吳 威，吳 松，陳 爽

(1:中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所，南京210008)

(2:惠州市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，惠州516001)

基于SD模型分析的環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展模式探討*

吳 威1，吳 松2，陳 爽1

(1:中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所，南京210008)

(2:惠州市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，惠州516001)

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SD)模型在模擬復(fù)雜的區(qū)域發(fā)展問(wèn)題中具有明顯優(yōu)勢(shì)，本文在深入分析環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)區(qū)域發(fā)展各子系統(tǒng)、各要素之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了區(qū)域發(fā)展SD模型，并通過(guò)設(shè)立4種發(fā)展情景模擬了不同發(fā)展模式下區(qū)域發(fā)展特征.結(jié)果表明，慣性發(fā)展不僅發(fā)展速度較慢，同時(shí)將帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題;高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)低環(huán)保投入發(fā)展盡管保持了經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，但對(duì)生態(tài)環(huán)境將造成較大程度的破壞;高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高環(huán)保投入方式通過(guò)加大環(huán)保投入，能較好地解決經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)所帶來(lái)的污染問(wèn)題;而強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)發(fā)展方式在保證經(jīng)濟(jì)較高速發(fā)展的同時(shí)，較好地維持了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán).充分考慮環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)區(qū)域特征，本文綜合各模式優(yōu)劣勢(shì)，提出了推薦發(fā)展模式，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的平衡.

SD模型;環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū);發(fā)展模式;情景分析

沿大湖地區(qū)一直是世界各國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)，獨(dú)特的區(qū)位、資源稟賦為該類(lèi)地區(qū)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)提供了用水、航運(yùn)等多方面便利，但同時(shí)，沿湖地區(qū)水陸生態(tài)交錯(cuò)帶具有較強(qiáng)的生態(tài)服務(wù)功能與生態(tài)敏感性［1］，又在很大程度上限制了該類(lèi)區(qū)域的大規(guī)模開(kāi)發(fā).不合理的沿湖開(kāi)發(fā)與圍湖利用將導(dǎo)致湖泊萎縮、生物多樣性喪失、水環(huán)境污染以及沿湖地區(qū)景觀格局破碎化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，因此須慎重考慮和把握沿湖地區(qū)開(kāi)發(fā)的方向與規(guī)模，注重開(kāi)發(fā)與保護(hù)之間的制衡，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展［2-7］.鄱陽(yáng)湖為我國(guó)第一大淡水湖，也是在國(guó)際上享有盛譽(yù)的濕地，其生態(tài)狀況不僅對(duì)我國(guó)，甚至對(duì)于全球生態(tài)安全也將產(chǎn)生重要的影響;另一方面，由于湖泊面積廣大，其周邊地區(qū)城鎮(zhèn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不僅關(guān)系到江西省域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展全局，也是中部崛起的重要內(nèi)容，日益受到政府及學(xué)術(shù)界的關(guān)注［8-11］.如何促進(jìn)環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)意義重大.

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics，SD)是一種以反饋控制理論為基礎(chǔ)，以仿真技術(shù)為手段的研究復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定量方法［12］.SD模型本質(zhì)上是帶時(shí)滯的一階微分方程組，其特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的描述，擅長(zhǎng)處理具有非線性和時(shí)變現(xiàn)象的系統(tǒng)問(wèn)題，并能對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)、戰(zhàn)略性的定量仿真分析與研究.與其他方法相比，SD方法適用于處理長(zhǎng)期性、周期性問(wèn)題，且利用各要素間的因果關(guān)系在數(shù)據(jù)不足的情況下仍能利用有限的數(shù)據(jù)進(jìn)行推算分析［13］，因此在處理復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)社會(huì)問(wèn)題上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域的模擬研究中.董敏等［14］構(gòu)建SD模型探討了大連市綜合運(yùn)輸體系與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的互動(dòng)影響;張子珩等［15］借助SD模型模擬了烏海市的發(fā)展前景，并提出了可持續(xù)發(fā)展建議;陳書(shū)忠等［16］則通過(guò)構(gòu)建城市環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)之間的SD模型，采用情景動(dòng)態(tài)模擬方法討論了武漢市不同發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)城市環(huán)境的影響.

