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第四章 环境管理的技术方法,第一节,环境管理的模型方法,一、环境模拟模型,一、环境模拟模型,环境模拟模型 利用定量化的指标和数学模型对环境社会系统中的人类社会活动行为及其引起环境变化情况进行模拟和模仿，以便科学和准确地描述环境社会系统的运行状况和规律，为环境管理提供技术依据。,（一）人类社会环境行为的模拟,人口数量发展的模拟，常用的指数模拟模型：,式中：Nt是t年的人口总数；Nt0为t0年人口基数；k为人口增长率。,能够精确模拟的人类社会行为比较少。,例：,环境要素模拟有较多成熟模拟模型，多称为环境质量模拟模型。这些模型根据环境要素的运动、迁移、转化规律，模拟出它们在人类社会活动影响下的变化情况和趋势，为科学和定量地了解、认识人类社会活动对环境的影响提供了技术依据。,（二）环境要素的模拟,例,大气和水环境模拟模型，其理论基础都是三维的流体动力学模型：,C是污染物浓度；Ex、Ey、Ez分别为x、y、z方向上的湍流扩散系数；ux、uy、uz分别为x、y、z方向上的流速分量；K为反应速率常数。,式中：,二、环境预测模型,二、环境预测模型,环境预测 依据调查或监测所得到的历史资料，运用现代科学方法和手段给出未来的环境状况和发展趋势，为防止环境进一步恶化和改善环境的对策提供依据。,（一）预测与预测模型,预测结果的正确性在很大程度上决定于预测者选用的预测方法是否恰当。常用五大类预测方法：统计分析方法因果分析方法类比分析方法专家系统方法物理模拟预测方法,常指环境数学模型，是用一个或一组数学方程（包括代数方程、微分方程或差分方程等）来表示所预测的环境社会因素随时间变化的形式或环境社会系统各要素之间的关系，来计算环境社会系统未来的变化与状态，达到环境预测的目的。,环境预测模型,环境预测的方法,环境预测的方法,定性预测法,定量预测方法,综合预测方法,特尔菲法主观概率法集合意见法层次分析法先导指标预测法,趋势外推法回归分析法投入产出法模糊推理法马尔柯夫法,按特征分类,直观经验逻辑推理,历史统计数据,综合,预测方法的原理分类,环境预测的方法,直观法,因果型,趋势外推,定性预测方法,投入产出预测法回归预测法系统动力学预测法,时间序列预测方法增长曲线预测方法,特尔菲Delphi法,特尔菲法是一种定性预测方法。特尔菲法，以匿名方式征询专家的意见，预测领导小组对每一轮意见都进行汇总整理，作为参考资料再发给每个专家，供他们分析判断提出新的论证，如此多次反复，专家的意见日趋一致，使结论可靠性增大。,环境预测的方法,不记名反馈性（3、4轮）统计性（预测结果）,三大特点：,（二）主要的环境预测模型,趋势外推预测模型,专家系统预测模型,因果关系预测模型,四大环境预测模型,类型 数学表达式 一元线性回归模型 多元线性回归模型指数模型 生长曲线（皮尔模型）生长曲线（皮龚珀兹模型）,1趋势外推预测模型,Q为污染源源强；C为污染物浓度；u为平均风速；y、z是分别用浓度分布标准差表示的y和z轴上的扩散参数；He是烟囱有效高度。,2.因果关系预测模型,例大气环境质量预测最常用的高斯模型就是因果关系预测模型，在一系列条件假定后，导出标准形式为：,水环境质量预测最常用的SP模型也是因果关系预测模型：,例,V是平均流速；L为距离起点x处的BOD浓度；c为距离起点x处的DO浓度；K1和K2为BOD的耗氧和大气复氧系数；cs为河水中饱和溶解氧浓度。,3灰色预测模型,部分信息已知，另一部分信息未知的系统称为灰色系统。由于部分信息未知，所以很难建立对信息量要求较大的因果关系预测模型，这时可采用对信息量要求较少的灰色预测模型。,4专家系统预测模型,将专家群体作为索取预测信息的对象，组织环境科学领域（有时也需要请其他科学领域）的专家运用专业知识和经验进行环境预测的方法。专家预测法的特点在于可以对某些难以用数学模型定量化的因素考虑在内，在缺乏足够统计数据和原始资料的情况下，可以给出定量估计。,特尔斐法,形成了一套如何组织专家、充分利用专家的创造性思维进行预测的理论和方法；不依靠一个或少数专家，而依靠专家群体（包括不同领域的专家），可以消除个别专家的局限性和片面性；在定性分析基础上，以打分的方式作出定量预测。