一种适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统的利记博彩app
【专利摘要】一种适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，属于污染物排放限值的制定及环境保护技术领域。利用系统动力学方法与NetLogo软件建立，由具有经济子系统变量初始化模块、经济子系统反馈流程图模块的经济子系统仿真模块，具有环境子系统变量初始化模块、环境子系统反馈流程图模块和环境子系统方程模块的环境子系统仿真模块，具有社会子系统变量初始化模块、社会子系统反馈流程图模块和社会子系统方程模块的社会子系统仿真模块和监控模块构成；创新性地将污染物排放限值置于可持续发展模型中考虑，且打破以往在专用软件上实现建模的局限性。在已制定出的排放限值的基础上，根据区域经济、环境和社会的相互影响关系，实现污染物排放限值的调控。
【专利说明】
一种适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统
技术领域
[0001]本发明属于污染物排放限值的制定及环境保护技术领域，具体涉及一种适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统。
【背景技术】
[0002]辽河流域水环境形势非常严峻，综合污染指数居全国七大流域前列。辽河流域水生态环境和污染特征具有区域性、结构性、复合型等特点，对流域水质目标进行管控需要统筹流域、区域的污染特征，同时又需要协调环境、社会、经济共同发展。环境，社会，经济三者之间既相互联系、相互依赖，又相互影响、相互制约，它们组成一个有机整体，构成一个可持续发展系统。目前现有技术已经依据技术可行性和水质模型制定出了辽河流域典型行业(冶金、石化、造纸、印染、食品加工)、畜禽养殖业、小城镇污水处理厂以及典型工业园区的水污染物排放分级限值，但在制定过程中并未充分考虑到污染物排放限值与经济，社会之间的关系和影响，这样得出的污染物排放限值具有一定片面性。本发明是在已制定出的八大行业污染物排放限值的基础上，本着可持续发展的思想调整污染物排放限值，建立一个适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，通过在该系统中对污染物排放限值进行调控以实现辽河流域环境，经济，社会整体的协调发展。
【发明内容】
[0003]本发明的技术方案是:
[0004]—种适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，利用系统动力学方法与NetLogo软件建立，该系统由经济子系统仿真模块、环境子系统仿真模块、社会子系统仿真模块和监控模块构成;所述经济子系统仿真模块进一步包括经济子系统变量初始化模块、经济子系统反馈流程图模块和经济子系统方程模块;所述环境子系统仿真模块进一步包括环境子系统变量初始化模块、环境子系统反馈流程图模块和环境子系统方程模块;所述社会子系统仿真模块进一步包括社会子系统变量初始化模块、社会子系统反馈流程图模块和社会子系统方程模块；
[0005]所述经济子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成经济子系统的6个状态变量、7个速率变量和8个辅助变量进行初始化，其中:所述6个状态变量分别为:地区GDP、地方财政收入、第一产业产值、第二产业产值、第三产业产值和环保投资总额;所述7个速率变量分别为地区GDP增长率、地区GDP的财政负担率、第一产业产值增长率、第二产业产值增长率、第三产业产值增长率、环保投资增长率和环境污染治理投资总额;所述8个辅助变量分别为第一产业投资总额、第一产业产值占⑶P比例、第二产业投资总额、第二产业产值占⑶P比例、第三产业投资总额、第三产业产值占⑶P比例、环境污染治理投资占环保投资比例和科技投入；
[0006]所述环境子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成环境子系统的6个状态变量、8个速率变量和19个辅助变量进行初始化，其中:所述6个状态变量分别为:NH3-N/COD排放量、水质、污水排放限值、水资源余量、废气排放量和固废排放量;所述8个速率变量分别为:NH3-N/C0D产生量、NH3-N/C0D处理量、供水量、耗水量、废气产生量、废气处理量、固废产生量和固废处理量;所述19个辅助变量分别为:第一产业污水NH3-N/C0D产生量、第二产业污水NH3-N/⑶D产生量、第三产业污水NH3-N/⑶D产生量、生活污水NH3-N/⑶D产生量、第一产业用水质量、第二产业用水质量、第三产业用水质量、生活用水质量、第一产业用水量、第二产业用水量、第三产业用水量、居民用水量、工业废气产生量、汽车尾气产生量、废气排放达标率、空气质量指数、工业固废产生量、生活垃圾产生量和固废排放达标率；