作為復(fù)雜的區(qū)域系統(tǒng)，環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)各子系統(tǒng)、各要素之間不僅具有清晰、確定的相互關(guān)系，還存在著模糊、隨機(jī)的因素，很難用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法描述，而SD模型能描述系統(tǒng)內(nèi)部各種非線性邏輯函數(shù)與延遲因素，在環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模擬上具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì).鑒于此，本文以SD方法為基礎(chǔ)，通過(guò)構(gòu)建SD模型及對(duì)區(qū)域發(fā)展模式的多情景分析，綜合確定環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)推薦發(fā)展模式，為新時(shí)期該區(qū)域發(fā)展提供決策支持.

1 研究區(qū)概況

鄱陽(yáng)湖地處江西省北部，長(zhǎng)江中下游南岸，京九經(jīng)濟(jì)帶和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶接合部的重要區(qū)域.考慮到行政區(qū)劃完整性和數(shù)據(jù)資料的可獲得性，本研究所指的環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)包括南昌、九江、景德鎮(zhèn)、鷹潭、上饒、撫州等6個(gè)濱湖設(shè)區(qū)市全域，是江西省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、人口最密集的區(qū)域.2006年，區(qū)域總?cè)丝跒?290.57萬(wàn)，占全省總?cè)丝诘?2.79%;實(shí)現(xiàn) GDP 2764.94 億元，占全省的59.20%;三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為12.78∶50.83∶36.39，工業(yè)所占比重較高.與產(chǎn)業(yè)的非農(nóng)化比重相比，本地區(qū)城鎮(zhèn)化水平明顯偏低，2006年僅為28%左右，且存在中心城市影響力小，輻射帶動(dòng)能力有限等不足.橫向?qū)Ρ壬?，環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平和產(chǎn)業(yè)層次在江西省域經(jīng)濟(jì)中具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，但與東部發(fā)達(dá)地區(qū)相比存在著較大差距.

2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立

2.1 模型構(gòu)建

根據(jù)環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)山地丘陵所占比重較大的地形地貌特征，森林覆蓋率較高、水和大氣環(huán)境質(zhì)量較好的自然生態(tài)特征，工業(yè)比重較高、城市化水平偏低的經(jīng)濟(jì)特征以及宏觀政策環(huán)境下經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的趨勢(shì)，結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理和應(yīng)用要求，將環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括人口、經(jīng)濟(jì)、森林資源、環(huán)境4個(gè)子模塊的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型.系統(tǒng)設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)為基本原則，確立各種條件變量，并根據(jù)各子模塊之間物質(zhì)與信息的交換關(guān)系，繪制環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展模型的系統(tǒng)流圖(圖1).

借鑒現(xiàn)有研究成果，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、各子系統(tǒng)變量有機(jī)聯(lián)系分析基礎(chǔ)上，構(gòu)建系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，進(jìn)而采用以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為基本原理的仿真軟件VENSIM PLE建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型.系統(tǒng)參數(shù)主要由歷史統(tǒng)計(jì)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)直接得到，部分根據(jù)歷史數(shù)據(jù)用系統(tǒng)預(yù)測(cè)方法(回歸法、優(yōu)化GM(1，1)模型、生長(zhǎng)曲線模型等)推算得到①主要數(shù)據(jù)來(lái)源于江西省及環(huán)鄱陽(yáng)湖6市1987－2007年統(tǒng)計(jì)年鑒..

2.2 有效性檢驗(yàn)

首先，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的檢驗(yàn)證實(shí)工作貫穿于循環(huán)反復(fù)建模過(guò)程的始終;其次，在建模過(guò)程中反饋結(jié)構(gòu)、方程均擬合了實(shí)際系統(tǒng)的主要特征，參數(shù)確定具有現(xiàn)實(shí)意義，因此模型與實(shí)際的區(qū)域發(fā)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相符合;第三，采用VENSIM PLE軟件本身的方程檢驗(yàn)和量綱檢驗(yàn)功能，對(duì)模型進(jìn)行了量綱一致性檢驗(yàn);第四，對(duì)模型進(jìn)行靈敏度分析表明，模型參數(shù)在合理范圍內(nèi)變化，或?qū)Ψ匠淌竭M(jìn)行合理變動(dòng)后，模型行為模式變化不敏感，說(shuō)明模型適合用于政策分析;第五，歷史回顧檢驗(yàn)結(jié)果表明模擬數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)能夠較好地?cái)M合.綜上，模型結(jié)構(gòu)合理，能夠比較真實(shí)地模擬和反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行.

