北京市商品住宅系统动力学模型构建及其在预警中的应用

次贷危机的爆发引起了学术界对房地产风险及预警系统的关注.首先对传统的房地产市场预警方法进行了回顾和分析,然后从系统科学的观点出发通过对商品住宅市场各影响因素的分析构建了北京市商品住宅的系统动力学模型.通过实证仿真研究验证了模型的有效性并利用该模型对不同假设情景下北京市2010年商品住宅市场的主要指标进行了综合模拟预测,为房地产市场综合模拟预警体系提供了一个系统预测方法.     

双寡头竞争环境下的碳配额分配策略研究

考虑碳配额分配策略对具有不同单位产品碳排放水平企业的生产决策影响,构建双寡头竞争环境下的差异化碳配额分配策略.通过建立基于差异化分配策略的古诺模型,研究了各种碳配额分配策略对具有不同单位产品碳排放水平企业的利润、价格、产量和碳排放的影响.分析结果表明,市场规模和单位产品碳排放水平对减排措施的实施效果具有显著影响;"侧重低排企业"的差异性配额分配策略优于其它配额分配策略,该策略能够在减少碳排放的基础上更好地保护低排企业,激励企业积极降低单位产品碳排放水平、更好地应对国际竞争;"侧重高排企业"或"均等"的碳配额分配策略虽能实现减排的目的,但会带来反向激励效用,从理论上验证我国当前策略的恰当和不足.     

中国汽车产业并购整合动态模拟

中国汽车产业并购的核心问题之一是如何提升持续创新能力.将系统动力学与战略地图方法相结合, 构建系统动力学模型,并对主要变量进行模拟分析.模拟结果表明,合理的并购整合方式能够提升持续创新能力; 完善产学研合作机制是提高产学研合作水平的关键;自主品牌销售份额与持续创新能力具有相互促进作用; 提高市场集中度难以提升汽车产业持续创新能力;中国汽车产业的主要影响因素相互协调配合才能有效提升持续创新能力.     

中国煤炭产能系统动力学预测与调控潜力分析

基于中国煤炭产能及其影响因素之间的反馈机制,开展了中国煤炭产能系统动力学预测与调控潜力的研究.研究认为:1)十三.五期间中国煤炭产能仍将持续增长,政策情景下中国煤炭产能2020年将达到46.35亿吨,较之于基准情景减少5.09亿吨;2)政策情景下中国煤炭供过于求的压力显著大于基准情景,2020年供需缺口达到6.46亿吨,其根源在于政策情景下煤炭需求得到了有效控制,而基准情景下煤炭供需缺口的相对减小则是煤炭供需过度增长的结果;3)调控情景下我国煤炭产能在2020年达到44.20亿吨,较之基准情景降低7.23亿吨,落后产能淘汰、煤炭进口限额、煤炭价格管制以及煤炭投资约束是煤炭产能调控的关键.     

系统动力学中的系统思想及其在“碳中和”愿景目标中的应用研究——以交通行业减碳为例

本文对系统动力学及其内含的系统思想进行了理论性回顾与阶段性总结,认为其科学的方法论及强大的系统评估与政策模拟功能,可从理论到实证层面将系统思想与碳中和愿景目标的实践有效地联系起来,发挥指导作用。研究以交通行业减碳为例,基于系统动力学的系统思想与方法论,探讨了系统动力学方法在行业减碳中的应用问题,并从方法论层面,为量化评估国家碳中和愿景下的行业减碳潜力与识别关键减碳因素构建了基于系统思想的分析框架。     

碳配额交易机制下竞争企业低碳技术扩散——基于复杂网络的演化博弈分析

碳配额交易机制被认为是应对全球气候变化最有效的碳减排市场激励手段.为了探究此机制下企业生产、减排和碳交易的最优决策以及低碳技术的扩散度,构建了低碳技术-传统技术两种减排博弈模型,分析各参数对最优决策的影响;同时,以WS小世界网络为载体,设计演化规则,利用数值仿真探索各要素对低碳技术扩散的驱动效应.结果表明:微观层面,碳配额和竞争强度升高对减排水平、碳价格和碳交易量提升无益,但产量与碳配额正相关,与竞争强度负相关.宏观层面,低碳技术的扩散程度取决于企业间竞争强度以及碳配额水平,碳配额的降低以及企业竞争强度的减弱都能够促进低碳技术的扩散.与补贴机制相比,碳配额交易机制可实现经济效益与环境效益的“双赢”,即碳配额交易机制能够促进低碳技术扩散程度并令企业获得更高利润.     

