全文总字数:9590字
1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1、研究意义
2015年全球人口已达73亿,根据相关专家预测,2030年全球人口将达到85亿,2050年达97亿。人口的急速增长也将引起对水、能源和食物的消耗不断攀升。据美国国家情报委员会预测,2030年,全球人口对水、能源和食物的需求量将分别同比增长40,50和35。在当今气候变化影响加剧,化石能源日趋枯竭,食品安全事故层出不穷的时代大背景下,“纽带关系”通过协调资源间关系以保障三大支柱资源使用的安全性、实现可持续发展的作用得到了国际社会广泛的关注。
纽带关系作为资源管理研究的新视角,其对区域可持续发展水平及政府决策水平的提高具有重要意义。基于城市发展模式的纽带关系研究,一方面可以推动纽带关系在社会领域研究的研究进展;另一方面可以为政府因地制宜引导城市化进程、制定可持续发展的地区政策提供借鉴和依据。
2、国内外研究进展
近年来,“水-能源-粮食纽带关系”(简称“纽带关系”)成为国际研究热点,“纽带关系”对资源的可持续利用、生态环境问题的修复与改善有着显著的影响,目前的研究涵盖了社会,经济和环境等多个方面。下面将从的水-能源-粮食纽带关系的研究历程、研究方法等方面进行简要的介绍。
2.1研究历程
学者们对水、能源和食物分别的研究以及两两之间关系的研究可追溯至很久之前。但在愈发深入的研究中,学者们发现类似于水-能源、水-粮食和能源-粮食的两两关联关系的研究成果已经不足以支撑决策方案的制定与执行,甚至有误导决策制定的可能。故而,在两种资源关系中引入第三种资源进行交互关系的研究思想开始引起学术界的广泛讨论。纵向来看,“纽带关系”的发展阶段以2011年波恩会议为时间节点,可分为纽带关系的确立阶段和共识阶段。国外学者对“纽带关系”的研究开始较早。其发展的大致时间线如下所示
2.1.1确立阶段
早在20世纪西方国家学者对三种资源间联系的研究便已经兴起。1983年,联合国大学(UNU)启动了食品能源联结计划,项目的核心是探究食品和能源问题之间存在重要关联(SachsSilk,1990)。次年,联合国大学在巴西利亚举行了关于“食品,能源和生态系统”的会议。1986年,联合国大学于印度新德里举办了第二届“食品能源纽带与生态系统”国际研讨会。自此开始,“纽带关系”一词开始步入研究者视野。
在20世纪80年代中期,美国西部的部分研究者开始关注水和电的相互联系。在20世纪90年代,世界银行开始使用“纽带”一词来表现水,食物和贸易间的相互连接关系(MaCalla,1997)。在20世纪90年代中后期至2000年初,哥伦比亚大学哥伦比亚地球研究所水中心研究了印度的水-能源-农业纽带关系,为纽带关系的研究提供了范例。随之而来了一系列有关“虚拟水”和“水足迹”的研究讨论,三种资源间的“纽带关系”理论得到进一步发展(Allan,2003)。随着越来越广泛的国际讨论,在2003年京都世界水资源论坛世界各地的学者在把“能源”引入纽带关系的问题上达成共识(Hussey和Pittock,2012)。
2.2.2共识阶段
2011年在德国在波恩召开了“水-能源-粮食安全纽带关系会议”,会议正式将水安全、能源安全和粮食安全之间的关系总结为一种纽带关系,并提出纽带关系对跨学科综合性问题的解决有重要作用。继波恩会议之后,德国联邦政府成立了“水-能源-粮食安全纽带”资源平台。2012年联合国大学物质流量和资源综合管理研究所(UNU-FLORES)德累斯顿成立,旨在“环境资源综合管理:水,废物和土壤。国际社会对“纽带关系”与地域可持续发展相关的研究愈发成为学术界的焦点。
对比国外而言,我国对“水-能源-粮食纽带关系”(WEF-Nexus)的研究开始较晚,尚处于起步阶段,以“WEF-Nexus”为主题的研究成果目前相对较少。但随着“纽带关系”吸引越来越高的关注度,我国的相关研究也正陆续开展。
在现有的研究中,米红和周伟 (2010)运用SD模型对我国淡水-能源-粮食系统进行了仿真,但是其对关联结构的刻画尚不能充分反映 WEF-Nexus 的复杂关联特征。为改变国内对水-能源-粮食纽带关系认识相对不足的现状,李桂君(2016)等综合国外WEF-Nexus的基本观点,提出开展“纽带关系”研究的两个基本观点“慢变量观”和“资源整合观”。对我国学术界开展“水-能源-粮食纽带关系”相关研究做了良好的铺垫。之后,李桂君、李玉龙(2016)等改进SD研究模型,运用系统动力学仿真技术,实现了对北京市水-能源-粮食关联系统的动力学仿真模拟,预测了北京市 WEF变化趋势,并开展了WEF-Nexus系统敏感性分析。该研究相对完整的体现了WEF-Nexus的关联特征,为我国学者提供了很好的研究范例。