[0007]所述社会子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成社会子系统的2个状态变量、2个速率变量和8个辅助变量进行初始化，其中:所述2个状态变量分别为人口总量和社会消费品零售总额;所述2个速率变量分别为人口增长率和社会消费品零售总额占GDP比例;所述9个辅助变量分别为:劳动人口数、人均GDP、人均收入、人民幸福指数、教育投资率、高等教育普及率、人口自然增长率、人口机械增长率；
[0008]所述经济子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成经济子系统的6个状态变量、7个速率变量和8个辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制经济子系统流图并进行显示；
[0009]所述环境子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成环境子系统的6个状态变量、8个速率变量和19个辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制环境子系统流图并进行显示；
[0010]所述社会子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成社会子系统的2个状态变量、2个速率变量和8个辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制社会子系统流图并进行显示；
[0011]所述经济子系统方程模块，用于根据系统动力学方法和经济子系统流图，建立经济子系统方程并确定经济子系统常数；
[0012]所述环境子系统方程输出模块，用于根据系统动力学方法和环境子系统流图，建立环境子系统方程并确定环境子系统常数；
[0013]所述社会子系统方程输出模块，用于根据系统动力学方法和社会子系统流图，建立社会子系统方程并确定社会子系统常数；
[0014]所述监控模块，用于分别将经济子系统方程与经济系统常数、环境子系统方程与环境子系统常数、社会子系统方程与社会子系统常数输入到对应的经济子系统流图、环境子系统流图和社会子系统流图中，得到污染物排放限值模拟仿真数据并进行显示，利用该数据可验证已制定出的污染物排放限值的合理性；用于将已制定出的污染物排放限值分别给对应的变量赋值后，得到并显示出对应的其他变量值的变化，若其他变量值在合理的参数范围内，则可验证已制定出的污染物排放限值的合理性，符合可持续发展;若其他变量值不在合理的参数范围内，则可认为已制定出的污染物排放限值不合理，不符合可持续发展，则需已制定出的污染物排放限值进行相应调整，直到合理为止。
[0015]本发明的有益效果:本发明创新性地将污染物排放限值置于可持续发展模型中考虑，还将系统动力学方法与NetLogo软件相结合建立本发明的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，扩大了可持续发展模型的可应用性和灵活性，打破以往仅在专用软件上实现建模的局限性和低说服力。本发明具有结构完整、系统性强，模拟结果准确度高等先进性。本发明在已制定出的八大行业排放限值的基础上，本着可持续发展的思想在经济、环境和社会中找到三者相互影响关系，实现污染物排放限值的调控，使其达到满足三者的协调发展的要求。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一种实施方式的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统结构示意图；
[0017]图2为本发明一种实施方式的利用NetLogo软件绘制的经济子系统流图；
[0018]图3为本发明一种实施方式的利用NetLogo软件绘制的环境子系统流图；
[0019]图4为本发明一种实施方式的利用NetLogo软件绘制的社会子系统流图；
[0020]图5为本发明一种实施方式的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统的NetLogo监控界面图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0022]根据研究内容的实际情况，将本实施方式的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统界限划定为大辽河流域，按照可持续发展的基本理念和系统动力学的理论方法，把该区域分成经济子系统，环境子系统和社会子系统三大子系统。本实施方式调查辽河流域经济，环境，社会的发展状况，参照相关年鉴，对系统进行了结构分析，并筛选出了影响系统的主要变量。
[0023]可持续发展系统是一个巨大的复杂系统，具有高阶次、非线性、因果性、多重反馈结构和长时滞性等特性，用传统的线性系统理论方法存在很多局限性，而用系统动力学的方法则可以有效解决经济与环境如何协调发展这个问题。
[0024]系统动力学(SystemDynami cs)是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题交叉的综合性的新学科。它是系统科学和管理科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科。
