مقایسه نتایج این سه سناریو نشان می‌دهد که هر سه سناریو مصرف و سرمایه‌گذاری در بخش انرژی را با شدتهای متفاوتی کاهش می‌دهند که شدت آنها از سنایوری الف تا ج بیشتر می‌گردد.

همچنین به این نتیجه رسیدیم که سه سناریو بر رشد اقتصاد اثرات متفاوتی دارند، بدین ترتیب که سناریوی ب رشد اقتصاد را از دو سناریوی دیگر در بلندمدت بیشتر افزایش می‌دهد. سناریوی ج در کوتاه مدت رشد اقتصاد را بیشتر از دو سناریوی دیگر افزایش می‌دهد ولی در بلندمدت اثر کمتری نسبت به دو سناریوی دیگر دارد.

 

کلیدواژه‌ها:

مدلسازی پویا، شبیه سازی، مدل کلان اقتصادی، مدل کلان انرژی

فهرست اجمالی

فصل 1-    کلیات تحقیق.. 1

فصل 2-    آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی.. 6

فصل 3-    مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی و بهینه‌سازی   31

فصل 4-    مروری بر مدل‌های کلان انرژی در جهان و ایران.. 66

فصل 5-    ساختار مدل پیشنهادیو تخمین اولیه پارامترها.. 99

فصل 6-    کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل   132

فصل 7-    جمع بندی و پیشنهادها.. 159

فصل 8-    ضمیمه الف: مفاهیم مدل و مدل‌سازی و جایگاه روش پویایی شناسی سیستمی   167

فصل 9-    ضمیمه ب: مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA  183

فهرست تفصیلی

فصل 1-    کلیات تحقیق.. 1

1-1-       کلیات تحقیق.. 2

١-١-١-         تعریف مسأله  2

١-١-٢-        سؤالات اصلی تحقیق  3

١-١-٣-        سابقه و ضرورت انجام تحقیق  3

١-١-۴-        فرضیه‌ها 4

1-1-5-       هدف‌ها 4

١-١-۶-        روش انجام تحقیق  5

١-١-۶-١-        روش و ابزار گردآوری اطلاعات   5

١-١-٧-        قلمرو تحقیق (زمانی، مکانی) 5

فصل 2-    آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی.. 6

2-1-       آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی.. 7

2-1-1-       مراحل مختلف نظری تدوین مدل و فرایند مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی   10

2-1-2-       نمودار علّی ـ معلولی مدل‌های ساده تک حلقوی و مدل‌های چند حلقوی   15

2-1-3-       تعریف چند اصطلاح  17

2-1-4-       نحوه نمایش مدل  18

2-1-4-1-       نمودار علی ـ معلولی  18

2-1-4-2-       نمودار حالت جریان  18

2-1-4-3-       نمایش مدل به صورت ریاضی  19

2-1-5-       رویکردهای مختلف تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی به مسأله تخمین پارامتر  19

2-1-5-1-       مکتب کلاسیک   20

2-1-5-2-       مکتب تمایل آماری  25

2-1-6-       کالیبراسیون در مدل‌های تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی   25

2-1-6-1-       روش‌های ابتکاری کالیبراسیون  26

2-1-6-2-       بررسی تطابق مدل با رفتار تاریخی در کالیبراسیون با استفاده از آمار‌های موجود 28

2-1-6-3-       بررسی تطابق مدل با ساختار آن  28

فصل 3-    مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی و بهینه‌سازی   31

   

3-1-       مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی.. 32

3-2-       محدودیت‌های مدل سازی اقتصادسنجی.. 45

3-2-1-       تفاوت در منابع اطلاعاتی   52

3-2-2-       تفاوت در درجه سختی   54

3-2-3-       تفاوت در ساختار مدل  55

3-2-4-       تفاوت در نوع معادلات   56

3-2-5-       تفاوت در شکل تابع  56

3-2-6-       تفاوت در انعکاس تأخیرها 57

3-2-7-       تفاوت در تخمین پارامتر  57

3-2-8-       تفاوت در نحوه اعتبارسنجی   58

3-2-9-       تفاوت در هدف   59

3-2-10-     استفاده از تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی در مدل‌های اقتصادی ـ آری یا خیر؟  62

