基于“十二五”规划目标的工业内部结构优化模式

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摘要： 通过物质流分析与系统动力学方法，深入研究铜陵市“十一五”期间工业系统资源消耗与污染排放特征，经济发展对生态环境压力，构建其“十二五”规划目标的工业内部结构优化模式，以期在未来经济活动中，指导经济与环境协调发展，指导矿产资源、能源利用规划及环境保护规划的制定。

Abstract: Through the material flow analysis and system dynamics method, the in-depth study of resource consumption and pollution discharge characteristics of industrial system in Tongling City during the "Eleventh Five-Year" Plan, and the pressures of economic development on the environment are conducted, and the internal industrial structure optimization model based on "Twelfth Five-Year" Plan is to be set, in order to guide the coordinated development of economy and environment and the development of mineral resources and energy planning and environmental protection planning in the economic activities in the future.

关键词： 规划；工业内部结构；优化模式

Key words: planning；the internal industrial structure；optimization model

中图分类号：F20 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）16-0012-02

作者简介：任克秀（1966-），女，安徽铜陵人，学士学位，高级工程师，主要研究方向为环境规划。

0 引言

物质流账户体系能够定量表述经济系统与自然系统之间的物质交换，测度输入、流出以及留于经济系统中的物质量，能够客观地反映经济系统的代谢规模，既体现了经济活动创造的物质财富，又体现了经济活动对生态环境造成的压力[1]。系统动力学（System Dynamics，SD）是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题交叉的综合性学科[2]，它适用于经济与环境关系中分析涉及范围广泛、关系复杂、影响因素众多等特点问题，可以充分运用于揭示城市发展过程中经济增长及环境保护协调发展机制的研究。本文结合物质流分析与系统动力学方法，深入分析资源型城市铜陵市的资源、能源、环境及产业发展的相互影响与制约关系。

1 研究方法

目前的物质流分析多集中在区域层面和产品层面，基于工业层面的研究较少。工业系统是社会经济发展中起决定性因素的系统之一。美国经济的持续发展与其工业内部结构变动带来的一定经济效应息息相关[3]。目前我国的工业化处于中期阶段的上半期，但产业结构偏差和工业结构升级缓慢，影响了工业化中经济的持续增长和增长质量的上升[4]。铜陵市总体定位和发展历程决定其工业结构主要以金属和非金属矿采选、冶炼及压延加工业为主。这种依赖资源的工业结构，形成资源、能源高消耗，对生态环境高污染、高破坏的特点；同时处于产业链的上游，与长江三角洲的现代制造业和高新技术相比，资源和能源投入大，产品的附加值低。基于工业层面的物质流分析能够清晰地将资源在工业系统中的转化过程展示在决策者面前，为资源、环境规划的制定提供分析基础。将系统动力学用于资源、环境问题的分析实践并不少见，史学义等（2008）[5]应用系统动力学方法编制了煤炭城市转型模型，并对资源枯竭城市长期发展进行了预测。汤洁等（2005）[6]以吉林省大安市为例，采用系统动力学方法，开展了农业生态环境规划的方针研究，并经过模型调控对比，提出了适合经济发展的最佳方案。但是，基于资源规划与环境规划目标的物质流分析思路与系统动力学的结合研究并不多见。自然资源是一个国家（地区）国民经济和社会发展的重要物质基础，一个可持续发展的社会有赖于资源持续供给的能力[7]。本研究致力于通过调控物质流分析中的资源投入端为矿产资源和能源规划提供可资参考的研究思路，同时结合投入端调控物质流分析中的输出端为环境规划的编制提供可供利用的研究借鉴。

2 研究问题

2.1 工业内部结构分析 黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、化学原料及化学制品制造业、纺织业、电力、热力的生产和供应业共6大行业是铜陵市工业发展的支柱行业，2009年占全市工业总产值的80.64%。图1显示2005~2009年间除纺织业产值呈缓慢下降趋势外，其余行业尤其是有色金属冶炼及压延加工业产值呈现大幅上升趋势，并成为铜陵市经济发展中举足轻重的行业巨头。

2.2 资源消耗强度分析 根据物质流分析结果，铜陵市资源投入分为矿产资源投入和能源投入，主要有铁原矿、铁成品矿、铜矿、水泥、原煤[8]，本研究选取铁原矿、铁成品矿作为黑色金属冶炼及压延加工业矿产资源消耗强度的分析指标，选取铜矿作为有色金属冶炼及压延加工业矿产资源消耗强度的分析指标，选取水泥作为非金属矿物制品业矿产资源消耗强度的分析指标。研究采用包含原煤消耗的标准煤指标作为6大行业能源消耗强度分析指标。由表1可知，黑色金属冶炼及压延加工业矿产资源消耗强度的变化幅度最显著，由2006年10.41吨铁/万元下降至2009年的1.90吨铁/万元，物质生产力大大提高。6大行业中，非金属矿物制品业的能源消耗强度虽呈现缓慢下降趋势，但仍属于能耗最高的行业，4年持续在5.0吨标准煤/万元的水平上下波动。而给铜陵市带来高产值的有色金属冶炼及压延加工业能耗位于6大行业之末，4年平均水平仅有0.11吨标准煤/万元，体现了其节能成效。

