陕北地区是我国重要的煤炭战略基地之一,近年来随着煤炭开采行业的发展,煤炭开采与环境的矛盾也越来越突出。因此,有必要根据陕北地区当前的环境承载力严格规划煤炭的开采规模。目前,基于环境约束下的最优开采规模研究,多倾向于将环境因素以环境成本、环境负效用、税收等间接形式纳入优化模型中,而直接通过构建环境承载力约束模型,研究环境承载力约束下可耗竭资源最优开采规模问题的文献几乎没有。基于此,本文构建了环境承载力约束下的陕北地区煤炭最优开采模型,分析陕北地区煤炭开采的最优规模及政策进行了分析,主要研究工作和成果如下:1)结合实际情况,对陕北地区煤炭开采规模的现状以及存在的问题进行了分析。首先,从近年来陕北地区煤炭资源的产量、库存、价格指数等方面分析了陕北地区的煤炭开采规模现状,并对矿区的环境现状进行了分析;在此基础上,发现目前陕北地区煤炭开采存在的问题主要有:采区环境破坏严重,治理效果不佳;产能虽得以控制,但开采规模尚不明确;煤矿产能结构性矛盾突出,资源浪费严重等问题。为研究环境承载力约束下陕北地区煤炭最优开采规模奠定了现实基础。2)分析归纳出了影响陕北地区煤炭开采规模的主要因素并描述了其变动规律。通过文献梳理,归纳出影响煤炭资源开采规模的12个因素;然后分别对各因素的概念及其对煤炭开采规模的影响进行了分析;最后,提炼出5个环境承载力约束下影响陕北地区煤炭最优开采规模的关键因素,分别是煤炭储量、环境承载力、煤炭价格、煤炭开采成本以及矿区环境治理成本,据此用数理经济学的理论及方法描述了各要素的变化规律,为模型构建和分析提供了基础。3)构建了环境承载力约束下陕北地区煤炭最优开采规模模型,并进行了求解和分析。从资源所有者的角度,以煤炭开采的价值最大化为目标,以具有不确定性的可采储量和环境承载力等为约束条件,建立了陕北地区煤炭最优开采模型,通过构造Hamilton函数求出该模型的解析解;结果显示:开采成本系数、储量的平均增长率期望值对最优开采量路径有负作用,价格、利率、开采对环境的破坏系数以及单位环境治理成本对最优开采路径有正向作用。借助MatlabR2014a平台进行数值模拟,得出结论为:基于利润最大化目标、储量不确定性、污染约束以及环境承载力约束的煤炭最优开采规模为仅考虑利润最大化目标、储量不确定性、污染约束的煤炭规模与仅考虑环境承载力约束的煤炭规模二者相比的最小值。4)基于模型结论,提出了环境承载力约束下陕北地区煤炭合理开采的政策建议。主要包括:严格控制煤炭新增产能;降低环境治理成本,提高治污能力;充分发挥市场的调节作用;建立完善的煤炭更新和环保补偿机制,优化环保投资结构;进一步完善激励和约束机制。以上研究成果对丰富和完善可耗竭资源经济理论具有较重要的参考意义,同时为政府部门制定陕北地区煤炭合理开采规模和相关政策提供决策依据。