2.2.2 水利科技进步对效益产出的传导机制

2.2.2.1 研究假设

（1）边界条件。由于系统动力学的研究是基于系统内部诸因素的，外部的因素不能对系统的运行产生本质的影响，因此在进行在建立水利科技投入产出系统动力学模型时首先要确定该系统的边界。本书基于水利科技进步和水利行业功能边界来构建系统动力学模型。该部分所述的边界条件为模型成立的必要条件。

（2）基本假设。

H₁：水利科技创新是一个连续、渐进的行为过程。

H₂：在考察期内，能力表征要素的数量是单调递增的。

H₃：不考虑因为非正常原因，如战争等因素导致的水利科技系统状态突变。

H₄：模型主要考虑水利创新各主体投入产出，对于内部具体行为不予考虑。

H₅：假设水利科技的经济效益通过水利科技进步反映出来。

2.2.2.2 因果关系图

在系统动力学中，研究对象组成要素间的因果关系通过“反馈环”（因果回路）来表示。“反馈”是指系统内某一单元输出与输入之间的关系，构成这种输入输出关系的反馈机制是推动系统演化发展、增强系统协同稳定性的重要动力。一个“反馈环”是由若干个具有因果关系的变量通过因果链相互连接而组成的一条闭合回路。因果链有正（+）、负（-）极性之分，该极性反映了因果链所连接的两个变量之间的作用关系。正极性表示在其他条件不变的情况下，如果变量X增加（减少），则Y将增加（减少）到高于（低于）其原有水平，因此，由前向变量的属性递推作用使后向变量沿原方向继续变化，表明正反馈回路具有自我强化（或弱化）的作用，是促进系统发展（或衰退）的动力；负极性表示在其他条件不变的情况下，如果变量X增加（减少），那么Y将减少（增加）到低于（高于）其原有水平，因此，由前向变量的属性递推作用使后向变量沿反方向变化，表明负反馈回路具有调节器（稳定器）的效果，能够抑制（或促进）系统的发展（或衰退）的速度，具有促进系统进行自我调节的功能。

本书以水利科技进步促进水利经济效益增长为主线，将“生产技术水平”“管理决策水平”“资源利用效率”作为水利科技进步的表征变量，将“水利行业功能”作为水利经济效益的表征变量，刻画水利科技进步促进水利效益产出的作用机理。绘制反映宏观层面水利科技进步演进的系统动力学模型，其因果关系如图2.4所示。

图2.4 水利科技进步对社会经济发展的传导机制

2.2.2.3 主要反馈回路分析

水利科技进步涉及自然、技术、经济和社会的各方面，各种因素相互作用、相互支援，彼此构成一个复杂时变的水利——社会经济系统。图2.4从“提升生产技术水平”“优化资源配置”“提高管理决策水平”3个表征变量对水利科技进步影响社会经济发展的作用机理进行了阐释。针对本文研究内容，以“提升生产技术水平”为例，选取具有代表性的反馈回路进行分析：

（1）水利技术创新→技术转化→水利科技进步→提升生产技术水平→水利行业功能→防洪能力→减少淹没经济损失→防洪效益→农业产值→社会经济发展需求→GDP→财政收入→水利基础设施建设→工程带科研→水利技术创新。

（2）水利技术创新→技术转化→水利科技进步→提升生产技术水平→水利行业功能→提高有效灌溉面积→促进粮食增产→灌溉效益→农业产值→社会经济发展需求→GDP→财政收入→水利基础设施建设→工程带科研→水利技术创新。

（3）水利技术创新→技术转化→水利科技进步→提升生产技术水平→水利行业功能→供水能力→工业供水→供水效益→工业产值→社会经济发展需求→GDP→财政收入→水利基础设施建设→工程带科研→水利技术创新。

（4）水利技术创新→技术转化→水利科技进步→提升生产技术水平→水利行业功能→供水能力→农村饮水安全→减少水源性疾病→社会效益→优化投资环境→GDP→财政收入→水利基础设施建设→工程带科研→水利技术创新。

（5）水利技术创新→技术转化→水利科技进步→提升生产技术水平→水利行业功能→增加水电能源供给→水力发电效益→工业产值→社会经济发展需求→GDP→财政收入→水利基础设施建设→工程带科研→水利技术创新。

（6）水利技术创新→技术转化→水利科技进步→提升生产技术水平→水利行业功能→水利生态→水利景观旅游→服务业产值→社会经济发展需求→GDP→财政收入→水利基础设施建设→工程带科研→水利技术创新。

以上反馈回路可以概括为水利技术创新通过技术转化体系形成科技生产力促进水利科技进步并迅速形成社会生产力渗透到利用和控制水的社会经济活动中，共同推动水利科技进步在诸如防洪、排涝、灌溉、供水、发电等生产实践中发挥效益，成为促进水利建设和社会经济发展的动力和引擎。