基于系統(tǒng)動力學城市GDP變化分析

基于系統(tǒng)動力學城市GDP變化的分析【摘要】本文以系統(tǒng)動力學為指導，從流圖結構分析綜合考慮，給出了城市GDP的系統(tǒng)動力模型，以探尋城市GDP變化過程中的基本規(guī)律，促進城市GDP同社會經濟的協(xié)調發(fā)展和城市建設模型的進一步合理化，為城市建設質量的提高提供支持。結合預測城市的發(fā)展，提出城市GDP與居民消費水平、企業(yè)投資、政府支出等共同促進城市GDP協(xié)調發(fā)展的建議。關鍵詞：城市GDP，系統(tǒng)動力學模型，協(xié)調建模背景和目的1.1背景21世紀，我國的城市發(fā)展和城市化進程進入了高潮。預計在未來的20年時間里，城市數(shù)量將會從2000年的700座發(fā)展到近1500座，社會結構將發(fā)生巨大變遷，大規(guī)模的城市建設已經展開。城市建設時實現(xiàn)城市加速發(fā)展、縮短城鄉(xiāng)差距的前提條件，是實現(xiàn)政府的社會管理職能和宏觀調控職能的主要手段，也是提高城市競爭力的重要基礎。而城市經濟發(fā)展和建設的指標是要靠城市GDP來衡量的，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，為進一步加快城市建設提供相關的建議。該系統(tǒng)動力學的有效運行，不僅取決于城市本身的基礎條件及區(qū)域、國家乃至世界經濟發(fā)展所帶來的外部影響，還取決于系統(tǒng)內部要素之間的結構和關系的協(xié)調程度。因此，本文對城市GDP系統(tǒng)的動力學模型研究，主要是立足于該系統(tǒng)所具有的動態(tài)復雜特性，以復雜系統(tǒng)理論為指導，運用系統(tǒng)動力學及其他相關方法，從宏觀和微觀兩個角度綜合考慮來探討城市GDP發(fā)展過程中應遵循的基本規(guī)律，主要目的是促進城市建設和社會經濟發(fā)展的有效協(xié)調和我國城市建設系統(tǒng)內部模式的進一步合理化，從而為城市建設系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮和城市建設質量的提高提供有力支持。1.2目的本文運用系統(tǒng)動力學理論，從城市發(fā)展的GDP角度出發(fā)，結合居民消費水平、企業(yè)投資、政府支出等諸影響城市GDP發(fā)展的要素，構建城市GDP系統(tǒng)動力學模型，致力分析城市GDP的發(fā)展機理與主要因素，預測未來的城市GDP發(fā)展走勢，為提出相關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題主要建立5個流位流率系：(1)流位：城市GDPL1，流率：城市GDP變化量R1。(2)流位：居民消費水平L2，流率：居民消費水平的增量R2。(3)流位：城市人口數(shù)量L3，流率：城市人口凈增長量R3。(4)流位：企業(yè)投資L4，流率：企業(yè)投資增長量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。主導結構流位流率系：{（L1，R1）（L2，R2）（L3，R3）（L4，R4）（L5，R5）（L6，R6）}2.2建立二部分圖（1）GDP的計算公式=消費水平+企業(yè)投資+政府支出+貿易順差，這些變量的增長都會影響城市GDP的變化，城市的GDP反過來也會影響城市GDP的變化量，所以L1、L2、L4和L6都控制著R1，由于貿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，故沒有把貿易順差列為一個流位變量來進行分析。（2）通貨膨脹、城市人口數(shù)量、城市GDP都會影響居民的消費水平，通貨膨脹越厲害，物價水平就會越高，居民的消費水平就會降低；城市人口數(shù)量越多，人均收入會越低，消費水平也會隨著降低；城市GDP越高，城市人均GDP也會增加，從而影響居民消費水平的增加，所以L5、L3和L1都控制著R2。（3）城市GDP的增長會影響城市擴張新增人口，，就會影響到人口的凈增長，城市人口數(shù)量反過來也會影響城市人口凈增長，所以L1和L3控制著R3。（4）通貨膨脹會導致投資成本的增加，從而會影響企業(yè)投資的增長量；GDP增長會加大對企業(yè)投資的力度，對城市的發(fā)展也是有利的；政府支出會影響總需求的增加，物價會上漲，利率會增加，企業(yè)投資量就會減少，所以L5、L1，L6，控制著R4。