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在经济学中,关于不确定性的表示有多种。这里,为了研究的方便,我们将不确定性环境理解为一个假想的局中人“自然”参与的博弈,并作如下假设:
1.自然会发生不同的状态,其他局中人在自己的战略选择时看不到自然的选择。自然发生的状态集为(1,…,s,…,S);
2.其他局中人(个体)具有初始禀赋Ws,其可以选择的行动集为(1,…,x,…,X);
3.显示所有行动和状态组合所构成的结果函数为c(x,s);
4.局中人对于自然选择的每个状态的可能性预测形成一个共同信息,即一个概率函数π(s);
5.度量局中人对不同的可能结果的满足程度的一个基本效用函数为u(c);
6.在基本效用函数u(c)的基础上,我们使用著名的冯·诺依曼—摩根斯坦效用函数或期望效用函数U(x)表示行动X上的效用函数,即X=(π[,1],π[,2],…,πs;c[,1],c[,2],…cs),则U(X)=π[,1]u(c1+π[,2]u(c[,2])+…+πsu(cs);
7.局中人总是要求效用期望效用)的最大化。
(二)风险态度
不同的个体对待不确定性的态度可能是不同的。如果个体偏好一个确定的结果胜于任何期望值与该结果相等的前景,则称个体是风险厌恶的或风险规避的;如果个体偏好恰好相反,则称个体是风险偏好的;如果个体认为二者是无差异的,则称个体是风险中性的。即:u为个体的效用函数,w为个体的初始禀赋(财富),那么,如果个体对于任何满足E[ε]=0,Var[[ε]]>0的随机变量ε,有:
E[u(W+ε)]<U(w),则称个体是严格风险厌恶的;
E[u(W+ε)]>U(w),则称个体是风险偏好的;
E[u(W+s)]=U(w),则称个体是风险中性的。
这里,对于个体的效用函数u(x),我们可以简单地解释为人们对收入的效用。自然,随着收入的增加,人们的效用会增加,也就是说u''''>0。进一步,我们还可以证明个体为风险厌恶(偏好)的充分必要条件是其效用函数为凹(凸)函数。即:对于个体的效用函数u(x),如果个体为风险厌恶的,则u″<0;如果个体为风险偏好的,则u″>0;如果个体为风险中性的,则其效用函数u(x)是线性的,即u″=0。
事实上,不仅不同的人对风险表现出不同的态度,即使是同一个人,随着其财富及环境的变化等原因,在不同的情况下也会表现出不同的风险态度。例如:如果某人拥有大量的财富,他会对风险所可能带来的损失表现出无所谓的风险中性态度;而随着其财富的缩水,为了避免进一步的损失,他会采取措施规避风险而成为风险厌恶的;当他快要破产时,规避对其来说已无法很快改变近况,他又会凭借剩余的财富以求一搏而表现出风险偏好的态度。不过,一般地,我们均假设人们的风险态度是风险厌恶的,这是因为,风险导致损失的可能是我们所关注和研究的;人们最关心的问题,也在于风险的发生及其所造成的损失对我们的生活和经济发展的影响与后果。
如果个体是风险厌恶的,那么他喜好一个确定的收入,或者愿意处于一个确定的状态。如果个体一开始就处于一个确定的状态,那么,他永远也不会接受博弈,即使博弈是公平的。但是,自然总是令个体处于状态的选择之中;也就是说,个体总是处于不确定性的状态之中。风险厌恶的假设下,个体就可以通过不同状态的交换,由不确定的状态逐渐向确定的状况移动,从而提高自身的效用。而我们所知道的保险就是这样一种契约,可以使个体由不确定的状态变成确定的状态。因此,在风险厌恶的假设下,人们存在自然的保险需求倾向。
二、不确定性与保险供求
上述分析中,假设个体是风险厌恶的,自然使得个体处于不确定的状态,因此个体当然有转嫁风险、消除不确定性的需求;而保险契约可以满足个体转嫁风险、消除不确定性的需求。那么,什么是保险契约呢?一般地,我们总是把保险理解为投保人缴纳保险费,以换取保险人在约定的保险事故发生时履行赔偿或者给付责任的一种契约。在保险合同中,当事人双方是投保人和保险人。一般认为,投保人与保险人的交易过程是一个动态的博弈过程。由于保险合同是附和合同,也就是保险人先“出招”,制定保险合同的条款、费率,然后投保人进行选择。在假定损失概率是共同信息,而且参与人的行动不改变损失概率的前提下(不考虑信息不对称问题),我们将保险的供求描述如下:
(一)保险契约成立的条件
这里,我们可以假设:(1)投保人为风险厌恶的,具有初始财富w,效用函数为u;保险人的效用函数为u[,1],其初始财富为w[,1]。(2)自然存在两种状态:状态1是损失发生;状态2是损失不发生。(3)投保人的损失为L,损失发生的概率是π,投保人行动不改变损失概率。
如果投保人购买保险以转嫁风险,保险费率为p,保险金额为q;也就是说,投保人预先缴纳pq的保险费,得到一个损失发生时保险人赔偿q的承诺。那么,投保人在没有买保险时的不同状态下的收入为:
状态1:损失发生,投保人的收益是c[,1]=w-L
状态2:损失不发生,投保人的收益是c[,2]=w
投保人在这种条件下的期望效用为:
U[,0]=πu(c[,1])+(1-π)u(c[,2])=πu(w-L)+(1-π)u(w)(1)
投保之后,投保人在不同状态下的收入为:
状态1:损失发生,投保人的收益是c[,1]=w-pq-L+q
状态2:损失不发生,投保人的收益是c[,2]=w-pq
投保人在这种条件下的期望效用为:
U[,1]=πu(c[,1])+(1-π)u(c[,2])
=πu(w-pq-L+q)+(1-π)u(w-pq)(2)
根据期望效用最大化原理,投保人购买保险的条件是:
U[,0]≤U[,1],即:
πu(w-L)+(1-π)u(w)≤πu(w-pq-L+q)+(1-π)u(w-pq)(3)
对于保险人而言,他同意承保,即接受pq的保险费,承诺损失发生时赔偿q的条件是:
u[,1](W[,1])≤πu[,1](W[,1]+pq-q)+(1-π)u[,1](W[,1]+pq)(4)
我们不难看出,如果p同时满足(3)式和(4)式,保险契约就可以成立,而且这份保险契约可以增加双方的期望效用。不过,我们也不难看出,(4)式给出了一个保险人提供保险契约的最小费率Pmin,而(3)式则给出了一个投保人可能接受保险契约的最大费率Pmax。
(二)最优保险需求
在给定保险费率p的情况下,投保人总是会选择最大化的保险需求q,即:
maxπu(w-pq-L+q)+(1-π)u(w-pq)最大化的保险需求满足一阶条件:
(1-p)πu[1](w-pq-L+q)-p(1-π)u[1](w-pq)=0(5)
以及二阶条件小于0(投保人为风险厌恶的,u″<0,二阶条件自然满足)。
我们将(5)式写为:
πu[1](c[,1])/(1-π)u[1](c[,2])=p/(1-p)(6)
这说明投保人通过保险契约使得自身所面临的两种状态进行交换,达到了投保人承担风险的最优。进而可以从(5)式中解出个体的保险需求函数:
q=Q(w,L,p,π)(7)
也就是说,在给定w、L、π的前提下,投保人的保险需求受保险费率的影响;投保人总会根据市场给定的保险费率p的情况,选择最大的保险需求q。
显然,也存在一个使投保人效用最优的费率p。对于购买保险的个体即投保人来说,最优的费率p就是投保后不改变其初始的期望收益,我们称之为“公平精算保险费率”p[*]。公平费率p[*]满足等式:
π(w-L)+(1-π)w=π(w-p[*]q-L+q)+(1-π)(w-p[*]q)
解这个方程得P[*]=π。进一步地,可以把(6)式写成:
u[1](c[,1])=u[1](c[,2])
也就是说,只有在保险费率与损失概率一致的情况下,投保人在两种状态(损失发生与不发生)下的边际效用一致;投保人在这种情况下则认为是公平的、最优的选择。此时,c[,1]=c[,2],因而投保人会购买全额的保险即q=L。进而,投保人投保之后的期望效用就可以写成:
U[,1]=πu(w-p[*]q-L+q)+(1-π)u(w-p[*]q)=u(w-p[*]q)(8)
这就是说,如果保险费率与损失发生的概率一致,那么,无论损失发生与否,投保人在投保后将面临一个确定的、最优的状态。
不过,投保人面对p>π的定价,只要满足(3)式,投保人总会根据(6)式来使自己的保险需求最大化。但是,此时投保人将购买部分保险即q<L。同时,(4)式也给出了投保人可接受的一个最大的保险费率即U[,0]=U[,1]时的Pmax。
(三)保险有效供给
