武慧榮，姜 珊，王麗麗，張 進(jìn)，沈洪濤；王巍瑾

（東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，哈爾濱150040）

系統(tǒng)動力學(xué)下道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)分析

武慧榮，姜 珊，王麗麗，張 進(jìn)，沈洪濤；王巍瑾

（東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，哈爾濱150040）

應(yīng)用系統(tǒng)動力學(xué)方法，分析了道路運輸業(yè)能耗與國民經(jīng)濟(jì)、人口增長量、車輛保有量之間的因果反饋關(guān)系，建立道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)因果關(guān)系圖，分析主要反饋關(guān)系，對促進(jìn)道路運輸業(yè)節(jié)能減排、綠色發(fā)展具有重要意義。

道路運輸業(yè)；能耗；系統(tǒng)動力學(xué)

一、道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)分析方法

系統(tǒng)動力學(xué)（System Dynamics,簡稱SD）是由麻省理工學(xué)院的Jay W.Forrester教授于1956創(chuàng)立的一門研究系統(tǒng)動態(tài)復(fù)雜性的科學(xué)。它以反饋控制理論為基礎(chǔ)，以計算機仿真技術(shù)為手段，通過建立反饋環(huán)、設(shè)定各種變量以及建立相關(guān)方程實現(xiàn)系統(tǒng)仿真，主要用于研究復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與動態(tài)行為之間的關(guān)系。目前，系統(tǒng)動力學(xué)的應(yīng)用非常廣泛，已深入到各領(lǐng)域。綜上所述，系統(tǒng)動力學(xué)方法適用于研究道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)。

二、道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)分析

（一）道路運輸業(yè)能耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展

道路運輸業(yè)作為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的重要組成部分，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系密切。通過分析道路運輸業(yè)能耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相互關(guān)系，建立因果關(guān)系如圖1所示。圖中箭頭表示因果關(guān)系，正負(fù)號分別表示正反饋關(guān)系和負(fù)反饋關(guān)系。

圖1道路運輸業(yè)能耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展

圖1 包含了2個反饋環(huán)，一個正反饋環(huán)，一個負(fù)反饋環(huán)。從圖中可以看出，一方面，隨著道路運輸需求及供給的增長態(tài)勢，導(dǎo)致能耗增加，環(huán)境污染嚴(yán)重，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展；另一方面，車輛研發(fā)技術(shù)和替代能源開發(fā)提高，促進(jìn)道路運輸業(yè)節(jié)能減排，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展。

（二）道路運輸業(yè)能耗與人口增長

道路運輸業(yè)能耗與人口增長的關(guān)系如圖2所示。從圖中可以看出，隨著人口的增長，客貨運輸需求增加，道路運輸業(yè)能耗呈增長趨勢，導(dǎo)致環(huán)境污染加重，有害人體健康，從而又阻礙了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，形成了負(fù)反饋關(guān)系。

（三）道路運輸業(yè)能耗與車輛保有量

圖2 道路運輸業(yè)能耗量與人口增長

道路運輸業(yè)能耗與車輛保有量的因果關(guān)系如圖3所示。車輛保有量的增加導(dǎo)致能耗增長，燃油價格隨能耗增加而增長，最終又抑制了車輛保有量的增長，形成負(fù)反饋關(guān)系。反饋關(guān)系表明，道路運輸業(yè)能耗與車輛保有量之間是相互制約關(guān)系，應(yīng)該協(xié)調(diào)、均衡發(fā)展，采取一定措施控制車輛保有量的增長，這樣才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定有序發(fā)展。

圖3 道路運輸業(yè)能耗量與車輛保有量

（四）道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)因果關(guān)系圖

根據(jù)圖4的因果關(guān)系可得出道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)主要因果反饋環(huán)如下。

圖4 道路運輸業(yè)能耗系統(tǒng)因果關(guān)系圖

1.GDP↑→交通運輸業(yè)投資↑→運輸供給↑→運輸需求↑→能耗↑→污染↑→GDP↓。該反饋環(huán)為負(fù)反饋環(huán)，表明道路運輸業(yè)能耗與GDP的制約關(guān)系。

2.GDP↑→裝備技術(shù)↑→替代能源↑→能耗↓→交通污染↓→GDP↑。該反饋環(huán)為正反饋環(huán)，反映了道路運輸業(yè)能耗與經(jīng)濟(jì)的相互促進(jìn)關(guān)系。

3.GDP↑→運輸需求↑→道路運輸量↑→道路運輸收益↑→GDP↑。該反饋環(huán)為正反饋環(huán)，表明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與道路運輸業(yè)的相互促進(jìn)關(guān)系。

4.車輛保有量↑→能源消耗量↑→燃油價格↑→車輛保有量↓。該反饋環(huán)為負(fù)反饋環(huán)，反映了車輛保有量與能耗之間的制約關(guān)系。

5.GDP↑→人口總數(shù)↑→車輛保有量↑→能源消耗量↑→交通污染↑→GDP↓。該反饋環(huán)為負(fù)反饋環(huán)，反映了車輛保有量、能耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的反饋關(guān)系。

三、結(jié)語

筆者從系統(tǒng)的角度分析道路運輸業(yè)能耗與內(nèi)外部影響因素間的因果關(guān)系，建立因果關(guān)系圖，分析主要反饋環(huán)。研究結(jié)果對解決道路運輸業(yè)節(jié)能減排問題、促進(jìn)道路運輸業(yè)綠色健康發(fā)展具有重要意義，也為進(jìn)一步定量分析道路運輸業(yè)能耗奠定了基礎(chǔ)。

［責(zé)任編輯：紀(jì)姿含］

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1005-913X（2015）07-0259-01

2015-04-15

2014年度東北林業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目（201410225091）；東北林業(yè)大學(xué)教育教學(xué)研究課題（DGY2014-25）；黑龍江省教育廳科技研究項目資助（12543017）

武慧榮(1980-)，女，山西夏縣人，講師，研究方向：交通運輸規(guī)劃與管理。