系統動力學應用于中國區域綠色發展政策仿真的方法學綜述

楊順順

（湖南省社會科學院，長沙 410003）

系統動力學應用于中國區域綠色發展政策仿真的方法學綜述

楊順順

（湖南省社會科學院，長沙 410003）

綠色發展是我國“十三五”時期五大發展理念之一，是解決我國發展與保護矛盾的根本途徑。系統動力學是模擬宏觀社會經濟發展趨勢和政策效力的常用分析工具，本文對系統動力學在中國區域綠色發展政策仿真中的應用進行了梳理。研究顯示：系統動力學應用的區域范圍方面，該方法全面應用于從國家直至縣域等各個尺度的區域綠色發展研究，區域綠色發展通常被分解為經濟、社會、資源、環境等子系統；應用的主要領域方面，水土資源、能源、水環境、固廢治理、綠色產業等領域應用較多，大氣環境、綠色消費等領域應用相對較少；方法的改進和完善方面，軟系統分析法、各類優化方法和地理信息系統與系統動力學的集成應用日益普遍。文末根據文獻梳理情況，提出未來應在決策變量設計、歷史數據挖掘、環境系統對經濟系統的反饋等方面進行方法改進。

系統動力學；綠色發展；政策仿真；綜述

引言

聯合國開發計劃署發布的《2002年中國人類發展報告：綠色發展，必選之路》中首次明確指出中國應走綠色發展[1]之路。雖然與綠色發展類似的可持續發展、循環經濟、低碳經濟在我國早已開展了相關政策實踐，但綠色發展在“十二五”伊始才正式成為國家五年規劃綱要的專門章節，而2015年十八屆五中會會提出的創新、協調、綠色、開放、共享的五大發展理念，標志著綠色發展將成為我國未來相當長一段時期內的核心發展理念[2]。

系統動力學（system dynamics，SD）方法是20世紀50年代中期發展起來的用于研究信息反饋系統動態變化規律的分析技術，其于1956年由美國麻省理工學院教授Forrester創立，他于1958年在《哈佛商業評論》刊出了其代表性成果[3]。系統動力學最初被稱為工業動力學[4]，主要用于企業這一微觀主體的貨物生產、銷售、流通以及對應的市場問題，其后被引入城市發展等宏觀問題。20世紀70年代，隨著《世界動力學》、《增長的極限》等一系列經典著作的出現，系統動力學開始全面介入宏觀層面的社會經濟問題研究，并逐步成為政策效力仿真分析的常用工具。

系統動力學方法于20世紀70年代末引入我國學界，80年代在科研院所得到了強力推廣，涌現出了如楊通誼、王其藩、許慶瑞、賈仁安等一批著名學者[5]和經典著作[6]。系統動力學基于反饋控制理論自上而下建立仿真模型，常用的仿真平臺包括DYNAMO、Stella和PowerSim、Vensim等[7]，Vensim等可視化集成平臺方法的出現，極大地降低了系統動力學模型差分方程組和程序語言的編寫難度，使仿真模型變得直觀和易于理解，推動了系統動力學方法在各個學科領域的全面應用。目前，在中國知網以系統動力學為關鍵詞可搜索到學術論文接近1萬篇，其在社會科學、自然科學和工程技術領域的應用已極其廣泛。

本文將對系統動力學方法應用于我國區域綠色發展政策仿真優化的相關研究，從研究的空間范圍、領域范疇、方法改進等方面進行全面梳理和述評，在此基礎上提出進一步完善該方法應用實踐的對策建議，為相關領域研究者提供參考借鑒。

1 系統動力學的研究尺度

1.1 全國范圍研究

系統動力學方法應用于全國范圍尺度綠色發展的研究，主要集中于：①對國家綠色發展指數的探討和評價。張雪花等構建了區域社會環境復雜系統仿真模型，通過系統動力學方法辨識影響人類綠色發展指數的關鍵因素[8]；鄭宏娜構建了包含經濟、環境、政策子系統的系統動力學評價模型，測算了1992—2011年我國的綠色福祉指數和綠色發展指數[9]。②對我國綠色增長模式的篩選和判斷。此類研究常常結合情景分析方法共同實施，如佟賀豐等構建了中國可持續發展模型，模擬了發展綠色經濟情景下農業等7個不同行業的發展情況[10]；郝芳等構建了中國綠色增長評價模型和“調整產業結構”等6種發展模式，分析了未來直至2020年我國社會、經濟、資源環境和能源系統中第三產業占比、“三廢”存量、萬元GDP能耗等關鍵指標的運行趨勢，認為現有生態創新水平尚不能滿足“十三五”時期的綠色發展目標[11]。③應用于國家間綠色發展比較分析。李文超等建立了涵蓋人口、資源、資本、污染子系統的經濟可持續發展模型，并對OECD國家通過生態創新轉變系統衰退趨勢的作用進行了分析[12]。