如果保险人是风险中性的,例如股权充分分散的保险公司,(4)式可以简单地表示为:
w[,1]≤π(w[,1]+pq-q)+(1-π)(w[,1]+pq)
从而得出p≥π。也就是说,风险中性的保险人可以提供的最小保险费率是P[,min]=π。由于π是共同信息,那么,保险人在选择P[,min]=π的定价下,投保人会选择全额的保险即q=L。此时有:
π(w[,1]+pq-q)+(1-π)(w[,1]+pq)=π(w[,1]+πL-1)+(1-π)(w[,1]+πL)=W[,1]
即保险人的期望收益与初始财富相等。进而,对于风险中性的保险人而言,有:
u[,1](w[,1])=πu[,1](w[,1]+πL-L)+(1-π)u[,1](W[,1]+πL)
这就说明,在P[,min]=π的定价下,风险中性的保险人会接受个体的投保。
但是,如果保险人是风险厌恶的,保险人会因为:
πu[,1](W[,1]+πL-L)+(1-π)u[,1](W[,1]+πL)<u[,1](W[,1])(9)
而拒绝个体的投保。进一步,我们可以证明风险厌恶的保险人会选择的保险费率条件是p>π。也就是说,风险厌恶的保险人只有在得到一笔正的风险保费(riskpremium)时才会提供保险契约。
另外,保险人是风险偏好的情况也是存在的。例如,一个风险偏好的经理,其控制的保险公司就会表现出与经理人一样的风险态度。因此,在P[,min]=π的定价下,对于风险偏好的保险人而言,有:
u[,1](W[,1])<πu[,1](W[,1])+πL-L)+(1-π)u[,1](W[,1]+πL)(10)
也就是说,在Pmin=π的定价下,风险偏好的保险人也会接受个体的投保。甚至,风险偏好的保险人,还会选择在低于损失概率的保险费率即p<π的情况下,提供保险契约。只不过,风险厌恶的投保人大概不会将风险转嫁给一个偏好风险、喜好赌博的保险人,否则会使其自身面临更大的损失。
总而言之,由上述分析可知,保险人将在p≥π的费率情况下提供保险契约,投保人将接受P≤P[,max]的费率水平下的保险契约。也就是说,保险契约成立的条件是保险费率满足条件P∈[πP[,max]],并且最小的保险费率水平等于损失概率,即P[,min]=π,此时投保人达到最优;而可能的最大保险费率是由(4)式所决定的U[,0]=U[,1]时的P[,max],此时保险人达到最优。
三、对保险原理与保险本质的再认识
从表面上看,保险是保险人提供的;投保人通过向保险人购买保险,以缴纳一定的保险费为代价将风险转嫁给了保险人。但事实上,保险是通过在投保人之间分散风险以满足人们转嫁风险的需求。保险的本质特征就是通过将风险在投保人之间进行分散,进而实现补偿损失的作用。
我们可以假设,如果个体都是风险厌恶的,而且相互独立,那么,由谁来提供保险呢?根据Arrow-Lind定理,随着所汇集的个体投保人数量的不断扩大(n∞),只要在损失概率即公平精算费率p[*]=π的基础上筹集保险费,投保人群体之间就可以解决内部个别投保人的损失补偿问题。也就是说,如果相互独立的风险厌恶的投保人汇集起来,对于风险厌恶的个体投保人而言,是将自身面临的风险转嫁给了整体投保人群体;而对于投保人整体而言,则是将可能的损失在群体之间进行分散。而且,只要投保人群体充分大,投保人作为一个整体,仅仅依赖其整体内的期望损失,而与个体投保人的风险厌恶程度无关,这就是说,由风险厌恶的投保人汇集起来的整体,就变成一个风险中性的“保险供给者”。
显然,这个将个体组织起来、并且管理着保险费的人(组织),就是保险人。因此,保险人实质上就是利用上述保险原理来向个体提供保险产品。而最理想、最优的保险供给者,一定是风险中性的。接下来,我们就可以进一步分析不同性质的保险人是如何供给保险的。
(一)对社会保险、商业保险和自保的再认识
笔者认为,广义的保险包括社会保险、商业保险和自保等多种形式。可以说,社会保险、商业保险和自保都是利用保险原理在投保人之间进行分散风险,进而实现补偿损失的作用;只是根据供给主体的不同,划分为三种形式而已。
1.社会保险。社会保险是由政府提供的;政府具有足够的强制力将个体组织起来,因而政府可以说是风险中性的保险供给者。不过,我们并不能说政府供给保险是最优的。这是因为,政府通过强制力将个体组织起来的目的是为了解决自身的风险问题。也就是说,政府供给保险的目的是要达到国家效用U[,g](x)的最大化,而不是个体效用的最大化。换句话说,由于政府有足够的强制力,因此它并不在意个体效用是否达到最大;只要能够保证国家效用得到提高,就是可行的选择。所以,在现实中,往往政府提供的社会保险可以是公平的,但并不一定能够达到效率。
2.商业保险。商业保险是由商业保险公司提供的;与社会保险不同的是,商业保险是自愿的。保险公司如果要聚集大量的投保人,只能依靠契约的吸引力。也就是说,商业保险必须在保证个人效用得到提高的前提下,才能实现保险公司效用的提高。为了保证足够的耐心以吸引和鼓动投保人,保险公司必须具备足够的资本金和完善的销售体系。
3.自保。自保是由大型企业或者行业自给的。在某种意义上,自保与社会保险一样,企业自给保险的目的是为了实现自身效用的最大化。而企业范围的限制,也使得自保形式更多地依靠再保险来转移风险。而更进一步地,目前国际上的自保公司已经逐渐演变成商业保险公司。
从以上分析可以看出,政府供给、商业保险公司供给和企业自给的方式,都有各自的优势,都不可能互相取代。因此,社会最优的保险供给还是三者的联合。
(二)对国有保险公司、相互保险公司和股份保险公司的再认识
按照以资本构成和组织形式划分,我们可以将商业保险公司划分为国有独资保险公司、股份制保险公司和相互保险公司。
1.国有独资保险公司。与社会保险不同的是,虽然国有独资保险公司的股东只有一个即国家,但是本质上国有独资保险公司是资本金来源于国家投资的一种特殊的有限责任公司。可以说,由于有国家的信誉背景,国有独资保险公司具备足够的资本金和信誉。或许也正因为如此,国有独资保险公司有着与社会保险一样的缺憾——并不能够保证效率。不过,由于保险行业关系国计民生,涉及公众利益,因此,有人认为,在发展中国家,尤其是转轨国家,国有独资保险公司是十分必要的保险公司组织形式。
2.相互保险公司。从合作保险发展起来的相互保险公司,是保单持有人所有的保险组织。也就是说,相互保险公司的投保人在购买保险之后就成为公司的所有人。当公司出现盈利时,保单持有人会得到公司的红利;而一旦出现灾害事故,则由全体的投保人共同承担责任。显然,这是典型的投保人自己“供给”保险的组织形式,最可以体现保险公司是“管理者、中介人”的特征。不过,在国际市场中,由于相互保险公司的融资能力弱,在竞争力受挫的情况下,相互保险公司的非相互化即转化为股份制保险公司,已经成为一种潮流。
3.股份制保险公司。这是由风险厌恶的投资者共同投资向风险厌恶的投保人提供保险契约的组织形式。根据Arrow-Lind定理,随着参与投资的人数的增加,风险厌恶的投资者和投资者群体的风险升水就逐渐消失了。即风险厌恶的股东所拥有的股份制保险公司,就成为风险中立的保险供给者。因此,可以说,在自愿投保的商业保险的供给中,股权充分分散的股份制保险公司是最优的保险供给者。
【参考文献】
[1](挪威)卡尔·H·博尔奇.保险经济学[M].庹国柱,等译.北京:商务印书馆,1999.
[2](美)杰克·赫什莱佛,约翰G·赖利.不确定性与信息分析[M].刘广灵,李绍荣主译.北京:中国社会科学出版社,2000.
关键词:微积分;边际分析;弹性;成本;收入;利润;最大值;最小值
1导数在经济分析中的应用
1.1边际分析在经济分析中的的应用
1.1.1边际需求与边际供给
设需求函数Q=f(p)在点p处可导(其中Q为需求量,P为商品价格),则其边际函数Q’=f’(p)称为边际需求函数,简称边际需求。类似地,若供给函数Q=Q(P)可导(其中Q为供给量,P为商品价格),则其边际函数Q=Q(p)称为边际供给函数,简称边际供给。
1.1.2边际成本函数
总成本函数C=C(Q)=C0+C1(Q);平均成本函数=(Q)=C(Q)Q;边际成本函数C’=C’(Q).C’(Q0)称为当产量为Q0时的边际成本,其经济意义为:当产量达到Q0时,如果增减一个单位产品,则成本将相应增减C’’(Q0)个单位。
1.1.3边际收益函数
总收益函数R=R(Q);平均收益函数=(Q);边际收益函数R’=R’(Q).