فصل 4-    مروری بر مدل‌های کلان انرژی در جهان و ایران.. 66

4-1-       مروری بر تحقیقات کلان انرژی در جهان. 67

4-1-1-       سیستم مدل‌سازی ملی انرژی در آمریکا ،” NEMS”  67

4-1-1-1-       هدف مدل  67

4-1-1-2-       موضوعات قابل اجراء در مدل  68

4-1-1-3-       ساختار کلی مدل  68

4-1-1-4-       ساختار واحدی مدل  69

4-1-2-       مدل جامع مصرف نهایی آسیای اقیانوسیه”AIM”  69

4-1-2-1-       هدف   69

4-1-3-       سیستم مدل‌سازی جامع کانادایی (CIMS) 71

4-1-3-1-       هدف مدل  71

4-1-3-2-       ساختار کلی مدل  71

4-1-4-       مدل کلان‌سنجی بخش انرژی یونان  73

4-1-5-       مدل کشورهای تایلند، فیلیپین، اندونزی و مالزی   74

4-1-6-       مدل انرژی ـ اقتصاد هند  74

4-2-       مدل‌های کلان انجام شده مشتمل بر بخش انرژی در ایران. 76

4-2-1-       پروژه‌ی پیوند  77

4-2-2-       الگوی سازمان برنامه و بودجه (1) 78

4-2-3-       الگوی سازمان برنامه و بودجه (2) 78

4-2-4-       الگوهای فیروز وکیل  78

4-2-5-       الگوهای حبیب آگهی   79

4-2-6-       الگوی رابرت لونی   80

4-2-7-       الگوی سازمان برنامه و بودجه (3) 80

4-2-8-       الگوی آپادانا 81

4-2-9-       الگوی آق اولی و سیروس ساسان‌پور  82

4-2-10-     مدل برنامه اول توسعه  83

4-2-11-     الگوی بانک جهانی برای اقتصاد ایران  84

4-2-12-     الگوی وزارت اقتصاد و دارایی (نو فرستی و عرب مازار)(1) 84

4-2-13-     مدل برنامه‌ی دوم توسعه  86

4-2-14-     الگوی وزارت اقتصاد و دارایی (نوفرستی و عرب مازار) (2) 88

4-2-15-     الگوی بانک مرکزی (بیژن بید آباد) 90

4-2-16-     الگوی بانک مرکزی (کواک، مجرد و جمشیدی) 92

4-2-17-     الگوی سوم توسعه  94

فصل 5-    ساختار مدل پیشنهادیو تخمین اولیه پارامترها.. 99

5-1-       ساختار و ویژگی‌های کلی مدل. 100

۵-١-١-        ویژگی‌های ساختار مدل  100

5-2-       روابط علی و معلولی مدل. 101

5-2-1-       تعریف نمادهای استفاده شده در مدل  103

5-3-       تصریح روابط ساختاری و تخمین اولیه پارامترهای مدل. 105

5-3-1-       بخش تقاضای کل  107

5-3-1-1-       مخارج مصرفی بخش خصوصی  107

5-3-1-2-       مخارج مصرفی بخش دولتی  109

5-3-1-3-       کل سرمایه‌گذاری  111

5-3-1-4-       خالص صادرات و واردات   114

5-3-2-       بخش درآمدهای دولت   114

5-3-2-1-       مالیات   114

5-3-2-2-       درآمدهای نفتی  116

5-3-3-       بخش انرژی   117

5-3-3-1-       تقاضای نفت   117

5-3-3-2-       تقاضای گاز 119

5-3-3-3-       مصرف برق  121

5-3-3-4-       بخش سرمایه‌گذاری انرژی  126

5-3-4-       جمعیت   131

فصل 6-    کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل   132

6-1-       کالیبراسیون پارامترها 133

6-1-1-       بیان ریاضی مدل  133

6-2-       بیان نتایج مدل. 138

6-3-       شبیه سازی در چارچوب مدل. 146

6-3-1-       تغییر قیمت حامل‌های انرژی   146

6-3-1-1-       اثر افزایش قیمت نفت   153

فصل 7-    جمع بندی و پیشنهادها.. 159

فصل 8-    ضمیمه الف: مفاهیم مدل و مدل‌سازی و جایگاه روش پویایی شناسی سیستمی   167

