phân tích hệ thống môi trường
ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH
---oO)0(Oo---
Vieän Moâi Tröôøng Taøi nguyeân
GIAÙO TRÌNH MOÂN HOÏC
PHAÂN TÍCH HEÄ THOÁNG
MOÂI TRÖÔØNG
(ENVIRONMENTAL SYSTEM ANALYSIS)
Ngöôøi bieân soaïn
TS.CHEÁ ÑÌNH LYÙ
i
L I NÓI ð U
Phân tích h th ng môi trư ng là m t môn h c m i, xu t phát t nhu c u ñ i
m i phương pháp gi ng d y ngành môi trư ng c a nhi u trư ng ñ i h c trên th gi i.
Theo xu hư ng m i, c n trang b cho ngư i h c phương pháp lu n, phương pháp và
công c thay vì ch trang b ki n th c.
Các v n ñ môi trư ng ngày nay bi n ñ i theo quá trình phát tri n kinh t , s n
xu t và do chính ho t ñ ng c a con ngư i gây ra: ô nhi m do s n xu t công nghi p,
do ch t th i sinh ho t, y t . . . ch không d ng l i các nhi u lo n thiên nhiên như
b o, l t l i, h n hán, mưa ñá. . . . . Nh ng v n ñ môi trư ng phát sinh ngày nay ch
y u xu t phát t ho t ñ ng c a con ngư i nghĩa là do m i quan h tương tác ph c
h p gi a h th ng xã h i trong ñó gi vai trò quan tr ng nh t là các h th ng s n xu t
v i h sinh thái t nhiên.
Vì v y, ñ nh n th c và tìm ra nguyên nhân gây ô nhi m ñ ngăn ch n, n m
v ng m i quan h tương tác gi a các h th ng ph c h p, c n thi t ph i ti p c n các
v n ñ môi trư ng (qui ho ch, qu n lý, d báo, kh c ph c, ngăn ng a. . .) theo phương
pháp lu n c a khoa h c h th ng (system science).
Môn h c giúp cho ngư i h c trang b quan ñi m “tòan di n” “th y r ng ch
không ch th y cây” trong phương pháp tư duy, t ñó, tìm th y nh ng l i ích l n lao
trong vi c v n d ng ki n th c vào th c ti n làm vi c ngành môi trư ng và tài
nguyên.
Ngày nay, phân tích h th ng (system analysis) là m t trong nh ng môn h c cơ
s c a h u h t các ngành h c. Nó trang b cho ngư i h c tư duy h th ng ñ gi i quy t
nh ng v n ñ riêng c a t ng ngành mà ñ i tư ng nghiên c u là các “h th ng”. Phân
tích ñ hi u h th ng, c i ti n nó ho c thi t k h th ng m i nh m làm cho các h
th ng ho t ñ ng h u hi u ph c v l i ích c a con ngư i. Phân tích h th ng môi
trư ng là s v n d ng tư duy h th ng vào lĩnh v c môi trư ng – tài nguyên.
Môn h c “Phân tích h th ng môi trư ng” ñã ñư c khoa môi trư ng trư ng ðH
Bách Khoa ðHQG-HCM ñưa vào gi ng d y trong chương trình ñào t o k sư k thu t
môi trư ng và qu n lý môi trư ng t năm 1999 và trong các chương trình ñào t o cao
h c Qu n lý Môi trư ng c a các cơ s ñào t o thu c ð i h c Qu c Gia Tp H Chí
Minh. Tác gi vi t giáo trình này nh m m c ñích giúp ngư i h c ti p c n m t môn
h c m i, trang b tư duy h th ng trên cơ s phương pháp lu n khoa h c h th ng và
ñi u khi n h c, trên cơ s ñó bi t nh n th c và ñ ra ý tư ng và gi i pháp gi i quy t
nh ng v n ñ môi trư ng trong các h th ng k thu t, h sinh thái và các h th ng
qu n lý s n xu t và qu n lý ñô th .
ð ñ t ñư c m c tiêu, tài li u s ñư c t ch c thành 3 ph n g m 12 chương:
A. Ph n cơ s phương pháp lu n
1) Phân tích h th ng môi trư ng, khoa h c h th ng.
2) Phương pháp lu n h th ng (Tư duy, phân tích và ti p c n h th ng - tư duy vòng
ñ i trong quá trình phát tri n c a các h th ng).
B. Ph n công c phân tích
3) Các phương pháp và công c luy n t p tư duy và phân tích h th ng.
4) Phương pháp phân tích khung lu n lý (Logical Framework Analysis)
5) Các công c phân tích h th ng môi trư ng (ESA tools)
i
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
ii
6) Phân tích vòng ñ i s n ph m (Life Cycle Assessment)
7) ðánh giá r i ro môi trư ng (Environment Risk Assessment)
8) ðánh giá công ngh môi trư ng (Environmental Technology Assessment)
9) Phân tích ña tiêu chí (Multi Criteria Analysis)
C. Ph n ng d ng vào các lo i h th ng
9) Phân tích h th ng áp d ng trong các h k thu t
10) Phân tích các h sinh thái và các ng d ng.
11) Phân tích các h qu n lý và các ng d ng
ð i tư ng c a tài li u này trư c h t là các sinh viên và h c viên cao h c các
chuyên ngành môi trư ng: qu n lý, công ngh , s d ng h p lý tài nguyên. Ngoài ra,
các cán b khoa h c và qu n lý ngành môi trư ng tài nguyên, nông nghi p nông thôn,
du l ch sinh thái, nông lâm nghi p, y t c ng ñ ng, qu n lý ñ t ñai, ñ a lý. . . cũng s
tìm th y nh ng ki n th c b ích nh m nâng cao trình ñ nh n th c ngh nghi p, rèn
luy n k năng qu n lý.
Tác gi bày t s c m ơn ñ i v i PGS.TS. Nguy n văn Phư c, Vi n MT&TN
ðHQG-HCM và TS. Lê văn Khoa, S TN&MT TpHCM ñã có nhi u góp ý quý báu
ñ ch nh s a b n th o. Tác gi mong mu n nh n ñư c s ph n h i t phía ngư i ñ c
ñ ch nh s a nh ng ñi m còn thi u sót và hòan thi n n i dung c a giáo trình và hi
v ng các ki n th c, phương pháp phân tích s giúp ngư i ñ c nâng cao trình ñ tư duy
h th ng, nâng cao k năng nh n th c các h th ng ph c t p trong nghiên c u, qu n
lý cũng như cu c s ng ñ i thư ng.