计及需求响应及储能聚合商的分布式农村清洁能源系统运行优化模型

农村能源清洁低碳转型是乡村振兴战略推进和双碳目标实现的关键要素,农村电网作为连接农村能源供需两侧的枢纽,是构建低碳乡村、助力农村地区碳减排的排头兵,搭建分布式清洁能源系统势在必行.本文首先从建设、系统、用户、政策对农村分布式清洁能源系统进行了整体设计;其次,以面向不同用户的系统层为基础,分别构建了常规和鲁棒的分布式清洁能源系统运行优化模型;最后,选取河南某农村为仿真背景,设置多情景量化农村典型日供需低碳化水平;研究结果表明:清洁能源系统具有较好的经济与环境效益;需求响应通过转移用户负荷,促进低碳化水平提高;引入鲁棒随机优化,供能商以降低清洁能源供能量的方式,降低供能风险,但导致低碳化水平降低;储能聚合商通过灵活吸纳清洁能源弃能,能够提高低碳化水平,但受其成本等因素限制,收益较低,应注重从电价等角度给予一定的优惠.     

基于系统动力学的民航CPS网络风险评估

为解决民航信息物理系统网络风险评估中风险的时间依赖性及复杂的耦合效应,以航油自控系统为例,提出一种基于系统动力学与关联分析相结合的评估方法.首先定义系统动力学表达式,利用系统安全状态函数达成评估目标一致性.进一步结合软因素将风险系统划分为网络风险、业务风险、人为风险和管理风险四个子系统,使用轻量级控件规则定义风险耦合,最后使用Vensim进行仿真分析.结果表明,基于系统动力学的网络风险评估方法相比于传统方法更关注风险耦合,评估结果更具有实时性,为解析风险动态演化机制、从根本上降低航油自控系统网络风险提供了科学依据.     

基于发展模式驱动的水安全调控模型研究

近年来人类活动引发的水危机受到社会各界的关注,如何找到解决水安全问题的有效手段成为新的研究热点.运用系统动力学理论建立了社会水循环系统动力学模型,模拟水资源在区域社会系统和水系统之间的转化和消耗过程;从提高水安全保障能力角度,设计了节水农业型、环保工业型和服务业驱动型三种发展模式,并研制了基于发展模式驱动的水安全调控模型;在对区域水安全状态关键指标模拟的基础上,评价在不同发展模式情景下的水安全度,对比给出推荐的调控方案.通过在郑州市的应用发现,设计的七种调控方案均能不同程度地提高水安全度,但采用复合模式方案的水安全度明显高于采用单一模式方案,综合考虑三种模式的方案7是最理想的推荐方案.     

基于信任治理的中国区域碳市场企业违约风险传染阻断策略

企业违约风险制约着中国区域碳市场的可持续发展,亟需寻求风险阻断策略.本文从系统动力学视角出发,运用元胞自动机模型定量化度量了中国区域碳市场内不同类型企业违约风险,然后引入信誉水平和奖惩分担的信任治理规则,构建了违约风险阻断决策模型,探讨了有效控制中国区域碳市场事后违约风险暴露的价格调整幅度和奖惩额度区间。研究表明:基于信任治理的奖惩分担和价格调整策略是控制中国区域碳市场违约风险传染的有效手段,进一步印证了Carson等人关于信任治理的相关结论,也为中国碳市场稳定发展提供了理论和决策支持。     

配额初始分配对跨期碳市场效率的影响研究

碳配额初始分配是碳市场建设与运行的关键环节之一.考察配额初始分配对跨期碳市场效率影响,深刻理解初始分配与储存及借贷间的作用机理,有助于充分发挥二者协同作用,提高跨期碳市场效率.本研究构建了考虑配额分配的两期碳市场效率模型,考察了初始分配对无储存和借贷、单独储存及储存借贷混合三种机制下的跨期碳市场效率影响.理论分析和数值模拟结果表明:无储存和借贷机制下的跨期碳市场有效性严格依赖于初始分配,当初始分配有效,跨期碳市场有效,否则无效.当首期初始配额充足时,单独储存机制下的跨期碳市场有效,跨期均衡价格满足Hotelling规则.当首期初始配额不足时,单独储存机制下的跨期碳市场无效,且第一期价格大于第二期贴现价格.储存借贷混合机制下的跨期碳市场配置有效,跨期均衡价格满足Hotelling规则,且其有效性与初始分配无关.     