8-1-       مدل چیست؟. 168

8-2-       هدف از ساخت مدل چیست؟. 169

8-3-       معیارهای طبقه بندی مدل‌ها 170

٨-٣-١-        طبقه بندی براساس نحوه مدل‌سازی   170

٨-٣-٢-        طبقه بندی براساس محتوا 171

8-3-3-       طبقه بندی براساس نوع کاربرد مدل‌ها 172

8-4-       مدل‌های ریاضی.. 173

٨-۴-١-        طبقه بندی براساس درجه قطعیت پارامترها و متغیرهای مدل  173

٨-۴-٢-        طبقه بندی براساس نوع برخورد با زمان  174

٨-۴-٣-        طبقه بندی براساس نوع روابط مدل  175

8-5-       اعتبار سنجی مدل. 175

8-6-       تکنیک‌های مدل‌سازی.. 176

فصل 9-    ضمیمه ب: مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA  183

9-1-       مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA.. 184

9-1-1-       مؤلفه‌های مدل  184

9-1-2-       مدل‌سازی در ithink و STELLA  186

9-1-3-       اصول مدل‌سازی   197

9-1-4-       چهار روش کلی برای مدل‌سازی در ithink  199

9-1-4-1-       مدل‌های محرک ـ واکنش   199

9-1-4-2-       مدل خود بارگشت   202

9-1-4-3-       مدل هدف‌جو  204

9-1-4-4-       مدل‌ هدف‌ساز 206

9-1-5-       مثالها 209

9-1-5-1-       تجزیه نمایی یک جسم  209

9-1-5-2-       سردشدن تدریجی  211

9-1-6-       تابع‌ها در نرم افزار ithink  213
فهرست جدول‌ها

جدول (٢-1):               مراحل نظری مدل‌سازی.. 12

جدول (٢-2):               ویژگی‌های نمودارهای علّی ـ معلولی و حالت ـ جریان. 16

جدول (۵-1):               تخمین اولیه پارامترهای معادله مخارج مصرفی بخش خصوصی.. 109

جدول (۵-2):               تخمین پارامترهای معادله مخارج مصرفی دولت… 111

جدول (۵-3):               تخمین پارامترهای معادله کل سرمایه‌گذاری.. 113

جدول (۵-4):               تخمین پارامترهای معادله درآمدهای مالیاتی.. 115

جدول (۵-5):                    تخمین پارامترهای معادله تقاضای نفت… 119

جدول (۵-6):               تخمین پارامترهای معادله تقاضای گاز. 120

جدول (۵-7):               تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش مسکونی.. 124

جدول (۵-8):               تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش صنعت… 125

جدول (۵-9):               تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش کشاورزی.. 125

 

جدول (۶-1):               نتایج مدل کلان انرژی طراحی شده 138

 

جدول (٨-1):               فهرست تابع‌های نرم‌افزار ithink. 214

 

فهرست شکل‌ها

شکل (٨-1):                نماد چهار متغیر مورد استفاده در ithink. 186

شکل (٨-2):                نماد انتقال به حالت مدل‌سازی.. 186

شکل (٨-3):                متغیر حالت… 187

شکل (٨-4):                متغیر جریان. 188

شکل (٨-5):                انتخاب نوع متغیر جریان. 189

شکل (٨-6):                ابزار مبدل و ابزار ارتباط دهنده 190

شکل (٨-7):                بازه‌های زمانی جهت اجرای مدل. 190

شکل (٨-8):                نمادهای نمودار و جدول. 191

شکل (٨-9):                ارتباط در جهت عکس…. 193

شکل (٨-10):               نمادهای جابجایی، تغییر رنگ و پاک کردناجزای مدل. 195

شکل (٨-11):               نماد ابزارهای متن و بخش…. 196

شکل (٨-12):               بیان ریاضی مدل رشد جمعیت… 197

شکل (٨-13):               افزایش جمعیت بدلیل مهاجرت… 200

شکل (٨-14):               بیان ریاضی رشد جمعیت بدیل مهاجرت… 202

شکل (٨-15):               مدل خود بازگشت… 203

شکل (٨-16):               مدل هدف‌جو. 205

شکل (٨-17):               مدل هدف ساز. 207

شکل (٨-18):               بیان ریاضی رشد جمعیت در مدل هدف‌ساز. 208

شکل (٨-19):               نرخ تجزیه یک جسم. 210

شکل (٨-20):               بیان ریاضی مدل تجزیه نمایی یک جسم. 211

شکل (٨-21):               مدل روند کاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب… 212

شکل (٨-22):               بیان ریاضی مدل کاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب… 213

