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基于sd模型的辽源市经济系统仿真研究 矿业市场的繁荣主要依赖于丰富的矿产资源，其主要产业主要是资源产业。然而，随着矿产资源的积累和减少，矿业市的经济发展必然经历一场巨大变化。经济系统中一个要素的变化就可能引起整个系统的变化,加之矿业城市经济系统本身就是一个十分脆弱的系统,其脆弱性最主要的扰动因素就是资源产业,而资源产业的兴衰则很大程度上取决于矿产资源的存有量[2~6]。目前,中国的绝大多数矿业城市都面临着资源枯竭的困境,如何走出困局实现矿业城市持续、健康的发展是政府面临的一个棘手问题,也是学术界的一项重要课题。只有不断调整系统结构,才能增强产业系统的适应性,故而产业转型是矿业城市摆脱畸形产业结构限制,走向可持续发展的必由之路[9~12]。20世纪30年代,加拿大的地理学家英尼斯(H A Innis)开始从事矿业城市研究,直至20世纪60年代以后,此领域才开始有比较系统的实践尝试和理论探讨[13~16]。资源枯竭型矿业城市产业转型实践中,三种以其典型实践区命名的模式取得了较好的效果,分别是休斯敦模式、洛林模式、鲁尔模式。东北三省是中国矿业城市最为集中的地区,阜新、辽源、大庆等城市的产业转型也取得了一定的效果。然而无论何种模式的产业转型,都是一个逐步发展的动态过程,即对这一过程的当前状态进行正确评价,又对这一过程的未来趋势进行科学的预测,才能够保证矿业城市突破发展的瓶颈,并最终实现其可持续发展。本文运用系统动力学的分析方法,从系统结构分析入手,结合具体的实例——吉林省辽源市,建立模型,对资源枯竭约束下的矿业城市经济系统的发展进行仿真模拟。 1 研究领域和方法 1.1 大力发展煤炭产业,促进区域经济发展 辽源市是典型的矿业城市,煤炭资源是其最主要的矿产资源。其工业结构以重工业为主,重工业中又以煤炭产业为最主要产业,事实上煤炭产业一直是辽源市的主导产业。经过长期的超强开采,辽源市的矿业城市类型处于从中年期向老年期过渡的阶段,特别是1990年以后,辽源市的煤炭产量开始下滑,煤炭资源已经逐步枯竭。从2001年开始,辽源矿业集团积极开发域外煤炭资源,使其煤炭产量又逐年上升。与此同时,辽源市又提出发展新材料产业、新型能源产业、健康产业、装备设备加工制造产业、冶金建材业、纺织产业等6大接续产业,为经济发展注入了新的活力[18~20]。在上述双重因素的作用下,辽源市经济迅速增长,2004~2009年,全市生产总值增速均在20%以上,2010年地区生产总值达到410亿元,同比增长15.6%。第一、二、三产业对全市生产总值增长的贡献率分别为10.0%、66.5%和23.5%。人均地区生产总值为33 167元,同比增长22.1%。 1.2 基于系统动力学的区域产业发展仿真 系统动力学的出现始于1956年,创始人为美国麻省理工学院的福瑞斯特教授,初期主要应用于工业、企业管理,自此系统动力学的应用领域不断扩大,几乎遍及各类系统[21~23]。SD模型可以很好的反馈系统内部要素的相互作用,借助计算机建模,完成对复杂问题的思考与研究,将其应用于中国区域可持续发展一般问题的研究,有着明显的优势和巨大的潜力。 运用系统动力学解决问题主要包含3个步骤:第一,结合系统动力学理论、原理和方法对研究对象进行系统分析,明确系统变量和边界;第二,进行系统结构分析,划分系统的层次与子块,确定总体与局部的反馈机制,建立符合数学规范的模型;第三,对模型进行模拟、分析。本研究利用系统动力学进行区域产业转型及产业发展趋势仿真,在进行具体仿真中,采用SD模型中嵌入CD生产函数的做法,提高了仿真精度,使研究成果具有更大的参考价值。另外,本文采用了钟永光等人提出的入树模型方法,使得系统动力学模型更加明晰,简化了复杂的分析过程,同时也能够避免出现错误的概率。 2 辽源市经济系统的模拟模型 2.1 煤炭产业系统边界的确定 根据模型边界确定的一般原则,首先基于研究目的确定系统的核心状态变量,接下来分析这些核心状态变量受哪些相关状态变量的控制,从而将一些新的状态变量纳入到系统当中,并继续追踪新的状态变量的自变量,一直重复到不必再追究其自变量为止,从而确定了系统的边界。接下来对系统的变量进行整理,处于系统边界之内的变量就是内生变量,系统边界以外的变量就是外生变量。当然无论是边界和变量的确定都要充分考虑研究目的,并以此为准,在保证模型可靠性的基础上对系统的变量和边界不断的调整、精简。根据研究目的,本文将煤炭产业的生产总值及六大接续产业的生产总值作为系统的核心状态变量,之后按前述步骤确定系统的内生变量、外生变量,并最终确定系统的边界。其中系统的内生变量包括煤炭选洗业生产要素、接续产业生产要素、煤炭储量,外生变量包括国内生产总值、人口数、总投资、其它工业产业产值以及由外生变量衍生出来的其它相关变量。 2.