[0025]NetLogo是一个用来对自然和社会现象进行仿真的可编程建模环境。NetLogo特别适合用于对随时间演化的复杂系统进行建模。因而NetLogo对于系统动力学的计算和模拟都可以很好的实现。建模人员能够向成百上千的独立运行的“主体”(agent)发出指令。这就使得探究微观层面上的个体行为与宏观模式之间的联系成为可能，这些宏观模式是由许多个体之间的交互涌现出来的。
[0026]本实施方式的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，如图1所示，就是利用系统动力学方法与NetLogo软件建立的，该系统由经济子系统仿真模块、环境子系统仿真模块、社会子系统仿真模块和监控模块构成;本实施方式的经济子系统仿真模块进一步包括经济子系统变量初始化模块、经济子系统反馈流程图模块和经济子系统方程模块;本实施方式的环境子系统仿真模块进一步包括环境子系统变量初始化模块、环境子系统反馈流程图模块和环境子系统方程模块;本实施方式的社会子系统仿真模块进一步包括社会子系统变量初始化模块、社会子系统反馈流程图模块和社会子系统方程模块；
[0027]调查收集辽河流域环境，社会，经济的情况数据，主要包括《辽宁统计年鉴》上的内容，并分别根据这些情况数据，确定出:构成经济子系统的状态变量为6个，速率变量为7个和辅助变量为8个;构成环境子系统的状态变量为6个，速率变量为8个和辅助变量为19个；构成社会子系统的状态变量为2个，速率变量为2个和辅助变量为8个;然后利用NetLogo分别建立经济子系统变量初始化模块、环境子系统变量初始化模块和社会子系统变量初始化模块。
[0028]本实施方式的经济子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成经济子系统的6个状态变量、7个速率变量和8个辅助变量进行初始化。可持续发展的首要原则是发展性原则，因此在可持续发展系统中，经济子系统居核心地位，为整个系统提供物质的动力和保障。根据影响经济子系统的主要因素和子系统间的关系结构，选出了 6个状态变量，7个速率变量，8个辅助变量。地区生产总值和地方财政收入是经济核算的主要指标，其大小可以衡量该地区的经济发展状况。产业结构反映经济的增长方式，三大产业的不同比重直接影响对环境的污染状况和对资源的利用程度。经济子系统变量的具体选择如下:所述6个状态变量分别为:地区⑶P(Area GDP，AGDP )，是地区经济核算的主要指标，能够衡量该地区经济发展的规模和水平。在本模型中，地区GDP的大小是经济子系统的核心；地方财政收入(Local Financial Revenue，LFR)，指政府筹集的一切资金的总和，是衡量政府财力的重要指标，与地区⑶P的大小密切相关;第一产业产值(Primary Industry Product1n，PIP)，包括种植业、林业、牧业、渔业等的产值总和；第二产业产值(Secondary IndustryProduct1n，SIP)，包括采矿业、制造业、建筑业等的产值总和；第三产业产值(TertiaryIndustry Product1n，TIP)，指不生产物质产品的行业的产值总和；环保投资总额(Environmental Protect1n Investment，EPI):环保投资是改善环境质量的有效手段，其多少在一定程度上反映了该区域对环境保护的重视程度。包括废水治理投资额，废气治理投资额，固废治理投资额等。所述7个速率变量分别为:地区⑶P增长率(Appreciat1ns ofArea GDP，AAGDP);地区GDP的财政负担率(The Rate of Local Financial Revenue inGDP，RLFRGDP);第一产业产值增长率(The Growth Rate of Primary IndustryProduct1n，GRPIP);第二产业产值增长率(The Growth Rate of Secondary IndustryProduct1n，GRSIP);第三产业产值增长率(The Growth Rate of Tertiary IndustryProduct1n，GRTIP);环保投资增长率(The Growth Rate of Environmental Protect1nInvestment,GREPI);环境污染治理投资总额(Pollut1n Abatement Investment ,PAI)。