楊羽 楊漢兵 西華師范大學(xué)商學(xué)院

一、引言

農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展研究對人類社會(huì)與自然的可持續(xù)發(fā)展，對中國生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有特殊的不可替代的地位，而發(fā)展水平的評價(jià)研究正是其重要的研究工作之一。筆者通過對傳統(tǒng)能值足跡模型的修正，提出了改進(jìn)能值足跡模型并通過實(shí)證研究證明其是一個(gè)評價(jià)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對恰當(dāng)?shù)姆椒╗1]。而本文將在該模型的基礎(chǔ)上再引入系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理，構(gòu)建包括人口、經(jīng)濟(jì)、能值、資源和社會(huì)五個(gè)子系統(tǒng)在內(nèi)的改進(jìn)能值生態(tài)足跡系統(tǒng)繼續(xù)對南充的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行仿真模擬研究，以期進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的評價(jià)方法。

二、模型建立

（一）改進(jìn)農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法建立改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)，如圖1 所示。

圖1 改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)關(guān)系圖

該系統(tǒng)主要由能值、經(jīng)濟(jì)、人口、資源和社會(huì)五個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，用農(nóng)業(yè)太陽能值總產(chǎn)出、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、年末常住人口、可更新資源能值以及化肥的使用量五大指標(biāo)分別對其進(jìn)行衡量。

（二）建立因果關(guān)系圖

基于農(nóng)業(yè)能值生態(tài)足跡系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的分析及其相互之間的因果關(guān)系，以南充市為例，建立改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的因果關(guān)系圖，如圖2 所示。

圖2 農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的因果關(guān)系圖

（三）建立流程圖

根據(jù)上述因果關(guān)系圖以及南充農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立流程圖，如圖3 所示。該流程圖上包含了26 個(gè)變量和常量：狀態(tài)變量7 個(gè)，即改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值生態(tài)足跡、可更新資源存量、總?cè)丝?、農(nóng)業(yè)能值總產(chǎn)出量、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、化肥使用量和肥料養(yǎng)分供應(yīng)量；速率變量8 個(gè)，即能值足跡增長率、可更新資源增長率、人口自然增長率、農(nóng)業(yè)能值總產(chǎn)出增加率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增長率、化肥利用率、化肥利用率變化率及養(yǎng)分供應(yīng)量增加率；輔助變量10 個(gè)，即能值足跡增長量、可更新資源增長量、人口增長量、人口減少量、總?cè)丝谂c目標(biāo)值之差、總?cè)丝谝蜃印⑥r(nóng)業(yè)能值總產(chǎn)出增加量、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增長量、養(yǎng)分供應(yīng)增加量和化肥增加量；常量1 個(gè)，即總?cè)丝诎l(fā)展目標(biāo)。

圖3 農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)流程圖

（四）選取數(shù)據(jù)及構(gòu)建方程

通過南充市農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史數(shù)據(jù)，分析了系統(tǒng)中各變量之間的關(guān)系，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建起了各變量的核算方程。方程中涉及的速率變量，如可更新資源增長率的數(shù)據(jù)源于環(huán)保局的環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)中相關(guān)數(shù)據(jù)的處理而得；肥料養(yǎng)分供應(yīng)增加率則根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域研究學(xué)者的研究成果處理而來；化肥利用率根據(jù)政府農(nóng)業(yè)環(huán)保的相關(guān)政策推算而來；人口自然增長率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值增長率、農(nóng)業(yè)能值產(chǎn)出增加率則主要來源于南充市歷年的統(tǒng)計(jì)年鑒或?qū)δ觇b中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得。

（五）系統(tǒng)仿真模擬

以2007 年為研究基期，取時(shí)間步長為1，運(yùn)用Vensim 軟件進(jìn)行仿真模擬南充市改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)的運(yùn)行情況，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 南充市改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)綜合圖

（六）模型檢驗(yàn)

將系統(tǒng)模擬結(jié)果與實(shí)際真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比誤差分析以進(jìn)行模型的歷史檢驗(yàn)，如表1 所示。表中選取了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)太陽能值總產(chǎn)出、總?cè)丝凇⒖筛沦Y源存量和化肥使用量4 個(gè)狀態(tài)變量2007-2018年十二年間的數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢驗(yàn)，誤差率在-6.93%～6.50%之間，符合系統(tǒng)誤差要求，說明該模型模擬能力較好，基本符合研究系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顟B(tài)，因此可將其作為研究南充市改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展的依據(jù)，如表2 所示。

表1 系統(tǒng)模擬結(jié)果與實(shí)際真實(shí)數(shù)據(jù)的誤差分析

表2 南充市改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展預(yù)測值

三、總結(jié)

運(yùn)用動(dòng)力學(xué)原理，建立模型對南充農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)行仿真模擬，研究表明：首先，模型通過歷史檢驗(yàn)，模擬能力較好，基本符合研究系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可將其作為研究南充市改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展的依據(jù)。其次，運(yùn)行模型發(fā)現(xiàn)南充市2007-2023 年改進(jìn)的農(nóng)業(yè)能值足跡呈逐年上升的趨勢，即未來南充市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源和環(huán)境所承受的壓力將會(huì)越來越大，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)仍處于一個(gè)較低的水平。最后，模型對掌握南充市的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展仍能提供一定的量化依據(jù)和決策參考，為能值足跡模型的修正和生態(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的研究思路。但是，由于數(shù)據(jù)和技術(shù)的局限，在選取農(nóng)業(yè)能值足跡系統(tǒng)測算指標(biāo)時(shí)可能仍存在不足，因此還需后續(xù)進(jìn)一步的研究并對其加以完善。