圖1 環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展模型流圖Fig.1 The flow graph of development model of Lake Poyang Region

3 環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)區(qū)域發(fā)展情景模擬

3.1 情景設(shè)定

根據(jù)環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)自然生態(tài)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)特征，以促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為原則，選取固定資產(chǎn)投資、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化水平、土地利用及環(huán)境保護(hù)政策等作為外生條件，分別以固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率、GDP中工業(yè)所占比重、城鎮(zhèn)人口比重、新增建設(shè)用地中森林比重和環(huán)保投資占GDP比重作為區(qū)域發(fā)展系統(tǒng)外生變量指標(biāo).

江西省1990－2006年固定資產(chǎn)投資年均增長(zhǎng)率約為25.53%，環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)2005－2006年固定資產(chǎn)增長(zhǎng)率約為25%;據(jù)《江西省國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》，全省固定資產(chǎn)投資年均增長(zhǎng)16%，而根據(jù)區(qū)域發(fā)展階段及國(guó)內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般趨勢(shì)，近期該地區(qū)固定資產(chǎn)投資有保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，遠(yuǎn)期將逐漸下降，由此預(yù)期“十一五”期間年均增長(zhǎng)率約為16%～25%，2011－2020年為8%～14%.2006年該區(qū)域工業(yè)增加值在GDP中占比重為38.97%，全國(guó)平均比重為41.8%，出于自然生態(tài)保護(hù)需求，該區(qū)域在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持40%的工業(yè)比重比較合理;考慮區(qū)域發(fā)展政策的生態(tài)或經(jīng)濟(jì)優(yōu)先取向，將工業(yè)比重設(shè)置25%左右的變化幅度，取值范圍為25%～50%.環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)現(xiàn)狀非農(nóng)人口比重為28%，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，近、遠(yuǎn)期內(nèi)非農(nóng)人口比重都將持續(xù)上升.2006年區(qū)內(nèi)首位城市南昌市城鎮(zhèn)人口比重為42.65%，經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)的江蘇省平均城鎮(zhèn)化水平約50.5%，考慮到基礎(chǔ)較為薄弱，將研究區(qū)2020年平均城鎮(zhèn)化水平設(shè)置在42%～50%之間.根據(jù)在類(lèi)似多山地區(qū)城鎮(zhèn)化過(guò)程中土地利用變化的研究，近10年來(lái)新增建設(shè)用地中森林所占比重一般在2%～4%，本研究將環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)該指標(biāo)也設(shè)定為2%～4%.依據(jù)《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》要求，環(huán)保投資應(yīng)占同期GDP的1.35%;而根據(jù)國(guó)家生態(tài)市建設(shè)指標(biāo)要求，該比重應(yīng)達(dá)到3.5%，由此本文設(shè)置的變化區(qū)間為1.35%～3.5%.

通過(guò)外生變量各指標(biāo)取值高低的組合，設(shè)立慣性發(fā)展、高增長(zhǎng)高環(huán)保投入、高增長(zhǎng)低環(huán)保投入、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)等4種區(qū)域發(fā)展情景，各情景具體指標(biāo)組合見(jiàn)表1.

表1 環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展情景指標(biāo)值(2006－2020年)Tab.1 The development scenario of Lake Poyang Region(2006 －2020)

情景1為慣性發(fā)展，即各外生變量延續(xù)現(xiàn)有發(fā)展態(tài)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)按慣性增長(zhǎng).其中固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率按照江西省“十一五”規(guī)劃要求，2006－2010年達(dá)到16%，2011－2020年維持在8%左右;城市化水平采用人均GDP的對(duì)數(shù)函數(shù);工業(yè)占GDP比重參照全國(guó)41.8%的平均水平，本地區(qū)維持在40%左右;環(huán)保投資依據(jù)《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》的要求，占同期GDP的1.35%;新增建設(shè)用地中森林比重為2.5%.

