第四章環(huán)境規(guī)劃的技術(shù)方法

第四章環(huán)境規(guī)劃的技術(shù)方法第一頁，共十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)環(huán)境預(yù)測社會(huì)經(jīng)濟(jì)預(yù)測方法一、環(huán)境預(yù)測環(huán)境預(yù)測是一類針對(duì)環(huán)境領(lǐng)域有關(guān)問題的預(yù)測活動(dòng)。通常指在環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查評(píng)價(jià)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況，對(duì)環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì)作出科學(xué)的分析和判斷。（一）環(huán)境預(yù)測的主要內(nèi)容

1.社會(huì)發(fā)展預(yù)測重點(diǎn)是人口預(yù)測，也包括一些其他社會(huì)因素的確定。

2.經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測重點(diǎn)是能源消耗預(yù)測、國內(nèi)生產(chǎn)總值預(yù)測和工業(yè)總產(chǎn)值預(yù)測等，同時(shí)也包括對(duì)經(jīng)濟(jì)布局與結(jié)構(gòu)、交通和其他重大經(jīng)濟(jì)建設(shè)項(xiàng)目的預(yù)測與分析。第二頁，共十八頁，2022年，8月28日3．環(huán)境質(zhì)量與污染預(yù)測環(huán)境污染防治規(guī)劃是環(huán)境規(guī)劃的基本問題，與之相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量與污染源的預(yù)測活動(dòng)構(gòu)成了當(dāng)前環(huán)境預(yù)測的重要內(nèi)容。

4．其他預(yù)測根據(jù)規(guī)劃對(duì)象具體情況和規(guī)劃目標(biāo)需要選定，如重大工程建設(shè)的環(huán)境效益或影響；土地利用、自然保護(hù)和區(qū)域生態(tài)環(huán)境趨勢(shì)分析；科技進(jìn)步及環(huán)保效益等等。（二）預(yù)測方法選擇與結(jié)果分析第三頁，共十八頁，2022年，8月28日1．基本思路環(huán)境預(yù)測是在環(huán)境調(diào)查和現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃或預(yù)測，通過綜合分析或一定的數(shù)學(xué)模擬手段，推求未來的環(huán)境狀況，其技術(shù)關(guān)鍵是：(1)把握影響環(huán)境的主要社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素并獲取充足的信息。(2)尋求合適的表征環(huán)境變化規(guī)律的數(shù)理模式和（或）了解預(yù)測對(duì)象的專家系統(tǒng)。(3）對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析，得出正確的結(jié)論。這一點(diǎn)取決于規(guī)劃人員的素質(zhì)和綜合問題的能力與水平。2．預(yù)測方法選擇3．預(yù)測結(jié)果的綜合分析預(yù)測結(jié)果的綜合分析評(píng)價(jià)，目的在于找出主要環(huán)境問題及其主要原因，并由此進(jìn)一步確定規(guī)劃的對(duì)象、任務(wù)和指標(biāo)。預(yù)測的綜合分析主要包括資源態(tài)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)分析和環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)分析。第四頁，共十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)環(huán)境規(guī)劃的決策分析一、環(huán)境決策過程及其特征決策過程針對(duì)一個(gè)決策問題作出決定時(shí)，總要包括決策者對(duì)要解決問題所抱有的目的。因此一個(gè)合理的決策問題，首要之點(diǎn)是確定決策的目標(biāo)或決策者所希望達(dá)到的行動(dòng)結(jié)果或狀態(tài)。這種有目的的行動(dòng)，一般由三種活動(dòng)所組成：即設(shè)計(jì)備選方案、選擇行動(dòng)方案和實(shí)施行動(dòng)方案。依照系統(tǒng)工程的原理，一般環(huán)境規(guī)劃的決策過程從廣義來看包含4個(gè)基本程序環(huán)節(jié)：①找出問題確定目標(biāo)，②擬定備選行動(dòng)方案，③比較和選擇最佳行動(dòng)方案，④方案的實(shí)施即規(guī)劃的執(zhí)行（見圖4一1）第五頁，共十八頁，2022年，8月28日系統(tǒng)分析：問題識(shí)別，系統(tǒng)功能分析確定目標(biāo)擬定方案選擇方案實(shí)施反饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和外部條件系統(tǒng)評(píng)價(jià)：評(píng)價(jià)指標(biāo)，價(jià)值權(quán)衡系統(tǒng)實(shí)施：執(zhí)行，監(jiān)督，監(jiān)測環(huán)境規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃決策過程修訂目標(biāo)修訂方案修訂方案圖4-1第六頁，共十八頁，2022年，8月28日（二）環(huán)境規(guī)劃決策的特征環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的人工和生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)，它的規(guī)劃決策問題涉及環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)和技術(shù)等多種因素，因此它具有以下一般決策問題的典型特征：1．非結(jié)構(gòu)化特征通常，按照決策問題所具有的復(fù)雜性和解決問題的難易程度，大體可分為三種類型：結(jié)構(gòu)化決策、半結(jié)構(gòu)化決策和非結(jié)構(gòu)化決策問題。