1.2 省、市域范圍研究

系統動力學方法應用于省、市域或類似范圍尺度綠色發展的研究，主要集中于：①對省域綠色發展情景的仿真分析。和國家范圍尺度類似，此類研究常常將綠色發展體系分解為經濟、人口、資源、環境等子系統的結合，如秦鐘等模擬了廣東省循環經濟發展情景[13]，王耕等對遼寧省實施了生態安全預警評價[14]，劉耀彬等以江蘇省為例建立了區域城市化與生態環境耦合發展模型[15]，李素峰等以黑龍江省為例討論了礦產資源密集型區域可持續發展模式[16]。②對市域綠色發展情景的仿真分析。Tsolakis等提出了通過系統動力學實施生態城市可持續性評價的整體框架[17]，與省域相比，此范圍尺度的模型在保留普適性的基礎上，大多加入了案例區域的特征要素，如Jin等利用系統動力學方法開發了一個城市生態足跡的動態預測和決策支持框架[18]；王向華等以濕地生態系統為評估重點，對廈門建設海灣型生態城市模式進行了評價[19]；郭振峰等[20]和徐鵬等[21]分別以港城互動和低碳城市為特色，分析了深圳市低碳生態城市建設路徑。③對跨省級、市級行政區域，具有共同自然資源稟賦或者經濟社會發展區位特征區域的綠色發展研究。此類研究進一步強調了研究區域的獨特性，系統動力學模型針對區域特色設計相應模塊，已見報道的研究包括對大型河流[22]及其三角洲[23]、半島城市群[24]、大湖經濟區[25,26]、大型水庫區[27]和山區經濟[28]等區域社會經濟環境協調發展的研究。

1.3 縣域及以下范圍研究

縣域及以下范圍尺度綠色發展的研究，既包括對區域或鄉鎮，也包括對工業園、開發區等小而集中的發展板塊的分析，目前的研究包括：①對縣域經濟-生態系統發展趨勢的考察。在20世紀80年代至90年代初，出現了一批以特定縣域為研究對象的系統動力學研究成果[29]，目前由于此類研究和省域、市域研究思路過于接近，報道已日益減少。②對小城鎮、村落綠色發展模式分析。李桂君構建了小城鎮發展系統動力學流圖，揭示了其自組織規律[30]；宮德圓建立了嚴寒地區村鎮綠色發展模型[31]。此類研究由于研究區域偏小且偏向鄉村地區，很多都轉向綠色農業政策的系統動力學仿真分析[32]。③對新區新城、園區等經濟社會活動高度活躍的小型經濟單元的研究。瞿慶玲等以徐州經濟開發區為例，將系統動力學應用于工業園的管理與調控[33]；李春發等[34]和韋靜等[35]分別將能值和生態足跡的方法與系統動力學相結合，評價了中新天津生態城和博鰲特別規劃區的可持續發展模式。

綜上可見，此類研究主要針對區域“社會—經濟—環境”復雜巨系統如何實現綠色發展展開研究，將巨系統分解為多個子系統進行分析，通常都包括社會、經濟、資源、環境子系統。研究成果主要涉及對系統運行的穩定性、協調性的評價結論，綠色發展多情景方案的優選結果和系統調控思路，以及系統關鍵參數的變化趨勢和展望。此外，由于社會系統的參數量化模擬困難，一般社會領域只重點模擬人口系統的變化。

2 系統動力學的應用領域

2.1 資源、能源系統中的仿真應用

系統動力學方法在模擬資源、能源系統供需安全，以支撐“經濟—資源”系統綠色發展方面應用頗多：①在水資源管理方面，研究主要著眼于水資源承載力、供需平衡和管理。Winz等總結了系統動力學在解決水資源管理中理論和方法的發展以及常見的問題[36]；Feng等的模擬結果顯示義烏市未來必須采取節水措施，否則水資源承載力將無法滿足經濟發展需求[37]；楊開宇建立了快速城鎮化進程中水資源供需變化的理論模型[38]；熊鷹等則以長株潭城市群為例對比了發展經濟型、節水型等多種方案的水資源供需狀態，并提出了協調城鎮化和水資源優化配置的決策建議[39]；曹琦等討論了如何通過人口發展優化和產業結構調整提高區域水資源管理績效[40]；劉芳等則從水資源項目治理中發散分析到其利益相關方形成的關系網絡[41]，以及其涉及的社會風險和環境風險問題，是一個視角較獨特的研究成果。②在土地資源管理方面，研究主要著眼于土地資源承載力、土壤質量控制和可持續利用。何鵬飛研究了維持生態平衡條件下，各類用地系統的土地規劃問題[42]；Shen等設計了包含人口、經濟、住房、交通、建成區5個子系統的城市發展模型，對香港土地可持續利用進行了模擬預測[43]；祝秀芝等認為未來上海市采用協調發展型模式的土地綜合承載力指數最高[44]；陳慧等將土地安全分解為糧食安全保障、土地經濟安全、土地生態安全3個維度，分析了土地資源與社會經濟和自然環境間的響應關系[45]；涂小松等以無錫市為例討論了不同優先發展模式下土壤質量的調控重點[46]。③在能源管理方面，研究主要著眼于能源安全、能源消費結構及其引發的碳排放問題。郭玲玲等建立了中國能源安全模型，通過調節產業經濟、人口、資源子系統參數，預測了能源生產、消費、供需缺口和儲備量的變動[47]；李爽等模擬了能源安全和能源消費結構的關聯機制[48]；Liu等[49]、陳彬等[50]、Feng[51]等均從能源消費與溫室氣體排放關系出發，分別提出了全國、重慶市和北京市的低碳經濟發展建議。