所述8个辅助变量分别为第一产业投资总额(Investment in Primary IndustryProduct1n，IPIP)、第一产业产值占 GDP比例(The Rate of Primary IndustryProduct1n in GDP，RPIPGDP)、第二产业投资总额(Investment in Secondary IndustryProduct1n，ISIP)、第二产业产值占GDP比例(The Rate of Secondary IndustryProduct1n in GDP，RSIPGDP)、第三产业投资总额(Investment in Tertiary IndustryProduct 1n，ITIP)、第三产业产值占 GDP比例(The Rate of Tertiary IndustryProduct1n in GDP，RTIPGDP)、环境污染治理投资占环保投资比例(The Rate ofPollut1n Abatement Investment in Environmental Protect1n Investment,RPAIEPI)和科技投入(Investment in Science and Technology, 1ST) 0
[0029]本实施方式的环境子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成环境子系统的6个状态变量、8个速率变量和19个辅助变量进行初始化。可持续发展是一种不超越环境系统更新能力的发展，环境是可持续发展系统的基础和保障。在环境子系统中，将研究区域分为水环境子系统，大气环境子系统和固体废弃物环境子系统。以污染物的排放量作为衡量各子系统发展状况的主要指标，以环保投资总额作为体现环境子系统发展水平的指标。又由于该研究区域是辽河流域，因此重点考察了该区域的水质状况，增加水质指标和水资源量两个变量综合衡量水环境子系统。其中，水质指标定为NH3-N和COD。在环境子系统中，共选出6个状态变量，8个速率变量，19个辅助变量，具体变量如下:所述6个状态变量分别为:NH3-N/C0D排放量(Discharged Volume of NH3-N/C0D，DVNH3_N/C0D)，污水排放量指产生的污水经过处理后排入受纳水体的量，本发明仅考虑污水中的NH3-N/C0D的排放量，是判断水处理技术水平和受纳水体水质状况的重要变量;水质(Water Quality,WQ)，即水体质量;污水排放限值(Sewage Emiss1n Limits，SEL)，八大行业的水污染物排放限值，是影响污水产生量的关键指标，也是连接经济子系统的重要纽带，本发明的核心内容正是通过建立的模型验证该值;水资源余量(Water Surplus，WS)，指降水所形成的地表和地下的产水量，是河川径流量和降水渗补给量之和，表明了水资源的可利用程度；废气排放量(Discharged Volume of Waste Air，DVWA)，表示产生的废气经过处理后排入大气的量，是判断大气质量的重要指标；固废排放量(Discharged Volume of Solid Waste，DVSW)，表示产生的固体废弃物经过处理后排入环境的量，用以评价固废对环境产生的影响;所述8个速率变量分别为:NH3-N/C0D产生量(Produced Volume of NH3-N/C0D,PVNH3-N/C0D) ；NH3-N/COD处理量(Treatment of NH3-N/C0D，TNH3-N/C0D);供水量(Water Supply Quantity,WSQ);耗水量(Water Consumpt1n，WC);废气产生量(Produced Volume of Waste Air，简称PVWA);废气处理量(Treatment of Waste Air，TWA);固废产生量(Produced Volume ofSolid Waste，PVSWS)和固废处理量(Treatment of Solid Waste，TSW);所述 19个辅助变量分别为:第一产业污水NH3-N/⑶D产生量(Produced Volume of NH3-N/⑶D of PrimaryIndustry Product1n Waste Water，PVNH3-N/C0DPIPffff)、第二产业污水NH3-N/C0D产生量(Produced Volume of NH3-N/C0D of Secondary Industry Product1n Waste Water,PVNH3-N/C0DSIPWW)、第三产业污水NH3-N/C0D产生量(Produced Volume of NH3-N/C0D ofTertiary Industry Product1n Waste Water，PVNH3_N/C0DTIPWW)、生活污水NH3-N/C0D产生量(Produced Volume of NH3-N/C0D of Living Waste Water，PVNH3-N/C0DLffff)、第一产业用水质量(Primary Industry Product1n Water Quality，PIPWQ)、第二产业用水质量(Secondary Industry Product1n Water Quality，SIPWQ)、第三产业用水质量(Tertiary Industry Product1n Water Quality，TIPWQ)、生活用水质量(Life UsingWater，LUW)、第一产业用水量(Primary Industry Product1n