О ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ ОЗЕР К ПАРАМЕТРАМ ФУНКЦИИ БЛАГОСОСТОЯНИЯ
Аннотация
Разработана и проанализирована обобщенная версия модели экономики мелких озер, основой для которой послужила модель, описанная в пионерной работе Mäler et al. (2003). Модель состоит из двух взаимосвязанных модулей – экономического и экологического (озерного). Последний задан в форме нелинейной динамической модели, связывающей изменение концентрации фосфора в озере с внешней (в том числе антропогенной) нагрузкой. Модель способна воспроизводить динамику объединенной эколого-экономической системы в условиях сильной нелинейности экологического модуля, при определенных значениях параметров модели приводящей к гистерезисным эффектам и необратимости. Принятие решений в области управления водными ресурсами озера формализуется путем введения функции благосостояния, включающей в себя полезность, обусловленную высоким уровнем экономической активности на водосборе (растущую с ростом антропогенной нагрузки на озеро), а также негативные эффекты, вызванные загрязнением озера (усиливающиеся с ростом уровня загрязнения). С экономической точки зрения задача сводится к нахождению оптимального компромисса между ростом экономической активности и усилением загрязнения озера. В исходной версии модели указанные негативные эффекты предполагаются квадратичными по концентрации фосфора в озере. В настоящей работе в статическом случае выполнен анализ обобщенной версии модели, в которой указанная квадратичная зависимость заменена более общей степенной зависимостью с произвольным показателем. Выполненные численные расчеты свидетельствуют о том, что обобщенная модель, будучи чувствительной к значению показателя степени на количественном уровне, остается тем не менее структурно устойчивой при варьировании данного значения.
Ключевые слова
Полный текст:
PDF (English)Литература
Астраханцев Г. П., Меншуткин В. В., Петрова Н. А., Руховец Л. А. Моделирование экосистем больших стратифицированных озер. СПб.: Наука, 2003. 363 с.
Барро Р. Дж., Сала-и-Мартин Х. Экономический рост; пер. с англ. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2010. 824 с.
Меншуткин В. В., Руховец Л. А., Филатов Н. Н. Математические модели водных экосистем в задачах управления ресурсами озер // Водное хозяйство России. 2014. № 3. С. 100–107.
Руховец Л. А., Филатов Н. Н. Озера и климат: модели и методы // Модели и методы в проблеме взаимодействия атмосферы и гидросферы / под ред. В. П. Дымникова, В. Н. Лыкосова, Е. П. Гордова. Томск: Издательский Дом ТГУ, 2014. 524 с.
Carpenter S. R., Cottingham K. L. Resilience and restoration of lakes // Conservation Ecology. 1997. Vol. 1, Iss. 1. P. 2. URL: http://www.consecol.org/vol1/iss1/art2/
Mäler K.-G., Xepapadeas A., de Zeeuw A. J. The economics of shallow lakes // Environmental and Resource Economics. 2003. Vol. 26, Iss. 4. P. 603–624. doi: 10.1023/B:EARE.0000007351.99227.42.
Moghayer S. M. Bifurcations of indifference points in discrete time optimal control problems. PhD thesis. Faculty of Economics and Business, Amsterdam School of Economics Research Institute (ASE-RI). Tinbergen Institute Research Series No. 525. 2012. 136 p. URL: http://hdl.handle.net/11245/1.370551
Moghayer S., Wagener F. O. O. Bifurcations of indifference points in the discrete time lake pollution management problem // European Association of Environmental and Resource Economists. 19th Annual Conference, 27-30 June 2012, Prague. URL: http://www.webmeets.com/files/papers/EAERE/2012/1028/Lake%20Bifurcation_EAERE_2012.pdf
Pozdnyakov D. V., Korosov A. A., Petrova N. A., Grassl H. Multi-year satellite observations of Lake Ladoga’s biogeochemical dynamics in relation to the lake’s trophic status // Journal of Great Lakes Research. 2013. Vol. 39, Supplement 1. P. 34–45. doi: 10.1016/j.jglr.2013.05.002.
Ramsey F. P. A mathematical theory of saving // The Economic Journal. 1928. Vol. 38, Iss. 152. P. 543–559.
Rukhovets L., Filatov N. (Eds.) Ladoga and Onego – Great European Lakes. Observations and Modelling. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2010. 308 p. doi: 10.1007/978-3-540-68145-8.
