部环境之间实现物质、能量、信息交换的能力。系统整体所具备的性质是由其组成的要素所决定的，系统中的要素通过相互作用决定了系统的结构和功能，随着系统中要素的数量和性质的变化，系统整体的结构和功能也会发生相应的变化，但系统整体又能通过其自身的整体作用来支配和控制要素。

二、经济与环境的系统分析

经济子系统与环境子系统组成了经济—环境系统这个多要素、多层次的复杂系统。作为经济—环境系统的两大子系统，经济子系统和环境子系统相互依存和相互制约决定着经济—环境系统的运作和发展。

经济子系统是人类利用环境子系统提供的资源进行物资资料生产、流通分配和消费活动的系统，主要是保证商品的生产来满足人类的物质生活需要，主要有GDP、农业工业总产值、社会固定投资等要素组成。环境是各种生物赖依生存和发展的空间，是资源的载体。环境子系统是有资源存量、生态破坏、大气污染、固体废物污染等要素组成。经济子系统和环境子系统是相互依存和相互制约的，由于经济的增长和消费水平的提高，经济子系统会向环境子系统生产废物，造成环境的污染，环境承载力的下降；同时经济的发展可以为环境改善和治理提供必要的资金和技术。由于环境子系统的环境容量是有限的，对经济子系统是有制约的，影响了经济的发展；同时环境子系统又为经济的发展提供资源和消纳废物的场所，促进经济的发展。因此，经济子系统和环境子系统两者是协调的又是矛盾的。

对贵州省而言，一方面，在经济子系统中，经济发展水平落后，经济总量低下，人民生活水平低下，经济社会发展任务极其繁重；另一方面，在环境子系统中，生态环境脆弱，环境容量较低。贵州省是喀斯特强烈发育地区，其生存环境差、地表土层薄、土壤的保水性弱，使得林木的生长受到极大的限制，导致其植被稀少、森林覆盖率地下。贵州省经济和环境的协调发展是一项十分重要的工作，经济与环境之间只有产生协调可持续发展的效应作用，才能推动经济—环境系统向协调有序的方向发展，实现两者之间的良性循环，达到经济稳定发展，资源合理高效利用，生态环境良好发展。因此，在贵州省经济社会发展的过程中，必须要处理好经济子系统和环境子系统两者之间的关系，必须使两者协调发展，否则就会影响整个贵州的可持续发展。

三、促进贵州经济与环境协调发展的几点建议

（一）转变观念，改变传统的生产和生活方式

要实现经济环境系统的协调发展，最关键的问题是如何做到经济发展的同时不造成环境的恶化，甚至能够使得环境状况得到改善。那么如何才能兼顾经济发展和生态环境的平衡，实现经济与环境的协调发展，特别是在贵州这样一个经济发展水平低下而且生态环境脆弱的省份。首先要转变观念，改变传统的经济发展模式，理顺人与自然的关系，调控和约束人类的行为。一旦环境问题发生，人们就以环境污染为主要内容去研究相应的治理方法和措施，但在治理过程中用工业文明时代的思维定式去改善环境是不能从根本上解决环境问题的，特别是在生态环境脆弱的贵州，环境一旦遭到破坏就很难恢复和治理，因此，必须在各个层次去调空人类社会的行为，改变其传统的思想观念。

（二）提高认识，充分发挥人类的主观能动性

在经济环境系统的发展过程中，我们必须认识到社会经济系统的发展处于首位。如果经济发展水平落后，人们在自身基本生存问题都难以解决好的情况下，有何谈保护环境，治理环境呢？同时，当经济发展水平落后的情况下，人们为了生存的需要就会采用传统的粗放式发展，滥垦滥伐、过度放牧和捕捞，以牺牲环境为代价来促使社会经济的发展，最终导致生态环境的失衡。人类在提高自身认识的同时，也应该认识到人类在促进经济发展与生态环境协调发展中起着积极作用。社会经济系统和生态环境系统自身不能协调发展的方面就必须通过人类的主观能动性和主体的积极作用来使其协调发展。

（三）加强政府的宏观调控

在社会经济系统的发展过程中，要使得经济与环境协调发展，政府在其中扮演着十分重要的角色。随着人类社会的发展、经济水平不断提高的过程中，必然会带来各种环境问题，仅仅依靠市场机制的作用并不能解决由经济发展所带来的各种环境问题。因此，要实现贵州地区经济与环境的协调发展，仅仅依靠市场机制的作用是有限的，必须要加强政府的宏观调控。为了制止导致自然资源浪费、自然环境破坏、环境污染行为的发生，政府可以通过制定完善的法律、法规和相关的政策来进行调控和防止污染的发生。特别对于像环境这样的公共物品而言，必须借助于政府所制定和实施的有关环境保护政策，以此来约束企业和公众的行为，为贵州省经济与环境协调发展的实现提供强有力的政策保障。

参考文献:

[1]薛娴等.从系统论的角度看沙漠化与可持续发展问题[J].中国沙漠.2000,12.

[2]成桂芳,潘军.论生态环境系统与经济系统的协调发展[J].华东经济管理.2000.

经济与环境系统 篇4

随着世界经济的飞速发展和资源环境的严重破环,产业结构对资源环境的影响已逐步受到重视。当微观的资源保护和环境污染治理效果越来越受到局限,特别是重污染城市受到的资源环境挑战日益严峻时,人们便把目光转向产业结构的调整上[1]。一定的产业结构所产生的各种污染物将影响环境质量。产业和规模不同,其单位产值的各种污染物产生量和种类也不相同。从这一角度看,经济环境协调发展研究可理解为产业结构优化调整过程中各产业之间产值比例的变化、产业发展速度的变化与资源消耗量和污染排放量之间的数量关系。因此,经济环境协调发展思想指导下的产业结构调整与优化是提高资源利用效率、控制污染物排放总量、保证环境质量的关键[2]。

新中国成立以来,特别是改革开放以来,我国经济建设取得了巨大成就,经济总量已位居世界前列。但是,产业水平总体较低,能源资源消耗比较高,在加快发展的过程中付出了较大的环境代价。长期以来增长方式粗放,高投入、高消耗、高排放。不加快调整产业结构,不转变经济增长方式,资源浪费、环境污染问题就难以从根本上解决[3]。同时,基于产业结构角度进行的经济与资源环境协调程度的定量研究仍很缺乏,导致在具体的政策操作中缺少必要的数据依据。因此,从产业结构角度对经济与资源环境耦合系统定量研究具有较好的理论价值和现实意义。

2 研究方法

“耦合”原本作为物理学概念,是指两个(或两个以上)系统或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的现象。耦合度是描述系统或要素相互影响的程度[4]。本文将产业结构作为衡量经济发展合理性的主要因素,在经济发展评价中以产业结构指标为主体进行综合评价。产业结构优化升级是在不断优化资源配置和改造生态环境的过程中进行的。产业发展对资源环境产生胁迫作用,资源环境对产业结构产生约束作用,两者相互影响、相互作用,构成彼此耦合的交互体。用耦合度或协调度来反映产业结构与资源环境的耦合关系及协调程度,是一种积极的探索。即把产业结构和资源环境利用作为两个相互耦合的系统,用一定时间序列的相关指标,定量测度两个系统的耦合关系与协调程度[5]。本文基于这样的思路来研究我国产业结构与资源环境的耦合变化。

2.1 指标体系的建立

在资源环境评价指标方面,虽然国内外很多学者都进行了深入研究,但是由于历史原因,目前仍未形成一个完整科学的体系。鉴于此,笔者从研究内容出发,总结各位学者的研究成果,根据指标的理论性和实用性,选取一些有代表性的指标,以反映人类对周围环境的影响、环境污染对人类的潜在威胁,以及人类在污染治理和资源保护方面的努力,包括环境污染状况指标、环境治理状况指标、资源状况指标(表1)[6]。

