电子领域亟需建立政策体系

电子领域亟需建立政策体系

电子信息产业作为新兴行业和高科技行业的代表，已成为衡量一个国家和地区现代化水平的象征。随着电子信息产业的发展也带来一系列环境问题,主要包括大量资源能源消耗以及废弃物排放。本文在详细分析我国电子信息产业生产系统流程的基础上,借助系统动力学原理中的因果链和系统流图,再现生产中各个变量之间的复杂关系,列出相应的动力学模型,完成产业生态效益模型的构建,根据模型运行结果提出相关政策建议以供决策者参考。一、基于系统动力学的电子信息产业开发模型(一)面向实际的建模方法系统动力学,简称SD(SystemDynamic)是由美国麻省理工学院J.W.Forrester教授于50年代中期创立的。系统动力学在建模时借助于流图,其中流位变量、流率变量、辅助变量等都具有明确的物理(经济)意义,可以说是一种面向实际的建模方法。系统动力学是一种以反馈环体现系统内部的因果关系,着眼于整个反馈环的整体效益优化,它是研究宏观直至微观复杂系统的定量方法,是正确认识经济、社会与环境协调发展的科学方法,是在国民经济与社会发展计划中充分考虑环境保护要求的一种有效途径。系统动力学很重要的一个优势,就是由于系统动力学模型的结构是以反馈环为基础,而多重反馈环的存在使得系统行为模型对大多数参数是不敏感的。对数据的不敏感使得在缺少数据的条件下仍可进行研究,但只要选择的参数落在其允许范围内,系统行为仍显示出相同的模式,此时,仍可用SD方法研究系统行为趋势等问题。国外学者已经将系统动力学应用到许多复杂的反馈系统中,通过动态模拟来预测未来的可能发展趋势,或者是一些敏感性分析。(二)变量选取及设定本文构建这个模型的目的是对我国电子信息产业发展的现状进行评估,并根据历史数据预测未来的发展趋势,最终目标是为了优化电子信息产业的生态效益,即最大化地提高工业生产总值,最小化地降低能源消耗,降低废水废气排放,降低固体废物产生。根据对电子信息产业的分析,本文设定变量如下:状态(水平)变量包括工业生产总值,废水达标率,固体废弃物利用率,能源价格,每万吨废水处理费,每万吨固体废弃物处理费。速率变量:工业总产值增长率,废水达标率增长率,固体废弃物利用率提高率,废弃物处理费提高率,价格增长率。辅助变量包括三种废弃物排放量,三种废弃物处理费,能源消耗量。(三)回收处理技术不高我国电子信息产业呈指数状态发展,不但消耗大量的能源,也必将带来工业废水、废气、固体废弃物的大量排放,但是我国现在回收处理技术不高,这不但使我国环境遭受污染,也给工业生态效益造成很大损失。大量废弃物的产生,需要企业支出环保费用,增加生产成本。废旧产品的回收处理,会给企业带来一定量的经济价值,使得生产总值增加。本文借助Vensim软件构建电子信息产业环境影响系统流图如图1所示。(四)工业发展的系统动力学方程1.工业社会影响最大的1.5—工业生产总值公式。工业总产值=INTEG(总产值增长值,初值)方程解释:第N年的工业总产值等于第N-1年的工业总产值加上第N年的工业总产值增加值。方程的初值设定为2005年我国电子信息产业工业总产值26994亿元。以下INTEG方程具有相同的意义,均是将初值设定为2005年的值。2.能源消耗公式能源消耗量=每单位产值能源消耗×工业总产值能源价格=INTEG(价格增加值,初值)3.废水气、固废水处理费用及固废利用率计算废水(气、固)产生量=工业总产值×每单位产值产生废水(气、固)量废水(气、固)处理费用=单位处理费用×废水(气、固)总量单位废水(气、固)处理费=INTEG(废水(气、固)处理费提高值,初值)废水达标率=INTEG(废水达标率增加值,初值)固废利用率=INTEG(固废利用率增加值,初值)工业固废量=固废产生量×(1-固废利用率)4.计算费用复废水处理费用支出。