2.2 環境治理系統中的仿真應用

環境污染控制是綠色發展的核心問題之一，狹義的綠色發展常特指環境治理領域，近年來隨著公眾對環境質量期望的日益提升，對經濟和環境治理系統協調發展的討論也更接近現實熱點問題：①水環境治理方面，主要關注水環境承載力、水環境質量調控及其社會經濟效應等內容。葉龍浩等建立了水環境承載力核算模型，并應用于沁河流域系統優化調控[52]；Yang等以鐵嶺為例測算了不同社會和環境情景下的水環境承載力變化[53]；蓋美等辨識了影響近岸海域水環境的主要因素，并對大連市水環境質量進行了仿真調控[54]；Liu等模擬了滇池流域水環境保護策略的效果[55]；徐鵬等以南四湖為例，設計了流域社會經濟水環境效應評估方法[56]。此外，由于近年來我國城鎮水環境污染問題逐步得到解決，農業面源污染控制方面的應用開始逐漸增多[57,58]。②大氣環境治理方面，主要關注大氣污染排放和環境承載力等內容，由于大氣質量受難以人為控制的氣象原因影響較大，此類研究數量較水環境領域顯著偏少。鄭斯瑞等模擬了化工工業園污染排放趨勢，提出了相應的工業能耗和脫硫效率目標[59]；周業晶等對引發城市灰霾天氣的PM2.5排放量和承載力進行了宏觀動態模擬[60]。③固體廢棄物治理方面，主要分為工業固廢、建筑固廢和城鄉生活垃圾三個方面的研究。范厚明等以遼寧省為例預測了工業固廢的產生、利用、處置和貯存情況，并對政府激勵和約束政策進行了仿真[61]；Zhao等以重慶為例評估了建筑和拆遷垃圾回收中心設置的最佳方案[62]；徐禮來等和王耕等分別對城市生活垃圾產生量預測和資源化處理進行了框架研究[63]和情景分析[64]；代峰等嘗試用系統動力學方法仿真生活垃圾發電三方進化博弈過程[65]，在方法上有一定的創新性。

2.3 經濟系統中的仿真應用

綠色經濟方面涉系統動力學方法的研究很多，本文僅對部分重點領域進行梳理：①產業的綠色化轉型方面，許多研究都對產業結構與污染排放間的關系進行了討論[66]，并深入到具體的綠色制造、綠色工藝流程、綠色企業等方面[67,68]。此外，生態產業鏈和綠色供應鏈也是此類研究一直以來的熱門研究方向[69-71]。②綠色交通領域方面，主要集中于低碳交通、交通擁堵等問題的研究。Han等分析了通過加快鐵路建設、減少高速公路網絡延伸和征收燃油稅的方式，降低我國城際客運碳排放的可能性[72]。③綠色建筑領域方面，涵蓋了綠色建筑推廣的影響因素、推進策略和政府激勵機制的研究[73,74]，但受限于數據獲取難度，目前國內量化研究尚不多見。④綠色消費領域方面，由于居民個體消費行為的研究需要偏好調研數據的支持，且微觀主體行為分析與系統動力學自上而下建模特征吻合度較低，目前該方面的研究僅見于低碳出行、綠色產品使用等方面[75,76]。

將系統動力學應用于區域綠色發展特定領域的政策仿真，由于研究相對深入，是目前學界報道最為集中的板塊。研究的主要障礙在于，部分研究領域由于缺乏數據支撐，很難建立參數間響應的量化方程，導致研究只能停留于流圖分析層次；環境治理領域一般只能用于模擬污染物排放量的變化趨勢，較難準確估計研究區域環境質量和狀態的變化。