Danh m c các ch vi t t t
CED
Sơ ñ nguyên nhân h qu
CPU
B vi x lý trong máy tính
DD
Phương pháp phân r v n ñ
ðKH
ði u khi n h c
ðHQG-HCM ð i h c Qu c Giá Tp HCM
GDP
T ng thu nh p qu c dân
HT
H th ng
HST
H sinh thái
LCA
ðánh giá vòng ñ i
LFA
Phân tích khung lu n lý
LTHT
Lý thuy t h th ng
MOV
Phương pháp ki m ch ng
MT
Môi trư ng
MT&TN
Môi trư ng và tài nguyên
QLRR
Qu n lý r i ro
PTHTMT
Phân tích h th ng môi trư ng
PTHT
Phân tích h th ng
PTHTMT
Phân tích h th ng môi trư ng
PTHT
Phân tích h th ng
STNV
Sinh thái nhân văn
SWOT
ði m m nh, ñi m y u, cơ h i, thách th c
UNEP
Chương trình môi trư ng c a Liên hi p qu c
ii
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
iii
M CL C
Trang
L I NÓI ð U ......................................................................................................... I
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG KHOA H C V H
TH NG .................................................................................................................... 1
1. KHÁI NI M V PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG
(ENVIRONMENTAL SYSTEM ANALYSIS = ESA) ............................................ 1
1.1. Lĩnh v c nghiên c u c a phân tích h th ng môi trư ng ......................................... 2
1.2. Nghiên c u phân tích h th ng môi trư ng trong tương lai ..................................... 3
1.3. Vì sao ph i ng d ng cách ti p c n phân tích h th ng trong ngành môi trư ng .... 5
2. PHÂN BI T CÁCH TI P C N PHÂN TÍCH C ðI N VÀ CÁCH TI P C N
PHÂN TÍCH H TH NG ...................................................................................... 6
2.1. Các ti p c n phân tích c ñi n (analytic approach) ................................................ 6
2.2. Cách ti p c n phân tích h th ng ............................................................................ 6
3. PHÂN LO I CÁC H TH NG .......................................................................... 7
3.1. Các ki u h th ng t ng quát ................................................................................... 7
3.2. Phân lo i theo ñ c ñi m c a m i liên h v i môi trư ng chung quanh. .................. 9
3.3. Phân lo i các h th ng theo ngành khoa h c:......................................................... 9
4. CƠ S KHOA H C C A PHƯƠNG PHÁP LU N H TH NG: ðI U KHI N
H C (CYBERNETICS) VÀ KHOA H C H TH NG (SYSTEM SCIENCE) ...10
5. KHÁI NI M H TH NG VÀ CÁC KHÁI NI M CƠ B N LIÊN QUAN .........14
5.1. ð i tư ng – hình nh nh n th c – mô hình c a h th ng ...................................... 14
5.2. H thành ph n và h chuyên ñ ............................................................................ 14
5.3. Ranh gi i gi a h th ng và môi trư ng bên ngoài ................................................ 16
5.4. Phân rã h th ng (decomposition), Tích h p h th ng (system integration) và h
th ng tích h p (integrated system): ............................................................................. 17
5.5. N i dung và c u trúc h th ng .............................................................................. 17
5.6. Ti n trình bi n ñ i c a h th ng ........................................................................... 17
5.7. ð ng thái c a h th ng (system dynamics) ........................................................... 18
5.8. ð nh nghĩa khái ni m h th ng ............................................................................. 18
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LU N H TH NG ............................................22
1. CÁC THÀNH PH N C A PHƯƠNG PHÁP LU N H TH NG ....................22
2. TƯ DUY H TH NG .......................................................................................22
2.1. Khái ni m v tư duy h th ng................................................................................ 22
2.2. Các công c tư duy h th ng................................................................................. 24
3. CÁC N I DUNG CƠ B N C A PHÂN TÍCH H TH NG .............................32
3.1. Khái ni m và ý nghĩa c a phân tích h th ng........................................................ 32
3.2. M c tiêu nghiên c u h th ng ............................................................................... 32
3.3. Xác ñ nh quan ñi m phân tích .............................................................................. 33
3.4. Phân tích c u trúc c a h th ng ........................................................................... 34
3.5. Xác ñ nh ranh gi i h th ng: phân ñ nh gi a h th ng và môi trư ng: ................. 37
3.6. Phân tích bi n vào - bi n ra – các ti n trình x lý trong h th ng (các lu ng thông
tin – tín hi u trong h th ng) - Các m i liên h tương tác gi a các ph n t và trong và
ngoài h th ng ............................................................................................................ 39
3.7. Phân tích ñ ng thái di n bi n c a h th ng theo th i gian .................................... 40
iii
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
iv
3.8. Cơ c u c p b c c a các h th ng (hierarchy structure) : v trí c a h th ng trong
t ng th và ph m vi nghiên c u: .................................................................................. 41
3.9. Tính tr i hay tính ưu vi t c a h th ng ................................................................. 42
3.10. M t s lưu ý khi ng d ng c a phương pháp phân tích h th ng ......................... 42
4. PHƯƠNG PHÁP TI P C N H TH NG KHI GI I QUY T V N ð TRONG
NGHIÊN C U VÀ QU N LÝ ..............................................................................43
4.1. Cách ti p c n v n ñ ña ngành (multi- disciplinary problem approach) ............... 43
4.2. Cách ti p c n v n ñ liên ngành (interdisciplinary problem approach) ................ 44
5. TƯ DUY VÒNG ð I TRONG PHÂN TÍCH H TH NG.................................44
5.1. Ki u tư duy ñ y ñ v quá trình ñ ng thái c a h th ng: ...................................... 44
5.2. Các m i liên h mang tính vòng l p gi a các thành ph n c a h th ng do các ti n
trình bi n ñ i............................................................................................................... 46
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG C LUY N T P TƯ DUY VÀ
PHÂN TÍCH H TH NG ......................................................................................48
1. PHƯƠNG PHÁP NH N TH C ........................................................................48
2. PHÂN RÃ V N ð ..........................................................................................49
3. SƠ ð NGUYÊN NHÂN VÀ H QU : ...........................................................50
3.1. Xác ñ nh v n ñ .................................................................................................... 50
3.2. Suy nghĩ và vi t ra các y u t là nguyên nhân chính (nhóm nguyên nhân) ............ 50
3.3. Xác ñ nh các nguyên nhân có th (các b c dư i) .................................................. 51
3.4. Phân tích toàn b sơ ñ nh m xác ñ nh các nguyên nhân quan tr ng nh t............ 51
4. PHÂN TÍCH MI N ð NG L C:......................................................................52
4.1. Khái ni m ............................................................................................................. 52
4.2. Các bư c th c hi n: ............................................................................................. 52
5. PHÂN TÍCH CÁC BÊN CÓ LIÊN QUAN (STAKEHOLDER ANALYSIS = SA) ......53
5.1. Các khái ni m cơ b n .......................................................................................... 53
5.2. T m quan tr ng và ý nghĩa c a phân tích các bên có liên quan ........................... 53
5.3. Th i ñi m th c hi n phân tích các bên có liên quan.............................................. 54
5.4. N i dung trình t phân tích các bên có liên quan .................................................. 54
6. PHÂN TÍCH SWOT ..........................................................................................57
6.1. S c n thi t c a vi c xây d ng ñ nh hư ng phát tri n cho các h th ng môi trư ng
................................................................................................................................... 57
6.2. Khái ni m v SWOT ............................................................................................. 57
6.3. Ý nghĩa c a phân tích SWOT ............................................................................... 58
6.4. N i dung phương pháp phân tích SWOT ............................................................... 58
