基于系统动力学的鹤壁市可持续发展研究

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摘 要：煤炭是鹤壁市发展的支柱产业之一，多年来给鹤壁市的经济带来很大推动，但是随着煤炭资源的再生性缓慢及大量采掘造成的资源枯竭，新能源的开发使用，污染严重使得鹤壁市发展面临亟需在转型的严峻问题。利用系统动力学原理对鹤壁市可持续发展进行研究，可以为其产业结构优化提供一些依据。

关键词：鹤壁市；资源枯竭；可持续发展；系统动力学

中图分类号：F290 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2015）06-0173-02

引言

中国引进系统动力学有二十多年，分析研究信息反馈系统，认识系统问题和解决系统问题交叉的综合性的新学科。系统动力学通过定性与定量结合，系统整体思考与分析、综合与推理的方法来研究处理复杂系统问题，通过定性到定量再到定性、螺旋推进上升，从而达到认识与解决问题的目的[1]。根据系统动力学理论与方法建立模型，运用计算机模拟可以定性定量分析研究各种复杂系统。系统动力学模型可作为社会—经济—生态等复杂大系统的实验室[2]。运用系统动力学建立鹤壁市可持续发展模型对鹤壁市未来发展进行仿真模拟预测，为鹤壁市未来发展提供一些理论性建议。

一、鹤壁市的发展状况

鹤壁市1957年由于煤炭资源丰富规划成独立市，位于河南省北部，太行山东麓，与华北平原接连，面积2 182平方公里，是河南省面积第二小城市，第六次普查人口1 569 100人。鹤壁经济发展有良好的资源条件，矿产资源丰富，矿藏种类大约有30多种，煤炭、瓦斯气、水泥灰岩、白云岩、石英砂岩、耐火粘土等储量丰富。探明的煤炭储量约有16亿吨。交通发达便利，京广铁路、京珠高速、107国道与石武高铁过境。

鹤壁市发展至今的主导力量一直是工业经济。因为鹤壁的主要资源是煤炭，建市初期至今煤炭工业在鹤壁市经济中一直占有重要地位，尤其是没有改善经济结构以前，煤炭工业占有很大分量，煤炭开采、火力发电、煤炭化工等大型工业集团，快速推动了鹤壁市经济的发展，但是在没有重视环保的情况下环境严重污染问题不可避免，周围生态环境遭到严重破坏，浓烟乌黑已是鹤壁市的城市印象，不仅威胁着人们的身心健康，对招商引资吸引人才也有很大程度的影响。协调经济发展和自然环境之间的关系，实现城市的经济—生态—社会的可持续发展对鹤壁市已迫在眉睫，已成为鹤壁市政府在城市建设中工作的重点。

综合考虑鹤壁市的人口、经济、资源、环境等因素，将模型分为若干个子模块，根据模块具体情况，选取不同的变量进行组合仿真，最后选出最佳方案，为鹤壁市的可持续发展政策提供科学的参考依据。

二、鹤壁市的产业结构与就业结构

依据鹤壁市1980—2011年数据，国民生产总值总体呈上升趋势。各产业生产总值均不断上升，各产业在国民生产总值中的比重不断发生变化，1980—2000年第二产业是鹤壁市的支柱行产业，增长速度快比重最大，其中煤炭等资源型产业在第二产业中比重最大，占一半以上。第一产业和第三产业增长速度较缓慢。

产业结构呈“枣核型”，中心部分大且呈增长趋势。近些年来农副食品加工业的逐渐发展，有打破煤炭行业的统治地位的趋势。2000年后上游资源型产业较为迅速发展，致使2004年煤炭行业主导地位逐渐发生变化。

就业人口结构基本和产业结构保持一致，煤炭采选业单位从业人员和化学原料及化学制品制造，“有色”黑色金属冶炼及压延加工业单位从业人员基本各占第二产业的40%左右。资源型产业初级加工和深层制造业以及电力、热力的生产和供应业人数占制造业总人数的18%左右，资源型产业从业人员人数呈下降趋势。非资源产业单位从业人员约占社会从业人员的 30%～60%，呈增长趋势。资源选采业吸纳的劳动力人数比资源初级加工和深层制造业多，资源型产业的劳动力人数已经开始向非资源型产业转移[3]。通过对鹤壁市工业企业的科技人员调查又发现工程技术人员普遍缺乏，工业企业缺乏科技动力[4]。