区域旅游可持续发展系统的动态仿真

根据可持续发展理念, 构建包含旅游、人口、社会、资源与环境五大子系统的旅游可持续发展系统. 在分析旅游可持续发展系统内部各要素内在关联及动态行为的基础上, 基于系统动力学理论, 建立旅游可持续发展的系统动力学模型. 运用系统动力学建模软件VENSIM, 对西藏旅游可持续发展进行了仿真模拟. 通过对关键要素指标的调控, 提出西藏旅游业应走兼顾环境保护、基础设施投资、专业人才培养、旅游法规制定、旅游企业以及企业员工等要素的可持续发展模式, 为西藏旅游可持续发展的科学管理提供决策依据.     

碳交易机制下的新能源汽车消费选择行为

为促进中国新能源汽车在“后补贴时代”的市场化发展，提出建立面向下游消费者的道路交通碳交易机制以接力补贴政策的退坡。以消费者年均综合成本最小化为目标，建立碳交易机制下的新能源汽车消费选择模型，并计算分析碳交易市场均衡碳价及其影响因素；然后基于福利经济学理论，分析道路交通碳交易机制对社会福利的影响；最后以现实世界中的典型车型作为案例，对模型进行数值验证与情景分析，进而得出相关政策启示。研究结果表明：市场碳价与均衡碳价的关系是影响消费者选择新能源汽车的决定性因素，随着市场碳价不断提高，新能源汽车在碳排放成本方面优势逐渐显现，理性的消费者将更倾向于购买新能源汽车；降低新能源汽车购置成本与电能碳排放因子，可导致均衡碳价下降，进而提高消费者购买新能源汽车的占比；通过合理调控初始碳配额与市场碳价可增加社会平均福利。因此，研究从理论上证明了：引入道路交通碳交易机制可有效驱动消费者对新能源汽车选择行为的转变，促进道路交通低碳转型发展，助力“双碳”目标的实现。     

政府市场规制对企业绿色技术创新决策与绩效的影响

政府市场型规制较高的创新要素配置效率决定了其在促进企业绿色技术创新的优势.为此,对比分析了无市场规制+集中决策(情景1)、无市场规制+独立决策(情景2)、价格型规制+集中决策(情景3)、价格型规制+独立决策(情景4)、竞争型规制决策(情景5)下企业市场最优定价策略和绿色技术创新水平,并计算出了每种情形下的系统废弃物排放量、系统经济效益和系统消费者剩余.借助数值模拟的方法,分析了不同决策情景下,各外生变量对企业绿色技术创新努力水平与创新绩效的敏感性.研究结果表明,市场规制对企业绿色技术创新水平的影响同规制类型和博弈决策类型有关.集中决策情形下,系统废弃物排放量和消费者剩余会降低,系统经济收益增多;在市场规制下,系统经济收益和消费者剩余会升高;在集中决策下,市场规制会降低废弃物排放量,在独立决策下,市场规制会增加系统废弃物排放量,但是无论什么决策类型下,随着市场规制的引入,废弃物排放强度都是处于下降趋势;在竞争型规制决策情景下,系统废弃物排放量和系统经济效益均实现了最小化,但是社会福利达到了最大化.上述分析对于政府进一步优化市场化规制工具也有一定的借鉴意义.     

基于补偿和不可替代因素合成的人因可靠性分析方法

在安全性要求比较高的环境中, 关键操作失误可能会导致灾难的发生, 因此, 评估关键操作的人因可靠性不仅能为系统灾难评估提供依据, 而且有助于改善关键操作人员的训练水平及工作环境. 本文从因素分解及合成的角度研究人因可靠性, 定义补偿和不可替代因素, 创建补偿和不可替代因素状态合成(composition of states of irreplaceable and compensation factors, CSICF)方法. 针对航天器发射工作流程特点, 分析航天器发射人因可靠性因素空间和特性, 构建航天器发射人因可靠性评估模型, 并通过一个模拟实例说明了基于CSICF 的人因可靠性分析方法的可行性.     

