功能性飲料工程項(xiàng)目資源環(huán)境承載力分析

一、其他方法資源環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià)屬于多要素、多屬性的評(píng)價(jià)，在實(shí)際工作中，常用的分析評(píng)價(jià)方法還有系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、情景分析法、TOPSIS法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、主成分分析法、能值分析法、資源與需（一）系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）方法系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法是一種定性與定量相結(jié)合的方法，通過建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型．進(jìn)行系統(tǒng)模擬。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法解決問題的過程實(shí)際上是尋優(yōu)的過程，其最終的目的是尋求較優(yōu)或次優(yōu)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，以尋求較優(yōu)的系統(tǒng)功能，系統(tǒng)動(dòng)力模型在土地承載能力、資源承載能力、環(huán)境承載能力和生態(tài)承載能力方面得到廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的驅(qū)動(dòng)關(guān)系明晰，能有效反映人口、資源、環(huán)境和發(fā)展之間的關(guān)系，能較好地反映系統(tǒng)本質(zhì)，適合用于分析研究信息反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與行為之間動(dòng)態(tài)的辯證統(tǒng)一關(guān)系，從系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)的角度來對(duì)區(qū)域生態(tài)承載能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算。然而，參變量不好掌握，及受地域性限制等原因，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型易導(dǎo)致不合理的結(jié)論。其應(yīng)用步驟如下：（1）系統(tǒng)流圖設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的關(guān)系設(shè)計(jì)系統(tǒng)流圖，目的是反映各因素因果關(guān)系、不同變量的性質(zhì)和特點(diǎn)。流圖中一般包含兩種重要變量：（2）主要狀態(tài)方程描述與模型構(gòu)建根據(jù)環(huán)境承載能力及系統(tǒng)要素之間的反饋關(guān)系，建立描述各類變量的數(shù)學(xué)方程，通常包括狀態(tài)方程、常數(shù)方程、速率方程、表函數(shù)、（3）模型的仿真計(jì)算將各規(guī)劃方案確定的不同輸入變量，通過仿真運(yùn)算，得出不同規(guī)劃方案下的資源環(huán)境承載力、國內(nèi)生產(chǎn)總值、人口數(shù)、資源條件、環(huán)境質(zhì)量等指標(biāo)，并通過對(duì)比分析進(jìn)行方案比選。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)可以從定性和定量兩方面綜合地研究系統(tǒng)整體運(yùn)行狀況，通過分析各要素之間的聯(lián)系和反饋機(jī)制，綜合協(xié)調(diào)各要素，從而為制定有利于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃方案提供指導(dǎo)。該方法適用于空間尺度大、系統(tǒng)較為復(fù)雜的區(qū)域資源與環(huán)境承載力分析評(píng)估。TOPSIS模型即為“逼近理想解排序方法”，它是系統(tǒng)工程中常用的決策技術(shù)，主要用來解決有限方案多目標(biāo)決策問題，是一種運(yùn)用距離作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的綜合評(píng)價(jià)法。