系统动力学下道路运输业能耗系统分析

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摘要：应用系统动力学方法，分析了道路运输业能耗与国民经济、人口增长量、车辆保有量之间的因果反馈关系，建立道路运输业能耗系统因果关系图，分析主要反馈关系，对促进道路运输业节能减排、绿色发展具有重要意义。

关键词：道路运输业；能耗；系统动力学

中图分类号：X24 文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2015）07-0259-01

一、道路运输业能耗系统分析方法

系统动力学（System Dynamics，简称SD）是由麻省理工学院的Jay W. Forrester教授于1956创立的一门研究系统动态复杂性的科学。它以反馈控制理论为基础，以计算机仿真技术为手段，通过建立反馈环、设定各种变量以及建立相关方程实现系统仿真，主要用于研究复杂系统的结构、功能与动态行为之间的关系。目前，系统动力学的应用非常广泛，已深入到各领域。综上所述，系统动力学方法适用于研究道路运输业能耗系统。

二、道路运输业能耗系统分析

（一）道路运输业能耗与经济发展

道路运输业作为经济系统的重要组成部分，与经济发展关系密切。通过分析道路运输业能耗与经济发展的相互关系，建立因果关系如图1所示。图中箭头表示因果关系，正负号分别表示正反馈关系和负反馈关系。

图1包含了2个反馈环，一个正反馈环，一个负反馈环。从图中可以看出，一方面，随着道路运输需求及供给的增长态势，导致能耗增加，环境污染严重，制约经济发展；另一方面，车辆研发技术和替代能源开发提高，促进道路运输业节能减排，促进区域经济良性发展。

（二）道路运输业能耗与人口增长

道路运输业能耗与人口增长的关系如图2所示。从图中可以看出，随着人口的增长，客货运输需求增加，道路运输业能耗呈增长趋势，导致环境污染加重，有害人体健康，从而又阻碍了经济发展，形成了负反馈关系。

（三）道路运输业能耗与车辆保有量

道路运输业能耗与车辆保有量的因果关系如图3所示。车辆保有量的增加导致能耗增长，燃油价格随能耗增加而增长，最终又抑制了车辆保有量的增长，形成负反馈关系。反馈关系表明，道路运输业能耗与车辆保有量之间是相互制约关系，应该协调、均衡发展，采取一定措施控制车辆保有量的增长，这样才能促进经济的稳定有序发展。

（四）道路运输业能耗系统因果关系图

根据图4的因果关系可得出道路运输业能耗系统主要因果反馈环如下。

1.GDP交通运输业投资运输供给运输需求能耗污染GDP。该反馈环为负反馈环，表明道路运输业能耗与GDP的制约关系。

2.GDP装备技术替代能源能耗交通污染GDP。该反馈环为正反馈环，反映了道路运输业能耗与经济的相互促进关系。

3.GDP运输需求道路运输量道路运输收益GDP。该反馈环为正反馈环，表明了经济发展与道路运输业的相互促进关系。

4.车辆保有量能源消耗量燃油价格车辆保有量。该反馈环为负反馈环，反映了车辆保有量与能耗之间的制约关系。

5.GDP人口总数车辆保有量能源消耗量交通污染GDP。该反馈环为负反馈环，反映了车辆保有量、能耗与经济发展之间的反馈关系。

三、结语

笔者从系统的角度分析道路运输业能耗与内外部影响因素间的因果关系，建立因果关系图，分析主要反馈环。研究结果对解决道路运输业节能减排问题、促进道路运输业绿色健康发展具有重要意义，也为进一步定量分析道路运输业能耗奠定了基础。