2.2 数据处理

根据表1所列指标,从1997—2008年《中国统计年鉴》、《中国经济统计年鉴》获取全国1996—2007年的相关原始数据资料,并进行处理和计算。其中,需要说明的是,1996—1999年人工造林面积的数据是根据其平均增长率进行估计的;1996—1999年人均用水量为2000—2007的平均数。

构造功效函数:设变量ui(i=1,2,…,n)为产业结构与资源环境系统序参量,其值为Xi(i=1,2,…,n),αi、βi为系统稳定临界点上序参量的上、下限制,因此产业结构与资源环境系统对系统的有序功效系数可表示为:

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式中,ui为变量Xi对系统的功效贡献大小。根据功效函数对表2中所列指标数值进行处理,按式(1)构造的功效系数具有如下特点:ui反映了各指标达到目标的满意程度,ui=0时为最不满意;ui=1时为最满意,所以0≤ui≤1[7]。

综合水平计算:本文采用多元统计分析中的因子分析法计算产业结构综合发展指标和资源环境综合利用指标。因子分析是把反映样本某项特征的多个指标变量转化为少数综合变量的多元统计方法。它通过研究相关矩阵或协方差矩阵的内部依赖关系,探求数据的基本结构,将多个变量浓缩为少数几个因子,用较少的相互独立的因子变量来表现原始变量的绝大部分信息,从而达到减少变量的目的[8]。本文采用了SPSS统计分析软件进行数据处理,各指标值都按式(1)所列功效函数进行标准化处理,部分SPSS输出结果见表2。

以主成分的特征值权重作为权数,以相应主成分得分值为变量,分别构造产业结构与资源环境的综合评价函数:

f(x)=0.78z1+0.18z2+0.04z3 (2)

g(y)=0.63z1+0.21z2+0.09z3+0.07z4

(3)

式中,f(x)为产业结构的综合发展指数,z1、z2、z3是产业结构综合发展指数第一、第二、第三主成分得分;g(y)为资源环境综合利用指数,z4、z5、z6、z7为资源环境综合利用指数第一、第二、第三、第四主成分得分,zi由主成分的分系数和相应原始变量的标准化值计算。以z7的计算为例:z7=0.78Y11-0.25Y12-0.16Y13+0.05Y14+0.14Y21+0.08Y22-0.19Y23+0.03Y24-0.04Y31-0.13Y32+0.13Y33+0.3Y34-0.13Y35-0.08Y36-0.15Y37,f(x)、g(x)。计算结果见表4。

协调度计算:对于耦合度和协调度的研究比较多,方法也各式各样。其中,吴跃明在协同论的基础上设计出了协调度模型[9]。岳明则提出运用非线性动力稳定行及分岔理论研究了经济—资源—环境耦合模型[10]。廖重斌提出经济与环境协调发展模型,可以表达相互耦合的两个系统之间的协调程度。LI Xiao-kun在廖重斌模型的基础上研究了重庆市经济—环境耦合问题[11]。本文采用廖重斌提出的协调度模型进行分析,模型应用为:

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T=αf(x)+βg(y) (5)

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公式(4)为协调度计算模型。式中,C为协调度,K为调节系数,本文令K=2。式(4)反映了产业结构与资源环境利用水平在一定的条件下,为使产业结构与资源环境利用的复合效应最大,两者进行组合协调的数量程度。其中,0≤C≤1,最大值为最佳协调状态;反之,协调度C越小,则越不协调。协调度等级及标准见表3。

式(5)中,T为产业结构与资源环境的综合评价指数,反应产业结构与资源环境的整体效益或水平;α、β为待定系数,本文认为产业结构优化与资源环境有效利用同等重要,故α、β均取0.5。式(6)中,D为协调度系数[12]。

3 结果分析

根据以上公式计算产业结构与资源环境协调度,结果见表4。由表4数据显示,1996—2007年我国产业结构与资源环境总体上呈现不协调状况,大部分出在严重失调到轻度失调之间。我们将表中f(x)、g(x)和D的数与时间序列进行拟合(图1),结果表明这一时期我国产业结构和资源环境两个系统耦合关系强化,协调发展度先上升后下降,其变化过程内涵丰富,规律明显。

用表3中的判别标准及划分类型来衡量,1996—2007年我国产业结构和资源环境两个系统的耦合关系由极度失调趋向初级协调,而后又转向轻度失调。协调度经历了先上升后下降的变化过程,由图1反映出其拟合曲线是一条抛物线。如果根据佩蒂—克拉克定理和库兹涅茨的产业机构理论,产业结构的优化表现为三次产业之间的比重改变,第三产业比重可在一定程度上反映出产业结构优化的高度化和合理化。根据本文的研究结果,2002年第三产业的比重最高。同时,产业结构与资源环境的协调度也达到了最高,产业结构优化可促进资源环境利用的有效性。尽管在1996—2007年期间产业结构在逐渐优化,但是第二产业的主导地位并没有改变。其中,高污染、高能耗企业较为密集的重工业比例也在不断提高,加之新能源的开发力度不够、节能环保型企业的成长缓慢,资源环境恶化趋势并没有改变。而协调度在这期间的变化也表明,产业结构不合理加速了资源的消耗和生态环境恶化。这主要表现在,一方面不合理的产业构成增大了资源消耗。由于我国服务产业在国民生产总值中的比重远远低于发达国家和许多发展中国家,加之农业、工业和服务业三次产业对资源的消耗各不相同,使经济发展付出较高的资源代价。另一方面,产业素质低,技术水平不高,加剧了对资源的消耗和浪费。我国现阶段产业结构的调整还不到位,远远不能适应经济社会可持续发展的要求[13]。

4 结论

随着时代的发展,资源、环境与经济发展的关系出现了一系列尖锐的矛盾,这对人类的生存和社会的发展构成了严重威胁。资源环境是经济发展的基础,也是经济发展的制约因素。Arrow在“经济增长、承载力和环境”一文中提出经济社会不能超越资源环境的承载力,强调了资源、环境与经济的协调发展[14]。就我国而言,优化产业结构是实现经济发展与资源环境相协调的重要手段。通过减少高能耗、高污染、低附加值

经济与环境系统 篇5

梁山县水利局

为进一步强化行风建设，转变干部作风，优化发展环境，促进水利又好又快发展，紧密围绕“转变干部作风，优化发展环境”主题，以“抓作风，管行风、促政风”为切入点，努力破解水利政风、行风的思想瓶颈，改进水利系统工作作风，依法行政的管理水平和服务观念，全面提高水利行风建设成效。为县域经济的科学发展、突破发展、和谐发展提供高效、透明、廉洁的政务环境；强化政务诚信、社会诚信、行风诚信的信誉环境建设，打造健康、公平、有序的行风保障环境，提高务实、高效、廉洁的工作环境，使水利发展、建设环境有力促进我县经济发展和对外开放平。

（一）强化工作机制，努力营造良好执收环境。一是局成立了机关作风建设重要事项落实督查考核工作委员会，具体负责全局行风政风的部署、检查和督导工作。明确了领导小组、指导思想、工作目标、部门职责、工作措施等内容，由局长亲自挂帅，相关分管领导负责，按照岗位职责和分化考核细则对工作人员实行严格的考核制度。各单位要紧密结合各自工作实际，落实责任，突出优化环境，加快经济发展这一主题，坚持整改这条主线。

二是围绕政策抓执法、征收。征收工作人员认真履行收费程序，严格按照标准、范围依规执法征收，努力做到礼貌待人、文明执收，没有出现一起打骂、争吵等不文明现象，在具体工作中，他们尤其注意一碗水端平，没有出现一例请吃请喝、索拿卡要的现象。今年我局没有出现一起因工作人员违规违纪的投诉案件。

