基于CGE模型的政策模拟系统的研究
基于CGE 模型的政策模拟系统的研究
李志刚1 傅泽田1 郑志安1 李玲2
(1.中国农业大学工学院,北京100083;2.石河子大学机械电子工程学院,新疆石河子832000)
收稿日期:20060508
基金项目:国家自然科学基金资助项目(70133011)
作者简介:李志刚,博士研究生,E 2mail :lizhigang1998@https://www.sodocs.net/doc/fa14319487.html, ;傅泽田,教授,博士生导师,通讯作者,主要从事农业系统与
知识工程研究,E 2mail :fzt @https://www.sodocs.net/doc/fa14319487.html,
摘 要 针对目前政策模拟分析系统缺乏的问题,提出利用计算机技术将CGE 模型、DSS 、数据仓库、数据转换等集成在一个模拟系统中:采用Visual C ++.net 开发模拟分析系统的人机交互界面和问题处理系统;G AMS IDE 完成CGE 模型生成和求解系统;数据仓库采用SQL Server 2000设计并实现,构造了政策模拟原型系统。在所设计的模拟系统上,以农业补贴政策模拟为例,通过情景分析法进行实证模拟分析。结果表明:模拟集成系统初步实现了
CGE 建模、模拟计算、系统维护及人机交互的功能。该模拟系统能够解决实际政策模拟问题,辅助决策者进行政策
制定。
关键词 政策模拟;CGE 模型;DSS ;系统集成
中图分类号 TP 315 文章编号 10074333(2006)05009805 文献标识码 A
Re search of policy simulation system ba sed on CGE model
Li Zhigang 1,Fu Zetian 1,Zheng Zhian 1,Li Ling 2
(1.College of Engineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China ;
2.College of Machinery and E lectricity Engineering ,Shihezi University ,Shihezi 832000,China )
Abstract Aiming at the situation that the simulating systems are very limite d for policy simulation at pres ent ,a simula 2tion system which makes us e of computer technique is pres ente d in this p ap er.The Vis ual C ++.net s oftware was a dopte d to accomplish this inte grate platform.The building and s olving systems of CGE model were embe dde d into the GAMS s oftware.The data warehous e was s et up by SQL Server 2000s oftware.In this system ,we integrate d CGE model ,DSS ,data warehous e and data convert into one and esta blishe d a prototyp e of the PSSBCGE policy simulation system.Through the s cene analytical method ,we simulate d the agriculture s ubsidizes policy.The analytical res ults demonstrate d that the prototyp e system ha d carrie d out s ome functions of the simulation system.In a word ,this system can be us e d for the actual policy simulation problem and provide a decision s upport for decision maker.
K ey words policy simulation;computa ble general equilibrium model ;DSS ;system integrate d
政策模拟是指针对政策问题进行数学建模、模
拟计算和基于计算机技术的政策虚拟试验。政策模拟是信息时代的新兴学科,是政策科学在分析技术上的发展。面对各种社会经济问题,通过对经济政策的模拟计算,分析其对社会诸多方面的影响,评估政策效果,可以提高政策制定的科学性[1]。政策模拟的发展有助于国家制定经济贸易政策、能源与环境政策、判定国家经济状况等。特别是我国已加入WTO ,面对通过模拟计算制定政策的发达国家的市
场竞争,提高政府的决策水平具有现实意义。
在政策模拟研究领域,国内外学者利用计算机技术开发了多种政策模拟系统[28],利用计算机寻优,达到政策优化的目的。美国经济模型ASPEN [2]是一个新的经济模拟实验平台,其原型主要用于经济周期波动现象的分析,后经扩展用于分析货币政策的政策效应;Iba T 等[3]设计了箱装经济模型,提供了一个开放的模型开发环境;张世伟等[6]研发了宏观经济模型平台ASM EC 2I ,用于对财政和货币政
中国农业大学学报 2006,11(5):98102Journal of China Agricultural University
策的政策效应模拟;黄季 等[8]建立了中国农业政策分析和预测模型CAPSiM,用于分析各种政策和外界冲击对我国各种农产品的生产、消费、价格、市场和贸易影响,当前版本采用Visual C6#程序设计,用户界面友好,易于操作。可计算一般均衡模型[9](computable general equilibrium,CGE)把经济系统的整体作为分析对象,通过对经济系统整体的仿真对特定经济策略变动进行分析,用全面的观点考察一个经济系统中各种商品和生产要素之间的供给和需求关系。CGE模型将宏观经济体系划分为大量的可计算的部分,通过计算模拟而不是解析分析,研究在一般均衡框架下价格变动对经济体系的影响[1012]。以CGE技术为基础,发达国家建立了很多宏观经济模拟系统[13],如美国的Fair2model系统,澳大利亚的Murphy Model系统,美、日、德、澳等的MSG2多国模型,等等。在这方面,我国以前主要采用统计分析或经验判断,存在较大差距。虽然近年来在模型方面有了一定的发展[1415],但研究还远远不够,研发这一类新型政策模拟系统具有较大的理论和实际意义。
目前,将政策模拟、CGE模型、DSS决策系统集成化研究的较少。本研究旨在构造一个集成的基于数理经济的模型———CGE模型的政策模拟系统PSSBCGE(Policy Simulation System Based on CGE)。
1 可计算一般均衡CGE模型
CGE模型分析的基本思想是:生产者根据利润最大化原则,在资源约束条件下,确定各种商品的最优供给量和对生产要素的需求;消费者根据效用最大化原则,在预算约束的条件下,确定对各种商品的需求量,当最优供给量与最优需求量相等时,经济系统达到最稳定的均衡状态,同时由均衡供给量和需求量求出一组商品的均衡价格。
从模型建模的角度分析,CGE模型就是描述经济系统供求平衡关系的1组方程组,一般包括供给、需求和均衡3组方程。本研究所设计CGE模型的基本结构见表1。
表1 CGE模型的基本结构
Table1Fundamental structure of CGE model