3 系統動力學與其他方法的集成應用

3.1 系統動力學與PSR等軟系統分析技術的結合應用

系統動力學方法技術已基本成熟，其與各類評價方法的結合應用也報道甚多，本文不一一枚舉。相比于仿真處理過程，系統動力學技術在建立框架模型和設計流位、流率等參量時雖有過程范式，但主要取決于建模者對研究對象的主觀認識和個人意愿，缺乏相對統一的概念模型分析手段，即使對同一研究對象和同一問題，也可能出現差異很大的模型構架，導致分析結果可能相距甚遠。針對系統動力學建模過程形式化程度低的問題，賈仁安等原創了流率基本入樹（RIT）法創建因果關聯圖[77]；在綠色發展研究方面，以PSR（壓力—狀態—反應，可進一步擴展為DPSIR分析框架）為代表的軟系統分析技術，在系統動力學前期的概念模型設計方面得到了較多應用[78-80]。此外，復雜適應系統理論的SBC（結構—背景—變化）范式[81]、產業經濟學的SCP（結構—行為—績效）范式[82]等框架分析技術也有部分研究涉及。

3.2 系統動力學與優化技術的結合應用

系統動力學在區域綠色發展領域主要應用于中長程變化趨勢的模擬，決策變量也多受建模者的主觀影響，對仿真結果的精度要求不高，一般歷史誤差在10%～30%均可接受，這既增加了方法的適用范圍和操作性，又導致政策仿真結果并非真實的最優解，這對結果的適用性，特別是解決近期問題產生了困擾。為解決系統動力學決策變量選擇和預測方案優化問題，非線性優化和多目標規劃（MOP）與之結合應用的集成方法應運而生。徐志嬙等應用非線性優化法確定決策變量最優解并帶入系統動力學模型，討論了西安市污水再生利用系統的優化問題[83]；張雪花等將SD-MOP整合模型應用于秦皇島市水資源規劃[84]；Chang等將多目標規劃、模糊集理論和系統動力學相結合實現最優土地利用規劃[85]；Wu等采用系統動力學和模糊多目標規劃集成方法，預測了中國世界遺產區域內的能源消耗和二氧化碳排放量[86]。

3.3 系統動力學與地理信息技術的結合應用

系統動力學的另一個主要問題是缺乏空間處理和表現能力，而區域綠色發展與區域資源環境稟賦聯系緊密，使得這一需求又極為現實。針對這一問題，將系統動力學與地理信息系統（GIS）結合應用的研究也逐漸增多。Ahmad等將系統動力學與GIS聯用的方法稱為空間系統動力學[87]，認為其在水資源管理領域應用前景廣泛；Xu等按照DPSIR-SD-GIS技術流程，建立城市住宅發展可持續性評估方法[88]，但尚未采用國內案例實證；Guan等采用SD-GIS聯用技術，以重慶市為例分析了城市經濟資源環境系統的動態演化和可持續發展[89]；張波等采用GIS-SD模型開發了水污染事故模擬系統，并應用于松花江水污染事故仿真[90]；王行風等基于SD-CA（元胞自動機）-GIS集成方法，討論了山西省礦區人類活動環境積累效應[91]。

可見，在系統動力學自身技術基本完善的前提下，未來在區域綠色發展政策仿真方面的模型改進將主要依托多模型整合應用的手段，并主要面向模型概念設計過程、模型分析處理過程和模型結果展示能力的優化。

4 結論與展望

系統動力學方法適用于多范圍空間尺度、中長程時間尺度模擬，能使用流圖可視化表達系統元素間復雜反饋關系且易于進行子系統擴展的特點，使其與中國區域綠色發展“社會—經濟—資源—環境”系統具有的非線性、不確定性、動態演化的特征，以及需要判斷政策干預下系統綠色發展趨勢的定量化需求相吻合。因此，系統動力學方法目前已被國內外學界廣泛應用到我國國家、省市縣等各個不同層次的區域綠色發展政策仿真領域，既用于模擬區域社會經濟環境巨系統的發展，又深入到水土資源、能源、各類環境介質系統、綠色經濟子板塊等特定領域的研究，方法也從單一的非線性連續動力學方法發展到與其他評價技術、優化技術、地理信息技術等的集成應用，目前報道的各類成果已具備較強的研究廣度和深度。

但在具體的區域綠色發展系統動力學政策仿真實現過程中，也依然存在一些待破解的方法障礙：一是系統動力學方法中各類參數，特別是決策變量設計的科學化有待討論。其中，表函數的廣泛使用，一方面使模型易于接納其他方法的模擬參數和結果，另一方面也使模擬的主觀性增強。二是在中國區域綠色發展仿真中，環境類歷史數據的缺失對模型方程構建和有效性檢驗帶來了較大困難，有待數據挖掘技術的完善和支持。三是在綠色發展模型構建中社會經濟環境系統的關系問題。經濟、人口參數常被認為是驅動力而被置于“投入”部分，環境系統常被認為是影響的結果而被置于“產出”部分，盡管環境變化對經濟社會系統會造成反饋影響，但這種反饋影響由于定量化困難而往往在建模中被忽視；另一種常見的情況是，很多研究的情景分析中直接對資源和環境系統參數進行調整，卻忽略了這些調整所必須付出的社會經濟成本。這些問題都有待相關領域研究者的進一步討論和解決。

[1]霍艷麗 ,劉彤.生態經濟建設: 我國實現綠色發展的路徑選擇 [J].企業經濟 ,2011(10): 63-66.