（二）强化纪律，转变作风，提高服务质量。

认真贯彻执行党的路线、方针、政策，加强政策理论、业务知识的学习，内强素质，外树形象。严肃工作纪律，强化机关作风，真正提高为人民、为社会服务的质量。履行职责，规范行为，依法行政。自觉遵守国家的法律、法规和规章，按照规定的职责权限和工作程序履行职责。坚持“管行业就要管行风”的方针，制定完善各项管理制度，规范行政行为，提高行政效能。

政务（办事）公开。实行收费公示制度。健全完善首问负责制、限时办结制、效能考评制、行政过错责任追究制等制度。工作人员精通业务，对服务对象热情周到，忠诚守信，工作效率高。无推诿扯皮、刁难设卡现象；无“门难进、脸难看、话难听、事难办”等问题。

（三）实行规范管理，畅通监督投诉渠道，接受社会监督。以规范化、标准化、科学化为目标，从制度建设、内部管理、目标考核等方面入手，目前已对局内部原有的《水利局规章制度汇编》进行了梳理和完善，加强规范化管理，全面规范工作人员的工作作风和工作行为，增强干部职工的服务意识。同时进一步健全目标考核责任制，将优化环境建设工作纳入机关目标管理，坚持实行“一票否决”。凡发生投诉的科室、单位和个人，严肃追究责任，并给予相应的处分，部门年终不能评先进。另外，县长公开电话热线是沟通政府与社会的桥梁，是联系百姓与领导的纽带。我局高度重视县长公开电话热线，对热线中群众反映的问题，都有针对性地深入实际调查研究，以便全面准确地回答广大听众的咨询。不能即时回答的，都及时地调查了解情况，一周内予以答复。充分发挥局纪检监察、督查作用，及时发现科室下属单位优化经济发展环境建设存在的问题，及时处理优化环境建设方面的投诉。接受人大、政协及广大群众的监督。

（四）严格督查。

略论经济与环境协调发展 篇6

关键词：经济；环境；协调发展；衡阳市

一、衡阳生态环境恶化的原因

1.自然地质环境恶劣

衡阳市的土地岩性分为7类，包括第四纪松散堆积物、红岩、砂页岩、石灰岩、砂砾岩、花岗岩和变质岩。主要以分布于河流两岸的第四纪松散堆积物和市城区周围的红岩为主，两者面积达7514×104hm2，占总面积的49.29%。其地质构造，从地质学理论角度分析，衡阳位于南岭纬向构造带北缘，境内新华夏构造体系广为发育，加之地势周高中低，南高北低，所有这些均是水土流失发生的潜在条件。

2.农业基础设施差

由于近10年来对水利投入较少，设施年久失修，衡阳农业基础设施近年来频繁受到水、旱等灾害的困扰。目前全市约1500座水库有四分之一不配套或存在隐患，特别是湘江沿岸及其支流有一半以上的防洪大堤未达到防洪标准。进而造成水库变浅，容量缩小，抗灾能力下降，1994年连续5次遭受洪灾，全市直接经济损失38亿元，其中水利设施损失4.6亿元，严重影响衡阳农业甚至整个国民经济的发展。

3.自然资源开发利用不合理

自然资源开发利用不合理，特别是矿产资源开发中滥采乱挖和“三废”任意排放，严重破坏了资源，污染了水域、空气和土地。在工业聚集和居民稠密区，环境问题更趋严重。随着矿产资源开发，工业废渣逐年增加，尤其是放射性废渣增长较快，生活垃圾也不断增加，又未经无害处理便直接排放，这些都破坏了生态环境。

4.经济发展模式和产业结构不合理

建国后，由于国家在衡阳布局的工业没有充分注意带动当地经济发展，造成国有大型企业和地方经济互不适应的各自封闭体系，甚至在争夺资源、资金等方面引起负面效应，造成衡阳国有经济成分过高，产业结构不合理等问题。同时有些企业只注重外延型扩大再生产，忽视更新改造等内涵节能增效，经济建设偏重于铺新摊子，上新项目，不符合可持续发展战略。

二、环境保护与经济发展的关系

环境为经济发展提供必需的原料和能源，并容纳经济活动所产生的废料，是经济发展的基础。由于环境资源及环境自净能力的有限性，如果经济活动对环境进行毫无遏制的开发利用和污染，环境基础被破坏，必然会制约经济的发展。

三、协调衡阳经济与环境可持续发展的对策

1.依法保护和治理生态环境，加快建立法律法规保障体系和科技支撑体系，使生态环境的保护和建设法制化

长期以来，中国环境政策主要通过政府各部门的行政命令手段来实施，但由于环保工程项目投资大，技术要求高，只靠行政手段很难协调资源开发与环保建设的关系，必须通过立法来保证。因此在衡阳市资源开发中应开展与可持续发展有关的、适合衡阳市情的立法工作，形成一套较为完善的法律体系和环境补偿制度，同时抓好执法队伍建设，做到有法必依，执法必严。

2.以预防为主，治理和保护、建设和管理并重，除害兴利，实现边建设边保护，使各项生态环境建设工程发挥长期效益

衡阳市必须确立长期可持续发展的观念，实行科学合理的有序开发，坚持经济、社会发展与资源环境优化同时规划、同时设计、同时实施，开发建设项目首先必须进行生态环境影响评估，不能盲目扩大规模，做到以需定产、边开发边治理，防止大开发中对本已恶化的生态环境的人为破坏。

3.把生态环境建设与农民致富相结合，调整农业结构和区域经济发展相结合

“退耕还林，封山绿化”是衡阳市生态环境建设的基本方略，从合理利用土地等自然资源来讲，不仅要种植生态林，还应大力发展经济林、用材林、竹园、药材、饲草等生态农业，把高效率的农业生产体系建设同农村生态环境建设统一起来，通过对农村的社会—经济—自然复合生态系统结构的改进，使生产过程中的各种副产物和废弃物得到多层次、多途径的合理利用，把单纯从自然界索取转变为与保护、改善、增殖和综合利用自然资源结合起来，从而实现农业生产、经济、生态、社会效益的有机统一。

经济与环境的协调发展是“人类—经济—环境”系统实现良性循环的中心环节。经济与环境的协调发展，是在以人类为核心和主体的全球生态系统中，人类做到社会经济以及技术之间的和谐统一；人类消费需求与生态系统自我补偿能力的协调统一。只有这样，才能实现“人类—经济—环境”系统的持久协调发展。

参考文献：

[1]湖南省统计局.湖南统计年鉴（历年）[Z].北京：中国统计出版社，2009-9.

[2]周君君，马陵.经济与环境双赢新探[J].经济师，2005（2）.

经济与环境系统 篇7

本文针对抽水蓄能电站在电力系统动态环境经济调度中的价值合理评估问题, 在抽水蓄能机组采用两部制电价 (电量电价加容量电价) 基础上[7], 构建了含抽水蓄能电站的电力系统动态环境经济调度模型, 分析了抽水蓄能机组在调度中的作用以及抽水发电的合理性。

1 抽水蓄能电价机制

1.1 容量电价

为了保证抽水蓄能电站的投资回报和还贷能力, 抽水蓄能电站的容量收入包括电厂的固定成本和还贷利润。电站的利润来自提供的容量和电量服务, 因此将资本利润按照一定的比例纳入容量费用中, 同时需要考虑税金收入。

式中:Rc为容量收入;Cd为固定成本;T为税金及附加;B为利润收入;N为抽水蓄能机组的可用容量;Pc为容量电价。

1.2 电量电价

电量电价主要包含抽水费用和补偿电厂的可变运行费用。

式中:Re为容量收入;Cv为可变运行成本;Te为可变税金及附加;B为利润收入;Pcp为抽水电价;Pcg为发电电价;Qpp为抽水电量;Qpg为发电电量。

2 动态调度建模

2.1 目标函数

在抽水蓄能电站两部制电价的基础上, 通过引入环境名义补偿成本, 将环境经济多目标调度问题转化为传统意义上的经济调度问题。抽水蓄能电站并网的电力系统动态环境经济调度的目标是使电网的总购电成本最小, 即