项目供 给需 求供求关系主体生产者,包括国民经济各生产部门消费者,包括居民、企业、政府市场
行为生产者追求利润最大化
生产函数
约束方程消费者追求效用最大化
消费者效用函数
约束方程
寻求使市场均衡的价格
产品市场均衡方程
要素市场均衡方程
方程优化条件方程
生产要素的需求方程优化条件方程
产品需求方程
生产要素的供给方程
居民收支均衡方程
政府预算均衡方程
国际市场均衡方程
变量商品价格与数量、生产要素价格与数量、制度变量、表示技术进步的变量、宏观变量
1)生产者行为。
在CGE模型的生产部分,模型假设在每个生产部门有1个竞争性企业,每个企业生产1种产品。总的生产函数用Leontief与多重嵌套的CES生产函数[9]描述。模型假设企业生产出的产品根据收入最大的原则按转换弹性不变函数在出口和国内市场间分配。
在第1层次,总产出由要素与能源中间投入的组合(增加值-能源)以及其他中间投入两方面决定。在所有部门,技术都呈现规模不变的特性,这意味着不变的平均成本和边际成本。在第2层次,中间投入用Leontief结构描述,即它们中间不存在可替代性。同时,增加值-能源被分解为劳动和能源-资本,前者又被分解为不同熟练程度的劳动力。在每一个嵌套层次上,所有的合成束都是采用CES函数来描述其替代关系的,可替代的程度取决于替代弹性和基年生产过程中它们的份额。
2)消费者行为。
假设居民的消费需求由复合商品构成,允许不同复合商品之间的不完全替代,居民在总消费预算约束的条件下最大化其效用,从而导出居民需求函数为线性支出系统L ES或扩展的线性支出系统
99
第5期李志刚等:基于CGE模型的政策模拟系统的研究
EL ES[9]。
其他最终需求,如政府消费,公共和私人投资需求则用C2D效用函数描述其对各种商品的需求。库存增加全部是对国内产品的需求,而企业的中间需求,居民消费、政府消费、公共部门支出、投资需求则形成了对复合商品的需求。建模时假定来自不同地区的产品,即进口和国内产品是不完全替代的。
3)政府行为和收入分配。
政府的作用是制定有关政策,如税收、利率、汇率、关税以及财政补贴政策等。在CGE模型中,将这些政策作为控制变量纳入方程体系,研究这些政策变量对整个经济系统产生的影响。此外政府也作为消费者出现在CGE模型中。政府收入包括企业直接税、居民所得税、进口关税和各种间接税,政府开支包括各种公共事业开支、转移支付和财政补贴。
企业收入等于总营业盈余(各部门资本回报之和)减去政府的企业税。企业税后收入中部分作为转移分配给居民,其余部分为企业留利,即企业储蓄。居民总收入=总劳动收入+部分资本收入+净企业收入+从政府得到的转移和补贴+净国外汇款。居民可支配收入即是居民收入减去各种税。
4)对外贸易。
在对外贸易中往往采用“小国假设”将商品的世界价格设为固定不变,即国际市场价格不受进口需求的影响。当前较为普遍的做法是假设国内产品和国外产品是不完全替代的,即采用阿明顿(Arming2 ton)假设[9],并用CES方程描述进口行为过程,用常弹性转换方程描述国内产品在国内市场和出口之间进行优化分配的行为过程。在进出口两方面的优化过程中,进出口商品的价格均与关税和汇率有关,任何关税或汇率的变化均会影响到进出口。
5)均衡结构。
模型中的均衡是指各市场的供求平衡:所有商品和要素的需求等于供给;每一部门的利润为0;总投资等于总储蓄。
6)宏观闭合条件。
模型宏观闭合采用新古典封闭原则,即储蓄-投资平衡,要求总投资加上库存增加等于各种储蓄———私人、政府、企业和国外储蓄之和。模型假设投资内生地等于储蓄,其特点是假定整体经济活动的运行是由储蓄驱动,将经济中的所有储蓄转化为投资。
CGE模型是由75个方程构成的联立方程组,其中包含供给方程23个、需求方程15个、政府行为和收入分配方程20个、均衡与宏观闭合方程17个,模型中外生变量与内生变量数目随部门数及劳动力分类数目不同而不同。
从对模型的一般结构分析可知,CGE模型的作用首先在于描述现实的经济结构和经济运行,描述生产者、消费者、政府等行为主体在各自的预算约束下追求利润或效用最大化的行为,并最终在市场机制的作用下,达到各个市场的均衡;其次才是利用模型进行政策模拟分析。
2 政策模拟系统的构建
政策模拟是计算机时代政策科学在分析技术上的发展,政策模型需要信息系统的支持,因此政策模拟向技术方面的延伸是决策支持系统。政策研究从纯技术角度看,也是对信息的获取、处理、传递和分析的过程,是综合利用信息技术和人脑思维功能的智能技术。这使得可以充分利用现代计算机技术建立数据的收集、处理和传递系统,建立全面、有效的数据库,开展政策模拟分析研究。
211 系统的基本功能与特点
1)数据获取、导入、处理功能。系统具有从外部数据库导入数据的功能;建立符合实际的标准数据结构,方便系统获取用户的数据,随时更新数据仓库。系统可以随时根据用户的需要进行数据查询,以及对数据的存储转换,方便各个功能模块调用这些数据。
2)政策模拟、计算分析功能。系统能够满足CGE模拟计算需求,将CGE模型、DSS决策方法和工具、数据仓库技术面向政策决策问题集成。最大限度地为用户提供进行一个高效的、全面的、可视化的政策模拟系统。
3)系统运行过程是一个与决策者交互的过程。为用户理解CGE模型结构、社会核算矩阵、政策模拟原理提供直观形象的帮助支持;在此基础上,通过交互过程逐步地为用户明确其决策问题,形成政策模拟仿真方案;运行系统得出政策模拟结果,最后形成政策建议,提供给决策者。
212 基于数据仓库的模拟系统总体结构
本研究构造的模拟系统PSSBCGE包括6大模块:知识库管理系统、数据库管理系统、政策问题生成系统、CGE模型生成系统、CGE模型求解系统和输入输出及分析系统(图1)。
001中国农业大学学报2006年第11卷
图1 PSSBCGE 模拟系统总体结构
Fig.1 G eneral structure of PSSBCGE
模拟系统原型PSSBCGE 所采用的体系结构是
C/S 体系结构,又称分布式计算系统。所有功能操作和CGE 模型计算都通过网络实现,数据库服务器和高性能CGE 模型计算服务器放在网络后端,用户通过客户端访问服务器中封装的计算类和功能类,实现对模拟系统的操作,服务器将计算结果返回给用户。213 模拟系统的开发语言系统开发语言包括3部分:使用Microsoft Vi 2sual C ++.net 语言开发模拟系统PSSBCGE 的人机交互界面和决策问题处理系统;CGE 模型生成和求解系统是模拟系统的一个计算模块,其开发语言为G AMS IDE 210(Build 2116)[16];数据库系统采用Microsoft SQL Server 2000设计实现。模拟系统层次结构见图2
。
图2 PSSBCGE 模拟系统层次结构
Fig.2 Hierarchical structure of PSSBCGE
214 模拟系统功能实现流程
模拟系统的构建涉及模型建立、模型计算机表达、数据仓库的建立、数据交换及格式转换等。从模
拟系统总体结构看,CGE 模型建模与求解系统是整
个系统的核心计算模块。CGE 模型所需要的基准年数据、相关参数可以从后台数据仓库中直接读取,数据经格式转换后,传入系统计算模块———CGE 模型中进行计算,通过系统人机交互界面,将计算结果以文字和图表的形式输出。模拟系统功能实现流程
见图3。
图3 模拟系统功能实现流程图
Fig.3 Flow process diagram of system function
3 实证模拟
以我国农业补贴政策为政策变量,利用模拟系统原型系统PSSBCGE 情景模拟分析政策变量的变化对国民经济的影响,以检验所构造的模拟系统的有效性。
情景假设:在其他变量保持不变的前提下,变动某一变量,计算出其他变量随之变动的量,从而得出政策变量对其他变量的冲击结果。
模拟过程为:根据具体政策问题集结部门,设计具体政策变量,选取变量基值,模拟情景设定,模拟计算分析,并给出政策模拟分析建议。311 模拟方案设计