研究方法
2.3定义辨析
目前,“纽带关系”并不存在一个学术界共同认可的定义,不同领域甚至对“纽带”(Nexus)的基本理解也存在差异因为各类研究有不同的短期,中期和长期目标,不同地域、不同部门对WEF-Nexus定义也会有所不同。WEF-Nexus目前并不存在一个学术界共同认可的定义,不同研究对WEF-Nexus 定义的分歧主要表现为对Nexus的基本理解存在差异。牛津字典中将Nexus界定为“将两个或多个事物连接起来的一个或一系列联系”。由此,国外学者对“纽带关系”理解中代表性的研究视角包括:从安全性角度认知、功能性角度认知、管理学角度认知。
从安全性角度认知的定义中,最具代表性的是Hoff提出的“纽带关系”(WEF-Nexus)概念。Hoff (2011)认为“纽带关系”是一种应对资源稀缺性的治理路径,能够确保水、能源和粮食的安全,因为它可以增强三种核心资源在生产和消费中的协同度,并提高三种资源的利用效率,还可通过实现跨部门的治理来增强“纽带关系”系统弹性。但是该定义属于狭义的WEF-Nexus安全性,因为其过于强调资源系统的安全性,而未纳入生态系统和资源获取路径的安全性。
基于“纽带关系”的功能性角度,联合国粮农组织(2014年)提出,“‘水-能源-食物纽带关系’已成为当今世界应对全球资源系统复杂而又相互关联这一固有性质的关键概念,我们依靠这种系纽带关系来实现协调社会,经济和环境的不同目标。它用于平衡不同的资源用户目标和利益,同时保持生态系统的完整性。”这一定义扩大了 Hoff (2011)的定义范围,但是其依旧未纳入资源获取的不公平性。
管理学的研究视角的代表Ringler等人(2013)将“纽带关系”的概念与水资源综合管理(IWRM)的概念相联系。虽然水资源管理是以水部门为导向的,但管理过程向更多部门开放,以提高资源使用效率,促进与其他部门的合作。 “水资源综合管理”强调涉及水的整个生命周期的管理过程中不同部门的良好分工合作。因而,在“纽带关系”要解决的也是水和其他相关过程(包括能源,土地和食物)的生命周期中不同部门如何协调分工,实现共赢的问题。
总体而言,国外期刊中没有固定的“纽带关系”的概念,可以把 “纽带关系”广义定义为“将不同利益相关方在不同部门和层级的想法和行动联系起来,以实现可持续发展的过程”。
2.4研究方法
“纽带关系”的研究方法可分为定性和定量两类。定量的研究方法可以用来统一一系列相关变量,可视化研究问题,评估问题并模拟感兴趣的系统,包括物理模型,效益成本分析(BCA),合指数和优化管理模型等。定性方法通常用于描述感兴趣区域中的关系,包括调查问卷调查等主要研究方法,以及次要调查研究方法,如本体工程和综合地图等(表1)。
| 定性研究方法 | 本体论工程
| 明确目标、核心议题与关联关系 | Endo等,2015 |
| 描述统计法 | 直观对比,展现动态变化 | Gulati等,2013 | |
| 问卷调查法
| 获取原始数据,调动参与积极性 | Lawfd等,2013 | |
| 集成地图法
| 多目标成果的综合展现 | Endo等,2015 | |
| 案例研究法
| 加深关联关系的理解 | Ozment等,2015 | |
| 专家调查法 | 有效处理偏差、客观评价 | Smajgl等,2016 | |
| 实体模型评价法 | 成熟的模型、操作简便 | Karabulut等,2015;Guillaume等, | |
| 关联工具平台法 | 平台化操作、数据可获取 | Daher和Mohtarb,2015 | |
| 成本收益分析法 | 政策与项目的经济效益评价 | Soliev等,2015 | |
| 综合评价指标法 | 区域可持续能力现状评价 | DeStrasser等,2016 | |
| 最优化管理模型 | 平衡系统内的利益相关者 | Endo等,2015 | |
| 系统动力学模型 | 关联关系量化并预测未来变化 | Halbe等,2015 | |
| 社会网络分析法 | 界定系统边界 | Stein等,2014 | |
| 多部门系统分析 | 明确部门间的权衡取舍与潜在冲突 | Walker等,2014 |
表1