Scheffer M. Ecology of Shallow Lakes. Population and Community Biology Series, Vol. 22. Springer Netherlands. 2004. 357 p. doi: 10.1007/978-1-4020-3154-0.
Wagener F. Shallow lake economics run deep: nonlinear aspects of an economic-ecological interest conflict // Computational Management Science. 2013. Vol. 10, Iss. 4. P. 423–450. doi: 10.1007/s10287-013-0191-5.
REFERENCES IN ENGLISH
Arto I., Capellán-Pérez I., Filatova T., González-Eguino M., Hasselmann K., Kovalevsky D. V., Markandya A., Moghayer S. M., Tariku M. B. Review of existing literature on methodologies to model non-linearity, thresholds and irreversibility in high-impact climate change events in the presence of environmental tipping points. EU FP7 COMPLEX Report D5.2. 31 December 2013. URL: http://owsgip.itc.utwente.nl/projects/complex/complex_files/COMPLEX_Report_D52_2013%2031%2012.pdf (accessed:17.08.2016).
Astrakhantsev G. P., Menshutkin V. V., Petrova N. A., Rukhovets L. A. Modelirovanie ekosistem bol'shikh stratifitsirovannykh ozer [Modeling ecosystems of large stratified lakes]. St. Petersburg: Nauka, 2003. 363 p.
Barro R. Dzh., Sala-i-Martin Kh. Economic growth]. Cambridg: The MIT Press, 2003. 672 p.
Carpenter S. R., Cottingham K. L. Resilience and restoration of lakes. Conservation Ecology. 1997. Vol. 1, iss. 1. P. 2. URL: http://www.consecol.org/vol1/iss1/art2/ (accessed: 17.08.2016).
Mäler K.-G., Xepapadeas A., de Zeeuw A. J. The economics of shallow lakes. Environmental and Resource Economics. 2003. Vol. 26, iss. 4. P. 603–624. doi: 10.1023/B:EARE.0000007351.99227.42
Menshutkin V. V., Rukhovets L. A., Filatov N. N. Matematicheskie modeli vodnykh ekosistem v zadachakh upravleniya resursami ozer [Mathematical models of water ecosystems in lake resource management problems]. Vodnoe khozyaistvo Rossii [Water Economy of Russia]. 2014. No. 3. P. 100–107.
Moghayer S. M. Bifurcations of indifference points in discrete time optimal control problems. PhD thesis. Faculty of Economics and Business, Amsterdam School of Economics Research Institute (ASE-RI). Tinbergen Institute Research Series No. 525. 2012. 136 p. URL: http://hdl.handle.net/11245/1.370551 (accessed: 17.08.2016).
Moghayer S., Wagener F. O. O. Bifurcations of indifference points in the discrete time lake pollution management problem. European Association of Environmental and Resource Economists. 19th Annual Conference, 27–30 June 2012, Prague. URL: http://www.webmeets.com/files/papers/EAERE/2012/1028/Lake%20Bifurcation_EAERE_2012.pdf (accessed: 17.08.2016).
Pozdnyakov D. V., Korosov A. A., Petrova N. A., Grassl H. Multi-year satellite observations of Lake Ladoga’s biogeochemical dynamics in relation to the lake’s trophic status. Journal of Great Lakes Research. 2013. Vol. 39, Supplement 1. P. 34–45. doi: 10.1016/j.jglr.2013.05.002
Ramsey F. P. A mathematical theory of saving. The Economic Journal. 1928. Vol. 38, iss. 152. P. 543–559.
Rukhovets L., Filatov N. (Eds) Ladoga and Onego – Great European Lakes. Observations and Modelling. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2010. 308 p. doi: 10.1007/978-3-540-68145-8
Rukhovets L. A., Filatov N. N. Ozera i klimat: modeli i metody [Lakes and climate: models and methods]. Modeli i metody v probleme vzaimodeistviya atmosfery i gidrosfery [Models and methods in atmosphere/hydrosphere interaction]. Eds V. P. Dymnikov, V. N. Lykosov, E. P. Gordov. Tomsk: Izdatel'skii Dom TGU, 2014. 524 p.
Scheffer M. Ecology of Shallow Lakes. Population and Community Biology Series, Vol. 22. Springer Netherlands. 2004. 357 p. doi: 10.1007/978-1-4020-3154-0
Wagener F. Shallow lake economics run deep: nonlinear aspects of an economic-ecological interest conflict. Computational Management Science. 2013. Vol. 10, iss. 4. P. 423–450. doi: 10.1007/s10287-013-0191-5
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim455
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019