基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)城市GDP變化分析

基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)城市GDP變化的分析【摘要】本文以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為指導(dǎo)，從流圖結(jié)構(gòu)分析綜合考慮，給出了城市GDP的系統(tǒng)動(dòng)力模型，以探尋城市GDP變化過(guò)程中的基本規(guī)律，促進(jìn)城市GDP同社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展和城市建設(shè)模型的進(jìn)一步合理化，為城市建設(shè)質(zhì)量的提高提供支持。結(jié)合預(yù)測(cè)城市的發(fā)展，提出城市GDP與居民消費(fèi)水平、企業(yè)投資、政府支出等共同促進(jìn)城市GDP協(xié)調(diào)發(fā)展的建議。關(guān)鍵詞：城市GDP，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，協(xié)調(diào)建模背景和目的1.1背景21世紀(jì)，我國(guó)的城市發(fā)展和城市化進(jìn)程進(jìn)入了高潮。預(yù)計(jì)在未來(lái)的20年時(shí)間里，城市數(shù)量將會(huì)從2000年的700座發(fā)展到近1500座，社會(huì)結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大變遷，大規(guī)模的城市建設(shè)已經(jīng)展開。城市建設(shè)時(shí)實(shí)現(xiàn)城市加速發(fā)展、縮短城鄉(xiāng)差距的前提條件，是實(shí)現(xiàn)政府的社會(huì)管理職能和宏觀調(diào)控職能的主要手段，也是提高城市競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)。而城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)的指標(biāo)是要靠城市GDP來(lái)衡量的，所以本文根據(jù)城市發(fā)展的現(xiàn)狀，研究城市GDP變化的基本規(guī)律，為進(jìn)一步加快城市建設(shè)提供相關(guān)的建議。該系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的有效運(yùn)行，不僅取決于城市本身的基礎(chǔ)條件及區(qū)域、國(guó)家乃至世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的外部影響，還取決于系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的結(jié)構(gòu)和關(guān)系的協(xié)調(diào)程度。因此，本文對(duì)城市GDP系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型研究，主要是立足于該系統(tǒng)所具有的動(dòng)態(tài)復(fù)雜特性，以復(fù)雜系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及其他相關(guān)方法，從宏觀和微觀兩個(gè)角度綜合考慮來(lái)探討城市GDP發(fā)展過(guò)程中應(yīng)遵循的基本規(guī)律，主要目的是促進(jìn)城市建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效協(xié)調(diào)和我國(guó)城市建設(shè)系統(tǒng)內(nèi)部模式的進(jìn)一步合理化，從而為城市建設(shè)系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮和城市建設(shè)質(zhì)量的提高提供有力支持。