部门集结:考虑到数据收集的限制,为准确反映所研究的政策问题,将国民经济划分为6部门:1)农业;2)工业;3)建筑业;4)运输邮电业;5)商业饮食服务业;6)非物质生产部门。
评价指标:1)分类工资(wage ),分城镇居民收入和农村居民收入;2)消费价格指数(cpi );3)实际政府储蓄(RSg );4)政府补贴(TSubs );5)出口额(PS )。
政策变量基值:1997年“黄箱”农业补贴共计500192亿元[17]。
情景设定:情景1,农业补贴在1997年基值上增加20%;情景2,农业补贴在1997年基值上增加30%;情景3,农业补贴在1997年基值上增加40%。312 模拟结果及分析
系统模拟计算时间261356s ,模拟结果见图4,
1
01 第5期
李志刚等:基于CGE 模型的政策模拟系统的研究
其中:横坐标表示城镇居民收入、农村居民收入、消费价格指数、实际政府储蓄、政府补贴、出口额6种评价指标;纵坐标表示3种情景下农业生产补贴上调对评价指标的影响,即相对基期的百分比%。可见:农业部门生产补贴上调对农村居民收入有较明显增加,对非农业部门工资的影响不大,同时居民消费有所增加,补贴增加的收益者是农业劳动者。农业生产补贴上调使政府储蓄有所下降,但不是很大。生产补贴上调使政府公共支出扩大。另外,由于农业产品的国际竞争力增加,农业补贴的上调在一定
程度上刺激了出口。
图4 农业生产补贴上调对评价指标的影响Fig.4 Impacts of growth of agricultural subsidy on
evaluative index
4 结束语
本研究从政策模拟角度出发,提出并构建了用于政策决策的模拟系统原型PSSBCGE 。该系统将计算机技术应用到经济系统的建模和政策模拟中,把CGE 模型、DSS 纳入到统一的政策模拟框架中,以CGE 模型为模拟系统的核心驱动,进行有效的政策模拟分析;利用DSS 的优势为CGE 模型的建立和维护提供有效的系统工具,充分发挥数理经济模型的功效。
针对我国农业补贴政策问题,利用所设计的集成模拟计算系统,模拟了补贴政策变量的变化对国民经济的影响。系统运行及模拟结果表明:模拟系统原型初步达到预期目的,运行速度快,可以直观地反映政策变量对经济指标的影响,能够为决策者制定政策提供依据。
参
考
文
献
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2
01中国农业大学学报2006年第11卷
系统建模与仿真习题2
系统建模与仿真习题二 1. 考虑如图所示的典型反馈控制系统框图 (1)假设各个子传递函数模型为 66.031.05 .02)(232++-+=s s s s s G ，s s s G c 610)(+=，2 1)(+=s s H 分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法求该系统的传递函数模型。 (2) 假设系统的受控对象模型为s e s s s G 23 )1(12 )(-+=，控制器模型为 s s s G c 32)(+=，并假设系统是单位负反馈，分别用feedback （）函数以及G*Gc/(1+G*Gc*H)（要最小实现）方法能求出该系统的传递函数模型？如果不能，请近似该模型。 2. 假定系统为： )(0001)(111000100001024269)(t u t x t x ????? ???????+????????????----= [])(2110)(t x t y = 请检查该系统是否为最小实现，如果不是最小实现，请从传递函数的角度解释该模型为何不是最小实现，并求其最小实现。 3. 双输入双输出系统的状态方程：
)(20201000)()(20224264)(75.025.075.125 .1125.15.025.025.025.125.425.25.025.1525.2)(t x t y t u t x t x ??????=????? ???????+????????????------------= （1）试将该模型输入到MATLAB 空间，并求出该模型相应的传递函数矩阵。 （2）将该状态空间模型转化为零极点增益模型，确定该系统是否为最小实现模型。如果不是，请将该模型的传递函数实现最小实现。 （3）若选择采样周期为s T 1.0=，求出离散后的状态方程模型和传递函数模型。 （4）对离散的状态空间模型进行连续变化，测试一下能否变回到原来的系统。 4. 假设系统的传递函数模型为： 222 )(2+++=s s s s G 系统状态的初始值为?? ????-21，假设系统的输入为t e t u 2)(-=。 （1）将该传递函数模型转化为状态空间模型。 （2）利用公式 ?--+=t t t A t t A d Bu e t x e t x 0 0)()()()(0)(τττ求解],0[t 的状态以及系统输出的解析解。 （3）根据上述的解析解作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线。 （4）采用lsim 函数方法直接作出s ]10,0[时间区间的状态以及系统输出曲线，并与（3）的结果作比较。 5. 已知矩阵 ???? ??????----=212332110A （1）取1:1.0:0=t ，利用expm(At)函数绘制求A 的状态转移矩阵，看运行的速度如何？ （2）采用以下程序绘制A 的状态转移矩阵的曲线，看运行的速度如何？ clc;clear; A=[0 1 -1;-2 -3 3;2 1 -2]; t=0:0.1:2; Nt=length(t);
第一章系统仿真的基本概念与方法
第一章控制系统及仿真概述 控制系统的计算机仿真是一门涉及到控制理论、计算数学与计算机技术的综合性新型学科。这门学科的产生及发展差不多是与计算机的发明及发展同步进行的。它包含控制系统分析、综合、设计、检验等多方面的计算机处理。计算机仿真基于计算机的高速而精确的运算，以实现各种功能。 第一节控制系统仿真的基本概念 1．系统： 系统是物质世界中相互制约又相互联系着的、以期实现某种目的的一个运动整体，这个整体叫做系统。 “系统”是一个很大的概念，通常研究的系统有工程系统和非工程系统。 工程系统有：电力拖动自动控制系统、机械系统、水力、冶金、化工、热力学系统等。 非工程系统：宇宙、自然界、人类社会、经济系统、交通系统、管理系统、生态系统、人口系统等。 2．模型： 模型是对所要研究的系统在某些特定方面的抽象。通过模型对原型系统进行研究，将具有更深刻、更集中的特点。 模型分为物理模型和数学模型两种。数学模型可分为机理模型、统计模型与混合模型。 3．系统仿真： 系统仿真，就是通过对系统模型的实验，研究一个存在的或设计中的系统。更多的情况是指以系统数学模型为基础，以计算机为工具对系统进行实验研究的一种方法。 要对系统进行研究，首先要建立系统的数学模型。对于一个简单的数学模型，可以采用分析法或数学解析法进行研究，但对于复杂的系统，则需要借助于仿真的方法来研究。 那么，什么是系统仿真呢？顾名思义，系统仿真就是模仿真实的事物，也就是用一个模型（包括物理模型和数学模型）来模仿真实的系统，对其进行实验研究。用物理模型来进行仿真一般称为物理仿真，它主要是应用几何相似及环境条件相似来进行。而由数学模型在计算机上进行实验研究的仿真一般则称为数字仿真。我们这里讲的是后一种仿真。 数字仿真是指把系统的数学模型转化为仿真模型，并编成程序在计算机上投入运行、实验的全过程。通常把在计算机上进行的仿真实验称为数字仿真，又称计算机仿真。
(完整版)CGE模型的来源及应用
南京农业大学 博士研究生课程论文 课程名称数量经济分析 学号姓名赵明正2012206028 所在学院经济管理学院 任课教师钟甫宁 南京农业大学研究生院培养处印制