Water Consumpt1n,PIPWC)、第二产业用水量(Secondary Industry Product1n Water Consumpt1n，SIPWC)、第三产业用水量(Tertiary Industry Product1n Water Consumpt1n，TIPWC)、居民用水量(Residents Water Consumpt 1n，RWC)、工业废气产生量(Produced Volume ofIndustry Waste Air，PVIWA)、汽车尾气产生量(Produced Volume of AutomobileExhaust，PVAE)、废气排放达标率(Discharged Volume of Waste Air Standard-Achieving Rate，DVWASAR)、空气质量指数(Air Quality Index，AQI)、工业固废产生量(Produced Volume of Industry Sol id Waste，PVISW)、生活垃圾产生量(ProducedVolume of Domestic Garbage，PVDG)和固废排放达标率(Discharged Volume of SolidWaste Standard-Achieving Rate,DVSWSAR)；
[0030]本实施方式的社会子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成社会子系统的2个状态变量、2个速率变量和8个辅助变量进行初始化。可持续发展的前提是保证人类社会的和谐发展，强调以人为本。经济的发展和环境的破坏都是人类在利用自然资源满足自身发展的过程中产生的。基于这样的社会发展背景，本实施方式从人口数量、人口质量、人民生活水平和人民幸福度四个方面研究社会子系统。人口的数量和质量是整个社会子系统的结构基础，合理的结构才能对系统发展起到推进作用，人民生活水平在一定程度上反映了社会的发展程度，人民幸福度是在满足基本物质需求后，对生活质量在更高层次上的精神追求。根据上述分析，在社会子系统中共选出2个状态变量，2个速率变量和9个辅助变量。所述2个状态变量分别为:人口总量Populat1n Gross，PG)，该地区一段时间内人口自然增长率和机械增长率作用得到的人口总和。其大小对子系统目前的状态和未来的发展有很大影响;社会消费品零售总额(Retail Sales of Consumer Goods，RSCG)，指国民经济各行业直接售给城乡居民和社会集团的消费品总额，是表现国内消费需求最直接的数据，反映了一定时期内人民物质文化生活水平的状况。所述2个速率变量分别为人口增长率(The Growth Rate of Populat1n，GRP)和社会消费品零售总额占GDP比例(The Rate ofRetail Sales of Consumer Goods in GDP，RRSCGG);所述9个辅助变量分别为:劳动人口数The Number of Working Populat1n，NWP)、人均GDP(GDP Per Capita，GDPPC)、人均收入(Income Per Capita，IPA)、人民幸福指数(People ’ s Happiness Index，PHI)、教育投资率(Rate of Investment in Educat1n，RIE)、高等教育普及率(The Rate of HigherEducat1n，RHE)、人口自然增长率(Natural Growth Rate of Populat1n，NGRP)、人口机械增长率(Mechanical Growth Rate of Populat1n，MGRP)。
[0031]依据系统动力学的建模理论分别建立经济、环境、社会子系统。并分析系统的反馈机制，在Netlogo软件中建立各子系统中变量因果关系的反馈流程图。
[0032]本实施方式的经济子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成经济子系统的6个状态变量、7个速率变量和8个辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制经济子系统流图并进行显示，如图2所示；
[0033]本实施方式的环境子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成环境子系统的6个状态变量、8个速率变量和19个辅助变量的因果关系，利用Ne tLogo软件绘制环境子系统流图并进行显示，如图3所示；
[0034]本实施方式的社会子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成社会子系统的2个状态变量、2个速率变量和8个辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制社会子系统流图并进行显示，如图4所示；
[0035]本实施方式的经济子系统方程模块，用于根据系统动力学方法和经济子系统流图，建立经济子系统方程及确定经济子系统常数。本实施方式的经济子系统方程如下:
