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改革开放以来,伴随着经济的高速增长,我国的能源消费量大幅度攀升,同时也带来了日益严重的环境污染问题。其中,作为人口密集、经济活动频繁、能源消耗集中、自然环境改变较为明显的地区,城市的环境问题尤为突出,并直接影响到人民群众的日常生活,具有紧迫性和特殊性。尤其是在经济发达、面积相对狭小、人口稠密的我国东部地区,环境问题更加突出;而生产能力强、污染排放强度大又是该地区经济发展过程的一大特点。因此,只有强调城市经济发展、能源消费与环境保护之间的良性循环,重视三者效益的统一,使经济、能源与环境内涵相互渗透,最终才能达到三者间的和谐状态。
目前,能源和环境对经济增长的约束问题已成为当前人们关注的一个焦点,对于城市经济-能源-环境系统的研究也是当前可持续发展研究面临的一个关键问题。在城市生态系统中,区域性的社会、经济活动与自然环境循环以各种物质流、能量流和信息流的形式,相互作用、相互制约,形成各种复杂的联系。对于这样的复合系统,要进行系统的综合开发和整治,使经济发展同能源使用与环境保护协调发展,必须从整体出发考察系统的结构和功能,分析系统各部分间的相互联系。因此,本文选择江苏省苏州市为研究对象,首先分析了苏州市近年来快速发展的背景和面临的问题,在此基础上,利用系统动力学(System Dynamics,SD)相关理论与方法,确定了研究系统的边界与基本结构,建立起SD模型的因果关系图,并分析了其中主要的反馈回路。之后利用苏州市1989-2007年相关统计数据,分别计算出苏州市三大产业的柯布-道格拉斯生产函数(Cobb-Douglas Production Function),并以此为基础,建立起SD模型的经济子系统;进而以经济子系统为基础,通过工业产值这一参数相连,建立起能源子系统和环境子系统,三者有机结合并相互反馈,组成苏州市经济-能源-环境系统SD模型。利用2002-2007年实际统计数据对模型进行检验,证明结果准确可靠,可用于模拟与预测。最后,为苏州市设计了维持现状、产业结构调整、能源结构调整、环境保护重视以及经济、能源、环境协调发展这五种发展模式,通过模型的模拟运行,对五种模式的模拟结果进行了横向对比。
研究结果表明:①苏州市面临的能源与环境问题已不容忽视,如果盲目强调经济发展而忽视环境和能源的重要性,将对未来的发展造成极大影响;②苏州市第一产业在国民经济中的地位过于薄弱,第三产业发展水平也不高,这必须引起地方政府的重视,积极制定实施各方面配套政策,实现产业结构的调整改善,从而提高综合实力;③本文提出的经济、能源、环境协调发展模式,是苏州市推进现代化建设的理想模式,同时具有向苏南地区其他城市推广实践的价值;④应用系统动力学方法模拟经济-能源-环境系统,可以充分发挥其定性与定量研究结合、善于描述复杂系统的特性,并给出不同情境下的发展趋势,供决策者参考;⑤通过能源政策和环保政策的配套实施,只需要付出较少的能源购买以及环境保护的投入,便可换来明显的环境质量改善,进而促使社会经济的健康发展,实现良性循环。因此决策者应把优化能源结构、提高环保投资比重提高到战略决策的高度,才能真正实现能源、经济、环境的协调发展。