'

Тема 12. Эколого-экономические модели

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Тема 12. Эколого-экономические модели Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск». Пример субмодели эволюции экосистемы. Модель нагрузки на окружающую среду со стороны сельскохозяйственного предприятия. Учёт экологических факторов в модели II и III сфер АПК. © Н.М. Светлов, 2006


Слайд 1

Эколого-экономические модели 2 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» Цель моделирования – обеспечить сбалансированность ресурсов на уровне национальной или региональной экономики при стратегическом планировании природоохранных мероприятий Метод – математический анализ по схеме «затраты-выпуск» Форма представления моделируемой системы – система, не обладающая свободой.


Слайд 2

Эколого-экономические модели 3 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» Переменные: x1 – объёмы выпуска в каждой отрасли (т); x2 – объёмы переработки загрязняющих веществ (т); Баланс ресурсов, т: x1 – A1x1 – A2x2 = y1 Баланс загрязняющих веществ, т: A3x1 – x2 = y2 Добавленная стоимость, тыс.руб.: c1x1 + c2x2 = v Параметры: A1 – квадратная матрица (порядка n) затрат каждого ресурса в каждой отрасли; A2 – матрица порядка n?m затрат каждого ресурса на переработку каждого из m загрязнителей; A3 – матрица порядка m?n выброса загрязняющих веществ отраслями экономики; y1 – конечное потребление ресурсов; y2 – непереработанные загрязнители; c1, c2 – добавленная стоимость на выпуск единицы ресурса и на переработку единицы загрязнителя; v – совокупная добавленная стоимость. Предполагается, что каждая из n отраслей выпускает один ресурс


Слайд 3

Эколого-экономические модели 4 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» B1 = (b1ji) – прирост интенсивности производства в отрасли i, необходимый для увеличения конечного потребления ресурса j на единицу при условии, что выброс загрязнений не будет увеличен. B2 = (b2ji) – прирост интенсивности производства в отрасли i, за которым последует увеличение выброса j на единицу. B3 = (b3ji) – прирост интенсивности переработки загрязнителей, необходимый для увеличения конечного потребления ресурса j на единицу при условии, что выброс загрязнений не будет увеличен. B4 = (b4ji) – прирост интенсивности производства в отрасли i, за которым последует увеличение выброса j на единицу (обычно это величина отрицательная).


Слайд 4

Эколого-экономические модели 5 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» ? B1 = (b1ji) – прирост интенсивности производства в отрасли i, необходимый для увеличения конечного потребления ресурса j на единицу при условии, что выброс загрязнений не будет увеличен. B2 = (b2ji) – прирост интенсивности производства в отрасли i, за которым последует увеличение выброса j на единицу. B3 = (b3ji) – прирост интенсивности переработки загрязнителей, необходимый для увеличения конечного потребления ресурса j на единицу при условии, что выброс загрязнений не будет увеличен. B4 = (b4ji) – прирост интенсивности производства в отрасли i, за которым последует увеличение выброса j на единицу (обычно это величина отрицательная).


Слайд 5

Эколого-экономические модели 6 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» B1 = (b1ji) – прирост цены ресурса j, необходимый для увеличения добавленной стоимости отрасли i на единицу при неизменной экономической эффективности переработки загрязнителей. B2 = (b2ji) – по абсолютной величине – прирост расходов на борьбу с загрязнителем j, необходимый для увеличения добавленной стоимости отрасли i на единицу. B3 = (b3ji) –прирост цены ресурса j, необходимый для увеличения на единицу добавленной стоимости, создаваемой процессом переработки загрязнителей i. B4 = (b4ji) – по абсолютной величине – прирост расходов на борьбу с загрязнителем j, необходимый для увеличения добавленной стоимости, создаваемой процессом переработки загрязнителей i, на единицу.