6.5. Ví d minh h a: .................................................................................................... 62
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHUNG LU N LÝ (LOGICAL
FRAMEWORK ANALYSIS = LFA) .....................................................................65
1. NH N D NG CÁC D ÁN LIÊN QUAN ð N MÔI TRƯ NG TÀI NGUYÊN
..............................................................................................................................65
2. KHÁI NI M V
PHÂN TÍCH KHUNG LU N LÝ ........................................66
3. CÁC GIAI ðO N TH C HI N PHÂN TÍCH KHUNG LU N LÝ...................68
3.1. Giai ño n phân tích (Analysis phase) ................................................................... 68
3.2. Giai ño n l p k ho ch (The Planning Phase) ...................................................... 74
iv
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
v
4. ÁP D NG TI N TRÌNH KHUNG LU N LÝ ð ðÁNH GIÁ M T D ÁN
S N CÓ ................................................................................................................79
CHƯƠNG 5: CÁC CÔNG C PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG .......81
1. T NG QUAN V CÁC CÔNG C PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG 81
2. NHÓM CÔNG C T NG QUÁT, ðA NĂNG ..................................................82
2.1. Phân tích ña tiêu chí (Multi-Criteria Analysis (MCA)).......................................... 82
2.2. Phân tích nh y c m (Sensitive analysis (SenA)) .................................................... 82
2.3. Phân tích s không ch c ch n (Uncertainty Analysis (UA)) .................................. 82
2.4. Phân tích k ch b n (Scenario Analysis (ScenA)).................................................... 83
2.5. Phân tích v trí (Position analysis (PA)) ............................................................... 83
2.6. Phân tích chi phí l i ích (Cost Benefit Analysis (CBA)) ........................................ 84
3. NHÓM CÔNG C DÙNG CHO PHÂN TÍCH CÁC S N PH M VÀ D CH V
..............................................................................................................................85
3.1. ðánh giá vòng ñ i s n ph m (Life Cycle Assessment (LCA) ................................. 86
3.2. Phân tích chi phí vòng ñ i (Life Cycle Cost analysis (LCC)) ................................ 86
3.3. Phân tích ñ u vào ñ u ra (Input-output analysis (IOA)) ....................................... 86
3.4. Phân tích t ng yêu c u v t li u (Total Material Requirement (TMR)) ................... 87
3.5. Phân tích cư ng ñ v t li u trên m i ñơn v d ch v (Material Intensity per Unit
Service (MIPS))........................................................................................................... 87
3.6. Phân tích cư ng ñ v t li u (Material Intensity Analysis (MAIA) ......................... 88
3.7. ðánh giá chi phí t ng th (Total Cost Assessment (TCA))..................................... 89
3.8. Phân tích hi u qu - chi phí (Cost-Effectiveness Analysis (CEA)) ......................... 89
4. NHÓM CÔNG C S D NG CHO CÁC ð A ðI M.......................................89
4.1. ðánh giá r i ro môi trư ng (Environmental Risk Assessment (ERA)) .................. 89
4.2. Ki m toán lu ng v t li u (Material Flow Accounting/Substance Flow Analysis
(MFA/SFA)) ................................................................................................................ 90
4.3. Phân tích d u n sinh thái (Ecological Footprint (EF)) ........................................ 93
4.4. Phân tích năng lư ng tích t trong h sinh thái (Emergy analysis (EmeA))........... 94
5. NHÓM CÔNG C ÁP D NG CHO CÁC XÍ NGHI P, NHÀ MÁY .................96
5.1. Phân tích nhu c u năng lư ng tích lũy (Cumulative Energy Requirement Analysis
(CERA)) ...................................................................................................................... 96
5.2. ðánh giá vi c th c hi n b o v môi trư ng (Environmental Performance
Evaluation (EPE)) ....................................................................................................... 96
5.3. ðánh giá công ngh (Technology Assessment (TA)) ............................................. 97
5.4. Phân tích năng lư ng hi u d ng (exergy analysis (ExeA)) .................................... 97
6. NHÓM CÔNG C CHUYÊN DÙNG CHO VI C ðÁNH GIÁ TÁC ð NG MÔI
TRƯ NG C A CÁC LO I D ÁN .....................................................................98
6.1. Khái ni m v ñánh giá tác ñ ng môi trư ng ......................................................... 98
6.2. Ý nghĩa c a ñánh giá tác ñ ng môi trư ng ........................................................... 99
6.3. Phân lo i ñánh giá tác ñ ng môi trư ng theo ti n trình xây d ng chương trình/k
ho ch/d án ................................................................................................................ 99
6.4. ðánh giá môi trư ng chi n lư c (Strategic Environmental Assessment =SEA)) .. 100
6.5. ðánh giá tác ñ ng môi trư ng (Environmental Impact Assessment) ................... 101
6.6. Phương pháp th c hi n báo cáo ðTM ................................................................ 106
CHƯƠNG 6: CÔNG C
ðÁNH GIÁ VÒNG ð I S N PH M (LCA) ...........110
1. KHÁI NI M V PHƯƠNG PHÁP ðÁNH GIÁ VÒNG ð I S N PH M.......110
v
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
vi
2. L CH S C A LCA ........................................................................................111
3. NG D NG, L I ÍCH VÀ Ý NGHĨA C A LCA ...........................................111
4. NH NG H N CH C A LCA .......................................................................113
5. ISO 14000 VÀ ðÁNH GIÁ VÒNG ð I S N PH M......................................114
6. M I LIÊN H GI A LCA VÀ S N XU T S CH HƠN ...............................115
6.1. Khái ni m s n xu t s ch hơn .............................................................................. 115
6.2. Khái quát các gi i pháp s n xu t s ch hơn:........................................................ 115
6.3. M i liên h gi a LCA và s n xu t s ch hơn ........................................................ 116
7. CÁC GIAI ðO N C A ðÁNH GIÁ VÒNG ð I S N PH M .......................116
8. HƯ NG D N TH C HI N CÔNG C ðÁNH GIÁ VÒNG ð I S N PH M
ðƠN GI N .........................................................................................................117
8.1. Bư c 1: Xác ñ nh m c tiêu và ph m vi ñánh giá (aims and scope) ...................... 118
8.2. Bư c 2: Phân tích ki m kê vòng ñ i (Life Cycle inventory analysis): .................. 119
8.3. Bư c 3: ðánh giá tác ñ ng môi trư ng c a t ng giai ño n trong vòng ñ i s n
ph m (Life cycle impact assessment): ........................................................................ 121
8.4. Bư c 4: L p báo cáo LCA hay di n ñ t vòng ñ i s ng (Life cycle interpretation)
................................................................................................................................. 124
CHƯƠNG 7: CÔNG C ðÁNH GIÁ R I RO MÔI TRƯ NG
(ENVIRONMENTAL RISK ASSESSMENT) .....................................................127
1. CÁC KHÁI NI M CƠ B N: ...........................................................................127
2. L CH S TÓM T T C A ðÁNH GIÁ R I RO MÔI TRƯ NG ....................128
3. PHÂN LO I ðÁNH GIÁ R I RO ..................................................................129
4. C P ð HAY B C ðÁNH GIÁ R I RO: ......................................................130
5. QUY TRÌNH T NG QUÁT V ðÁNH GIÁ R I RO MÔI TRƯ NG ............130
5.1. Xác ñ nh m i nguy h i ........................................................................................ 131
5.2. ðánh giá phơi nhi m .......................................................................................... 134
5.3. ðánh giá ñ ñ c hay phân tích li u- ph n ng (Dose – response Analysis)......... 138
5.4. Mô t ñ c trưng r i ro ........................................................................................ 140
5.5. Qu n lý r i ro (QLRR): ...................................................................................... 143
6. CÁC GI I H N C A ðÁNH GIÁ R I RO MÔI TRƯ NG:..........................145
CHƯƠNG 8: ðÁNH GIÁ CÔNG NGH ............................................................147
1. KHÁI NI M CÔNG NGH .............................................................................147
2. KHÁI NI M V ðÁNH GIÁ CÔNG NGH ...................................................147
