江苏省工业用水供需系统动力学模型与工业用水生产要素投入仿真研究

为了研究如何根据工业用水供需变化对工业用水生产要素投入做出适当调整,以促进我国工业用水的优化配置。本文选择具有代表性的江苏省作为研究对象,在选取江苏省工业用水相关数据的基础上,首先使用幂函数描述每万元工业增加值用水量,使用线性函数描述工业增加值,以幂函数与线性函数的乘积拟合工业用水需水量,以柯布-道格拉斯(C-D)函数建立工业用水供水生产函数,然后将需水函数、C-D函数、2种固定资产折旧法与系统动力学方法相结合,进而构建江苏省工业用水供需系统动力学模型,并运用该模型探究江苏省工业用水供需变化与工业用水生产要素投入之间的内在联系;其次将江苏省工业用水供水行业固定资产投资额和劳动力投入量作为调节供水的控制变量,设计了5种生产要素投入组合方案,运用仿真方法研究控制变量的最佳取值组合方案;最后运用敏感性分析检验本文构建的江苏省工业用水供水模型的稳健性。研究结果表明:1)系统动力学(SD)模型具有一定的复杂性,要获得SD模型的满意解,就需要对根据决定系数得到的单变量计算公式进行必要的修正。2)2010—2019年江苏省工业用水需水量持续下降,但从2020年开始又转变为了小幅增长的发展趋势,这是由于江苏省工业增加值用水量的增幅大于该省万元工业增加值用水量的降幅所导致的结果。3)当工业用水需水量下降时,工业用水供水行业可以通过缩减生产要素投入以减少工业用水供水;当工业用水需水量上升时,工业用水供水行业可以通过加大生产要素投入以增加工业用水供水。4)在本文设计的5种生产要素投入组合方案中,经计算分析得知方案3的工业用水供水量与需水量最为接近,为最优方案。对方案3进行敏感性分析后表明,本文构建的工业用水供水模型对参数变化敏感性较低,具有较好的稳健性。