情景2為高增長(zhǎng)高環(huán)保投入發(fā)展，即經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平和環(huán)保投入比重均取上線.具體為:2006－2010年固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率保持當(dāng)前25%的增長(zhǎng)速度，2011－2020年維持在14%左右;城鎮(zhèn)化水平到2020年達(dá)到江蘇省目前的平均水平(約50.5%);在高資本投入的前提下，工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，工業(yè)所占比重在研究期末達(dá)到50%;環(huán)保投資占GDP比重達(dá)到國(guó)家生態(tài)市建設(shè)指標(biāo)3.5%的要求;該模式設(shè)定新增建設(shè)用地將占用更多的森林資源，新增建設(shè)用地中森林比重達(dá)到3.0%.

情景3為高增長(zhǎng)低環(huán)保投入發(fā)展，即經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平取上線，而環(huán)保投入水平取下線.具體為:2006－2010年固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率保持當(dāng)前25%的增長(zhǎng)速度，2011－2020年維持在14%左右;城鎮(zhèn)化水平到2020年達(dá)到50.5%;工業(yè)所占比重達(dá)到50%;環(huán)保投資占GDP比重為1.35%;新增建設(shè)用地中森林比重為2.5%.

情景4為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)發(fā)展，即以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)為主，實(shí)施嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策，同時(shí)保持經(jīng)濟(jì)較快增長(zhǎng)的發(fā)展模式.具體指標(biāo)為:2006－2010年固定資產(chǎn)投資年增長(zhǎng)率達(dá)到20%，2011－2020年維持在8%左右;區(qū)域城鎮(zhèn)化水平到2020年達(dá)到目前南昌市的水平，即42.65%;優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化、做優(yōu)第一產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展以生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和旅游業(yè)為龍頭的第三產(chǎn)業(yè)，逐步將工業(yè)所占比重降至25%左右;重視循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，注重生產(chǎn)環(huán)節(jié)的減量化，降低環(huán)保壓力，故環(huán)保投資占GDP比重僅設(shè)置為1.35%;嚴(yán)格控制新增建設(shè)用地對(duì)森林資源的占用，新增建設(shè)用地中森林比重控制在2.0%左右.

3.2 模擬結(jié)果

以2006年為基準(zhǔn)年，以1 a為步長(zhǎng)，采用上文建立的SD模型對(duì)環(huán)鄱陽(yáng)湖區(qū)域各發(fā)展情景2006－2020年區(qū)域發(fā)展過(guò)程進(jìn)行模擬(圖2、表2).

圖2 環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)SD模型情景模擬結(jié)果(GDP和城鎮(zhèn)化率兩指標(biāo)情景2、情景3結(jié)果一致，在圖上表現(xiàn)為兩線條重合)Fig.2 The simulation result of SD model of Lake Poyang Region

采用情景1慣性發(fā)展模式，2020年環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)GDP總量為1.1萬(wàn)億元，人均量不到4.1萬(wàn)元，城鎮(zhèn)化率為30.05%，發(fā)展水平總體偏低;三廢污染排放量較大，治理水平偏低，污染存量大;森林覆蓋率變動(dòng)不大，2014年前略有上升，其后呈下降趨勢(shì).

采用情景2高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高環(huán)保投入發(fā)展模式，經(jīng)濟(jì)總量、城鎮(zhèn)化率都達(dá)到較高水平，其中經(jīng)濟(jì)總量和人均量均為慣性發(fā)展模式的2倍以上;雖然三廢排放量增長(zhǎng)很快，但由于環(huán)保投入高，處理能力強(qiáng)，污染物存量逐步減少乃至為0;由于該模式中新增建設(shè)用地對(duì)森林占用較多，故森林覆蓋率降低明顯，2020年降至18.34%的低水平.

情景3為高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)低環(huán)保投入發(fā)展模式，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與情景2相同，在高增長(zhǎng)發(fā)展中三廢排放量大，由于環(huán)保投入水平較低，引致廢氣、廢渣存量高于另外三種情景;廢水存量亦較高，但在2015年前后排放量與處理量達(dá)到平衡，水環(huán)境污染狀況將有所好轉(zhuǎn);新增建設(shè)用地對(duì)森林占用相對(duì)較多，區(qū)域森林覆蓋率下降也較為明顯，2020年降至30.10%左右.

