经济理论与经济管理
2005年第
1期
[收稿日期
]
2004-12-05
[作者简介
] 许光清(
1969—)
,女
,山东潍坊人
,中国人民大学环境学院讲师
,日本爱知大学中国
研究科博士研究生
;
邹 骥(
1961—)
,男
,北京市人
,中国人民大学环境学院副院长
,教授
,博士生导师。可持续发展与系统动力学
许光清
,邹 骥
(中国人民大学环境学院
,北京
100872)
一、系统动力学方法的形成与发展
系统动力学(
systemdynamics)是在
20世纪
50年代中期由美国麻省理工学院福雷斯特教授首
创。简单地说
,系统动力学是现代反馈控制系统的
原理方法在管理、组织和社会经济问题中的应用。
系统动力学是传统的一些科学(如系统论、控制
论、信息论、仿真、决策理论以及非线性理论)与
经济学的综合、交叉学科(王其藩等
,2003)[1]
。
系统动力学定义复杂系统为具有高阶次、多回
路和非线性的反馈结构的系统。复杂系统中的反馈
回路(
feedbackloop)形成相互联系相互制约的结
构。就社会—经济系统而言
,反馈回路联结了关键
变量(决策的杠杆作用点)与其周围其他变量的关
系。决策导致行动
,行动改变系统周围的状态
,并
产生新的信息
-未来新决策的依据
,如此循环作用
形成反馈回路(
Forrester,1961)[2]
。
系统动力学
20世纪
50年代主要用于企业管
理
,被称为工业动力学
,60年代应用范围扩大到
研究更复杂的宏观问题
,出现了用其研究人、自然
资源、生态环境、经济、社会相互关系的模型。
20
世纪
70年代福雷斯特教授应罗马俱乐部之邀做世
界模型的研究
,以其学生梅多斯为首的研究小组发布了世界模型的研究结果《增长的极限》(
Mead2
ows,etal1
,1972)[3]
,其结论在世界范围内引起
巨大震动。从此
,系统动力学作为研究复杂系统的
有效方法
,被越来越多的研究人员认识并采纳。
二、系统动力学与可持续发展研究
11可持续发展与系统动力学有着历史的联系
1972年罗马俱乐部发表的世界未来发展趋势
的研究报告《增长的极限》
,是用系统动力学方法
建立的世界模型
,分析和模拟了世界的人口、粮
食、自然资源和能源、环境、生活质量等人类所面
临的可持续发展的重大基本问题。该报告根据模拟
实验结果指出
:如果世界人口、资本、自然资源和
能源消耗等按照
1900年以来
,特别是
1950年以来
的快速增长模式继续下去
,世界就会面临一场灾难
性的崩溃(
Meadows,etal1
,1972)。[3]
1992年
,
以梅多斯为首的研究小组修改了系统动力学世界模
型
,将技术进步等因素引入模型
,认为
20年中
,
许多早期研究中认为的极限已经达到
,甚至已被超
越
,然而
,如果采取正确的措施
,经济系统的崩溃
还是有可能避免的。该报告以《超越极限》发表
(
Meadows,etal1
,1992)。[4]
尽管人们对这两个报
告的结论有不同的观点
,泰坦伯格将其称为面对未
96 经济理论与经济管理
2005年第
1期
来的基本的悲观论者的模型(泰坦伯格
,2003)[5]
,
但是它却为人类敲响了警钟
,提醒人们重新思索发
展的方式。这实际上就是提醒人们应该走可持续发
展的道路(
S1
Lumley,etal1
,2004)[6]
。
21可持续发展理论体系的欠缺
按当前公认的布伦特兰定义
,可持续发展是
“既满足当代人的需求
,又不对后代人满足其自身
需求的能力构成危害的发展”(
WCED,1987)[7]
。
自从
1987年世界环境与发展委员会提出可持续发
展的概念以来
,人们从多重属性界定可持续发展。
第一种观点将可持续发展定义为“在保证自然资源
的质量和其所提供的服务前提下
,使经济发展的净
利益增加到最大限度”(
Barbie,1987)[8]
;第二种
观点对可持续发展的定义是“当发展能够保证当代
人的福利增加时
,也不应使后代人的福利减少”
(
Pearce,etal1
,1993)[9]
;第三种观点的定义是
:
“不降低环境质量和不破坏世界自然资源基础上的
经济发展”(
WRI,1993)[10]
。
这些定义虽然从不同角度揭示了可持续发展的
经济属性和经济特征