Слайд 6

Эколого-экономические модели 7 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» Модель даёт возможность балансировать ресурсы при прогнозируемых изменениях их конечного потребления, поддерживая выброс загрязнений в заданных пределах: например, не допуская их роста вообще или сверх определённого норматива. Пример 1: Если необходимо увеличить чистый выпуск зерна на 10 млн.т при неизменном выбросе загрязнителей, то для этого потребуется: изменение объёмов производства в соответствующих отраслях на 107·b1зерн, где b1зерн=(b1зерн,i); изменение объёмов переработки отходов каждого вида на 107·b3зерн, где b3зерн=(b3зерн,i).


Слайд 7

Эколого-экономические модели 8 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» Аналогичным образом можно балансировать ресурсы при запланированном изменении выброса, например, CO на 3 млн.т. Для этого потребуется (пример 2): изменение объёмов производства в соответствующих отраслях на 3·106·b2CO, где b2CO=(b2CO,i); изменение объёмов переработки отходов каждого вида на 3·106·b4CO, где b4CO=(b4CO,i). Точно так же можно балансировать ресурсы при технологических изменениях например, если при выпуске 70 млн.т зерна расход удобрений на его производство сократится, согласно прогнозу, на 1 кг/т, то это равносильно сокращению конечного потребления удобрений на 70 тыс.т. (см. пример 1); если при выпуске 700 тыс.т мяса выброс метана сократится на 10 м3/т, то это равносильно сокращению выбросов непереработанного метана на 7 млн. м3 (см. пример 2). Плани-руем капиталь-ные вложения Плани-руем капиталь-ные вложения


Слайд 8

Эколого-экономические модели 9 1. Эколого-экономическое моделирование по схеме «затраты-выпуск» Модель также позволяет: определить цены, балансирующие финансы всех отраслей, и потери экономики, обусловленные борьбой с загрязнениями, вычислив (c1|c2)A-1; прогнозировать влияние изменения добавленной стоимости (например, в связи с изменившейся потребностью в капитальных вложениях) на цены; определить влияние ожидаемых изменений в ценах на величины добавленной стоимости в отраслях и, следовательно, на условия воспроизводства при той или иной природоохранной стратегии.


Слайд 9

Эколого-экономические модели 10 2. Пример субмодели эволюции экосистемы Субмодель экосистемы Субмодель экономической системы Переменные, описывающие взаимовлияние двух систем Одна и та же субмодель экологической системы может использоваться в самых разных эколого-экономических моделях. Часто она оказывается самым сложным компонентом эколого-экономической модели.


Слайд 10

Эколого-экономические модели 11 2. Пример субмодели эволюции экосистемы (заимствован с http://mmes.jscc.ru/lab02k/index.html) 1. Модель круговорота углерода в лесном биоценозе A – атмосферный углерод; W – углерод в древесине и корнях деревьев; V – углерод в подстилке; U – углерод в гумусе; P – показатель загрязнения; S – темп возобновления лесных массивов посадками; F – темп вырубки лесов; Q – скорости накопления соответствующих ресурсов углерода.


Слайд 11

Эколого-экономические модели 12 2. Пример субмодели эволюции экосистемы ? (заимствован с http://mmes.jscc.ru/lab02k/index.html) 1. Модель круговорота углерода в лесном биоценозе A – атмосферный углерод; W – углерод в древесине и корнях деревьев; V – углерод в подстилке; U – углерод в гумусе; P – показатель загрязнения; S – темп возобновления лесных массивов посадками; F – темп вырубки лесов; Q – скорости накопления соответствующих ресурсов углерода.


Слайд 12

Эколого-экономические модели 13 2. Пример субмодели эволюции экосистемы (заимствован с http://mmes.jscc.ru/lab02k/index.html и упрощён) Динамика углерода в древесине: dW/dt = QW – QK + S – F QW – скорость накопления углерода в древесине вследствие естественного прироста; QK – скорость разложения биомассы деревьев. Динамика углерода в подстилке: dV/dt = QG + QK – QH – RV QG – скорость накопления углерода в травянистой растительности; QH – скорость разложения подстилки; RV – скорость смыва подстилки; Динамика углерода в гумусе: dU/dt = QH – QA – RU QA – скорость разложения гумуса с выделением углерода в атмосферу (CO2); RU – скорость смыва гумуса.