R’(Q0)称为当商品销售量为Q0时的边际收益。其经济意义为:当销售量达到Q0时,如果增减一个单位产品,则收益将相应地增减R’(Q0)个单位。
1.1.4边际利润函数
利润函数L=L(Q)=R(Q)-C(Q);平均利润函数;=(Q)边际利润函数L’=L’(Q)=R’(Q)-C’(Q).L’(Q0)称为当产量为Q0时的边际利润,其经济意义是:当产量达到Q0时,如果增减一个单位产品,则利润将相应增减L’(Q0)个单位。
例1某企业每月生产Q(吨)产品的总成本C(千元)是产量Q的函数,C(Q)=Q2-10Q+20。如果每吨产品销售价格2万元,求每月生产10吨、15吨、20吨时的边际利润。
解:每月生产Q吨产品的总收入函数为:
R(Q)=20Q
L(Q)=R(Q)-C(Q)=20Q-(Q2-1Q+20)
=-Q2+30Q-20
L’(Q)=(-Q2+30Q-20)’=-2Q+30
则每月生产10吨、15吨、20吨的边际利润分别为
L’(10)=-2×10+30=10(千元/吨);
L’(15)=-2×15+30=0(千元/吨);
L’(20)=-2×20+30=-10(千元/吨);
以上结果表明:当月产量为10吨时,再增产1吨,利润将增加1万元;当月产量为15吨时,再增产1吨,利润则不会增加;当月产量为20吨时,再增产1吨,利润反而减少1万元。
显然,企业不能完全靠增加产量来提高利润,那么保持怎样的产量才能使企业获得最大利润呢?
1.2弹性在经济分析中的应用
1.2.1弹性函数
设函数y=f(x)在点x处可导,函数的相对改变量Δyy=f(x+Δx)-f(x)y与自变量的相对改变量Δxx之比,当Δx0时的极限称为函数y=f(x)在点x处的相对变化率,或称为弹性函数。记为EyEx•EyEx=limδx0
ΔyyΔxx=limδx0ΔyΔx.xy=f’(x)xf(x)
在点x=x0处,弹性函数值Ef(x0)Ex=f’(x0)xf(x0)称为f(x)在点x=x0处的弹性值,简称弹性。EExf(x0)%表示在点x=x0处,当x产生1%的改变时,f(x)近似地改变EExf(x0)%。
1.2.2需求弹性
经济学中,把需求量对价格的相对变化率称为需求弹性。
对于需求函数Q=f(P)(或P=P(Q)),由于价格上涨时,商品的需求函数Q=f(p)(或P=P(Q))为单调减少函数,ΔP与ΔQ异号,所以特殊地定义,需求对价格的弹性函数为η(p)=-f’(p)pf(p)
例2设某商品的需求函数为Q=e-p5,求(1)需求弹性函数;(2)P=3,P=5,P=6时的需求弹性。
解:(1)η(p)=-f’(p)pf(p)=-(-15)e-p5.pe-p5=p5;
(2)η(3)=35=0.6;η(5)=55=1;η(6)=65=1.2
η(3)=0.6<1,说明当P=3时,价格上涨1%,需求只减少0.6%,需求变动的幅度小于价格变动的幅度。
η(5)=1,说明当P=5时,价格上涨1%,需求也减少1%,价格与需求变动的幅度相同。
η(6)=1.2>1,说明当P=6时,价格上涨1%,需求减少1.2%,需求变动的幅度大于价格变动的幅度。
1.2.3收益弹性
收益R是商品价格P与销售量Q的乘积,即
R=PQ=Pf(p)
R’=f(p)+pf’(p)=f(p)(1+f’(p)pf(p))=f(p)(1-η)
所以,收益弹性为EREP=R’(P).PR(P)=f(p)(1-η)ppf(p)=1-η
这样,就推导出收益弹性与需求弹性的关系是:在任何价格水平上,收益弹性与需求弹性之和等于1。
(1)若η<1,则EREP>0价格上涨(或下跌)1%,收益增加(或减少)(1-η)%;
(2)若η>1,则EREP<0价格上涨(或下跌)1%,收益减少(或增加)|1-η|%;
(3)若η=1,则EREP=0价格变动1%,收益不变。
1.3最大值与最小值在经济问题中的应用
最优化问题是经济管理活动的核心,各种最优化问题也是微积分中最关心的问题之一,例如,在一定条件下,使成本最低,收入最多,利润最大,费用最省等等。下面介绍函数的最值在经济效益最优化方面的若干应用。
1.3.1最低成本问题
例3设某厂每批生产某种产品x个单位的总成本函数为c(x)=mx3-nx2+px,(常数m>0,n>0,p>0),(1)问每批生产多少单位时,使平均成本最小?(2)求最小平均成本和相应的边际成本。
解:(1)平均成本(X)=C(x)x=mx2-nx+p,C’=2mx-n
令C’,得x=n2m,而C’’(x)=2m>0。所以,每批生产n2m个单位时,平均成本最小。
(2)(n2m)=m(n2m)2-n(n2m)+p=(4mp-n24m),又C’(x)=3mx2-2nx+p,C’(n2m)=3m(n2m)2-2m(n2m)+p=4mp-n24m所以,最小平均成本等于其相应的边际成本。
1.3.2最大利润问题
例4设生产某产品的固定成本为60000元,变动成本为每件20元,价格函数p=60-Q1000(Q为销售量),假设供销平衡,问产量为多少时,利润最大?最大利润是多少?
解:产品的总成本函数C(Q)=60000+20Q
收益函数R(Q)=pQ=(60-Q1000)Q=60Q-Q21000
则利润函数L(Q)=R(Q)-C(Q)=-Q21000+40Q-60000
L’(Q)=-1500Q+40,令L’(Q)=0得Q=20000
L’’(Q)=-1500<0Q=2000时L最大,L(2000)=340000元
所以生产20000个产品时利润最大,最大利润为340000元。
2积分在经济中的应用
在经济管理中,由边际函数求总函数(即原函数),一般采用不定积分来解决,或求一个变上限的定积分;如果求总函数在某个范围的改变量,则采用定积分来解决。
例5设生产x个产品的边际成本C=100+2x,其固定成本为C0=1000元,产品单价规定为500元。假设生产出的产品能完全销售,问生产量为多少时利润最大?并求出最大利润。
解:总成本函数为
C(x)=∫x0(100+2t)dt+C(0)=100x+x2+1000
总收益函数为R(x)=500x
总利润L(x)=R(x)-C(x)=400x-x2-1000,L’=400-2x,令L’=0,得x=200,因为L’’(200)<0。所以,生产量为200单位时,利润最大。最大利润为L(200)=400×200-2002-1000=39000(元)。
在这里我们应用了定积分,分析出利润最大,并不是意味着多增加产量就必定增加利润,只有合理安排生产量,才能取得总大的利润。
综上所述,对企业经营者来说,对其经济环节进行定量分析是非常必要的。将数学作为分析工具,不但可以给企业经营者提供精确的数值,而且在分析的过程中,还可以给企业经营者提供新的思路和视角,这也是数学应用性的具体体现。因此,作为一个合格的企业经营者,应该掌握相应的数学分析方法,从而为科学的经营决策提供可靠依据。
参考文献
[1]聂洪珍,朱玉芳.高等数学(一)微积分[M].北京:中国对外经济贸易出版社,2003,(6).
[2]顾霞芳.浅谈导数在经济中的应用[J].职业圈,2007,(4).