情景4通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在保持經(jīng)濟(jì)較高增長(zhǎng)情況下，控制工業(yè)三廢的排放量.較之慣性發(fā)展模式，經(jīng)濟(jì)總量與人均量稍高，城鎮(zhèn)化水平明顯提升，但與高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式發(fā)展水平還存在明顯差距.盡管采用該模式環(huán)保治理投入比重偏低，但由于在發(fā)展中強(qiáng)調(diào)了一產(chǎn)和三產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)排放量低，因此除廢水存量受生活污水排放的影響相對(duì)較高外，環(huán)境保護(hù)壓力總體較低;該模式下森林覆蓋率變動(dòng)不大，2020年覆蓋率達(dá)到46.02%，略高于慣性發(fā)展模式.

表2 環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)2020年發(fā)展情景模擬結(jié)果*Tab.2 The simulation result of development scenario of Lake Poyang Region in 2020

3.3 模型運(yùn)行特征及對(duì)方案優(yōu)化的啟示

經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)發(fā)展將通過(guò)各類(lèi)物質(zhì)、能量的輸入輸出對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響.根據(jù)環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展模型在4種情景下的運(yùn)行結(jié)果，可以歸納出該模型以下運(yùn)行特征:(1)城鎮(zhèn)化水平與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)，較高的固定資產(chǎn)投資增長(zhǎng)率將促進(jìn)城鎮(zhèn)化水平的提高，并最終影響到工業(yè)和生活廢水的產(chǎn)生量;(2)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，直接決定著工業(yè)三廢的產(chǎn)生量;(3)地區(qū)生產(chǎn)總值以及環(huán)保投資率，決定著三廢的處理量;(4)城鎮(zhèn)化水平的提高會(huì)導(dǎo)致建設(shè)用地增加，并對(duì)森林覆蓋率產(chǎn)生影響.

從4種情景模型運(yùn)行結(jié)果看，情景1的慣性發(fā)展模式不僅經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較慢，同時(shí)對(duì)區(qū)域環(huán)境還將造成較為嚴(yán)重的破壞;情景2的高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高環(huán)保投入模式在促進(jìn)區(qū)域快速發(fā)展的同時(shí)兼顧了環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè);情景3盡管促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但卻以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià);情景4強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化，結(jié)構(gòu)優(yōu)化優(yōu)先于增長(zhǎng)速度，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)的較高速增長(zhǎng).事實(shí)上，解決區(qū)域環(huán)境問(wèn)題的關(guān)鍵不僅在于減少三廢的產(chǎn)生量，同時(shí)也決定于環(huán)保投入，即如何盡快越過(guò)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線的頂點(diǎn)，因此情景2不失為當(dāng)前宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下中部地區(qū)崛起的現(xiàn)實(shí)選擇，但對(duì)于環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)，按照情景2設(shè)定情形，森林面積的銳減將會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的生態(tài)破壞，因此在方案優(yōu)選中應(yīng)充分結(jié)合情景2和情景4.

3.4 推薦發(fā)展模式

根據(jù)上文分析，環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)應(yīng)采用高投入與調(diào)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的發(fā)展模式.固定資產(chǎn)投資應(yīng)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2006－2010年保持20%的年平均增長(zhǎng)率，2011－2020年保持10%的年平均增長(zhǎng)率較為現(xiàn)實(shí);城鎮(zhèn)化水平不宜盲目求高，2020年達(dá)到江蘇省目前的平均水平，即50%左右;工業(yè)化率參考現(xiàn)狀及發(fā)展階段，認(rèn)為保持在40%左右水平較為合適.國(guó)家生態(tài)市建設(shè)指標(biāo)對(duì)于環(huán)保投資要求達(dá)到GDP的3.5%，就環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)發(fā)展階段而言，該要求較難實(shí)現(xiàn)，考慮到主要發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)、日本等)環(huán)保投資占GDP比重約在2%左右，俄羅斯約為1.6%，確定本地區(qū)1.5%的環(huán)保投資率較為現(xiàn)實(shí);在新增建設(shè)用地中要嚴(yán)格控制占用林地，確保該比重控制在2%左右.將上述參數(shù)代入模型，運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)表3.

