4.3环境规划的技术方法5

2020/1/17环境规划技术方法—环境决策方法2020/1/17一、环境规划的决策技术•（一）环境决策过程及其特征•1、决策过程针对一个决策问题作出决定时，总要包括决策者对要解决问题所抱有的目的。因此一个合理的决策问题，首要之点是确定决策的目标或决策者所希望达到的行动结果或状态。这种有目的的行动，一般由三种活动所组成：即设计备选方案、选择行动方案和实施行动方案。2020/1/17•依照系统工程的原理，一般环境规划的决策过程从广义来看包含4个基本程序环节：①找出问题确定目标，②拟定备选行动方案，③比较和选择最佳行动方案，④方案的实施即规划的执行（见图4-5-1）2020/1/17系统分析：问题识别，系统功能分析确定目标拟定方案选择方案实施反馈系统设计系统结构和外部条件系统评价：评价指标，价值权衡系统实施：执行，监督，监测环境规划系统规划决策过程修订目标修订方案修订方案2020/1/17•3、环境规划决策的特征环境系统是一个复杂的人工和生态复合系统，它的规划决策问题涉及环境、经济、政治、社会和技术等多种因素，因此它具有以下一般决策问题的典型特征：•1）非结构化特征：决策问题按复杂性和解决问题的难易程度，大体可分为三种类型：结构化决策、半结构化决策和非结构化决策问题。•2）多目标特征：①目标间存在着冲突性或矛盾性，即某一目标的改进往往导致其他目标实现程度的降低；②目标间存在着不可公度性，即多个目标没有统一的度量标准。2020/1/17•3）基于价值观念的特征这里所谓“价值”，它可泛指规划主体对评价对象所具有的作用、意义的认识和估计。一方面，在具体问题上，由于规划主体对评价对象的条件、目的、立场和观点等各有不同，从而造成对价值认识和估计的不同；另一方面又由于人类的社会化，对于价值的主观认识估计，又会不同程度地反映现实价值观念的共性和客观性，因此，基于价值评价来对复杂因素进行综合分析，就成为决策活动中的一个显著特征。2020/1/17•（二）环境规划的决策分析•决策分析的概念决策是一个对事物进行分析综合和思维判断的过程。借助于决策分析工具将有益于帮助决策者科学合理地展开决策活动，解决复杂的决策问题。决策分析，是进行决策方案选择的一套系统分析方法。它通常是关于决策过程中具体的程序、规则和推算的组合。决策分析并不意味着为决策者制定决策，它仅仅是试图通过一定适当的处理或分析方法帮助决策者有效地组织信息改进决策过程，辅助决策。2020/1/17•环境规划的决策分析：针对环境规划具有多方案、多目标决策问题的特征，可采用决策树这样的结构框架进行分析，即将这种多方案、多目标的决策过程，按因果关系、隶属层次和复杂程度分成若干有序的方案和若干等级的目标，形成由对策一目标组成的递阶展开的“树枝状”决策分析系统（图4-5-2)2020/1/1712m12n12p12r经济目标i环境目标j社会目标k技术目标h综合总目标u评价指标属性指标第一级第二级第三级决策方案2020/1/172020/1/17•（三）环境系统规划的决策分析模式•在环境规划中，目前使用较为普遍的决策分析技术方法大体包括：费用效益（效果）分析、数学规划和多目标决策分析技术三种基本类型。•2020/1/17二、单目标决策分析方法•（一）环境费用效益分析•传统上，费用效益分析是用于识别和度量一项活动或规划的经济效益和费用的系统方法，•其基本任务就是分析计算规划活动方案的费用和效益，然后通过比较评价从中选择净效益最大的方案提供决策。它是一典型的经济决策分析框架。将其引入到环境规划中，可作为一项工具手段以进行环境规划的决策分析。环境费用效益分析的基本程序如图4-6-1所示。2020/1/17明确问题环境质量与受纳体影响关系确定备选方案环境影响分析备选方案的费用/效益计算备选方案的费用效益评价及选择图4-6-1补充：社会贴现率(r)1、贴现：把发生在未来的费用和效益转换成现值。