Слайд 13

Эколого-экономические модели 14 2. Пример субмодели эволюции экосистемы (заимствован с http://mmes.jscc.ru/lab02k/index.html и упрощён) Темп накопления углерода в древесной биомассе: QW / Q0W = [1 + aW (U/U0 – 1) + bW (W/W0 – 1) – ?W P QW/QW0 ] ?(V – V0 ). Q0W – скорость накопления углерода в древесине вследствие естественного прироста в нормальных условиях; U0 – средний запас углерода в гумусе; V0 – запас углерода в подстилке, минимально необходимый для роста древесной растительности; aW – параметр влияния запаса углерода в гумусе на темп его накопления древесной растительностью; bW – параметр влияния объёма углерода, связанного древесной растительностью, на темп его накопления; ?W – параметр влияния загрязнения окружающей среды на темп накопления биомассы; ?(x) = 1 при x > 0, ?(x) = 0 при x ? 0. Аналогичное по смыслу соотношение (без последнего члена) описывает накопление углерода травянистой растительностью. Измеряются непосредственно либо определяются в процессе параметрической идентификации


Слайд 14

Эколого-экономические модели 15 2. Пример субмодели эволюции экосистемы (заимствован с http://mmes.jscc.ru/lab02k/index.html и упрощён) В простейшем случае скорости накопления углерода в компонентах экосистемы можно считать постоянными. По форме аналогичны соотношению для расчёта темпов накопления углерода в древесной биомассе Для достижения большей точности они рассчитываются по соотношениям, зависящим от состояния компонентов экосистемы, в том числе от величины загрязнения P, а также от переменных среды (например, уровень солнечной радиации, годовая сумма активных температур и т.п.). В субмодели могут присутствовать дополнительные ограничения (например, по максимально возможной площади лесов). Требование к субмодели экономической системы, взаимодействующей с данной субмоделью: величины P, S и F, являющиеся входными для субмодели экологической системы, должны зависеть от существенных параметров функционирования экономической системы.


Слайд 15

Эколого-экономические модели 16 3. Нагрузка сельхозпредприятия на окружающую среду За основу берём подходящую модель производственной структуры (долгосрочную или краткосрочную) в зависимости от требуемого периода планирования. Определяем множество контролируемых параметров окружающей среды. Например, {связанный азот; пестициды; метан}. Добавляем в модель соответствующие ограничения. Это подход упрощённый, не учитывающий возможных эффектов взаимодействия. например, снижение продуктивности животных или сортности продукции животноводства из-за токсичности кормов, загрязнённых пестицидами.


Слайд 16

Эколого-экономические модели 17 3. Нагрузка сельхозпредприятия на окружающую среду В модели краткосрочного планирования производственной структуры: Баланс связанного азота, ц: anE1x01 + aE2xn3 ? bE1 Баланс пестицидов, ц: AnE1x01 ? bE1 Баланс метана, м3: aE3xn3 ? bE2 Обозначения: x01 – площади посевов (га); xn3 – содержание животных на различных рационах (кормо-лет) при погодных условиях n; bE1, bE2, bE3 – предельно допустимая эмиссия связанного азота (ц), пестицидов (по видам, ц) и метана (м3); anE1, aE2 – эмиссия связанного азота с 1 га культуры каждого вида при погодных условиях n и за 1 кормо-год содержания животных, ц; AnE1 – эмиссия пестицидов (по видам) с 1 га культуры каждого вида, ц , при погодных условиях n; aE3 – эмиссия метана в расчёте на 1 кормо-год содержания животных на данном рационе, м3.