(5)通貨膨脹的變化是通過需求的拉動的成本的上升，需求又分為投資需求和消費需求，投資需求受企業(yè)投資的影響，消費需求受消費水平的影響，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，人口增長率加快，導致政府支出規(guī)模變大；而城市GDP和企業(yè)投資的增多導致政府占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個流位控制6個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)經嵌運算生成二階極小基模基模的入樹組合因為T1尾中含有L2,L4,L6這三個流位，而T2、T4、T6尾中也含有L1這個流位，所以可以用T1和T2、T1和T4、T1和T6進行嵌運算，生產二階極小基模，如圖G12(t)、G14(t)、G16(t)

G12(t)城市GDP與居民消費水平增長二階極小基模在這個二階極小基模中，隨著城市GDP的增加，就會增加城市人均GDP，進而使居民的消費水平增加，反過來也會使城市GDP增加。3.1.1這個二階基模是一個正反饋環(huán)，說明城市GDP是居民消費水平的一個很重要影響因素，城市GDP的增加有利于居民消費水平的提高，居民消費者的提高反過來也會促進城市GDP的增長，兩者相互促進，相互向積極的方面影響，所以應該保持原狀來促使城市GDP增加來提高居民消費水平，促進城市的經濟發(fā)展。G14(t)城市GDP與企業(yè)投資增長二階極小基模在這個二階極小基模中，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，也會影響到投資的增加，進而再反過來使城市的GDP增加。3.1.2基于基模生成管理對策這是一個二階正反饋環(huán)，城市GDP的增加有利于企業(yè)投資的增加，企業(yè)投資的增加反過來有事城市GDP增加，兩者相互影響，相互增長，所以應繼續(xù)保持現(xiàn)狀，使得城市GDP在企業(yè)投資的影響下增長，促進城市經濟的發(fā)展，提高勞動力的就業(yè)率，提高城市居民的人均收入，這種現(xiàn)狀有利于城市經濟的發(fā)展，應保持下去。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，也會影響到經濟的增長，進而再反過來使城市的GDP增加。3.1.3基于基模生成管理對策這是一個二階正反饋環(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，兩者相互促進增長，所以政府應保證政府的支出量，促使城市的GDP更好更快的增加，這樣也對城市的經濟發(fā)展有利，所以政府應繼續(xù)保持現(xiàn)狀。3.2從T2的樹尾出發(fā)經嵌運算生成二階極小基模的入樹組合因為T2尾中含有L5,L3,L1這三個流位，而T5尾中也含有L2這個流位，所以可以用T2和T5進行嵌運算，生產二階極小基模，如圖G25G25(t)居民消費水平受通貨膨脹制約的二階極小基模隨著居民消費水平的增加，就會增加對消費的需求，也就增拉動了需求，進而影響到通貨膨脹，通貨膨脹越厲害，物價水平就越高，反過來抑制居民消費水平的增加。3.2.1基于基模生成管理對策這個二階基模是一個負反饋環(huán)，居民消費水平是通貨膨脹的一個很重要影響因素，而通貨膨脹引起物價水平的提高有抑制了居民的消費水平，所以政府應適當采取相應的政策來穩(wěn)定我國的通貨膨脹，首先，應將穩(wěn)定物價做為貨幣政策的首要目標，且政策要具有連續(xù)性。3.3從T4的樹尾出發(fā)經嵌運算生成二階極小基模的入樹組合因為T4尾中含有L5,L1,L6這三個流位，而T5、T6尾中也含有L4這個流位，所以可以用T4和T5、T6進行嵌運算，生產二階極小基模，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，就會增加對企業(yè)投資需求，也就增拉動了投資需求，進而影響到通貨膨脹，通貨膨脹越厲害，企業(yè)投資成本就越高，反過來抑制企業(yè)投資的增加。3.3.1基于基模生成管理對策這個二階基模是一個負反饋環(huán)，居企業(yè)投資是通貨膨脹的一個很重要影響因素，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，所以政府應適當采取相應的政策來穩(wěn)定投資的擴張，如果一國的投資擴張比較平穩(wěn)，商品的服務與需求就能保持基本的平衡，如果投資擴張過快或持續(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，就會增加政府政府支出占GDP比重，進而影響到政府支出，政府支出越多，總需求就會越大，物價也會隨著上升，利率就會增加，反過來抑制了企業(yè)的投資。