2.1. Khái ni m ñánh giá công ngh ........................................................................... 147
2.2. Các khái ni m liên quan ñ n ñánh giá môi trư ng .............................................. 148
3. NGU N G C C A ðÁNH GIÁ CÔNG NGH ..............................................149
4. CÁC ð C TRƯNG C A ðÁNH GIÁ CÔNG NGH .....................................149
5. PH M VI ðÁNH GIÁ VÀ 2 M C TI P C N ENTA ...................................150
6. CÁC BÊN CÓ LIÊN QUAN TRONG ENTA ...................................................150
7. CÁC L I ÍCH C A ENTA .............................................................................151
vi
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
vii
8. QUI TRÌNH ðÁNH GIÁ CÔNG NGH MÔI TRƯ NG.................................152
8.1. Qui trình ñánh giá DICE 4 bư c ........................................................................ 152
8.2. Quan h gi a qui trình ñánh giá DICE và 5 bư c c a qui trình EnTA ................ 152
8.3. Chu n b ñánh giá .............................................................................................. 154
8.4. Bư c 1: Mô t công ngh ................................................................................... 154
8.5. Bư c 2: Xác ñ nh các ngu n tài nguyên, các yêu c u khác áp l c và tác ñ ng c a
công ngh .................................................................................................................. 157
8.6. Bư c 3: ðánh giá sơ b các tác ñ ng c a công ngh .......................................... 161
8.7. Bư c 4: So sánh các phương án công ngh ......................................................... 167
8.8. Bư c 5: Ra quy t ñ nh - Th ng nh t ý ki n và ñưa ra ki n ngh .......................... 169
8.9. Các ho t ñ ng sau ñánh giá: .............................................................................. 171
9. DANH M C CÁC TÁC ð NG MÔI TRƯ NG TI M TÀNG .......................172
9.1. Các tác ñ ng ñ n an toàn và s c kh e con ngư i ............................................... 172
9.2. Các tác ñ ng ñ n môi trư ng t nhiên ñ a phương .......................................... 173
9.3. Các thay ñ i môi trư ng toàn c u....................................................................... 174
Phát th i các khí làm suy gi m t ng Ozôn (Ozone Depletion Potential ...................... 174
9.4. Các tác ñ ng v s d ng tài nguyên ñ t .............................................................. 174
9.5. Các tác ñ ng văn hóa và xã h i .......................................................................... 175
CHƯƠNG 9: PHÂN TÍCH ðA TIÊU CHÍ ..........................................................176
1. KHÁI NI M VÀ ð C TRƯNG C A PHÂN TÍCH ðA TIÊU CHÍ .................176
1.1. Các khái ni m liên quan ..................................................................................... 176
1.2. Các ñ c tính k thu t c a MCA .......................................................................... 176
1.3. ð i tư ng phân tích: .......................................................................................... 176
1.4. Ưu ñi m chính c a MCA: .................................................................................. 177
1.5. Các gi i h n c a MCA: ...................................................................................... 177
2. QUI TRÌNH TH C HI N PHÂN TÍCH ðA TIÊU CHÍ ...................................177
2.1. Xác ñ nh nhi m v ñánh giá và ñưa ra các phương án chính sách hay gi i pháp s
phân tích. .................................................................................................................. 178
2.2. Xác ñ nh tiêu chí d a vào ñó các phương án s ñư c ñánh giá ........................... 179
2.3. Thu th p các d li u ñ nh lư ng và ñ nh tính ñ ñánh giá các phương án ........... 181
2.4. Cho ñi m các phương án d a vào tiêu chí b ng cách chu n hóa tiêu chí ............ 181
2.5. Gán tr ng s cho các tiêu chí và so sánh các phương án .................................... 182
2.6. Th c hi n phân tích nh y c m và rà soát l i k t lu n.......................................... 183
CHƯƠNG 10: NG D NG PHÂN TÍCH H TH NG TRONG CÁC H K
THU T ..................................................................................................................185
1. TÓM LƯ T V K THU T H TH NG (SYSTEM ENGINEERING) ........185
1.1. Khái ni m v k thu t h th ng:......................................................................... 185
1.2. Các giai ño n c a k thu t h th ng trong các d án l n ph c h p: ................. 186
2. QUI TRÌNH KHUNG THI T K H TH NG TH NGHI M X LÝ MÔI
TRƯ NG D A VÀO PHƯƠNG PHÁP LU N H TH NG .............................187
2.1. M c ñích xây d ng mô hình th nghi m x lý môi trư ng (pilot) ........................ 187
2.2. Các giai ño n xây d ng m t mô hình pilot c a m t h th ng x lý ô nhi m môi
trư ng ....................................................................................................................... 188
3. NGUYÊN LÝ ðI U KHI N VÀ ðI U CH NH ..............................................190
3.1. Khái ni m:.......................................................................................................... 190
3.2. ði u khi n .......................................................................................................... 191
vii
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
viii
3.3. ði u ch nh .......................................................................................................... 191
4. NG D NG PHÂN TÍCH H TH NG TRONG CÁC H TH NG S N XU T
............................................................................................................................192
4.1. Khái ni m v ti n trình s n xu t ......................................................................... 192
4.2. N i dung phân tích ti n trình s n xu t ................................................................ 192
4.3. ng d ng c a phân tích ti n trình s n xu t ........................................................ 193
CHƯƠNG 11: NH N TH C CÁC H SINH THÁI V I PHƯƠNG PHÁP
LU N H TH NG ...............................................................................................195
1. PHÁT TRI N C A KHÁI NI M H SINH THÁI ..........................................195
1.1. Khái ni m h sinh thái t nhiên .......................................................................... 196
1.2. Khái ni m h sinh thái nhân văn ........................................................................ 196
1.3. H sinh thái tích h p (ñô th công nghi p) .......................................................... 197
2. CÁC ð C TRƯNG CHUNG C A CÁC H SINH THÁI ..............................197
2.1. ð
2.2. ð
2.3. ð
2.4. ð
2.5. ð
c trưng v
c trưng v
c trưng v
c trưng v
c trưng v
c u trúc ......................................................................................... 197
ranh gi i h th ng – môi trư ng bên ngoài.................................... 201
ti n trình bi n ñ i trong các HST .................................................. 202
ñ ng thái c a h sinh thái ............................................................. 208
cơ c u c p b c và tương tác c n k ............................................... 215
3. PHÂN LO I CÁC H SINH THÁI ................................................................216
3.1. Phân b c s thay ñ i h sinh thái ....................................................................... 216
4. CÁC CÔNG C PHÂN TÍCH NG D NG TRONG CÁC H SINH THÁI ...217
4.1. Phân tích Ho t ñ ng – Khía c nh môi trư ng và tác ñ ng môi trư ng xác l p m c
tiêu qu n lý ñ i v i các h th ng môi trư ng:............................................................ 217
4.2. Phân tích ñư ng d n môi trư ng (Environmental Pathway Analysis) ................ 224
CHƯƠNG 12: NH N TH C CÁC H TH NG QU N LÝ B NG PHƯƠNG
PHÁP LU N H TH NG ...................................................................................228
1. H TH NG QU N LÝ VÀ CÁC Y U T C U THÀNH H TH NG..........228
2. NH NG ð C TRƯNG CHUNG C A CÁC H TH NG QU N LÝ ............229
2.1. C u trúc c a các h th ng qu n lý ...................................................................... 229
2.2. Ranh gi i gi a “h th ng và môi trư ng” .......................................................... 231
2.3. ð u vào - Ti n trình x lý – ñ u ra trong các h th ng qu n lý .......................... 232
2.4. ð ng thái c a các h th ng qu n lý .................................................................... 232