通過定義目標(biāo)空間中的某一測度，據(jù)此計(jì)算目標(biāo)靠近/偏離正、負(fù)理想解的程度，可以評(píng)估區(qū)域資源環(huán)境承載力，且能夠全面客觀地反映區(qū)域資源環(huán)境承載力的動(dòng)態(tài)及變化趨勢。（2）標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)矩陣構(gòu)建。（6）計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象與理想解得貼進(jìn)度。（三）模糊評(píng)價(jià)法（4）確定評(píng)價(jià)因素的模糊權(quán)向量。（5）模糊綜合評(píng)價(jià)的模型。（6）對(duì)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果向量進(jìn)行分析。（四）主成分分析法主成分分析法是度量多變量之間相關(guān)性的一種多元統(tǒng)計(jì)方法。通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，求得各要素間線性關(guān)系的實(shí)質(zhì)上有意義的表達(dá)方式，即研究用變量族的少數(shù)八個(gè)線性組合（新的變量族）來解釋多維變量的協(xié)方差結(jié)構(gòu)，挑選最佳變量子集，簡化數(shù)據(jù)，揭示變量間關(guān)系的一機(jī)向量轉(zhuǎn)化為其分量不相關(guān)的新隨機(jī)向量，即把二元協(xié)方差矩陣轉(zhuǎn)換為對(duì)角矩陣，在幾何上表現(xiàn)為原坐標(biāo)系變?yōu)樾抡蛔鴺?biāo)系，然后對(duì)整個(gè)變量系統(tǒng)進(jìn)行降維處理，以較高的精度轉(zhuǎn)換為低維變量系統(tǒng)，同時(shí)找出信息涵蓋量最大的幾個(gè)主成分，進(jìn)而對(duì)所需解決的問題進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。主成分分析法就可把研究的問題變得比較簡單，而且這些較少的指標(biāo)之間互不相關(guān)，又提供原有指標(biāo)的絕大部分信息段。主成分分析除降低多變量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的維度以外，還簡化了變量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字（五）能值分析法由于生態(tài)系統(tǒng)中各能量是有質(zhì)的差別的，所以不能用一般意義上以能值為基準(zhǔn)，把生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不同能流（能物流、貨幣流、人口流和信息流等）量綱的能量轉(zhuǎn)化成同一標(biāo)準(zhǔn)的能值，通過計(jì)算一系列能值綜合指標(biāo)，來定量分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能特征與生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。任何形式的能量均源于太陽能，故常以太陽能為基準(zhǔn)衡量各種能量的能布朗和尤吉阿蒂首次通過能值分析理論開發(fā)出可以實(shí)際應(yīng)用的承載能力評(píng)價(jià)指標(biāo)—ESI（能值可持續(xù)指標(biāo)），它被定義為系統(tǒng)能值產(chǎn)出率與環(huán)境負(fù)載的比值，然后根據(jù)ESI的大小評(píng)價(jià)系統(tǒng)超載狀況。能值分析方法采用能值作為統(tǒng)一量綱，簡化了生態(tài)過程，有更大的應(yīng)用空間，但該方法本身存在不足，主要是：①涉及的因子之間的關(guān)系過于簡單，數(shù)目較少難以體現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的非線性特征。②針對(duì)特定地區(qū)，依靠換算率或調(diào)節(jié)因子同度量處理不同資源、環(huán)境因子的做法，顯得粗糙，因?yàn)檗D(zhuǎn)換率或調(diào)節(jié)因子是通過更大尺度平均計(jì)算而來的，它更適合國家或國際范圍的承載力估算。③對(duì)指標(biāo)臨界值的選?。┵Y源與需求差量法域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類各種需求（生存需求、發(fā)展需求和享樂需求）在量（各種資源）與質(zhì)（生態(tài)環(huán)境質(zhì)量）方面的滿足程度。