5.2-人为流动规律如何-按产量在线视频

现在我们研讨 物质人为流动具有怎样的规律

仍以追踪法物流分析为例

在前面介绍追踪法物质流动分析基本步骤时

曾设定研究目标 要建立起物质人类服务

与资源 环境间的定量关系

并且弄清优化物质人为流动的途径

以便减少人类活动对环境的影响

第一个目标已经借助追踪法物流分析获得

而第二个目标尚未得到

考虑到人类对环境的影响

可以表达为可持续发展管理一章当中介绍过的

IPAT方程

当引入生态效率的概念以后 又可以表达为ISE方程

也就是说 人类对环境产生的影响I

人类所获得的社会服务S

以及获得这些服务时所采用的技术e

是人类与环境间关系的基本要素

其中 技术要素体现在转换资源

形成社会服务的产业系统中

参见产业系统与人类社会 资源环境间的关系框架

为实现人类与环境间的协调发展

主要战略措施之一就是大力提高技术水平

也就是提高产业系统的生态效率

那么如何才能提高生态效率呢

这要看生态效率具有怎样的变化规律

考虑到我们关注资源消耗和环境污染物排放

两种环境负荷

相应地 生态效率也分成资源效率和环境效率两种

结合我们构建的产业与社会 与环境之间的关系框架

分别取自然资源的消耗数量作为资源负荷

用IR表示

定义消耗单位资源所获得的社会服务量

为产业系统的资源效率 并简化用er表示

选择向环境排放的废物数量作为排放负荷

用IQ表示

定义排放单位数量的环境污染物所对应的

社会服务量为环境效率 用eQ表示

由于资源效率和环境效率将广泛地用于

多层面的管理工作中 为便于应用

简化分别用R和Q表示资源负荷和环境负荷

而对应的资源效率和环境效率也简化

分别用r和q 表示

本节将基于前面获得的物流定量关系

分别研究资源效率 环境效率

以及两者之间的关系规律

从中试图获得优化物质人为流动的基本方法

考虑到不同的物质和不同系统

所提供的社会服务量有不同的表达方式

这里首先以选择产品产量来表示社会服务量

为例进行分析

根据前面所得的产品生命周期流动图 5-2

不难看出 在第τ年产品系统中的自然资源消耗量

环境废物排放量和社会服务量

分别可以表达为数学关系式

其中各参数的数量均以物质M的含量表示

把这些关系分别地代入资源效率的定义式

可整理得到资源效率随各变量的变化关系式 5-1

其中小写字母p是第τ-∆τ年与第τ年的产品产量的比值

称为产量变化比 反映产品产量随各个年份的变化

从式 5-1可见 资源效率随

循环率 产量变化比 排放率三个基本参数变化

可用作资源效率基本规律的表达式

如果按照式5-1作图 可以得到资源效率变化曲线

它是一组随循环率的增长不断上扬的曲线

为了看得更清楚 仅取三条代表性的曲线

一条是产量不变 如图当中的蓝线

第二条线是产量增长 图中的红线

第三条是产量下降 图中的绿线

可见 在其它参数不变的条件下

资源效率随着循环率增长而提高

循环率越大 资源效率增长越快

特别是在循环率较高的区域

循环率稍微提高 就可获得资源效率的大幅提高

这也是

开展循环经济要强调提高循环率的重要原因

而在循环率相同的情况下

代表产量下降的绿线高于代表产量增长的红线

这意味着产量下降较产量增长情况下的资源效率更高

这也就意味着 产量增长快的区域或国家

相比产量增长慢或产量下降的区域

将更难获得较高的资源效率

也意味着经济增长快的区域 资源效率普遍较低

如果改变排放率的取值

比如仅改变线1中的排放率 由0.02改为0.01

则得到橘色的线4

表明其它条件相同的时候

排放率越低 资源效率就越高

所有上述规律 都是指导开展循环经济的理论依据

为了更清楚地看出资源效率随年增长率间的变化关系

假设产品产量随年度以年增长率ρ 线性增长

也就是说产量的变化比可以表达为1-ρ∆Ƭ

将这个式子带入5-1式之后

可以整理得到式5-1a

它是产量线性增长下资源效率的变化规律表达式

对比式5-1a 与式5-1 可见

式 5-1a 中出现了年增长率ρ

和产品的使用寿命∆τ两个参数

而这两个参数在式5-1当中

隐含在了产量变化比p当中

总体来讲 资源效率与

循环率 排放率 产量增长率 产品使用寿命

四个基本参数相关

并可按公式5-1中的数学关系变化

按照类似的方法

可将物流分析获得的环境排放量

替换资源效率当中的资源负荷

整理得到环境效率的变化关系式 5-2

若仍假定产品产量以ρ线性增长

则可进一步得到产量线性增长条件下的

环境效率变化关系式 5-2a

从这两个公式可以看出

环境效率也是与循环率 排放率

产量变化比 或者说 产量增长率 产品使用寿命

几个基本参数相关

并且按公式5-2中的数学关系变化

既然资源效率与环境效率都是与相同的参数有关

就意味着

资源效率与环境效率之间存在着某种特定的联系

如果将式 5-1 5-2 联立 就可以整理得到公式 5-3

从中可见 资源效率与环境效率间的关系

仅仅与产量变化比有关

在产量不变的情况下 资源效率恒等于环境效率

在产量增长的情况下 资源效率恒小于环境效率

反之 在产量下降的情况下 资源效率恒大于环境效率

这主要是由于产品产量的变化引起了产品系统的涨缩

产量增长 产品系统不断地扩张

使得资源索取量大于环境的排放量

因而 资源效率小于环境效率

反之 产量下降 产品系统收缩

资源地索取量小而排放量大

使得资源效率大于环境效率

如果按照式5-3作图

可以得到环境效率与资源效率变化的关系曲线图5-4

可见 环境效率随资源效率的变化

是一簇沿45度对角线对称的曲线

无论产量如何变化

环境效率都随着资源效率的增长而增长

这意味着提高资源效率 环境效率也会得到提高

因此 开展循环经济时 大力地提高资源效率

环境质量也会得到改善

再者还可以看出 产量不变的时候

环境效率恒等于资源效率

产品系统处于一种稳定的平衡状态

产量下降时 环境效率恒高于资源效率

位于左上半区域

而产量增长时 环境效率恒低于资源效率

位于图的右下半区域

在物流关系中

如果产品系统既不消耗任何自然资源

也不向环境排放任何的废物 污染物

那么 人类的产业系统将不对外部的资源环境系统

产生任何影响 将是人类与环境间最理想的关系

这种情况下 基于前面的定量分析

令资源负荷和环境负荷为零

则可以解得 循环率为零 排放率为零

产品产量变化比为1

这意味着

产品系统所有的废料均被回收并循环再生

所有投入生产的物质原料均来自于产品系统的内部

产品的产量维持恒定

若进一步按产品线性增长推算

则可以得到循环率为零 排放率为零

年增长率为零 仍表示产品产量维持不变

并且全部的废物都得以循环再生

这种情况下

将各参数的数值代人图5-2中的各股流动的数量表达式

则原来的图5-2就演变为图5-5

形成了物质在人类社会经济系统中的全封闭循环

是优化物质人为流动的理想模式