2．多目標(biāo)特征①目標(biāo)間存在著沖突性或矛盾性，即某一目標(biāo)的改進(jìn)往往導(dǎo)致其他目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的降低；②目標(biāo)間存在著不可公度性，即多個(gè)目標(biāo)沒有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)。第七頁，共十八頁，2022年，8月28日3．基于價(jià)值觀念的特征這里所謂“價(jià)值”，它可泛指規(guī)劃主體對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象所具有的作用、意義的認(rèn)識(shí)和估計(jì)。價(jià)值觀念是人們?cè)诟鞣N各樣的客觀現(xiàn)實(shí)中對(duì)大量事物觀察分析抽象得出的。一方面，在具體問題上，由于規(guī)劃主體對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的條件、目的、立場和觀點(diǎn)等各有不同，從而造成對(duì)價(jià)值認(rèn)識(shí)和估計(jì)的不同；另一方面又由于人類的社會(huì)化，對(duì)于價(jià)值的主觀認(rèn)識(shí)估計(jì)，又會(huì)不同程度地反映現(xiàn)實(shí)價(jià)值觀念的共性和客觀性，因此，基于價(jià)值評(píng)價(jià)來對(duì)復(fù)雜因素進(jìn)行綜合分析，就成為決策活動(dòng)中的一個(gè)顯著特征。第八頁，共十八頁，2022年，8月28日二、環(huán)境規(guī)劃的決策分析決策分析的概念決策是一個(gè)對(duì)事物進(jìn)行分析綜合和思維判斷的過程。借助于決策分析工具將有益于幫助決策者科學(xué)合理地展開決策活動(dòng)，解決復(fù)雜的決策問題。所謂決策分析，是進(jìn)行決策方案選擇的一套系統(tǒng)分析方法。它通常是關(guān)于決策過程中具體的程序、規(guī)則和推算的組合。決策分析并不意味著為決策者制定決策，它僅僅是試圖通過一定適當(dāng)?shù)奶幚砘蚍治龇椒◣椭鷽Q策者有效地組織信息改進(jìn)決策過程，輔助決策。環(huán)境規(guī)劃決策分析的基本框架針對(duì)環(huán)境規(guī)劃具有多方案、多目標(biāo)決策問題的特征，可采用決策樹這樣的結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行分析，即將這種多方案、多目標(biāo)的決策過程，按因果關(guān)系、隸屬層次和復(fù)雜程度分成若干有序的方案和若干等級(jí)的目標(biāo)，形成由對(duì)策—目標(biāo)組成的遞階展開的“樹枝狀”決策分析系統(tǒng)（圖4一2)第九頁，共十八頁，2022年，8月28日12m12n12p12r經(jīng)濟(jì)目標(biāo)i環(huán)境目標(biāo)j社會(huì)目標(biāo)k技術(shù)目標(biāo)h綜合總目標(biāo)u評(píng)價(jià)指標(biāo)屬性指標(biāo)第一級(jí)第二級(jí)第三級(jí)決策方案圖4-2第十頁，共十八頁，2022年，8月28日（三）環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃的決策分析模式根據(jù)環(huán)境規(guī)劃決策分析基本框架，在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)規(guī)劃的決策分析可歸納為兩種類型：一是基于最優(yōu)化技術(shù)來構(gòu)造的環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃決策分析模型，可稱之為“最優(yōu)化決策分析模型”；另一種是基于各種備選方案進(jìn)行系統(tǒng)目標(biāo)的模擬分析，從而選擇滿意方案，可稱之為“模擬優(yōu)化決策分析模型”。環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃的“最優(yōu)化決策分析模型”，通常是利用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法，建立數(shù)學(xué)模型并一次求解行動(dòng)方案的決策分析過程。