1、CGE（Computable General Equilibrium，CGE）溯源 十九世纪新古典学派（法国，瓦尔拉斯：《纯粹经济学要义》，1874）提出了一般均衡的概念：整个经济处于均衡状态时，所有消费品和生产要素的价格将有一个确定的均衡值，它们的产出和供给，将有一个确定的均衡量。他还认为在“完全竞争”的均衡条件下，出售一切生产要素的总收入和出售一切消费品的总收入必将相等。 一般均衡的理论发展源流如下： 1930年代，里昂惕夫以一般均衡概念发展出投入产出模型，为一般均衡理论的研究提供了经济数量方法 1950年代，阿罗——德布鲁（Arrow- Debreu）模型：给出了一般均衡存在的数学证明。 1960年代，约翰森（Johansen）提出了世界上第一个CGE模型：用一组方程来描述供给、需求以及市场关系。线性化的求解方法使一般均衡理论可以实证运用。 1967年斯卡夫（Scarf）开创了利用数字算法（finite convergence property），搭建了一般均衡理论与实证求解的桥梁，促使CGE模型在北美地区的快速发展。 石油冲击使1970s西方许多国家都陷入了巨大的困境，并对国际货币体系产生重大影响。IMF要求对油价大幅上涨产生的经济影响进行分析。由于计量经济模型依赖于过去稳定的石油价格的数据，所得出的回归系数非常小，以致产生误导的结论：石油冲击将不会对经济活动产生大的影响。但事实上石油冲击引发了1930年代以来最严重的经济衰退。这使得大家对CGE模型开始重视起来。因为CGE模型虽然没有石油价格变动，但是它可以考虑成本变化，比如借助于以前的工资变动对石油价格上涨成本上升的情况进行分析。CGE分析与之前其他模型的不同之处在于，它考虑经济主体对价格变动的反应，比如因为价格上升，消费者可能寻找替代品或改变偏好，厂商可能会改变生产计划等等。一个好的CGE模型会很好的刻画这些特征，虽然可能也会有误差，但不会犯计量经济模型纯粹依赖数据的错误。 2、一般均衡的求解思想
制造系统建模与仿真知识点2
知识点2 1. 结合具体制造系统或服务系统，分析离散事件动态系统的基本特征。 2. 什么叫“状态空间爆炸”？产生状态空间爆炸的原因是什么？它给系统性能分析带来哪些 挑战？ 3. 常用的离散事件系统建模方法有哪些，它们是如何分类的？ 4. 什么是马尔可夫特性？它在离散事件系统建模与分析中有什么作用？ 5. 根据功能不同，仿真模型（程序）可以分为哪三个层次？分析三个层次之间的关系。 6. 分析事件调度法、活动循环法、进程交互法和消息驱动法等仿真调度方法的特点，在分 析每种调度方法基本原理的基础上，阐述几种仿真调度方法之间的区别与联系，并绘制每种仿真调度方法的流程图。 7. 结合具体的离散事件系统，如银行、理发店、餐厅、超市、医院、作业车间等，采用事 件调度法、活动循环法或进程交互法分析建立此类系统的仿真模型，试分析仿真模型中的建模元素以及仿真调度流程。 8. 从系统描述、建模要点、仿真时钟推进机制等层面，比较事件调度法、活动循环法和进 程交互法的异同之处。 9. 什么叫仿真时钟，它在系统仿真中有什么作用？什么叫仿真时钟推进机制？常用的仿真 时钟推进机制有哪些？它们的主要特点是什么，分别适合于怎样的系统？ 10.结合具体的离散事件系统，分析若采用固定步长时间推进机制、下次事件时间推进机制 或混合时间推进机制时，分别具有哪些优点和缺点，以图形或文字等形式分析时钟推进流程。 11.什么叫仿真效率？什么叫仿真精度？分析影响仿真效率和仿真精度的因素？ 12.从仿真效率和仿真精度的角度，分析和比较三种仿真时钟推进机制的特点，并分析三种 仿真时钟推进机制分别适合于什么样的系统？ 13. 什么是蒲丰投针试验？绘制蒲丰投针试验原理图，通过推导蒲丰投针试验中针与任一直 线相交的概率，分析采用随机投针试验方法来确定圆周率π的原理。 14. 按照蒲丰投针试验的条件和要求，完成投针试验，在统计投针次数、针与直线的相交次 数的基础上，求解π的估计值，并以报表或图形等形式表达试验结果。具体要求如下： ①自行确定针的长度、直线之间的距离。 ②投针10次、20次、30次、40次、50次、…、100次、…、200次、…，分别计算针 与直线相交的概率、π的估计值。 ③以一随机变量描述上述试验结果，并通过编程或采用商品化软件，以图形、报表等形 式表示投针试验结果，分析其中的规律，并给出结论。 ④写出试验报告。 ⑤在熟悉投针试验原理的基础上，编制投针试验仿真程序，动态运行投针试验的过程。15．什么是蒙特卡洛仿真？它有什么特点，蒙特卡洛仿真应用的基本步骤是什么？ 16．采用C或C++等语言，分别编写产生均匀分布、正态分布、指数分布以及威布尔分布的伪随机数序列，通过改变每种分布中参数的数值，分析不同参数数值对随机数值的影响；通过对所产生的伪随机数分布区间的统计、分析和绘图，检验伪随机数的特性及其数值特征。 17. 对于制造系统而言，库存有哪些作用和功能？ 18. 在制造企业中，库存大致可以分成四种类型。简要论述四种库存的名称和功能。 19. 什么是安全库存、订货提前期？确定安全库存和订货提前期时分别需要考虑哪些因素？ 20. 什么叫“订货点法”？要确定订货点，需要哪些条件？订货点法适合于怎样的库存系统？
基于CGE模型确定权利金费率
基于CGE模型的矿产资源税税率研究 摘要：矿产资源税费研究大多集中在定性研究方面，缺乏定量研究。本文通过建立资源CGE模型，设定基准模拟场景和模拟情景，分析确定矿产资源税税率。研究结果表明：当前选取4%作为平均资源税税率比较合适，它避免了给经济社会和居民生活带来冲击和损害国家所有者权益的情况。 关键词：矿产资源税，CGE模型，税率 矿产资源税的征收标准会直接影响矿产资源的价格，进而影响到整个社会的总需求和总供给，改变社会的消费和产出。如何使矿产资源税改革对经济社会带来的负面影响最小，甚至没有负面影响，是文章讨论的重点。鉴于用CGE模型进行模拟带来的结论通常更加全面，也可以帮助我们对所要考察的经济系统进行更加准确的分析和预测。本文运用CGE模型进行模拟分析，并得出结论。 本文构建CGE模型进行分析的基本步骤：（1）根据我国矿产资源产业的特殊情况，组建模型的基本结构，写出各结构中的主要方程；（2）根据2007年投入产出表等相关资料，得出模型所需的基础数据，采用一定的数学方法，并借鉴前人的研究成果，得出模型需要的弹性系数和主要参数；（3）设定模拟的基准，并设立资源税税率分为2%，4%，6%，8%四种模拟情形，通过对比改革前后以及不同资源税税率的影响，确定是否进行资源税改革，并选出合理的资源税税率。 一、资源CGE模型的构建 （一）模型描述 本文在借鉴“用于中国政策分析的CGE模型”的基础上，结合研究目的和我国矿产资源产业的特点，考虑到相关数据资料来源的限制，建立了一个资源CGE 模型。模型中，活动和商品账户都是纯粹的产出部门，政府和居民是非生产性的机构部门，不单独反映居民的自用化产出和政府的部分生产性产出，商品的交易成本体现在中间产品中，不再另行反映。模型中的市场被假设是完全竞争的，本国与国外通过国际贸易的方式发生经济联系，从而形成外汇收入和外汇支出。模型中涉及的均衡一共有五种，其中要素市场均衡中，假设劳动力可在各部门间充分流动，且可以充分供给。
CGE模型
CGE模型 出自MBA智库百科(https://www.sodocs.net/doc/fa14319487.html,/) 目录 [隐藏] ? 1 CGE模型概述 ? 2 CGE模型的发展历史 ? 3 CGE模型的特征 ? 4 CGE模型的结构 ? 5 CGE模型的应用领域 ? 6 CGE模型的局限性 ?7 可计算非线性动态投入产出模型 [编辑] CGE模型概述 可计算的一般均衡（Computable General Equilibrium，CGE）模型作为政策分析的有力工具，经过30多年的发展，已在世界上得到了广泛的应用，并逐渐发展成为应用经济学的一个分支。 世界上第一个CGE模型应是约翰森（Johansen）1960年提出的。在此之后，CGE模型的发展似乎出现了一段时间的中断，直到70年代都没有显著进步。在70年代，有两个因素引起了人们对CGE模型的兴趣。 1、世界经济面对着诸如能源价格或国际货币系统的突变、实际工资率的迅速提高等较大的冲击。 2、促使近20年来CGE模型的应用不断扩大的因素是其细化处理的能力日益提高。 [编辑] CGE模型的发展历史 为了真正理解CGE模型的含义，有必要简单回顾一下CGE模型的历史演变。CGE模型脱胎于利昂·瓦尔拉斯(L. Walras)的一般均衡理论。1874年，瓦尔拉