基于系统动力学的空管安全风险情景预警决策模型仿真

针对空中交通管制安全风险预警决策呈现的复杂性和非程序性特点,在比较分析系统动力学在预警决策应用方面优势的基础之上,以流图为基础建立起管制安全风险的动力学预警仿真模型;在模型假设和变量边界确定的基础上,确立了管制指挥安全风险因果关系图和空管安全风险系统流图;使用Vensim软件对空管安全风险预测及预控策略优选过程进行模拟仿真,模拟结果验证了当前空中交通运输流量增长这一情景下的风险预警决策过程,有利于空管安全风险管理过程中提高预警效能。     

国际碳期货价格的均值回归:基于EU ETS的实证分析

引入均值回 归理论、GED-GARCH模型和VaR方法,考察EUETS碳期货市场的运行特征.结果发现:不论是2006年的配额事件发生前还是发生后,EUETS的碳交易期货市场的价格、收益、市场波动以及市场风险的变化均不服从均值回归过程,即它们的运动具有发散性,暂时不具有可预测的特性,这主要是由于政治决策、能源价格、股票市场、异常天气等一系列复杂因素的综合作用,导致碳市场效率不高,市场反应过度.国际碳市场的不可预测给我国CDM项目和银行理财产品的收益带来了显著影响.     

基于SD模型的水生态承载力模拟优化与例证

提出了系统动力学和投影寻踪法的水生态承载力模拟和优选方法,以常州市为例进行实证研究. 采用情景分析法,从节水和污染控制方面,设计了零方案,节水方案,污染控制低方案,污染控制中方案和污染控制高方案等5个情景方案. 通过Vensim DSS软件建立SD （system dynamics）模型和模拟仿真平台,模拟了2020年常州市水生态承载力,得到5种情景方案的模拟结果. 采用遗传投影寻踪法,对5种情景方案进行优选,推荐方案为污染控制高方案,在该方案下,2020年常州市可承载的人口数量为481万人,GDP总量可达到6094亿元,相应的水资源开发利用率为48.8%,最大水环境容量利用率为100%,要达到以上水生态承载力目标,必须提高水资源利用效率,降低重点污染行业增长速度,增加污水治理投资金额,提高污水处理率等. 研究结果为评估水生态承载力提供了理论依据,为研究区水生态环境保护和经济社会发展提供了决策参考.     

工程项目风险元传递的系统动力学模型

基于广义项目风险元传递理论, 将导致工程量增加的因素视为风险元, 对工程项目风险元影响的传递情况进行了分析, 运用系统动力学构造出相应的因果关系循环图, 建立了风险元传递的系统动力学模型. 给模型中的变量赋值, 确定变量之间的函数关系, 利用iThink软件进行了模拟仿真. 结果表明: 风险元的发生对工程费用、工期以及质量都会产生不同程度的影响, 而且这种通过项目内部结构的传递影响是随风险元的增加而加速增长的. 另外, 反映项目各要素随时间动态变化的风险元传递模型的结果图能为风险管理及项目管理提供有力依据.     

生态农业规模化经营策略的系统动力学仿真分析

生态农业的规模化经营涉及规模化种植农地的获得、生态养种技术的采纳、生态农产品溢价的实现、环境的可持续性等诸多问题,是一个动态的复杂过程.以银河杜仲生猪规模养殖生态农业系统为例,构建生态农业规模化经营系统动力学模型.基于系统动力学仿真实验方法,对"扩大生态农业系统种植业生产规模、提高生态农业技术水平、完善生态农产品市场"三项生态农业规模化经营策略,设置相应策略参数,通过参数调控实施策略仿真实验.结果表明:扩大种植业生产规模能有效消除规模养殖环境污染,提高农产品竞争力;提高生态农业技术水平,对促进沼气资源的开发利用、降低沼液种植成本具有很好的作用;完善生态农产品市场,是实现生态农产品溢价、提高其社会效益的有效途径,影响着养殖主体开发与流转规模种植农地的决策.最后,基于策略仿真实验结果,针对银河杜仲生态农业系统实际,提出三项具体规模化经营对策.