3.1.2基于基模生成管理對策這個二階基模是一個負反饋環(huán)，企業(yè)投資是政府支出的一個很重要影響因素，而通政府支出引起物價水平的提高有抑制了企業(yè)的投資，所以政府應適當支出。3.4二階極小基模與樹T1生產三階極小基模的入樹組合G125(t)通貨膨脹制約城市發(fā)展三階基模當城市GDP增加時，城市人均GDP也會增加，進而影響到居民消費水平的增加，而居民消費水平的增加會影響消費需求，通過需求的拉動形成通貨膨脹，通貨膨脹又會是物價水平上升，從而抑制居民的消費水平，進而使得城市GDP下降。3.4.1基于基模生成管理對策根據(jù)嵌運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的增長上限是物價水平。為了是城市GDP穩(wěn)定持續(xù)的增長，國家應采取相關政策控制通貨膨脹引起的物價水平的提高，而抑制物價上漲是我根本之策是降低貨幣供應增長率。實證研究表明，中國貨幣政策成本渠道效應顯著存在，抵消了貨幣政策需求面效應，減弱了貨幣政策對通脹的調節(jié)作用。因此，應進一步抑制貨幣供應量與流動性過剩，消除貨幣政策成本渠道傳導路徑，并促進收入分配改革，重視國際市場波動的影響。G145(t)企業(yè)投資成本制約城市發(fā)展的三階極小基模當城市GDP增加時，企業(yè)投資也會增加，就會引起投資的增加，投資的增加反過來也會影響城市GDP的增加，企業(yè)投資增加會引起企業(yè)投資需求增加，通過需求的拉動是通貨膨脹加劇，使企業(yè)的投資成本增加，進而抑制企業(yè)的投資，形成了負反饋環(huán)。3.4.2基于基模生成管理對策根據(jù)嵌運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，所以政府應通過需求與供給原理采取相關政策抑制通貨膨脹。如采取緊縮的財政、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城市GDP增加時，企業(yè)投資也會增加，就會影響到投資的增加，反過來又會影響到城市GDP的增加，企業(yè)投資的增加會引起政府支出占GDP比重的增加，使政府支出增加，總需求也會增加，物價上升，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策根據(jù)嵌運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，形成了負反饋環(huán)。要使得城市GDP穩(wěn)定增加，就要采取相關的利率政策，然而在我國，利率政策的作用范圍是有限的，因此，要通過控制政府支出的規(guī)模來控制利率的增長，進而使城市的GDP穩(wěn)定的增長。3.5從T3樹尾出發(fā)經嵌運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居民消費水平增加時，城市GDP也會增加，就會影響到城市人口數(shù)量的增加，從而引起人均收入的減少，反過來又會影響到居民消費水平的減少。3.5.1基于基模生成管理對策根據(jù)嵌運算所得到的三階極小基模，居民消費水平影響了城市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水平，形成了負反饋環(huán)。要使得城市GDP穩(wěn)定增加，就要采取相關的人口政策，城市不能一味的引進人口，使得城市的人均收入下降，在引進人口時應采取相應的措施限制人口的增加，使得城市的經濟協(xié)調平穩(wěn)的發(fā)展。G136(t)城市GDP增長的三階極小基模當城市GDP增加時，城市擴張新增人口也會增加，就會影響到城市人口數(shù)量的增加，城市化率的步驟加快和城市人口增長率加快，使得政府的支出增加，從而帶動經濟的增長，經濟的增長反過來又帶動城市的GDP增加。3.5.2基于基模生成管理對策根據(jù)嵌運算所得到的三階極小基模，城市GDP影響了城市人口數(shù)量，進而使得政府的支出增加，政府支出增加反過來又是得城市GDP增加，它們三者之間相互促進，形成了良性的正反饋環(huán)，應保持現(xiàn)在的良好狀態(tài)。綜上，城市是一個大的系統(tǒng)，城市GDP的增長不僅要考慮當前的資源情況和經濟水平，還要從動態(tài)的角度進行系統(tǒng)分析。在城市規(guī)劃的過程中，要遵循以經濟發(fā)展為動力的原則,而不是盲目建設城市，這樣不但浪費社會資源，而且造成建設后的城市經濟發(fā)展的不協(xié)調。所以要做到：（1）以發(fā)展城市的經濟為中心；（2）政府政策的合理引導；（3）城市建設規(guī)劃有度；4.結束語本文所構建的城市G