滨海旅游城市生态安全系统动态仿真模拟管理研究 - 沿海生态系统管理实践

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本文来源：996论文网

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本文是一篇旅游管理论文，本文以滨海旅游城市生态安全系统为研究对象，采用系统动力学方法对滨海旅游城市生态安全系统内的主要因素及其相互关系进行研究，识别滨海旅游城市生态安全系统相对较优的发展方案，促进滨海旅游城市生态安全的良好发展。

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1 绪论

1.1 研究背景

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1.1.1 滨海旅游蓬勃发展

海洋的面积远超过陆地，71%的地球表面是海洋，海洋蕴藏着极为丰富的物质资源。滨海地区独特的气候条件和自然风光，适合旅游活动的开展，是旅游发展的活跃地区。澳大利亚、马尔代夫等海洋资源丰富的国家，滨海旅游在其国家经济发展中扮演着至关重要的角色。滨海旅游是综合性的海洋产业，依托于海岸带自然景观成为现代人们热爱的旅游类型 [1]。美国国家海洋和大气局（NOAA）指出，沿海旅游休闲活动种类以及数量的增长，超越了滨海地区能够开展的其他类型的活动。

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人类对于海洋资源的利用方式也在不断地优化，海洋局《中国海洋发展报告（2013）》提出，中国海洋经济将在 2030 年进入成熟期，届时 GDP 中中国海洋经济的比重很可能会大于 15%。世界旅行和旅游理事会（WTTC）最近的研究表明，2015 年，旅游业为全球GDP 做出的贡献超过 7.2 万亿美元，并且旅游业的综合效益大，对相关产业拥有很强的带动作用，同时旅游业直接产生了超过 1.07 亿个就业岗位。WTTC 的 CEO David Scowsill认为，“以汇率不稳为代表的经济问题、以疫情肆虐为代表的社会问题、以恐怖袭击为代表的政治问题，对国家或地区的发展提出了挑战，并形成很多不良影响，可即便如此，全球人们对旅游的热情支撑旅游业保持强劲的增长势头。”在旅游活动创造的经济产值中,滨海旅游贡献了一半以上的经济产值[2]。2015 年，我国滨海旅游产业以超过 10000亿元的生产总值，完成了同比 13%的增长。2014 年，我国滨海旅游产业以 8882 亿元的生产总值，实现了同比 13.13%增长。滨海旅游城市的 3S（阳光、沙滩、海水）对旅游者具有很强的吸引力，同时滨海旅游城市的经济发展水平较高，交通较为便捷，能够接待更多的游客。

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1.2 研究意义

1.2.1 理论意义

我国滨海旅游城市生态安全系统仿真模拟的相关研究尚处于起步阶段，本文基于滨海旅游和生态安全的研究成果，构建滨海旅游城市生态安全系统框架，探究系统内旅游产业经济、海洋资源环境、旅游社会文化三者间的关系，辨析滨海旅游城市生态安全系统的影响因素，利用系统动力学方法建立滨海旅游城市生态安全仿真模型，以系统工程的理论解析滨海旅游城市旅游产业经济、海洋资源环境、旅游社会文化之间的相互作用机理。有利于完善滨海旅游城市生态安全动态分析理论，进一步拓展动态仿真的研究内容，为滨海地区旅游发展和生态安全的统筹兼顾，提供理论依据。

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1.2.2 现实意义

本文构建滨海旅游城市生态安全仿真模型，可直接、客观地帮助政府及有关决策者深入了解和判断滨海旅游城市生态安全的动态行为，为决策者探寻滨海旅游城市生态安全的系统优化模式提供更加科学准确的决策依据，并提出相应的管理和调控措施，做到防范于未然；为滨海地区旅游业的健康发展提供建议，推进滨海旅游城市的生态文明建设。

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2 理论基础与现有研究综述

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2.1 相关理论基础

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2.1.1 生态安全

学者们对生态安全的研究已有几十年的时间了，尽管对于生态安全的概念界定仍然存在分歧，但在“生态安全”中对于安全的理解基本上是一致的，认为“安全”是指“没有危险、损失、危害、没有受到威胁”。对于“生态”的理解相对较为多元，有广义、狭义之分，有研究范围的区别，也有角度的不同。广义认为生态安全是指人的康健、生活、安全、保证基本生活的来源、权益、人适应周围环境的本领等方面得到保障的态势，主要包括自然、经济以及社会的生态安全。广义生态安全概念强调的是资源环境对经济发展、社会生活，甚至是军事外交的保障作用预防环境恶化、资源短缺抑制经济的可持续发展；预防环境和资源对军事和外交造成负面影响，如自然资源的短缺引起国际争端和国家动荡，环境恶化造成环境难民的产生等。狭义上生态安全是指自然和半自然生态系统的安全，即生态系统完整性和健康水平的整体反映，强调生态系统本身，即健康的生态系统应该是完整的、可持续的、稳定的，在危险面前有自愈和自我恢复能力。