因此，區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力可以從該地區(qū)現(xiàn)有的各種資源量與當(dāng)前發(fā)展模式下社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)各種資源的需求量之間的差量關(guān)系，以及該地區(qū)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與當(dāng)前人們所需求的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的差量關(guān)系，進(jìn)行生態(tài)足跡將每個(gè)人消耗的資源折合成為全球統(tǒng)一的、具有生產(chǎn)力的地域面積，通過計(jì)算區(qū)域生態(tài)足跡總供給與總需求之間的差值—生態(tài)赤字或生態(tài)盈余，準(zhǔn)確地反映了不同區(qū)域?qū)τ谌蛏鷳B(tài)環(huán)境現(xiàn)狀的貢獻(xiàn)。生態(tài)足跡既能夠反映出個(gè)人或地區(qū)的資源消耗強(qiáng)度，又能夠反映出區(qū)域的資源供給能力和資源消耗總量，也揭示了人類生存持續(xù)生存的生態(tài)閾值。它通過相同的單位比較人類的需求和自然界的供給，使可持續(xù)發(fā)展的衡量真正具有區(qū)域可比性，評(píng)估的結(jié)果清楚地表明在所分析的每一個(gè)時(shí)空尺度上，人類對(duì)生物圈所施加的壓力及其量級(jí)，因?yàn)樯鷳B(tài)足跡取決于人口規(guī)模、物質(zhì)生活水平、技術(shù)條件和生態(tài)生產(chǎn)一個(gè)國家）的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口所消費(fèi)的所有資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的生態(tài)生產(chǎn)性土地的總面積和水資源2．計(jì)算流程和計(jì)算公式生態(tài)足跡法本質(zhì)上是一種度量可持續(xù)發(fā)展程度的方法，是一組基于“生態(tài)生產(chǎn)性土地”面積的量化指標(biāo)。生態(tài)足跡法的所有指標(biāo)都是基于生態(tài)生產(chǎn)性土地這一概念而定義的，根據(jù)生產(chǎn)力大小的差異，將地球表面的生態(tài)生產(chǎn)性土地分為六類：化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建設(shè)用地、海洋（水域）。3．基本特點(diǎn)生態(tài)足跡理論自誕生以來獲得了廣泛的應(yīng)用，其指標(biāo)是全球可比的、可測度的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，是涉及系統(tǒng)性、公平性和發(fā)展的一個(gè)綜合指標(biāo)。生態(tài)足跡基本模型的特點(diǎn)為：①是一種綜合影響分析；②采用單一時(shí)間尺度，即“快拍”式截面；③所使用的產(chǎn)量因子是全球平均產(chǎn)量；④在固定生產(chǎn)與消費(fèi)條件下的確定性研究；⑤反應(yīng)的是區(qū)域生產(chǎn)與消費(fèi)的綜合信息；⑥使用六類土地利用空間；⑦引入當(dāng)量因生態(tài)足跡基本模型的優(yōu)點(diǎn)在于所需要的資料相對(duì)易獲取、計(jì)算方法可操作性和可重復(fù)性強(qiáng)。盡管如此，生態(tài)足跡方法無論在理論上還是方法上，都存在不足之處，主要表現(xiàn)在：指標(biāo)表征單一、過分簡化，只衡量了生態(tài)的可持續(xù)程度，強(qiáng)調(diào)的是人類發(fā)展對(duì)環(huán)境系統(tǒng)的影響及其可持續(xù)性，而沒有考慮人類對(duì)現(xiàn)有消費(fèi)模式的滿意程度；難以反映人類活動(dòng)的方式、管理水平的提高和技術(shù)的進(jìn)步等因素的影響；基于現(xiàn)狀靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析方法，難以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬與預(yù)測。（二）動(dòng)態(tài)改進(jìn)一時(shí)間序列足跡模型由于生態(tài)足跡基本模型屬于靜態(tài)測算方法，其假定人口、技術(shù)、物質(zhì)消費(fèi)水平均不變，導(dǎo)致其結(jié)論的瞬時(shí)性，從而無法反映出未來的動(dòng)態(tài)可持續(xù)性趨勢。因此在其基礎(chǔ)上衍生出多種動(dòng)態(tài)改進(jìn)模型。