[2]李曉西.《中國綠色發展指數報告》發布六周年小記[J].中國環境管理 ,2016(1): 116-116.

[3]FORRESTER J W.Industrial dynamics: a major breakthrough for decision makers[J].Harvard business review ,1958 ,36(4): 37-66.

[4]FORRESTER J W.Industrial Dynamics[M].Canbridge ,MA: The MIT Press ,1961.

[5]陳國衛 ,金家善 ,耿俊豹 .系統動力學應用研究綜述 [J].控制工程 ,2012 ,19(6): 921-928.

[6]王其藩 .系統動力學 [M].北京 : 清華大學出版社 ,1994.

[7]張波 ,虞朝暉 ,孫強 ,等 .系統動力學簡介及其相關軟件綜述 [J].環境與可持續發展 ,2010 ,35(2): 1-4.

[8]張雪花 ,王小雙 ,陶貽俠 .人類綠色發展指數的構建與測度方法研究[C]//中國人口·資源與環境2013年?？?013中國可持續發展論壇(一).北京: 中國可持續發展研究會 ,2013: 310-313.

[9]鄭宏娜.中國綠色發展系統模型構建與評價研究[D].大連 : 大連理工大學 ,2013.

[10]佟賀豐 ,楊陽 ,王靜宜 ,等 .中國綠色經濟發展展望——基于系統動力學模型的情景分析[J].中國軟科學 ,2015(6): 20-34.

[11]郝芳 ,王雪華 ,孔丘逸.基于系統動力學的中國綠色增長評價模型研究[J].大連理工大學學報(社會科學版) ,2017 ,38(3): 39-45.

[12]李文超 ,田立新 ,賀丹.生態創新促進經濟可持續發展的路徑研究 [J].科學管理研究 ,2013 ,31(2): 16-19.

[13]秦鐘 ,章家恩 ,駱世明 ,等 .基于系統動力學的廣東省循環經濟發展的情景分析[J].中國生態農業學報 ,2009 ,17(4): 800-806.

[14]王耕 ,劉秋波 ,丁曉靜.基于系統動力學的遼寧省生態安全預警研究 [J].環境科學與管理 ,2013 ,38(2): 144-149.

[15]劉耀彬 ,陳斐 ,李仁東 .區域城市化與生態環境耦合發展模擬及調控策略——以江蘇省為例[J].地理研究 ,2007 ,26(1): 187-196.

[16]李素峰 ,嚴良 ,牛曉耕 ,等 .礦產資源密集型區域可持續發展模式的系統動力學仿真研究[J].數學的實踐與認識 ,2014 ,44(24): 86-94.

[17]TSOLAKIS N ,ANTHOPOULOS L.Eco-cities: an integrated system dynamics framework and a concise research taxonomy[J].Sustainable cities and society ,2015 ,17: 1-14.

[18]JIN W ,XU L Y ,YANG Z F.Modeling a policy making framework for urban sustainability: incorporating system dynamics into the ecological footprint[J].Ecological economics ,2009 ,68(12): 2938-2949.

[19]王向華 ,朱曉東 ,李楊帆 ,等 .廈門海灣型城市發展累積生態效應動態評價 [J].生態學報 ,2007 ,27(6): 2375-2381.

[20]郭振峰 ,范厚明 ,崔文罡 ,等 .港城互動構建綠色低碳港口城市系統仿真 [J].生態經濟 ,2016 ,32(6): 98-102.

[21]徐鵬 ,林永紅 ,欒勝基 .低碳生態城市建設效應評估方法構建及在深圳市的應用[J].環境科學學報 ,2016 ,36(4): 1457-1467.

[22]WEI S K ,YANG H ,SONG J X ,et al.System dynamics simulation model for assessing socio-economic impacts of different levels of environmental flow allocation in the Weihe River Basin ,China[J].European journal of operational research ,2012 ,221(1): 248-262.

[23]劉超 ,林曉樂.城鎮化與生態環境交互協調行為研究——以黃河三角洲為例[J].華東經濟管理 ,2015 ,29(7): 49-58.

[24]艾華 ,張廣海 ,李雪.山東半島城市群發展模式仿真研究 [J].地理科學 ,2006 ,26(2): 144-150.

[25]徐升華 ,吳丹.基于系統動力學的鄱陽湖生態產業集群“產業-經濟-資源”系統模擬分析[J].資源科學 ,2016 ,38(5): 871-887.

[26]GUO H C ,LIU L ,HUANG G H ,et al.A system dynamics approach for regional environmental planning and management: a study for the Lake Erhai Basin[J].Journal of environmental management ,2001 ,61(1): 93-111.

