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user: 2. 研究方法与模型 2.1. 研究方法 旅游地域系统是一个由自然、经济和社会等要素所组成的开放复杂系统，涉及到众多直接、间接因素，几乎囊括旅游业赖以发展的经济、社会、政治、自然等各个方面，具有综合性、多层次性、系统性、动态性、非线性等特征，导致系统演化具有不确定性，进而使得对演化行为的预期变得非常困难。因此，在不确定性条件下确保旅游地域系统可持续发展，要求突破确定性的理论框架，代之以系统科学为指导的旅游地域系统不确定性问题研究方法[ 1 ] 。为此，这里运用系统动力学方法[ 2 ] (SD， system dynamics)模拟青岛市旅游地域系统动态变化趋势，通过优化调控系统发展，探索青岛市旅游地域系统可持续发展道路。 2.2. 仿真模型构建 2.2.1. 因果关系诊断及流程图设计 社会经济发展水平、旅游区位条件、旅游本底条件及政府旅游业宏观调控共同推动着旅游地域系统发展，同时，生态环境供给的有限性又对系统发展产生一定的限制作用，各影响因素的正向与负向作用共同影响着青岛市旅游地域系统演化。其中，各影响因素总体因果关系如图1所示。 以此为基础，按照系统性、动态性、科学性、可操作性的原则，选取50个指标，借助系统动力学Vensim_PLE软件构建青岛市旅游地域系统仿真模型(以下简称SD模型)，流程图见图2。 其中，SD模型变量具体如下： 1) 状态变量(6个)。TTT：旅游总人次；NTA：旅游景区数量；NTH：旅游饭店数量；EGMMTT：政府旅游业宏观管理效率；PCRA：人均城市道路面积；POP：人口。 2) 速率变量(6个)。chttt：旅游总人次变化；chnta：旅游景区数量变化；chnth：旅游饭店数量变化；chegmmtt：政府旅游业宏观管理效率变化；chpcra：人均城市道路面积变化；gpop：人口增长量。 3) 辅助变量(15个)。teri：第三产业增加值；GDP：国内生产总值；pcGDP：人均GDP；tr：旅游总收入；dir：居民可支配收入；fr：财政收入；chrttt：旅游总人次变化率；chrnta：旅游景区数量变化率；etef：旅游生态足迹效率；sfs：政府专项资金支持；tef：旅游生态足迹；chrnth：旅游饭店数量变化率；chrpcra：人均城市道路面积变化率；ctef：旅游生态足迹贡献率；ef：生态足迹。 4) 表函数(16个)。ctr：旅游收入系数；cteri：第三产业增加值系数；pcts：人均旅游花费；frne：国民经济财政负担率；cepttr：生态环境压力对旅游资源开发限制系数；cgsfsttr：政府专项资金支持促进旅游资源开发系数；cchntatt：旅游景区促进游客数量变化系数；clsttt：居民生活水平促进游客数量增长系数；cgtmetsfs政府旅游业宏观管理效率促进政府专项资金支持系数；ceptttt：生态环境压力对游客数量影响系数；cthttt：旅游饭店促进游客数量变化系数；cgsfstri：政府专项资金支持促进城市道路改善系数；ceptth：生态环境压力对旅游饭店数量变化限制系数；ctptt：交通促进游客数量变化系数；pcef：人均生态足迹；cgmmtth：政府旅游业宏观管理促进旅游饭店数量系数。 5) 参数(7个)。dipcGDP：单位GDP居民可支配收入；ichrnta：旅游景区数量初始变化率；ichrnth：旅游饭店数量初始变化率；ichrpcra：人均城市道路面积初始变化率；chregmmtt：政府旅游业宏观管理效率变化率；grpop：人口增长速度；pctef：人均旅游生态足迹。 图1. 青岛市旅游地域系统仿真模型总体因果关系图 图2. 青岛市旅游地域系统SD模型流程图 2.2.2. 系统参数确定及主要方程 参数确定：SD模型中参数主要是根据1995年~2008年历史数据分析，借助趋势外推法、灰色预测和回归等方法进行确定，具体历史数据来源为：《青岛统计年鉴》(1996年~2009年)、《奋进的三十年——青岛改革开放30年发展成就》、《青岛市志·旅游志》。 