论文提要:本文分析了我国发展循环经济的重要性,阐述了国外循环经济发展状况,针对国内循环经济发展现状和存在的问题,提出我国循环经济发展对策建议。
一、循环经济的含义
循环经济是运用生态学规律以低消耗、低排放、高效率为基本特征,通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式,组织成为一个“资源—产品—再生资源”的物质在生产生活中反复循环流动的过程,旨在最终实现环境、资源与社会经济可持续发展的经济运行模式。循环经济的内涵和目标可以从技术和经济两个层次界定。技术层次,发展循环经济就是要在生产实践中,通过生产技术与资源节约技术相融合,减少单位产出的资源消耗,最高效率地节约使用资源;在经济层面上,发展循环经济需要一种新的制度安排和经济运行机制。需要把自然资源和生态环境看成稀缺的、社会大众共有的自然福利资本,因而要求将生态环境纳入经济循环过程中参与定价和利益分配。
二、循环经济的特征
循环经济作为一种科学的发展观其特征主要体现在以下几个方面:
一是新的系统观。循环经济的系统是由人、自然资源和科学技术等要素构成的大系统。循环经济观要求人在考虑生产和消费时不再置身于这一大系统之外,而是将自己作为系统的一部分来研究符合客观规律的经济原则。
二是新的经济观。循环经济观要求运用生态学规律,不仅要考虑工程承载能力还要考虑生态承载能力。在生态系统中只有在资源承载能力之内的良性循环,才能使生态系统平衡地发展。
三是新的价值观。循环经济观将自然作为人类赖以生存的基础,是需要维持良性循环的生态系统;在考虑科学技术时不仅考虑其对自然的开发能力,也要充分考虑到它对生态系统的修复能力;在考虑人自身的发展时,不仅考虑人对自然的征服能力,而且更重视人与自然和谐相处的能力。
四是新的生产观。循环经济的生产观念是要充分考虑自然生态系统的承载能力,在生产过程中要求遵循“3R”原则:资源利用的减量化(Reduce)原则、产品的再使用(Reuse)原则、废弃物的再循环(Recycle)原则。
五是新的消费观。循环经济观提倡物质适度消费、层次消费,在消费的同时要考虑到废弃物的资源化,建立循环生产和消费的观念。
三、目前循环经济几种发展模式
(一)杜邦模式——企业内部的循环经济。通过组织厂内各工艺之间的物料循环延长生产链条,减少生产过程中物料和能源的使用量,尽量减少废弃物和有毒物质的排放,最大限度地利用可再生资源,提高产品耐用性等。发明这种模式的杜邦公司1994年生产废弃物减少了25%,空气污染物排放量减少了70%。
(二)工业园区模式——又称为卡伦堡工业园区模式。按照工业生态学的原理,通过企业间的物质集成、能量集成和信息集成,形成产业间的代谢和共生耦合关系,使一家工厂的废弃物或副产品成为另一家工厂的原料和能源,建立工业生态园区。丹麦卡伦堡工业园区内各企业通过贸易方式利用对方生产过程中的废弃物或副产品作为自己的原料,不仅减少了废物生产量,还产生了很好的经济效益。
(三)德国DSD——回收再利用体系。德国的包装物双元回收体系(DSD)是专门组织回收包装废弃物的非营利性社会中介组织,最初由95家产品生产厂家、商业企业以及垃圾回收部门联合组成,目前已有1.6万家企业加入。在需要回收的包装物上做标记,然后由DSD委托回收企业进行清理、分拣再进行循环利用。
(四)日本的循环型社会模式。日本在循环型社会建设方面主要体现在三个层次上:一是政府推动构筑多层次法律体系;二是要求企业开发高新技术;三是要求国民从根本上改变观念,不要鄙视垃圾,要把它视为有用资源。堆在一起是垃圾,分类存放就是资源。
四、国外循环经济优秀案例经验借鉴
下面,以日本北九州生态工业园为例介绍:
(一)园区简介。为解决大量消耗能源、资源而产生的垃圾排放等越来越多的环境问题,北九州市以建设亚洲的“国家资源及环保产业基地”为目标,以振兴再生资源利用产业为主,制定了生态工业园基本规划。工业园建于2001年,是再利用型生态园的代表。园区分为实证研究区和循环工业园两个区域。
(二)循环经济实施措施。北九州市的环保产业拥有合理的环境管理体制及安全的高新技术,由企业、大学及政府部门组成的“北九州环境产业推进会议”制定了基本工作方向,并采用了环境政策与产业振兴政策相结合的独具特色的地方政策。重点实施措施有四个方面:(1)建设循环使用及旧零部件再次使用产业园区;(2)充分利用现有的产业基础设施,发展新产业;(3)创办新能源技术产业、超微纳米等新一代环保产业项目;(4)加强人才培训。
此外,北九州通过规划合理的功能区布局来更好地贯彻实施循环经济的理念,具体功能区布局如下:(1)2001年6月设立北九州市生态工业园区中心:是开展环境教育的基地,举办以市民为主的环保知识讲座,举办环保技术相关研修、讲座,推广环保技术。(2)环保企业聚集区:通过各企业的相互合作,把环保相关企业发展成为废物排放为零的资源循环基地。(3)响滩再生使用区:市政府场地租给企业,支持中小企业发展环保项目,地方中小企业充分利用自己独创的先进技术和先进工艺,开展各种再生使用产业活动。(4)环保研发中心:企业、政府、大学联合起来进行最尖端的废物处理技术、再生使用技术的研发。北九州生态产业园利用作为工业城市积累起来的技术和人才、工业设施及企业、研究机构、政府、市民建立的网络,将振兴产业与环境保护两大政策有机结合,成功实现了建立独具特色的地区政策的工业园区,其成功经验对我们建立循环经济示范区具有很好的借鉴意义。
五、国内发展循环经济建议
发展循环经济是实施可持续发展最重要和最现实的选择。结合我国国情,发展生态园区循环经济可从以下几个方面进行:
(一)创新机构,保证循环经济深入发展。成立循环经济建设领导小组结合区域实际状况,从引导和促进的角度出发,全面推进区域循环经济工作。
(二)绿色招商,促进第二产业生态工业发展。通过产业链、产品链和废物链的构建与完善,资源和废物的减量化等措施,大力发展生态工业,改善投资环境。根据生态工业系统建设需求和市场机制有选择地进行主题招商和绿色招商,重点发展补链企业,形成多产品多链条的生态工业网状结构。
(三)集约使用,提高资源使用率。注重资源的集约化使用,无论在土地资源、水资源还是能源使用效率方面均努力达到较高水平。
(四)重视科技,引领静脉产业生态工业发展。可利用高新技术发展海水淡化以解决淡水资源缺乏的问题;投资兴建垃圾发电厂,利用先进的技术进行烟气净化处理发电的同时保护居住环境;完善区域水循环系统,建立以污水处理厂为主体的中水回用系统,节约用水的同时满足企业对中水的需求。
(五)加强信息建设,构建生态工业信息平台。建立固废资源信息网,便于企业之间进行固废资源交换与再利用的信息沟通,为生态工业园和循环经济建设搭建信息平台。
(六)注重生态教育,建设绿色学校。生态文化建设从孩子抓起,各级学校开展环境教育,在相应课程中增加环境保护知识内容,把生态教育纳入学生的素质教育内容,从小培养学生保护环境的自觉性。
参考文献:
[1]林慧岳.基于循环经济区域创新活动[J].自然辩证法研究,2006.2.
[2]于萍.发展循环经济促进可持续发展[J].天津科技,2004.6.
[3]许江萍.循环经济:从理念到实践[J].中国科技投资,2006.8.
经济数学知识的灵魂就是极限理论,就算是普通的数学知识,其大多数的概念都是在极限理论上导出的。如果用我国的古话说,那么“一尺之锄,日取其半,万世不竭”就是对极限理论最形象的描述。极限理论不仅在数学概念中起到了绝对的作用,在金融管理、金融投资、经济分析方面都占到了举足轻重的位置。金融经济领域当中其实包含了很多事物,即生物的繁衍、成长的细胞组织、放射性元素的变化、人口的流动与增长,以上这些事物当中都包含了极限理论的思想。另外,极限理论在金融经济领域中最为典型的运用是,银行储蓄连续复利的计算。举个例子说明,一个人的一笔存款为A,银行的年利率为r,若想立即产生和马上结算,那么多年后的本金利率和利息的计算就可以采用到极限理论,如果想每年结算一次利息,则公式为A(1+r),如果一年是分多期进行计算,那么年利率仍然不变,但是每期的利率则为r/m,这样一年后的本利和就为A(1+r/m),具体的算法就是,假如有100000元的资金在银行进行储存,时间为五年,该银行年利率为10%,那么按照以上给出的概念,就应该计算100000元到期后的本利,使用连续复利的公式就可以计算,即P=Poe”=100000•e=164872.2(元)。
2经济分析中导数的应用
从实际的金融经济看来,其中很多的问题都与经济数学中的导数有着息息相关的联系,数学家和金融学家都应该知道,导数不管是在能够领域当中,都有另一种感念,那就是领域边际的感念。伴随边际感念的建立,导数成功进入了金融经济方面的学说之中,让经济学的研究对象从传统的定量转变成为新时代下的变量,这种转变也是数学理论在经济学中典型的表现,对经济学的发展历程也产生了重大影响。边际成本函数、边际利益函数、边际收益函数、边际需求函数等是导数中边际函数中重要的几点。由于函数的变化率是导数主要研究对象,当所研究函数的变量发生轻微变化时,导数也要随之进行变化。比如,导数可以对人类种群、人口流量的变化率进行研究。让此理论在经济分析当中得以应用,导数中的边际函数分析就是对经济函数的变化量做出计算。经济数学中的导数不仅具有边际概念,其另一方面就是弹性,简单来说弹性研究就是对函数相对变化率问题进行探讨的手段。例如,市场上的某件物品的需求量为Q,其价格则为p,弹性研究就是对两种之间的关系进行研究,Q与p之间的关系公式则为:Q=p(8-3p);EQ/Ep=P•Q/p=p•(8-6p)/p(8-3p)=8-6p/8-3p。从以上的弹性关系公式我们可以了解到,当价格处于某个价格段位时,需求量与价格之间的弹性范围将会得以缩小,但是当价格过于高时,需求量的弹性范围将会急剧增大。