,现代的专家预测法的三方面飞跃：,5其他环境预测模型,三、环境评价模型,三、环境评价模型,（一）环境评价模型概述,通过一些定量化的指标来反映环境客观属性及其对人类社会需要的满足程度，并将这些定量化的指标利用数学手段构建起相应数学模型，从而定量评价和反映环境的优劣和满足人类社会需要的程度，并评价和预测人类活动对环境的影响。,（二）环境指数评价模型,I：单因子环境质量指数；P：污染物在环境中的浓度；S：该污染对人类影响程度标准。,1.单因子指数评价模型,单因子指数评价模型的表达式：,类型 数学表达式,2.多因子环境指数评价模型,代数叠加型 均值型 加权型 加权平均型 突出极值型,Q为多环境要素的综合评价指数；Wk为第k个环境要素的权重；N为参加评价的环境要素的数目。,3.综合指数评价模型,综合指数评价模型的表达式：,（三）其他环境评价模型,四、环境规划模型,四、环境规划模型,线性规划模型非线性规划模型动态模型,1.数学规划模型,其他环境规划模型,突变模型,环境博弈模型,单目标和多目标规划模型,确定型和不确定性规划模型,总量控制和分配模型,环境投入产出模型,第二节 环境标准,一、环境标准定义,为防治环境污染，维护生态平衡，保护人体健康，国务院环境保护行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府依据国家有关法律规定，对环境保护工作中需要统一的各项技术规范和技术要求，制定的标准。,第三节 环境标准,二、环境标准分类,按发布权限,环境标准分类,国家环境保护总局标准地方环境标准国家环境标准,按意愿分类,强制性环境标准推荐性环境标准,地方环境质量标准地方污染物排放标准,国家环境质量标准国家污染物排放标准国家环境监测方法标准国家环境标准样品标准国家环境基础标准,第三节 环境标准,环境质量标准：国家环境质量标准中未作规定的项目，可以制定地方环境质量标准。污染物排放(控制)标准：a未作规定b已规定的项目，可以制定严；c省、自治区、直辖市人民政府制定机动车船大气污染物地方排放标准严于国家排放标准的，须报经国务院批准。,地方环境标准,第三节 环境标准,地方环境标准,环境标准之间的关系国家标准是指导标准，地区标准是直接执法标准 质量标准和排放标准是环境管理的两个重要方面,第三节 环境标准,三、环境标准作用,(1)环境标准是一定时间环境政策目标的具体体现，是制订环境规划和计划的重要依据。(2)环境标准是判断环境质量和衡量环保工作优劣的准绳。(3)环境标准是执法的依据。(4)环境标准是组织现代化生产的重要手段，通过实施标准可以制止任意排污，促使企业对污染进行治理和管理；采用先进的无污染、少污染工艺；设备更新，资源和能源的综合利用等。,总之，环境标准是环境管理的技术基础。,第三节 环境标准,规范性。法律的约束力。要由有关国家机关按照法定程序制定和颁发。,四、环境标准的法律性质主要表现在：,第三节 环境标准,五、环境标准的法律意义,环境质量标准是确认环境是否已被污染的根据污染物排放标准是确认某排污行为是否合法的根据环境监测方法标准和环境基础标准是证据是否是合法 环境标准样品标准是标定环境监测仪器和检验环境保护设备性能的法定依据。,第三节 环境标准,六、环境标准的制定,保证人体健康,国际/国家相关标准和协定,综合资源管理、区域经济环境规划,制定环境标准需要的基础数据和参考资料数据,与生态环境和人类健康有关的各种科学基准值,环境质量的目前状况、污染物的背景值和长期的环境规划目标,当前国内外各种污染物处理技术水平,国家的财力水平和社会承受能力，污染物处理成本和污染造成的资源经济损失等,国际上有关环境的协定和规定，其他国家的基准标准值；国内其他部门的环境标准（如卫生标准、劳保规定）,科学原理,排放标准的制定:以经济上适用的污染物综合治理技术为依据,七、环境标准的应用,环境现状评价和环境影响评价环境规划环境法规环境管理,第三节 环境标准,第三节 环境审计,一、环境审计定义,1、环境审计：对环境管理的某些方面进行检查、检验和核实。