[27]張夢婕 ,官冬杰 ,蘇維詞.基于系統動力學的重慶三峽庫區生態安全情景模擬及指標閾值確定[J].生態學報 ,2015 ,35(14): 4880-4890.

[28]汪一鳴.寧夏南部山區級濟與人口、資源、環境協調發展的系統動態分析 [J].干旱區資源與環境 ,1989 ,3(1): 12-22.

[29]楊秉賡 ,趙士鵬.龍井縣社會—經濟—生態復合系統動態仿真 [J].地理科學 ,1989 ,9(1): 60-66.

[30]李桂君 ,杜磊 ,李玉龍.小城鎮發展系統結構及其支持政策選擇 [J].小城鎮建設 ,2013(10): 36-39.

[31]宮德圓.基于系統動力學的嚴寒地區村鎮綠色發展研究 [D].哈爾濱 : 哈爾濱工業大學 ,2016.

[32]王翠霞 ,賈仁安 ,鄧群釗.中部農村規模養殖生態系統管理策略的系統動力學仿真分析[J].系統工程理論與實踐 ,2007 ,27(12): 158-169.

[33]瞿慶玲 ,錢新 ,王瑾 .綜合類工業園環境系統動力學仿真與調控 [J].環境保護科學 ,2010 ,36(2): 82-85 ,99-99.

[34]李春發 ,曹瑩瑩 ,楊建超 ,等 .基于能值及系統動力學的中新天津生態城可持續發展模式情景分析[J].應用生態學報 ,2015 ,26(8): 2455-2465.

[35]韋靜 ,曾維華.生態承載力約束下的區域可持續發展的動態模擬——以博鰲特別規劃區為例[J].中國環境科學 ,2009 ,29(3): 330-336.

[36]WINZ I ,BRIERLEY G ,TROWSDALE S.The use of system dynamics simulation in water resources management[J].Water resources management ,2009 ,23(7): 1301-1323.

[37]FENG L H ,ZHANG X C ,LUO G Y.Application of system dynamics in analyzing the carrying capacity of water resources in Yiwu City ,China[J].Mathematics and computers in simulation ,2008 ,79(3): 269-278.

[38]楊開宇.運用系統動力學分析我國城鎮化對水資源供需平衡的影響 [J].財政研究 ,2013(6): 10-13.

[39]熊鷹 ,李靜芝 ,蔣丁玲 .基于仿真模擬的長株潭城市群水資源供需系統決策優化 [J].地理學報 ,2013 ,68(9): 1225-1239.

[40]曹琦 ,陳興鵬 ,師滿江 .基于 SD 和 DPSIRM 模型的水資源管理模擬模型——以黑河流域甘州區為例[J].經濟地理 ,2013 ,33(3): 36-41.

[41]劉芳 ,孫華.水資源項目治理的社會網絡動態分析[J].中國人口·資源與環境 ,2012 ,22(3): 144-149.

[42]何鵬飛.生態試驗區土地可持續利用的SD模型[J].中國經貿導刊 ,2012(29): 8-10.

[43]SHEN Q P ,CHEN Q ,TANG B S ,et al.A system dynamics model for the sustainable land use planning and development[J].Habitat international ,2009 ,33(1): 15-25.

[44]祝秀芝 ,李憲文 ,賈克敬 ,等 .上海市土地綜合承載力的系統動力學研究 [J].中國土地科學 ,2014 ,28(2): 90-96.

[45]陳慧 ,付光輝 ,劉友兆 ,等 .南京市土地資源安全 SD 法評價研究 [J].資源科學 ,2017 ,39(5): 846-859.

[46]涂小松 ,濮勵杰 ,嚴祥 ,等 .土地資源優化配置與土壤質量調控的系統動力學分析[J].環境科學研究 ,2009 ,22(2): 221-226.

[47]郭玲玲 ,武春友 ,于驚濤.中國能源安全系統的仿真模擬 [J].科研管理 ,2015 ,36(1): 112-120.

[48]李爽 ,湯嫣嫣 ,劉倩 .我國能源安全與能源消費結構關聯機制的系統動力學建模與仿真[J].華東經濟管理 ,2015 ,29(8): 89-93.

[49]LIU X ,MAO G Z ,REN J ,et al.How might China achieve its 2020 emissions target? A scenario analysis of energy consumption and CO2emissions using the system dynamics model[J].Journal of cleaner production ,2015 ,103: 401-410.

[50]陳彬 ,鞠麗萍 ,戴婧.重慶市溫室氣體排放系統動力學研究 [J].中國人口·資源與環境 ,2012 ,22(4): 72-79.

[51]FENG Y Y ,CHEN S Q ,ZHANG L X.System dynamics modeling for urban energy consumption and CO2emissions: a case study of Beijing ,China[J].Ecological modelling ,2013 ,252: 44-52.