经济最优化选择是导数在经济分析中另一个重要作用。不管是在经济学当中还是金融经济,实现产品价值最大化就要进行经济最优化选择,这也是经济决策制定时的必要依据。其实最优化选择问题在经济学中有一系列的因素要进行考虑,包括最佳资源、最佳产品利润、最佳需求量、收入的最佳分配等。最优化选择中所使用的导数,不仅利用到了导数的基本原理,还使用了极值的求证数学原理。例如,X单位在生产某产品是的成本为C(x)=300+1/12x-5x+170x,x单位所生产产品的单价为134元人民币,求能让利润最大化的产量。那么以下就是作者利用经济数学的一个解法:已知总收入R(x)=134x,利润l(x)=R(x)-C(x)=-1/12x+5x-36x-300,那么我们就可以利用数学知识算出:L(x)=R(x)-C(x)=-1/4x+10x-36,然后再通过导数的二阶验证法,得出x=36,所以最后就可以断定当该产品的生产量为36时,企业会得到最大利润。
3微积分方程在经济实际问题中的运用
一般的经济活动就是量与量之间的交往过程,在这个交往过程当中函数是其中最主要的元素,但是从实际的经济问题上看,其函数之间的关系式比较复杂,导致量与量之间的种种关系也不能快速准确的写出。但是,实际变量、导数和微积分之间的关系确实可以很好的建立。微积分方程的基础定义为,方程中包含自变量、未知函数和导数。由于导数和函数的出现,所以说微积分方程在经济数学当中的用途也是很大。在实际的经济问题当中,微积分方程中函数可能会存在两个或者两个以上,这点就不同于经济学中的理论知识,对于处理这种问题作者也是大有见解。当微积分方程中出现两个或两个以上函数时,我们可以先将其中的一个函数当中常变量,然后使用单变量经济问题来进行单独解决,这是我们就需要用到导数的偏向理论知识。不仅是微积分方程,在处理经济问题的时候我们还可能使用到全积分、微分等一些基层理论知识来供我们参考。
4结论
关键词:海洋循环经济;人海关系;可持续发展
1发展海洋循环经济,构建和谐人海关系的内在联系
我国是一个海洋大国,地处太平洋西岸,海岸线长达18000多公里,接近陆地领土面积的三分之一,海洋生物2万多种,海洋石油资源量约240亿吨,天然气资源量14万亿立方米,滨海砂矿资源储量31亿吨。应当指出,海洋所蕴藏的巨大潜在资源和能力将为21世纪中国的和平崛起、建设小康社会、实现社会主义现代化提供不可或缺的物质条件。21世纪,海洋将成为解决我国资源、人口、环境问题的主要出路。因此,正确认识和处理好发展海洋循环经济和构建和谐人海关系的内在联系,已经成为我国海洋经济发展的当务之急。
(1)发展海洋循环经济是构建和谐人海关系的前提。
毋庸质疑,发展是以提高人类生活质量为宗旨。发展海洋循环经济,走可持续发展道路是构建和谐人海关系的前提和基础。海洋循环经济是在可持续意义下强调发展,不超越生态环境系统的更新能力,实现海洋生态的良性循环。其实质是一种资源节约型、环境友好型经济发展模式,把发展经济看作是一个社会-经济-自然复合生态系统的进化过程。其过程是一个“资源-产品-废弃物-再生资源”的反馈式循环,通过延长产业链,在系统内进行“废弃物”全面回收、再生资源化、循环利用。循环经济的目标不是高能耗、高产出、污染严重的物质文明,而是高效率、高科技、低消耗、低污染、整体协调、循环再生、健康持续的生态文明。因此,海洋生态的可持续性、高效性、和谐性和自我调节是海洋经济发展所依赖的环境系统,是新时代人海关系和谐的前提因素。发展海洋经济就是要实现一条从对立型、征服型、污染型、掠夺型、破坏型向和睦型、协调型、恢复型、建设型、闭合型演变的人海和谐生态轨迹,实现从只追求经济利益的一维繁荣走向社会、经济、生态、健康、物质文明、精神文明和生态文明的多维立体繁荣。
(2)构建和谐人海关系是发展海洋循环经济的目标。
人海关系即人类与海洋之间的关系,是人地关系的一种类型,其主要反映在人类对海洋的依赖性和人类的能动性两方面。纵观漫长的历史过程,人类很早就开始了“兴鱼盐之利,通舟楫之便”的依海式生活,海洋也为人类带来了更多的财富和恩泽。然而,20世纪开发海洋的热潮,使得我国近海区域的一些海洋资源开发过度,环境遭到破坏,物种锐减,海洋污染逐年加重,这在很大程度上制约了海洋经济的健康发展,也影响了沿海地区经济的发展,影响海域的综合开发效益,难以持续利用。所以,在新时代提出了在可持续发展观念下的新型人海关系的概念,其实是一种互利互惠,共生共长的关系,人要尊重海洋,尊重自然,这样才能与自然和谐相处,人类才能永续发展。一方面,人类要向海洋索取更多的资源,供人类发展利用,另一方面,人类要积极地良化海洋环境,让海洋的生产力不断的提高,以满足人类日益增长的需要。因此,构建和谐人海关系既是发展海洋循环经济,走可持续发展道路的前提与必要条件,同时也是其最终目标,二者互相作用,不可分割。
2发展海洋循环经济,构建和谐人海关系的思路设想
必须看到,当前世界经济中心正向太平洋转移,而太平洋西岸更是世界经济中增长速度最快的区域。为了迎接海洋世纪的到来,全面贯彻落实科学发展观,实现我国经济社会的全面协调可持续发展。因此,必须顺应历史潮流,体现人民群众根本利益,走可持续发展的国民经济体系建设道路,以人为本,以海为源,发展海洋循环经济,促进人海关系和谐。
(1)加强海洋资源调查、勘探,充分掌握海洋资源情况。
人海关系和谐,发展海洋循环经济,首先应该着眼于开发利用新的海洋技术,加大勘测力度,发现更多资源,弥补陆地能源不足,缓解需求增长的压力造成的环境、生态破坏。除此之外,还要反对海洋资源的掠夺式开发,保护海洋生态环境和海洋生物种类的多样性,走出一条以海洋生态系统的可持续性为基础、海洋经济的可持续性为中心、社会发展的可持续性为目的的发展道路。其次,应该明确未来海洋发展战略,坚持生态目标与经济目标的统一,统筹规划与突出重点的统一,重视海洋生态系统与经济系统良性循环、海洋资源与环境资源协调发展,走出“先污染、后治理”的恶性怪圈,实现科学开发与永续利用的有机结合。
(2)根据国家宏观政策指导,部署有特色的海洋开发战略。
从宏观层次看,必须明确发展海洋经济的最终目的是促进人的全面发展和社会的全面进步,使海洋经济真正成为促进人类物质和精神生活质量以及环境质量提高的物质手段,由以海论海的狭窄圈子向海陆一体化发展的思路转变;由粗放型无序开发利用海洋资源向集约化综合开发利用海洋资源转变;由传统海洋产业向新兴海洋产业转变;由无偿使用海域、掠夺性开发海洋资源向海域有偿使用、可持续发展的海洋利用开发转变,以人为本,把海洋开发作为全局性的战略任务进行综合部署,促进海洋生产力方式的优化和生产关系的调整,实现海洋经济的可持续发展。可以肯定,中国要提出以海洋资源为开发对象,以制度体制创新(如海洋资源产权制度、海洋投资机制、海洋法律制度、海洋教育科研体制、海洋管理体制等)为重点的海洋开发战略是至关重要的。
(3)依托循环经济基本原则,促进和谐人海关系形成。
走可持续发展的海洋之路,要求我们依托循环经济的发展模式和基本原则,形成和谐的人海关系。主要表现在:1.以可持续发展理念为基础,实现资源的高效利用和循环利用。变废为宝,将经济社会活动对自然资源的需求和生态环境的影响降低到最小程度,从根本上解决经济发展与资源紧缺和环境保护之间的矛盾。2.以人的健康安全为前提,坚持以人为本的原则。以社会效益、经济效益和生态效益全面协调发展为目标,从根本上解决自然、社会、经济和生态系统之间的矛盾。3.遵循“减量化、资源化、再循环”的重要原则。最大可能地延长产品——废弃物的转化,有效延长产品的服务周期和强度,提高资源的利用效率和环境同化能力,实现资源节约最大化和污染排放最小化。4.正确处理海洋开发与陆地开发的关系。加强海陆之间的联系和相互支援,发展既要以陆地为后方,又要积极地为陆地服务,相互依托,相互促进,海陆并举,加快人海关系和谐步伐。
3发展海洋循环经济,构建和谐人海关系的支撑体系
2006年作为国家实施《第十一个五年规划纲要》的开局之年,推进海洋经济可持续发展必须采取新举措,要抓住这一重要的历史机遇,加快建设海洋强国的时代步伐,构置发展海洋循环经济的支撑体系,努力人海关系和谐发展的局面,尤其是在海洋经济开发的进程中着手建立保护为前提的支撑体系、以法律为保障的支撑体系、以市场为导向的支撑体系、以科技为动力的支撑体系。
(1)建立以保护为前提的支撑体系。
吸取世界工业化和城市化“先污染,后治理”的深重教训,在海洋经济开发中必须建立以保护为前提的支撑体系,下功夫综合治理重点海域的环境,努力恢复近海海洋生态功能,保护红树林、海滨湿地和珊瑚礁等海洋、海岸带生态系统,加强海岛保护和海洋自然保护区管理;积极完善海洋功能区划,规范海域使用秩序,严格限制和制止开采海砂、围海造地的急功近利行为;有计划有重点地勘探和开发专属经济区、大陆架和国际海底资源。落实科学发展观,合理地开发、利用和保护海洋资源,实现海洋的可持续发展。
(2)建立以法律为保障的支撑体系。
对于发展海洋循环经济来说,建立法律支撑体系十分重要,有利于为全国海洋经济大发展创造公正、公平、公开的社会环境。在借鉴发达国家经验教训的基础上,加快循环经济立法进程,形成配套的法律体系,建立监督有效、执法有力的海洋管理队伍,明确消费者、企业、各级政府在发展循环经济方面的责任和义务,明确把生态环境作为资源纳入政府的公共管理范畴之内。以此推动海洋综合管理体系的形成和海洋法规的不断完善,逐步使海洋开发得到合理、有序、协调和可持续发展。