表3 推薦發(fā)展模式運(yùn)行結(jié)果Tab.3 The simulation result of the recommend development pattern

在推薦發(fā)展模式下，GDP總量與人均量保持較高速平穩(wěn)增長(zhǎng)，2015年分別達(dá)到9653.74億元、3.786 萬(wàn)元左右;2020 年達(dá)到1.528萬(wàn)億元、5.645萬(wàn)元左右，盡管低于情景2、3高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，但明顯高于情景1慣性發(fā)展模式與情景4產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模式.城鎮(zhèn)化率快速提升，2015年達(dá)到42.14%，2020年達(dá)到50.00%，明顯高于情景1和4，在投資量縮減的情況下與情景2、3高投入高增長(zhǎng)模式水平相當(dāng).三廢處理水平顯著提升，2015年廢水、固廢處理率均達(dá)到100%，廢氣處理率接近99%，優(yōu)于情景1與情景3.森林覆蓋率在模型運(yùn)行期間呈先上升后降低態(tài)勢(shì)，2020年為42.13%，盡管略低于情景1、4，但仍保持在較為合理的水平.

很明顯，推薦發(fā)展模式在保證經(jīng)濟(jì)較快增長(zhǎng)狀態(tài)下，能夠較好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)維持，對(duì)于環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有積極的意義.

4 結(jié)論

根據(jù)環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)SD模型模擬，按照當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨向的慣性發(fā)展模式，該區(qū)域未來(lái)發(fā)展速度較慢，經(jīng)濟(jì)總量、人均量及城鎮(zhèn)化水平等指標(biāo)與東部地區(qū)差距將進(jìn)一步擴(kuò)大，且三廢排放量將持續(xù)增加，加之治理水平偏低，環(huán)境污染問(wèn)題將更為突出.在高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高環(huán)保投入模式下，通過(guò)加大資本投入，經(jīng)濟(jì)與城鎮(zhèn)化都將達(dá)到較高水平，雖然三廢排放量隨之快速增長(zhǎng)，但由于高環(huán)保投入，污染物存量快速減少乃至為0.但若僅僅加大資本投入，采用高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)低環(huán)保投入模式，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的過(guò)程中，環(huán)境質(zhì)量將快速下降，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)大為提升.通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，情景4將經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重心由工業(yè)轉(zhuǎn)向第三產(chǎn)業(yè)，同時(shí)積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，盡管經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度低于高資本投入模式，但高于慣性模式，且在保持較低環(huán)保投入水平的情況下仍能保證生態(tài)與環(huán)境的良性循環(huán).綜合考慮不同發(fā)展情景，對(duì)于發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力均較為突出的環(huán)鄱陽(yáng)湖地區(qū)，應(yīng)在高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)高環(huán)保投入模式與產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)模式之間取得平衡，在適度加大投資力度，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)較快增長(zhǎng)的同時(shí)，積極優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減輕生態(tài)環(huán)境壓力.

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Development pattern of Lake Poyang Region based on the system dynamic model

WU Wei1，WU Song2＆CHEN Shuang1
(1:Nanjing Institute of Geography and Limnology，Chinese Academy of Sciences，Nanjing 210008，P.R.China)
(2:Huizhou Institute of Urban Planning and Design，Huizhou 516001，P.R.China)

System dynamics(SD)model is suitable for the simulation of the complex issues of regional development.Based on the analysis of the relationship among the sub-systems，the various elements of Lake Poyang Region system，the SD model is constructed，and 4 development scenarios are simulated to reveal the characteristics of regional development.Results show that the inertia development pattern not only leads to the slow pace of development，but also results in serious ecological and environmental issues;the pattern of high growth with low environment input maintain rapid economic growth but will lead to a greater damage of environment;meanwhile，the pattern of high growth and high environmental input can maintain the high speed growth of economy and solve the pollution caused by economic growth through increased investment in environmental protection;the industrial upgrading pattern emphasizing on economic restructuring，can ensure a relatively rapid economic development and maintain the virtuous cycle of regional ecology and environment.Account of regional characteristics of Lake Poyang Region and the advantages and disadvantages of each scenario，the recommended development pattern is put forward in this paper to achieve a balance between the economic growth and regional ecology and environment.

System dynamic model;Lake Poyang Region;development pattern;scenario analysis

* 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40801052)和江西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重大課題項(xiàng)目聯(lián)合資助.2011－04－13收稿;2011－08－25收修改稿.吳威，男，1976年生，博士，副研究員;E-mail:wudp1976@163.com.