شکل (٨-23):               مدلی جهت محاسبه میزان مبلغ قسط ماهانه یک وام. 216

شکل (٨-24):               مدلی جهت محاسبه ارزش فعلی.. 217

 

فهرست نمودارها

نمودار (٢-1):               مراحل مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی.. 11

نمودار (٢-2):               مدل چرخه سه مرحله‌ای.. 14

نمودار (٢-3):               متغیر حالت و متغیرهای نرخ.. 15

نمودار (٢-4):               زمان حایل.. 17

نمودار (٢-5):               نمودار حالت ـ جریان افزایش جمعیت… 19

 

نمودار (۴-1):               ساختار مدل مصرف نهایی AIM.. 70

 

نمودار (۵-1):               بخش Interface مدل کلان انرژی طراحی شده 101

نمودار (۵-2):            بخش مدل و روابط علی و معلولی درمدل کلان انرژی طراحی شده 102

نمودار (۵-3):               بخش شبیه سازی در مدل کلان انرژی طراحی شده 103

نمودار (۵-4):               بخشهای مجزا شده در مدل کلان انرژی طراحی شده 106

نمودار (۵-5):               بخش تقاضای کل در مدل. 107

نمودار (۵-6):               اجزای تشکیل دهنده مصرف بخش خصوصی.. 109

نمودار (۵-7):               اجزای تشکیل دهنده مصرف بخش دولتی.. 110

نمودار (۵-8):               کل سرمایه‌گذاری در اقتصاد. 112

نمودار (۵-9):               کل سرمایه‌گذاری بخش انرژی.. 112

نمودار (۵-10):               رابطه اجزای مخارج سرمایه‌گذاری معمولی.. 113

نمودار (۵-11):               بخش‌های صادرات و واردات… 114

نمودار (۵-12):               درآمدهای مالیاتی دولت… 115

نمودار (۵-13):               بیان درآمدهای حقیقی نفتی دولت بصورت تابعی از زمان. 117

نمودار (۵-14):               رابطه اجزای تشکیل دهنده تقاضای نفت… 118

نمودار (۵-15):               بیان قیمت نفت بصورت تابعی از زمان. 119

نمودار (۵-16):               رابطه اجزای تشکیل دهنده تقاضای گاز. 120

نمودار (۵-17):               مصرف کلی برق (مجموع مصرف سه بخش مسکونی، صنعتی و کشاورزی) 122

نمودار (۵-18):               تقاضای برق بخش مسکونی.. 122

نمودار (۵-19):               بیان قیمت برق مسکونی بصورت تابعی از زمان. 122

نمودار (۵-20):               تقاضای برق بخش صنعت… 123

نمودار (۵-21):               بیان قیمت برق صنعتی بصورت تابعی از زمان. 123

نمودار (۵-22):               تقاضای برق بخش کشاورزی.. 123

نمودار (۵-23):               بیان قیمت برق کشاورزی بصورت تابعی از زمان. 124

نمودار (۵-24):               کل مصرف انرژی.. 126

نمودار (۵-25):               محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش نفت… 128

نمودار (۵-26):               محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش گاز. 129

نمودار (۵-27):               محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش برق.. 130

نمودار (۵-28):               نحوه رشد جمعیت در مدل. 131

 

نمودار (۶-1):               تولید ناخالص ملی و رشد آن. 140

نمودار (۶-2):               رشد جمعیت… 141

نمودار (۶-3):               مصرف حقیقی بخش دولتی.. 141

نمودار (۶-4):               مصرف بخش خصوصی بجز انرژی.. 142

نمودار (۶-5):               سرمایه‌گذاری کل بجز بخش انرژی.. 142

نمودار (۶-6):               سرمایه‌گذاری کل بخش انرژی.. 142

نمودار (۶-7):               سرمایه‌گذاری بخش گاز. 143

نمودار (۶-8):               سرمایه‌گذاری بخش برق.. 143

نمودار (۶-9):               سرمایه‌گذاری بخش نفت… 143

نمودار (۶-10):               مصرف انرژی گاز طبیعی در اقتصاد. 144

نمودار (۶-11):               مصرف فرآورده‌های نفتی در اقتصاد. 144

نمودار (۶-12):               خالص درآمدهای مالیاتی دولت… 144

نمودار (۶-13):               مصرف انرژی الکتریسیته توسط بخش کشاورزی.. 145

نمودار (۶-14):               مصرف انرژی الکتریسیته توسط بخش صنعت… 145

نمودار (۶-15):               مصرف انرژی الکتریسیته توسط بخش مسکونی.. 145

نمودار (۶-16):               بخش شبیه سازی در مدل کلان انرژی طراحی شده 146

نمودار (۶-17):               افزایش GDP از سناریوی اول تا سوم. 148

نمودار (۶-18):               کاهش مصرف برق در بخش کشاورزی از سناریوی اول تا سوم. 148

