城市生活垃圾资源化利用的环境经济影响动态模拟

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论文字数:**** 论文编号:lw202331658 日期:2023-07-22 来源:论文网

本文是一篇经济管理论文,本文的动态最优化目标为模拟期内绿色GRP总额最大化。模型包括4个子模型,分别是生活垃圾处理模型,污染治理模型,碳排放模型和社会经济模型。
第一章绪论
1.1选题背景


经济管理论文怎么写

全球气候问题是21世纪最重要的问题之一。随着化石能源的过量使用,大量排放的温室气体开始对世界生态、经济和社会发展产生严重的影响。为减缓温室效应的加剧,世界各国开始在全球范围内实施碳减排政策。2020年9月22日,我国在第七十五届联合国大会上提出了在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和的长期减碳目标。为实现双碳目标,我国全面进入低碳经济时代。生活垃圾处理过程中产生的甲烷和二氧化碳是城市温室气体的重要来源。研究表明,固体废弃物处理是全球第四大碳排放源,数据显示我国2018年生活垃圾处理产生的碳排放占全国总碳排放量的1.04%。随着我国经济的高速发展,人民的消费能力越来越强,相应产生的生活垃圾也越来越多。2019年全国196个大、中城市生活垃圾产量达2.35亿吨,每个城市居民平均每年产生生活垃圾400多千克。目前我国生活垃圾处理环节存在产量多、分类率低、处理技术落后等问题。截止2021年,我国城市生活垃圾无害化处理率已经接近100%,但随着社会的发展,人们对生活垃圾处理的资源化、轻量化等方面提出了更高的要求。落后的垃圾处理工艺会不仅会消耗更多的社会资源,还可能会产生更多的污染物质。我国当前的生活垃圾处理方式中,卫生填埋占比33%,焚烧占比62%,其他处理方式约占比5%[1],与发达国家还有很大的差距。另一方面,垃圾也是资源的一种,厨余垃圾和可回收垃圾中还蕴藏着很高的经济价值。充分利用垃圾的剩余价值不仅能进一步减少污染物质和二氧化碳的排放,还能带来经济回报,对我国经济的绿色发展有重要意义。
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1.2研究目的和研究意义
1.2.1研究目的
政府在推动城市生活垃圾资源化利用进程中,由于垃圾资源化利用涉及的方面多,流程长,在政策的制定上容易出现考虑的不够全面,政策规划不够长远和细致等问题,尤其是在政策实施力度,预期投入情况以及处理工艺选择等方面。以上问题究其根本是对垃圾资源化利用过程缺乏一个全面且详细的认识,为解决这些问题,本文有以下3个研究目的:
(1)构建河北省城市生活垃圾资源化利用环境经济影响动态最优化综合评价模型。模型包括生活垃圾处理模型、污染治理模型、碳排放模型和社会经济模型,详细覆盖了生活垃圾产生、分类、处理、排污、投入产出等全部环节。
(2)进行动态模拟实验。预测不同垃圾分类政策实施强度以及不同垃圾处理工艺组合对河北省环境经济的发展影响,寻求最符合绿色发展目标的政策路径和工艺选择。
(3)为河北省城市生活垃圾资源化利用提供科学的数据支持。
1.2.2研究意义
(1)理论意义
本文整理了国内外先进的理论和技术,结合我国发展现状和社会实际情况,建立河北省城市生活垃圾资源化利用环境经济影响动态最优化综合评价模型。借助LINGO软件动态仿真模拟了不同政策力度和不同工艺组合对河北省经济发展、垃圾资源化利用水平、生态环境、碳排放等方面的影响,为推进生活垃圾资源化利用提供了科学的决策依据。本文构建了生活垃圾资源化利用模型,完善了生活垃圾处理政策和相关技术工艺评价的方法,拓展了动态最优化模型的应用领域,具有一定的理论意义。
(2)现实意义
本文以河北省城市生活垃圾资源化利用为例,通过模拟河北省社会经济系统、生活垃圾处理系统、环境系统和碳排放系统的运行,寻找最符合绿色经济的生活垃圾资源化利用政策和工艺组合,为河北省城市生活垃圾资源化利用提供科学的政策选择和投入分配数据,具有一定的现实意义。同时本研究所构建的生活垃圾资源化利用动态最优化模型可以应用到其他区域,也可以拓展到乡村生活垃圾处理等方面,为后续研究提供了借鉴意义。
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第二章理论基础
2.1环境经济管理相关理论
2.1.1可持续发展理论