式中:F为购电费用;T为调度时刻数;N为火电机组的数量;FGit为第i个火电机组t时刻的购电费用;rc为折合到调度时间段内的抽水蓄能容量费用;Pppt为t时刻抽水蓄能的抽水功率;Ppgt表示抽水蓄能机组抽水蓄能机组t时刻发电功率。

式中:Foit表示机组i在t时刻的运行成本;Frit表示机组i在t时刻的环境补偿成本;Poit表示机组i在时刻不计环境名义补偿成本的价格;Prt为t时刻火电机组的环境补偿价格;αi、βi、γi、ξi、λi为机组的废气排放系数。

2.2 约束条件

系统功率平衡的约束为

式中:Ppt表示抽水蓄能机组的功率;PDt表示t时刻系统的负荷值。

系统备用约束为

式中:PGmaxi表示火电机组i最大发电功率;Pp G表示抽水蓄能机组的最大发电功率;βD分别表示负荷波动系数。式 (1) 表示系统的备用容量满足负荷波动需求。

火电机组爬坡速率的约束为

式中:UGi、DGi表示机组i相邻时段出力容许的出力上升值和出力下降值。

机组出力约束为

式中, PGmini表示火电机组i最小发电功率。

抽水蓄能机组抽水功率的约束为

式中:PP表示抽水蓄能机组的最大抽水功率;Pppt表示抽水蓄能机组t时刻的抽水功率。

抽水蓄能机组蓄能量的约束为

式中:Et+1、Et分别表示抽水蓄能机组在t+1和时刻的储能量;Δt表示时间间隔;ηp表示水泵抽水效率;ηh表示水泵发电的效率;Ppgt表示抽水蓄能机组抽水蓄能机组t时刻发电功率;Emax表示抽水蓄能机组的最大蓄能量。

抽水蓄能机组发电功率约束为

式中:PG表示抽水蓄能机组最大发电功率。

2.3 模型的求解

粒子群算法 (Particle Swarm Optimization, PSO) 是一种基于种群的智能算法, 越来越多的应用于电力系统调度问题求解中。针对粒子群算法在寻优过程中易于陷入局部最优的问题, 本文采用引入粒子浓度认知的粒子群算法对模型进行求解[8]。借鉴人工免疫算法中抗体基于个体适应度和浓度的繁殖策略, 增加粒子的多样性, 改善粒子群算法容易陷入局部最优的缺陷。具体算法步骤参考文献[8]。

3 算例分析

以文献[9]的10机系统进行分析, 机组数据和负荷数据参见文献[9], 系统的负荷备用取为5%。抽水蓄能电站的最大蓄能量为800 MW·h, 最大发电功率为120 MW, 最大抽水功率为最大发电功率的Ch倍 (Ch为比例系数[2], 对于抽水蓄能电站一般取1.0~1.2, 这里取1.2) , 水库1 d的初始蓄能量为0 MW·h。取ηp=0.8, 则由ηg=ηhηp, ηg为抽水发电的转换效率取为0.75, ηh=0.9375。抽水蓄能机组的容量电价为125.4万元/ (MW·a) , 电量电价为0.042万元/MW。各单位时间t内火电机组的环境名义补偿价格为0.004万元/t。粒子群算法的规模为100, 迭代次数为2000次。运行粒子群算法对问题进行求解, 得到抽水蓄能机组的调度结果如图1所示。

抽水蓄能机组在负荷低谷时段抽水, 高峰时段发电。负荷低谷时火电机组的排污量较小, 高峰时排污量大, 环境补偿成本大, 火电机组的煤耗成本与环境名义补偿成本之和高于抽水蓄能机组的发电成本, 抽水蓄能机组具有竞争力。抽水蓄能机组通过低谷抽水高峰发电, 以低成本 (包括煤耗成本和环境名义补偿成本) 的火电出力 (低谷时段) 替代部分高成本的火电出力 (高峰时刻) , 说明尽管抽水发电过程中存在能量损失, 但是仍然能够带来经济效益。抽水蓄能机组在负荷高峰时刻的发电位置最高, 从而起到调峰的作用, 缓解火电机组的调峰压力。抽水蓄能机组运行前后负荷的变化情况如图2所示。D0表示原负荷, D1表示抽水蓄能机组调峰后的等效负荷。由此说明了抽水蓄能机组在环境经济调度中低谷抽水高峰发电运行时, 不仅能够削峰填谷, 减小系统调峰压力, 而且能够带来经济效益。

各火电机组的出力情况如图3所示。

由机组参数可知, 机组7和机组9的燃料成本较其他机组要高, 但是安装了污染物治理装置后, 排污性能较好。在考虑环境补偿成本的经济调度条件下, 高峰时刻机组7和机组9仍然得到较大的调度权。机组10虽然燃料成本较低, 但是其排污性能差, 在负荷高峰时刻的调度量较小。因此在环境经济调度情况下, 机组可以通过降低煤耗和减小污染物排放两种途径获得较高的调度权。

4 结论

1) 抽水蓄能电站在环境经济调度中通过低谷抽水高峰发电, 不仅能够削峰填谷, 减小火电机组的调峰压力, 而且能够带来经济效益, 体现了抽水蓄能机组在调度中的经济价值。

2) 解决了抽水蓄能机组抽水发电过程中由于存在能量损失造成的年利用小时数少和得不到合理调度的问题。

3) 模型为抽水蓄能机组的调度提供了一种新策略, 同时与传统的低谷抽水高峰发电调度策略能够取得较好的衔接, 实现平稳过渡, 同时也说明传统调度策略的经济性和合理性。

摘要：针对抽水蓄能机组在调度中的作用无法合理体现和对其存在错误认知的问题, 提出了对抽水蓄能机组进行全面的效益评估, 即利用两部制电价合理反映抽水蓄能机组的容量效益和电量效益。在火电价格中引入环境名义补偿价格, 建立了能够体现抽水蓄能电站效益的环境经济调度模型, 并引入粒子浓度认知的粒子群算法对模型进行求解。通过算例证明了抽水蓄能机组在环境经济调度中能够带来经济效益, 有利于提高抽水蓄能电站的利用率。

关键词：抽水蓄能,动态环境经济调度,两部制电价,经济效益

参考文献

经济与环境系统 篇8

系统模型是一个系统某一方面本质属性的描述, 它以某种确定的形式 (如文字、符号、图表、实物、数学公式等) 提供关于该系统的知识。一般来说, “建模过程需要从近似性 (模型和所模仿的现实系统的相似程度) 、可靠性 (模型对现实系统的数据复制的精度) 、目的适度 (说明模型和建模目的间符合程度) , 同时建模是一个反馈的过程, 需要反复、持续的进行否定、测试和检验, 从现实中获取信息, 又不断地把信息还原到现实检验, 再根据监测结果进一步改进模型。”[1]

2 西部地区农民专业合作经济组织与外部环境互动的系统动力学分析

2.1 西部地区农民专业合作经济组织系统动力学模型的组成

传统的管理、组织理论和各类系统相应的基本理论为建立西部地区农民专业合作经济组织动力学模型提供了信息、经验和判断的依据, 它们与反馈理论融合即可提炼出西部地区农民专业合作经济组织的动力学模型。现代的计算机仿真技术提供了廉价、有力的仿真计算手段, 使我们能根据模型方便地分析西部地区农民专业合作经济组织与周围环境中各因素之间的互动关系。西部地区农民专业合作经济组织系统动力学模型的组成如图1所示。

根据系统动力学模型的建模流程, 可以得出系统动力学研究的基本过程, 大致分为六个部分:问题定义、模型概念化、模型数学表达、仿真、评价及模型分析。模型的数学表达、仿真和政策分析三个阶段, 完全按照反馈结构用DYNAMO语言表达, 分析模型行为并依据相关统计数据评价行为的拟合度, 模型分析则是通过效果检验得出模型的社会经济发展的适用程度。

