长江经济带工业水资源效率的时空分异及动态演进

为提高长江经济带水资源利用效率,促进工业经济增长与水资源协同发展,将水环境污染作为非期望产出,首先基于SBM模型与GML生产率指数测算2005~2015年长江经济带11个省市与上、中、下游3大区域的工业水资源效率与工业水资源全要素生产率,并考察其时空异质性;进而根据工业水资源全要素生产率的分解结果,揭示出各省市工业水资源效率提升的驱动因素;最后,通过构建效率-生产率方阵综合分析各省市水污染防治的优势与不足。结果表明,考察期内,长江经济带工业水资源效率较低,地区差异显著,下游明显优于中上游;技术效率变化和技术进步对全要素生产率提升的影响是负向的,且技术进步是主要障碍;各省市工业水资源绩效呈现"马太效应"特征,落后省市与先进省市之间的差距将拉大。研究成果可为长江经济带发展决策提供参考。     

城市水环境治理效率时空演变及影响因素研究

以湖北省16个市州为例，从非期望产出角度出发，运用DEA-SBM模型对2014～2018年16市州水环境治理效率进行测算，结合GIS空间分析法，探究城市水环境治理效率时空变化特征，采用多元线性回归模型分析城市水环境治理效率的影响因素。结果表明，湖北省城市水环境治理效率呈上升趋势，但不同城市之间水环境治理效率时序变化存在差异；湖北省城市水环境治理效率呈中部地区低，东部、西部地区高的空间分布态势；基础设施水平、环境规制对城市水环境治理效率呈显著正向影响，城镇化水平对水环境治理效率呈显著负向影响。     

中国各省可再生能源电力消纳量对碳排放的影响

以我国可再生能源电力消纳保障机制政策的出台为背景,研究各省（自治区、直辖市）CO2排放与可再生能源电力消纳量之间的关系。研究基于2016年和2017年我国各省的能源、经济、人口等统计数据,测算各省的CO2排放量;通过引入可再生能源电力消纳情况及全社会用电量等因素,对标准STIRPAT模型进行扩展,探究CO2排放量如何受到上述因素以及人口规模、经济水平、产业结构等变量的影响。研究针对2016年和2017年的数据分别进行回归分析,结果表明：① 各省可再生能源电力消纳量的增加使当地的CO2排放量显著降低;② 各省全社会用电量的增长显著提高了当地的CO2排放量;③ CO2排放量与地区生产总值之间存在倒U形关系,即随着经济增长,CO2排放量呈现先增后减的趋势;④ 各省的人口增长与当地碳排放具有显著的正相关关系。在两个年份的模型中,解释变量与各被解释变量之间的关系基本保持一致,部分变量对碳排放的影响程度有略微的不同,但所有自变量系数的显著性和正负均无明显差异。在回归模型的基础上,研究进一步测算了2018年和2019年各省可再生能源电力消纳的变化对当地碳排放可能产生的影响。研究结论证实了我国可再生能源电力消纳保障机制政策在环境改善方面的可行性与有效性,揭示了促进清洁能源电力的利用、提升可再生能源电力在能源消费结构中的占比对绿色发展的必要性与重要性。     

长三角地区工业细分行业碳效率评价及其影响因素分析

由浙江、江苏、安徽和上海组成的长三角地区是国内经济发展高地,同时也是高碳排放区域。研究长三角地区细分行业碳效率特征及其影响因素,不仅对这一地区实现低碳发展目标具有重要意义,也对全国其他地区未来低碳发展具有较为重要的指导意义。利用固定效应随机前沿模型对2014至2019年三省一市37个行业进行了碳效率测算,并对各地区工业碳效率动态变化进行了分析;然后,基于随机前沿模型方法对碳效率影响因素进行了探究;最后,应用不同生产函数形式和去极端值的方式验证了本模型的稳健性。研究结果表明,长三角地区三省一市的高碳效率行业存在明显差异,且主要受行业专业化程度以及环境规制强度的影响,国有资产占比对碳效率的影响在安徽省显著。此外,提高专业化程度是持续推动碳效率水平提高的关键性因素,环境规制能快速推动部分行业提高碳效率,但是无法推动地区工业碳效率的长期进步。     