نمودار (۶-19):               کاهش مصرف برق در بخش صنعتی از سناریوی اول تا سوم. 149

نمودار (۶-20):               کاهش مصرف برق در بخش مسکونی از سناریوی اول تا سوم. 149

نمودار (۶-23):               کاهش سرمایه‌گذاری کل در بخش انرژی از سناریوی اول تا سوم. 151

نمودار (۶-24):               کاهش سرمایه‌گذاری در بخش گاز از سناریوی اول تا سوم. 151

نمودار (۶-25):               کاهش سرمایه‌گذاری در بخش برق از سناریوی اول تا سوم. 152

نمودار (۶-26):            کاهش سرمایه‌گذاری در بخش نفت در کوتاه مدت در سناریوی سومنسبت به اول و برعکس در بلند مدت      152

نمودار (۶-27):               افزایش رشد تولید ناخالص ملی در کوتاه مدت در سناریوی سومنسبت به اول و برعکس در بلند مدت      153

نمودار (۶-28):               اعمال افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 153

نمودار (۶-29):               تغییرات GDP پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 154

نمودار (۶-30):               تغییرات مصرف فرآورده‌های نفتی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 154

نمودار (۶-31):               تغییرات در مصرف کل انرژی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 155

نمودار (۶-32):               تغییرات مصرف بخش دولتی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 155

نمودار (۶-33):               تغییرات مصرف بخش خصوصی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 156

نمودار (۶-34):               تغییرات سرمایه‌گذاری غیر از انرژی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 156

نمودار (۶-35):               تغییرات درآمدهای مالیاتی بخش دولتی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 157

نمودار (۶-36):               تغییرات سرمایه‌گذاری بخش انرژی پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 157

نمودار (۶-37):               تغییرات سرمایه‌گذاری بخش نفت پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 158

نمودار (۶-38):            تغییرات رشد اقتصاد پس از افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨۴. 158

 

نمودار (٧-1):               کاهشرشد تولید ناخالص ملی با افزایش قیمت‌های انرژی.. 161

نمودار (٧-2):            کاهش تولید ناخالص ملی با افزایش قیمت‌های انرژی.. 161

نمودار (٧-3):               کاهشمصرف انرژی بخش خصوصی با افزایش قیمت‌های انرژی.. 161

نمودار (٧-4):               کاهشمصرف بخش خصوصی با افزایش قیمت‌های انرژی.. 162

نمودار (٧-5):               کاهش مصرف گاز طبیعی با افزایش قیمت گاز. 162

نمودار (٧-6):               کاهش مصرف مشتقات نفتی با افزایش قیمت نفت… 163

نمودار (٧-7):               کاهش مصرف الکتریسیته در بخش مسکونی با افزایش قیمت الکتریسیته. 163

نمودار (٧-8):               کاهش مصرف الکتریسیته در بخش صنعتی با افزایش قیمت الکتریسیته. 163

نمودار (٧-9):            کاهش مصرف الکتریسیته در بخش کشاورزی با افزایش قیمت الکتریسیته. 164

نمودار (٧-10):               سرمایه گذاری مورد نیاز برای تولید گاز با افزایش قیمت گاز. 164

نمودار (٧-11):               کاهش مصرف مشتقات نفتی با افزایش قیمت نفت… 164

نمودار (٧-12):               کاهش سرمایه گذاری مورد نیاز برای تولید الکتریسیته با افزایش قیمت الکتریسیته. 165

نمودار (٧-13):               کاهش کل سرمایه‌گذاری مورد نیاز در انرژی با افزایش قیمت‌های انرژی.. 165

نمودار (٧-14):               کاهش کل سرمایه‌گذاری در اقتصاد با افزایش قیمت‌های انرژی.. 165

 

نمودار (٨-1):               مراحل ساختن یک مدل. 185

نمودار (٨-2):               نمودار رشد جمعیت… 191

نمودار (٨-3):               تشکیل یک تابع گرافیکی.. 194