李桂君教授等：解构城市水-能源-粮食系统新路径  

中心食品-能源-水(FEW)政策协同研究组（李桂君教授、李玉龙副教授、黄道涵博士）与北京建筑大学孙成双教授在FEW-Nexus领域的研究成果“Developinginterpretive structural modeling based on factor analysis for the water-energy-food nexus conundrum”发表于国际知名期刊《Scienceof the Total Environment》（JCR一区，IF=4.98）。

LiGuijun, Huang Daohan, Sun Chengshuang, Li Yulong(Corresponding author), 2019. “Developinginterpretive structural modeling based on factor analysis for the water-energy-food nexus conundrum”. Science of the Total Environment,651,309-322.

本文运用系统工程经典方法解释结构模型（ISM）解构城市水-能源-粮食“黑箱”，主要探讨了城市水-能源-粮食系统要素的识别及要素关联结构的刻画两大核心议题。研究组基于复杂系统理论界定水-能源-粮食关联关系，包括三者在生产、消费和管理过程中呈现的核心关联关系（corenexus）和外围要素驱动核心关联关系变化过程中产生的外围关联关系（peripheralnexus）。本文为ISM在FEW-Nexus领域的应用设计了分析框架，并以北京市水-能源-粮食系统为案例展开实证研究，认为个案分析和专家选取是分析框架合理运用的两个关键步骤。研究结果表明，ISM可有效梳理水、能源和粮食间的复杂关联关系，实现“概念框架图→因果回路图→层级结构图”的转变，从要素层面刻画了水-能源-粮食系统结构。在北京市案例研究中，研究组运用ISM方法将识别的87个要素解构为三大类六层级，即投入类要素（14个）、连接类要素（66个）、产出类要素（8个）。其中，产出类要素中的5个监控要素位于系统层级结构的顶端，可作为北京市水-能源-粮食系统的预警指标，即能源依存度、能源节约量、节水量、水资源自给率、粮食自给率；投入类要素中的2个核心要素（能源政策和农业政策）位于系统层级结构的底部，核心要素的变化决定着系统整体的运行状态。案例研究结果表明，能源子系统可视为北京市水-能源-粮食系统的核心子系统；北京市水-能源-粮食系统的有效治理不仅依赖于产出类要素中水-能政策协同，还需聚焦于投入类要素中能源-粮食政策协同；在北京市水-能源-粮食系统中，外围要素（人口政策、机动车限购政策）对系统运行状态具有重要的影响作用。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.188