基于物元可拓模型的区域用水效率控制综合评价

用水效率控制是最严格水资源管理制度的核心内容之一,客观评价其控制实施水平极为重要。在科学界定区域用水效率控制内涵的基础上,分别从农业、工业、生活和生态环境用水的影响机理出发,通过定性和定量分析各行业用水效率的内外影响因素,构建了区域用水效率控制评价指标体系,建立了基于熵值法的物元可拓评价模型,并将其应用于2011~2014年江西省的用水效率评价中。结果表明,江西省综合用水效率呈逐年提高趋势,物元可拓评价法具有实际意义明确,评价结果客观等优点,可为区域用水效率控制实施情况研究提供理论依据。     

基于随机前沿分析的配电网服务质量效率研究

为了解地理和气候因子对配电网的服务质量及效率的影响程度,采用基于Battese和Coelli(BC)模型的随机前沿分析(SFA)法,以我国2007~2010年117个配电网的平衡面板数据为例,分析了地理和气候因子对配电网服务质量效率的影响程度。为避免出现复共线性问题,运用因子分析法减少变量,使其转变为较少数量的复合因子,分别在有无复合因子的情况下评估了BC模型和固定效应模型,从而确定了可观测和不可观测的异质性对效率评估的影响效果。     

淮河流域总用水量与用水结构变化的响应

淮河流域面临诸多水资源问题,研究其总用水量与用水结构变化的响应关系,对优化用水结构、落实流域最严格水资源管理制度具有重要意义。以淮河流域1997～2016年的总用水量和农业、工业、生活用水量数据为基础,采用VAR模型,利用脉冲响应函数,借助Eviews软件,探析淮河流域总用水量与用水结构变动之间的响应关系。结果表明,淮河流域总用水量的变化受农业用水比例变化的影响程度最大;工业用水比例的变化对总用水量的影响存在一定滞后性;淮河流域总用水量与生活用水比例之间呈负响应关系,农业用水比例的变动对总用水量的正向影响比工业用水比例大。通过减小农业的用水比例、调控工业的用水比例、适当加大生活的用水比例等措施,尽量调整、优化淮河流域的用水结构,从而使淮河流域的用水结构更为均衡合理。     

安徽省产业用水结构变化的驱动因子识别与分析

以安徽省2001~2011年近10年来的水资源利用情况为背景,以产业用水结构为研究对象,调查分析了安徽省2001~2011年三大产业用水结构变化的分布特征及其演变规律,在分析安徽省水资源状况、特点及其用水现状的基础上,基于扩展的Kaya恒等式将影响安徽省产业用水结构变化的因素分为经济水平、产业结构、用水强度三个方面,并建立了基于LMDI的分解模型计算各驱动因子的贡献度,最后对安徽省17个地级市产业用水变化的驱动因子进行识别与分析,并根据分析结果提出提高用水效率的指导性建议。     

近十年来湖南省产业结构与用水结构的耦合协调关系

为研究湖南省产业结构与用水结构的协调耦合关系,运用灰色关联度模型寻求湖南省产业结构与用水结构间的互动影响因素,辅之耦合协调度模型,从时空尺度定量分析两者的耦合协调程度及其变化过程。结果表明,湖南省产业结构与用水结构的关联度均在0.5以上,处于高关联水平;从时间上看,湖南省产业结构与用水结构耦合关系可划分为磨合阶段(2007～2009年)、拮抗阶段(2010～2013年)、初级协调阶段(2014～2016年)三个阶段;湖南省14个市州产业结构与用水结构的耦合度在空间分布上差异明显,大致可分为初级协调型(长沙市、株洲市、湘潭市、岳阳市、常德市)、磨合型(益阳市、衡阳市、郴州市、娄底市)、拮抗型(怀化市、永州市、邵阳市)、失调型(张家界市、湘西州)四种类型。研究成果对湖南省产业结构升级及水资源合理配置有一定指导意义。     