[52]葉龍浩 ,周豐 ,郭懷成 ,等 .基于水環境承載力的沁河流域系統優化調控 [J].地理研究 ,2013 ,32(6): 1007-1016.

[53]YANG J F ,LEI K ,KHU S ,et al.Assessment of water environmental carrying capacity for sustainable development using a coupled system dynamics approach applied to the Tieling of the Liao River Basin ,China[J].Environmental earth sciences ,2015 ,73(9): 5173-5183.

[54]蓋美 ,田成詩.大連市近岸海域水環境質量、影響因素及調控研究 [J].地理研究 ,2003 ,22(5): 644-653.

[55]LIU H ,BENOIT G ,LIU T ,et al.An integrated system dynamics model developed for managing lake water quality at the watershed scale[J].Journal of environmental management ,2015 ,155: 11-23.

[56]徐鵬 ,高偉 ,周豐 ,等 .流域社會經濟的水環境效應評估新方法及在南四湖的應用[J].環境科學學報 ,2013 ,33(8): 2285-2295.

[57]羅光斌 ,何丙輝 ,劉光平 ,等 .重慶市農業面源污染 SD仿真研究 [J].西南大學學報 (自然科學版 ) ,2010 ,32(9): 77-82.

[58]楊順順 ,徐鵬 ,李麗麗.南方流域農業面源污染控制政策仿真 [M].北京 : 科學出版社 ,2017.

[59]鄭斯瑞 ,錢新 ,瞿慶玲.化學工業園的系統動力學仿真與調控 [J].環境科學研究 ,2011 ,24(5): 587-592.

[60]周業晶 ,周敬宣 ,肖人彬 ,等 .以 GDP-PM2.5達標為約束的東莞大氣環境容量及承載力研究[J].環境科學學報 ,2016 ,36(6): 2231-2241.

[61]范厚明 ,李佳書 ,丁欽 ,等 .基于系統動力學模型的工業固廢管理政策作用仿真 [J].環境工程學報 ,2014 ,8(6): 2563-2571.

[62]ZHAO W ,REN H ,ROTTER V S.A system dynamics model for evaluating the alternative of type in construction and demolition waste recycling center–the case of Chongqing ,China[J].Resources ,conservation and recycling ,2011 ,55(11): 933-944.

[63]徐禮來 ,崔勝輝 ,閆禎 ,等 .城市生活垃圾產生預測的核心問題探討 [J].環境科學與技術 ,2013 ,36(2): 184-190.

[64]王耕 ,李優.基于SD模型的城市生活垃圾資源化處理模擬研究——以大連市為例[J].環境工程技術學報 ,2016 ,6(5): 493-500.

[65]代峰 ,戴偉.基于系統動力學的城市生活垃圾發電進化博弈 [J].工業工程 ,2017 ,20(1): 1-11.

[66]韓楠.產業結構調整對環境污染影響的系統動力學仿真預測 [J].中國科技論壇 ,2016(10): 53-58 ,71-71.

[67]DONG X Q ,LI C L ,LI J ,et al.Application of a system dynamics approach for assessment of the impact of regulations on cleaner production in the electroplating industry in China[J].Journal of cleaner production ,2012 ,20(1): 72-81.

[68]田紅娜 ,畢克新 ,夏冰 ,等 .基于系統動力學的制造業綠色工藝創新運行過程評價分析[J].科技進步與對策 ,2012 ,29(13): 112-118.

[69]李春發 ,王彩風.生態產業鏈模式下企業的生態——經濟系統的動力學模擬研究[J].哈爾濱工業大學學報(社會科學版 ) ,2007 ,9(6): 89-92.

[70]TIAN Y H ,GOVINDAN K ,ZHU Q H.A system dynamics model based on evolutionary game theory for green supply chain management diffusion among Chinese manufacturers[J].Journal of cleaner production ,2014 ,80: 96-105.

[71]成瓊文 ,周璐.基于系統動力學的綠色供應鏈管理實踐路徑仿真 [J].科技管理研究 ,2016 ,36(23): 226-231.

[72]HAN J ,HAYASHI Y.A system dynamics model of CO2mitigation in China’s inter-city passenger transport[J].Transportation research part D: transport and environment ,2008 ,13(5): 298-305.

[73]董士璇 ,劉玉明.基于系統動力學的綠色建筑規模化推進策略研究 [J].工程管理學報 ,2013 ,27(6): 16-20.

[74]楊杰 ,李洪硯 ,楊麗.面向綠色建筑推廣的政府經濟激勵機制研究 [J].山東建筑大學學報 ,2013 ,28(4): 298-302.

[75]劉蔚.城市居民低碳出行的影響因素及引導策略研究 [D].北京 : 北京理工大學 ,2014.