“模擬優(yōu)化決策分析模型”是直接基于環(huán)境規(guī)劃決策分析的對(duì)策—目標(biāo)樹框架，就各個(gè)備選組合方案，分別進(jìn)行多種目標(biāo)和綜合指標(biāo)的模擬（包括環(huán)境質(zhì)量、費(fèi)用及社會(huì)影響等）和評(píng)估的決策分析過程。在環(huán)境規(guī)劃中，目前使用較為普遍的決策分析技術(shù)方法大體包括：費(fèi)用效益（效果）分析、數(shù)學(xué)規(guī)劃和多目標(biāo)決策分析技術(shù)三種基本類型。第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)單目標(biāo)決策分析方法一、環(huán)境費(fèi)用效益分析傳統(tǒng)上，費(fèi)用效益分析是用于識(shí)別和度量一項(xiàng)活動(dòng)或規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)效益和費(fèi)用的系統(tǒng)方法，其基本任務(wù)就是分析計(jì)算規(guī)劃活動(dòng)方案的費(fèi)用和效益，然后通過比較評(píng)價(jià)從中選擇凈效益最大的方案提供決策。它是一典型的經(jīng)濟(jì)決策分析框架。將其引入到環(huán)境規(guī)劃中，可作為一項(xiàng)工具手段以進(jìn)行環(huán)境規(guī)劃的決策分析。環(huán)境費(fèi)用效益分析的基本程序如圖4一3所示。第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日明確問題環(huán)境質(zhì)量與受納體影響關(guān)系確定備選方案環(huán)境影響分析備選方案的費(fèi)用/效益計(jì)算備選方案的費(fèi)用效益評(píng)價(jià)及選擇圖4-3第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)規(guī)劃方法是指利用數(shù)學(xué)規(guī)劃最優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行環(huán)境規(guī)劃決策分析的一類技術(shù)方法。從決策分析的角度看，這類決策分析方法的使用，需要根據(jù)規(guī)劃系統(tǒng)的具體特征，結(jié)合數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的基本要求，將環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃決策問題概化成在預(yù)定的目標(biāo)函數(shù)和約束條件下，對(duì)由若干決策變量所代表的規(guī)劃方案，進(jìn)行優(yōu)化選擇的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。目前，用于環(huán)境規(guī)劃中的數(shù)學(xué)規(guī)劃決策分析方法主要有：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃以及動(dòng)態(tài)規(guī)劃等。第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日第四節(jié)多目標(biāo)決策分析方法從決策的基本內(nèi)容看，涉及多目標(biāo)決策分析應(yīng)用中最主要的概念是確定所要解決問題的目標(biāo)體系和實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)方案的評(píng)價(jià)選擇問題。（一）決策問題的多目標(biāo)體系多目標(biāo)決策分析與傳統(tǒng)單目標(biāo)優(yōu)化的最大區(qū)別在于其決策問題中具有多個(gè)互相沖突的目標(biāo)。通常多目標(biāo)決策問題中，一組意義明確的多個(gè)沖突目標(biāo)可表達(dá)為一遞階結(jié)構(gòu)，或稱目標(biāo)體系(圖4一4)第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日?qǐng)D4-4總目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)i目標(biāo)m子目標(biāo)1子目標(biāo)n1子目標(biāo)1子目標(biāo)nm….….….….….第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日（二）決策方案的多目標(biāo)評(píng)價(jià)選擇所謂多目標(biāo)決策分析，就是運(yùn)用種種數(shù)學(xué)（包括計(jì)算機(jī)）支持技術(shù)，來處理以下兩個(gè)問題：

l.根據(jù)所建立的多個(gè)目標(biāo)，找出全部或部分非劣解。2.設(shè)計(jì)一些程序識(shí)別決策者對(duì)目標(biāo)函數(shù)的意愿偏好，從非劣解集中選擇“滿意解”。在解決上述兩方面問題的實(shí)踐中，多目標(biāo)決策分析技術(shù)并非全都將其處理為兩