文档介绍：系统动力学应用于环境保护中的分析
摘要:系统动力学是一门研究信息反馈的科学,也是一门认识系统问题与解决系统问题交叉的综合性新科学。系统动力学能够将系统内的各个因素有效地组织起来,并对它们之间的相互作用与关系进行全面的分析,从而为科学判断提供有力的依据。因此,将系统动力学应用于环境保护中对实现环境的可持续发展有着非常重要的意义。文章将从系统动力学在水资源保护、固体废物管理、环境影响评价、土地资源利用与规划、生态环境保护等几个方面的应用进行分析,对系统动力学在环境保护中的应用进行探讨。
关键词:系统动力学;环境保护;水资源;固体废物;土地资源
中图分类号:x1 文献标识码:a 文章编号:1009-2374(2012)31-0023-03
随着经济的快速发展,其所带来的环境问题也越来越多,而这些环境问题也成为了国家与地方政府关注的焦点。系统动力学(system dynamics,sd)是1956年由美国麻省理工学院的forrester教授所创立的,其是一门研究信息反馈的科学,也是一门认识系统问题与解决系统问题相互交叉的综合性科学。系统动力学主要是将计算机模拟技术作为主要手段,通过功能分析,对复杂动态反馈性系统问题进行研究与解决的一种仿真方法。系统动力学是一种适合进行动态预测与政策影响分析的方法,其可以有效地将系统内的各个因素组织起来,并对它们之间的关系进行全面的分析,从而为科学决策提供依据。因此,将系统动力学应用于环境保护中对实现环境的可持续发展起着很重要的意义。
1 系统动力学的特点与优势
系统动力学能够从宏观和微观两个方面入手对所研究的整个系统进行综合的分析,而其主要特点则是能够对系统的结构——功能进行模拟分析。一般系统动力学所研究的对象是整个开放系统,而在进行该类系统的研究时,其主要是从微观结构入手,研究分析系统内部元素之间存在的因果关系以及反馈环的动态行为,然后利用分析结果将系统的基本结构构造出来,最后再应用计算机技术根据其基本结构构建一个相互作用的流图与仿真模型,采用该模型模拟不同因素可能对系统造成的影响,根据模拟结构制定不同的决策方案,最终达到有效地调控系统的目的。
由于系统动力学的建模方法与模拟语言较为成熟,因此在应用过程中和其他的方法相比则具有很多优势:能够解决高阶次、非线性、多重反馈以及复杂时变等系统问题;能够明确地体现出系统内部与外部因素之间的关系;能对系统进行动态模拟以及战略性的研究,对系统的行为以及发展趋势进行分析;其使定性分析与定量分析实现了统一;其能进行长期性与周期性仿真,即使数据不多,仍能进行研究;其有专用的模拟软件,因此操作更方便、容易。
2 系统动力学应用于环境保护
系统动力学作为一种系统分析和仿真的方法,目前其在国内外的环境中已经被广泛地应用,而且取得了一定的成绩。下面我们将简单地分析其在环境保护中的某些领域的应用。
在水资源保护中的应用
水资源是人类赖以生存的重要资源,而随着水污染情况的加剧,水资源的保护则越来越重要。水资源的保护是一项系统的工程,要想水资源的污染情况好转,则必须加强水污染处理、再生水回用等方面的探索与研究,同时,督促人们保护环境。系统动力学在水污染保护中的广泛应用大约是从20世纪80年代末开始的,国内外学者均对系统动力学在水资源保护中的应用进行了研究。如国外学者simon