,第四节 环境审计,二、环境审计基本环节,对管理的承诺环境审计小组的目标 专业能力详细和系统的环境审计程序书面报告质量保证跟踪,第四节 环境审计,三、环境审计方法,（一）前期审计活动（二）现场审计活动（三）后期审计活动,第四节 环境审计,四、环境审计建立,1、类型,司法审计技术审计组织审计,2、审计方法：,叙述性分析法调查表分析法调查表和半定量分析法,第四节 环境审计,五、环境审计主体和客体,环境审计主体,环境审计的客体，即环境审计的对象，它包括排放或超标排放污染物的一切企业、事业单位,国家审计机关社会审计机构,第四节 环境审计,第四节,环境管理的实证方法,人类社会,自然环境,实验,调查问卷,案例研究,实地研究,无干扰,文本分析,实证研究,环境管理的规律,一、实验方法,一、实验方法,（三）环境统计的应用,（一）实验方法对于管理科学 的重要性,实 验,假 设,经 验,科 学,“实验假设实验再假设”的发展轨迹,管理也是一门科学。管理科学也要进行科学实验，其重要性相对于自然科学而言是一样的。,阅读材料：,1泰勒的铁锹试验和金属切割实验,泰勒的铁锹试验,泰勒的铁锹实验,泰勒在伯利恒钢铁公司做过有名的铁锹试验。当时公司的铲运工人拿着自家的铁锹上班。这些铁锹各式各样、大小不等。堆料场中的物料有铁矿石、煤粉、焦炭等。每个工人的日工作量为 16吨。泰罗经过观察发现，由于物料的比重不一样，一铁锹的负载大不一样。如果是铁矿石，一铁锹有 38磅；如果是煤粉，一铁锹只有3.5磅.那么,一铁锹到底负载多大才合适呢？经过试验，最后确定一铁锹21磅对于工人是最适合的。根据试验的结果，泰罗针对不同的物料设计不同形状和规格的铁锹。以后工人上班时都不自带铁锹，而是根据物料情况从公司领取特制的标准铁锹，工作效率大大提高。堆料场的工人从 400600名降为140名，平均每人每天的操作量提高到59吨，工人的日工资从1.15美元提高到1.88美元。,18801900年310台不同的机器，把80万磅钢铁切成碎屑，记录了50000次试验数据：总结出影响工作效率的12项因素，以及各因素间的数量关系，并设计出一把专用快速计算尺，在此基础上制订工艺规范和劳动定额。,新工人比十年以上老工人的生产效率还高29倍,20万,$,企业获得了“比为实验所支付的要多得多的收入”,金属切割实验,2梅奥的霍桑实验,工业文明的人类问题,“人际关系学”,“物质激励”与“精神激励”对比试验,霍桑实验,在管理科学发展历史上另一个有里程碑意义的实验：霍桑实验，导致“人际关系学”的产生。以梅奥为首的哈佛大学研究组，在霍桑工厂做了历时8 年的实验研究，并访谈2000 多人次（职工），进行了“物质激励”与“精神激励”对比试验。发现工人并非是“经济人”而是“社会人”。生产效率的提高，不完全取决于物质条件，主要取决于工人的“士气”，工人在人际交往中形成的融洽关系和相互影响，形成一种“非正式组织”的约束力，对生产效率有重大影响。企业管理人员必须有了解和诊断!、励人际关系的技能。在此实验的基础上，梅奥在1933 年发表了工业文明的人类问题一书，成为人际关系学的奠基之作。,3勒温实验,被动参予,A组采用讲演方式,B组采用讨论加实习方式,主动参予,3,32,勒温实验,通常人们喜欢用“我讲你听”的方式来传授知识，贯彻领导意图，或打通思想。从形式上看，这样做效率高，但从实际效果看却并不如此。勒温曾做过一个著名的实验，要说服美国妇女用动物内脏做菜，用哪种方法去说明更有效。他把妇女分成两组。A 组，用讲演方式，请营养学、烹饪学专家讲课，要求她们回去试做食用。B 组，用讨论加实习方式，让大家一起议论内脏的营养价值、烹调方法!以及可能遇到的问题，最后由营养专家指导每人亲自烹煮。两组实验的结果：A 组只有3 的人回家采用了；而B 组有32 的人采用了。可见“被动参予”和“主动参予”的效果大不一样。由此可见“满堂灌”式的教学需要改革，单纯由领导布置任务的方式效果也不一定好，单纯听报告对思想的说服力有限。管理科学根据一系列实验和试验，提出了让职工“主动参予”（决策方案 的讨论和实施）的理论，并把它应用于企业管理，取得了很好的效果。,（三）环境统计的应用,（二）环境管理实验方法的 主要步骤,环境管理实验方法具有双重特性,管理科学实验,环境科学实验方法,企业管理工商管理,环境化学环境生物学环境物理学环境地学,环境管理实验,实验室实验现场实验,实验设计,提出实验问题、明确实验目的、选择实验对象，给出实验假设。