[发明专利]一种区域大气污染调控方案的评估系统及其评估方法

权利要求书

1.一种区域大气污染调控方案的评估系统，其特征在于，包括：

仿真系统结构模块：根据大气环境理论和生态经济学理论建立仿真系统结构模块，其中包括经济子系统、人口子系统、能源子系统、环境子系统和政府子系统；

因果关系模块：根据所述评估系统的结构和功能，人工选取方案变量，确定变量之间的因果关系，并绘制成因果回路图；

系统动力学模型模块：根据所述因果关系模块获得的因果关系，利用Vensim软件建立系统动力学模型，确定系统动力学模型中的仿真变量；

计算模块：根据所述因果关系模块获得的因果关系和系统动力学模型获得的模型，采用专家评估、现有资料借鉴的方式确定部分方程中的系数；对于未确定的方程中的系数，随机确定一组初始值，添加至所述模型中进行仿真；如仿真值与真实值的相对误差大于20％，则修改未确定的系数数值，继续模拟直至仿真值与真实值数值的相对误差不大于20％结束；经过计算获得全部确定的系数；

仿真分析模块：根据所述计算模块获取的方程与系数添加至所述系统动力学模型获得的模型中，设置基准情景与模拟情景进行仿真分析。

2.一种区域大气污染调控方案的评估方法，其特征在于，包括：

步骤1：创建区域大气污染调控方案仿真系统结构

根据大气环境理论和生态经济学理论，明确大气污染调控方案仿真系统包含经济、人口、能源、环境、政府五个组成部分，各组成部分之间相互影响和制约，且每个部分构成一个子系统，由此创建区域大气污染调控方案仿真系统结构；

所述结构包括经济子系统、人口子系统、能源子系统、环境子系统和政府子系统；

所述经济子系统用于分析经济总量、经济结构和政策实施过程中的经济成本；

所述人口子系统用于分析人口总量以及人口结构变化；

所述能源子系统用于计算能源的消耗量并分析能源结构变化；

所述环境子系统用于分析大气污染物的产生、治理和排放；

所述政府子系统用于根据选取的历史政策措施，分析各种政策的实施效果；

步骤2：确定方案变量与因果关系

根据步骤1中系统的结构和功能，人工选取方案变量，确定变量之间的因果关系，并绘制成因果回路图；确定历史数据的起止时间，从现有的统计资料中获取所述变量的历史数据；

通过因果关系回路图定性描述方案变量之间的因果关系，由两个或两个以上因果关系组合形成反馈回路，体现系统的动态变化；

步骤3：利用Vensim软件建立系统动力学模型；

根据步骤2中确定的方案变量和因果关系图，人工选取系统动力学模型中的仿真变量，并利用Vensim软件建立系统动力学模型；

步骤4：确定仿真变量的数学方程及方程中的系数

步骤401：根据步骤2获得的因果关系及步骤3获得的模型，确定所述仿真变量的数学方程；

步骤402：采用专家评估、现有资料借鉴的方式确定部分方程中的系数；

步骤403：将上述获取的方程与部分系数添加至步骤3获得的模型中；

步骤404：对于未确定的方程中的系数，随机确定一组初始值，添加至步骤3获得的模型中并进行仿真；

步骤405：如仿真值与真实值的相对误差大于20％，则返回步骤404修改系数数值，继续模拟直至仿真值与真实值数值的相对误差不大于20％结束；

步骤5：仿真分析与预测

将步骤4获取的方程与系数添加至步骤3获得的模型中，设置基准情景与模拟情景进行仿真分析。

3.根据权利要求2所述的区域大气污染调控方案的评估方法，其特征在于，所述方案变量包括：经济数据，人口数据，能源种类，能源结构，大气污染物种类，大气污染物来源，经济类政策，产能政策，能源政策，技术进步。

4.根据权利要求2所述的区域大气污染调控方案的评估方法，其特征在于，所述仿真变量包括状态变量、速率变量和辅助变量，状态变量体现累积的效果，反映系统状态，速率变量反映状态变化，辅助变量帮助形成完整反馈回路。

5.根据权利要求2所述的区域大气污染调控方案的评估方法，其特征在于，所述大气污染物种类包括SO₂、NOx、VOCs和烟粉尘。