2.5. Cơ c u c p b c các t ch c qu n lý................................................................... 233
2.6. Tính tr i hay tính t p hư ng c a h th ng ......................................................... 234
3. NH NG NG D NG PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG TRONG CÁC
DOANH NGHI P ...............................................................................................234
3.1. Xác ñ nh m c tiêu qu n lý môi trư ng ................................................................ 234
3.2. Phân tích ti n trình s n xu t ñ th c hi n s n xu t s ch hơn .............................. 235
3.3. Phân tích ti n trình s n xu t ñ c i ti n thi t k s n ph m thân thi n môi trư ng.
................................................................................................................................. 236
3.4. Xác ñ nh ranh gi i, phân tích m t b ng ñ xác ñ nh các m i nguy h i trong ñánh
giá r i ro môi trư ng................................................................................................. 236
3.5. Phân tích các ti n trình h th ng ñ xây d ng hay c i ti n qui trình qu n lý ....... 236
3.6. L p b n ñ môi trư ng (Eco-mapping) cho công ty ............................................ 239
viii
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
1
Chương 1: PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG
KHOA H C V H TH NG
M C TIÊU H C T P:
1. Khái ni m v phân tích h th ng môi trư ng (environmental system analysis =
ESA).
2. Phân bi t cách ti p c n phân tích c ñi n và cách ti p c n phân tích h th ng
3. Phân lo i các h th ng.
4. Cơ s phương pháp lu n c a ti p c n h th ng: ñi u khi n h c (cybernetics) và
khoa h c h th ng (system science).
5. Ph m vi ng d ng c a lý thuy t h th ng.
6. Khái ni m h th ng và các khái ni m cơ b n liên quan.
--~~oOo~~--
1. KHÁI NI M V PHÂN TÍCH H TH NG MÔI TRƯ NG
(ENVIRONMENTAL SYSTEM ANALYSIS = ESA)
Nh ng v n ñ môi trư ng ngày nay không gi ng nh ng v n ñ ñ t ra gi a
th k th 19, lúc mà các nhà khoa h c còn ñang nghiên c u v sinh thái h c, nghiên
c u các h sinh thái t nhiên, m i quan h gi a các qu n th sinh v t (ñ ng th c v t =
“sinh”) v i môi trư ng s ng c a chúng (môi trư ng sinh - ñ a – lý-hóa = “thái).
Các v n ñ môi trư ng ngày nay bi n ñ i theo quá trình phát tri n kinh t , s n
xu t và do chính ho t ñ ng c a con ngư i gây ra: ô nhi m do s n xu t công nghi p,
do ch t th i công nghi p, sinh ho t, y t . . . ch không d ng l i các nhi u lo n thiên
nhiên như l t l i, h n hán, mưa ñá. . . . . Nh ng v n ñ môi trư ng phát sinh ngày nay
ch y u xu t phát t ho t ñ ng c a con ngư i nghĩa là do m i quan h tương tác
ph c h p gi a h th ng xã h i trong ñó gi vai trò quan tr ng nh t là các h th ng s n
xu t v i h sinh thái t nhiên.
Các h th ng môi trư ng trong th c t Vi t nam có th nh n bi t trong 10
nhóm:
1. Các khu B o t n thiên nhiên, khu du l ch sinh thái, Vư n qu c gia (Các HST
R ng)
2. Các khu v c nông nghi p, trang tr i, vư n cây ăn trái, công nghi p (HST Nông
nghi p)
3. Các h sinh thái ñ t ng p nư c (r ng ng p m n, r ng tràm U minh, các ñ m
phá ven bi n)
4. Các khu v c ñ m nuôi tôm, làng cá bè trên sông, trên h ñ p th y l i, th y
ñi n (HST ao h )
5. Các khu v c ven bi n (coastal zone), bi n ñ o (HST ven b bi n, bi n).
6. Các doanh nghi p s n xu t công nghi p (các ngành khác nhau)
7. Các khu công nghi p, khu ch xu t (t p h p nhi u doanh nghi p).
8. Các c ng bi n, c ng hàng không, kho bãi.
9. Các b nh vi n
10. Các khu ñô th dân cư và h n h p (HST ñô th )
Các ñ i tư ng c n qu n lý môi trư ng nói trên là các h th ng ph c h p c a
các thành ph n t nhiên, xã h i, k thu t công ngh (tùy theo m c ñ khác nhau).
1
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
2
Vì v y, ñ nh n th c và qu n lý nh m phát tri n b n v ng, tìm ra nguyên nhân
gây ô nhi m ñ ngăn ch n, n m v ng m i quan h tương tác gi a các thành ph n
trong h th ng, c n thi t ph i ti p c n các v n ñ môi trư ng (qui ho ch, qu n lý, d
báo, kh c ph c, ngăn ng a. . .) theo phương pháp lu n c a khoa h c h th ng (system
science), th c hi n phân tích các h th ng môi trư ng (ESA).
Qua ñó, có th nh n th c là ESA là s v n d ng tư duy h th ng ñ hi u bi t
sâu s c có tính h th ng v nh ng ho t ñ ng c a con ngư i tác ñ ng ñ n môi trư ng
t nhiên, t ñó ñưa ra ñư c các gi i pháp h u hi u nh m ngăn ch n các nguy cơ làm
suy thoái môi trư ng t nhiên, ñ ng th i làm cho xã h i ngày càng phát tri n theo
hư ng b n v ng.
Khoa h c h th ng, ñi u khi n h c ñã ñư c phát tri n t cu i th k 19 và có
tác d ng r t l n lao trong quá trình phát tri n các ngành khoa h c, ñ c bi t là khoa h c
truy n thông, máy tính, y khoa, sinh h c và qu n lý kinh t .
Ngày nay, phân tích h th ng (system analysis) là m t trong nh ng môn h c cơ
s c a h u h t các ngành h c. Nó trang b cho ngư i h c tư duy h th ng ñ gi i quy t
nh ng v n ñ riêng c a t ng ngành mà ñ i tư ng nghiên c u là các “h th ng”. Phân
tích ñ hi u h th ng, c i ti n nó ho c thi t k h th ng m i nh m làm cho các h
th ng ho t ñ ng h u hi u ph c v l i ích c a con ngư i. Phân tích h th ng môi
trư ng là s v n d ng tư duy h th ng vào lĩnh v c môi trư ng – tài nguyên.
ð ti p thu, ngư i h c ph i h c theo cách hi u và áp d ng vào các ñ i tư ng nghiên
c u khác nhau, “không thu c lòng”. M c tiêu chính c a môn h c là:
(1) Trang b các khái ni m (concepts) và nguyên lý (principles) nh n th c các lo i
h th ng môi trư ng, v n d ng vào th c ti n ngành ngh cũng như cu c s ng
ñ i thư ng các khái ni m và nguyên lý ñó s giúp ngư i h c trang b tư duy và
phương pháp lu n h th ng.
