中国中部规模养殖沼气工程系统顶点赋权图分析

基于系统动力学反馈分析理论,提出定性与定量紧密结合的系统顶点赋权因果关系图分析法。以萍乡地区兰坡村泰华猪场规模养殖沼气工程系统为实例,对我国中部农村生猪养殖沼气工程系统的利润、粪尿等废弃物二次生物质再生能源开发、沼肥对水稻和蔬菜种植促进的正效益以及过剩沼气对大气的污染、沼液与灌溉用水混合排灌造成水稻苗发青、由于承载沼肥的农田不足和长达七个月的冬闲季节沼肥浪费引发的二次污染等问题进行定量动态反馈分析研究,得出系统蕴含的四条增长、四条制约反馈环的反馈规律。给出针对我国中部地区小流域地域特征的,有利于规模养殖系统可持续发展的沼气工程系统建设的三条对策建议。

复杂系统顶点赋权因果关系图模型及其应用研究

构建了介于系统动力学因果关系图模型和流图模型之间的中间模型——复杂系统顶点赋权因果关系图模型,提出定性与定量相结合的复杂系统顶点赋权因果关系图分析法。通过一个以生猪规模养殖为主体的农业生态系统可持续发展的反馈分析案例,演示了利用其对系统进行定性与定量相结合的系统分析的基本步骤及优势。

规模养殖循环经济增长上限系统反馈分析

基于系统动力学反馈分析理论和学习型组织理论创始人彼得.圣吉博士的成长上限理论,提出定性与定量紧密结合的增长上限顶点赋权图模型分析法。以地处井冈山西域的兰坡村规模养殖废弃物综合利用系统为例,对规模养殖循环经济系统进行反馈分析,利用该系统的增长上限顶点赋权图模型,定量地分析以沼气工程为纽带的规模养殖废弃物生物质能源开发利用、污染治理模式运行中蕴含的四条增长正反馈环、四条制约负反馈环的反馈力度和反馈规律,揭示阻碍其有效运行的上限子系统存在的原因。依据“促进增长上限系统发展的杠杆解是消除制约因素”的管理方针,基于系统内现有的资源条件,提出建立扩充沼气用户工程、沼液与灌溉用水分流工程、旱地与冬闲田蔬菜种植综合开发工程及政府建立配套政策等四条对策建议,形成有效的杠杆解。这一杠杆解及其分析方法在兰坡村规模养殖循环经济系统得到了成功的应用,对于我国农村目前广泛存在的种植业和养殖业相对不分离、有一定的土地消纳废弃物的养殖方式具有普遍的实用性。

顶点赋权图分析法在沼气工程系统中的应用研究

利用顶点赋权反馈图分析法分析江苏某猪场沼气系统工程的效益,并建立猪场排泄物无污染的仿真学模型。根据2011年江苏某猪场与年猪粪尿和沼气效益有关的顶点赋权反馈图对其中的权值进行量化,采用量化结果和农户液化气消耗情况及耕地面积,建立猪场排泄物无污染的仿真学模型。结果表明:2011年该系统中含有3条正反馈环(沼气能源效益正反馈环、施肥面积正反馈环和沼渣效益正反馈环)及2条负反馈环(沼气浪费负反馈环和沼肥浪费负反馈环)。建立了两套排泄物无污染的仿真学模型的调整方案:一是在平均存栏量(1 728头)不变的情况下与168户农户建立输气管道,供农户使用;二是按比例扩大规模至3 721头,并建立与周边所有361户农户的输气管道,进一步健全沼液灌溉渠,扩大沼液灌溉面积。

低碳生态能源经济循环农业系统工程典型模式及配套技术

面对中国当前低碳生态能源经济循环农业系统工程复杂动态系统中存在的一些关键问题,仅凭单个学科的理论方法难以解决,在研究德邦牧业及其所在地高塘乡复杂动态生态能源经济系统发展问题中,将系统工程理论方法与其它学科理论方法交叉结合,进行集成创新,建立了区域双充分低碳生态能源经济循环农业系统工程典型模式和全乡四责任制低碳生态能源经济循环农业系统工程典型模式.这两种典型模式的建立步骤是:首先建立原系统发展各年的顶点赋权图模型,生成反馈系统的发展对策;继而建立仿真评价模型,对对策的实施效应进行定量仿真评价;最后根据设定的目标和仿真评价的结果调整确定科学合理的对策,进行实施.典型模式及配套技术实施的结果是:通过猪粪尿沼气能源充分开发利用工程和养种反馈循环沼液资源开发生物链工程,分别建立了低排放、低污染、低能耗、高效率的沼气能源开发的沼气能源产品供应链和绿色无公害农产品供应链.这为解决"三农"问题探索出了一条顶天立地、集成创新的系统开发新路.