(3)建立以市场为导向的支撑体系。
在经济全球化的大背景下,推进海洋经济开发必须建立起以内需为基点、以市场为导向、以效益为主线的产业结构,建立起符合社会主义市场经济体制要求的各种操作机制和交易规则,站在时代的高度重视海洋事业,按照全面、协调和可持续的标准统筹经济、资源、环境三者的协调发展,把政府宏观调控与市场利益调节结合起来,遵循“两个市场、两种资源”的开发开放价值取向,坚持“开发与保护并举,速度与效益统一”的基本原则,实现人海关系的和谐发展。
(4)建立以科技为动力的支撑体系。
先进的科学技术是循环经济的核心竞争力。因此,必须建立符合国情的循环经济技术支撑体系。循环经济技术体系的发展重点是环境友好技术或环境无害化技术,具体由五类构成:替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术。所以,要加强战略性的海洋高新技术项目的研究开发,以新的理论和新的方法来延长海洋经济的产业链,完善和实施“科技兴海”计划,落实人才强国和科技兴海战略,鼓励海洋科技的源头创新,努力探索出一条资源消耗低、环境污染少、科技含量高、经济效益好,并且使涉海人力资源优势能够得到充分发挥的新型人海和谐发展模式。
参考文献
[1]国务院.国务院关于印发全国海洋经济发展规划纲要的通知[N].国务院公报,2003-18.
[2]杨玉民.循环经济:可持续发展的战略选择[J].合作经济与科技,2006,(02).
围绕现代畜牧业示范区建设,阜新市突出抓好以畜禽标准化养殖小区建设为重点的规模化饲养,全市目前已建成养殖小区2533个,畜禽规模化饲养水平达到70%。规模化养殖小区做到制度健全,管理规范,对合理安排畜禽存出栏显得更加理性。在第1季度畜禽市场出现全国性下滑,没有盲目出栏,促进了畜牧业生产的良性发展。同时,通过规模化饲养,推行程序化免疫,在投入品安全、药物残留及畜禽疫病方面均得到有效控制。
畜牧实用技术的推广普及,降低了养殖成本,增加了经济效益
结合“科普之冬”、“科普之春”活动,通过举办培训班、进村入户现场授课等形式,继续推广一批增产增收效果明显的畜牧实用技术。第1季度,全市共举办各类培训班20场次,发放技术手册及宣传材料1.5万份。其中,推广发酵床养猪面积累计达到6万平方米,养猪数量达10万头,直接增加经济效益800万元;推广秸秆养畜技术,奶牛基地以推广全株青贮玉米为主;肉牛、肉羊基地以推广秸秆黄贮为主,全市50%以上的秸秆已转化成饲料,既增加了牛羊的饲草饲料来源,由充分利用了阜新市丰富的秸秆资源。
服务体系进一步完善,保障畜牧业持续健康发展
建成畜牧业专业合作社218个,成为农户与市场、加工企业之间的桥梁和纽带。建成种畜禽场40个,畜禽良种培育、扩繁和推广体系进一步健全。有饲料生产企业33家,年生产加工能力40万吨。建立了畜产品安全体系,阜新市成立了畜产品检测中心,市和阜彰两县均成立了畜产品安全监督机构。基层体系建设取得新进展,乡镇监督所工作经费和人员工资均列入了县区财政预算,村级防疫员的补助额度有所增加。建立健全了市、县、乡三级畜牧业信息网络,为畜牧业发展提供及时有效的信息服务。
切实加强组织机构建设,为畜牧业发展提供组织保障
[论文摘要]电力变压器作为电力系统电压变换的主要设备,被广泛应用于输电和配电领域,变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。通过合理的选择运行方式,加强变压器的运行管理,达到节能目的。变压器经济运行是在确保变压器安全运行及满足供电量和保证供电质量的基础上,充分利用现有设备;通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化;变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施,从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数,所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。
变压器在整个电力系统中是一种应用广泛的电气设备,一般说来,从发电、供电一直到用电,需要经过3~5次的变压过程,其自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。由于变压器台数多,总容量大,所以在广义电力系统(包括发、供、用电)运行中,变压器总的电能损失占发电量的10%左右。参见《变压器经济运行》(胡景生等著)这对全国来说,意味着全年变压器总的电能损失为1100亿kW·h以上,相当于3个中等用电量省份的用电量之和。变压器经济运行是在损失电能的1100亿kW·h以上电能中去挖掘节电潜力;电网经济运行则是在损失的3178~3746亿kW·h电能中挖掘节电潜力。
一、容量相同、短路电压相同的变压器并列经济运行方式
容量相同、短路电压相同,也就是说,在多台变压器并列运行时,认为负载分配是均匀的、相等的。短路电压相接近的条件是变压器间的短路电压差值ΔUK%应满足下式要求:
ΔUK%=(ΔUDK%-ΔUXK%)/ΔUPK%*100%<5%(11)
ΔUK%---变压器最大短路电压
ΔUXK%---变压器最小短路电压
ΔUP%---并列运行方式中全部变压器短路电压的算术平均值
沈鼓集团中央变电所设置3台主变,容量为5000KVA,其中2#和3#主变并列运行供6300KW电机试车。如果试车产品为3200KW及以下电机拖动试车2#和3#主变任意一台即可满足生产要求。2#主变ΔUK2%=5.64%,3#主变ΔUK3%=5.52%。根据(11)式可得:
ΔUK%=(5.64-5.52)/5.56*100%=2.15%<5%
因此,2#和3#主变满足并列运行的短路电压差值的要求。
沈鼓集团新厂区中央变电所设置3台主变,容量为20000KVA,其中2#和3#主变并列运行供30000KW电机试车。2#主变ΔUK2%=8.76%,3#主变ΔUK3%=8.67%。根据(11)式可得:
ΔUK%=(8.76-8.67)/8.70*100%=0.6%<5%
因此,2#和3#主变满足并列运行的短路电压差值的要求。
(一)相同台数并列的运行方式
1.两台变压器并列运行
两台变压器A、B并列运行时,组合技术参数的空载损失和短路损失为两台之和:
ΔP0=PA0+PB0(12)
ΔPK=PAK+PBK(13)
如有AB及CD两种两台变压器并列运行,其功率损失计算公式为:
ΔPAB=PAB0+2PABK(14)
ΔPCD=PCD0+2PCDK(15)
根据(14)、(15)式可解得临界负载系数SL:
LP=[(PABOPCDO)/(PCDKPABK)]1/2(16)
LQ=[(QABOQCDO)/(QCDKQABK)]1/2(17)
LZ=[(PABZOPCDZO)/(PCDZKPABZK)]1/2(18)
SL=2Se[(PABOPCDO)/(PCDKPABK)]1/2(19)
如果SL的计算结果为虚数时,选择空载损耗较小的运行方式;如果SL为实数时,当负载小于临界负载时,选择空载损耗较小的运行方式,反之选择空载损耗较大的运行方式。
2.多台变压器并列运行
如有N台变压器并列运行时,组合技术参数的空载损失和短路损失为各台之和:
ΔPNO=ΣPi0(110)
ΔPNK=ΣPiK(111)
如有甲、乙两种N台变压器并列运行,其功率损失计算公式为:
ΔPN甲=ΣPi0甲+2ΣPiK甲(112)
ΔPN乙=ΣPi0乙+2ΣPiK乙(113)
根据(312)、(313)式可解得临界负载系数L:
LP=[(ΣPi0甲ΣPi0乙)/(ΣPiK乙ΣPiK甲)]1/2(114)
LP=[(ΣQi0甲ΣQi0乙)/(ΣQiK乙ΣQiK甲)]1/2(115)
LP=[(ΣPiZ0甲ΣPiZ0乙)/(ΣPiZK乙ΣPiZK甲)]1/2(116)
SL=NSe[(ΣPi0甲ΣPi0乙)/(ΣPiK乙ΣPiK甲)]1/2(117)
如果SL的计算结果为虚数时,选择空载损耗较小的运行方式;如果SL为实数时,当负载小于临界负载时,选择空载损耗较小的运行方式,反之选择空载损耗较大的运行方式。
二、变压器经济运行方式的经济负载系数
由于变压器各种运行方式的有功损失和无功损失随着负载发生非线性变化的特性,因此就存在着在某一负载系数条件下运行,其有功损失和无功损失最低的情况,称此负载系数为运行方式的经济负载系数。
(一)单台变压器运行的经济负载系数
1.有功经济负载系数Jp=(Po/Pk)1/2(1-18)
2.无功经济负载系数jQ=(Io%/Uk%)1/2(1-19)
根据经验可知,随着变压器的容量增大,有功损失系数稍微下降,而无功损失系数则明显下降,特别是当变压器容量增大到10000KVA以上时,jP、jQ下降更加明显。随着变压器耗能参数的改善,经济负载系数jP有较大的下降,而jQ下降更加明显。所以,由于变压器的材质不同,容量不同,再加上制造水平不同,其经济负载系数jP、jQ存在着很大差异。
三、增设小容量变压器的经济运行
我公司生产主变为5000KVA,进户电源为10KV。白天最大功率4200KW,22点至次日凌晨6点平均功率为1300Kw。如果增设1600小变压器在22点至次日凌晨6点供电,其月基本电费为24000元,而节约的电费约为2280元。因此,增设小容量变压器没有节约电费,反而增加电费。
参考文献:
[1]变压器经济运行,天津科学技术出版社,2000.