现收费固废处理费用生态效益废弃物处理费用=废水处理费用+废气处理费用+固废处理费用生态效益=固废利用效益-生态效益费用支出生态效益总费用支出=废弃物处理总费用支出+能源费用二、运行模拟模型，并根据结果提出相应的建议(一)模型运行情况我国电子信息产业发展十分迅速,2004年之后产业发展相对很稳定,该模型以我国2004年之后发展数据为依据,设定模型发展模式。设定从2005年开始,以便验证模型的正确性,仿真年限为25年,步长1年。该模型一共运行了五次。(1)完全按照近几年的发展模式模拟;(2)其它不变,假设我国污水治理技术逐年改进,以1%的速度递增模式模拟;(3)其它不变,假设我国固体废弃物综合利用能力逐年提高,以1%的速度递增模式模拟;(4)其它不变,假设我国污水治理技术和固体废弃物综合利用能力逐年改进,均以1%的速度递增模式模拟;(5)其它不变,假设我国污水治理技术和固体废弃物综合利用能力逐年改进,均以1%的速度递增,并且单位固体废弃物利用效益提高模式模拟。(二)提高废水达标率和固体废弃物利用率,有利于进一步改善生态效益,降低费用支出仿真之后可以得出,假设我国电子信息产业的发展速度不变,工业固体废弃物产生量10年以后产生量巨大,如果提高固体废弃物的利用率,在近10年随着生产总值增长工业最终固体废弃物产生量变化不大,但是从长期来看,意义重大,最终固体废弃物排放量有大幅度下降。假设我国电子信息产业生产总值发展速度不变,10年之后会产生大量的废水。如果改进技术提高废水达标率,在近10年随着生产总值增长工业最终废水排放量变化不大,但是从长期来看,与固体废弃物一样意义重大,排放量有大幅度下降。假设我国电子信息产业的发展速度不变,如果单独改进固体废弃物利用率,对最终的生态效益总费用的降低幅度不大,但是单独提高废水达标率,从长远来看对生态效益总费用的降低幅度比较明显。如果同时提高废水达标率和固体废弃物利用率,对近几年生态效益总费用的影响不大,从长远来看降低很明显。如果同时提高单位固体废弃物的利用价值,对进一步降低费用支出的影响不大。假设我国电子信息产业的发展速度不变,如果单独改进固体废弃物利用率,从长远来看对生态效益提高略有改进;单独提高废水达标率,从长远来看对生态效益提高有明显改进,如果同时提高废水达标率和固体废弃物利用率,对近几年生态效益提高不明显,从长远来看改进很明显。如果同时提高单位固体废弃物的利用价值,对进一步改进生态效益的影响不大。综合来说,无论是哪一方面的进步,在短期内对环境的改进影响不大,但是随着电子信息产业的发展,工业总产值呈指数增长,工业废弃物也会随之呈指数增长,长期来看提高废水达标率,提高固体废弃物利用率对改进生态效益有很重要的作用,其中提高废水达标率更为重要。从仿真结果来看,政府在制定鼓励发展电子信息产业的同时,必须十分重视改进电子信息产业生态效益,而生态效益可能在近期内对国家环境的影响不会产生重大影响,但是如果按照现在的发展形势,随着产业的发展生态破坏性也将像产业总产值一样呈指数加剧。而如果重视废弃物处理技术的提高,仅仅依照每年改进1%的速度进步,也将在10年之后产生巨大的改进作用。在技术改进方面,政府可以投资研究废弃物的处理技术,也可以重点扶植龙头企业投入人力和物力来进行研究,再把新技术向相关企业推广。除了提高废弃物利用率,也可以提高企业的资源利用效率,降低废弃物的排放量,这也能够降低最终废弃物的排放量。政府可以制定相关政策例如奖好罚坏,按照不同达标率程度运用不同的处罚手段,或者是企业之间互相带动政策,督促企业自身提高废水达标率,改进废弃物利用率。而在提高废水达标率和改进废弃物利用率两方面,政府更应该重视废水达标率的提高。三、建立和完善工业废弃物处理技术本文根据我国电子信息产业的发展现状,应用系统动力学构建了产业发展对环境影响模型进行仿真,借助Vensim软件预测我国电子信息产业在将来25年的发展对环境造成影响的可能性,从预测结果来看,无论是提高废水达标率还是提高固体废弃物利用率在近期都不会对环境改进起到明显作用,但是长期影响作