三、鹤壁市的能源产出及消费结构

资源型产业是高度依赖资源的产业，煤炭资源更是鹤壁市发展的支柱产业。根据数据显示，2005年以前原煤产量逐年递增，2005年开始实施循环经济，对原煤产量的增长有所控制，煤炭采选业的规模扩张有所收敛，2006年原煤产量开始减少，此后原煤产量一直波动增长。消费以原煤和电力为主。资源枯竭带来巨大的资源压力，加上环境污染，煤气天然气等资源的普及，厨房燃具的改革，核能发电的大力发展，鹤壁市的现代生活逐步跟随中国现代步伐，产能优化产业优化亟待进行。在鹤壁市政府的主导下鹤壁市开始进行可持续发展道路，资源型产业结构有了一定的优化，但是2011年煤炭开采占资源型产业的 43.1%，非金属矿制造业占资源型产业的21.4%，表明上游煤炭选采业依旧是发展重点，向下游产业转移转型力度不大，速度缓慢[5]。

四、建立系统动力学模型

运用vensim软件对鹤壁市的发展进行仿真模拟，预测鹤壁市的经济发展对鹤壁市的建设有一定的参考作用。

将1980—2011年的各项数据带入模型，运行软件系统自动分析得出结论。三个产业GDP差距较大，按目前发展态势，按照目前发展状况未来一段时间仍旧是工业占主导地位，第一产业一直处于发展态势刚开始缓慢，2000年以后增长幅度较大，第三产业刚开始发展缓慢，2003年以后发展迅速，开始处于快速发展状态，但是所占比例仍不大；第一产业万元能耗与产值比例协调，第二产业万元能耗与产值比例一直处于较小趋势，未来发展还需要大量能源消耗，第三产业万元能耗与产值比另外两个大，对能源依赖性不大，产出值与消耗值高，发展潜力好，总的能源消耗弹性系数随时间处于较小的状态，未来发展还需要消耗大量能源，煤炭资源依赖性依旧很大，科技投入对GDP的增加有一定的作用，但是投资比例小，作用不是很明显；第一产业人口比例处于不断减小的状态，跟农业机械化生产，土地被征用有很大关系，第二产业人口比例也处于减少趋势，但是第二产业的产值仍旧处于不断增长的趋势，跟设备更新，采掘业机械化有一定关系，第三产业人口比例处于不断增长态势，发展很潜力。从软件运行结果得出的预测曲线可以看出，鹤壁市未来一段时间内的发展仍旧是第二产业为主导，对煤炭资源依赖性依旧大，第一产业发展稳定，第三产业处于缓慢发展状态，GDP增长依靠能源消耗，环境污染投资不加大，污染将继续严重，老市区环境承载力更加脆弱。

基于vensim软件的分析可得，要确使鹤壁市朝着新增财富在资源消耗和能源消耗上要越来越低；在科技的含量上要越来越高；在总体效益的获取上要越来越好，那么鹤壁市政府就必须发挥其重要的作用。

五、对鹤壁市政府提出的发展建议

对鹤壁市产能进行结构优化，调整第一、二、三产业的投资比例，加大下游制造业水平；加大教育科研投入，培养技术和科技人才，提供优厚条件广泛吸取各地人才，实施科技振兴道路；借鉴安阳，新乡等发展模式，与邻近市县友好合作，互惠互利，争取能借助周边的力量发展鹤壁市的各个产业；达成友好合作关系开发新能源，煤炭资源高效能运用；引导就业人口合理分配，严格治理企业生产污染，打造低碳经济循环经济产业链，生态—经济一体化发展确保高效的可持续发展。

参考文献：

[1] 张荣，梁宝松，刘斌，等.城市可持续发展系统动力学模型及实证研究[J].河南农业大学学报，2005，（6）.

[2] 李明玉.能源供给与能源消费的系统动力学模型[D].沈阳：东北大学工商管理学院，2008.

[3] 鹤壁市统计局.鹤壁市统计年鉴[K].

[4] 赵明才.鹤壁市107家工业企业科技人才状况调查报告[J].创新科技，2004，（6）.

[5] 刘兴宇.资源型城市产业结构优化研究——以鹤壁市为例[J].当代经济，2013，（9）.[责任编辑 吴 迪]