斯提出了一般均衡的理论模型，用抽象的数学语言表述了一般均衡的思想。1936年，列昂节夫首次引入投入-产出模型，并假定成本是线性的、技术系数是固定的。不过，这些理论一般均衡模型的解的存在性至此还一直没有解决；理论一般均衡模型解的存在性、唯一性、优化性和稳定性直到50年代才由肯尼斯·约瑟夫·阿罗(Arrow)和罗拉尔·德布鲁(Gerard Debreu给予证明。 尽管理论一般均衡模型的研究取得了如此的进步，但是，要将其应用于实际问题，还需解决相应模型解的算法问题。幸运的是，约翰森(Johansen，1960)构建了一个包括20个成本最小化的产业部门和一个效用最大化的家庭部门的实际一般均衡模型，并给出了相应的均衡价格的具体算法。由于约翰森模型的可计算性质，人们普遍把约翰森模型看作第一个CGE模型。1967年，斯卡夫(Scarf)研制了一种开创性的算法，用于对数字设定的一般均衡模型进行求解。斯卡夫关于均衡价格开创性的算法使得一般均衡模型从纯理论结构转化为可计算的实际应用模型成为可能，并大大地促进了大型实际CGE模型的开发和应用。 [编辑] CGE模型的特征 CGE模型是什么? 没有确切的定义；不过，可以给出一般性的描述。从本质上讲，CGE模型是多部门应用模型，设定在所有竞争性市场中不存在对商品和要素的超额需求或超额供给。这一描述有三点内容，反映了CGE模型的主要特征。 第一，CGE模型按照惯常的新古典微观经济理论方式明确设定所有经济主体的行为都是优化的，因而是关于一般而非局部经济主体行为的模型。 典型的CGE模型设定所有主体都是价格接受者，生产者在技术约束下追求成本最小化并获得零纯利润，消费者在预算约束下追求效用最大化。所有主体的需求和供给都来自这些最优化问题的解。通过使用这样的最优化行为假设，CGE模型强调了商品和要素的价格在影响主体的需求和供给决策中的作用。除生产者和居民外，模型还可以进一步包括政府、工会、资本创造者、进口和出口商等主体。 第二，它使用了市场均衡而非市场不均衡的假设，所有市场同时得到结清。 换言之，CGE模型刻划了不同经济主体的供给和需求决策对一些商品和要素价格的作用机制。在一般均衡条件下，所有商品和要素的数量和价格都同时内生决定。因此，CGE模型按一致方式考虑了整个经济的相互作用。 第三，它是可计算的而非纯理论性的，会生成具体的数字结果。 CGE模型使用数据描述某基准年度的经济，通过变更某组成要素而冲击经济并改变模型中所有数据项的值。CGE模型的核心数据是投入-产出帐户，CGE模型的基准实际上是某观察年度经济数据解的复制。CGE模型可以受到来自政策变动的冲击；通过求解 CGE模型可以得到冲击后的新的一般均衡状态。正是由于经
物流系统建模与仿真软件简介
一、物流系统建模与仿真软件简介 由于物流系统变得越来越复杂并且内部关联性越来越强。仿真是公司检验其物流系统及决策是否真的高效的唯一可用技术了。在设计一个新的工厂或系统，对已由系统添加新设备或重新优化，仿真都是非常必要的。同时仿真还用来提供直觉的和经验的决策支持。在当今市面上，仿真可用使用专用软件来实现。由于存在着如此多的仿真软件，如何正确的选择软件至关重要。下面列举出典型的系统仿真软件[3]。 软件名称简介 （1）20-sim 20-sim是由Twente大学控制实验室开发的运行于Windows系统下的建模与仿真软件。作为著名软件包TUTSIM的后续产品，它完全支持图形建模，让用户在直观和友善的方式对动态系统进行设计和分析，同MATLAB和Simulink可以方便的进行建模与仿真的交互。使用20-sim，我们可以仿真动态系统（例如电力、机械、水动力系统或它们的组合系统）的各种行为。 （2）arena该软件可以用来模拟服务、制造、运输、物流、供应链和其它系统。（3）Automod该软件提供了真实的三维虚拟现实动画，使得仿真模型非常用以理 解；提供了高级的特征让用户可以仿真复杂的活动，如机器人、设 备工具、生产线等的运动和转动。该软件还为用户提供了一套基于 专家系统的物料搬运系统，它是根据工业自动化的真实运行经验开 发的。这些包括输送链、自动存储和检索系统，桥式起重机等。（4）Awesim Awesim提供生产系统动态模型的仿真机。动画使用图形界面构建， 用户可以对交互式仿真进行特定的控制。 （5）Easy5由波音公司开发的用来模拟和仿真包含水力、风力、机械、热、电 子和数字等子系统的动态系统软件包。包括了一整套控制系统建 模、分析和设计功能。 （6）Idef该软件是一种流程图析软件，可以非常容易的适用流程图来绘制和 表述流程。它能够提供比传统流程图更多的信息。流程中包含的流 程、流程约束、人和其他资源能够被整合到一起。 （7）Intrax该软件能够提供许多被建模和仿真实际流程的管理决策。它能够被 用来执行战略（同战略视图，同步价值链视图相符合的现实），流 程改善（工序改善、生产力改善、节约循环时间），同步价值链（动 态视觉，同步约束）和日常运作（可对比的运作替代方案，短期变 化影响力的检验）等的模拟和仿真。 （8）Manufacturing Engineering 该软件提供离散仿真功能来解决制造问题和设计制造方案。它在广阔的应用领域中预测产出率，人工和其他的绩效。 （9）Matlab该软件是组合的数字计算、高级图形技术和可视化、高级编程语言 的集成计算机算环境。Simulink式用来对动态系统进行建模、仿真 和分析的交互式工具。它可以构建图形化的结构图，模拟动态系统， 评估系统绩效和精炼设计。 （10）Modsim该软件可以用来仿真像港口，铁路网和航空管制等的管理模型。还 可以用来仿真制造系统。 （11）Promodel该软件可以对制造系统、仓储系统和物流系统的评估、规划或重新 设计进行仿真。典型应用包括精益制造的实施，周期事件的降低， 设备投资决策，产出率和能力分析，识别和排除瓶颈，资源分配等。
制造系统建模与仿真在工业工程中的应用 0713020
制造系统建模与仿真在工业工程中的应用0713020 工业工程刘鹏 [摘要]介绍了企业发展和建模的必要性和必然性，分析了制造系统的建模与仿真在优化企业资源中的作用及意义，详细地论述了制造系统的建模与仿真在优化企业资源中的具体应用。 关键词：制造系统；建模与仿真；企业优化；仿真应用 系统建模与仿真技术的含义 系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型参与已有或设想的系统进行研究、分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护、和报废(全生命周期)活动的一门多学科的综合性技术。 仿真科学和技术的通用性和战略性 仿真的通用性表现在一切基础学科(如物理、化学、天文?)都可以通过仿真来研究；并可以极大地提高研究的安全性。仿真的战略性表现在一切复杂巨系统的研究都离不开仿真技术，可以说研究复杂巨系统采用仿真技术是唯一的途径。正如宋健院士所说：“系统仿真是科学实验的利器。 国内仿真技术发展 在我国仿真技术经过半个多世纪的发展，已经从军工走向国民经济。已经从工程走向非工程；已经从确定的小系统走向不确定的复杂巨系统。最初的仿真技术只是用计算机来求解方程，为了实时性，大