,相关实验因素的控制,预备实验,实验实施,实验分析,环境管理实验方法的主要步骤,阅读材料：,环境管理学的实验建议,1校园废旧一次性电池回收实验的建议,数量不多使用周期较长电池重量和体积不大价值也不大,一次,电,池,传统上的回收废纸、饮料瓶、一次性餐盒的办法,大学校园最佳回收方案,上海市华东师范大学2006年一个初步问卷调查研究表明:,2其他环境管理实验的建议和说明,小区生活垃圾分类问题、公园草坪上遗留垃圾问题等,超市塑料袋问题,一次性筷子问题,下水道井盖被盗问题,城市小广告问题,废纸回收问题,破坏绿化问题,（三）环境统计的应用,（三）实验方法的注意事项,实验结果社会调查结果,参考组、对比组,精心设计进行实验,自愿受试、保守受试者的私人机密、对受试者无害、让受试者知情等,注意事项,注意事项,实验方法的注意事项,自然科学实验的对象是物，而管理科学实验的对象主要是人，这是实验设计必须考虑的根本区别。在实验者和被实验者之间，会有人与人之间相互影响的因素，如“迎合心理”、“逆反心理”等等。因此，往往要采取“参考组”、“对比组”等方法来排除这种人为因素的影响。实验往往是在“纯化”了的环境中做试验，在实验中取得的结论，例如管理结论，往往和社会中的实际管理状况有很大差别。把实验方法和社会调查结合起来，可能更为全面有效。,管理科学实验的特点与要求,社会科学中的实验，特别是“现场实验”，涉及的人多，周期长，成本相当高，力争一次录取到多种必要的信息，有些实验很难反复进行。因此，需要精心设计。实验抽样，即使数量相当大，也只是社会中的一小部分，因此实验结果的概括上、应用上、不宜拔高或夸大。因为实验的主要对象是人，就会涉及一些伦理问题，为此往往强调以下原则：1自愿受试；2 保守受试者的私人机密；3对受试者无害，包括肉体、心理、名誉、人格等等方面；4让受试者知情，了解组织试验者的身份，但实验目标不宜让被实验者知道。,管理科学实验的问题与要求,二、问卷调查法,调查问卷,案例研究,实地研究,文本分析,二、问卷调查法,（一）问卷调查方法概述,问卷调查方法：通过设计、发放、回收问卷，获取某些社会群体对某种社会行为、社会状况的反映的方法。研究者可以通过对这些问卷的统计分析来认识社会现象及其规律。,国际上通用的管理科学规范研究方法之一,问卷调查的应用领域,社会生活状况调查,社会问题调查,市场调查,民意调查,学术性调查,阅读材料：,问卷调查在环境管理中的主要应用领域,1环境现状调查2环境问题调查3环境公众参与4环境民意调查5环境价值评估,环境管理领域应用问卷调查方法开展的工作：,另如：环境市场调查、环境产品调查、环境政策调查等,环境管理对策方案,问卷设计,开展调查,处理数据,调查对象,内容的系统认识和分析,运用各种统计方法和相应的计算机统计软件,问卷调查方法的主要步骤,（二）调查问卷的设计,封面信,指导语,问题及答案,编码及其他资料,只提问题不给答案,调查问卷,既提问题又给答案,1问卷的结构,内容不能过于复杂,围绕研究的问题和被调查对象进,行问卷设计,问题总数不能过多，,被调查者可能出现的主观障碍,分析,和排除,和客观,障碍,与问卷设计相关的各种,明确,因素,探索工作,设计初稿,修改印制,3.问卷设计的步骤,试用,6问题的数量及顺序数量不宜太多问卷不宜太长（20分钟内）容易回答、感兴趣和熟悉的问题在前客观性的问题在前关于态度、意见、看法的主观性问题在后,一致,4题型及答案设计问题:填空式，是否式，多面选择 式，矩阵式，表格式等答案:穷尽性和互斥性,5问题的语言及提问方式简短、明确、通俗、易懂,阅读材料：,张家浜整治后生态效益的调查问卷,（三）问卷调查的实施,结构访问,自填问卷,1问卷调查方法的选择,个别发送法邮寄填答法集中填答法,当面访问法电话访问法,2问卷调查的组织与实施,调查员的挑选,调查员的训练,联系被调查对象,对调查进行的质量监控,（四）调查结果的数据处理和分析,将原始观测数据转换成清晰、规范的数字、代码，供后续定量分析使用，其主要工作是编码、分类，将数据输入计算机系统。,数据处理,利用计算机统计软件，从问卷调查得到的数据中发现变量的特征、变化规律及变量之间关联的分析过程。