現(xiàn)階段已有大量時(shí)間序列足跡模型研究探討產(chǎn)量因子和當(dāng)量因子對(duì)生態(tài)足目前主要時(shí)間序列足跡模型處理產(chǎn)量因子和當(dāng)量因子的方法包括：①采用區(qū)域真實(shí)產(chǎn)量，舍棄采用當(dāng)量因子；②采用逐年全球產(chǎn)量和分段當(dāng)量因子；③采用全球產(chǎn)量和逐年區(qū)域?qū)嶋H產(chǎn)量，不采用當(dāng)量因子；④采用最大可持續(xù)產(chǎn)量；⑤在計(jì)算草地足跡時(shí)，采用單位草地植物生時(shí)間序列足跡模型能夠反映區(qū)域生態(tài)服務(wù)消費(fèi)水平的結(jié)構(gòu)變化，真實(shí)生態(tài)空間消費(fèi)及其定位，以及產(chǎn)量因子和當(dāng)量因子對(duì)足跡測算的（三）過程改進(jìn)一投入產(chǎn)出足跡模型生態(tài)足跡測算要求涵蓋所有進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過程的產(chǎn)品所包含的生態(tài)服務(wù)，但基本模型由于缺乏結(jié)構(gòu)因素，沒有考慮產(chǎn)業(yè)間的相互依賴，直接把生態(tài)空間利用分配給最終消費(fèi)，反映的僅僅是直接生態(tài)空間占有和區(qū)域綜合生態(tài)影響，無法識(shí)別哪些生產(chǎn)和消費(fèi)部門應(yīng)對(duì)區(qū)域綜合影響負(fù)責(zé)。為此，比克內(nèi)爾等學(xué)者結(jié)合投入產(chǎn)出方法對(duì)此提出了改進(jìn)，其使用投入產(chǎn)出分析法，通過里昂惕夫逆矩陣得到產(chǎn)品與其物質(zhì)投入之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，反映各部門生產(chǎn)的生態(tài)影響細(xì)節(jié)。其主要計(jì)算步驟可以歸納為：①計(jì)算完全需求系數(shù)矩陣；②計(jì)算最終使用包含的非能源足跡；③計(jì)算能源消費(fèi)的生態(tài)足跡；④計(jì)算進(jìn)口貿(mào)易和其他來源產(chǎn)品包含的生態(tài)空間；⑤分別按生產(chǎn)部門和最終使用部門匯總生投入產(chǎn)出足跡模型的特點(diǎn)是：采用倍乘子計(jì)算足跡，側(cè)重結(jié)構(gòu)分析，能反映部門間的足跡流動(dòng)，揭示生態(tài)影響的真實(shí)發(fā)生方位以及某一特定部門的完全生態(tài)消費(fèi)狀況。（四）成分法生態(tài)足跡模型因上述研究模型存在國家以下層次上消費(fèi)數(shù)據(jù)的缺失，無法對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)整得到各消費(fèi)主體的數(shù)據(jù)，因而有無法反映具體消費(fèi)活動(dòng)影響的缺陷。為了反映生態(tài)最響的詳細(xì)程度，成分法生態(tài)足跡模型以人類的衣食住行為出發(fā)點(diǎn)，核算人口具體消費(fèi)行為的生態(tài)影響，其典型代表是西蒙斯等人提出的模型，它分兩步測算生態(tài)足跡：①把研究區(qū)域的生態(tài)足跡分解成直接能源、原材料、廢棄物、食物、私人交通、水和建筑用地七種成分；②采用物質(zhì)流動(dòng)分析（MFA）法和生命周期分析（LCA）法收集數(shù)據(jù)，研究資源在不同部門、人口與環(huán)境之間的流動(dòng)，從而將消費(fèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為成分影響。成分法生態(tài)足跡模型的特點(diǎn)是：關(guān)注人口的衣食住行細(xì)節(jié)行為，采用生命周期技術(shù)，適用于國家、地區(qū)、企業(yè)、家庭乃至個(gè)人生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估。該方法對(duì)數(shù)據(jù)要求較高，當(dāng)數(shù)據(jù)不確定時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生較大誤差，對(duì)大多數(shù)產(chǎn)品層次消費(fèi)數(shù)據(jù)缺乏的國家實(shí)際應(yīng)用有限。資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)是區(qū)域上各種因素對(duì)承載能力的綜合體現(xiàn)，因而必然表現(xiàn)為各單一方面的資源、環(huán)境承載力作用效果的科學(xué)