簡評南充農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展狀況
——基于改進的能值足跡仿真模

楊羽 楊漢兵 西華師范大學商學院

一、引言

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展研究對人類社會與自然的可持續(xù)發(fā)展，對中國生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護具有特殊的不可替代的地位，而發(fā)展水平的評價研究正是其重要的研究工作之一。筆者通過對傳統(tǒng)能值足跡模型的修正，提出了改進能值足跡模型并通過實證研究證明其是一個評價農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平相對恰當?shù)姆椒╗1]。而本文將在該模型的基礎上再引入系統(tǒng)動力學原理，構建包括人口、經(jīng)濟、能值、資源和社會五個子系統(tǒng)在內(nèi)的改進能值生態(tài)足跡系統(tǒng)繼續(xù)對南充的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟進行仿真模擬研究，以期進一步完善農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平的評價方法。

二、模型建立

（一）改進農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的結構

基于系統(tǒng)動力學的方法建立改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)，如圖1 所示。

圖1 改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)關系圖

該系統(tǒng)主要由能值、經(jīng)濟、人口、資源和社會五個子系統(tǒng)構成，用農(nóng)業(yè)太陽能值總產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、年末常住人口、可更新資源能值以及化肥的使用量五大指標分別對其進行衡量。

（二）建立因果關系圖

基于農(nóng)業(yè)能值生態(tài)足跡系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的分析及其相互之間的因果關系，以南充市為例，建立改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的因果關系圖，如圖2 所示。

圖2 農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的因果關系圖

（三）建立流程圖

根據(jù)上述因果關系圖以及南充農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的特點，建立流程圖，如圖3 所示。該流程圖上包含了26 個變量和常量：狀態(tài)變量7 個，即改進的農(nóng)業(yè)能值生態(tài)足跡、可更新資源存量、總人口、農(nóng)業(yè)能值總產(chǎn)出量、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、化肥使用量和肥料養(yǎng)分供應量；速率變量8 個，即能值足跡增長率、可更新資源增長率、人口自然增長率、農(nóng)業(yè)能值總產(chǎn)出增加率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增長率、化肥利用率、化肥利用率變化率及養(yǎng)分供應量增加率；輔助變量10 個，即能值足跡增長量、可更新資源增長量、人口增長量、人口減少量、總人口與目標值之差、總人口因子、農(nóng)業(yè)能值總產(chǎn)出增加量、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增長量、養(yǎng)分供應增加量和化肥增加量；常量1 個，即總人口發(fā)展目標。

圖3 農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)流程圖

（四）選取數(shù)據(jù)及構建方程

通過南充市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)，分析了系統(tǒng)中各變量之間的關系，并以此為基礎構建起了各變量的核算方程。方程中涉及的速率變量，如可更新資源增長率的數(shù)據(jù)源于環(huán)保局的環(huán)境統(tǒng)計公報中相關數(shù)據(jù)的處理而得；肥料養(yǎng)分供應增加率則根據(jù)相關領域研究學者的研究成果處理而來；化肥利用率根據(jù)政府農(nóng)業(yè)環(huán)保的相關政策推算而來；人口自然增長率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增長率、農(nóng)業(yè)能值產(chǎn)出增加率則主要來源于南充市歷年的統(tǒng)計年鑒或對年鑒中的數(shù)據(jù)進行處理而得。

（五）系統(tǒng)仿真模擬

以2007 年為研究基期，取時間步長為1，運用Vensim 軟件進行仿真模擬南充市改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的運行情況，結果如圖4 所示。

圖4 南充市改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)綜合圖

（六）模型檢驗

將系統(tǒng)模擬結果與實際真實數(shù)據(jù)進行對比誤差分析以進行模型的歷史檢驗，如表1 所示。表中選取了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)太陽能值總產(chǎn)出、總人口、可更新資源存量和化肥使用量4 個狀態(tài)變量2007-2018年十二年間的數(shù)據(jù)進行了檢驗，誤差率在-6.93%～6.50%之間，符合系統(tǒng)誤差要求，說明該模型模擬能力較好，基本符合研究系統(tǒng)的實際發(fā)展狀態(tài)，因此可將其作為研究南充市改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展的依據(jù)，如表2 所示。

表1 系統(tǒng)模擬結果與實際真實數(shù)據(jù)的誤差分析

表2 南充市改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展預測值

三、總結

運用動力學原理，建立模型對南充農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展進行仿真模擬，研究表明：首先，模型通過歷史檢驗，模擬能力較好，基本符合研究系統(tǒng)的實際發(fā)展狀態(tài)，可將其作為研究南充市改進的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展的依據(jù)。其次，運行模型發(fā)現(xiàn)南充市2007-2023 年改進的農(nóng)業(yè)能值足跡呈逐年上升的趨勢，即未來南充市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源和環(huán)境所承受的壓力將會越來越大，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展在相當長的時間內(nèi)仍處于一個較低的水平。最后，模型對掌握南充市的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展狀況，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展仍能提供一定的量化依據(jù)和決策參考，為能值足跡模型的修正和生態(tài)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供了新的研究思路。但是，由于數(shù)據(jù)和技術的局限，在選取農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)測算指標時可能仍存在不足，因此還需后續(xù)進一步的研究并對其加以完善。