基于灰色组合模型的浙江省需水量预测

针对传统需水量预测模型存在的不足,将GM(1,1)模型和灰色Verhulst模型相结合,构建了灰色组合模型,并对模型采用残差和权重分配相结合的二次修正方式进行修正,在分析浙江省1998~2012年用水现状的基础上,利用二次修正后的灰色组合模型预测了2013~2020年浙江省的用水情况。结果表明,在未来的一段时间内,浙江省的需水量增长会逐步加快,尤其体现在居民生活用水和工业用水上。因此,做好工业生产节水工作,加快产业结构调整是今后工作的重点。     

基于鲁棒DEA的新能源电力系统投入产出效率评价研究

针对可再生能源发电大规模接入后的新能源电力系统在规划建设过程中的经济性分析和评价问题,文章提出了基于新能源电网投资与运行收益间非线性关系模型的投入产出效率评价模型,为新能源电力系统建设和投资规划提供有效准确的经济性指导;研究了新能源电力系统中可再生能源发电输电线路、变配电设备等基础设施投入与运行经济效益之间的非线性关系,建立了基于DEA决策算法的产出效率评价模型;针对可再生能源发电波动、政策变化、全社会用电量、线损率、供电可靠率等不确定性对新能源电力系统建设投资收益的影响,建立了考虑综合不确定性的产出效率鲁棒评价模型。采用我国部分省级电网的新能源电力系统投入产出数据样本,对建立的鲁棒DEA投入产出效率评价模型进行仿真验证,结果表明,文章提出的新能源电网投入产出效率评价模型能够对电网的投入产出情况作出较为有效的评价。     

白城地区用水结构演变与用水效益分析

基于吉林省白城市1995～2009年用水量变化,根据信息熵和均衡度的概念分析用水结构的演变趋势,定量计算了农业用水的边际效益,分析水对农业产出的贡献程度。结果表明,白城市用水结构保持在一个低水平的有序状态,用水结构均衡度偏低,水要素对农业产值的贡献占所有投入要素的33.6%,远大于当地农业灌溉水费征收标准。建议白城地区在保证农业生产用水的基础上,增加工业、生活和生态用水,以促进用水系统的稳定性和合理性;同时适度调整农业灌溉水价,提高用水效率,减少农田灌溉的水资源浪费。     

基于BIM的混凝土坝浇筑仿真智能建模方法研究

针对混凝土坝浇筑过程受自然环境、坝体结构、混凝土供应、坝体浇筑入仓手段等众多因素的影响,且各因素之间存在复杂的空间和时间的制约关系,使得目前混凝土坝浇筑仿真建模效率不高的问题,提出基于建筑信息模型(BIM)的混凝土坝浇筑仿真智能建模方法,以直接提取或间接转换的方式将BIM信息和混凝土坝浇筑仿真模型信息联系起来,实现一定程度上的智能建模。实例应用结果表明,该方法缩短了混凝土仿真模型构建时间,提高了模型构建效率和自动化程度,同时也使得建立的模型便于工程设计人员理解。     

数据包络分析法和Malmquist指数在山东省用水效率分析中的应用

山东省水资源紧缺是制约其经济发展的重要瓶颈,从识别山东省用水效率关键因素的角度入手,以年度供水、总投资、用水规模为输入指标,以GDP为输出指标,运用数据包络分析法对该省17个市2011、2012年的用水效率进行分析评价,然后运用Malmquist指数分析了17个市2003~2012年的序列数据。结果表明,济南市、东营市和菏泽市的用水效率相对较高,其他城市相对较低;技术进步是影响山东省17个市用水效率的关键因素,提高用水效率的有效途径是对产业结构的优化;山东省沿海城市的用水效率明显高于内陆城市,东部地区用水效率高于西部及中部地区,其中中部地区的用水效率最低。     