在数据分析中，常采用各种统计学分析方法和软件进行。,数据分析,阅读材料：,问卷调查中常用的数据统计分析方法和软件简介,多变量统计分析,三、实地研究方法,调查问卷,案例研究,实地研究,文本分析,三、实地研究方法,（一）实地研究方法概述,一种深入到研究对象生活背景中，以参与观察和无结构访谈的方式收集资料，并通过这些资料的定性、定量分析来理解和解释现象的研究方法。“参与观察”，指研究者必须深入到研究对象所处的真实社会生活之中，通过看、听、问、想，甚至体验、感受、领悟等进行观察。,实地研究方法,研究者身份,作为观察者的参与者,作为参与者的观察者,实地研究方法中的研究者身份,研究方式,观察,访谈,实地研究的主要方式,正式访谈非正式访谈,（二）实地研究的主要步骤,总结分析,记录,取得信任建立友善,获准进入,选择实地,实地研究方法的主要步骤,正式的、合法的身份以及单位的介绍信/上级领导的推荐介绍等“关键人物”或“中间人”帮助研究者通过自身努力进入被研究对象的生活世界,观察记录访谈记录,（三）实地研究方法的特点,与其他实证方法相比，实地研究既是一个资料收集和调查的过程，同时也是一个思考和形成理论的过程，这是一个非常明显的特点。,适合在真实的自然和社会条件下观察和研究人们的态度和行为；研究的成果详细、真实、说服力强，研究者常常可以举出大量生动、具体、详细的事件说明研究结论；方式比较灵活，弹性较大，相比实验和问卷调查，操作程序不十分严格，在过程中可进行灵活的调整；适合研究现象发展变化的过程及其特征。,实地研究方法的优点,资料的概括性较差，以定性资料为主，一般缺少定量的分析，所得结论难以推广到更大范围；可信度较低，由于研究者所处地位、能力、主观判断的差别，加上实地研究很难重复进行，导致研究结论难于检验；实地研究不可避免会对被研究者施加影响；所需要的时间长、精力多、各项花费大；可能涉及一些社会伦理道德问题。,实地研究方法的缺点,四、无干扰研究方法,调查问卷,案例研究,实地研究,文本分析,四、无干扰研究方法,（一）无干扰研究方法概述,研究方式,三大类无干扰研究方法,文本分析方法,历史比较分析方法,无干扰研究方法的特征和缺点,研究的变量和对象；,研究者无法,操纵和控制所,研究者在研究之前不需,进行假设，一般也不存在先入之见；,研究者不用直接接触也不会干扰研究对象,特征,缺点,资料收集存在多种困难、收集到的信息的准确程度难于核实、研究者的研究能力和时间经费的条件对研究的影响很大、研究结果难于比较等,（二）文本分析方法 将文件中的文字和图象信息从零碎和定性形式转换成系统和定量形式的一种研究方法。与问卷调查和实地研究方法不同，文本分析方法是利用他人为了其他目的而收集或编写的研究资料，借以达到自己的研究目标。,提出假设,变量抽取属性分类,结果分析,文本分析方法的步骤,资料分析,（三）现有数据统计分析方法该方法能够从现有的统计数据中发现问题，提出假设，通过统计分析进行检验和解释，非常有利于发现研究对象中存在的现实问题，相对而言，比较容易地做出有创新性和发现性的成果和结论。,现有的统计数据,研究报告,官方统计资料,信息调查研究机制和咨询公司的数据库,（四）历史比较分析方法 通过系统地收集和客观评价以住事件的有关资料，用以验证和种涉及因果关系、相关关系的问题假设，起到解释当前事件和预测未来事件的作用。,“事件研究方法”,提出假设,变量抽取属性分类,结果分析,历史比较分析方法的步骤,资料分析,五、案例研究方法,五、案例研究方法,（一）案例研究方法概述,案例研究方法 通过对一个或多个案例进行调查、研究、分析、概括、总结而发现新知的过程。案例研究方法是通过对相对小的样本进行深度调查，归纳、总结现象背后的意义和基本规律，它是与实验方法，问卷调查方法相并列的一种管理科学研究方法。,案例研究目前使用的具体方法,案例研究方法,报告检验,分析数据,搜集数据,选择案例,建立框架,案例研究方法的主要步骤,本章小结,二、环境标准的法律意义,五、环境审计定义和类型,六、环境审计主体和客体,一、环境预测的分类和方法,三、制定环境标准的原理,四、环境标准的分类,七、环境管理的实证方法,作 业,二、简答题简述采用实证调查法对温州市龙湾区家景花园小区居民环境行为研究的步骤,一、名词解释问卷调查方法,