主要方程： L (1) L (2) L (3) L (4) L (5) L (6) R (7) R (8) R (9) R (10) R (11) A (12) A (13) A (14) A (15) A (16) A (17) A (18) A (19) A (20) A (21) A (22) A (23) A (24) A (25) A (26) A (27) 其中，L代表状态方程，A代表辅助方程，K、J、JK、KL为时间下标，DT为计算间隔(从J时刻到K时刻，此处为1年)。 2.2.3. 仿真模型运行与调试 在青岛市旅游地域系统SD模型构建完成后，综合分析各指标历史数据，确定各参数的合理范围，不断调试、修改，完善仿真模型。经过验证，模型仿真结果与实际统计数据基本一致，相对误差较小。这里以图3所示旅游总人次和旅游总收入实际值、模拟值的对比，反映模拟趋势与实际值的一致性。 进而，通过计算相关系数，检验实际值与模拟值之间的拟合程度，公式如下： (28) 其中， 为实际值， 为拟合值， 为平均值，n为模拟年数。根据拟合度公式计算得出，旅游总人次和旅游总收入模拟值和实际值的拟合度均在0.96以上，说明SD模型能够在较大程度上反映青岛市旅游地域系统实际运行情况，可以用其进行动态仿真研究。 2.2.4. 调控参数取值及仿真方案确定 根据对青岛市旅游地域系统演化机制的分析，城镇居民人均可支配收入、人均城市道路面积、旅游景区数量、旅游饭店数量和政府旅游业宏观管理效率等对青岛市旅游地域系统演化起着关键驱动作用，可依据这些关键驱动因子对系统进行调控。为了便于调控及模型需要，本研究没有直接选择关键驱动因子为调控参数，而是对各关键驱动因子进行适当变换，选择单位GDP居民可支配收入、人均城市道路面积初始变化率、旅游景区数量初始变化率、旅游饭店数量初始变化率、政府旅游业宏观管理效率变化率为调控参数；此外，模型运行与调试表明，青岛市旅游地域系统受人均旅游生态足迹影响较大，此处亦将其作为调控参数考虑，进行多方案仿真模拟。以此为依据，综合考虑青岛市旅游地域系统演化过程及旅游业发展目标，确定4个仿真方案，见表1。 图3. 旅游总收入和旅游总人次实际值、模拟值对照图 Table 1 Regulation parameters of Qingdao regional tourism syste 方案 调控参数变动说明 dipcGDP 人均城市道路面积初始变化率 旅游景区数量初始变化率 旅游饭店数量初始变化率 政府旅游业宏观管理效率变化率 pctef 方案1 年均变化率(现状) - 0.09 0.05 0.08 0.08 - 年平均值 0.23 - - - - 0.044 方案2 年均变化率(增加50%) - 0.13 0.075 0.12 0.12 - 年平均值 0.3 - - - - 0.038 方案3 年均变化率(增加100%) - 0.18 0.1 0.16 0.16 - 年平均值 0.35 - - - - 0.035 方案4 年均变化率(增加150%) - 0.22 0.125 0.2 0.2 - 年平均值 0.4 - - - - 0.031 表1. 青岛市旅游地域系统调控参数一览表 需要说明的一点是，当旅游业发展对生态环境产生的压力处于一定承载范围时，生态环境反作用于旅游业发展的负向效应不是很明显；而一旦这种压力超出一定范围，生态环境恶化对旅游业发展的约束作用将立即加强甚至会引发旅游业的衰退、旅游地域系统的崩溃。本模型通过生态环境压力对旅游资源开发限制系数、生态环境压力对旅游饭店数量变化限制系数以及生态环境压力对游客数量影响系数这3个变量，反映受旅游业发展影响的生态环境反作用于旅游业的方式。综合考虑青岛市生态环境本底及目前旅游业发展的生态环境压力，对上述3个变量方程确定依据如下：当青岛市旅游生态足迹贡献率低于25%时，生态环境对旅游业规模扩大产生较为缓和、呈缓慢增长的约束作用；当旅游生态足迹贡献率等于25%时，上述限制参数取值为1，此时，生态环境对旅游业发展的负向作用开始使旅游资源开发、旅游基础设施建设处于停滞状态；当旅游生态足迹贡献率高于25%时，生态环境对旅游业发展的负向作用进一步加大，且呈快速增长趋势，致使旅游业发展出现下降趋势。因此，这3个变量取值在整个仿真期内是随着旅游生态足迹贡献率的变化而变化的，在此假设它们与旅游生态足迹贡献率呈现一致的函数关系，具体关系由图4表示。 图4. 生态环境限制系数与旅游生态足迹贡献率函数关系图