关键词:城市绿化;环境产业;管理趋势
1产业化和权益平衡
1.1城市绿化是一门新兴的环境产业
(1)绿化的环境功能,是潜在的生产力,融合在社会生产的全过程中,作为一项重要的环境资本,是可持续发展的保障条件之一。许多城市和社区出现了“以绿引资,因绿兴市”的连锁反应,因环境改善、景观美化而招来投资者、旅游者,繁荣了经济。有的城市计算建设投入与产出之比达到1∶5的高值。一次投资长期受益,走上了环境与经济互相促进、协调发展的道路。有远见的建设者、开发商,为了适应当今人们注重环境选择“择绿而居”的时尚,自觉地投入土地、资金兴建绿地,成为决策的热点。因为有了绿色的环境而房价上升,楼盘热销,绿化与物业市场出现了密不可分的“经济波澜”。
(2)城市绿化形成的“经济波澜”渗透在社会经济和人民生活的各个方面。结合城市建设工程进行绿化建设,以及在人口稠密、建筑拥挤的地区进行“拆房建绿”,对国家和建设单位来说,都是一笔不小的投入。但是绿化建设所形成的经济动力,涉及许多经济领域。首先是提高了环境质量,提升了地区的物业价值,改善了居住条件,造福人民;拉动了房地产市场、金融市场、装潢市场、建材市场、劳动力市场、搬运市场等。除了投资者直接受益以外,对社会经济的拉动作用是很大的,只要进行综合核算,其经济效益将大大超过投资额。由于经济效益的诱导效应,提高了投资主体的“绿化觉悟”,推动了绿化建设的自觉性、主动性。
1.2权益的平衡问题值得探讨
城市绿化所形成的环境效益,不受疆域的约束,无论投资者还是非投资者,都可以不受限制地在自然空间里均衡地得到享受,由此形成了环境效益普遍性的特点。市民作为纳税者,享受绿化的环境效益是合情合理的。但是,当某些经济实体因城市的绿化环境使他在经济活动中受益时,他不需要通过市场付出代价,又形成了绿化经济效益外部性的特点。对那些没有依法负担应有的绿化建设任务或没有达到法定绿化数量的单位来说,实际是他们占用了社会的环境资源。对这类单位应该以环境评价、计量为标准,他们应该向社会做出补偿。把外部化的经济成本转向内部化,才能从利益驱动的高度,调动其绿化建设的自觉性、主动性。同样,某些依法进行了环境绿化建设达到或超过法定指标的单位,他们投入了土地、资金,对城市绿地系统做出了贡献,他们是城市环境质量的生产者。政府对这类单位在税费负担方面给以优惠才比较合理。
但是,目前对绿化的环境效益,还处在有认识无评价或有评价无计量的状况。多数单位对绿化的效益还停留在从概念到概念的水平上。现在有一些先行单位,对绿化的环境效益进行了经济效益评价、计量,取得了较好的效果。
2绿化管理法制化
根据市场经济体制和城市绿化事业发展的新阶段,增加“依法治绿”迫切性,需要以法制保障绿化事业的发展。目前应该清理计划经济体制的影响。在《城市绿化条例》的基础上,对改革开放以来行之有效的政策措施用法律形式固定下来,修改与市场经济和“入世”不相适应的法规、条例。至少应该研究以下这几个方面的问题:
(1)面对绿化事业社会化的特点,确立绿化建设在经济社会发展中的地位、社会各方的职责和权益;
(2)面对绿地面积增加、质量提高的现实,确立全社会发展绿化和维护绿化的法律保障;
(3)对新兴的、发展中的绿化产业,要依法规范市场秩序,建立相应的中介机制、监管机制。3管理策略
3.1加强维护“绿线”的严肃性
“绿线”的划定是实现绿化规划的前瞻措施,维护“绿线”比划定“绿线”更重要。当今实施的“拆房建绿工程”,对当代人来说是个大成就,但需要以数倍、数十倍的投入进行环境重塑。前车之鉴不容忽视,以多少无奈吞下历史的苦果,不要因现在的宽容给后人留下隐患。应该严守规划,从法制出发,像维护“红线”一样,维护“绿线”的严肃性,控制建筑物、构筑物的新建,制订土地转让、土地借用、房屋拆建等的法制措施。
3.2调整农业生产结构,协调绿化发展
当今,城市绿化是涵盖城乡的系统工程,近郊、远郊都纳入了城市绿化系统规划之中。调整农业生产结构、采取绿化与生产相结合的措施、开展多种经营,是城乡一体化大规模发展绿地的基本措施。回顾人类的生产历史,绿化、植树从来就是谋求生存、富民强国的手段。为农业生产者开辟生产致富的道路,是发展绿化的必由之路。在法制建设和绿化管理中,应该研究解决资金投入、合作经营以及土地使用、农业税收等方面的扶持政策。
3.3养护管理法制化
城市里的一切绿地、树木,不论所有权属于谁,都是绿化系统的组成部分。做好所有绿地、树木的养护管理,使其茁壮生长,是发挥绿化效益、提高城市绿化水平、巩固绿化成果的关键,与发展具有同样意义。我国法律、法规已经规定,即使是绿地、树木的所有者,也不准损坏树木、侵蚀绿地。绿化事业发展到目前的水平,需要以立法的形式把绿地、树木、养护、管理列为所有者的责任。国外在城市绿化管理中,不乏这方面的先例。需要制定不同的养护质量标准,把养护管理责任落实到单位和市民中去,建立赏罚法规。同时,兴办绿化养护企业,开发绿化养护市场,实行集约化经营,为社会绿化养护服务。
4市场导向
目前FPR工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。下面将分别详细论述其技术状况及待点,并进行技术经济比较。
1、溶液聚合工艺
1.1技术状况
60年代初实现工业化,经不断完善和改进,技术己成熟,为许多新建装置所使用,是工业生产的主导技术,约占FPR总生产能力的77.6%。
该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应,通常以直链烷烃如正己烷为溶剂,采用V一A1催化剂体系,聚合温度为30~50C,聚合压力为0.4~0.8MPa,反应产物中聚合物的质量分数一般为8%~10%。工艺过程基本上由原材料准备、化学品配制、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和
包装等工序组成,但由于各公司在某部分或控制方面有自己的专利技术,因而各具独特的工艺实施方法。代表性的公司有DSM、Exxon、uniroya1、DuPont、日本三井石化和JSR公司。其中最典型的代表是DSM公司,它不仅是全球最大的EPR生产者,而且在荷兰、美国、日本、巴西所拥有的四套装置均是采用溶液聚合工艺,占世界溶液聚合工艺生产EPR总能力的1/4。下面将以该公司为例进行说明。
DSM公司采用己烷为溶剂,乙叉降冰片烯(ENB)或双环戊二烯(DCPD)为第三单体,氢气为分子量调节剂,VOCL3一1/2AL2Et3CL3为催化剂。此外,为提高催化剂活性及降低其用量,还加入了促进剂。催化剂的配比用量、预处理方式、促进剂类型是DSM公司的专有技术。反应物料二级预冷到一500C,根据生产的牌号,单釜或两釜串联操作。聚
合釜容积大约为6m3。聚合反应条件为:温度低于650C,压力低于2.5MPa,反应热用于反应器绝热升温。在碱性脱钒剂和热水作用下,聚合物胶液中残留的钒催化剂进入水相,经两次转相过程被彻底脱除。未反应单体经二次减压闪蒸回收并循环使用。此时向胶液中加入稳定剂等助剂(生产充油牌号时加入填充油)。汽提蒸出残存的乙烯、丙烯和大部分溶剂
后撇液送至两台串联的凝聚釜进行凝聚,并进一步蒸出回收残余己烷溶剂循环使用,JC胶粒浆液脱水后进入干燥系统,然后压块或粉料包装。含ENB的废热空气送至焚烧炉焚烧,含钒污水送至污水脱钒单元,在脱钒剂的中和絮凝作用下,钒进入钒渣中,定期送堆埋场掩埋,经脱钒的污水排至污水处理厂处理。
