碳减排“时-空-效-益”统筹理论:IV.收益统筹

面对巨大的气候变化损害以及高额的减排行动成本,如何在多时期、多主体框架下统筹经济发展与减排行动,协同推进发展与减排,成为全球气候治理中的关键议题。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,构建了收益统筹理论。该理论在综合集成时间统筹、空间统筹、效率统筹相关理论与方法基础上,以最优经济增长为核心,将碳排放问题引入长期宏观经济分析中,深入探析经济发展与减排行动二者间的复杂关系,构建了经济-气候双向耦合的中国气候变化综合评估模型,并设计了多区跨期优化福利函数,实现发展与减排的统筹。基于碳减排“时-空-效-益”统筹理论,应用中国气候变化综合评估模型C3IAM,明确了未来全球及各区域最优减排路径,并提出了各国及国家内部减排任务分配方案,科学回答了碳减排系统工程的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果等关键问题,为统筹发展与减排提供方法基础。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:I.时间统筹

在气候变化应对过程中,面临一种纵向的代际统筹,即当前人类应当或者愿意付出多大代价来避免未来可能发生的气候变化损失。对这一问题的回答关乎当代人与后代人的利益,需要权衡当前减缓气候变化的成本和未来气候变化带来的损失。然而,当前国际上对贴现率和跨期均衡路径的探讨暂未得出明确方案,亟需形成统筹长期与短期的碳减排理论,以指导相关减排路径设计。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,聚焦于碳减排的时间统筹,构建了跨期均衡路径,并设置了积极但不激进的贴现率,从而统筹当前减缓气候变化的成本和未来气候变化带来的损失,回答碳减排的跨期责任分担与成本分配等问题,应用于CEEP-BIT自主开发的中国气候变化综合评估模型(C3IAM)等气候环境治理与碳减排路径的研究中,为统筹长期减排与短期减排提供方法基础。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:Ⅲ.效率统筹

碳减排效率表现为在达成碳减排目标同时尽可能降低社会成本,实现碳减排效率最优的关键在于统筹政府管制与市场机制。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,构建了效率统筹方法框架,首先阐释了碳减排效率的概念内涵,提出了效率统筹的理论框架;进而采用新制度经济学的理论视角,系统分析了市场机制与政府干预在碳减排过程中的互动机制与互补路径;并结合相对斜率决策准则,应用C3IAM/EcOp模型和CEEPA-CETA-FM模型深入探索了如何在不同减排机制下实现减排资源的优化配置,科学回答了碳减排混合机制的设计问题,为统筹政府管制与市场机制提供方法基础。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:总体框架

碳减排是典型复杂系统工程,且相比一般工程,具备长周期、跨区域、多主体、多目标等特征,因此,亟需创立一套针对性强且系统完备的碳减排系统工程理论和方法,以指导相关减排技术研发与工程实践。基于此,在明确碳减排系统工程定义与特征基础上,归纳了碳减排面临的减多少、何时减、谁来减、如何减、何效果五个核心问题,凝练了碳减排短期与长期、局部与整体、政府管制与市场机制、发展与减排“四对”统筹难题,并建立了碳减排“时-空-效-益”统筹理论的总体框架,包括时间统筹、空间统筹、效率统筹、收益统筹四个理论维度。

碳减排“时-空-效-益”统筹理论:Ⅱ.空间统筹

《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)倡导缔约方承担“共同但有区别”的减排责任,指出“各缔约方应当在公平的基础上,根据它们共同但有区别的责任和各自的能力,为人类当代和后代的利益保护气候系统。”《联合国气候变化框架公约》体现出应对气候变化两个维度的公平性,即区域公平性和代际公平性。其中,区域公平性一般指国家之间应对气候变化的责任分担问题(如各国的减排目标设定、排放配额分配等)。作为碳减排“时-空-效-益”统筹理论系列论文的组成部分,围绕气候治理中区域公平性与主体间博弈问题,构建了空间统筹方法,应用于全球和国家层面最优减排路径研究,科学回答了各区域主体减排责任分担及局部与整体减排协同关系问题,为统筹局部减排与整体减排提供方法基础。

