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| 編輯推薦： |
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1.聚焦重点，使读者能够系统分析掌握方法，举一反三。本书以环境污染控制为主线，论述了环境系统分析的方法与技术。2.本次修订删去了与系统分析相关性不大的章节，将部分章节重新编排合并，使本书更为精炼，系统分析的主题更加明确，避免与其他环境学科的课程内容交叉重复，有利于教学安排。3.逻辑性与系统性强，全面讲述了从污染源到环境的系统化、模型化、优化和系统决策的分析过程。
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| 內容簡介： |
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环境系统分析是环境科学与工程的基础学科之一，主要研究对象是环境系统的系统化、模型化、化和决策科学化。通过本课程的学习，培养和提高读者综合分析问题和解决问题的能力。在本书版和第二版的基础上，修订后的教程更加突出了系统分析的方法学内涵。本书共九章，较为系统地论述了从污染源到环境的系统分析过程，包括系统的概化、模型化、化和决策分析。每章除了正文，还附有例题、思考题和习题，有助于读者加深理解。本书具有较强的系统性和针对性，可作为高等学校环境科学与工程及其他相关专业的本科生和研究生教材，也可以作为环境评价、环境规划与管理等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员的参考书。
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| 關於作者： |
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程声通，清华大学环境学院教授，1978年以前曾经在机械工业部设计院任职，从事给排水专业设计和施工配合。1978年以后，一直从事环境工程与科学的教学与研究，主要方向是环境规划与管理，用系统科学方法分析和解决复杂的环境问题。1984年编写《环境系统分析》一书，1990年由高等教育出版社出版，在国内被广泛采用，后由台湾文化出版公司出版繁体字版；还出版了多部环境专业方面的专著。
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| 目錄：
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章环境系统分析概论001
节系统及其特征001
一、系统、系统思想与系统分类001
二、系统的基本特征002
第二节系统分析004
一、基本概念004
二、系统分析的发展005
三、系统分析的特征005
四、系统分析的步骤006
五、系统模型化007
六、系统化007
七、大系统的分解协调008
八、系统分析与系统工程008
第三节系统结构解析009
一、有向连接图、相邻矩阵和可达性矩阵009
二、区域分解和级间分解011
三、系统结构解析013
第四节环境系统分析014
一、发展概况014
二、环境系统的分类与组成014
三、环境系统分析的任务016
四、环境系统分析的基础知识016
习题与思考题016
第二章环境系统分析的主要技术方法018
节数学规划（化）技术018
一、化模型的一般形式018
二、线性规划（LP）和整数规划018
三、非线性规划020
四、动态规划020
第二节系统动力学方法022
一、系统动力学的演化历程022
二、系统动力学的基本概念022
三、系统动力学方法的特点与适用范围024
四、系统动力学建模步骤025
第三节费用效益分析027
一、费用效益分析的基本步骤027
二、费用效益分析评价准则027
三、费用效益分析的技术方法028
第四节多属性目标分析030
一、层次分析方法030
二、多准则决策分析032
第五节情景分析法036
一、情景分析法的演化历程036
二、情景分析法的特点037
三、情景分析法的基本概念与表征方法037
四、情景分析法的一般步骤038
五、情景分析法的应用领域039
六、扩展分析039
七、情景分析法的局限性039
第六节Excel高级数据分析功能041
一、安装Excel高级数据分析功能模块041
二、基于Excel添加趋势线功能的模型结构选择041
三、基于Excel高级数据分析的回归分析043
四、基于Excel高级数据分析的规划求解045
习题与思考题047
第三章环境污染源分析049
节污染源与污染物049
一、污染源与环境系统分析049
二、污染源及其分类050
三、污染物的分类051
四、污染源分析的内容052