1.2目的本文運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，從城市發(fā)展的GDP角度出發(fā)，結(jié)合居民消費(fèi)水平、企業(yè)投資、政府支出等諸影響城市GDP發(fā)展的要素，構(gòu)建城市GDP系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，致力分析城市GDP的發(fā)展機(jī)理與主要因素，預(yù)測(cè)未來(lái)的城市GDP發(fā)展走勢(shì)，為提出相關(guān)政策性意見提供依據(jù)，保證城市的健康、持續(xù)的發(fā)展。二、建立流率基本入樹模型2.1建立流位流率系按定性分析問(wèn)題主要建立5個(gè)流位流率系：(1)流位：城市GDPL1，流率：城市GDP變化量R1。(2)流位：居民消費(fèi)水平L2，流率：居民消費(fèi)水平的增量R2。(3)流位：城市人口數(shù)量L3，流率：城市人口凈增長(zhǎng)量R3。(4)流位：企業(yè)投資L4，流率：企業(yè)投資增長(zhǎng)量R4。(5)流位：通貨膨脹L5，流率：通貨膨脹率R5。(6)流位：政府支出L5，流率：支出規(guī)模R5。主導(dǎo)結(jié)構(gòu)流位流率系：{（L1，R1）（L2，R2）（L3，R3）（L4，R4）（L5，R5）（L6，R6）}2.2建立二部分圖（1）GDP的計(jì)算公式=消費(fèi)水平+企業(yè)投資+政府支出+貿(mào)易順差，這些變量的增長(zhǎng)都會(huì)影響城市GDP的變化，城市的GDP反過(guò)來(lái)也會(huì)影響城市GDP的變化量，所以L1、L2、L4和L6都控制著R1，由于貿(mào)易順差除了受外資企業(yè)投資的影響外還受其它因素的影響，這里把它視為外生變量，故沒(méi)有把貿(mào)易順差列為一個(gè)流位變量來(lái)進(jìn)行分析。（2）通貨膨脹、城市人口數(shù)量、城市GDP都會(huì)影響居民的消費(fèi)水平，通貨膨脹越厲害，物價(jià)水平就會(huì)越高，居民的消費(fèi)水平就會(huì)降低；城市人口數(shù)量越多，人均收入會(huì)越低，消費(fèi)水平也會(huì)隨著降低；城市GDP越高，城市人均GDP也會(huì)增加，從而影響居民消費(fèi)水平的增加，所以L5、L3和L1都控制著R2。（3）城市GDP的增長(zhǎng)會(huì)影響城市擴(kuò)張新增人口，，就會(huì)影響到人口的凈增長(zhǎng)，城市人口數(shù)量反過(guò)來(lái)也會(huì)影響城市人口凈增長(zhǎng)，所以L1和L3控制著R3。（4）通貨膨脹會(huì)導(dǎo)致投資成本的增加，從而會(huì)影響企業(yè)投資的增長(zhǎng)量；GDP增長(zhǎng)會(huì)加大對(duì)企業(yè)投資的力度，對(duì)城市的發(fā)展也是有利的；政府支出會(huì)影響總需求的增加，物價(jià)會(huì)上漲，利率會(huì)增加，企業(yè)投資量就會(huì)減少，所以L5、L1，L6，控制著R4。(5)通貨膨脹的變化是通過(guò)需求的拉動(dòng)的成本的上升，需求又分為投資需求和消費(fèi)需求，投資需求受企業(yè)投資的影響，消費(fèi)需求受消費(fèi)水平的影響，所以流位L4，L2控制R5。(6)由于城市人口數(shù)量的增多，城市化率加快，人口增長(zhǎng)率加快，導(dǎo)致政府支出規(guī)模變大；而城市GDP和企業(yè)投資的增多導(dǎo)致政府占GDP比重加大，從而影響政府的投資規(guī)模，所以流位L3、L1，L4控制R6。圖2-16個(gè)流位控制6個(gè)流率定性分析二部分圖2.3建立流率基本入樹模型

T1

T2T4T3T5T6三、基于基模分析生成管理對(duì)策根據(jù)上面的流率基本入樹，可知本研究中不存在一階極小基模，則考慮二階極小基模。3.1從T1的樹尾出發(fā)經(jīng)嵌運(yùn)算生成二階極小基?；５娜霕浣M合因?yàn)門1尾中含有L2,L4,L6這三個(gè)流位，而T2、T4、T6尾中也含有L1這個(gè)流位，所以可以用T1和T2、T1和T4、T1和T6進(jìn)行嵌運(yùn)算，生產(chǎn)二階極小基模，如圖G12(t)、G14(t)、G16(t)