2.2 基于系统动力学的西部地区农民专业合作经济组织—环境因果关系图

西部地区农民专业合作经济组织与周围环境中的农产品市场需求状况、农产品供给能力、农业生产基础设施建设、农产品价格、农业生产政策支持及农民意识等因素存在互相影响、互相制约的关系。在深入剖析西部地区农民专业合作经济组织与周边环境影响因素的基础上, 我们得到了如图2所示的西部地区农民专业合作经济组织—环境的基本因果关系。在基本因果关系图中, 包括如图 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) 、 (e) 所示的几个基本反馈环。

其中, 环 (a) 为正反馈回路, 表示社会经济的发展将会提高消费水平, 从而提高农产品的市场需求, 相应的农产品价格和农产品供给能力也会得到提高, 由此使得农产品产出量和投入增加, 从而产生更多的农业生产利润, 促进了社会经济和国民经济的快速发展。

环 (b) 为正反馈环, 表示经济的发展将会使得政府在制定相关法律政策时加大对农业的投入, 包含对西部地区农业专业合作经济组织的农民专业化人才队伍、农业保险和农业生产基础设施的投入, 提高农民的种植意愿, 从而改善农产品的供给能力, 使得农业生产作业能力加强、农业生产收人增加, 最终也将促进国民经济的健康发展。

环 (c) 为负反馈回路, 此回路说明经济的发展将会加大对农业生产的投入, 但是投入将会加大农业生产成本, 从而影响利润和收入。此回路应和环 (b) 结合起来, 对投入起到抑制作用, 防止不合理的盲目投入, 减小农业生产成本, 使农民种植积极性提高, 提高西部地区农业专业合作经济组织的数量, 促进西部地区农业专业合作经济组织能够健康、稳定地发展。

环 (d) 为负反馈回路, 表示经济的发展将会导致农产品市场需求的增加, 如果此时相应的农产品供给能力得不到加强, 将会导致短缺的增加, 从而阻碍经济的发展。

环 (e) 为正反馈回路, 表示经济的发展将会使对农业生产的投入加大, 而供给能力加强时, 短缺就会相对减少, 农民的种植意愿相应得到加强, 西部地区农业专业合作经济组织数量就会越多, 效率相应的也越高, 从而对国民经济有促进作用。环 (d) 和环 (e) 应该结合起来分析, 这样才可以从系统的角度出发, 合理优化西部地区农业专业合作经济组织与周围环境的关系。

3 西部地区农业专业合作经济组织—外部环境的系统动力学模型仿真

3.1 西部地区农业专业合作经济组织的经济发展结构分析

上述内容主要采用系统动力学方法, 对西部地区农业专业合作经济组织与外部环境之间的互动关系进行了定性的分析, 接下来将进一步深化, 即利用系统动力学方法对它们进行定量的分析。这里设定西部地区农业专业合作经济组织的发展壮大与我国的社会总产值、消费水平、农产品的需求和农产品供给能力这四个环境因素有关, 西部地区农业专业合作经济组织与这四个环境因素之间的互动关系如图3所示。该模型的计算软件主要采用DY—NAMO系统进行。在DYNAMO系统中的变量, 用时间下标以区别在时间上的先后, 用英文字母K表示现在, J表示刚刚过去的那一时刻, L表示紧随当前的未来的那一时刻。DT表示J或K之间的时间长度。这部分内容在系统动力学方法中有详细介绍。

本文通过对西部地区农业专业合作经济组织与外部环境的界定, 可以将其划分为经济发展子系统、农产品需求子系统及农产品供给子系统等三个子系统。子系统的运行既取决于子系统内部的结构, 又取决它与外部系统的关联。三个子系统相互联系、相互影响和相互制约的。对于子系统而言, 外部的联系主要是指其他子模型的输出将作为外部变量输入到本模型, 自身的内部变量也不断输出给其他模型。

(1) 经济发展子系统

经济发展子系统中涉及到的状态变量及其关系, 都会受到外部环境的影响和制约。涉及到的变量及其状态方程主要包括以下两个方面:

(1) GDP的水平变量

GDPK=GDPJ+DT (经济增长率JK-经济阻碍率JK)

经济阻碍KL=经济短缺影响因子*短缺量KL

(2) 消费水平变量

消费水平K=消费水平J+DT (消费水平增长率JK-消费水平阻碍率JK)

增长率KL=人口影响因子*人口数量KL

消费水平阻碍率KL=消费短缺影响因子*短缺量KL

(2) 农产品需求子系统

农产品需求K=农产品需求J+DT (农产品需求增长率JK-农产品需求阻碍率JK)

农产品需求增长率K=消费水平影响因子*消费水平KL

农产品需求阻碍率KL=农产品价格影响因子*农产品价格KL

(3) 农产品供给子系统

农产品供给能力K=农产品供给能力J+DT (农产品供给能力增长率JK-农产品供给能力阻碍率JK)

农产品供给能力增长率KL=农业生产基础设施影响因子KL*专业人才队伍影响因子KL*金融服务影响因子KL+自然增长系数

农业生产基础设施影响因子KL*专业人才队伍影响因子KL*金融服务影响因子KL=农业生产投资量KL*投资转换系数

农业生产投资量KL=社会对农业生产部门的投资KL*投资效果系数

社会对农业生产部门的投资KL=GDPKL*投资比例*政策支持影响因子

其中, 时间间隔变量可以任意选取, 这里选取2年为基本时间间隔, 在大量调查的基础上确定各相关系数, 利用计算机仿真, 可以得到未来各水平变量的值, 同时生成相关曲线, 进行预测评估, 以此为西部地区农民专业合作经济组织在农业生产的发展规划做指导。

4 小结

目前, 利用系统动力学方法对西部地区农业专业合作经济组织与外部环境之间的互动关系进行定性与定量的分析, 还是一个崭新的尝试。系统动力学综合考虑系统内部各个因素之间的关系并给予全面的分析, 这个特点符合西部地区农业专业合作经济组织发展与外部环境之间互动关系的本质, 因此二者之间的结合具有合理性和可行性。由于篇幅所限, 本文并没有对该模型进行仿真和相关的实证分析, 这需要在后续的文章中给予完善和深化。

参考文献

[1]贾仁安, 丁荣华.系统动力学——反馈动态性复杂分析[M].北京:高等教育出版社, 2002:55.

[2]余茂辉.农民专业合作经济组织的完善与创新——以安徽省为例[C]//自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集 (3) , 2009.

[3]冯飞.西部地区农民专业合作经济组织发展研究[D].西安:西北农林科技大学, 2007.

[4]侯淑霞, 林海英.西部地区农民专业合作经济组织利益分享的困境模型分析[J].财经理论研究, 2015 (1) :15-17.

经济与环境系统 篇9

随着用电结构的变化以及新能源的并网,系统的调峰问题日益突出,抽水蓄能电站具有启停迅速、工况转换灵活的特点,作为良好的调峰电源在电力系统中受到广泛的关注和应用。由于抽水蓄能电站在抽水发电过程中存在能量损失,导致了对抽水蓄能电站的认识不全面,限制了抽水蓄能电站的发展和合理利用。随着环境问题的日益突出,电力系统环境调度受到越来越多的关注[1,2,3]。如何发挥抽水蓄能电站在环境调度中的作用以及如何兼顾系统的经济性,成为亟待解决的问题。

抽水蓄能电站调度问题的研究重点在于合理体现其在调度中的作用,避免由于对其认识不全面而导致的利用小时数较少、作用无法发挥的现象。文献[4]考虑系统的经济性和可靠性,对抽水蓄能机组进行优化调度。文献[5]以抽水蓄能机组削峰填谷效益最大化为目标安排机组运行。文献[6,7,8,9]研究了抽水蓄能机组与清洁能源(核电、风电)的联合优化运行,以充分利用清洁能源和系统经济性最优为目标考虑抽水蓄能机组的运行。文献[7,8,9,10,11,12]从系统经济性、可靠性及促进新能源并网的角度分析了抽水蓄能电站的运行特点,但未考虑抽水蓄能机组对环境的影响,没有合理体现抽水蓄能机组在调度中的环境效益。

