第四节 系统动力学与其他方法在区域绿色发展中的集成应用

一 系统动力学与PSR等软系统分析技术的结合应用

系统动力学方法技术已基本成熟，其与各类评价方法的结合应用也报道甚多，本书不一一列举。相比于仿真处理过程，系统动力学技术在建立框架模型和设计流位、流率等参量时虽有过程范式，但主要取决于建模者对研究对象的主观认识和个人意愿，缺乏相对统一的概念模型分析手段，即使对同一研究对象和同一问题，也可能出现差异很大的模型构架，导致分析结果可能相距甚远。针对系统动力学建模过程形式化程度低的问题，贾仁安等建立了流率基本入树（RIT）法创建因果关联图[84]；在绿色发展研究方面，以PSR（压力—状态—反应，可进一步扩展为DPSIR分析框架）为代表的软系统分析技术，在系统动力学前期的概念模型设计方面得到了较多应用[85]。此外，复杂适应系统理论的SBC（结构—背景—变化）范式[86]、产业经济学的SCP（结构—行为—绩效）范式[87]等框架分析技术也有部分研究涉及。

二 系统动力学与优化技术的结合应用

系统动力学在区域绿色发展领域主要应用于中长程变化趋势的模拟，决策变量也多受建模者的主观影响，对仿真结果的精度要求不高，一般历史误差在10%～30%均可接受，这虽然扩大和增强了方法的适用范围和操作性，但也导致政策仿真结果并非真实的最优解，这对结果的适用性，特别是解决近期问题带来了困扰。为解决系统动力学决策变量选择和预测方案优化问题，非线性优化和多目标规划（MOP）与之结合应用的集成方法应运而生。徐志嫱等应用非线性优化法确定决策变量最优解并带入系统动力学模型，讨论了西安市污水再生利用系统的优化问题[88]；张雪花等将SD-MOP整合模型应用于秦皇岛市水资源规划[89]；Chang和Ko将多目标规划、模糊集理论和系统动力学相结合，实现最优土地利用规划[90]；Wu和Xu采用系统动力学和模糊多目标规划集成方法，预测了中国世界遗产区域内的能源消耗和二氧化碳排放量[91]。

三 系统动力学与地理信息技术的结合应用

系统动力学的另一个问题是缺乏空间处理和表现能力，而区域绿色发展与区域资源环境禀赋联系紧密，使得这一需求又极为现实。针对这一问题，将系统动力学与地理信息系统（GIS）结合应用的研究逐渐增多。Ahmad和Simonovic将系统动力学与GIS联用的方法称为空间系统动力学[92]，认为其在水资源管理领域应用前景广泛；Xu和Coors按照DPSIR-SD-GIS技术流程，建立城市住宅发展可持续性评估方法[93]，但尚未采用国内案例实证；Guan等采用SD-GIS联用技术，以重庆市为例分析了城市经济资源环境系统的动态演化和可持续发展[94]；张波等采用SD-GIS模型开发了水污染事故模拟系统，并应用于松花江水污染事故仿真[95]；王行风等基于SD-CA（元胞自动机）-GIS集成方法，讨论了山西省矿区人类活动环境积累效应[96]。

可见，在系统动力学自身技术基本完善的前提下，未来在区域绿色发展政策仿真方面的模型改进将主要依托多模型整合应用的手段，并主要面向模型概念设计过程、模型分析处理过程、模型结果展示能力的优化。