Вопрос D Кубка Huawei 2023 года: эмпирическое исследование пика выбросов углерода на основе модели Кая

Введение

Ископаемая энергия является важным фактором производства, который стимулирует современный экономический рост, а экономическая производственная деятельность тесно связана с деятельностью по выбросам углерода. Полное понимание взаимосвязи между экономическим ростом и выбросами углекислого газа крайне необходимо для трансформации методов производства и определения пути к пику выбросов углерода и углеродной нейтральности. Основываясь на существующих исследованиях взаимосвязи между экономическим ростом и выбросами углерода, в этом исследовании систематически проанализировано, что процесс достижения пиковых выбросов углерода, по сути, представляет собой перевернутую U-образную кривую, соединенную тремя порядками: интенсивность выбросов углерода, выбросы углерода на душу населения и общие выбросы углерода. Формирование постепенного пика динамического процесса. То есть уровни выбросов углекислого газа будут быстро расти на ранних стадиях экономического развития и постепенно замедляться и в конечном итоге достигнут пика после того, как уровень экономического развития достигнет стадии среднего и высокого дохода. В то же время, на основе статической модели Кайя, в исследовании был проведен эмпирический сравнительный анализ процесса достижения пиковых выбросов углерода между странами-членами Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и крупными экономиками, не входящими в ОЭСР, включая Китай, и проанализированы выбросы углерода. уровни выбросов.Динамические изменения анализируются поэтапно. Эмпирические результаты показывают, что Китай и страны-члены ОЭСР соответствуют основному закону развития экономического роста и пиков выбросов углерода.Взаимосвязь между пиками выбросов углерода и этапами экономического развития имеет непрерывную взаимосвязь трех точек перегиба и четырех стадий.Порядок пиков расположены в последовательности: интенсивность выбросов углерода, выбросы углерода на душу населения и общие выбросы углерода. Когда выбросы углекислого газа достигают пика, это необходимый процесс для высококачественного экономического развития в ответ на изменение климата.

2. Динамика модели Кайя и тройные поворотные точки достижения пика выбросов углекислого газа

За последние несколько десятилетий экономисты и ученые разработали большое количество коэффициентов выбросов углерода и методов анализа пиковых выбросов углерода. Идентичность Кайи, предложенная Кайей, очень проста, но это хорошо масштабируемый метод бухгалтерского анализа. Конкретное выражение:

 Простое выражение модели Кая состоит в том, что мы используем логарифм обеих частей и выполняем частную производную первого порядка, чтобы получить: темпы роста выбросов углерода = темпы роста населения + темпы роста ВВП на душу населения + темпы роста потребления энергии на единицу ВВП + темп роста выбросов углекислого газа на единицу потребления энергии. Когда выбросы углерода достигают пика, темпы роста выбросов углерода равны 0, и мы получаем: темпы роста населения + темпы роста ВВП на душу населения = темпы снижения энергопотребления на единицу ВВП + снижение выбросов углерода на единицу энергопотребления, то есть рост населения и экономический рост не связаны. от выбросов углекислого газа. Развязка происходит за счет повышения энергоэффективности и преобразования энергетической структуры с высокоуглеродной энергетики на низкоуглеродную и безуглеродную.

Простота является преимуществом идентичности Кайи, но проблема заключается в отсутствии динамического анализа изменений тенденций выбросов углерода. Отправной точкой данного исследования является выяснение внутреннего динамического значения модели Кая, чтобы провести поэтапный анализ динамических изменений уровней выбросов углерода. Чтобы избежать слишком громоздкого описания, мы объединили основные переменные модели Кайя в пять, а именно: выбросы углерода C, общая численность населения P, общий выпуск Y, выпуск на душу населения Y/P, интенсивность выбросов углерода CI и выбросы углерода. темп роста y = темп роста населения n + темп роста выпуска продукции на душу населения m + темп роста интенсивности выбросов углерода x, из чего получаются три динамических уравнения.

1. Основной характеристикой современного экономического роста является непрерывное увеличение выпуска продукции на душу населения.В модели Изоло темп экономического роста m должен быть выше темпа роста населения n, то есть mn>0;

2. Интенсивность выбросов углерода CI=C(1+x)/Y(1+m).При x>m интенсивность выбросов углерода увеличивается;

3. Выбросы углерода на душу населения PC=C(1+x)/P(1+n), когда x>n, выбросы углерода на душу населения возрастают;

Решив одновременно уравнения с 1 по 3, мы можем обнаружить, что динамический вывод модели Кая заключается в том, что пиковый процесс выбросов углерода должен быть представлен тремя эндогенными точками перегиба выбросов углерода, соответствующими четырем стадиям развития.