本文类比火电机组的最小比耗量功率运行点并定义最小比排量功率运行点(MREPOP),在此基础上,分析抽水蓄能电站在环境调度和经济调度中的不同运行特点及其与最小比耗量功率运行点和最小比排量功率的关系,为抽水蓄能电站的运行提供理论依据。

1 最小比排量功率运行点

抽水蓄能电站工作过程中能否带来经济效益和环境效益,与抽水发电过程中的能量转换有重要关系。抽水蓄能机组的运行过程,相当于消耗低谷时段常规机组功率进行抽水,以替代高峰时段部分常规机组进行发电。由于存在能量损失,因此,抽水功率和发电功率本身所包含的效益,成为抽水发电过程中能否带来收益的关键。若利用高效益(低废气排放量或者低煤耗量)的抽水功率替代低效益(高废气排放或高煤耗量)的发电功率,且能够弥补抽水发电过程中由于能量损失所带来的效益损失,则抽水蓄能电站能够带来能量转换效益,具有较多的调度权。

因此,当以经济效益或者环境效益为目标时,抽水蓄能机组的利用小时数与能否利用高效益的火电机组功率抽水来替代低效益的火电机组功率发电密切相关。下面从最小比耗量功率运行点与最小比排量功率运行点的角度,来分析火电机组的运行特性。

1.1 最小比耗量

根据火电机组的耗量特性函数来定义最小比耗量功率运行点,在最小比耗量功率运行点机组的比耗量最小。机组的煤耗计算公式为:

式中:Fi为机组i煤耗量;ai、bi、ci为火电机组煤耗系数;PGi为火电机组i的发电功率。

机组的比耗量为:

最小比耗量功率运行点计算公式为:

结合火电机组自身功率限制,得到最小比耗量功率运行点Poi计算公式为:

1.2 最小比排量

机组i的废气排放公式为:

式中:Ei为火电机组i废气排放量;αi、βi、γi、ξi、λi为机组废气排放系数。

将式(5)进行泰勒展开,保留2阶项得到式(6):

将废气排放量与功率的比值定义为比排量,计算方法为

利用式(7)计算最小比排量功率运行点:

结合机组自身功率限制,得到最小比排量功率运行点Psi计算公式为:

2 优化调度模型

2.1 目标函数

建立考虑常规发电机组的煤耗量最少和排放最少的双目标优化模型,来分析抽水蓄能机组在经济调度和环境调度中发挥的作用及其工作特性,目标函数为:

式中:T为1 d调度时间;N为火电机组的数量;PGit为火电机组i在t时刻的发电功率;αi、βi、γi、ξi、λi为机组的废气排放系数;式(10)为系统煤耗最小;式(11)为火电机组废气排放最小。

2.2 约束条件

(1)系统功率平衡的约束为:

式中:Ppt为抽水蓄能机组的功率;PDt为t时刻系统的负荷值。

(2)系统备用约束为:

式中:PCmaxi为火电机组i最大发电功率;PpG为抽水蓄能机组的最大发电功率;βD分别为负荷波动系数。式(13)为系统的备用容量满足负荷波动需求。

(3)火电机组爬坡速率的约束为:

式中:dGi、rGi为机组i每分钟功率允许的最大下降和最大上升速度;△t为时间间隔。

(4)机组出力约束为:

式中:PGmini为火电机组i最小发电功率。

(5)抽水蓄能机组抽水功率的约束为:

式中:Pp为抽水蓄能机组的最大抽水功率;Pppt为抽水蓄能机组t时刻的抽水功率。

(6)抽水蓄能机组蓄能量的约束为:

式中:Et+1、Et分别为抽水蓄能机组在t+1和t时刻的储能量;ηp为水泵抽水效率;ηh为水泵发电的效率;Ppg为抽水蓄能机组抽水蓄能机组t时刻发电功率;Emax为抽水蓄能机组的最大蓄能量。

(7)抽水蓄能机组发电功率约束为:

式中:Ppgt这抽水蓄能机组在t时刻的发电功率;PG为抽水蓄能机组最大发电功率。

3 多目标粒子群算法实现

3.1 初始种群的产生

首先确定机组的调度台数,以常规机组的有功出力和抽水蓄能机组的出力作为控制变量,控制变

式中:前N行为火电机组的出力;第N+1行为抽水蓄能机组的出力。

3.2 约束条件的处理

元件约束如(14)—式(19)所示,这些约束多表示设备的物理极限需强制满足[13]。当运算过程中超出这些约束时,将其设为其边界值。

对于系统功率平衡的处理采用动态约束的处理方法,同时充分发挥抽水蓄能机组灵活的调节作用,首先利用抽水蓄能机组调整不平衡功率,再对火电机出力进行调整。调整步骤如下。

(1)对任意时刻t(1≤t≤T),设置动态调整次数l=0。

(2)计算系统的不平衡功率:

(3)利用抽水蓄能机组良好的动态调整特性,首先对系统不平衡功率进行调节:

若抽水蓄能机组出力不满足出力限制则,按照不等式约束出力方法进行处理,调整抽水蓄能机组出力。

(4)计算系统不平衡功率:

若不平衡功率满足△Pt>ε且l<lmax (ε为功率平衡约束违反阈值;lmax为最大调整次数)则转至步骤(5),否则转至步骤(6)。

(5)计算机组的功率调节范围:

对火电机组各时段出力进行调整:

若火电机组出力不满足机组出力约束,则按照不等式约束处理方法调整火电机组出力。令l=l+1,若l<l<lmax返回步骤(4),否则转至步骤(6)。

(6)t=t+1,若满足t≤T则返回步骤(1),否则结束动态调整不平衡功率程序部分。

3.3 多目标粒子群算法

本文采参考文献[14]改进多目标粒子群算法进行求解,即将maximin函数和ε支配引入多目标粒子群算法之中。利用maximin函数对目标函数进行规范化处理,有效解决粒子因目标函数值差异而导致的偏向性问题,使得粒子分布更为均匀。ε支配引入使得非劣解分布更为均匀,在算法进行的初期,选择较大的ε值增大全局搜索能力,并加快粒子的收敛速度,降低算法在时间上的消耗;在算法后期,较小的ε值有利于局部搜索,保证Pareto前沿所有非劣解的均匀程度。粒子群算法的收敛速度较快,易于陷入局部最优Pareto前沿,因此引入变异机制,以某种概率对粒子位置进行扰动,增加粒子群算法的全局搜索能力。本文引用一种水平混合变异[14](均匀分布变异和高斯分布变异),对粒子位置进行扰动。

4 算例分析

为了验证本文所提方法的有效性,以10机电力系统进行研究,机组参数见表1,负荷数据见表2。抽水蓄能机组最大发电功率Pgmax为120 MW,最大抽水功率为Ppmax,按照Ppmax=ChPgmax(Ch为比例系数,对于抽水蓄能电站一般取为1.0～1.2,这里取1.2),水库1 d的初始蓄能量为0,最大蓄能量为800 MWh,ηp=0.8,ηh=0.937 5,负荷备用选为5%,调度周期为24 h。多目标粒子群算法的参数设置如下:粒子种群数设置为100,精英集的容量设置为50,最大迭代次数设为1 000,初始ε设为1。

图1为运行MOPSO算法后得到的Pareto前沿,由图1可知,环境效益和经济效益存在矛盾不能同时达到最优。表3列出了各机组最小比耗量和最小比排量功率运行点。由表3可知,机组的最小比耗量和最小比排量功率运行点存在较大的差异,因此环境效益和经济效益不能同时达到最优,两者之间相互矛盾。机组的最小比耗量功率运行点普遍较大接近机组最大功率,而最小比排量功率运行点相对普遍较小接近机组最小功率。负荷高峰时,机组的负荷率较大,机组运行功率接近最小比耗量功率运行点,机组的比耗量较小经济效益高;负荷低谷时,机组的负荷率较小,机组运行功率点接近最小比排量功率运行点,机组的废气排放率低环境效益高。