第二节污染源核算和预测的一般方法053
一、污染源核算和预测的含义053
二、污染源核算方法054
三、污染源预测方法055
第三节水环境污染源的核算和预测058
一、水环境污染源分类058
二、点源核算和预测058
三、面源核算和预测060
第四节污染源治理方案063
一、污染物排放口空间位置方案063
二、污染源治理方案063
第五节环境空气污染源的核算与预测067
一、环境空气污染源分类067
二、环境空气污染物068
三、污染源核算069
四、污染源预测071
五、污染源核算与预测的不确定性分析简介073
习题与思考题074
第四章环境质量基本模型075
节数学模型概述075
一、数学模型基本概念075
二、数学模型的建立077
三、参数估计方法080
四、模型的检验与误差分析086
五、模型灵敏度分析088
六、模型的不确定性分析091
第二节污染物在环境介质中的运动特征094
一、推流迁移094
二、分散作用094
三、污染物的衰减和转化096
第三节环境质量基本模型的推导097
一、环境质量模型的基本概念097
二、零维基本模型097
三、一维基本模型098
四、二维和三维基本模型099
第四节非稳定源排放的解析解099
一、一维流场中的瞬时点源排放099
二、瞬时点源排放的二维模型103
三、瞬时点源排放的三维模型104
第五节稳定源排放的基本模型解析解104
一、零维模型的稳态解104
二、一维模型的稳态解105
三、二维模型的稳态解106
四、三维模型的稳态解107
第六节污染物在均匀流场中的分布特征108
一、浓度场的正态分布108
二、污染物到达边界所需的距离109
三、完成横向混合所需的距离110
四、估计弥散系数111
第七节环境质量基本模型的数值解114
一、有限差分法114
二、有限单元法117
习题与思考题118
第五章水环境质量模型120
节基本水质问题120
一、污染物与河水的混合120
二、生物化学分解121
三、大气复氧123
四、光合作用124
五、藻类的呼吸125
六、底栖动物和沉淀物耗氧125
第二节湖泊水库水质模拟125
一、湖泊水库的水质特征125
二、完全混合模型127
三、湖泊水库的营养水平判别129
四、分层箱式模型131
五、湖泊水库的生态系统模型132
第三节一维河流水质模拟135
一、河流的概化135
二、单一河段水质模型137
三、串联反应器模型139
四、多河段水质模型140
五、含支流的河流矩阵模型144
第四节二维河流水质模拟144
一、解析模型144
二、数值模型144
第五节河口水质模型基础147
一、河口水质基本模型147
二、一维解析模型148
三、BOD-DO耦合模型150
四、一维有限段模型150
五、二维模型153
第六节水质模型软件系统简介154
一、水质模型的进展154
二、WASP模型154
三、Modflow模型155
四、Delft3D模型系统156
习题与思考题158
第六章环境空气质量模型160
节环境空气污染物扩散过程160
一、大气层垂直结构160
二、大气的运动特征161
三、环境空气污染物的扩散过程161
四、环境空气污染物扩散模型分类161
第二节箱式环境空气质量模型162
一、单箱模型162
二、多箱模型163
第三节点源环境空气质量模型165
一、无边界的点源模型165
二、高架连续排放点源模型166
三、高架多点源连续排放模型169
四、可沉降颗粒物的扩散模型169
第四节线源和面源模型170
一、线源模型170
二、面源模型172
第五节复杂边界层的环境空气质量模型178
一、大气边界层178
二、小风、静风扩散模型178
三、熏烟模型180
四、复杂地形扩散模型182
五、干湿沉积及化学转化模型184
六、长期平均浓度模型185
第六节环境空气质量模型中的参数估计186
一、烟羽有效高度186
二、平均风速188
三、大气稳定度189
四、标准偏差σy和σz191
五、混合层高度192
第七节环境空气质量模型软件系统简介196
一、ADMS模型系统196
二、环境空气质量预测预报集成系统198
习题与思考题200
第七章水污染控制系统分析201
节系统的组成与分类201
一、水污染控制系统组成201
二、污染源控制区203
三、水污染控制系统分析类型划分204
第二节系统分析的依据205
一、系统分析目标与水功能区划分206
二、水环境容量与允许排放量207
三、允许排放量的分配213
四、污水处理规模与效率的经济效应214
五、“全部处理或全不处理”的策略216
第三节控制系统分析方法218
一、排放口处理控制系统分析218
二、均匀处理控制系统分析220
三、区域处理控制系统分析221
第四节情景分析法223
一、基本概念223
二、情景生成224
三、情景分析227
四、情景决策228
