基于能值理论、时间序列DEA模型的长沙市新陈代谢研究

发布时间：2020-07-27 12:59

【摘要】：伴随着世界城市化进程的推进,城市系统正日益成为全球化世界中人类居住、商业活动和经济增长引擎的中心。大量人口涌入城市,城市的人类活动将更加频繁,随之带来的环境污染问题、人地关系问题、资源枯竭问题将继续深刻地影响着城市化的推进。近几十年来,随着我国城镇化与工业化的快速推进,区域经济得到了迅速发展,与此同时,给区域环境与可持续发展带来了巨大的冲击。在以“共抓大保护、不搞大开发”为导向推动长江经济带发展的大背景下,走生态优先绿色发展之路是湖南省当前和今后的重要发展任务。而长沙市作为省会城市及长株潭城市群的核心城市,是湖南省乃至中部地区的一个重要经济增长极,社会经济快速发展,同时也伴随着环境污染的日益恶化与城市可持续发展能力的弱化。因此选择长沙市作为研究区,一方面能够丰富城市新陈代谢的理论研究和案例分析,这也为长沙市进行“两型社会”的先行先试提供理论依据和实证参考意见,同时还为湖南省内其他区域的城市可持续发展、绿色发展带来示范和借鉴意义。本文提出了一种整合了能值理论,主成分分析法以及时间序列DEA模型来评价城市新陈代谢的方法,该方法通过能值理论,将社会经济系统与生态系统联系起来,同时,基于时间序列DEA模型充分考虑了每年技术变化的因素,在评价城市新陈代谢时更能考虑到技术变动因素对代谢效率的影响,弥补了传统DEA模型的测算效率的不足。本文主要研究内容是对长沙市城市新陈代谢情况进行较为全面的研究,通过研究长沙市生态系统的能值流确定相关能值指标,并建立能值评价体系,并通过能值分析来评价长沙市新陈代谢的格局、特征以及演变情况。同时还基于时间序列DEA模型对长沙市2000年至2014年的新陈代谢效率进行测算,并对其新陈代谢结果进行评价。结果表明,2009年后期到2010年前期间总体效率指数有短暂的回落,之后2011-2014年便呈现较为平稳的上升趋势并基本得以保持,而且这四个年份的资源利用是非常有效率的。这是因为在金融危机过后,2009年长沙开始进行产业结构优化,随着产业结构调整的深入和国家的财政力量的投入,以及长沙市发挥自身在“两型社会试验区”的政策优势,长沙开始加快了城镇化建设,尤其加强了城市基础设施建设,重点加强了在物流运输、主城区改造、城市综合体建设投入。从总体来看,总体效率指数在2003-2004年间呈下降趋势,在2004年跌至谷底,在这一时期,主要考虑到当时国内受到SARS疾病、自然灾害、通货膨胀、煤电油供应持续紧张导致的,拖累了经济的发展。长沙市新陈代谢目前存在主要的问题是城市资源利用不合理、生态环境负荷较重;城市可持续发展水平有待提升。对此长沙需要从如下四个方面进行改进:1.加快产业升级,促进产业结构调整;2.加大环境治理力度,将环境保护纳入到城市规划当中;3.各部门齐抓共管,合力提升城市环境管理水平;4.完善环境相关法律法规,增强环境监督约束机制。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X24
【图文】：

线路图,线路图,技术,能值

硕士学位论文法新陈代谢过程中，先根据长沙市自然和社会发展情况的图，确定研究具体范围，再以此建立好能值账户表，并便建立能值指标体系。在此基础上，通过能值利用的动时间序列 DEA 模型分析，核算出长沙市空间中发生的情况，即新陈代谢效率。最后根据相关政策和经济、环陈代谢的变化的原因进行探究，并提出相关优化建议。路线与创新点

流动图,物质,能量,能值

基于能值理论、时间序列 DEA 模型的长沙市新陈代谢研究其中包括可再生资源，即可以重新利用的资源或者在短时期内可以再生，或是可以循环使用的自然资源，如太阳能、风、雨和地球旋转能；不可再生资源，定义为即在首次开发使用后，在未来相当一段时期内，而又不可能再生的自然资源。如土壤;(2)外界的能值投入，即通过购买而来的能源，包括农业和工业产品、劳动和服务。能值输出包括产品和服务。能值系统图详细反映了各生产者、消费者之间的运行过程，也反映了在三个产业中物质与能量的流动，具体如图 4.1 所示：

消耗能,能值

其中总消耗能值是衡量当地可再生资源、当地不可再生资源和进口的总和指标。从图4.2 中可知，各年份系统的总消耗能值是波动的，其中有增有减，但都保持在一个相对平衡的水平上；总产出能值是衡量出口和废弃物总和的指标，即期望产出与非期望产出之和。如图 4.3 所示，2000-2014 年间长沙该指标的值从 9.58E+22seJ持续上升到 1.05E+24 seJ。从功能的角度来看，主要考虑三个指标：人均能值、能值自给率、能值投资率。第一个为人均能值，它是衡量人均资源可用性和生活水平的指标，其被定义为总消耗能值与总人口数之比。由图 4.4 可知，这一指标和系统能值总用量的趋势大致相同，呈波动状态，这也从侧面反映近 15 年来，长沙的人口数量趋于平稳状态；第二个为能值自给率，它被定义为当地可再生资源、当地不可再生资源之和与总消耗能值的比值，常用来表明自然环境资源能值对经济发展所作贡献，也表明系统对自然环境的依赖程度，该指标数值越大，说明在长沙使用的总能值中，自给效果就越好，依靠外界投入的能值就越少。由图 4.5 可知，近 15 年来，虽然长沙的能值自给率时有波动，但总体呈缓慢下降趋势，这说明长沙对外界能值投入的依赖程度逐年变高；第三个为能值投资率，它被定义为进口与当地可再生资源、当地不可再生资源之和的比值,当一个地区主要依赖于本地资源

【参考文献】