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研究范围上，生态安全可以分为如下维度：一是国际生态安全，二是国家生态安全，三是地方生态安全。国际生态安全是指一个国家的生态环境资源的变化是否会引起其他国家甚至是全球的生态环境资源变动；国家生态安全是指国家的生态环境状态是否能够保证国家的经济发展、社会稳定以及国民的生活；地方生态安全是指一个国家的某一地区的生态环境态势。

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生态安全的研究角度主要基于以下三个方面：环境科学、生态学和安全科学。

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环境科学主导的生态安全研究。环境是指围绕在某一个事物（即主体）周围，并且能对这个事物产生一定作用的全部外界事物（即客体），所以环境是相对主体而言的，同时与这个主体有关系的周围事物。环境通常可以分为两部分，即社会环境和自然环境，环境科学研究倾向于自然环境的探讨。Katrina S. Rogers 将生态安全定义为，自然生态环境在满足群落和人类现在生存和未来成长的需求的同时，不破坏自然生态环境原本潜能的一种状态。杨京平将一个国家或人类社会生存和发展所需的生态环境处于不受或者少受威胁和破坏的状态称之为生态安全。

生态学主导的生态安全研究.“生态”是指特定的生物系统与周围环境的相对状态，或者是系统和其他生物相互之间的关系。生态学研究的侧重点是关系，分析关系是否平衡。基于生态学理论，产生了广义和狭义的生态安全概念，其中广义生态安全的概念是由国际应用系统分析研究所提出并得到了很多学者的认可，如吴开亚、李笑春等学者都曾引用过这个概念；狭义生态安全的概念注重系统本身的完整性和健康的整体状态，受到了以 Rogers K.(2010)、Shi、(2005) 、马克明 (2004)；罗小娟(2011) ，肖笃宁为代表的很多学者的认可。

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2.2 滨海旅游城市研究进展

2.2.1 滨海旅游城市评价研究

关于滨海旅游城市评价的研究，学者们主要关注对滨海旅游竞争力评价、资源评价、发展评价与预测等方面。

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陈晓、李智（2007）从某一地区旅游业的现状、未来发展的潜能以及当地社会经济给予旅游的支持能力三部分，选取量化指标构筑评价指标体系，采用主成分分析法，得出大连是辽宁省最具旅游吸引力城市的结论。姜鹏鹏、王晓云（2008）构建了包含 4大方面、50 项指标的滨海旅游城市竞争力评价指标体系，选取大连、青岛、厦门和三亚进行现有竞争力、潜在竞争力、环境支持力和游客印象的评价分析，发现中国滨海旅游城市现有竞争力强，但潜在竞争力不足。岳川江等（2010）从现有旅游资源、未来旅游发展、当地旅游环境三个旅游城市竞争力影响维度构建评价指标体系，采用 TOPSIS求逼近理想解方法，比较分析青岛、大连、厦门、宁波、深圳的城市旅游竞争力，以此反映其城市旅游的潜力、活力和约束力。武传表、谢春山（2011）以环渤海地区的14 个旅游市场为研究对象，采用旅游市场竞争态模型，将这 14 个市场划分为四种类型，即瘦狗市场、金牛市场、幼童市场和明星市场，并针对不同类型的旅游市场，提出发展策略。李丽丽（2014）将一个旅游区域中，出现的“非优区”、“灰度区”、“阴影区”等现象，称作“旅游形象屏蔽”，基于旅游形象效应的产生因素，构建了旅游形象屏蔽效应测算模型，并以山东省的七个滨海旅游城市为例进行旅游形象协调治理研究。江海旭（2015）认为基础设施、旅游发展现状和未来发展潜力，是衡量沿海城市旅游竞争力的重要因素，基于此选取了 25 个指标，构建了评价指标体系，运用主成分分析法定量比较我国滨海城市旅游综合实力，并采用系统聚类分析法进行分类研究，将我国滨海城市旅游综合实力由高到低分为七级 。董志文、时叶叶（2015）构建了包含产品核心竞争力、产业现状竞争力、未来潜能竞争力、生态环境竞争力 4 大领域层、20个因素层的综合指标体系，对我国的 15 个代表性滨海旅游城市综合竞争力进行排名分析，发现滨海旅游城市呈现出两极分化、波浪式变化、快速提升的趋势以及目前平稳变化的状态。

