2、环境问题定量系统分析的必要性
过去定性分析多，定量分析少，而由 于环境问题的复杂性和上述特点，更有必 要对所考虑对象作定量的系统分析，以便 实现最优控制和设计规划。
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首先举一个简单子系统的例子：
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现提出的可供考虑的治理方法为城市 污水经一级处理（最大可能削减量为31.8吨 BOD5/日及相应费用已知9000万元）或二级 处理（最大可能削减量84.8吨BOD5/日及相 应费用已知36500万元），制糖厂污水的综 合治理（最大可能削减量为48吨BOD5/日及 相应费用已知3300万元）。
环境系统分析
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绪论
环境系统分析==环境科学+系统分析方法学 环境系统工程==环境科学+系统工程学 系统工程==系统分析+设计实施
课程开设的目的 建立和强化系统意识 了解系统分析方法学
选修课，20学时讲授，4学时上机
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系统的定义：
“极其复杂的研究对象，即由相互作用和 相互依赖的若干组成部分组合成的具有特 定功能的有机整体，而且这个‘系统’本 身又是它所从属的一个更大系统的组成部 分”
5分钟 6分钟 5分钟 7分钟 12分钟 7分钟 ②系统综合：找出各部分的相互联系及制约 如：先后次序的限制；工作转换的间隙；人手
的忙闲；炉子的忙闲等。
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③运用系统工程方法求解：（作图法）
只需26分钟完成全部工作，若6件事连 着做，则需42分钟，未增加劳动强度及先进 设备就节省38%的时间。
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更重要的是，系统分析的结果还揭示提 高效率的关键所在，这方面的意义远远超 过前者。
通过上面系统分析，可提出进一步缩 短总时间的可能性，如：烧水和淘米要同 步加快，洗菜、切菜要和烧饭同步加快， 炒菜可单独加快，以免盲目加快无效果， 如：单纯地提高洗菜速度就不能节省总时 间，仍需26分钟。
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多因素：多输入、多变量。（多变污染源， 迁移转化影响因素多）
随机性：时间、空间、数量上均带有随机 性。
多目标：有时是费用、质量等同时寻优。
动态的：随时间在变化，周期性很长的开 放性的系统（与周围环境有关）
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∴只靠单项技术已不能圆满解决环境问题， 更不能达到最优，必须综合分析，系统设 计规划，这就需借助系统工程处理法。
问题：采取何种治理方案（上述三种 方法各应承担的削减量为多少时）才能既使 排放总量削减到允许排放量以下，又使总的 治理费用最小。
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运用系统分析方法可得：84%的城市 污水经一级处理且制糖厂污水按最大可能 削减量处理即可达标排放，且可达最低费 用10855万元。
这仅是一个简单小系统问题，显然， 对于一个大系统，多变量，多输入的环境 问题，将越显示出环境系统工程的作用， 当然相应的求解也越难。
由两个或两个以上的与环境污染及控制有 关的要素组成的有机整体称为环境系统。 常见分类方法及相应的系统：
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从协调经济与环境关系的角度来看： 一个城市或一个区域可分解成三个系统：
污染发生系统、处理系统、生态环境系统。 其中污染发生系统主要由三个子系统组成： l 工业：产业结构、技术结构、布局结构 l 生活 l 交通
各系统均对应着三个量及其时空分布： 污染物发生量、去除量、环境容量。
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相应地存在三类措施来协调经济建设与环 境建设的关系，即： 降低发生量、提高环境容量、合理组建处 理系统（保证必要的去除量） 这三类措施是制定环境规划的基本依据。
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运用系统分析方法观察、分析、设计、 控制、管理和协调所要求处理的事物将受益 匪浅。 再举一个浅近的例子： 一个人，只有一个炉子，准备一顿饭菜。目 标是耗费时间最少。 运用系统分析的思路为：
系统分解 --系统综合--运用系统工程方法求解
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①系统分解，初估各单项任务所需时间 如： 淘米 洗菜 切菜 烧水 烧饭 炒菜
（钱学森教授撇开了系统的具体物质运动形态，仅 从整体和部分之间的相互关系来考察而给出的 “系统”的定义）
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从系统的定义可知系统具有以下四个基本 特征：
1.集合性
各要素所构成的具有特定功能的集合 体。（根据逻辑统一性要求来构成）各要 素不完善也可能构成良好功能的系统，要 素良好也可能作为整体却不具有某种良好 的功能。（例如球队组成）
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一、环境问题的系统工程处理法
1、环境问题的特点： 跨领域：社会学、工程学、经济学、生
态学、环境化学、环境地理学、环境物 理学等。 多系统：①自然保护系统、环境管理系 统、监测、污染控制系统。 ②污染源发 生、处理系统。这些系统又互相联系、 互相作用。 多层次：流域环境系统、区域环境系统、 城市环境系统、水、气、声污染控制系 统等等不同层次的系统。
系统分析过程和传统的工程学科方法不同， 它除了要研究系统中各要素的具体性质，解 决系统要素的具体问题之外（分解），还着 重研究和揭示各个要素的有机联系，特别是 研究如何使得系统中各个要素的关系协调融 洽，达到系统总目标最优的目的。（综合）
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3、环境系统的分类与组成 在研究人与环境这个矛盾的统一体时，把
2.相关性
系统内各要素既相互作用又相互联系， 构成有机整体。
2006.系统都具有目的性， 要达到规定的目的，系统都具有一定的功 能，目前一些尚不能控制和改造的自然系 统不属于此。
4. 环境适应性
任何一个系统都存在于一定的物质环 境中，必须适应外部环境（信息、物质、 气象等等）的变化。
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环境系统问题也与此类同，只是由于条件、 任务、目标不同，对某一治理单元设备盲 目要求高的处理指标未必能改善环境效益， 也许是徒劳。对于标准的制定也同样有系 统问题。
系统分析的过程是对系统的分解和综合， 系统分解和综合的过程都要建立和运用数 学模型，定量分析是必要的。
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