基于产业结构的首都经济-能源-环境-安全系统的模型研究

基于产业结构的首都经济-能源-环境-安全系统的模型研究中国科学院科技政策与管理科学研究所陈安北京，2010年11月29日项目研究背景国际的节能减排压力高能源价格条件下产业结构转型和技术升级政府的节能减排政策北京特有的经济结构和居民消费结构首都的示范作用目标尽可能少地影响经济稳步发展从经济和环境等多方面改善市民生活的同时寻求一条能源经济环境协调发展的可持续发展道路提出适合首都特色的节能减排政策方案内容概述首都的能源消耗和经济变化之间的关系——切入点“产业结构转变—能源生产率变化—经济稳定发展—首都经济社会安全运行”——主线首都经济增长与能源消费等因素之间存在的动态关系——动力学模型保持经济稳定增长、社会运行稳定、市民生活质量逐渐改善——约束条件研究首都能源生产率变化的动态规律以及经济增长和CO2排放之间的关系产业结构、能源生产率对首都的宏观经济及社会安全运行的作用•能源-经济-环境现状分析•产业结构对能源-经济-环境的影响•全国的情况•北京能源-经济-环境-安全系统的特点•研究内容第一部分北京能源供需现状原煤、电力自给率很低，仅仅达到21.0%和33.8%。煤油不到5%。除了热力和柴油之外，其他几种能源生产量都远远小于北京能源需求*以下内容具有能源结构分析性质的，都将各种能源转换成标准煤形式北京能源效率以及能源消费现状北京万元GDP能源消耗量持续降低煤炭对经济发展的重要程度迅速降低电力消费对经济起着十分重要的支撑作用石油及其产品对经济发展的影响力还相对较低7北京GDP变化状况北京市环境状况•二级以上天数稳定提高•可吸入颗粒物平均值保持在较低的水平•绿色奥运的理念对北京环境有着重要的影响第二部分•能源-经济-环境现状分析•产业结构对能源-经济-环境的影响•全国的情况•北京能源-经济-环境-安全系统的特点•研究内容产业结构的影响经济发展能源消耗产业结构北京市产业结构对经济的影响第三产业逐渐成为北京最重要的产业，2006年北京第三产业地区生产总值其占地区总产值的70.9%。产业结构对能源消耗的影响产业结构同能源生产率之间有着十分相似的曲线产业结构和环境的关系通过样条插值，我们可以看出，能源效率和环境之间的关系(虚线部分)第三部分•能源-经济-环境现状分析•产业结构对能源-经济-环境的影响•全国的情况•北京能源-经济-环境-安全系统的特点•研究内容1978年~2008年我国三个产业GDP的变化各国能源生产率对比全国能源生产率变化的原因分析•I：政府宏观调控能力&市场调配能力(倾向效率较高部门)•II：政府宏观调控能力&市场调配能力(倾向效率提高速度较快部门)•III：各产业自身科技技术管理水平提高的影响2006年我国工业产业能源生产率和工业增加值比较第四部分•能源-经济-环境现状分析•产业结构对能源-经济-环境的影响•全国的情况•北京能源-经济-环境-安全系统的特点•研究内容北京的经济能源环境社会特殊情况•相对全国范围而言，产业结构更加易于变化，由于各种因素(如SARS、奥运)产业结构主动和被动调整•北京的居民消费结构特殊•第三产业比重很高，接近发达国家的水平•政策性因素较强，市场性因素较弱•经济发展速度很快•城市安全系统十分敏感北京全国平均水平人均GDP(元)5046716084第三产业比重70.90%39.40%人均保有汽车数量0.1114740.017750898居民消费水平(元)148256111失业率1.98%4.10%能源弹性系数0.540.87人均生活用能源(千克标准煤)583.2194.7煤炭所占能源消耗的比重57%69%北京能源生产率变化率分解图•出现2003，2004异常值的原因分析•北京的政府调控能力在不考虑2004异常值的条件下是比较强的北京耗能产业的一些问题CPI因素对能源生产率的影响对比•能源生产率=GDP/能源消耗•考虑到价格因素后，对能源生产率的上升速度的估计在出现通货膨胀的情况下，会放大。•右图是对两种情况下能源生产率上升速度的比较，可见在CPI升高的最近几年，出现了对能源生产率上升率的夸大情况突发事件对经济和城市系统安全的影响北京市最重要的10个工业行业2003年的异常点第五部分•能源-经济-环境现状分析•产业结构对能源-经济-环境的影响•全国的情况•北京能源-经济-环境-安全系统的特点•研究内容几组关系•通过因果检验，来分析能源，经济，环境和社会的因果关系•对经济，能源，环境，社会状态可以从系统动力学的角度来考虑•寻找各因素之间的动力学关系•寻求预测能源，经济，环境和社会安全系统的动力学参数城市环境经济增长社会稳定能源消耗–Flow流–Level积量–Rate率量–Auxiliary辅助变量后奥运环境下的首都和环渤海区域的能源、经济、环境关系分析•环渤海区域下的北京能源经济依存度研究数据来源中国能源统计年鉴中国统计年鉴中国工业经济年鉴北京统计年鉴EIA,EnergyInformationAdministration,BP,CDIAC,CarbonDioxideInformationAnalysisCenter,机制设计理论机制内涵辨析•“机制”可以分解为“机理”+“制约”。机制是加入现实制约后的机理，强调可操作性•机制的定义：机制由问题引起，由问题环境中某些具有确定关系的特定元件组成，以模型（或指标体系）的形式来揭示（或引导）事物（或事件）的规律，并以此设定一套流程来实现既定目标的解决方案。机制衍变示意图规律流程1423元件关系机制的构成•机制的构成一般分为5类，由目标及7元件组成。•目标（G）{单目标机制、多目标机制}•主要参与者：主体（S）{实体主体、虚拟主体}客体（O）{人、物、事件}•介质（A）{人、物}•关系（R）among{主体、客体、介质}•约束：时间规制（T）—机制环境的时间描述空间规制（D）—机制环境的空间描述能量（E）——机制的驱动力描述机制四面体目标能量空间规制时间规制主体客体介质机制设计模式切面目标主体介质时间规制空间规制客体机制设计模式•直接模式利用主体对客体的作用方式来设计机制。主体客体的地位有时可以交换。如：交易机制，卖方与买方间的博弈主体客体作用反馈机制设计模式•间接模式主体与客体通过介质产生联系，此时可通过改变介质来进行机制设计。介质对目标的影响相对较小介质主体客体介质主体客体介质主体客体(2)资源互斥型(3)作用传递型(1)关系从属型机制设计模式•变制模式在不改变主客体关系的情况下，通过改变规制来实现目标。这种模式的优势是，不直接作用于主客体的行为，通过环境的改变来迫使主客体改变行为以适应环境。1）改变时间规制2）改变空间规制3）改变力（能量）4）同时改变机制设计模式•理想模式各参与方目标一致，没有主体、客体之分