2.3 污染排放分析

2.3.1 各行业SO2排放情况 图2所示，2006~2009年间，铜陵市各行业SO2排放量存在显著差异，主要来自有色冶炼和电力，其中除有色冶炼与纺织印染呈下降趋势外，其余4大行业均呈上升趋势，主要原因是其产能扩张抵消了部分减排效益。

2.3.2 各行业COD排放情况 化工行业COD排放量于2006年以后增长迅速，与其产值同步，说明有效遏制化工行业COD不断攀升是铜陵市“十二五”期间水污染控制的重要任务。

2.3.3 固废产生与综合利用情况 铜陵市工业固体废弃物主要包含冶炼渣、磷石膏、粉煤灰、炉渣、尾矿、煤矸石6部分，其中尾矿占据了总量的一半以上，至2009年，除尾矿外，其余主要工业固体废弃物综合利用率达到100%，磷石膏利用量大于其产生量。提高工业固体废弃物的资源综合利用率是减少其排放的根本途径。

3 工业内部结构优化模式

根据上述分析，构建铜陵市工业系统优化流图如图4。

主要行业资源总投入与直接物质投入指标DMI相对应，主要行业工业总产值与经济系统指标GDP相对应，主要污染物排放与区内加工排放指标DPO相对应。通过调控资源投入量、资源利用效率、能源利用效率、行业污染排放系数以及固废综合利用率，得到不同情境下的主要行业资源总投入、主要行业工业总产值、主要污染物排放预测值，得出矿产资源利用、能源消耗以及污染治理的最优方案，以此指导矿产资源、能源利用及环境保护规划的制定，协调资源、环境的可持续发展，将主要污染物排放控制在“十二五”规定的总量控制范围内。

4 政策含义

调控资源投入量、资源利用效率、能源利用效率、行业污染排放系数以及固废综合利用率具有如下政策含义：

4.1 提高矿产资源综合利用水平 一是提高综合开发与合理利用共生、伴生矿技术；二是回收和合理利用生产过程中产生的废渣、废水（废液）、废气、余热、余压；三是提升回收和再生利用社会生产和消费过程中的各种废弃物的水平。

4.2 强化结构性减排 由“十一五”期间主要依赖工程减排向工程减排、结构减排齐头并进。政府应积极引导、政策扶持，推进企业技术升级和转型发展。大力发展循环经济，转变经济发展方式，控制高耗能、高排放产业增长。加快淘汰落后产能，优化升级产业结构，着力从结构调整上实现节能减排。加快发展低碳经济，推动全市经济发展进入创新驱动、内生增长的轨道。进一步优化经济发展环境，将节能减排与结构调整、技术进步等相结合，有计划、有步骤地对高耗能、高污染企业实行『关停并改转。

4.3 分行业污染治理 在筛选出高SO2、NOx、COD、氨氮排放的主要行业基础上，针对不同行业采取不同污染治理措施。如若致力于削减水泥行业的SO2、NOx排放系数，必须结合水泥行业自身特点，严格执行国家产业政策淘汰落后产能，同时逐步开展水泥业脱硝示范工程建设。

总之，基于“十二五”规划目标的工业内部结构优化模式具有一定的理论意义和实践意义。将矿产资源规划、能源利用规划与环境保护规划集中到工业系统中进行考量，有效避免了城市综合规划范围过大、针对性不强的弱点，将工业系统中的资源子系统、能源子系统和环境子系统有机联系，能够更为客观地反映政策的实施成效，并能为政策的进一步推进与实施作出具有参考意义的判断。

参考文献：

[1]王青，刘敬智，顾晓薇等.中国经济系统的物质消耗分析[J].资源科学，2005，27（9）：2-7.

[2]王其藩.系统动力学[M].（修订版）.北京：清华大学出版社，1994.

[3]景跃军，沈诗杰.美国第二产业内部结构演变趋势及经济效应研究[J].人口学刊，2005，（5）.

[4]郭克莎.中国工业化进程、问题与出路[J].中国社会科学，2000，（3）.

[5]史学义，海国治，郭嗣宗.资源型城市转型与可持续发展系统动力学模型[J].煤炭工程，2008，（2）：90-94.

[6]汤洁，佘孝云，林年丰.吉林省大安市生态环境规划系统动力学仿真模型[J].生态学报，2005，29（5）：1178~1183.

[7]吴叶君，王艳，黄振中等.中国可持续发展系统动力学仿真模型――能源部分[J].计算机仿真，1998，15（1）：11-13.

[8]王义琛，王远，吴小庆等.矿产资源型城市可持续发展状况评价[J].煤炭经济研究，2010（9）：34-39.