尽管水、能源和粮食间的两两关系已实现合理的描述与量化,但是对于存在多元反馈回路的三者关系而言,在关系量化上依旧存在方法论层面的障碍。由于数据的难以获取,说明适用于两两关系分析的方法与研究范式已经难以支撑 “纽带关系”研究的开展。部分学者开始借助系统科学领域的研究工具,比如系统动力学、复杂网络分析,并取得了比较好的进展。此外,协同论的提出与完善、现代计算技术的进步、大数据时代的到来等,均从理论和工具层面为“纽带关系”的深入研究提供了重要支撑。
3、应用前景
水、能源、粮食是社会经济发展最重要的基础性资源,三者相互依存,任何领域的问题或政策措施,均有可能打破三者之间脆弱的平衡关系,从而对其他领域造成严重影响。因此,研究城镇化模式对WEF nexus及地区发展造成的影响,可以为政府综合决策、确定城市发展方向、促进区域可持续发展提供有效建议。
4、参考文献
[1]HOFF H. Understing the nexus. Background paper f theBonn2011 Conference the water,energy food security nexus[C]/ /Stockholm Stockholm EnvironmentInstitute,2011.
[2]李桂君,黄道涵,李玉龙.水-能源-粮食关联关系 区域可持续发展研究的新视角[J].中央财经大学学报,2016(12) 76-90.
[3]李桂君,李玉龙,贾晓菁,杜磊,黄道涵.北京市水-能源-粮食可持续发展系统动力学模型构建与仿真[J].管理评论,2016,28(10)11-26.
[4]A review of the current state of research on the water, energy, food nexus[J]. Aiko Endo,Izumi Tsurita,Kimberly Burnett,Pedcris M.Orencio. Journal of Hydrology RegionalStudies.
[5]Rose Cairns,Anna Krzywoszynska. Anatomy of a buzzwd Theemergence of ‘the water-energy-food nexus’ in UK natural resource debates[J].Environmental SciencePolicy,2016,64.
[6]Nina Weitz,Claudia Strambo,Eric Kemp-Benedict,Mns Nilsson.Closing the governance gaps in the water-energy-food nexus Insightsintegrativegovernance[J]. Global Environmental Change,2017,45.
[7]RICHARD LAWFORD, JANOS B SINA Marx,Sharad Jain, Claudia Pahl Wostl, KathrinKnu¨ ppe, Claudia Ringler, Felino LansiganFrancisco Meza. Basinperspectives on the Water–Energy–Food Security Nexus, Current Opinion inEnvironmental Sustainability, 2013, 5607–616
[8]Inas El Gafy,Neil Grigg,Waskom Reagan. Dynamic Behaviour of theWater–Food–Energy Nexus Focus on Crop ProductionConsumption[J].IrrigationDrainage,2017,66(1).
[9]Shokhrukh-Mirzo Jalilov,Marko Keskinen,Olli Varis,SaudAmer,Frank A. Ward. Managing the water–energy–food nexus Gainslosses new water development in Amu Darya River Basin[J]. Journal ofHydrology,2016,539.
[10]Tareq Al-Ansari,Anna Kre,Zhenggang Nie,Nilay Shah.Development of a Life Cycle Assessment Model f the Analysis of the Energy,WaterFood Nexus[M].Elsevier Inc.2014-06-15.