[76]肖陽 ,盧雨婷.偏好分層視角下消費者創新性與新能源汽車采用行為的關系研究[J].科技管理研究 ,2016 ,36(24): 247-254.

[77]賈仁安 ,伍福明 ,徐南孫 .SD 流率基本入樹建模法 [J].系統工程理論與實踐 ,1998 ,18(6): 18-23.

[78]彭乾 ,邵超峰 ,鞠美庭 .基于 PSR 模型和系統動力學的城市環境績效動態評估研究[J].地理與地理信息科學 ,2016 ,32(3): 121-126.

[79]LU Y ,WANG X R ,XIE Y J ,et al.Integrating future land use scenarios to evaluate the spatio-temporal dynamics of landscape ecological security[J].Sustainability ,2016 ,8(12): 1242.

[80]LIAO Z X ,REN P Y ,JIN M Z ,et al.A system dynamics model to analyse the impact of environment and economy on scenic’s sustainable development via a discrete graph approach[J].Journal of difference equations and applications ,2017 ,23(1-2): 275-290.

[81]郝斌 ,任浩.基于SBC范式的模塊化組織主導規則設計問題剖析 [J].外國經濟與管理 ,2008 ,30(6): 28-35.

[82]安瑩.三網融合背景下中國移動公司可持續發展研究 [D].哈爾濱 : 哈爾濱理工大學 ,2016.

[83]徐志嬙 ,魏紅 ,黃廷林.西安市污水再生利用系統的優化與發展趨勢分析[J].西北農林科技大學學報(自然科學版 ) ,2008 ,36(6): 212-218.

[84]張雪花 ,郭懷成 ,張寶安.系統動力學-多目標規劃整合模型在秦皇島市水資源規劃中的應用[J].水科學進展 ,2002 ,13(3): 351-357.

[85]CHANG Y C ,KO T T.An interactive dynamic multiobjective programming model to support better land use planning[J].Land use policy ,2014 ,36: 13-22.

[86]WU Z B ,XU J P.Predicting and optimization of energy consumption using system dynamics-fuzzy multiple objective programming in world heritage areas[J].Energy ,2013 ,49: 19-31.

[87]AHMAD S ,SIMONOVIC S P.Spatial system dynamics: new approach for simulation of water resources systems[J].Journal of computing in civil engineering ,2004 ,18(4): 331-340.

[88]XU Z ,COORS V.Combining system dynamics model ,GIS and 3D visualization in sustainability assessment of urban residential development[J].Building and environment ,2012 ,47: 272-287.

[89]GUAN D J ,GAO W J ,SU W C ,et al.Modeling and dynamic assessment of urban economy-resource-environment system with a coupled system dynamics-geographic information system model[J].Ecological indicators ,2011 ,11(5): 1333-1344.

[90]張波 ,王橋 ,孫強 ,等 .基于 SD-GIS 的突發水污染事故水質時空模擬[J].武漢大學學報(信息科學版) ,2009 ,34(3): 348-351.

[91]王行風 ,汪云甲 ,李永峰 .基于 SD-CA-GIS 的環境累積效應時空分析模型及應用[J].環境科學學報 ,2013 ,33(7): 2078-2086.

Research Progress of Application of System Dynamics in Regional Green Development Policy Simulation in China

YANG Shunshun
( Hunan Academy of Social Sciences, Changsha 410003 )

Green development is one of the five development ideas of China in the 13th Five-Year period, and also the way to solve the contradiction between development and environmental protection. System dynamics is the tool to simulate the trends of macro socio-economic development and policy effectiveness. This paper reviews the application of system dynamics for regional green development policy simulation in China. Results show that: the method is used in green development research at all geographical levels from country to county or other areas, and the system of regional green development is often divided into some subsystems, such as economy, society, resources and environment subsystems. The application are mainly focus on the fields of soil resource, water resource, energy, water environment, solid waste management and green industry,and relatively few on atmosphere environment, green consumption and so on. In terms of improvement of the method, the integration of soft system analysis, various optimization methods, GIS and system dynamics are becoming hot issue. Based on the literature review, this study proposes that the emphasis of the method improvement in the future should be the design of decision-making variables, mining of historical data, and the feedback from environmental system to economic system.

system dynamics; green development; policy simulation; review

X321；N941.3

1674-6252（2017）06-0041-07

A

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.06.041

湖南省社會科學院青年科研基金項目“綠色湖南建設的系統動力學仿真、預警及政策優化研究”（2013Qnkt18）；湖南省社會科學成果評審委員會課題“長江經濟帶綠色發展評價體系與政策仿真研究”（XSP17YBZZ077）；湖南省社會科學成果評審委員會課題“低碳視角下湖南城市發展綠色效率測度研究”（XSPYBZZ035）。

楊順順（1981—），男，副研究員，博士，研究方向為低碳經濟與綠色發展、農村環境管理、復雜系統分析與仿真方法，E-mail: yangssmail@foxmail.com。