第五节水资源-水质系统分析228
习题与思考题229
第八章环境空气污染控制系统分析231
节环境空气功能区划与环境空气容量231
一、环境空气功能区划231
二、环境空气容量231
三、总量控制与分配233
第二节环境空气系统组成与系统分析方法234
一、系统组成234
二、系统分析内容与过程235
三、主要系统分析方法236
第三节情景分析方法236
一、概述236
二、情景生成237
三、情景分析238
四、情景决策239
第四节比例下降模型239
一、模型假设239
二、优化模型240
三、对偶模型242
第五节地面浓度控制优化模型243
一、空气质量约束243
二、优化模型244
第六节空气质量-经济-能源系统分析244
一、一般问题244
二、模型244
三、系统优化模型245
第七节实用污染物总量控制系统分析方法（A-P值法）245
一、A值法246
二、P值法248
习题与思考题249
第九章环境系统决策分析251
节概述251
一、决策的基本概念251
二、决策的一般过程252
三、环境决策及其分类253
第二节常用的环境决策分析技术253
一、确定型环境决策253
二、不确定型环境决策254
三、风险型环境决策255
第三节多目标环境决策分析技术258
一、多目标环境决策的理论基础258
二、有限方案的多目标环境决策259
三、无限方案的多目标环境决策263
四、交互式多目标环境决策过程264
第四节环境决策支持系统265
一、概述265
二、环境决策支持系统的基本功能267
三、环境决策支持系统的组成结构267
习题与思考题271
参考文献272
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| 內容試閱：
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前言
2005年，在化学工业出版社的鼎力支持下，《环境系统分析教程》（简称《教程》）版问世，为高等学校环境科学与工程专业广为采用；2011年，结合编者七年的教学实践与读者的意见反馈，对《教程》进行了修订，并于2012年2月出版了第二版。
进入21世纪20年代，环境科学与工程学科飞速发展，对环境系统分析提出更新的要求；经过九年教学实践洗礼，《教程》第二版也出现诸多不适与争议。为此，化学工业出版社和《教程》编者都感到有必要对本教材再次修订，以便适应新形势。
经过充分酝酿，确定本次修订的指导思想如下。
(1) 聚焦重点，举一反三。系统分析方法几乎适用于当代环境科学与工程学科所有领域。通过有限的篇幅论述环境系统分析的方法与技术是本教程编写和修订的宗旨，修订后的教材将以环境污染控制为主线，讲述系统分析方法的应用。读者可以举一反三，推广到更广阔的领域。
(2)针对第二版内容偏多的问题，避免与现有水环境质量模型以及环境评价、规划与管理课程教学和教材内容重复设置，这次修订将第三章与第四章合并，删掉“第七章 环境质量评价方法与模型”等相关性不大的内容，教材更为精练，系统分析的主题更突出，更有利于教学安排。
(3) 增强教程的逻辑性和系统性，全面讲述从污染源到环境的系统化、模型化、化和系统决策的分析过程。
与《教程》第二版相比，本次修订的主要内容有：①将常用的系统分析方法和技术单列一章，并增补相应的内容;②增加“环境污染源分析”一章，为污染物的源头治理打下基础;③删去原书第七章（环境质量评价方法与模型）、第十章（城市垃圾处理系统规划）和第十一章（能源-经济-环境系统分析）;④原书第三章（内陆水体水质模型）、第四章（河口及近岸海域水质模型）和第五章（流域非点源模型）合并重组。经过修订的教材由原来的十二章缩减为九章。此外，为弥补原《教程》中建模与优化例题缺乏利用专业软件求解之不足，新版《教程》中各章节选择一定数量建模与优化算法例题，补充了利用MS Office中Excel软件解题与上机实习分析内容，有助于提高学生计算机解题能力。
环境科学与工程领域千头万绪，错综复杂，一本教材不可能包罗万象、面面俱到。系统分析方法学是本教程的核心，通过有限的内容安排掌握分析问题、解决问题的能力是本次修订的宗旨，期望对读者有所帮助。
《环境系统分析教程》问世以来，得到广大读者的厚爱，各位的意见和建议是我们不断改进的动力。我们期望，新一版《环境系统分析教程》能够一如既往得到读者的关心和爱护，更期望得到各位读者的意见反馈。
本书由程声通、曾维华任主编，教材修订和新增部分内容的编写主要由曾维华承担，曹若馨、李晴、胡官正、马鹏宇、傅婕、王明阳和马美若参与本书的校对等工作。徐明德、贾海峰、苏宝林等参加了本书内容编写的讨论，在此表示感谢。
感谢参与本教材历次写作与修订的各位作者与同事，感谢为本教材的出版做出努力的化学工业出版社的编辑和领导。
限于编者水平及编写时间，书中不足和疏漏之处在所难免，敬请读者提出修改建议。