G12(t)城市GDP與居民消費(fèi)水平增長(zhǎng)二階極小基模在這個(gè)二階極小基模中，隨著城市GDP的增加，就會(huì)增加城市人均GDP，進(jìn)而使居民的消費(fèi)水平增加，反過(guò)來(lái)也會(huì)使城市GDP增加。3.1.1這個(gè)二階基模是一個(gè)正反饋環(huán)，說(shuō)明城市GDP是居民消費(fèi)水平的一個(gè)很重要影響因素，城市GDP的增加有利于居民消費(fèi)水平的提高，居民消費(fèi)者的提高反過(guò)來(lái)也會(huì)促進(jìn)城市GDP的增長(zhǎng)，兩者相互促進(jìn)，相互向積極的方面影響，所以應(yīng)該保持原狀來(lái)促使城市GDP增加來(lái)提高居民消費(fèi)水平，促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。G14(t)城市GDP與企業(yè)投資增長(zhǎng)二階極小基模在這個(gè)二階極小基模中，企業(yè)的投資隨著城市GDP的增加而增加，企業(yè)的投資增加，也會(huì)影響到投資的增加，進(jìn)而再反過(guò)來(lái)使城市的GDP增加。3.1.2基于基模生成管理對(duì)策這是一個(gè)二階正反饋環(huán)，城市GDP的增加有利于企業(yè)投資的增加，企業(yè)投資的增加反過(guò)來(lái)有事城市GDP增加，兩者相互影響，相互增長(zhǎng)，所以應(yīng)繼續(xù)保持現(xiàn)狀，使得城市GDP在企業(yè)投資的影響下增長(zhǎng)，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高勞動(dòng)力的就業(yè)率，提高城市居民的人均收入，這種現(xiàn)狀有利于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，應(yīng)保持下去。G16(t)城市GDP與政府支出規(guī)模二階極小基模在這個(gè)二階極小基模中，政府支出隨著城市GDP的增加引起政府支出占GDP比重增加而增加，企政府支出增加，也會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，進(jìn)而再反過(guò)來(lái)使城市的GDP增加。3.1.3基于基模生成管理對(duì)策這是一個(gè)二階正反饋環(huán)，城市GDP的增加有利于政府支出的增加，而政府支出增加也將使城市GDP增加，兩者相互促進(jìn)增長(zhǎng)，所以政府應(yīng)保證政府的支出量，促使城市的GDP更好更快的增加，這樣也對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利，所以政府應(yīng)繼續(xù)保持現(xiàn)狀。3.2從T2的樹尾出發(fā)經(jīng)嵌運(yùn)算生成二階極小基模的入樹組合因?yàn)門2尾中含有L5,L3,L1這三個(gè)流位，而T5尾中也含有L2這個(gè)流位，所以可以用T2和T5進(jìn)行嵌運(yùn)算，生產(chǎn)二階極小基模，如圖G25G25(t)居民消費(fèi)水平受通貨膨脹制約的二階極小基模隨著居民消費(fèi)水平的增加，就會(huì)增加對(duì)消費(fèi)的需求，也就增拉動(dòng)了需求，進(jìn)而影響到通貨膨脹，通貨膨脹越厲害，物價(jià)水平就越高，反過(guò)來(lái)抑制居民消費(fèi)水平的增加。3.2.1基于基模生成管理對(duì)策這個(gè)二階基模是一個(gè)負(fù)反饋環(huán)，居民消費(fèi)水平是通貨膨脹的一個(gè)很重要影響因素，而通貨膨脹引起物價(jià)水平的提高有抑制了居民的消費(fèi)水平，所以政府應(yīng)適當(dāng)采取相應(yīng)的政策來(lái)穩(wěn)定我國(guó)的通貨膨脹，首先，應(yīng)將穩(wěn)定物價(jià)做為貨幣政策的首要目標(biāo)，且政策要具有連續(xù)性。3.3從T4的樹尾出發(fā)經(jīng)嵌運(yùn)算生成二階極小基模的入樹組合因?yàn)門4尾中含有L5,L1,L6這三個(gè)流位，而T5、T6尾中也含有L4這個(gè)流位，所以可以用T4和T5、T6進(jìn)行嵌運(yùn)算，生產(chǎn)二階極小基模，如圖G45、G46