1962年Rachel Carson发表环境科普文章《寂静的春天》,书中分析了杀虫剂DDT对整个生态环境带来的损害,该书的出版在当时造成了巨大影响,把环境问题带到公众的视野中。1972年联合国人类环境会议通过了《人类环境宣言》,会议总结内容《只有一个地球》出版。该书以整个地球的发展前景为出发点,从政治、经济和社会等角度分析环境污染对不同国家造成的影响,让人类对地球环境问题的认识上升了一个台阶。同年,民间团体Club of Rome发表《增长的极限》,该报告预言经济发展不可能无限持续下去,自然资源的供给是有限的,随着人口和经济需求的增长,无限制的使用地球的资源、破坏生态环境最终必然会导致世界性灾难的降临。从该报告中延伸出的可持续发展、绿色经济、低碳经济、循环经济等理论在当今已被广泛接受。1980年世界自然保护联盟发表的《世界自然资源保护大纲》中提出,要研究自然、社会、生态、经济以及资源之间的基本关系,以确保全球可持续发展。1987年世界环境与发展委员会发表报告《我们共同的未来》,报告中正式提出“可持续发展”概念,将其定义为“即满足当代人的需要,又不损害后人满足其需要能力的发展”,即后来被社会各界普遍认可的“布氏可持续发展”理念。1992年联合国环境与发展会议通过了《关于环境与发展的里约热内卢宣言》、《21世纪议程》和《关于森林问题的原则声明》3项文件。大会要求与会各国按照会议文件和公约履行环境保护职责,并且要求发达国家承担更多的义务,照顾了发展中国家的特殊情况和利益。大会使全球各国在保护人类未来环境和持续发展的进程上更进一步。
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2.2动态最优化模型构建的理论基础
本文基于物质平衡,以投入产出模型为基础,结合河北省社会经济和城市生活垃圾处理现状,构建河北省城市生活垃圾处理经济环境影响动态最优化综合评价模型,模拟河北省社会经济活动产生的物质流和价值流。并使用多目标最优化的方法求解最具经济性的河北省城市生活垃圾处理对社会经济和环境的影响。
2.2.1物质平衡理论
二十世纪七十年代,尼斯、艾瑞斯和德阿芝出版的《经济学与环境》一书中以热力学第一定律为基础提出了物质平衡模型,其核心思想是:①一个现代经济系统可以被视为由物质加工、能量转换、残余物处理和最终消费四个部门组成,这四个部门组成的经济系统同自然环境之间存在物质流动关系;②如果经济系统是封闭的,没有物质积累,则在一定时间内,进出经济系统的无质量大致相等;③污染物质无法被消除,只能通过更换另一种存在形式;④为减少经济发展对自然的破坏和污染,最根本的办法是提高资源和能量的使用效率以及循环使用率。根据以上核心思想可以得到,物质平衡理论多应用于有限资源配置的相关领域,例如国际贸易[63]、物质转移[64]、资源消耗[65]、合理捕捞[66]、资源分配[67]等。本文模拟了河北省生活垃圾产生和处理流程,各部门之间存在物质流动关系,且系统在一定程度上是封闭的。对于模拟生活垃圾资源在各部门之间的流动,核算资源利用的情况,物质平衡理论是一种简单适用的理论。2.2.2投入产出理论
1936年美国经济学家列昂惕夫在他发表的《美国经济体系中投入产出的数量关系》一文中首次系统的阐述了投入产出理论,以及投入产出表的编制工作以及计算方法。投入产出理论的本质是反映国民经济各部门之间存在生产投入和产品分配之间的平衡关系。第二次世界大战期间,随着美国政府对国家经济的干预和控制加强,政府需要更科学和准确的经济工具,因此投入产出法在这个期间得到了广泛的应用和飞速的发展,同时投入产出法也逐渐引起经济学界的重视。投入产出模型是在投入产出表的基础上,运用线性代数工具建立数学模型,模拟各部门的经济运作,并以此进行经济分析和预测,根据预测结果安排未来的发展计划。
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第三章河北省发展现状概况分析.....................-15
3.1河北省社会经济发展现状.........................-16
3.1.1社会发展现状.....................................-16
3.1.2经济发展现状...................................-16
第四章河北省城市生活垃圾资源化利用环境经济影响动态最优化综合评价模型构建.........................-29
4.1概念模型与基本设定......................-29
4.1.1概念模型......................................-29
4.1.2垃圾分类和收储运设定.....................-30
第五章情景设定、情景分析及最优情景选择.......................-42
5.1垃圾分类政策力度情景分析...............................-42
5.1.1情景设定...............................-42
5.1.2情景分析.................................-42
第五章情景设定、情景分析及最优情景选择
5.1垃圾分类政策力度情景分析
5.1.1情景设定
为模拟不同垃圾分类政策力度对垃圾处理和区域产业发展的影响,确定最优的垃圾分类政策力度,本节设置了六个模拟情景。六个情景放宽垃圾处理工艺的使用,对垃圾分类的年投入资金进行限制,分别将年资金投入总额限制为0、1亿元、3亿元、5亿元、10亿元和无限制,情景设定如表5-1所示。