[0036]l.AAGDP = PIP+SIP+TIP；
[0037]2.GRPIP=AAGDP*RPIPGDP ；
[0038]3.GRSIP=AAGDP*RSIPGDP ；
[0039]4.GRTIP=AAGDP 吨 TIPGDP;
[0040 ] 5.LFR=AGDP*RLFRGDP ；[0041 ] 6.PAI=EPI*RPAIEPI;
[0042]7.AGDP = DT*AAGDP;
[0043]8.PIP = DT*GRPIP;
[0044]9.SIP = DT*GRSIP;
[0045]10.TIP = DT*GRTIP；
[0046]ll.LFR=AGDP*RLFR;
[0047]12.EPI=PAI+DT*GREPI;
[0048]本实施方式的经济子系统常数为:RLFRGDP，GREPI，IPIP，RPIPffl)P，ISIP，RSIPO)P，ITIP，RTIPGDP，1ST，RPAIEPI。
[0049]本实施方式的环境子系统方程模块，用于根据系统动力学方法和环境子系统流图，建立环境子系统方程确定环境子系统常数。本实施方式的环境子系统方程如下:
[0050]1.PVNH3-N/C0D = PVNH3-N/⑶DPIPWW+PVNH3-N/C0DSIPWW+PVNH3-N/⑶DTIPffff+PVNH3-N/C0DLWW；
[0051 ] 2.DVNH3-N/C0D = PVNH3-N/C0D-TNH3-N/C0D；
[0052]3.TNH3-N/C0D=(random-normal 0.8 0.5)*ΕΡΙ;
[0053]4.WSQ = PI PffC+SI PffC+T IPWC+RWC ；
[0054]5.DVffA = PVffA-TffA；
[0055]6.TffA= ifelse-value(DVWA>2000)[(DVWA-1000)*(random-normal 0.7 0.2)][(DVWA-1000)*(random-normal 0.9 0.2)]；
[0056]7.PVffA = PVIWA+PVAE ；
[0057]8.DVSff=PVSffS-TSff;
[0058]9.TSff=ifelse-value(DVSA>3000)[(DVSA-1000)*(random-normal 0.7 0.2)][(DVSA-1000)*(random-normal 0.9 0.2)]；
[0059]10.PVSffS=PVISff+PVDG；
[0060]I1.WQ=(random-normal 0.8 0.5)*TNH3_N/C0D;
[0061]12.AQI=(random-normal 0 l)*1000o
[0062]本实施方式的环境子系统常数为:PVNH3-N/C0DPIPffff，PVNH3-N/C0DSIPWW，PVNH3-N/CODTIPffff，PVNH3-N/C0DLWW，PIPWC，SIPWC，TIPWC，RffC，PVIffA，PVAE,PVISff,PVDG，SEL，WS，WC，DVffASAR，PVSffSAR,PIPffQ，SIPffQ,TIPffQ，LUff0
[0063]本实施方式的社会子系统方程模块，用于根据系统动力学方法和社会子系统流图，建立社会子系统方程并确定社会子系统常数。本实施方式的社会子系统方程如下:
[0064]l.GDPPC=AGDP/PG；
[0065]2.PSCG = PG*(random-normal O I);
[0066]3.GRP = NGRP*MGRP;
[0067]4.RRSCGG = RSCG*(random-normal 0.3 0.2)；
[0068]5.1PA=ffl)PPC/NWP。
[0069]本实施方式的环境子系统常数为:NGRP ,MGRP，PHI，RIE，RHE，⑶PPC，NWP。
[0070]本实施方式的监控模块，一方面用于分别将经济子系统方程与经济系统常数、环境子系统方程与环境子系统常数、社会子系统方程与社会子系统常数输入到对应的经济子系统流图、环境子系统流图和社会子系统流图中，得到污染物排放限值模拟仿真数据并进行显示，利用该数据可验证已制定出的污染物排放限值的合理性；另一方面用于将已制定出的污染物排放限值分别给对应的变量赋值后，得到并显示出对应的其他变量值的变化，若其他变量值在合理的参数范围内，则可验证已制定出的污染物排放限值的合理性，符合可持续发展;若其他变量值不在合理的参数范围内，则可认为已制定出的污染物排放限值不合理，不符合可持续发展，则需已制定出的污染物排放限值进行相应调整，直到合理为止。与本实施方式的监控模块对应的监控界面图如图5所示。
【主权项】