G45(t)企業(yè)投資受通貨膨脹制約的二階極小基模隨著企業(yè)投資的增加，就會(huì)增加對(duì)企業(yè)投資需求，也就增拉動(dòng)了投資需求，進(jìn)而影響到通貨膨脹，通貨膨脹越厲害，企業(yè)投資成本就越高，反過(guò)來(lái)抑制企業(yè)投資的增加。3.3.1基于基模生成管理對(duì)策這個(gè)二階基模是一個(gè)負(fù)反饋環(huán)，居企業(yè)投資是通貨膨脹的一個(gè)很重要影響因素，而通貨膨脹引起企業(yè)投資成本的提高有抑制了企業(yè)投資，所以政府應(yīng)適當(dāng)采取相應(yīng)的政策來(lái)穩(wěn)定投資的擴(kuò)張，如果一國(guó)的投資擴(kuò)張比較平穩(wěn)，商品的服務(wù)與需求就能保持基本的平衡，如果投資擴(kuò)張過(guò)快或持續(xù)的衰退，不利于居民生活水平的提高。G46(t)企業(yè)投資受政府支出制約的二階極小基模隨著企業(yè)投資的增加，就會(huì)增加政府政府支出占GDP比重，進(jìn)而影響到政府支出，政府支出越多，總需求就會(huì)越大，物價(jià)也會(huì)隨著上升，利率就會(huì)增加，反過(guò)來(lái)抑制了企業(yè)的投資。3.1.2基于基模生成管理對(duì)策這個(gè)二階基模是一個(gè)負(fù)反饋環(huán)，企業(yè)投資是政府支出的一個(gè)很重要影響因素，而通政府支出引起物價(jià)水平的提高有抑制了企業(yè)的投資，所以政府應(yīng)適當(dāng)支出。3.4二階極小基模與樹T1生產(chǎn)三階極小基模的入樹組合G125(t)通貨膨脹制約城市發(fā)展三階基模當(dāng)城市GDP增加時(shí)，城市人均GDP也會(huì)增加，進(jìn)而影響到居民消費(fèi)水平的增加，而居民消費(fèi)水平的增加會(huì)影響消費(fèi)需求，通過(guò)需求的拉動(dòng)形成通貨膨脹，通貨膨脹又會(huì)是物價(jià)水平上升，從而抑制居民的消費(fèi)水平，進(jìn)而使得城市GDP下降。3.4.1基于基模生成管理對(duì)策根據(jù)嵌運(yùn)算所得到的三階極小基模，從此三階反饋環(huán)可以看出，制約城市GDP的增長(zhǎng)上限是物價(jià)水平。為了是城市GDP穩(wěn)定持續(xù)的增長(zhǎng)，國(guó)家應(yīng)采取相關(guān)政策控制通貨膨脹引起的物價(jià)水平的提高，而抑制物價(jià)上漲是我根本之策是降低貨幣供應(yīng)增長(zhǎng)率。實(shí)證研究表明，中國(guó)貨幣政策成本渠道效應(yīng)顯著存在，抵消了貨幣政策需求面效應(yīng)，減弱了貨幣政策對(duì)通脹的調(diào)節(jié)作用。因此，應(yīng)進(jìn)一步抑制貨幣供應(yīng)量與流動(dòng)性過(guò)剩，消除貨幣政策成本渠道傳導(dǎo)路徑，并促進(jìn)收入分配改革，重視國(guó)際市場(chǎng)波動(dòng)的影響。G145(t)企業(yè)投資成本制約城市發(fā)展的三階極小基模當(dāng)城市GDP增加時(shí)，企業(yè)投資也會(huì)增加，就會(huì)引起投資的增加，投資的增加反過(guò)來(lái)也會(huì)影響城市GDP的增加，企業(yè)投資增加會(huì)引起企業(yè)投資需求增加，通過(guò)需求的拉動(dòng)是通貨膨脹加劇，使企業(yè)的投資成本增加，進(jìn)而抑制企業(yè)的投資，形成了負(fù)反饋環(huán)。3.4.2基于基模生成管理對(duì)策根據(jù)嵌運(yùn)算所得到的三階極小基模，由三階極小基?？梢缘贸鲋萍s城市GDP發(fā)展的增長(zhǎng)上限是企業(yè)投資成本，而企業(yè)投資成本的增加又是通貨膨脹引起的，所以政府應(yīng)通過(guò)需求與供給原理采取相關(guān)政策抑制通貨膨脹。