农村规模养殖区域生物质能产业开发反馈理论和仿真研究

以江西农村生猪规模养殖区域为研究背景，探索养殖生物质能开发利用新路。从实际中提出理论问题，推广已有规模养殖污染治理成功经验，针对农村规模养殖区域出现的沼气、沼液生物质资源浪费及引发的二次污染新问题，从规模养殖区域生物质能循环利用的视角，用创新的系统动力学动态复杂性反馈分析和仿真技术与图论、多目标优化理论、专业理论相结合，进行创建养殖场主体支撑、农户参与和政府政策带动的三者责任利益同时实现的新互促反馈机制研究，进行新建规模养殖场农产品供应链结构延伸理论研究，进行反馈动态复杂性分析四大功能和延迟函数、顶点赋权等反馈理论方法的进一步研究，为南方丘陵规模养殖区域提供沼气能源充分开发利用，养种结合的沼液资源多生物链综合开发生物质能产业发展新模式。为创建两个国家拉动内需的规模养殖大中型沼气工程（同为江西省重大战略产品项目）典型示范基地提供理论依据。此研究具有理论方法创新，具有重要的应用价值和应用前景。

本课题针对江西农村生猪规模养殖区域出现的沼气、沼液生物质资源浪费及引发的二次污染问题，以鄱阳湖域德邦和江西萍乡银河杜仲两个生猪规模养殖区域为例，从规模养殖废弃物生物质能循环利用的视角，应用系统工程、系统动力学、博弈论等理论方法，进行了养殖场主体支撑、农户参与、政府政策带动、高校科研单位理论支持的“四方目标责任权益”互促模式和反馈机制研究；进行了规模养殖区域农产品供应链结构延伸理论研究；进行了农村规模养殖区域两种生物质能产业系统典型模式的研究；对根据两种模式特点提出的系统管理对策的实施效应进行了系统动力学仿真研究及具体实施研究。研究过程中取得的主要理论研究成果包括：新建了基于反馈调控参数的系统动力学入树逐步建模法；提出并证明了系统动力学仿真和微分方程解结合研究复杂系统结构的方法，为系统动力学仿真解的可靠性检验提供了新方法。在理论应用方面，进一步发展和应用了复杂系统的管理对策生成的关键变量顶点赋权图分析方法、管理对策实施效应系统动力学定量仿真评价方法。通过课题研究，两研究基地在规模养殖生物质能产业开发与管理方面获得了很大的效果，成为江西省规模养殖生态农业的模范基地。整个课题研究发表期刊论文12篇，录用2篇，会议论文5篇。