Слайд 17

Эколого-экономические модели 18 3. Нагрузка сельхозпредприятия на окружающую среду ? Если имеется возможность покупки/продажи квот: Баланс связанного азота, ц: anE1x01+aE2xn3 ? bE1+ xnE1 – xnE2 Баланс пестицидов, ц: AnE1x01 ? bE1+ xnE1 – xnE2 Баланс метана, м3: aE3xn3 ? bE2 + xnE3 – xnE4 Обозначения: xnE1, xnE1, xnE3 – покупка квот на эмиссию связанного азота (ц), пестицидов (по видам, ц), метана (м3) при погодных условиях n. Эти переменные входят также: в неравенство по расчёту текущих производственных затрат в баланс оборотных средств с коэффициентом, равным цене квоты (тыс.руб./ц, тыс.руб./м3). xnE2, xnE2, xnE4 – продажа квот на эмиссию связанного азота (ц), пестицидов (по видам, ц), метана (м3) при погодных условиях n. Эти переменные входят также в неравенство по расчёту выручки от реализации с коэффициентом, равным выручке от продажи квоты (тыс.руб./ц, тыс.руб./м3).


Слайд 18

Эколого-экономические модели 19 3. Нагрузка сельхозпредприятия на окружающую среду ? Источники данных: bE1, bE2, bE3 – устанавливаются нормативно-правовыми актами. anE1, aE2, AnE1, aE3 – по данным научно-исследовательских учреждений; по данным опытных станций; лабораторным методом (при наличии соответствующей технической базы на предприятии). Цена квот, выручка от продажи квот – устанавливается нормативно-правовыми актами; при наличии рынка квот – определяется на основе данных фактических сделок.


Слайд 19

Эколого-экономические модели 20 4. Учёт экологических факторов в модели взаимодействия двух сфер АПК Цель моделирования – определить перспективное направление развития сырьевой базы пищевой промышленности при условии, что экологическая нагрузка со стороны АПК не должна возрастать. Метод: дополнение модели ограничениями по балансу загрязнителей и по выбытию сельхозугодий.


Слайд 20

Эколого-экономические модели 21 4. Учёт экологических факторов в модели взаимодействия двух сфер АПК Выбытие сельхозугодий, га: aEsx1s – xE ? bEs, s?S Переменная xE также входит в уравнение по расчёту совокупной прибыли с отрицательным коэффициентом, равным величине затрат на предотвращение эрозии на площади 1 га. Баланс загрязняющих веществ, тонн: AEsx1s ? AEsi, s?S Обозначения: xE – площадь, на которой предотвращено выбытие почвы за счёт мероприятий по предотвращению эрозии, га. aEs=(aEsi) – среднегодовой размер выбытия сельхозугодий на предприятии i, га. i ? Is – множество предприятий на территории s; s ? S – множество территорий. bEs – среднегодовой (или максимально приемлемый) размер выбытия сельхозугодий на территории s, га. aEs=(aEsie) – среднегодовой выброс загрязнителя e предприятием i, тонн. e ? E – множество загрязнителей. Баланс загрязняющих веществ, выбрасываемых перерабатывающими предприятиями, запишите самостоятельно.


Слайд 21

Эколого-экономические модели 22 Литература Леонтьев В. Воздействие на окружающую среду и экономическая структура: подход «затраты-выпуск» // Экономические эссе. М.: Политиздат, 1990. – с.318-339. Лотов А.В., Петров А.А. и др. Концепция математического обеспечения новых информационных технологий оценки экологических последствий экономических решений. Москва, Переславль-Залесский, 1990. Оленев Н.Н. Модель государственного регулирования экологических последствий экономического роста. М.: ВЦ АН СССР, 1991. Презентация: http://svetlov.timacad.ru/umk1/lek12.ppt


×

HTML:





Ссылка: