第四章环境规划的技术方法.ppt

第四章环境规划的技术方法 环境规划的技术方法应包括环境评价 环境预测和环境决策等方法 其中环境预测和决策是环境规划中具有重要作用的两项基本活动 它们贯穿渗透在环境规划过程的许多环节中 本章从综合集成的角度 重点介绍环境规划常用的预刚与决策技术方法 第一节环境预测社会经济预测方法 一 环境预测环境预测是一类针对环境领域有关问题的预测活动 通常指在环境现状调查评价和科学实验基础上 结合经济社会发展情况 对环境的发展趋势作出科学的分析和判断 一 环境预测的主要内容1社会发展预测重点是人口预测 也包括一些其他社会因素的确定 2 经济发展预测重点是能源消耗预测 国内生产总值预测和工业总产值预测等 同时也包括对经济布局与结构 交通和其他重大经济建设项目的预测与分析 3 环境质量与污染预测环境污染防治规划是环境规划的基本问题 与之相关的环境质量与污染源的预测活动构成了当前环境预测的重要内容 4 其他预测根据规划对象具体情况和规划目标需要选定 如重大工程建设的环境效益或影响 土地利用 自然保护和区域生态环境趋势分析 科技进步及环保效益等等 二 预测方法选择与结果分析 1 基本思路环境预测是在环境调查和现状评价的基础上 结合经济发展规划或预测 通过综合分析或一定的数学模拟手段 推求未来的环境状况 其技术关键是 1 把握影响环境的主要社会经济因素并获取充足的信息 2 寻求合适的表征环境变化规律的数理模式和 或 了解预测对象的专家系统 3 对预测结果进行科学分析 得出正确的结论 这一点取决于规划人员的素质和综合问题的能力与水平 2 预测方法选择与一般预测的技术方法相同 有关环境预测的技术方法也大致分为两类 3 预测结果的综合分析预测结果的综合分析评价 目的在于找出主要环境问题及其主要原因 并由此进一步确定规划的对象 任务和指标 预测的综合分析主要包括资源态势和经济发展趋势分析和环境发展趋势分析 第二节环境规划的决策分析 一 环境决策过程及其特征决策过程针对一个决策问题作出决定时 总要包括决策者对要解决问题所抱有的目的 因此一个合理的决策问题 首要之点是确定决策的目标或决策者所希望达到的行动结果或状态 这种有目的的行动 一般由三种活动所组成 即设计备选方案 选择行动方案和实施行动方案 依照系统工程的原理 一般环境规划的决策过程从广义来看包含4个基本程序环节 找出问题确定目标 拟定备选行动方案 比较和选择最佳行动方案 方案的实施即规划的执行 见图4一1 系统分析 问题识别 系统功能分析 确定目标 拟定方案 选择方案 实施反馈 系统设计系统结构和外部条件 系统评价 评价指标 价值权衡 系统实施 执行 监督 监测 环境规划系统 规划决策过程 修订目标 修订方案 修订方案 图4 1 二 环境规划决策的特征环境系统是一个复杂的人工和生态复合系统 它的规划决策问题涉及环境 经济 政治 社会和技术等多种因素 因此它具有以下一般决策问题的典型特征 1 非结构化特征通常 按照决策问题所具有的复杂性和解决问题的难易程度 大体可分为三种类型 结构化决策 半结构化决策和非结构化决策问题 2 多目标特征 目标间存在着冲突性或矛盾性 即某一目标的改进往往导致其他目标实现程度的降低 目标间存在着不可公度性 即多个目标没有统一的度量标准 3 基于价值观念的特征这里所谓 价值 它可泛指规划主体对评价对象所具有的作用 意义的认识和估计 价值观念是人们在各种各样的客观现实中对大量事物观察分析抽象得出的 一方面 在具体问题上 由于规划主体对评价对象的条件 目的 立场和观点等各有不同 从而造成对价值认识和估计的不同 另一方面又由于人类的社会化 对于价值的主观认识估计 