1.一种适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，其特征在于:利用系统动力学方法与NetLogo软件建立，该系统由经济子系统仿真模块、环境子系统仿真模块、社会子系统仿真模块和监控模块构成;所述经济子系统仿真模块进一步包括经济子系统变量初始化模块、经济子系统反馈流程图模块和经济子系统方程模块;所述环境子系统仿真模块进一步包括环境子系统变量初始化模块、环境子系统反馈流程图模块和环境子系统方程模块;所述社会子系统仿真模块进一步包括社会子系统变量初始化模块、社会子系统反馈流程图模块和社会子系统方程模块； 所述经济子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成经济子系统的状态变量、速率变量和辅助变量进行初始化； 所述环境子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成环境子系统的状态变量、速率变量和辅助变量进行初始化； 所述社会子系统变量初始化模块，用于利用NetLogo软件对构成社会子系统的状态变量、速率变量和辅助变量进行初始化； 所述经济子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成经济子系统的状态变量、速率变量和辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制经济子系统流图； 所述环境子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成环境子系统的状态变量、速率变量和辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制环境子系统流图； 所述社会子系统反馈流程图模块，用于根据系统动力学方法及构成社会子系统的状态变量、速率变量和辅助变量的因果关系，利用NetLogo软件绘制社会子系统流图； 所述经济子系统方程模块，用于根据系统动力学方法和经济子系统流图，建立经济子系统方程并确定经济子系统常数； 所述环境子系统方程输出模块，用于根据系统动力学方法和环境子系统流图，建立环境子系统方程并确定环境子系统常数； 所述社会子系统方程输出模块，用于根据系统动力学方法和社会子系统流图，建立社会子系统方程并确定社会子系统常数； 所述监控模块，用于分别将经济子系统方程与经济系统常数、环境子系统方程与环境子系统常数、社会子系统方程与社会子系统常数输入到对应的经济子系统流图、环境子系统流图和社会子系统流图中，得到污染物排放限值模拟仿真数据并进行显示；用于将已制定出的污染物排放限值分别给对应的变量赋值后，得到并显示出对应的其他变量值的变化，在监控模块中可根据所述其他变量值的变化，对已制定出的污染物排放限值进行调节，直到已制定出的污染物排放限值合理为止。2.根据权利要求1所述的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，其特征在于:所述构成经济子系统的状态变量为6个，速率变量为7个和辅助变量为8个;其中:所述6个状态变量分别为:地区GDP、地方财政收入、第一产业产值、第二产业产值、第三产业产值和环保投资总额;所述7个速率变量分别为地区⑶P增长率、地区⑶P的财政负担率、第一产业产值增长率、第二产业产值增长率、第三产业产值增长率、环保投资增长率和环境污染治理投资总额;所述8个辅助变量分别为第一产业投资总额、第一产业产值占⑶P比例、第二产业投资总额、第二产业产值占⑶P比例、第三产业投资总额、第三产业产值占⑶P比例、环境污染治理投资占环保投资比例和科技投入。3.根据权利要求1所述的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，其特征在于:所述构成环境子系统的状态变量为6个，速率变量为8个和辅助变量为19个;其中:所述6个状态变量分别为:NH3-N/C0D排放量、水质、污水排放限值、水资源余量、废气排放量和固废排放量;所述8个速率变量分别为:NH3-N/C0D产生量、NH3-N/C0D处理量、供水量、耗水量、废气产生量、废气处理量、固废产生量和固废处理量;所述19个辅助变量分别为:第一产业污水NH3-N/C0D产生量、第二产业污水NH3-N/C0D产生量、第三产业污水NH3-N/C0D产生量、生活污水NH3-N/C0D产生量、第一产业用水质量、第二产业用水质量、第三产业用水质量、生活用水质量、第一产业用水量、第二产业用水量、第三产业用水量、居民用水量、工业废气产生量、汽车尾气产生量、废气排放达标率、空气质量指数、工业固废产生量、生活垃圾产生量和固废排放达标率。4.根据权利要求1所述的适用于污染物排放限值调控的多智能体动态仿真系统，其特征在于:所述构成社会子系统的状态变量为2个，速率变量为2个和辅助变量为8个;其中:所述2个状态变量分别为人口总量和社会消费品零售总额;所述2个速率变量分别为人口增长率和社会消费品零售总额占GDP比例;所述9个辅助变量分别为:劳动人口数、人均GDP、人均收入、人民幸福指数、教育投资率、高等教育普及率、人口自然增长率、人口机械增长率。
【文档编号】G06F17/50GK105825051SQ201610145197
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】胡筱敏, 姜秋俚
【申请人】东北大学