95例真菌性脓毒症的中医证候特征、中药组方规律及临床疗效研究

目的总结真菌性脓毒症患者的中医证候学特征,通过数据挖掘分析中药组方规律并评估临床疗效,为中医药治疗真菌性脓毒症提供依据。方法回顾性收集首都医科大学附属北京中医医院重症医学科2007年7月1日至2022年7月31日入院的脓毒症患者的临床资料,病原学检验显示真菌感染。采集患者一般情况、中医四诊信息、辨证分型、中药使用情况,采用频数、频率进行描述性统计。中药方面采用R语言进行中药频数统计、高频中药关联分析,通过SPSS进行聚类分析。分析患有不同基础疾病的真菌性脓毒症患者的中药应用情况。临床疗效通过好转率和APACHEⅡ评分进行评估。结果本研究共纳入患者95名,主要为白念珠菌感染患者,男性51例,女性44例,年龄(84.9±11.2)岁。感染部位方面以肺部真菌感染为主。预后方面,真菌性脓毒症患者28 d病死率为11.6%。患者伴有多种基础疾病,临床以发热、咳嗽、喘憋、意识障碍为主要症状,舌象以舌红或舌淡白、苔白腻多见,脉象以细、弦、滑、沉为主。证候方面,痰热壅肺证、气阴两虚证为主要的临床证候。中药的应用以苦寒、甘温药为主,主要归肺经、脾经、胃经,发挥补益虚损、清热解毒、利湿化痰、活血祛瘀等作用。关联规则分析得出核心药物组合为黄芪-当归-金银花-甘草,蛇床子-苦参-干姜,红花-白术-陈皮,枳壳-陈皮-柴胡等。聚类分析将高频中药分为2个有效类方群,分别侧重祛除病邪和补益虚损。基础疾病对患者的用药亦有影响,根据基础疾病的不同,在治疗上有侧重地施以通利心脉、清肺平喘、疏肝解毒、补益肾阳、健脾燥湿之法。临床好转率为86.3%,出院时APACHEⅡ评分较入院时明显降低(P<0.05)。结论真菌性脓毒症患者的中医证候以正虚邪盛为主要特征,中药治疗时注重补虚祛邪,临床疗效值得肯定。

高校数字化转型的探索与实践——以北京理工大学“以人为本”建设模式为例

随着信息技术的发展,教育信息化被赋予了带动国家教育现代化的历史使命。高等学校作为教育信息化的“排头兵”,主动变革、积极作为,在探索高校数字化转型助推教育强国建设的过程中,面临着数据治理、业务系统建设及体制机制等一系列问题。文章以北京理工大学数字化转型实践为例,提出了“以人为本”的建设思路。在该思路的指引下,学校信息化相关部门结合“双一流”建设目标,通过数据层“融合”、业务层“打散”、展现层“聚合”,重塑学校信息化格局,为推动大学治理能力提升和学校各项事业高质量发展,探索出一条切实可行的路径。

人口、资源、环境与经济协调发展的多目标集成模型

人口 (population)、资源 (resource)、环境 (environment)和经济 (economy)是区域可持续发展的关键要素 ,组成了一个动态开放复杂系统 ,简称为PREE系统。在PREE协调发展研究的定量分析中 ,需要解决PREE复杂系统的整体性问题。提出了一种三层次模型体系结构 ;建立了基于目标规划的PREE系统多目标综合集成模型。该模型可较好地反映各子系统协调发展的制衡关系 ,并完整地体现了PREE系统的整体性特征 ,为开展用于预测和规划的区域可持续发展的定量研究提供了技术基础。

中国碳达峰碳中和时间表与路线图研究

实现中国碳中和目标时间紧、任务重,是一项复杂系统工程。科学制定减排的时间表和路线图,需要处理好长期与短期、减排与发展、局部与总体的协同关系。为此,应用自主设计并构建的国家能源技术模型(C^(3)IAM/NET),提出了兼顾经济性和安全性的中国碳达峰碳中和时间表和路线图,明确了中国碳排放总体路径、行业减排责任、重点技术规划等多个层面的具体行动方案。结果表明:当2060年碳汇可用量为10~30亿吨时,为达到低成本和安全实现“双碳”目标的要求,在不同社会经济发展情景下,中国需在2026—2029年间实现碳达峰,峰值不超过127亿吨CO_(2)(含工业过程排放);2060年的碳排放主要来源于电力、钢铁、化工、交通等部门;为实现碳中和目标,能源结构需加速转型,但2040年前中国仍将是以煤为主的能源格局,2030年煤炭占比不低于44%。在全国和行业路线图基础上,进一步给出了实现全国“双碳”目标对应的钢铁、水泥、有色、化工、建筑、交通、电力等重点行业的碳排放路径和技术布局方案,为中国引领和参与全球气候治理提供了科学依据和可操作性的行动方案。

关于我国碳排放问题的若干对策与建议

未来我国参与气候谈判以及制定减排策略应基于对以下几个问题的科学判断,即我国碳排放的现状和未来发展趋势如何,我国限排增汇的潜力到底有多大,可行的减排措施有哪些,实施不同的减排政策对我国社会经济发展的影响程度如何。通过对中国科学院近期的一些研究成果进行综合分析,试图回答上述问题,并给出部分观点和结论,作为决策参考的基础。