(2) Rèn luy n cho ngư i h c 6 k năng h c t p: m r ng ki n th c b ng cách tìm
ki m trên internet các bài vi t, báo cáo minh h a các v n ñ ñ t ra c a môn
h c, hi u bi t khái ni m, nguyên lý, bi t áp d ng vào th c ti n, bi t phân tích,
t ng h p và ñánh giá ng d ng trong ngành môi trư ng.
(3) Th c hành các công c phân tích h th ng t ng quát và phân tích h th ng môi
trư ng như: Phân tích SWOT, Phân tích nguyên nhân h qu , ðánh giá tác
ñ ng môi trư ng (EIA = Envieonmental Impacts Assessment); ðánh giá vòng
ñ i s n ph m (LCA = Life cycle Assessment); Phân tích lu ng v t ch t
(Material Flow analysis = MFA hay SFA = Substance Flow analysis); ðánh giá
r i ro môi trư ng (Environmental Risk Assessment = ERA), phân tích ña tiêu
chí (Multi Criteria Analysis)…..; áp d ng vào các trư ng h p nghiên c u (case
study) thích h p v nh m cũng c nh n th c v tư duy h th ng trong lĩnh v c
môi trư ng.
1.1. Lĩnh v c nghiên c u c a phân tích h th ng môi trư ng
Trên cơ s nhìn nh n h sinh thái ñô th theo quan ñi m tích h p (bao g m h t
nhiên, h k thu t công ngh và h xã h i), các nghiên c u trong phân tích h th ng
môi trư ng liên quan ñ n các lĩnh v c:
• ðánh giá h qu ñ i v i môi trư ng “t nhiên” c a các thành ph n s n xu t
k thu t, thành ph n xã h i.
2
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
3
• ESA ñ t tr ng tâm vào vi c phát tri n, s d ng và ñánh giá các phương pháp
và công c dùng trong vi c ñánh giá các tác ñ ng môi trư ng c a các h
th ng k thu t .
• Nghiên c u vai trò c a các phương pháp này trong vi c ra quy t ñ nh, qu n
lý và giao ti p .
• Nghiên c u các m i quan h gi a các công c khác nhau (s khác bi t, tương
t , các b d ki n chia x , lu ng thông tin gi a các công c ..).
Hi n nay, ñánh giá vòng ñ i (LCA) và các công c liên quan, các ch s b n v ng,
ñánh giá công ngh môi trư ng và ñánh giá môi trư ng c a t ch c các phương
pháp ñư c nghiên c u.
Các lĩnh v c nghiên c u có th mô t trong hình 1.1 và 1.2, các ví d v công
c ñư c dùng, (h p gi a) và các ví d v các d án ch d n vai trò c a chúng trong
qu n lý và ra quy t ñ nh. Trong h p th ba, các lĩnh v c công ngh khác nhau, trong
ñó, các nghiên c u ñi n hình ñư c th c hi n ñư c li t kê ra.
Các phương pháp và công c và s d ng chúng là tiêu ñi m chính trong nghiên
c u. Ap d ng chúng trong m t ph m vi r ng các lĩnh v c công ngh s tăng kh năng
áp d ng chung. ð r ng ñó trong các lĩnh v c công ngh bao trùm kêu g i s h p tác
v i chuyên gia công ngh trong nhi u lĩnh v c khác nhau cũng như huy ñ ng năng l c
trong nhóm t các lĩnh v c khác nhau.
Hình 1. 1: Ph m vi quan tâm c a phân tích h th ng môi trư ng (h k thu t – h xã h i và
h t nhiên) (ngu n: tư li u internet).
Các h th ng MT:
+ Khu du l ch
+ Các doanh nghi p
+ Các ñ a phương
(huy n, xã)
+ Các b nh vi n
+ Các C ng
+ Các khu Công nghi p
+ Các c m công nghi p
Phương pháp và công c
+ ðánh giá vòng ñ i (LCA)
+ ðánh giá r i ro môi trư ng (ERA)
+ ðánh giá công ngh MT (EnTA)
+ ðánh giá môi trư ng c a t ch c
(EAO) . . . . . . . . . . . . Vai trò c a các công c :
+ LCA và ra quy t ñ nh
+ MCA và ñánh giá trong th c t
+ H p công c ESA
+ Phân tích tác ñ ng môi trư ng
c a s n ph m, h at ñ ng. . .
Hình 1. 2: Ph m vi nghiên c u c a phân tích h th ng môi trư ng (phương pháp và công c
cho các ngành công nghi p tương ng) (ngu n: tư li u internet)
1.2. Nghiên c u phân tích h th ng môi trư ng trong tương lai
M t s cơ quan nghiên c u ñã xác ñ nh m t vài ñ nh hư ng nghiên c u ESA trong
ñ u th k 21 như sau:
3
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
4
1) Nghiên c u phát tri n phương pháp lu n c a “ðánh giá vòng ñ i s n ph m”
(LCA), s d ng LCA trong các ngành công nghi p khác nhau và nghiên c u các ñi n
hình (case study) nh m xác ñ nh s r i ro c a tác ñ ng môi trư ng gây ra b i s n xu t,
tiêu th s n ph m, ki m soát các lu ng năng lư ng và v t ch t. Chi n lư c nghiên c u
bao g m:
+ M r ng ph m vi nghiên c u các công c ESA, bao g m hai quan ñi m:
-
“Công c nhìn t bên trong” nghĩa là ñánh giá s phát tri n và s d ng các
phương pháp và công c ñánh giá môi trư ng cho nhi u h th ng k thu t công
ngh khác nhau t xây d ng, xã h i ñô th ñ n các h th ng cung c p năng
lư ng. . .
-
“Công c nhìn t bên ngoài” nghĩa là các công c và phương pháp môi trư ng
ñư c dùng trong vi c ra quy t ñ nh và h c t p b i các thành ph n khác nhau
trong xã h i.
Th hi n hai quan ñi m ñó trong các hư ng nghiên c u c th như sau:
+ ðánh giá công ngh môi trư ng.(Environmental Technology Assessment)
+ Nghiên c u các ch th b n v ng”Sustainability Indicators” và các h th ng thông
tin v s b n v ng (sustainability information systems)
+ Các h th ng thông tin môi trư ng (Environmental Information Systems)
+ Phương pháp lu n ñánh giá chu trình s n ph m LCA (LCA methodology), ñ c bi t là
ñ i v i các ch t ñ c v n chưa ñư c nghiên c u.
+ ðánh giá môi trư ng c a t ch c (Environmental Assessment of Organising
(EAO))ñ xem xét nh hư ng c a t ch c ñ n tác ñ ng môi trư ng. M c ñích c a
EAO là ño các s khác bi t môi trư ng gi a các cách khác nhau c a các t ch c, và
ñ ñưa ra s hi u bi t v nguyên nhân t ch c gây ra s bi n thiên trong tác ñ ng môi
trư ng tương t như tác ñ ng c a các h th ng k thu t.
+ ðánh giá th c t c a LCA “Evaluation of LCA practice”trong m t s công ty ñã b t
ñ u các d án qu n lý s n xu t s ch hơn (CPM project) và kh năng m r ng các
chương trình “Chính sách s n ph m t ng h p (IPP = Integrated Product Programme)
Nh ng ñi u lưu ý trong nghiên c u ESA:
+ Nghiên c u hư ng v ngư i s d ng và ngư i hành ñ ng
ESA ñư c hư ng v s bi u th , ñánh giá và th c hi n các ño ñ c ñ tìm cách
gi m tác ñ ng môi trư ng. ði u ñó g i r ng ESA ch p nh n s hi n di n c a nh ng
ngư i trong cu c, con ngư i và các t ch c v i kh năng th c hi n các ño ñ c ñó.