都采用电子模拟计算机。现在的仿真技术已经融合了信息技术、网络技术、系统技术、控制技术和高性能的计算技术，以完全崭新的面貌出现在我们的面前。 现在，摆在我们仿真工作者面前的任务是：在虚拟世界与真实世界之间架起一座桥梁；通过仿真技术构筑起一个平台，来勾画出创新型国家的轮廓，例如，国家正投入几个亿，来建设国家级研究经济模型的仿真实验室。 仿真技术，一方面反映了我国仿真技术和仿真技术应用发展的现状，另一方面，又对我国仿真技术今后的发展方向产生了指导作用。近年来，我国仿真技术及其应用的发展是十分迅猛的。仿真技术的发展，使人感到震惊。研究天文、地理、宇宙进化论等等，要依靠仿真，几乎没有哪个领域能离开仿真技术。凡是能写成方程的都要进行仿真。故应鼓励仿真界的科技人员发挥聪明才智，搞好仿真技术。 仿真技术的广度、深度、高度的提高，正反映了我国仿真技术和应用的发展。例如，“面向复杂性地理问题的虚拟研讨厅体系研究”，“复杂系统建模中的几个问题”等都是有代表性的好文章，反映了我国仿真技术已经在军事和国民经济的一些复杂巨系统研究建设中发挥越来越重要的作用。 1、制造系统的建模与仿真在优化企业资源中的作用及意义 计算机仿真技术作为一门高新技术，其方法学建立在计算机能力的基础之上。随着计算机技术的发展，仿真技术也得到迅速的发展，其应用领域及其作用也越来越大。尤其在航空、航天、国防及其他大
系统建模与仿真-哈尔滨工业大学
《系统辨识》 实验手册 哈尔滨工业大学控制与仿真中心 2018年5月
目录 实验1 白噪声和M序列的产生---------------------------------------------------------- 2 实验2 脉冲响应法的实现---------------------------------------------------------------- 5 实验3 递推最小二乘法的实现---------------------------------------------------------- 9 附录实验报告模板---------------------------------------------------------------------- 13
实验1 白噪声、M 序列的产生 一、实验目的 1、熟悉并掌握产生均匀分布随机序列方法以及进而产生高斯白噪声方法 2、熟悉并掌握M 序列生成原理及仿真生成方法 二、实验原理 1、混合同余法 混合同余法是加同余法和乘同余法的混合形式，其迭代式如下： 11 1(*)mod /n n n n x a x b M R x M +++=+?? =? 式中a 为乘子，0x 为种子，b 为常数，M 为模。混合同余法是一种递归算法，即先提供一个种子0x ，逐次递归即得到一个不超过模M 的整数数列。 2、正态分布随机数产生方法 由独立同分布中心极限定理有：设随机变量12,,....,,...n X X X 相互独立，服从同一分布，且具有数学期望和方差： 2(),()0,(1,2,...)k k E X D X k μσ==>= 则随机变量之和1 n k i X =∑的标准化变量 : () n n n k k k X E X X n Y μ --= = ∑∑∑近似服从(0,1)N 分布。 如果n X 服从[0, 1]均匀分布，则上式中0.5μ=，2 1 12 σ= 。即 0.5n k X n Y -= ∑近似服从(0,1)N 分布。
CGE模型参数估计方法研究
收稿日期:2003-02-18 作者简介:程海芳(1971-),女,博士后,研究方向为建模与仿真、管理信息系统. 文章编号:167128844(2003)042141204 CGE 模型参数估计方法研究 程海芳,张子刚,黄卫来 (华中科技大学管理学院,湖北武汉 430074) 摘要:介绍了一个基于高新技术产业政策分析的CGE (computable general equilibrium )模型,讨论了模型的参数 估计方法,并用湖北省1995年社会核算矩阵对该模型的参数进行了估计,从而得到一个完全确定的可用于政策分析的数值化的CGE 模型. 关键词:CGE 模型;社会核算矩阵;参数估计;算法 中图分类号:F 22 文献标识码:A Parameter estim ate method for a CGE model CHEN G Hai 2fang ,ZHAN G Zi 2gang ,HUAN G Wei 2lai (College of Management ,Huazhong Univ.of Sci.and Tech.,Wuhan 430074,China ) Abstract :The methods of parameter estimate are discussed combining a CGE (computable general equilibri 2um )model based on policies analysis in high technology industry ;parameters of the model are estimated with social accounting matrix of Hubei Province for 1995.As a result ,a numerically expressed CGE model ,which can be used for policies analysis ,is obtained. K ey w ords :CGE model ;social accounting matrix ;parameter estimate ;algorithm 随着数学方法的不断完善和计算机技术的飞速发展,CGE (computable general equilibrium )模型建模技术和计算方法也得到了迅速发展,越来越多的CGE 模型应运而生,现在CGE 模型已成为描述宏观经济的一种重要方法,几乎世界上所有的发达国家以及发展中国家都建立了自己的CGE 模型,其应用范围非常广泛.在应用CGE 模型进行政策分析之前,必须根据政策分析的目的和应用的类型设计一个合理的CGE 模型.CGE 模型构造完后,模型的参数估计是关键. 本文的目的是利用湖北省1995年社会核算矩阵(social accounting matrix ,SAM )对文献[1]构造的湖北CGE 模型的参数进行估计,并根据模型的结构和特点及运行机制提出一个求解模型的有效算法. 1 CGE 模型的数学描述[2～4] 为了进行高新技术产业政策分析,将高新技术产业单独作为一个部门,因此在模型中部门被划分为4个产业部门,即第一产业部门、第二产业部门、第三产业部门及高新技术产业部门.家庭分为农业收入家庭和工资收入家庭两类.企业收入单独归一类,其收入来源为利润收入.模型模拟的是短期行为,因此可以假设第一产业部门的产出是外生的,该部门的均衡是通过弹性价格来影响需求达到的.其他3个部门被假设为具有过剩的生产能力,其产出可以调节到有效需求,这些部门的价格用成本加成规则确定.加成率是可变的,与生产能力利用率有关.生产活动产生的收入在家庭和企业之间进行分配,家庭可支配收入和消费品价格通过L ES 函数确定消费模式,消费水平反过来影响由 第36卷第4期2003年8月武汉大学学报(工学版) Engineering Journal of Wuhan University Vol.36No.4Aug.2003
GAMS软件应用教程 动态CGE模型
