杨羽 杨汉兵 西华师范大学商学院

一、引言

农业经济循环发展研究对人类社会与自然的可持续发展，对中国生态文明建设和生态环境保护具有特殊的不可替代的地位，而发展水平的评价研究正是其重要的研究工作之一。笔者通过对传统能值足迹模型的修正，提出了改进能值足迹模型并通过实证研究证明其是一个评价农业循环经济发展水平相对恰当的方法[1]。而本文将在该模型的基础上再引入系统动力学原理，构建包括人口、经济、能值、资源和社会五个子系统在内的改进能值生态足迹系统继续对南充的农业循环经济进行仿真模拟研究，以期进一步完善农业循环经济发展水平的评价方法。

二、模型建立

（一）改进农业能值足迹系统的结构

基于系统动力学的方法建立改进的农业能值足迹系统，如图1 所示。

图1 改进的农业能值足迹系统关系图

该系统主要由能值、经济、人口、资源和社会五个子系统构成，用农业太阳能值总产出、农业生产总值、年末常住人口、可更新资源能值以及化肥的使用量五大指标分别对其进行衡量。

（二）建立因果关系图

基于农业能值生态足迹系统内各子系统的分析及其相互之间的因果关系，以南充市为例，建立改进的农业能值足迹系统的因果关系图，如图2 所示。

图2 农业能值足迹系统的因果关系图

（三）建立流程图

根据上述因果关系图以及南充农业能值足迹系统的特点，建立流程图，如图3 所示。该流程图上包含了26 个变量和常量：状态变量7 个，即改进的农业能值生态足迹、可更新资源存量、总人口、农业能值总产出量、农业生产总值、化肥使用量和肥料养分供应量；速率变量8 个，即能值足迹增长率、可更新资源增长率、人口自然增长率、农业能值总产出增加率、农业生产总值增长率、化肥利用率、化肥利用率变化率及养分供应量增加率；辅助变量10 个，即能值足迹增长量、可更新资源增长量、人口增长量、人口减少量、总人口与目标值之差、总人口因子、农业能值总产出增加量、农业生产总值增长量、养分供应增加量和化肥增加量；常量1 个，即总人口发展目标。

图3 农业能值足迹系统流程图

（四）选取数据及构建方程

通过南充市农业经济发展的历史数据，分析了系统中各变量之间的关系，并以此为基础构建起了各变量的核算方程。方程中涉及的速率变量，如可更新资源增长率的数据源于环保局的环境统计公报中相关数据的处理而得；肥料养分供应增加率则根据相关领域研究学者的研究成果处理而来；化肥利用率根据政府农业环保的相关政策推算而来；人口自然增长率、农业生产总值增长率、农业能值产出增加率则主要来源于南充市历年的统计年鉴或对年鉴中的数据进行处理而得。

（五）系统仿真模拟

以2007 年为研究基期，取时间步长为1，运用Vensim 软件进行仿真模拟南充市改进的农业能值足迹系统的运行情况，结果如图4 所示。

图4 南充市改进的农业能值足迹系统综合图

（六）模型检验

将系统模拟结果与实际真实数据进行对比误差分析以进行模型的历史检验，如表1 所示。表中选取了农业生产总值、农业太阳能值总产出、总人口、可更新资源存量和化肥使用量4 个状态变量2007-2018年十二年间的数据进行了检验，误差率在-6.93%～6.50%之间，符合系统误差要求，说明该模型模拟能力较好，基本符合研究系统的实际发展状态，因此可将其作为研究南充市改进的农业能值足迹系统现状及未来发展的依据，如表2 所示。

表1 系统模拟结果与实际真实数据的误差分析

表2 南充市改进的农业能值足迹系统现状及未来发展预测值

三、总结

运用动力学原理，建立模型对南充农业循环经济的发展进行仿真模拟，研究表明：首先，模型通过历史检验，模拟能力较好，基本符合研究系统的实际发展状态，可将其作为研究南充市改进的农业能值足迹系统现状及未来发展的依据。其次，运行模型发现南充市2007-2023 年改进的农业能值足迹呈逐年上升的趋势，即未来南充市农业生态系统资源和环境所承受的压力将会越来越大，农业循环经济发展在相当长的时间内仍处于一个较低的水平。最后，模型对掌握南充市的农业循环经济发展状况，实现区域经济可持续发展仍能提供一定的量化依据和决策参考，为能值足迹模型的修正和生态经济的可持续发展提供了新的研究思路。但是，由于数据和技术的局限，在选取农业能值足迹系统测算指标时可能仍存在不足，因此还需后续进一步的研究并对其加以完善。