Точка перегиба 1 является точкой перегиба интенсивности выбросов углерода, а предельная эффективность использования энергии стабильна. Двойственность эффекта масштаба экономического роста заключается в росте выбросов углекислого газа и накоплении экологического и экологического давления. По мере роста углеродоемкости CI выбросы углерода на единицу продукции увеличиваются, что эквивалентно уменьшению предельной эффективности энергии как фактора производства; когда энергетическая структура остается неизменной, технологические усовершенствования приводят к тому, что предельная эффективность энергетики смещается от уменьшающейся к стабильна, а точка перегиба интенсивности углерода равна ΔCI=0, CI является константой, при x=m рост выбросов углерода определяется темпами роста населения и экономики.

Точка перегиба 2 является точкой перегиба выбросов углерода на душу населения, и влияние экономического роста на выбросы углерода смещается от эффекта масштаба к эффекту дохода. Современный экономический рост привел к более высокой факторной эффективности, уровень выбросов углерода на единицу продукции в ходе производственного процесса снизился, а увеличение дохода на душу населения привело к более высокому потреблению энергии на душу населения и более высоким выбросам углерода на душу населения, при этом x<m >n преобразуется в m>x>n. Когда темпы экономического роста m превышают темпы роста выбросов углерода Выбросы углерода на душу населения PC. На рисунке 1 от PC0 к PC1, PC1*P(1+n)>Ct0, общие выбросы углерода увеличиваются. Выбросы углекислого газа на душу населения PC остаются неизменными, достигая второй точки перегиба, когда ΔPC=0. Поскольку m>n>x, увеличение уровня дохода на душу населения не связано с ростом выбросов углерода на душу населения. Когда темпы роста населения n>0, общие выбросы углерода продолжают расти.

Точка перегиба 3 – это пик общего объема выбросов углекислого газа. Когда экономическое развитие достигает более высокого уровня дохода на душу населения, темпы роста факторного предельного дохода превышают темпы роста населения, эффект дохода от выбросов углерода исчезает, и общий объем выбросов углерода достигает пика, образуя третий поворотный момент. Постоянное повышение энергоэффективности, являющееся важным символом трансформации экономического роста, привело к тому, что темпы снижения выбросов углерода на душу населения превысили темпы роста населения, то есть PC0/PC1>n.

Отсюда динамическое выражение идентичности Кайи можно выразить следующим образом: в пределах замкнутого интервала увеличение уровня дохода на душу населения соответствует более высокому уровню предельной отдачи факторов. Выбросы углерода на душу населения и выбросы углерода достигаются последовательно.Три точки перегиба общих выбросов образуют три перевернутые U-образные кривые, которые соединены последовательно.

На рисунке 1 стадия S1 показывает, что современная индустриальная цивилизация возникла в результате широкого использования ископаемой энергии, ускоренной индустриализации и урбанизации, а также быстрого расширения масштабов производства. Экономический рост и высокая зависимость от углерода происходят одновременно, экологическая среда ухудшается, а интенсивность выбросов углерода, выбросы углерода на душу населения и общие выбросы углерода растут. Вступая в стадию S2, режим экономического роста переключается между пиком интенсивности выбросов углекислого газа и пиком выбросов углекислого газа на душу населения. Однако из-за кумулятивного эффекта часто происходит внезапное ухудшение загрязнения окружающей среды и экологической обстановки в течение определенного периода времени. Этап S3 является переходным этапом между пиком выбросов углерода на душу населения и пиком общих выбросов углерода. Доход на душу населения соответствует более высокому доходу на душу населения. На этапе S4 достигается пик общих выбросов углерода, выбросы углерода отделяются от экономического роста, доход на душу населения продолжает расти, выбросы углерода на душу населения сокращаются ускоренными темпами, а экономический рост и выбросы углерода изменяются обратно пропорционально. Чем сильнее будут возможности модернизации промышленности и чем быстрее будет технологический прогресс, тем более значительными будут изменения в энергетической структуре, вызванные энергетической революцией. Производство станет основой производства электроэнергии. Это также реакция на традиционную индустриализацию и урбанизацию, чрезмерное потребление природных ресурсов, и чрезмерная зависимость от ископаемой энергии. Отражение и сдерживание производства и образа жизни.

 Источник статьи: Шэньчжэньские социальные науки

 Подробный процесс решения проблемы см.:

Математическое моделирование Кубка Huawei 2023. Вопрос D. Вопрос 3. Оптимизация пути выбросов углерода (подробный процесс построения многокритериальной модели оптимизации для корректировки структуры энергопотребления + допущения модели (воспроизводимые))_Zhixin_ROL's Blog-CSDN Blog

 Вопрос D по математическому моделированию Кубка Huawei 2023 — Анализ текущей ситуации с региональными выбросами углерода и экономикой, населением и потреблением энергии (как установить индикаторы и системы индикаторов 1, подробный процесс моделирования факторов, влияющих на выбросы углерода)_Блог Zhixin_ROL - блог CSDN

Supongo que te gusta

Origin blog.csdn.net/weixin_43608857/article/details/133158186
Recomendado
Clasificación