碳税征收对我国宏观经济及碳减排影响的模拟研究： 基于动态CGE模型（GAMS软件） 本文由娄峰老师撰写，中国科学软件网发布 一、引言 随着自然资源的急剧消耗、污染物的大量排放和生态环境的日益恶化，频频发生的严重雾霾天气使我们深刻体会和认识到发展低碳经济的迫切性和必然性。自 2007 年以来，我国 CO2排放总量首超美国，居世界第一；2009年我国政府第一次以约束性指标的方式宣布，到2020年，中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%-45%。然而，我国“富煤、少气、缺油”的能源现状，以及伴随工业化、城镇化、现代化建设的巨量能源需求，使得我国未来碳排放形势日益严峻。随着国际气候谈判的进展和国内减排形势压力的加大，征收碳税已经迫在眉睫，但由于种种原因，我国迟迟没有实施碳税。从技术层面上讲，碳税如何征收？征收多少？征收碳税会对我国社会福利、宏观经济及相关行业生产什么影响？碳税的“双重红利”效应是否存在？这都是亟待解决和明确的问题。 由于碳税征收的影响度和波及面较广，涉及行业、居民、政府等整个经济系统，因此，从国际文献上看，大多部分学者均采用了具有严密理论体系、能够模拟分析经济系统内相互作用机理的可计算一般均衡（CGE）模型进行模拟分析，其中代表性文献主要有：Whalley 和Wigle（1990），Burniaux和Nicoletti （1992），Floros和Vlachou（2005），Galinato and Yoder（2009），Allan G. et al.（2014），总体说来，国外关于应用CGE模型进行碳税研究相对比较成熟。近年来，国内关于碳税的研究也不断增加。贺菊煌、沈可挺等（2002）建立了一个静态CGE模型分析了征收碳税对国民经济各部门的影响；朱永彬等（2010）基于一个静态CGE模型，通过引入碳税，假设六种情景对碳税政策的减排效果及其对宏观经济和各产业部门的影响进行了分析；郭正权等（2012）基于静态CGE模型分析了我国发展低碳经济中碳税政策对能源需求与二氧化碳排放的影响；石敏俊等（2013）利用CGE模型，设计了单一碳税、单一碳排放交易以及碳税与碳交易相结合的复合政策等不同情景，模拟分析了不同政策的减排效果、经济影响与减排成本。与以上国内文献不同的是，王灿（2005）基于1997年投入产出表构建了一个动态CGE模型，并用该模型模拟分析了基准情景下CO2排放总量消减10%-60%假设情况下对边际减排成本、经济增长和就业的影响。 从文献上看，国内相关碳税CGE模型大多为静态模型，应用动态CGE模型分析碳税的
cge模型
CGE模型 目录 编辑本段 可计算的一般均衡（Computable General Equilibrium，CGE）模型作为政策分析的有力工具，经过30多年的发展，已在世界上得到了广泛的应用，并逐渐发展成为应用经济学的一个分支。 世界上第一个CGE模型应是约翰森（Johansen）1960年提出的。在此之后，CGE模型的发展似乎出现了一段时间的中断，直到70年代都没有显著进步。在70年代，有两个因素引起了人们对CGE模型的兴趣。 1、世界经济面对着诸如能源价格或国际货币系统的突变、实际工资率的迅速提高等较大的冲击。 2、促使近20年来CGE模型的应用不断扩大的因素是其细化处理的能力日益提高。 编辑本段 CGE模型的结构 它所分析的基本经济单元是生产者、消费者、政府和外国经济。 1．生产行为 在CGE中，生产者力求在生产条件和资源约束之下实现其利润优化。这是一种次优解（Sub-optimal）。与生产者相关的有两类方程：一类是描述性方程，例如生产者的生产过程、中间生产过程等；另一类是优化条件方程。在许多CGE模型中，假设生产者行为可以用科布——道格拉斯或常替代弹性（CES）方程来描述。 2．消费行为
也包括了描述性方程和优化方程。消费者优化问题的实质是在预算约束条件下选择商品（包括服务、投资以及休闲）的最夹组合以实现尽可能高的效益。 3．政府行为 一般来说，政府的作用首先是制定有关政策。在CEG中通常将这作为政府变量。同时，政府也是消费者。政府的收入来自税和费。政府开支包括各项公共事业、转移支付与政策性补贴。 4．外贸 在CGE中，通常按照常弹性转换方程（CET）来描述为了优化出口产品利润，把国内产品在国内市场和出口之间进行优化分配的过程。或用阿明顿（Armington）方程来描述为了实现最低成本把进口产品与国内产品进行优化组合的过程。 5．市场均衡 CGE的市场均衡及预算均衡包括如下几方面： 1）产品市场均衡。产品均衡不仅要求在数量上，而且要求在价值上。 2）要素市场均衡，主要是劳动力市场均衡，假定劳动力无条件迁移，不存在迁移的制度障碍。 3）资本市场均衡，投资=储蓄 4）政府预算均衡。政府收入－政府开支=预算赤字。 5）居民收支平衡。居民收入的来源是工资及存款利息。居民收支平衡意味着：居民收入－支出=节余 6）国际市场均衡。外贸出超CGE中表现为外国资本流入，外贸入超表现为本国资本流出。 编辑本段 CGE模型的应用领域 CGE模型经常被用来分析税收、公共消费变动，关税和其他外贸政策，技术变动，环境政策，工资调整，探明新的矿产资源储量和开采能力的变动等对国家或地区（国内或跨国的）福利、产业结构、劳动市场、环境状况、收入分配的影响。 CGE模型最重要的成功在于它在经济的各个组成部分之间建立起了数 量联系，使我们能够考察来自经济某一部分的扰动对经济另一部分的影响。对于投入产出模型来讲，它所强调的是产业的投入产出联系或关联效应。
基于CGE模型的政策模拟系统的研究
基于CGE 模型的政策模拟系统的研究 李志刚1 傅泽田1 郑志安1 李玲2 (1.中国农业大学工学院,北京100083;2.石河子大学机械电子工程学院,新疆石河子832000) 收稿日期:20060508 基金项目:国家自然科学基金资助项目(70133011) 作者简介:李志刚,博士研究生,E 2mail :lizhigang1998@https://www.sodocs.net/doc/fa14319487.html, ;傅泽田,教授,博士生导师,通讯作者,主要从事农业系统与 知识工程研究,E 2mail :fzt @https://www.sodocs.net/doc/fa14319487.html, 摘 要 针对目前政策模拟分析系统缺乏的问题,提出利用计算机技术将CGE 模型、DSS 、数据仓库、数据转换等集成在一个模拟系统中:采用Visual C ++.net 开发模拟分析系统的人机交互界面和问题处理系统;G AMS IDE 完成CGE 模型生成和求解系统;数据仓库采用SQL Server 2000设计并实现,构造了政策模拟原型系统。在所设计的模拟系统上,以农业补贴政策模拟为例,通过情景分析法进行实证模拟分析。结果表明:模拟集成系统初步实现了 CGE 建模、模拟计算、系统维护及人机交互的功能。该模拟系统能够解决实际政策模拟问题,辅助决策者进行政策 制定。 关键词 政策模拟;CGE 模型;DSS ;系统集成 中图分类号 TP 315 文章编号 10074333(2006)05009805 文献标识码 A Re search of policy simulation system ba sed on CGE model Li Zhigang 1,Fu Zetian 1,Zheng Zhian 1,Li Ling 2 (1.College of Engineering ,China Agricultural University ,Beijing 100083,China ; 2.College of Machinery and E lectricity Engineering ,Shihezi University ,Shihezi 832000,China ) Abstract Aiming at the situation that the simulating systems are very limite d for policy simulation at pres ent ,a simula 2tion system which makes us e of computer technique is pres ente d in this p ap er.The Vis ual C ++.net s oftware was a dopte d to accomplish this inte grate platform.The building and s olving systems of CGE model were embe dde d into the GAMS s oftware.The data warehous