基于模糊集对聚类评价模型的云南省区域水资源用水效率评价

为给云南省15个市(州)实施最严格水资源管理提供技术依据,基于模糊集对聚类评价模型,选择了万元GDP用水量等11项指标构建了区域用水效率评价指标体系,确定了评价标准并计算了各个评价指标值及权重,进而构建集对并计算了15个市(州)的联系度,最终从经济、社会、生态三个方面综合评判了各地的水资源用水效率,并与数据包络分析法的计算结果做了比较。结果表明,利用该模型评判的区域水资源用水效率符合当地实际情况,且计算方便,易于操作、评价结果可行、有效。     

天津市工业用水现状及归因分析

为识别影响天津市工业用水的主要因素,预判多因素影响下天津市工业用水的发展趋势,通过分析近十年来天津市工业用水变化情况,并运用增量分解法定量描述了各因素对于工业用水的影响程度。结果表明,2003年以来对天津市工业用水贡献较大的因素为工业规模和工业用水效率,近10年来因工业规模扩大带来的年均用水增量约7 800×104 m3,因技术改进、实施节水措施等因素带来的年均节水量约7 600×104 m3;2008年以后用水效率提升速度放缓,工业用水量在工业规模的拉动下呈直线上升;工业结构调整对工业用水的贡献较微弱,工业结构调整并未一直向用水量减小的方向进行。     

可变模糊评价模型在城市居民生活用水水价可承受能力分析中的应用

针对现行水价可承受能力计算方法考虑因素较少、承受能力单一的问题,通过考虑城市居民人均可支配收入、供水量、人均用水量3个因素,运用模糊综合评价方法建立了可变模糊评价模型,对辽宁省14个城市居民生活用水水价可承受能力进行了综合评价并划分了等级,获得了合理的水价可承受区间。结果可为辽宁省各城市科学地制定居民生活用水水价提供理论依据,也可为其他省市合理制定水价提供借鉴。     

基于贝叶斯网络的水面蒸发评估模型研究

针对目前水面蒸发模型中对于各因素之间关联性考虑不足的问题,从太阳辐射、平均风速和气温日较差三个角度,选取云层厚度、温度和降雨等十个因素构建了快速评估水面蒸发程度的指标体系,并基于贝叶斯网络建立了水面蒸发评估模型,将该方法应用于白马湖和鄱阳湖的水面蒸发评估,结果表明两湖区水面蒸发损失程度均为中等,验证了该评估模型的有效性...     

内燃机燃烧过程多维模型计算机仿真平台开发及应用

利用喷射、射流破裂、蒸发、油气相互作用、扩散、油滴阻力、油壁相互作用、点火、燃烧、排放、活塞环和缸内流动等子模型综合成多维模型,进行软件设计以构建仿真平台。该平台的输入是缸内几何形状、物理、运动、化学等各种客观因素,输出是反映燃烧过程的热力学、排放、湍流和喷射等大量时空数据与图形。试验表明:仿真平台能准确反映客观物理因素对燃烧的影响规律,仿真结果符合实际,但在不同的工况下,存在不同程度的误差。     

SWAT模型在大尺度流域的应用探索

为检验SWAT模型在大尺度流域径流模拟的应用效果，构建了巴西巴拉那河上游流域分布式水文模型并分析了模型的敏感性参数，利用17个流量站进行模型参数率定和验证。结果表明，土壤蒸发补偿系数和SCS径流曲线数是影响模拟的最敏感参数；对于实测站点密度较大的子流域，模型可以较好地模拟流域径流变化，17个流量站中有11个站的R²值大于0.5;受降水数据不足和土地利用变化等因素的影响，模型验证期表现不如率定期。可见SWAT模型可以作为大尺度流域的径流模拟工具，但模拟精度很大程度上取决于降水数据质量。