2、贴现方法：nF发生在未来第n年的费用（或效益）贴现率，贴现时所用的一种折合比率，也是一种资金收益率。PV费用（或效益）的现值iinniFPV)1(３、社会贴现率：费用效益分析中用来作为基准的资金收益率；它是从动态和国民经济全局的角度评价项目经济效益的一个重要参数。动态：一定数额的资金，在不同的时间具有不同的价值国民经济全局：社会贴现率反映的是资金的社会机会成本，而非某个厂商的机会成本。费用效益分析的步骤•识别项目的费用和效益•对费用效益进行贴现•计算评价指标、对项目进行评价•识别项目的费用和效益原则：•从社会福利的角度出发•不但要考虑直接费用、效益，还要考虑间接费用和效益–如铁路修建工程,既要考虑建设、运营成本，还要考虑其对生态环境的影响；既要考虑其运输收入，还要考虑其给当地旅游业等带来的收益。•考虑环境影响•计算评价指标、对项目进行评价-对贴现后的费用效益进行评价评价指标之一：经济净现值（ENPV：EconomicNetPresentValue）项目计算期内各年的净效益现值之和niiTiTirCBENPV0)1(r社会贴现率TiBTiC、发生在第i年的总效益和总费用ENPV:反映项目对国民经济所做净贡献的绝对指标。ENPV大于或等于零的项目认为是可以考虑的项目评价指标之二：经济内部收益率（EIRR：economicinternalrateofreturn）使得项目计算期内的经济净现值累计等于零时的贴现率、TiBTiC发生在第i年的总效益和总费用EIRR:反映项目对国民经济贡献的相对指标;EIRR大于或等于社会贴现率(r)的项目认为是可以考虑的。00(1)nTiTiiiBCEIRR评价指标之三：经济净现值率（ENPVR）项目净现值与全部投资现值之比PIENPVENPVRpI总投资的净现值ENPVR:反映单位投资对国民经济的净贡献程度的指标。一般情况下，应选择净现值率高的项目。费用效益分析案例洛阳市汝阳磷肥厂生产工艺技术改造费用效益分析项目背景汝阳磷肥厂在建厂初期没有安装回收二氧化硫的工艺设备，造成了环境污染及资源浪费等方面的问题。为了解决这一问题，数年后，该实施了《利用硫酸尾气生产亚硫酸铵技术改造项目》本案例对该项目进行费用效益分析。假设项目运行期为10年费用、效益的识别•费用：–投资费用：当年一资性投资53万元；以后略有追加。–运行费用：每年42.8万元•效益：每年96.0万元–经济效益•直接经济效益：回收二氧化硫生产亚硫酸铵的年产值：•间接经济效益：节省购进原材料和节省污染治理费用–环境效益：对空气质量的改善、对农作物和土壤污染的减轻。计算评价指标贴现率r=15%经济净现值：niiTiTirCBENPV0)1(＝203.28万元053－53－-53-5315.342.848.19647.941.6525.342.848.19647.936.2033.242.846965032.884－42.842.89653.230.425－42.842.89653.226.456－42.842.89653.223.007－42.842.89653.220.008－42.842.89653.217.399－42.842.89653.215.1210－42.842.89653.213.15年i费用总费用③总效益④净效益⑤净现值投资运行r=15%①②①+②④-③⑤/(1+r)i总计66.8428494.8907465.2203.28表1汝阳磷肥厂技术改造项目费用效益分析•传统的项目进行费用效益分析时，对于环境影响最多只是定性的描述，难以对项目可行性产生影响。•对环境影响进行价值计量，即环境影响经济评价，从而把环境影响纳入项目的费用效益分析，是项目可行性决策的重要依据。附:环境影响经济评价步骤简介环境影响经济评价的步骤：（一）建立环境影响因子名录（二）建立影响名录（三）影响的筛选分析（四）影响的量化（五）影响的货币化（六）估算因素分析（七）将评估结果纳入项目的费用－效益分析（一）建立影响因子名录环境影响因子：使环境质量发生变化的物理、化学或生物因素。