e was s et up by SQL Server 2000s oftware.In this system ,we integrate d CGE model ,DSS ,data warehous e and data convert into one and esta blishe d a prototyp e of the PSSBCGE policy simulation system.Through the s cene analytical method ,we simulate d the agriculture s ubsidizes policy.The analytical res ults demonstrate d that the prototyp e system ha d carrie d out s ome functions of the simulation system.In a word ,this system can be us e d for the actual policy simulation problem and provide a decision s upport for decision maker. K ey words policy simulation;computa ble general equilibrium model ;DSS ;system integrate d 政策模拟是指针对政策问题进行数学建模、模 拟计算和基于计算机技术的政策虚拟试验。政策模拟是信息时代的新兴学科,是政策科学在分析技术上的发展。面对各种社会经济问题,通过对经济政策的模拟计算,分析其对社会诸多方面的影响,评估政策效果,可以提高政策制定的科学性[1]。政策模拟的发展有助于国家制定经济贸易政策、能源与环境政策、判定国家经济状况等。特别是我国已加入WTO ,面对通过模拟计算制定政策的发达国家的市 场竞争,提高政府的决策水平具有现实意义。 在政策模拟研究领域,国内外学者利用计算机技术开发了多种政策模拟系统[28],利用计算机寻优,达到政策优化的目的。美国经济模型ASPEN [2]是一个新的经济模拟实验平台,其原型主要用于经济周期波动现象的分析,后经扩展用于分析货币政策的政策效应;Iba T 等[3]设计了箱装经济模型,提供了一个开放的模型开发环境;张世伟等[6]研发了宏观经济模型平台ASM EC 2I ,用于对财政和货币政 中国农业大学学报 2006,11(5):98102Journal of China Agricultural University
系统建模与仿真实验
实验一 (1) num=([1.3 2 2.5]); den=([1 0.5 1.2 1]); sys2=tf(num,den,'inputdelay',2,'inputName','flow','OutputName','Temp') (2) clc; num={[1 1],[1 0];1,2}; den={[1 2 1],[1 0 2];[2 1],[1 1]}; sys4=tf(num,den,0.2) get(sys4); (3) num={1 1;2 [1 1] }; den={[1 1],[1 2];1,[1 2]}; sys3=tf(num,den) (4) num=([1.3 2 2.5]); den=([1 0.5 1.2 1]); sys2=tf(num,den,'inputdelay',2) sys6=zpk(sys2) z=sys6.z; Z=z{ : } p=sys6.p; P=p{ : } k=sys6.k （5）A=[0 1 0;0 0 1;-5 -20 -1]; B=[0;0;1]; C=[1 0 0]; D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); printsys(num,den) [z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D); zpk(z,p,k) 2(有错误) sys1=tf(10,[1 5]); A=[-9.201 17.7791;-1.6943 3.2138];B=[-0.5112 0.5362;-0.002 -1.8470]; C=[-3.2897 2.4544;-13.5009 18.0745];D=[-0.5476 -0.1410;-0.6459 0.2958]; Q=[U Y Y;3 1 -4;4 3 0]; sys2=ss(A,B,C,D); sys3=tf([2 2],[1 2]); sys=append(sys1,sys2,sys3) inputs=[1 2]; outputs=[2 3]; sysc=connect(sys,Q,inputs,outputs);
系统的模型、优化与仿真的关系
系统的模型、仿真与优化三者之间的关系宇宙间任何复杂的事物都是由系统构成的，简单的、复杂的；单一的、交织的等。人类社会文明的进步必然要跟世间的万物发生关系，这也就表明人们会不可避免的跟万物间的系统发生干涉，包括对系统的认识、了解、改造等。当然，想要改造系统，或者创造一个新生的系统，很多时候并不能理想的去直接与所要干涉的系统工程发生关系，因为有时候所涉及的系统往往过于复杂或者抽象。因此，通过建立一个可以直观感知，甚至是触碰的系统模型，并在对模型的研究中得出一些对原始系统的结论似乎是一种更为行之有效的办法。对系统改造的最终目的是为了实现系统的最优化，从而输出最优解。由于系统的某些实际原因使得不能对系统直接进行研究，因此需要建立系统模型，并通过对模型系统的仿真，从而得出实际系统的最优解。由此看来：建立合理的系统模型是一切系统活动的前提；对模型系统的仿真是系统研究的手段；而使系统最优化并得出系统的最优解则是这一系列系统活动的最终目的。 系统模型是指以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等），对系统某一方面本质属性的描述。 对系统模型而言：一方面，根据不同的研究目的，可对同一系统可建立不同的系统模型，另一方面，同一系统模型也可代表不同的系统。系统模型的特征有以下三个：（1）它是现实系统的抽象或模仿；（2）它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；（3）它集中
体现了这些主要因素之间的关系。因此，要想更贴近实际的对一个系统进行研究就必须建立一个合理的系统模型。 系统仿真，就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。其利用计算机来运行仿真模型，模拟系统的运行状态及其变化的过程，并通过对仿真运行过程的观察和统计，得到被仿真系统的仿真输出参数和基本特性，以此来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能。系统仿真的实质：(1)它是一种对系统问题求数值解的计算技术。(2)仿真是一种人为的试验手段。它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统的模型进行的。这是仿真的主要功能。(3)仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。因而，仿真从经济上来说节约了人力、物力、财力等，降低了风险，是一种经济可靠地必要手段。 系统优化是指系统在一定的环境条件约束及限制下，使系统过程处在最优的工作状态，或是使目标函数在约束条件下达到最优解（通常指其最大解或是最小解，根据具体问题而定）的过程。其优化的步骤为：1、将系统目标与约束条件用数学语言表示出来，2、找到最优解。 综上所述，系统的模型、仿真与优化的相互关系如下：模型是系统优化和系统仿真的前提——通过构造系统模型可以在不在实际中