图2给出了在经济效益最优、折中解和环境效益最优解情况下,抽水蓄能机组的工作情况。由图2可知,在经济效益最优解情况下,由于火电机组在负荷低谷时段的比耗量高于高峰时段的比耗量,抽水蓄能机组不能通过低谷抽水高峰发电获得经济效益,因此抽水蓄能机组工作量较小,抽水发电功率主要用于减小负荷波动。在环境效益最优解情况下,抽水蓄能机组工作特性为低谷抽水高峰发电。由于火电机组在负荷低谷时段废气排放率较低环境效益好,可以利用低谷时段环境效益较优的火电机组功率(抽水功率)来替代部分高峰时段的环境效益较差的火电机组功率(抽水蓄能机组的发电功率),减小系统废气排放,带来环境效益,同时能够削峰填谷,减小火电机组的调峰压力。利用文献[15]所提的方法选取最优折中解,在折中解的情况下,火电机组仍然低谷抽水高峰发电,为系统带来环境效益。同时为了兼顾经济效益,抽水蓄能机组的发电小时数小于环境效益最优解的利用小时数,从而减小抽水发电过程中的经济效益损失。

5 结语

本文类比火电机组的最小比耗量功率运行点,定义了最小比排量功率运行点,从最小比耗量功率运行点和最小比排量功率运行点的角度分析了经济效益和环境效益存在矛盾、不能同时达到最优的特点。火电机组的最小比排量功率运行点较低,负荷低谷时段机组的环境效益较优,抽水蓄能机组低谷抽水高峰发电可以带来环境转换效益,从环境效益的角度说明了低谷抽水高峰发电的合理性。通过本文模型可以得到兼顾经济效益和环境效益情况下,抽水蓄能机组的工作情况。本文为抽水蓄能机组低谷抽水高峰发电能够带来环境效益提供了理论依据,有利于对抽水蓄能机组抽水发电进行全面认识,从而提高抽水蓄能机组在电力系统中的利用小时数。

摘要：针对抽水蓄能电站在调度中的环境效益和经济效益问题,建立了含抽水蓄能电站的电力系统动态环境经济调度模型。类比火电机组的最小比耗量功率运行点定义了最小比排量功率运行点,在此基础上分析抽水蓄能机组的运行特性。采用改进粒子群算法对模型进行求解,同时利用动态约束处理方法处理复杂等式约束,避免了利用罚函数法时罚系数的选择问题。通过算例,从最小比耗量和最小比排量功率运行点的角度分析了抽水蓄能机组在不同经济效益和环境效益偏好下的运行情况,低谷抽水高峰发电能够带来环境效益提供理论依据。

经济与环境系统 篇10

1 评价指标体系构建

由于西安市位于中国大陆腹地黄河流域中部的关中盆地, 人口、资源环境与经济发展有着鲜明的地区特色, 本研究在设计西安市人口与社会、资源、环境、经济系统协调度的评价指标体系时, 遵守目的性、综合性与全面性、关键性、可操作性、动态性与前瞻性等五个原则, 根据各系统发展的内涵, 并结合西安市人口、社会、资源、环境、经济发展的特征, 综合提炼了相关文献所设计指标体系, 将人口、社会、资源、环境、经济协调度评价指标体系分为五个部分, 分别为:人口子系统指标体系、资源子系统指标体系、环境子系统指标体系、经济子系统指标体系和社会子系统指标体系, 共选取15个二级指标, 75个三级指标反映西安市人口与社会、资源、环境、经济的发展状况, 具体指标如表1所示。人口系统发展水平反映在人口规模、人口素质、人口结构三大方面, 资源状况一般从资源条件和资源利用两方面进行分析, 环境发展状况则主要从环境状况、环境治理和保护两个方面衡量, 经济系统发展从经济总量、经济结构、经济效益和经济能力四个方面综合衡量, 社会子系统主要从人民生活水平、医疗卫生水平、教育发展水平和劳动与社会福利水平四个方面表现社会发展水平和稳定状况。

2 发展水平计算

本文主要依据2000～2010年《西安市统计年鉴》和《陕西省统计年鉴》相关数据对五大系统发展水平进行评价。首先, 对原始数据进行标准化处理, 消除不同指标数据量纲及数量级的影响;然后, 采用主成分分析方法对表1所构建的评价指标体系进行降维处理;最后, 依据主成分分析后得出的关键主成分因子及其权重和所收集相关数据, 计算各子系统的发展水平。

2.1 数据的标准化处理

本文采用统计学中较为常用的标准变换法进行定量指标无量纲处理, 标准化后的数据供主成分分析使用。标准变换法公式

如下:

式1中:Zi表示第i项指标的标准化值, xi为第i项指标的原始值, 表示该组指标值的平均值, s为第i项指标的标准差, 其中i=1, .., p。

2.2 提取主成分

通过运用IBM SPSS19.0分别进行主成分分析, 得到五系统的方差分解主成分提取分析表, 根据初始特征根大于1的原则, 对人口子系统提出两个主成分, 累计贡献率为91.027%, 反映了人口系统91.027%信息 (见表2所示) ;社会子系统共提取出五个主成分, 对社会系统累计贡献率为94.348% (表3) ;资源子系统共提取出三个主成分, 对资源系统累计贡献率为83.689% (如表4所示) ;环境子系统提取出两个主成分, 对环境系统贡献率为84.297 (见表5所示) %;经济系统提取了三个主成分, 对经济系统贡献率为93.951% (表6所示) 。五个系统所提取出主成分方差贡献率均大于80%, 表明提取主成分对原有指标体系具有较高的解释度。

用各系统主成分因子载荷矩阵数据除以主成分相对应的特征值开平方根便得到主成分中每个指标所对应的系数, 将得到的特征向量与标准化后的数据相乘, 然后就可以得出主成分得分值。

2.3 基于因子分析计算五系统综合发展水平

经过主成分提取出五个系统各自的主成分因子后, 可以根据每个主成分得分系数写出其线性表达式;进而结合标准化后的指标数据, 计算每个主成分的得分值;最终, 采用加权平均法计算各子系统的综合发展水平。

第一, 根据各个系统主成分得分系数, 写出各系统的主成分线性表达式, 以人口系统为例。

表7显示出人口系统两大主成分得分系数, 据此, 可以写出人口系统两大主成分F1、F2的线性表达式为:

第二, 以每个主成分所对应的方差占所提取主成分累计方差贡献率的比率作为权重, 构建五个系统主成分综合评价模型 (如式2所示) 。

其中, Fi—第i系统综合发展水平, Fin—第i系统第n个主成分得分值, n—表示第i系统的主成分个数, λin—表示第i系统的第n个主成分因子的方差贡献率

通过公式2分别计算得出五个系统综合发展水平得分值, 如表8所示。

3 西安市人口与社会、资源、环境、经济的发展水平分析与比较

为更好地分析各系统综合发展状况, 以表8中数据为基础, 绘制了2000～2010年西安市人口、社会、资源、环境与经济系统发展水平趋势图 (如图1所示) , 并对各系统发展水平和变化趋势进行了分别阐述和相互对比。

3.1 人口系统分析

由图1所示, 2000～2010年期间, 人口系统发展水平一直保持平稳持续增长势头 (2000～2001除外) 。2001年人口发展水平的大幅下降主要由人口出生率和人口死亡率骤减导致的人口自然增长率的骤减。2001年, 西安市人口出生率由2000年的13.07‰骤减至7.39‰, 人口死亡率由2000年5.96‰降至4.19‰, 从而导致人口自然增长率由7.11‰降至2001年的3.2‰, 从而引起人口系统发展水平的迅速降低, 随后10年中, 西安市人口自然增长率均维持在4.043‰的平均水平。2006年, 人口系统发展水平由负转正, 并且持续增加, 到2010年达到11年的最高值1.3。