影响空气质量的因子影响水体质量的因子影响土壤质量的因子1.CO2.SO23.NOx4.氧化物5.温室气体6.气溶胶1.重金属（汞、镉、铅、铜、锌等）2.农药3.疾病/病原体4.无机盐5.耗氧有机物6.悬浮颗粒7.致病的微生物1.重金属（汞、镉、铅、铜、锌等）2.有机物（化学农药、除草剂、）3.化学肥料4.致病的微生物5.酸沉降6.植被破坏影响：指一个受体暴露给影响因子后，所发生的化学、生物或物理后果。影响的种类：人体健康、人类经济活动、生态环境等。（二）建立影响名录环境影响因子影响类别人类健康人类经济活动生态系统死亡率发病率材料美学资源利用社会文化海岸海洋生态系统地下水淡水资源生物多样性/濒危物种陆地生态系统影响水体质量的因子非金属无机物金属有机物农药COSO2NOx氧化物温室气体气溶胶（微粒）异味颗粒物电磁辐射噪声………影响分为三类：（1）不必再分析的影响（影响相对很小）（2）需要定性评价的影响（影响数据难以获得）（3）需要定量和赋值的影响；对前两类应给予说明，说明为什么不再分析，或只做定性分析（三）影响的筛选分析用一种合理的物理量化单位来表述每一种影响的大小。这是对影响进行货币化的基础。（四）影响的量化（五）影响的货币化•将环境损害与收益用货币数量来表示.省略、偏差和不确定性•省略：哪些信息被忽略了，哪些因素被省略了•偏差：指能够引起收益和成本的定量估算值高于或低于实际值的情况，如果偏差结果不能量化，至少应该对偏差的大致方向(仿高或偏低)进行分析。•不确定性：环境的影响结果不确定，可能有多种结果。所有关键性的省略、偏差和不确定性，都应在评价报告中列出，使读者能够理解这些省略、偏差和不确定性是否影响对项目可行性的判断。（六）估算因素分析环境影响经济评价步骤之七：把评价结果纳入项目经济分析(略)参考文献1.马中主编．环境与资源经济学概论．北京:高等教育出版社．2006,5：131~153，194~223.2.董小林主编.环境经济学.北京:人民交通出版社.2005:53~59.4.胡涛,王华东主编.中国的环境经济学在实践中应用.北京:中国环境科学出版社.1993.5.简德三编著.项目评估与可行性研究.上海:上海财经大学出版社.2004年5月:251~282.作业：某项目的成本收益表如下：年份费用(万元)效益(万元)0100107020703070已知社会贴现率为10%，求ENPV，EIRR(不要求计算最后得数)2020/1/17•（二）数学规划方法•是指利用数学规划最优化技术进行环境规划决策分析的一类技术方法。从决策分析的角度看，这类决策分析方法的使用，需要根据规划系统的具体特征，结合数学规划方法的基本要求，将环境系统规划决策问题概化成在预定的目标函数和约束条件下，对由若干决策变量所代表的规划方案，进行优化选择的数学规划模型。•目前，用于环境规划中的数学规划决策分析方法主要有：线性规划、非线性规划以及动态规划等。2020/1/171、线性规划：是指求线性函数在线性(不等式或等式)约束下达最小(或最大)值的问题。解决方法：1）运用数量关系解题2）运用图表作业解题3）运用图象性质解决问题e.g.1资源的合理利用问题问：如何安排生产计划，使得既能充分利用现有资源又使总利润最大？表1产品资源甲乙库存量A1360B1140单件利润1525某工厂在下一个生产周期内生产甲、乙两种产品，要消耗A、B两种资源，已知每件产品对这两种资源的消耗，这两种资源的现有数量和每件产品可获得的利润如表1。线性规划maxz=15x1+25x2s.t.x1+3x2≤60x1+x2≤40x1，x2≥0解：设x1，x2为下一个生产周期产品甲和乙的产量；约束条件：Subjecttox1+3x2≤60x1+x2≤40x1，x2≥0目标函数：z=15x1+25x2表1产品资源甲乙库存量A1360B1140单件利润1525决策变量线性规划问题及其数学模型三个基本要素：Note：1、善