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user: 4. 系统动力学模型仿真结果分析 1) 系统动力学模型树结构分析 首先分析模型的各主要变量的树结构，如图6，模型原因树和使用树反映各变量之间的因果关系，一般包括三个层级，从原因树可以看出一个结果存在哪几个直接原因，哪几个直接原因的变化导致结果的变化。使用树表示某一变量会对哪些变量产生影响，与原因树逻辑上刚好相反，从原因树和使用树更清楚地表达变量间相互影响关系。选取模型中COD年运行总成本、COD年处理总量、年运行费用、耗电费用、工资总额、固定资产折旧额、COD年平均处理成本等几个主要变量的原因树和相对应的使用树进行分析。 ① COD平均处理成本原因树与使用树分析 图6. COD平均处理成本原因树图 COD平均处理成本变量的整体结构如图6，COD平均处理成本使用树中只包含其本身，说明模型最终目的是仿真求得COD平均处理成本。 ② COD年运行总成本原因树与使用树分析 COD年运行总成本原因树如图7。 图7. COD年运行总成本原因树图 从图7可以看出COD年运行总成本中包括固定资产折旧额、工资总额、年运行费用、耗电费用四个影响因素，而四个影响因素中又均包括两个变量。其中固定资产折旧率与固定资产影响固定资产折旧额，工资总额中包括污水处理人员工资、管网人员工资，年运行费用由COD年处理总量和平均每吨运行费用决定，耗电费用与COD电单耗和COD年处理总量有关。 图8. COD年运行总成本使用树图 COD年运行总成本使用树结构比较简单，如图8，在模型中COD年运行总成本的改变仅引起COD年平均处理成本的变化。 ③ COD年处理总量原因树与使用树分析，如图9。 图9. COD年处理总量原因树图 COD年处理总量主要受COD排放总量和COD去除率影响，其中明确污水排放总量和每吨污水COD含量就能得到COD排放总量。 图10. COD年处理总量使用树图 由图10可知，COD年处理总量通过影响年运行费用、耗电费用进而影响COD年运行总成本，同时COD平均处理成本受COD年处理总量的直接影响。 ④ 年运行费用原因树与使用树分析 图11. 年运行费用原因树图 如图11，年运行费用原因树显示COD排放总量和COD去除率影响COD年处理总量，COD年处理总量与平均每吨运行费用共同影响年运行费用。 图12. 年运行费用使用树图 年运行费用通过影响COD年运行总成本影响COD平均处理成本，如图12。 ⑤ 耗电费用原因树与使用树分析 图13. 年运行费用原因树图 耗电费用同年运行费用一样均受COD年处理总量的影响，同时还受到COD电单耗、平均用电价格影响。 图14. 年运行费用使用树图 耗电费用与年运行费用的使用树相同(如图13，图14)。 ⑥ 工资总额原因树与使用树分析，如图15。 图15. 工资总额原因树图 工资总额来源于污水处理人员工资和管网人员工资，污水处理人员工资和管网人员工资不仅受到职工平均工资的影响还与职工人数(污水处理人员、管网运行人员)有关。 图16. 工资总额使用树图 工资总额的使用树同耗电费用与年运行费用一致，如图16。 ⑦固定资产折旧额原因树与使用树分析，如图17。 图17. 固定资产折旧额原因树图 固定资产折旧额通过固定资产与固定资产折旧率计算所得，其中固定资产增加额为介于固定资产与固定资产折旧率之间的辅助变量。固定资产折旧额、工资总额、耗电费用、年运行费四个变量的使用树相同。 2) 系统动力学原模型运行结果分析 ① 污水初始排放权价格运行结果分析 系统动力学原型中COD平均处理成本输出结果如图18和表7。 Table 7 The average processing cost of CO Time (年) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 COD平均处理成本(元/吨) 2005.23 2079.57 2231.10 2542.09 3182.68 4504.61 表7. COD平均处理成本 图18. COD平均处理成本 根据重置成本法污水初始排放权价格等于社会平均处理成本，从COD平均处理成本仿真图看出辽宁省污水初始排放权整体上呈现非线性上升趋势，其中2013~2016年间上升趋势较为平缓，2016~2018上升趋势较为明显。数据表显示2013年辽宁污水初始排放权价格为2005.23元/吨，2018年辽宁污水初始排放权价格为4504.61元/吨。从11个试点地区COD交易情况来看，COD价格区间为(1000~29，000)，可知辽宁省污水初始排放权价格并不算高，差异来源主要是辽宁省职工平均工资水平较低，固定资产投资较少。从图18和表7可以看出污水初始排放权价格3年内变化幅度很小，到第5年有些增长幅度，因此在制定污水初始排放权价格有效期限可以定为3年或5年，长期有效可能使资源配置不合理。 ② COD年运行总成本运行结果分析，如图19和表8。 图19. COD年运行总成本 Table 8 The total cost per year cost of CO Time (年) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 COD年运行总成本(万元) 24.08 51.42 113.60 266.59 687.53 2004.81 表8. COD年运行总成本 从COD年运行总成本仿真图看出整体趋势与COD平均处理成本一致，也分为两个阶段，第一阶段：在2013~2016年间COD年运行总成本变化较小，第二阶段：2016~2018年间COD年运行总成本变化大幅度增长， ③ COD年处理总量运行结果分析 图20. COD年处理总量 Table 9 The total annual processing of CO Time (年) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 COD年处理总量(万吨) 120.08 247.25 509.16 1048.68 2160.23 4450.58 表9. COD年处理总量 如图20和表9知，从增长斜率上看COD年处理总量的趋势也存在两阶段：微增长(2013~2016)，明显增长(2016~2018)。 