1.1.2　产业结构调整模型研究进展

经济与环境协调发展的理论主要是借助一些经济增长模型进行研究，这些模型可以分为两大类：新古典增长模型和内生增长模型。而国内这方面的研究起步晚于国外，还处于引进和学习国外先进理念和模型的阶段。我国在1994年发表的《中国21世纪议程》一书中，针对环境经济协调发展问题提出了今后要走可持续发展道路。可持续发展要求协调社会经济发展与自然资源利用和生态环境之间的关系，其本质是协调人类社会与自然环境关系。在国外，20世纪90年代初才开始了经济与环境之间关系的实证研究。从这些年来的研究看，多数是结合环境库兹涅茨曲线假设来进行研究。环境库兹涅茨曲线是通过人均收入与环境污染指标之间的演变模拟，说明经济发展对环境污染程度的影响，通常在经济发展过程中，环境状况先是恶化而后得到逐步改善。国外研究都得出大致相同的结论：许多环境污染指标与人均收入间的关系呈现倒U曲线，这种曲线后来被称为环境库兹涅茨曲线（EKC）假设。

环境库兹涅茨倒U曲线假设的主要内容：环境质量随着经济增长，会出现先恶化后改善的过程，在人均GDP比较低的水平下，经济的发展带来严重的环境污染，而此时环境治理投入不高，导致环境质量持续恶化；在人均GDP比较高的水平下，产业结构已经优化升级，产生污染物较少，污染治理水平有所上升，环境质量反而得到改善和提高。经济发展与环境保护的友好和谐是可持续发展的重要内容，EKC的研究关注两者之间的动态演进关系，并在一定程度上能解释两者之间的关系，所以成为了发展中国家和发达国家研究的热点课题。

（1）国外研究进展

国外关于环境约束下社会经济发展模式优化的研究起步较早，但多是在水资源约束条件下进行研究，在水环境容量约束下研究的提法较少，对污染物的排放主要由总量控制来总体规划管理，相关文献也不是很多。20世纪70年代初，Leontief运用投入产出模型分析了环境治理的效益和经济发展对环境的影响，提出了改变经济增长模式来达到环境经济协调发展的理念，开创了环境经济新领域。80年代，Hettelingh对投入产出模型进行了改进，增加了转换矩阵，着重从能源组成入手分析了经济发展对环境的影响。Riddcll借助生态模拟和经济优化综合模型对区域生态经济结构进行优化。Arntzen、Braat和Brouweretal运用区域计划多方案模拟模型研究了社会经济发展对环境的影响。Anderson D L从制糖业对水环境污染着手，Junna J从采矿业对水资源需求着手，Baur P从纸浆造纸业对水资源需求以及水环境的污染着手，三人都建议进行产业结构的调整，推进环境经济协调发展。Sharma K D从纺织业等工业着手，通过水环境动力学模型以及多目标规划和决策系统优化管理，降低了工业污染物排放，最终实现水环境与经济社会的协调发展。澳大利亚Isaac M等从水管理角度进行产业结构的优化调整，直接剔除一些高污染行业，保证环境经济协调可持续发展。

（2）国内研究进展

我国在《中国21世纪议程》中就明确指出：“产业可持续发展的总目标是根据国家社会、经济可持续发展战略要求，调整和优化产业结构和布局……”。目前，在研究环境经济协调发展问题时，对社会经济发展模式的研究多停留在区域或者城市产业结构调整上，而且大多停留在理论方面的研究，在理论与实践的结合上还有很大的差距。在水环境经济领域中，多数研究也主要集中在对工业内部的调整上，且不够完善，不够系统。在进行经济模式优化研究时多借助一些数学模型，其中有投入产出模型、线性规划模型、层次分析法和多目标规划模型。刘幼慈等和王西琴以投入产出模型为基础，并以环境资源为约束条件，分别建立化学工业和整个区域工业内部结构优化模型，并进行推广应用，取得了较好的效果。边茂新等以沈阳市工业为研究对象，以可利用水资源量为主要约束条件，并以经济发展最大化为优化目标，运用线性规划模型进行工业用水优化分配研究。陈广洲等采用层次分析法（AHP）对淮河安徽段流域内城市的产业结构和经济效益进行综合评价，得出了各产业综合效益水平，为区域产业结构调整提供了参考依据。蔡喜明建立了水资源多目标优化模型，对水资源分配开发、国民经济结构及发展速度和农业结构及种植结构进行了优化研究，模型实际应用可以解决水资源的供需问题，但是没有将水污染管理方面考虑进去，模型应用比较宏观，只是从战略方面进行了研究。曹利军等和张恒军等从水环境容量角度分别对我国工业布局和中山市工业布局和产业结构调整进行了分析，指出当前的粗放式产业结构和水环境容量直接的矛盾，结合分析，对未来产业结构调整提出了一些有效的建议。王丽婧运用多目标优化模型对四川邛海流域进行了研究，得出了产业经济结构、资源分配等生态优化结果，为邛海水污染治理规划提供了科学依据，给当地决策者提供了参考数据。周淑春等以工业生产总值最大和COD排放量最小作为优化目标，建立了水环境-经济工业结构多目标优化模型，对重庆市万州区分水镇工业结构进行优化分析。曾维华等以社会经济最大化和污染物排放最小化为目标，并基于环境承载力构建了多目标优化模型，实现了北京市通州区人口、经济结构的优化升级。

总的来说，目前关于环境-经济系统优化的研究，主要是借助一些数学模型，特别是多目标优化模型，对整个系统或者产业结构进行优化。多目标规划模型具有动态性、多目标性和综合性，可以综合有效地考虑研究复杂系统。同时，不确定性是环境、经济等复杂系统的主要特征之一，不确定性信息的处理也是决策分析中普遍关注的问题。多目标规划是多目标决策的一种方法，它是在线性规划的基础上，为适应复杂的多目标最优决策的需要而在近代发展起来的一种运筹方法。由于它的模型比较符合现代化管理决策的实际，方法灵活，有能力处理各种没有统一度量单位和互相矛盾的多目标，而且便于利用计算机技术，所以已经成为解决现代化管理中多目标决策问题的有效工具。近年来，多目标规划正受到世界各国运筹学家的重视，应用成果也日益显著。目前，在国内外已被成功地应用于流域土地规划、固体废弃物管理规划、经济开发区规划和城市旅游圈规划，且在流域综合规划应用上亦有相关探索，但涉及要素较为单一，实证研究尚不深入。

在“十二五”期间，我国的经济继续快速增长，为了确保社会经济的可持续发展，必须加强水环境保护方面的研究，有序地进行水污染的防治，调整产业结构，以提供可持续发展的环境保障体系，协调水质保护与区域经济发展的关系。因此，改进现有模型或研究方法，将其运用于城市水环境保护与产业结构调整优化的现状研究与预测是一个很有价值的课题。