3.2 社会系统分析

社会系统呈现出长期波动增长趋势。从图1中可以看出, 2000～2010年, 社会系统表现出明显的3个波动增长周期, 每个周期都经历完整的由收缩到低谷, 再经历复苏最后达到高峰的四个发展阶段。

第一个周期为2000～2003年。2001年, 社会系统发展水平较2000年出现略微下降主要源于社会医疗卫生水平以及社会福利发展水平有所降低, 其中千人医生人数和千人医院数较上年有小幅下降, 而2001年, 西安市社会福利事业单位从业人员较2000年下降了近6%。2003年, 劳动力资源总数大幅增加, 由2000年的479.4万人, 增加到546.21万人, 增率为14%, 与此同时, 社会福利事业单位从业人员也较2000年出现了4.5%的增幅, 因此, 2003年社会系统出现了第一个发展高峰。

第二个周期为2004～2007年。2003～2005年间, 社会系统维持较平稳的发展态势, 2006年出现快速发展趋势, 到2007年达到第二周期最高峰。2007年, 社会系统医疗发展水平, 教育发展水平和社会就业与保障水平都较2005年呈现出明显的增长趋势, 其中, 增幅最大的是教育发展水平中生均教育支出, 由2005年的2658.32元, 增加到5053.5元, 几乎翻了一倍。

第三个周期从2008到2010年, 2008年社会系统发展水平开始出现下降趋势, 到2009年降到最低, 2010年开始出现反弹。2009年教育支出占地方财政支出的比例比2007年下降下降了36.7%, 使得社会系统发展出现大幅下降, 2010年, 该指标值较上年提高了近53%, 而且2010年, 生均教育支出也较上年出现了33.7%增幅, 社会福利事业单位从业人员也增加到11年最高值, 2010年社会发展系统达到了11年最高水平0.84。

3.3 资源系统分析

资源系统表现为整体增长趋势, 且增长速度有逐渐放缓迹象。从2000～2006年资源系统发展水平经历高速发展过程, 到2006年之后, 增长速度开始下降, 呈现出平稳缓慢增长态势。2006年, 资源系统发展水平达到了11年的最大值0.79, 主要原因在于单位GDP电耗、生产运营用水、人均日生活用水量出现大量节约, 尤其是生产运营用水和人均日生活用水量处于11年最低值, 此外, 发电量也较2000年增加了2.53倍。2006年之后, 西安市资源存量除了发电量继续增加之外, 其余基本保持原来水平, 而资源耗费方面则出现大量的增加, 因此, 发展水平不断走低。

3.4 环境系统分析

环境系统经历了2000～2002年高速发展期后, 进入发展平稳期, 直至2005年, 环境系统由展现出快速发展趋势, 2010年, 环境系统发展到11年最高水平, 综合发展得分为1.24。

环境系统中有两个关键的时间节点, 一个是2002年, 由于西安市环境治理水平的提升, 2002年较2000年, 西安市工业固体废物综合利用率提高了61%, 污水处理率提高了53%, “三废”综合利用产品产值增加了59%, 环境系统达到了前5年的发展最高峰。另一个是2010年, 西安市在环境质量方面取得了更大的进步, 与2002年相比, 工业废水排放达标率提高了24.4%, 工业固体废物综合利用率提高了3%, 达到了98.05%, 污水处理率提高了138%, “三废”综合利用产品产值增加了2.44倍, 环境系统发展水平达到了11年最高水平。

3.5 经济系统

经济系统是五大系统中发展水平波动最大的, 总体表现为两次发展周期。

从2000～2006年为一个周期, 这一阶段里, 经济经历了由2000～2003年疲软衰退, 直至2003年经济复苏高速发展, 2004～2006年间的波动增长。2002年, 西安市经济发展水平处于2000～2006年间的最低水平, 这一年里, 西安市地方财政收入占GDP比例出现轻微下降, 资产负债率较2000年降低了7%, 这将导致西安市经济发展的财务杠杆系数降低, 进而降低西安市经济发展水平。2004年, 经济系统较2003年出现快速增长, 在GDP、地方财政收入等方面取得了大幅增加, 这一方面源于投资增加, 固定资产投资较2002年增加了91%, 外商直接投资也提高了43.4%, 对外贸易的发展, 进出口总额增加了65.4%;另一方面来源与经济发展管理和经营能力提高, 资产负债率提高了7.4%, 全社会劳动生产率提高了28.8%, 经济发展基础设施获得了良好改善, 道路面积和长度都有较大增加。

2007～2010年为另一个发展周期, 2007年, 经济发展开始走低, 特别是2008年世界金融危机使西安市经济系统发展水平跌破零点, 随后经济开始复苏并重回高速发展之路。2008年, 西安市经济发展水平大幅下降, 主要源于世界金融危机的冲击, 导致市场需求下降, 与2007年相比, 西安市产品销售率、成本费用利润率、总资产贡献率、资产负债率等指标值都出现明显下降。2009年, 由于国家大力度的经济救市政策, 使得西安市经济快速回暖, 且综合发展水平远高于危机前发展水平, 具体表现在全社会固定投资和固定资产投资率分别较上年增加了31%和11.6%, 总资产贡献率和全员劳动生产率较上年也取得了31.4%和37.4%的提高。

3.6 五个系统发展水平比较分析

由图1可见, 社会系统与人口发展关系节点为2005和2007年为两个关键节点, 资源系统和人口系统发展水平相互关系以2003和2007年两个时间节点呈现出三种不同的状态, 环境系统与人口系统发展水平最相近, 经济系统与人口系统发展关系联系最不紧密, 无论是发展趋势, 还是波动的频率和幅度都存在很大差异。

3.6.1 发展水平方面。

从发展水平程度来看, 五大系统发展水平均获得大幅提高。2000年, 五大系统发展水平均较低, 都处于-0.5以下, 其中, 人口、经济、社会和资源系统发展水平均介于-0.1～-0.5之间, 人口系统发展水平最高, 环境系统发展水平最低, 远低于-1;经过10年的发展, 到2010年, 五大系统的综合发展水平都获得了很大的提高, 综合发展得分值全部都大于0。五大系统经济发展水平可以分为四个档次, 第一档为经济系统, 其在五个系统中发展水平最高, 综合得分值高于1.5, 第二档为人口与环境系统, 综合发展得分介于1～1.5之间, 人口系统发展水平略微高于环境系统;, 第三档为社会系统, 发展水平介于0.5～1之间, 第四档为资源系统, 发展水平是五个系统中最低的, 介于0～0.5之间。

3.6.2 变化规律方面。

从变化波动规律方面来看, 图1所示, 五个系统中, 社会系统、资源系统与经济系统上升、下降的较为一致。资源系统, 其发展趋势和变动规律几乎和经济系统完全吻合, 人口系统与环境系统发展水平和变化规律基本一致。在2006年之后, 在增长速度和变化规律方面, 环境系统几乎与人口系统发展水平完全一致, 只是综合得分略低于人口系统发展水平。

3.6.3 未来发展趋势方面。

从未来发展趋势来看, 人口、经济、环境与社会系统均呈现出较高速的未来发展趋势, 而资源系统未来增长趋势却不明显。

4 结论

本文搭建了人口、社会、资源、环境与经济系统综合发展评价体系框架, 运用主成分分析法提取主成分因子, 构建了基于系统主成分因子的系统综合发展模型, 对西安市2000～2010年间人口、社会、资源、环境与经济系统综合发展水平进行了评价, 并得出以下研究结论:第一, 从发展水平方面看, 西安市经济系统发展水平最高, 资源系统发展水平最低。第二, 从未来发展趋势看, 西安市人口、经济、环境与社会系统均呈现出增长趋势, 而资源系统却呈现出下降状态。

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