运筹学案例5 环保投资的比重问题.docVIP

运筹学案例5 环保投资的比重问题 问题的提出 《2000年中国的环境》一书对我国2000年的经济发展与环境状况的变化,进行了宏观范围的预测.在预测研究中,以环境战略与国家总的发展战略相协调为指导,确定了今后国民经济计划中环保投资的合理比重.为确定环保投资比重,考人虑了如下几种可供选择的方案: [1] 控制污染和保护环境的资金和措施继续维持在目前的水平上,即按环境保护投资占国民收入的0.5%计算. [2] 按逐步提高环境保护投资在国民收入中的比重,1990年达到1%的水平,以后 一直保持这一水平计算. [3] 按逐步提高环境保护投资在国民收入中的比重,1990年达到1.5%的水平,以后一直保持这一水平计算. [4] 1990年环境保护投资的比重逐步提高到占国民收入的2.5%,然后一直保持这一水平.这样,到2000年,综合污染指数将下降为0.78,环境质量会有较明显提高. 试从上述诸方案中确定出最优方案. 三种多目标决策方法 方法1: 从环境效益和经济效益两个方面进行综合研究. 从环境效益来看,总体模型求得的2000年4个方案的污染指数见表1. 表1 0.5% 1% 1.5% 2.5% 综合污染指数 水污染指数 大气污染指数 固体废物污染指数 1.87 1.9 1.56 2.58 1.25 1.1 1.46 2.3 0.94 0.92 0.8 1.71 0.78 0.8 0.57 1.61 0.5%方案的各项污染指数都最高.到2000年,无论是水、、— 4.5 4.1 2.8 此外,2.5%方案的工农业产值和国民收入也最低.因此,从经济效益的角度来看,2.5%方案是不可取的. [3] 环境经济学认为,评价一项环境规划所需的费用,不能光看投资,应该是投资加 上损失,即社会总费用.按照这种算法,2000年4个方案的社会总费用为表3所示. 表3 2000年4个方案的社会总费用 0.5% 1% 1.5% 2.5% 环保投资(亿元) 72 146 221 371 污染损失(亿元) 1826 1174 926 788 总费用(亿元) 1898 1320 1147 1159 计算表明,1.5%方案的社会总费用最低.根据费用—效益分析的要求,以效益最大或费用最小作为自己的优化目标,则4个方案中,以1.5%方案为最佳. 从环境效益和经济效益两个方面综合权衡,0.5%和2.5%方案都是不可取的,而1%和1.5%方案是可行的.那么,这两个方案中哪个更好呢?从经济指标来看,两者的差别较小,国民收入只差2‰,工农业产值只差0.27%,人均消费基金只差0.18%.但从环境指标来看,两者的差异却是明显的,1.5%方案明显优于1%方案.例如:水指数低0.18,气指数低0.66,渣指数低0.59,污染损失21%.因此,从环保和经济两个目标综合考虑,1.5%方案是4个方案中较优的方案. 方法2: 采用多目标决策的选择法. 列表 指标 方案 污染损失 治理效益 环保投资 国民收入 工农业总产值 0.5% 4855.0 (2.0597) 2422.0 212.7 (4.7015) 42534 80484 1.0% 3863.1 (2.5886) 2422.0 394.1 (2.5347) 42555 80351 1.5% 3283.0 (3.0460) 3016.6 575.3 (1.7382) 42559 80221 2.0% 3147.4 (3.1772) 3113.3 755.2 (1.3242) 42500 80054 2.5% 3008.7 (3.3237) 3210.0 935.0 (1.0695) 42441 79887 表中fij为第i个方案第j个指标的1980,1985,1990,1995和2000年值之和.由于需要求出最大评价值的方案,因此,将越小越好的指标(如污染损失)变换为其倒数,为了方便计算,第1,3个指标分别乘以10000和1000,得到括号中的数值. 计算yij矩阵 指标 方案 污染损失 治理效益 环保投资 国民收入 工农业总产值 0.5% 1 1 100 79.0254 100 1.0% 42.4249 1 41.0116 96.6441 77.9447 1.5% 78.2498 75.7023 19.2272 100 56.3869 2.0% 88.5257 87.8511 7.9425 50.5 28.6935 2.5% 100 100 1 1 1 确定权系数 权数方案 污染损失 治理效益 环保投资 国民收入 工农业总产值 1 2 3 4 0.1667 0.15 0.2 0.1 0.1667