,但是国内外研究人员普遍认
为这些定义存在欠缺
,缺乏可操作性。任保平认为
根据布伦特兰定义可以推论得出可持续发展是一种
没有代价的发展
,事实上人类活动不可能不对生态
环境构成危害
,经济发展不可能没有代价
,这种定
义造成了人们对可持续发展的期望太高
,难以在实
践中操作(任保平
,2003)。[11]
格拉斯拜(
Glasby)
认为
,目前可持续发展的概念是一个幻想
,与当前
人类在地球上的活动毫不相干(
G1
P1
Glasby,
2002)。[12]
31可持续发展模式的系统本质
可持续发展模式指可持续发展的实施途径
,其
理论需从人类社会发展的系统性与动态性方面探
讨。(姚愉芳
,贺菊煌等
,1998)。[13]
按照系统科学和系统工程观点
,可持续发展系
统是一个具有高度复杂性、不确定性、非线性的开
放复杂系统。因此
,多因素、多措施的综合协调与
优化
,集约型经济增长是实现我国可持续发展的重
要途径和必要条件(樊重俊等
,1997)。[14]
发展是硬道理
,而发展速度是建立在高效益的
基础之上的
,追求效益的根本途径是提高效率
,集约化是系统化的高级形式(王浣尘
,1998)[15]
。
41系统动力学方法是进行可持续发展实证研
究的有效方法
可持续发展要求人们把人口、自然资源、生态
环境、经济和社会作为一个有内在联系的动态复杂
系统
;根据可持续发展的抽象的定义很难对其进行
定量的研究
,而人口、资源、环境、经济、科技等
每一部分都是一个复杂的系统
,它们相互作用所组
成的社会系统更是一个复杂的信息反馈系统
,这样
复杂的系统很难用一般研究社会经济问题的数学方
法进行研究(许庆瑞等
,2004)[16]
。
系统动力学是规范的模型
,被称为社会经济系
统的实验室。规范的模型便于人们清晰地沟通思
想
,进行对存在问题的剖析和对政策实验的假设
;
便于处理复杂的问题
,能可靠地把任何隐含的凌乱
与迷津追索出来
,而不带有人们言词上的含糊、情
绪上的偏颇或直观上的差错。系统动力学的建模过
程便于实现建模人员、决策者和专家群众的结合
,
便于运用各种数据、资料、人们的经验与知识
,也
便于汲取、融会其他学科理论的精髓(王其藩等
,
2004)[1]
。
三、应用系统动力学方法进行可
持续发展研究的新进展
11国际层次
在国际层次上
,除了上世纪
70年代至
90年代
期间
,福雷斯特教授及其学生梅多斯关于世界模型
的研究之外
,目前系统动力学模型及方法主要用于
全球气候变化领域的问题研究。当前用来诠释气候
变化政策的许多能源—经济—气候模型有一个共同
的特点
,即基于经济优化和均衡的假设。与之相
反
,着重于能源经济交互作用的系统动力学模型着
重于非均衡动态
,利用其行为决策规则和明晰的资
本、劳动力、资源等的流位流量关系来诠释问题。
21国家层次
王艳等建立了中国可持续发展系统动力学仿真
模型的社会部分
,包括人口、教育、保健、营养和
科技投入等模块(王艳等
,1998)[17]
。
吴叶君等建立了中国可持续发展系统动力学仿
07经济理论与经济管理
2005年第
1期
真模型的能源模块
,包括矿物燃料生产、矿物燃料
投资、能源需求、电能需求及生产、核能生产和可
再生能源等子模块
,建立起了主要模块的结构和主
要变量关系
,最后给出了主要变量的总体模拟预测
结果(吴叶君等
,1998)。[18]
31区域层次
肖广岭研制了长白山生态环境保护与可持续发
展系统动力学模型
,把长白山地区的人口、自然资
源、生态环境、经济和社会作为一个有机整体
,作
为一个复杂的时变系统
;根据此系统中子系统及其要素之间的相互关系
,建立系统动力学模型
,在此
模型上进行了多种模拟实验。(肖广岭
,1997)。[19]
41当地层次
孙希华等建立了济南可持续发展对策研究系统
动力学模型。整个模型是以城市发展综合评价一级
子系统为框架
,对城市发展中的各种主要因素的反
馈关系加以提炼和精简
,找出城市发展中的限制因
素和增长因素
,形成系统动力学要求的各种反馈关
系(孙希华等
,1996)。[20]
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3)
(责任编辑
:杨万东)
17