如采取緊縮的財(cái)政、穩(wěn)定的貨幣政策等。G146(t)利率制約城市發(fā)展的三階極小基模當(dāng)城市GDP增加時(shí)，企業(yè)投資也會(huì)增加，就會(huì)影響到投資的增加，反過(guò)來(lái)又會(huì)影響到城市GDP的增加，企業(yè)投資的增加會(huì)引起政府支出占GDP比重的增加，使政府支出增加，總需求也會(huì)增加，物價(jià)上升，利率上升，使得企業(yè)投資減少。3.4.3基于基模生成管理對(duì)策根據(jù)嵌運(yùn)算所得到的三階極小基模，城市GDP影響了企業(yè)投資，而企業(yè)投資又影響了政府支出，使得利率上升，從而抑制了企業(yè)的投資，形成了負(fù)反饋環(huán)。要使得城市GDP穩(wěn)定增加，就要采取相關(guān)的利率政策，然而在我國(guó)，利率政策的作用范圍是有限的，因此，要通過(guò)控制政府支出的規(guī)模來(lái)控制利率的增長(zhǎng)，進(jìn)而使城市的GDP穩(wěn)定的增長(zhǎng)。3.5從T3樹尾出發(fā)經(jīng)嵌運(yùn)算生成三階極小基模在生成所有的二階極小基模中，由于樹T3沒(méi)有入反饋環(huán)，所以樹T3與G12和G16分別生成三階基模，如圖G123和G136所示。G123(t)城市GDP受城市人口制約的三階極小基模當(dāng)居民消費(fèi)水平增加時(shí)，城市GDP也會(huì)增加，就會(huì)影響到城市人口數(shù)量的增加，從而引起人均收入的減少，反過(guò)來(lái)又會(huì)影響到居民消費(fèi)水平的減少。3.5.1基于基模生成管理對(duì)策根據(jù)嵌運(yùn)算所得到的三階極小基模，居民消費(fèi)水平影響了城市GDP，而城市GDP又影響了城市人口數(shù)量，使得人均收入下降，從而抑制了居民的消費(fèi)水平，形成了負(fù)反饋環(huán)。要使得城市GDP穩(wěn)定增加，就要采取相關(guān)的人口政策，城市不能一味的引進(jìn)人口，使得城市的人均收入下降，在引進(jìn)人口時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施限制人口的增加，使得城市的經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)平穩(wěn)的發(fā)展。G136(t)城市GDP增長(zhǎng)的三階極小基模當(dāng)城市GDP增加時(shí)，城市擴(kuò)張新增人口也會(huì)增加，就會(huì)影響到城市人口數(shù)量的增加，城市化率的步驟加快和城市人口增長(zhǎng)率加快，使得政府的支出增加，從而帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)反過(guò)來(lái)又帶動(dòng)城市的GDP增加。3.5.2基于基模生成管理對(duì)策根據(jù)嵌運(yùn)算所得到的三階極小基模，城市GDP影響了城市人口數(shù)量，進(jìn)而使得政府的支出增加，政府支出增加反過(guò)來(lái)又是得城市GDP增加，它們?nèi)咧g相互促進(jìn)，形成了良性的正反饋環(huán)，應(yīng)保持現(xiàn)在的良好狀態(tài)。綜上，城市是一個(gè)大的系統(tǒng)，城市GDP的增長(zhǎng)不僅要考慮當(dāng)前的資源情況和經(jīng)濟(jì)水平，還要從動(dòng)態(tài)的角度進(jìn)行系統(tǒng)分析。在城市規(guī)劃的過(guò)程中，要遵循以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為動(dòng)力的原則,而不是盲目建設(shè)城市，這樣不但浪費(fèi)社會(huì)資源，而且造成建設(shè)后的城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不協(xié)調(diào)。所以要做到：（1）以發(fā)展城市的經(jīng)濟(jì)為中心；（2）政府政策的合理引導(dǎo)；（3）城市建設(shè)規(guī)劃有度；4.結(jié)束語(yǔ)本文所構(gòu)建的城市G