DSM公司EPR溶液聚合工艺技术成熟,比较先进,有下列优点:(1)投资低,工艺最佳化。反应器的优比设计能满足反应物料混合要求,能准确控制聚合反应工艺参数和产品质量,聚合物胶液浓度高而循环溶剂量少,聚合釜体积小但生产强度高,原料和循环单体不需要精制,催化剂效率高,三废中钒含量低,生产弹性大。(2)生产操作费用低,装置年操作时间长,原料和催比剂的消耗低,采用先进控制系统对生产进行控制。(3)产品质量具有极强的竞争力。产品中催化剂残渣含量低,生产中次品少,产品牌号切换灵活,切换废品量少,产品特性能够按用户要求进行调整,产品牌号多,门尼值可在20~160宽范围内调节,质量稳定,重复性好,产品规格指标变化幅度窄和产品加工性能优异。
1.2技术特点
技术比较成熟,操作稳定,是工业生产EPR的主要方法;产品品种牌号较多,质量均匀,灰分含量较少,应用范围广泛;产品电绝缘性能好。但是由于聚合是在溶剂中进行,传质传热受到限制,聚合物的质过分数一般控制在6%~9%,最高仅达11%~14%,聚合效率低。同时,由于溶剂需回收精制,生产流程长,设备多,建设投资及操作成本较高。
2悬浮聚合工艺
2.技术状况
EPR悬浮聚合工艺产品牌号不多,其用途有局限性,主要用作聚烯烃改性,目前只有Enichem公司和Bayer公司两家使用,占EPR总生产能力的13.4%。该工艺是根据丙烯在共聚反应中活性较低的原理,将乙烯溶解在液态丙烯中进行共聚合。丙烯既是单体又兼作反应介质,靠其本身的蒸发致冷作明控制反应温度,维持反应压力。生成的共聚物不溶于液态丙烯,而呈悬浮于其中的细粒淤浆。又可分为一般悬浮聚合工艺和简化悬浮聚合工艺。
2.1.1一般悬浮聚合工艺
Enichem公司采用此工艺:以乙酰丙酮钒和AlEt2Cl为催化剂,二氯丙二酸二乙酯为活化剂,HNB或DCPD为第三单体,二乙基锌和氢气为分子量调节剂。视所生产产品牌号的不同,将乙烯、丙烯、第三单体以及催化剂加入具有多桨式搅拌器的夹套式聚合釜中,反应条件为:温度一20~20oC,压力0.35~1.05MPa。反应热借反应相的单体蒸发移除。反应相中悬浮聚合物的质量分数控制在30%~35%,整个聚合反应在高度自动控制下进行,生成的聚合物丙烯淤浆间歇地(10~15次/h)送入洗涤器,用聚丙二醇使催化剂失活,再用NaOH水溶液洗涤。悬浮液送入汽提塔汽提,未反应的乙烯、丙烯和ENB分别经回收系统精制后循环使用。胶粒一水浆液经振动筛脱水、挤压干燥、压块和包装即得成品胶。该工艺特点是聚合精制不使用溶剂,聚合物浓度高,强化了设备生产能力,同时省略了溶剂循环和回收,节省了能量。
2.1.2简化悬浮聚合工艺
该工艺是在一般悬浮聚合工艺基础上开发成功的,主要是采用高效钛系催化体系,不必进行催化剂的脱除,未反应单体不需处理即可返回使用。通常用于生产EPM,这是因为闪蒸不易脱除未反应的第三单体。其工艺流程为:反应在带夹套的搅拌釜中进行,采用TiC1、一MgC12一A1(i一Bu),催化剂体系,催化剂效率为50kg聚合物/g钛,反应温度27C,压力1.3MPa,聚合物的质量分数为33%。反应釜出来的蒸汽物料压缩到2.7MPa并冷却后返口反应釜。聚合物淤浆经闪蒸脱除未反应单体,不需精制处理,压缩和冷却后直接循环到反应釜使用。脱除单体的聚合物不必净化处理即可作为成品。产品可以为粉状、片状或颗粒状。近年来,Enichem公司采用改进后的V一A1催化体系,催化剂效率提高到30~50kg聚合物/g钒,省去了洗涤脱除催化剂工序,同样简化了工艺流程。
2.2技术特点
EPR悬浮聚合工艺的特点是:聚合产物不溶于反应介质丙烯,体系粘度较低,提高了转化率,聚合物的质量分数高达30%~35%,因而其生产能力是溶液法的4~5倍;无溶剂回收精制和凝聚等工序,工艺流程简化,基建投资少;可生产很高分子量的品种;产品成本比溶液法低。而其不足之处是:由于不用溶剂,从聚合物中脱离残留催化剂比较困难;产品
品种牌号少,质量均匀性差,灰分含量较高;聚合物是不溶于液态丙烯的悬浮粒子,使之保持悬浮状态较难,尤其当聚合物浓度较高和出现少量凝胶时,反应釜易于挂胶,甚至发生设备管道堵塞现象;产品的电绝缘性能较差。
3气相聚合工艺
3.1技术状况
EPR的气相聚合工艺是由Himont公司率先于20世纪80年代后期实施工业化的。UCC公司则于90年代初宣布气相法EPR中试装置投入试生产,其9.1万吨/年的气相法EPR工业装置于1999年正式投产。目前,该工艺占EPR总生产能力的9%。UCC公司的EPR气相聚合工艺最具代表性,它分为聚合、分离净化和包装三个工序。质量分数为60%的乙烯、35.5%的丙烯、4.5%的ENB同催化剂、氢气、氮气和炭黑一起加入流比床反应器,在50~65C和绝对压力2.07kPa下进行气相聚合反应。乙烯、丙烯和ENB的单程转化率分别为5.2%。0.58%和0.4%。来自反应器的未反应单体经循环气压缩机压缩后进入循环气冷却器除去反应热,与新鲜原料气一起循环回反应器。从反应器排出的EPR粉未经脱气降压后进入净化塔,用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经冷凝回收ENB后用泵送回流比床反应器。生成的微粒状产品进入包装工序。
3.2技术特点
与前两种工艺相比,气相聚合工艺有其突出的优点:工艺流程简短,仅三道工序,而传统工艺有七道工序;不需要溶剂或稀释剂,毋需溶剂回收和精制工序;几乎无三暖排放,有利于生态环境保护。但其产品通用性较差,所有的产品皆为黑色。这是由于为
避免聚合物过粘,采用炭黑作为流态化助剂之故。虽然开发成功了用硅烷粘土和云母代替炭黑生产的白色和有色产品,但第一套工业化生产装置仍然只能生产黑色FPR。
4各种生产工艺的技术经济比较
FPR各种生产工艺技术经济比较如表:所示。
由表1可以看出,在FPR的各种生产工艺路线中,溶液聚合工艺投资和成本最高。投资高是因为流程长,高粘度散热难,设备生产强度低,反应后聚合物流浓度太稀(仅为6%~14%,悬浮聚合工艺为33%),单体、溶剂回收需较高的费用;成本高主要是因为公用工程费、折旧费、固定成本费用高。这是由于生产过程中消耗较高的电和蒸汽所致。
悬浮聚合工艺的投资与成本工艺分别相当于相同规模溶液聚合工艺的77%和88%,具有投资少、原料消耗和能耗低、生产成本低、三废处理费用少等特点。
气相聚合工艺的投资和产品成本最低,分别相当于同等规模溶液聚合工艺的42%和68%。
表:EPR各种生产工艺的技术经济比较
项目溶液聚合悬浮聚合气相聚合生产能力/(万t/a)4.54.59.1投资,/百万美元界区内690052506000界区外251020201900总投资941072707900相对单位投资/%1007742生产成本/(美元/t)原料691688686公用工程17810334其它353513可变成本/(美元/t)904826733固定成本/(美元/t)20016883总现金成本/(美元/t)1104994816折日费/(美元/t)261201109总成本(美元/t)13651195925相对总成本/%10088685结论