能源-经济-环境复杂系统建模与应用进展

从复杂系统分析与建模的角度出发 ,论述了目前国际上具有代表性的且应用比较广泛的能源 -经济模型 ,并结合各模型的建模方法、功能、结构以及其典型应用 ,进行了全面综述。对进一步开展能源 -经济

洪水灾害评估体系研究

从系统论的观点出发，提出了洪水灾害系统的概念，并结合洪水灾害评估的特点，设计了洪水灾害评估体系的总体框架。

洪水灾害分析与评估的综合集成方法

从系统论的观点出发，提出了洪水灾害复杂大系统的概念，讨论了该系统的组成特征及其高维性、动态性、复杂性等特征和基于定性与定量的综合集成方法，探讨了洪水灾害系统模拟、预测、评估与决策的综合分析方法。为进一步开展洪水灾害的管理与调控方法的研究奠定了基础，并将有利于促进资源、环境与社会的协调发展。

1949～1994年中国洪水灾害成灾面积的时序分形特征

作者应用１９４９～１９９４年中国洪水灾情资料，重构了其嵌入相空间序列，探讨了其时序的分形特征，计算得到了分维数。研究表明：洪水灾害成灾面积的时序分布具有分形特征。研究结果为建立洪水灾害成灾面积的时序预测预报模型提供依据。

洪水灾害风险分析的系统理论

从系统论的观点出发 ,提出了洪水灾害复杂大系统的概念 ,并以这一概念为基础 ,探讨了洪水灾害风险特征及洪水灾害风险评价的基本内容 ,提出并系统地阐述了以洪水危险性分析。

中国碳达峰碳中和路径优化方法

碳中和是涉及自然、社会、经济、行为、技术、能源等多系统交织耦合和多重反馈的复杂巨系统,面临跨系统跨部门耦合性、分行业异构性、技术成本动态性、技术和行为演变非线性、社会经济不确定性等诸多挑战。开展“双碳”目标约束下碳排放技术体系研究,亟需建立能刻画上述挑战内涵的方法和技术。为此,从复杂系统的视角,自主设计构建了自下而上的国家能源技术模型(C^(3)IAM/NET),耦合“能源加工转换—运输配送—终端使用—末端回收治理”全过程、行业“原料—燃料—工艺—技术—产品/服务”全链条,实现以需定产、供需联动、技术经济协同的复杂系统建模。为碳达峰碳中和路径优化、时间表和路线图的设计提供了有效的方法和工具。该工具成功应用于中国碳达峰和碳中和路径的优化设计,但为了方便不同类型读者的阅读,关于模型应用的相关内容,将在本文的姊妹篇(中国碳达峰碳中和时间表与路线图研究)中介绍。

基于Swarm的洪水灾害演化模拟研究

在复杂适应系统中,整个系统的复杂行为是从底层自下而上"涌现"的,这种由每个主体的适应性形成整个系统的复杂性的情形可以通过计算机模拟的方式显示出来.复杂系统模拟工具Swarm就是利用这种自下而上的建模思想,对复杂系统进行计算机模拟的软件工具包.文章建立了基于Swarm的洪水灾害的时空演化模拟平台,开展了洪水灾害时空演化的模拟实例研究,得到了一些关于洪水灾害的时空演化规律,对减灾管理具有指导意义.

全球能源系统转型趋势与低碳转型路径--来自于IPCC第六次评估报告的证据

能源是经济社会发展的基础。煤炭、石油等化石能源的转化和使用与碳排放密切相关。自工业革命以来,人类大量使用化石能源,排放CO_(2) 、甲烷、氧化亚氮等温室气体,造成大气中温室气体浓度快速上升,全球气候加速变暖。因此,控制能源系统碳强度、增加非化石能源占比是应对气候变化的关键举措。目前,全球约70%的碳排放来自于能源部门,21世纪中叶实现CO_(2) 的净零排放首先必须是实现能源系统的净零排放。2022年4月,联合国气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第三工作组(WGIII)报告《气候变化2022:减缓气候变化》正式发布。报告指出,2010—2019年全球温室气体年平均排放量处于人类历史上的最高水平,但增长速度已经趋缓。为实现《巴黎协定》提出的2℃和1.5℃温控目标,各行业都需要实施温室气体深度减排,其中,能源系统减排尤其重要和迫切。为实现1.5℃目标,整个能源系统都需要彻底转型和持续变革,包括大幅减少化石能源的使用、建设由可再生能源为主体的新型电力系统、广泛推行电气化等。在此,基于IPCC AR6第三工作组报告,综述了全球能源转型的特征与趋势,未来的机遇与挑战。

基于神经网络的自然灾害灾情评估模型研究

灾情评估问题可以认为是一个模式识别问题。人工神经网络具有表达任意非线性映射的特性，从而在分类、学习和容错方面表现出较好的能力。本文探讨了用于灾情评估的人工神经网络模型，阐述了基本原理和算法。