Материал: Математическое моделирование в экологии

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

;

,

Изменение параметра bj () i- го ресурса () при личном

потреблении за время Т равно за единицу времени — Суммарное потребление по параметрам i-го ресурса

.

Суммарное потребление по параметрам всех видов ресурсов

В качестве условий экологического равновесия подсистемы можно записать:

.

при условии .

С другой стороны, желательно, чтобы расход ресурса пополнялся, т.е.:

.

Личное потребление всех видов ресурсов за время Т:

q (Т)=q,""(Т)+ц,"(Т)+...+q„(T),

где n — число видов ресурсов в личном потреблении.

Потребление за единицу времени

При приращении личного потребления i-го ресурса на величину за время ∆t, предельный расход по каждому из и ресурсов будет равен:

, i=.

т.е. скорости расхода i-го ресурса Vi,

Соответственно, для расхода ресурсов на производственные нужды:

;

i=.

Изменение параметра bj (j' = ) i-го ресурса (i = ) при личном потреблении за время Т равно за единицу времени — Суммарное потребление по параметрам i-го ресурса –

.

Суммарное потребление по параметрам всех видов ресурсов

. (5.35)

Функция личного потребления ресурсов

, (5.36)

характеризует влияние личности на потребление ресурсов и изменение их параметров в процессе жизнедеятельности.

При потреблении ресурсов для производственных нужд по параметрам, аналогично формулам (5.35) и (5.36), запишем

.

Производственная функция

характеризует влияние производственной (и иной подобной деятельности) на потребление ресурсов и изменение их параметров в процессе производства.

Таким образом, потребление ресурсов можно представить в виде матриц:

а) суммарного потребления ресурсов:

на личное потребление

, i=.;

производственное потребление

i=.

б) суммарное потребление ресурсов по параметрам:

личное потребление

, i=, i=.

производственное потребление

i=, i=.

Общее потребление ресурсов в единицу времени

,

Общая функция потребления

характеризует влияние личной и производственной деятельности на экологическую систему в целом на данном этапе существования региона (общества, проживающего в данном регионе).

Экономический механизм использования природных ресурсов из условия «экологического равновесия» может быть представлен в виде условий для периода времени Т (от t1 до t2).

при условии

,

где — запас ресурсов к концу периода Т;

—восстановление параметров ресурсов к концу периода Т.

Из условия максимального уровня жизни на данный период функция полезности

.

Стоимость единицы ресурса при потреблении обозначим по параметру bi –. Стоимость единицы ресурса при восстановлении (пополнении) – ;по параметру bi —. Стоимость расхода ресурсов есть функция запаса ресурсов

= f(RQ),

изменяющаяся в зависимости от исчерпываемости и восстанавливаемости запасов. Графики функций представлены на рис. 14.12. Отсюда видно, что стоимость ресурса возрастает с убыванием его запаса.

Рис. 14.12. Графики стоимости ресурсов в зависимости от их запасов

Стоимость восстановления ресурсов зависит от капитальных зат- рат (Кв) и затрат труда (LB), т.е.

,

а также от выбора технологий восстановления, при условии

С точки зрения общественной целесообразности желательно, чтобы цены и были минимальны, а цена ,кроме того, была бы не настолько велика, чтобы можно было организовать воспроизводство ресурса.

Следует учесть, что при восстановлении i-гo ресурса часто требуется затратить часть других видов ресурса, в свою очередь требующих восстановления. Если в регионе имеется k видов ресурсов (j = ) и n производственных потребителей этих ресурсов (i =), то расход зависит от объема выпускаемой продукции каждым из этих потребителей.

Пусть общий объем выпускаемой продукции первым предприятием , складываетсяиз продукции, удовлетворяющей спрос других производителей, у которых она используется для производства собственной продукции и продукции конечного спроса, поступаю- щей на рынок, т.е.

, i=,

где –объем выпускаемой продукции первым предприятием, который потребляется i-ым предприятием для выпуска своей продукции. Тогда общий объем выпускаемой продукции в регионе равен:

или в матричной форме, с учетом матрицы коэффициентов прямых затрат А с элементами:

, ,

и мультипликатора Леонтьева В = (1 — А)-1, объем выпускаемой продукции по региону составит

Х = (l — А)-1F,

или

Х= ВF.

где l — единичная матрица размером пп;

В — матрица коэффициентов полных затрат при выпуске продукции. Пусть каждый i-й потребитель использует i-й ресурс в количестве qil на единицу выпускаемой продукции. Матрица удельных расходов будет иметь вид:

тогда расход ресурсов по региону равен:

Q=XTxG=(X1, X1, …., X1)x=(Q1, Q2, …., Qn),

где Qi — общий расход i-го ресурса по региону l = .

При стоимости единицы ресурса с1, с2, ..., сl, ..., сk общая стои- мость потребляемых ресурсов будет равна:

, или .

Обозначим общий объем l-го ресурса в регионе через R1, а до- пустимый расход ресурса — . В случае, если

,

то стоимость единицы ресурса остается постоянной. Если имеет место дефицит ресурса, т.е. когда

или (5.37)

стоимость ресурса возрастает с ростом дефицита .

Допустим, что «экологическое равновесие» в регионе определяется условием

Q≤RD

В этом случае основная задача экологической системы состоит в контроле условия (5.32), которое для каждого ресурса можно за- писать в виде

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/278848