基于系統(tǒng)動力學建模的中國“能源-環(huán)境-經(jīng)濟”系統(tǒng)研究.pdf

1、中國已進入工業(yè)化發(fā)展階段，在經(jīng)濟和社會等各方面都在經(jīng)歷重大改革，能源方面也面臨各種挑戰(zhàn)，包括能源消費、能源效率和能源結(jié)構(gòu)。與能源消費隨之而來的是環(huán)境污染問題。如何提高能源利用率，增強國民經(jīng)濟總體競爭力，如何解決國內(nèi)能源環(huán)境等關(guān)系與國家可持續(xù)發(fā)展的問題，成為研究者和決策者共同關(guān)注的話題。
　　本文針對中國“能源-環(huán)境-經(jīng)濟”（3E）系統(tǒng)，基于國家統(tǒng)計局歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用定性與定量相結(jié)合的方法，應用系統(tǒng)動力學（SD）思想，對中國3 E

2、系統(tǒng)進行了分析和研究，并通過對未來的預測和模擬為中國3E系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供了政策建議。
　　首先采用定性分析的方法，分析了中國3E系統(tǒng)在過去14年（2000-2013）的發(fā)展變化情況；其次，依據(jù)3E系統(tǒng)中變量的因果關(guān)系，在Ve ns im軟件中建立了因果循環(huán)圖（Causal Loop Diagram）及流圖（Flow Diagram），進而確定了系統(tǒng)中各變量的數(shù)量關(guān)系，完成了3E系統(tǒng)的SD建模；通過模型有效性檢驗，證明了模型邏輯合

3、理，靈敏度檢驗合格，模擬結(jié)果與統(tǒng)計數(shù)據(jù)擬合度良好；最后利用SD模型預測了未來10年（2015-2025）中國3E系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，采用情景分析法預測了未來情景下3E系統(tǒng)中一些目標指標的變化情況，并為中國3E系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供了一些建議。
　　對過去14年（2000-2013）間中國3E系統(tǒng)的分析結(jié)果表明：（1）中國能源消費總量增長較快，人均能耗不斷上升，產(chǎn)值能耗不斷下降。能源結(jié)構(gòu)不斷變化，煤炭消耗比例先上升再下降，石油消耗比例整體呈

4、下降趨勢，而天然氣和可再生能源比例則整體呈上升趨勢。（2）工業(yè)污染排放基本上是先增加后減少，說明在經(jīng)濟發(fā)展到一定水平后，中國的環(huán)境治理狀況也逐步得到改善。（3）GDP一直呈上升趨勢，其增長速率則先增后減。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在不斷調(diào)整，第一產(chǎn)業(yè)比例逐年下降，第二產(chǎn)業(yè)比例整體呈波動下降趨勢，第三產(chǎn)業(yè)比例波動上升。2012年開始，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過第二產(chǎn)業(yè)，達到45.5％。（4）能源消費的持續(xù)增長為經(jīng)濟的高速發(fā)展提供了動力，同時也給環(huán)境帶來了一定的影響。

5、另一方面，經(jīng)濟增長到達一定高度時，環(huán)境治理問題也會得到更多關(guān)注從而得到改善。
　　利用建立的SD模型對3E系統(tǒng)的未來10年（2015-2025）進行了預測，結(jié)果如下：中國GDP在未來10年里，還將繼續(xù)快速增長，到2025年，GDP將達到約170萬億元，約為2013年的3.7倍。中國人口還將持續(xù)增長，但是增長速度將逐漸放慢，到2025年將達到約13.3億。能源生產(chǎn)總量和消費總量還將保持較快增長，污染排放強度還將進一步增加，但增長速度

6、有放緩的趨勢。污染物治理水平快速增加，到2025年該指標增加到95%以上。煤炭儲量將不斷下降，石油儲量在2015年后一直保持增長，天然氣儲量也不斷增加。在此基礎(chǔ)上，為3E系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展提供了如下建議：建議進一步放開計劃生育政策，適當鼓勵生育，為防止人口不可逆轉(zhuǎn)的減少有所作為；建議國家通過開發(fā)新能源、提高能源強度和降低產(chǎn)值能耗來減少中國能源的對外依存度；建議進一步加強環(huán)保方面的科技投入，使污染排放強度顯著下降。
　　采用情景分析，選