编者
2021年5月
版前言
环境系统分析以模型化为手段描述环境系统的特征，模拟和揭示环境系统的发展与变化规律及其与经济系统之间相互依存、相互制约的关系，并通过化与科学决策方法对环境系统的结构与运行、对环境-经济的协调发展做出的选择。
环境系统分析的理论基础是系统科学。系统科学认为，世间万物都是由大大小小的系统组成的，系统与系统之间存在着千丝万缕的联系，正是这种联系引导和制约事物的发展、变化。环境系统就是这样一个复杂的大系统。认识环境系统的方法就是按照环境系统自身的规律将其分解成若干个相对比较简单的子系统，研究子系统的特点和规律，研究它们之间的联系，然后对子系统进行综合，找出所有子系统应有的位置和作用，使复杂的原系统具备决策者所期望的功能与目标。这个过程就是系统分析的方法学，也是本书始终努力贯彻的思路。
环境系统分析的特征是追求环境系统的化，系统化是通过对组成系统的各个子系统的协调进行的。每个子系统都有自己的目标，在协调过程中，这些子系统都会本能地力图实现自身的性能和目标。系统论告诉我们，每一个子系统达到并不等于总系统的，系统分析的准则是总目标的。对于环境系统分析，人与环境的和谐相处、环境-经济的协调发展是的追求目标，也是本书写作的宗旨。
环境系统的复杂性怎么形容都不过分，特别是当环境问题与经济、社会问题发生纠葛时。环境系统分析所涉及的内容非常多，本书汇集了环境系统模型化、化和科学决策基本的内容，共十一章。章至第三章为总论篇，讲述环境系统分析的共同性问题；第四章至第八章是模型篇，主要内容是环境系统的模型化；第九章至第十一章是规划决策篇，讲述环境系统的化与科学决策问题。环境系统分析是一门综合性很强的学科，需要多学科的知识支持。环境系统分析的学科基础包括数学、运筹学、环境科学与环境工程学等。
本书内容丰富，通过选用其中的不同章节，可以适用于环境科学与工程专业的本科与研究生教学要求，也可以作为参与环境质量评价、规划、管理等的技术人员的参考书。
本书由下列人员编写：程声通编写章至第四章、第九章、第十章；徐明德编写第五章、第七章；苏保林编写第六章；贾海峰编写第八章；曾维华编写第十一章；王建平参与了第二章与第四章部分内容的写作。后，全书由程声通统稿。
由于本学科涉及知识面广，又处在不断发展之中，内容的选编组织和写作一定会有不妥之处，恳请读者批评指正。
编者
2005年7月
第二版前言
环境问题的国际化和全球化日益加剧，环境污染的成因和发展过程日益复杂，解决环境问题的手段和方法日益丰富，系统科学方法在环境领域中的应用日益广泛。这些就是本书修订再版的背景。
2005年，《环境系统分析教程》（版）出版，该书总结了系统科学在环境保护领域的研究和应用成果，以循序渐进的方式编写成册，为高校环境专业广为采用，也是广大环境科学研究人员的参考书籍。经过若干年的实践，本书的读者和编者都感到有必要对原著进行修订，补充一些必要的内容，纳入一些近年的发展。在化学工业出版社的鼎力支持下，2011年5月启动修订工作，经过近10个月的努力，完成了修订稿。
在总结系统科学、环境科学发展与教学实践的基础上，修订稿对原书内容做了如下修改和更新。
（1）为适应环境保护形势的发展，新增“城市垃圾处理系统规划”和“经济-能源-环境系统分析”两章。
（2）为提高教学效率，将原书第二章“数学模型概述”和第三章“环境质量基本模型”合并，内容适当调整。
（3）为加深对系统分析的理解，适当扩充一些系统分析辅助方法和技术的内容，如化方法、系统动力学方法、层次分析法、情景分析法等。由于这些内容各自都属于专门学问，本书只能做一些粗浅介绍。
（4）根据环境科学的发展和教学一线的信息反馈，对水域和大气质量模型、环境质量评价等章节都补充了一些新的内容。
（5）对本书版中的一些错误和疏漏也都做了订正。
系统分析方法的核心可以归纳为“结构化-模型化-化”，力求用科学的逻辑和方法研究问题和解决问题。系统分析的理论和方法范围非常广泛，即使经过增订，本书的内容也很有限。即便如此，作为课堂讲授，还需要针对不同的对象做出适当的删减，本书中的某些内容可能更适合作为学生扩展阅读的材料。
本书在2005年出版以后，被很多学校选为“环境系统分析”课程的教材，一些任课教师对环境系统分析的教与学进行了探讨，对本书的修改多有裨益。
本书由下列人员编写：章、第三章、第八章、第九章由程声通编写；第二章由程声通、徐明德编写；第四章、第六章由徐明德编写；第五章由苏保林编写；第七章由贾海峰编写；第十章由贾海峰和郭茹编写；第十一章由曾维华和王文懿编写；第十二章由曾维华编写；王建平参与了第二章和第三章部分内容的编写。后书稿由程声通统稿。
欢迎各位读者对本书提出批评和建议。读者的任何意见都是我们继续修改、提高质量的动力。
编者
2012年12月
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