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3.1 系统动力学研究方法

3.2 研究区域

3.3 滨海旅游城市生态安全系统边界确定与结构分析

4 滨海旅游城市生态安全系统仿真模拟

4.1 SD 模型检验

为了确保文中所构建的生态安全系统动力学模型和大连市滨海旅游生态安全的发展情况相互一致和吻合，本文在进行系统的计算和仿真之前，对所构建的 SD 模型进行有效性和可行性检验。文中的生态安全 SD 模型的地理边界是大连市行政管辖区，时间边界从 2001 年到 2030 年，其中 2001 年到 2015 年为历史数据， 2016 年到 2030 年为模拟仿真时间，即用 15 年的历史数据模拟仿真 15 年未来的发展趋势，生态安全系统的仿真步长是 1 年。文中从 2001 年到 2015 年的历史数据主要来自《中国城市统计年鉴》、《大连统计年鉴》、《辽宁省统计年鉴》、《大连市海洋环境公报》、《大连市环境状况公报》、《中国旅游统计年鉴》、大连市政府历年公开的政府工作报告等公开的权威数据，同时包含大连旅游网-大连市旅游发展委员会官方（http://www.dltour.gov.cn/）、大连市统计局（http://www.stats.dl.gov.cn/）等权威官方网站发布的数据。为了保证文中构建的生态安全系统动力学模型科学合理，使得到的模拟仿真结果与实际发展状况相符，本文对系统中的变量、变量关系、模型结构反反复复进行检验并修改。

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（1）模型的可行性检验。本文根据大连市滨海旅游生态安全实际状况，通过阅读文献总结的前人研究经验，以及生态安全和系统动力学的理论知识，确定了 SD 模型的系统边界、主要变量、变量间的函数关系，并运用相关的理论知识和相关的文献对模型中的要素和关系进行检验。构建模型时所用软件 Vensim PLE，自带模型检验功能，模型中的变量以及变量间的函数关系经过反复修正后，通过了 Vensim PLE 平台的检测，模型量纲以及方程两边的单位均具有一致性，模型结构与大连市滨海旅游生态安全系统可以匹配，模型可运行。

（2）模型的有效性检验。SD 模型检验的重要一步就是对模型的历史数据进行检验，即模型的有效性检验，比较分析仿真结果与历史数据是否吻合，误差的大小是否可以被接受。本文选择了 GDP、海洋工业污染量、旅游企业数量、旅游者规模、第二产业产值、每万人拥有海岸线长度、优质景区个数七个在系统中具有一定代表性并且比较重要的变量进行历史检验，与历史观测到大连市滨海旅游生态安全的相关数据进行对比，计算出仿真数据与历史数据之间的误差，以考虑所构建的 SD 模型是否有效，如表 4.1 所示。

4.2 系统仿真模拟

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5 结论与展望

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5.1 研究结论

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本文在滨海旅游城市生态安全框架分析的基础上，构建滨海旅游城市生态安全系统的动力学模型，选取第二产业产值占 GDP 比重、海洋工业污染达标处理率、海洋生活污染集中处理率、城市基础设施投资占比、第三产业投资占比等指标作为调控变量，运用 Vensim PLE 软件对 2001-2030 年间的大连市滨海旅游生态安全发展趋势展开模拟仿真，进而可以得出以下结论：

一是经过反复计算和调试的大连市滨海旅游生态安全 SD 模型，其仿真模拟结果与大连市 2001-2015 年间的历史实际数据基本一致，通过了有效性和可行性的检验，可以用于对大连市 2016-2030 年未来滨海旅游生态安全发展趋势的模拟仿真实验。

二是本文模拟了三种滨海旅游城市生态安全系统的发展方案。方案一，按照现有发展趋势继续发展。方案二，注重对环境污染的整治，以及经济的结构性调整。方案三，注重的是经济的高速增长，工作的开展以经济的增长为核心目标。通过仿真结果的对比分析，发现方案二的发展模式相对较好。

三是在方案二情境下，即当第二产业产值占 GDP 比重为 0.35，海洋工业污染处理达标率为 0.85，海洋生活污染集中处理率为 0.9，城市基础设施投资占比为 0.02，第三产业投资占比为 0.4 时，滨海旅游城市的资源环境和旅游产业发展态势较好。滨海旅游城市发展过程中不应只关注短期利益，要从长远考虑，加大环境污染治理力度、适当增加城市基础建设投资，进而促进滨海旅游生态安全系统的健康、稳定。 + i" t" Y% @& t. X. k

5.2 不足与展望

参考文献（略）

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