Các nghiên c u h th ng môi trư ng (các trư ng h p mà phương pháp ESA
ñư c áp d ng) ñư c hư ng d n v i m c ñích cung c p thông tin v tác ñ ng môi
trư ng và h tr các quy t ñ nh liên quan ñ n các ño ñ c nh m gi m hay gi i h n tác
ñ ng môi trư ng.
ð ñ t ñư c ñi u ñó, giai ño n hình thành v n ñ trong nghiên c u ESA là r t
quan tr ng thông qua b i t m quan tr ng c a các câu h i rõ ràng, chính xác và các
ranh gi i h th ng thích h p trong ñ tài nghiên c u.
ð nh hư ng ñ n ngư i s d ng c a nghiên c u ESA g i ý r ng vi c ch n l a
phương pháp và công c cho phân tích h th ng thay ñ i t trư ng h p này ñ n
trư ng h p khác. Quan ñi m ngư i s d ng cũng g i r ng ng d ng c a công c ESA
4
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
5
thư ng ñư c th c hi n dư i hình th c có s tham gia. Vì v y các ñ tài/d án c n
ñư c th c hi n trong s h p tác ch t ch v i các ngư i trong cu c có liên quan.
Các cơ s th c nghi m cho ESA
• Cơ s th c nghi m c a nghiên c u có th là tr c ti p (ph ng v n, phân tích văn
b n, ño lư ng) cũng như gián ti p (dùng d li u hi n có).
• D li u bao g m d li u v các h th ng v t lý (k thu t và t nhiên) cũng như h
th ng xã h i.
• Các nghiên c u ñi n hình (case study) r t quan tr ng và gi nhi u vai trò trong
ESA, chúng bao g m các l a ch n k thu t hay bao g m s bi u th các kh năng
c i thi n trong m t h th ng k thu t.
• Các nghiên c u ñi n hình cũng gi m t vai trò trong phát tri n phương pháp lu n.
M t m t, s hình thành khái ni m và các công c ñư c kh o sát trong các nghiên
c u ñi n hình. M t khác, các kinh nghi m t các nghiên c u ñi n hình có th hình
thành nh ng cơ s ñ khái quát hóa. Vì lý do ñó, ESA th c hi n các hư ng nghiên
c u ñ áp d ng các công c h th ng môi trư ng cho nhi u công ngh khác nhau.
1.3. Vì sao ph i
môi trư ng
ng d ng cách ti p c n phân tích h th ng trong ngành
Theo nghĩa thông thư ng, "môi trư ng là m t t p h p (aggregate) các v t th
(things), hoàn c nh (conditions) và nh hư ng (influences) bao quanh m t ñ i tư ng
nào ñó". (The random House College dictionary - USA). Lu t B o v Môi trư ng c a
Vi t nam, 1993 ñ nh nghĩa "Môi trư ng bao g m các y u t t nhiên và y u t v t
ch t nhân t o, quan h m t thi t v i nhau, bao quanh con ngư i, có nh hư ng tr c
ti p t i ñ i s ng, s n xu t, s t n t i và phát tri n c a con ngư i và thiên nhiên"
Theo các ñ nh nghĩa trên, khoa h c và k thu t v môi trư ng có liên quan ñ n
ñ i tư ng nghiên c u là các h sinh thái t n t i trên ñ a c u. ð nh n th c nh ng v n
ñ môi trư ng c n ph i ñ t trong b i c nh phân tích h th ng các h sinh thái-nhân
văn (h t nhiên và h xã h i), vì có như v y chúng ta m i nh n th c ñ y ñ các ph n
t c a các y u t môi trư ng, các ph n t c a các h sinh v t, s liên h và tương tác
nhau gi a chúng, ñ ng thái (s thay ñ i) c a toàn b h th ng, t ñó m i có th ñưa ra
các gi i pháp ñi u khi n, x lý, qu n lý các h sinh thái m t cách ñúng ñ n theo
hư ng b n v ng, ph c v cho m c tiêu phát tri n c a loài ngư i.
Bên c nh ñó, v n ñ môi trư ng ngày nay phát sinh ch y u do các ho t ñ ng
s n xu t kinh t k thu t thông qua các h th ng s n xu t và s phát tri n h th ng xã
h i làm phát sinh ch t th i. Vì v y, v n ñ môi trư ng không còn h n ch trong h
sinh thái t nhiên mà liên quan ñ n h th ng ph c h p: k thu t – xã h i – t nhiên,
ñòi h i các gi i pháp liên ngành. Vì th mu n nh n th c và gi i quy t có hi u qu v n
ñ môi trư ng b t bu c ph i ti p c n b ng phương pháp lu n h th ng.
Thêm vào ñó, trong ngành môi trư ng, ngư i nghiên c u ph i ti p c n nhi u ti n
trình và th c th dư i d ng các h th ng ph c h p:
• ðánh giá tác ñ ng môi trư ng c a m t d án trong các ngành công nghi p, các
quá trình s n xu t, các r i ro môi trư ng có th phát sinh trong m t khu v c,
m t nhà máy. . .các ñ i tư ng nghiên c u này là các h th ng k thu t ph c
h p. Không ti p c n theo quan ñi m h th ng thì r t khó nh n th c và th c
hi n vi c ñánh giá tác ñ ng môi trư ng.
5
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
6
• Thi t k các ti n trình x lý ô nhi m (nư c, không khí, ch t th i r n…) bao
g m nhi u công ño n không thu n nh t như lý (nghi n, ñ t. ..), hóa (hòa tan,
kh . . .), sinh (s d ng vi sinh), xây d ng các h th ng x lý nư c th i. ..
• Xây d ng các h th ng qu n lý môi trư ng trong m t doanh nghi p, n m
trong h th ng qu n lý doanh nghi p.
• Qu n lý môi trư ng vùng, t nh thành, qu n huy n, là các h sinh thái ñô th
ph c t p, nhi u thành ph n không thu n nh t.
• Qu n lý các khu b o t n thiên nhiên, các khu du l ch sinh thái là các h sinh
thái ph c h p, không thu n nh t.
• Xây d ng các h th ng thông tin qu n lý môi trư ng b ng h th ng thông tin
ñ a lý ho c các h th ng thông tin qu n lý.
V i các h th ng ph c h p nói trên, ñ nh n th c và gi i quy t v n ñ , không th
ti p c n b ng phương pháp phân tích truy n th ng, ngư i cán b môi trư ng b t bu t
ph i s d ng phương pháp ti p c n phân tích h th ng.