[11]King C,JaafarH. Rapid Assessment of theWater-Energy-Food-Climate Nexus in Six Selected Basins of Nth AfricaWestAsia Undergoing Tran-sitionsScarcity Threats[J].International Journal of WaterResources Development,2015,31 3,343 - 359.
[12]AIKO E, KIMBERLY B , PEDCRIS M , TERUKAZU K ,Christopher A.Wada, Akira Ishii , Izumi TMakoto Taniguchi . Methods of theWater-Energy-Food Nexus, Water ,2015, 7, 5806-5830; doi10.3390/w7105806
[13]Kenshi Baba,Naoki Masuhara,Michini Kimura. Scenario-basedApproach to Local Water-energy-food Nexus Issues with Experts Stakeholders[M].Springer Singape2018-05-16.
[14]BAZILIAN M,ROGNERH,HOWELLS M,et al.Considering theenergy,waterfood nexus towards an integratedmodelling approach [J].Energy Policy,2011,39(12) 7896-7906.
[15]Mirja Kattelus,Muhammad MizanurRahaman,Olli Varis. M yanmar under refm Emerging pressures on water, energy food security[J]. Natural Resources Fum,2014,38(2).
[16]Genevieve Bennett,Jan Cassin,NathanielCarroll. Natural infrastructure investmentimplications f the nexus Aglobal overview[J]. Ecosystem Services,2016,17.
[17]Endo A,Tsurita I,BurnettK,Orencio P M. A Review of theCurrent State of Research on the Water,EnergyFood Nexus[J]. Journal of HydrologyRegional Studies,2015. DOI 10. 1016 /j. ejrh. 2015. 11.010.
[18]Middleton C,Allouche J,Gyawali D,AllenS. The RiseImplications of theWater-Energy-Food Nexus in Southeast Asia through an Environmen-tal Justice Len[J]. Water Alternatives,2015,8 (1)627-654.
[19]Rasul G,Sharma B. Water FoodEnergy Nexus in South Asia Implicationsf Adaption to Climate Change[J]. Hbook of Climate Change Adaption,2015,1329 - 1350.
[20]Biggs E M,Bruce E,Buff B,DuncanJ M A,et al. Sustainable Development the Water-Energy-Food Nexus A Perspective on Livelihoods[J]. Environmental Science & Policy,2015,54,389-397.
[21]Leese M,Meisch S. Securitising Sustainability Questioning the‘Water Energy Food Security Nexus’[J]. Water Alternatives,2015,8 (1) 695-709.
[22]Hanjra M A,Qureshi M E. Global Water Crisis Future Food Security in an Era of Climate Change[J]. Food Policy,2010,35,365-377.
[23]Haie N.Sefficiency ( Sustainable Efficiency) of Water-Energy-Food Entangled Systems[J]. InternationalJournal of Water Resources Development,2015. DOI 1080 /07900627. 2015. 1070 091
2. 研究的基本内容和问题
1、研究目标
本研究拟选择江苏-上海-浙江为研究案例,通过对比分析3省在不同城镇化模式下wef nexus变化情况,剖析和评判城镇化模式对wef nexus及地区发展造成的影响,为政府制定朝着更加可持续发展的地区政策提供借鉴和依据。
2、研究内容
3. 研究的方法与方案
1、研究方法
1.1回归分析法
在统计学中,回归分析(regressionanalysis)指的是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。按照涉及的变量的多少,分为一元回归和多元回归分析;按照因变量的多少,可分为简单回归分析和多重回归分析;按照自变量和因变量之间的关系类型,可分为线性回归分析和非线性回归分析。 本研究中,回归分析法主要用于确定水、粮食、能源三种变量与各类用地之间关联关系,以此构建wefnexus与lucc用地数据间关系模型。
4. 研究创新点
目前已有研究多从考量研究区自然禀赋差异而展开。
由于社会经济因素难以量化,当下国内对社会经济情况展开的相关研究较少。
用城镇化发展模式反映社会经济因素对wef nexus的影响具有较强的可行性与创新性。
5. 研究计划与进展
1、研究计划
2018.04-2018.06:完成文献综述;
2018.07-2018.12:搜集相关外文文献,初步确定研究方法及行文思路;