又会不同程度地反映现实价值观念的共性和客观性 因此 基于价值评价来对复杂因素进行综合分析 就成为决策活动中的一个显著特征 二 环境规划的决策分析决策分析的概念决策是一个对事物进行分析综合和思维判断的过程 借助于决策分析工具将有益于帮助决策者科学合理地展开决策活动 解决复杂的决策问题 所谓决策分析 是进行决策方案选择的一套系统分析方法 它通常是关于决策过程中具体的程序 规则和推算的组合 决策分析并不意味着为决策者制定决策 它仅仅是试图通过一定适当的处理或分析方法帮助决策者有效地组织信息改进决策过程 辅助决策 环境规划决策分析的基本框架针对环境规划具有多方案 多目标决策问题的特征 可采用决策树这样的结构框架进行分析 即将这种多方案 多目标的决策过程 按因果关系 隶属层次和复杂程度分成若干有序的方案和若干等级的目标 形成由对策一目标组成的递阶展开的 树枝状 决策分析系统 图4一2 1 2 m 1 2 n 1 2 p 1 2 r 经济目标i 环境目标j 社会目标k 技术目标h 综合总目标u 评价指标 属性指标 第一级 第二级 第三级 决策方案 图4 2 三 环境系统规划的决策分析模式根据环境规划决策分析基本框架 在实际应用中 系统规划的决策分析可归纳为两种类型 一是基于最优化技术来构造的环境系统规划决策分析模型 可称之为 最优化决策分析模型 另一种是基于各种备选方案进行系统目标的模拟分析 从而选择满意方案 可称之为 模拟优化决策分析模型 环境系统规划的 最优化决策分析模型 通常是利用数学规划方法 建立数学模型并一次求解行动方案的决策分析过程 模拟优化决策分析模型 是直接基于环境规划决策分析的对策一目标树框架 就各个备选组合方案 分别进行多种目标和综合指标的模拟 包括环境质量 费用及社会影响等 和评估的决策分析过程 在环境规划中 目前使用较为普遍的决策分析技术方法大体包括 费用效益 效果 分析 数学规划和多目标决策分析技术三种基本类型 第三节单目标决策分析方法 一 环境费用效益分析传统上 费用效益分析是用于识别和度量一项活动或规划的经济效益和费用的系统方法 其基本任务就是分析计算规划活动方案的费用和效益 然后通过比较评价从中选择净效益最大的方案提供决策 它是一典型的经济决策分析框架 将其引人到环境规划中 可作为一项工具手段以进行环境规划的决策分析 环境费用效益分析的基本程序如图4一3所示 明确问题 环境质量与受纳体影响关系确定 备选方案环境影响分析 备选方案的费用 效益计算 备选方案的费用效益评价及选择 图4 3 二 数学规划方法是指利用数学规划最优化技术进行环境规划决策分析的一类技术方法 从决策分析的角度看 这类决策分析方法的使用 需要根据规划系统的具体特征 结合数学规划方法的基本要求 将环境系统规划决策问题概化成在预定的目标函数和约束条件下 对由若干决策变量所代表的规划方案 进行优化选择的数学规划模型 目前 用于环境规划中的数学规划决策分析方法主要有 线性规划 非线性规划以及动态规划等 第四节多目标决策分析方法 从决策的基本内容看 涉及多目标决策分析应用中最主要的概念是确定所要解决问题的目标体系和实现这些目标方案的评价选择问题 一 决策问题的多目标体系多目标决策分析与传统单目标优化的最大区别在于其决策问题中具有多个互相冲突的目标 通常多目标决策问题中 一组意义明确的多个冲突目标可表达为一递阶结构 或称目标体系 图4一4 图4 4 二 决策方案的多目标评价选择所谓多目标决策分析 就是运用种种数学 包括计算机 支持技术 来处理以下两个问题 l 根据所建立的多个目标 找出全部或部分非劣解 2 设计一些程序识别决策者对目标函数的意愿偏好 从非劣解集中选择 满意解 在解决上述两方面问题的实践中 多目