3) 五种方案下辽宁污水初始排放权价格分析 根据辽宁省未来可能的发展形势，设计了五种方案：方案1、方案2、方案3、方案4、方案5。 方案1：人口增长型 上世纪60年代的严格计划生育政策，一定程度上抑制了人口增长，2015年新的计划生育政策允许生育二胎，对人口增长有一定的刺激作用，未来辽宁省人口可能出现微幅增长。因此设计方案1：人口增长率由原来的−0.05%调整为0.05%。 方案2：经济增长型 辽宁省处在经济转型的大环境中，技术的高度发达刺激经济快速增长，方案2中将GDP增长率由原来的7%提高到7.5%。 方案3：技术提高型 各种减排措施的实施，政府鼓励企业积极研发高效减排技术以及面对国际和国内减排压力，考虑未来COD去除率可能得到提高，将84.8%的COD去除率调整为90%。 方案4：投资增加型 由于环境污染的严峻形势，以及面临国际和国内压力，辽宁省未来可能会加大对污水处理业的固定资产投资，考虑将18%的固定资产投资增加率提高到20%。 方案5：综合型 方案5是综合型方案，既考虑人口增长率提高同时考虑到GDP增长率上升、COD去除率提高以及固定资产投资增加率的调整。 对五种方案的仿真如图21和表10，图中显示五种方案结果差异不是很显著，说明模型参数的不灵敏。 图21. 污水初始排放权价格五种方案仿真结果 Table 1 0 Five types of simulation results of sewage initial emission rights pric 年份 Current 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 2013 2005.22 2005.22 2005.22 1999.17 2005.22 1999.17 2014 2079.55 2079.53 2079.05 2069.2 2079.91 2069.06 2015 2231.02 2230.97 2229.26 2211.92 2231.79 2210.94 2016 2541.86 2541.73 2536.89 2504.81 2543.09 2501.14 2017 3182.06 3181.73 3168.96 3108.02 3183.8 3096.98 2018 4503.03 4502.22 4469.85 4352.66 4505.33 4322.8 表10. 污水初始排放权价格五种方案仿真结果 Table 1 1 Rate of sewage initial emission rights price chang 年份 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 2013 0.00% 0.00% −0.30% 0.00% −0.30% 2014 0.00% −0.02% −0.50% 0.02% −0.50% 2015 0.00% −0.08% −0.86% 0.03% −0.90% 2016 −0.01% −0.20% −1.46% 0.05% −1.60% 2017 −0.01% −0.41% −2.33% 0.05% −2.67% 2018 −0.02% −0.74% −3.34% 0.05% −4.00% 表11. 污水初始排放权价格变化率 污水初始排放权价格变化率(如表11)，显示五种方案中，只有方案4是同向变化，即污水处理业的固定资产增加，污水初始排放权价格也会上升，但增长的幅度很小，固定资产投资增加率从18%提高到20%，增加了2%，而污水初始排放权价格最大增幅仅为0.05%。而方案1、方案2、方案3、方案5显示反向变化，无论是人口增长率提高，还是经济增长加快或是污水处理技术提高都会使得污水初始排放权价格下降，但下降的幅度微小。 Table 1 2 Sewage initial emission rights price elasticit 年份 方案1 方案2 方案3 方案4 2013 0.00 0.00 −0.06 0.00 2014 −0.01 −0.02 −0.10 0.01 2015 −0.01 −0.08 −0.16 0.02 2016 −0.03 −0.20 −0.28 0.02 2017 −0.07 −0.41 −0.45 0.03 2018 −0.12 −0.74 −0.64 0.03 表12. 污水初始排放权价格弹性系数 通过弹性系数将各方案的影响因素进行直接的比较，如表12是各方案的弹性系数，从表可以看出，方案4的弹性系数大于零，而方案1、方案2、方案3的弹性系数均小于零，说明固定资产投资的增加使得污水初始排放权价格上升，对于人口、经济、技术的提高污水初始排放权价格会降低，而且降低的幅度各不同，经济的变化对污水初始排放权价格影响最大，随着年份的增加，弹性系数绝对值也呈现上升趋势，在方案2中污水出是排放权价格弹性系数绝对值大于1，说明当经济变化1%时，污水初始排放权价格变化幅度大于1%，而其他弹性系数均小于1，说明自变量变化1%，污水初始排放权价格变化低于1%。弹性系数绝对值大小有方案3、方案2 > 方案4、方案1，说明污水初始排放权价格对经济、减排技术的弹性大于污水初始排放权价格对人口数量、固定资产投资的弹性。在方案选择上，由于辽宁省面对全国全面放开的二胎的计划生育政策、经济转型后的发展、减排技术的开发和固定资产建设需求增多，这些因素共同作用可能使得辽宁省未来污水初始排放权价格呈现方案5的趋势，即污水初始排放权价格整体上呈现上升趋势，而相对于基本污水初始排放权价格会出现小幅下降。