经济管理论文参考

5.1.2情景分析
(1)社会经济发展影响情景分析
该节将垃圾分类政策和多种垃圾处理工艺引入到模型中进行模拟实验,分别得出以下六个情景中的模拟结果。六个情景中经济总量分别为676160亿元,676175亿元,676213亿元,676235亿元,676248亿元,676251亿元人民币,如图5-1所示。
本节所有情景对垃圾处理工艺未设限制,只分析不同垃圾分类政策实施力度对环境经济造成的影响。基础情景不实施垃圾分类政策,与其他情景相比,基础情景的生产总值最少。
随着垃圾分类前端投入限制的放宽,2017-2030年地区生产总值越来越多。情景一到情景四设置年垃圾分类前端投入分别不超过1亿元、3亿元、5亿元、10亿元,情景五不对垃圾分类前端投入设限。情景一-情景五分GRP总量分别比基础情景多15.25亿元,52.94亿元,74.83亿元,88.05亿元,91.27亿元。通过模拟结果我们可以看出,在以绿色GRP为最优目标的条件下,放宽垃圾分类前端投入限制可以促进经济总量的提升。
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第六章结论及政策建议
6.1研究结论
6.1.1模型研究结论
生活垃圾资源化处理不仅能够提高资源的利用效率,带来经济收益,还可以减少污染物质排放和温室气体排放。为了科学分析生活垃圾资源化处理对社会经济和环境的影响,本文构建了河北省城市生活垃圾资源化利用动态最优化综合评价模型,使用LINGO软件进行仿真模拟实验,模拟器为2017-2030年,共14年。
本文的动态最优化目标为模拟期内绿色GRP总额最大化。模型包括4个子模型,分别是生活垃圾处理模型,污染治理模型,碳排放模型和社会经济模型。生活垃圾处理模型描述了生活垃圾产生与人口和消费的关系、垃圾分类以及垃圾处理过程中垃圾的流向。污染治理模型模拟了生活垃圾处理流程排放的飞灰和渗滤液,并采用虚拟成本治理法核算其治理成本。碳排放模型模拟了生活垃圾处理流程的二氧化碳排放情况,并采用2017年的平均碳交易价格核算其价值。社会经济模型使用投入-产出法模拟各产业资本投入和社会产出之间的关系。
参考文献(略)

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