2. PHÂN BI T CÁCH TI P C N PHÂN TÍCH C
TI P C N PHÂN TÍCH H TH NG
ðI N VÀ CÁCH
2.1. Các ti p c n phân tích c ñi n (analytic approach)
Nghiên c u HT b ng cách chia nh m t h th ng thành các ph n t cơ b n
nh m m c ñích nghiên c u chi ti t và nh n bi t các ki u tương tác hi n h u gi a
các ph n t . B ng cách thay ñ i m t bi n s trong m t th i gian, phương pháp này c
g ng rút ra các quy lu t chung có th cho phép ngư i ta d báo tính ch t c a h th ng
dư i nh ng ñi u ki n khác nhau. ð có th d báo, áp d ng các quy lu t c ng tính
ch t c a các ph n t cơ b n. ðó là trư ng h p c a các h th ng thu n nh t, chúng
bao g m các ph n t gi ng nhau và s tương tác gi a chúng v i nhau y u. Các quy
lu t th ng kê ñư c áp d ng cho phép ngư i ta nh n th c t p tính c a các ph c h p
ñám ñông không có t ch c.
Cách ti p c n này thư ng áp d ng trong các lĩnh v c v t lý, hóa h c như các nghiên
c u v cơ h c, c u t o các nguyên t , phân t , dung d ch. . .
2.2. Cách ti p c n phân tích h th ng
Các quy lu t c ng các tính ch t cơ b n không áp d ng ñư c cho các h th ng
ph c h p cao, bao g m m t s lư ng l n các ph n t ña d ng, nhi u ki u, liên h v i
nhau b i s tương tác m nh m .
Các h th ng này ph i ñư c áp d ng b ng các phương pháp m i c a cách ti p
c n phân tích h th ng. M c ñích c a phương pháp m i là xem xét h th ng trong
t ng th và ñ ng thái riêng c a nó.
Thông qua mô ph ng, ngư i ta có th tái hi n h th ng và quan sát trong th i
gian th c các tác ñ ng c a các lo i tương tác gi a các ph n t c a nó. S nghiên c u
t p tính này theo th i gian ñ xác ñ nh các quy lu t có th ñi u ch nh h th ng ñó hay
h th ng thi t k các h th ng khác.
6
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
7
Tuy nhiên, dù phân bi t gi a hai cách ti p c n, c n nh n th c r ng hai phương
pháp có tính ch t b sung cho nhau. Trong nghiên c u khoa h c hay th c ti n, chúng
ta ñ u ph i v n d ng c hai cách ti p c n tùy theo ñ i tư ng và m c ñích nghiên c u.
B ng 1. 1: So sánh cách ti p c n phân tích truy n th ng và cách ti p c n h th ng
Cách ti p c n phân tích truy n th ng Cách ti p c n phân tích h th ng Analytic Approach
Systemic Approach
- Phân l p Ht thành ph n t và t p
- H p nh t ph n t và t p trung vào s
trung nghiên c u ph n t
tương tác gi a các ph n t
- Nghiên c u tính ch t c a s tương
- NC tác ñ ng c a s tương tác
tác
- Nh n m nh s chính xác c a các
- Nh n m nh t m nhìn t ng th
chi ti t
- Thay ñ i m t bi n s theo th i gian - Thay ñ i ñ ng th i nhi u nhóm bi n
s
- Duy trì s ñ c l p các ph n t
- Tích h p theo th i gian và s không
trong su t th i gian; Hi n tư ng
th l p l i.
ñư c quan sát có th l p l i.
- Các lu n c thông qua s so sánh t p
- Các lu n c d a trên các phương
pháp ch ng minh thí nghi m trong
tính c a mô hình v i hi n th c.
ph m vi m t lý thuy t
- S d ng s chính xác và các mô
- S d ng các mô hình chưa ñ ñ chính
hình chi ti t kém h u d ng trong
xác ñ làm cơ s tri th c nhưng r t
ñi u hành th c t (ví d , các mô
h u d ng cho các quy t ñ nh và hành
hình kinh t )
ñ ng.
- Có m t cách ti p c n hi u qu khi các
- Có m t cách ti p c n hi u qu khi
các tương tác là tuy n tính và y u.
tương tác là phi tuy n tính và m nh.
- D n ñ n s giáo d c chuyên sâu
- D n ñ n s giáo d c liên ngành
theo ngành
- D n ñ n hành ñ ng ñư c s p x p
- D n ñ n hành ñ ng theo m c ñích
theo chi ti t
- Chi m lĩnh ki n th c chi ti t nhưng - Chi m lĩnh ki n th c theo các m c
tính m c ñích th p
ñích, các chi ti t mơ nh t (fuzzy
details)
3. PHÂN LO I CÁC H TH NG
3.1. Các ki u h th ng t ng quát
Có nhi u ki u h th ng, trong cu c s ng hàng ngày chúng ta ti p xúc ho c là
các h th ng ho c các thành ph n c a các h th ng. S x p lo i các h th ng s giúp
chúng ta nh n bi t và phân tích d hơn.
Phân lo i t ng quát có th chia t ng quát thành ba lo i h th ng:
a. Các h th ng t nhiên
Các h th ng t nhiên hi n di n trong t nhiên và hình thành b i thiên nhiên.
Các h th ng này l n và ph c v cho m c ñích c a chính nó.
7
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
8
ð thu n ti n, có th chia các h th ng t nhiên thành 2 nhóm ph : Các h th ng v t
lý và các h th ng s ng (physical systems and living systems).
Các h th ng v t lý bao g m các ví d r t ña d ng:
1. Các h th ng vũ tr : h m t tr i,
2. Các h th ng ñ a lý: Ht sông ngòi, núi non. .
3. Các h th ng phân t : các t ch c ph c t p c a nguyên t . . .
4. Các h th ng v t lý thư ng ñư c quan tâm nghiên c u vì chúng ta mu n s a
ñ i chúng ñ ph c v l i ích con ngư i. Chúng ta cũng phát tri n các h th ng
nhân t o, bao g m c các h th ng máy tính, th c hi n tương tác hài hóa v i
các h th ng v t lý. Thư ng chúng ta c g ng mô hình hóa các h th ng v t lý
ñ có th hi u ñư c chúng m t cách hoàn toàn.
Các h th ng s ng bao g m vô s các ñ ng th c v t quanh chúng ta. Các tính ch t và
ñ c trưng c a các HT s ng quen thu c có th giúp gi i thích và hi u bi t t t hơn các
h th ng nhân t o.
b. Các h th ng nhân t o
bao g m
1. Các h th ng xã h i: các t ch c, h i ñoàn
2. M t sưu t p các ý tư ng ñư c trau chu t, t ch c (lu n án, bài phát bi u. . .).
3. Các h th ng giao thông: m ng xa l , kênh ñào..
4. Các h th ng truy n thông: ñi n tho i, telex…
5. Các h th ng ch t o: xư ng, dây chuy n
6. Các h th ng tài chính: k toán, ki m toán. . .
c. Các h th ng t ñ ng (Automated systems)
Các h th ng t ñ ng là các h th ng nhân t o có tương tác hay ki m soát b i
m t hay nhi u máy tính. Chúng ta có th phân bi t nhi u lo i h th ng t ñ ng, nhưng
chúng thư ng có các thành ph n chung:
1. Thi t b c ng (B vi x lý CPU, ñĩa c ng, màn hình, máy in….).
2. Ph n m m máy tính: các chương trình h th ng như các h ñi u hành, HT cơ s d
li u…
3. Con ngư i ñi u hành h th ng, cung c o ñ u vào và nh n ñ u ra và nh ng ngư i
th c hi n các ho t ñ ng x lý th công trong m t h th ng.
4. D li u: là thông tin mà h th ng nh trong m t th i kỳ.
5. Các qui trình: các ch d n và chính sách chính th c cho ñi u hành h th ng.
M t cách phân lo i các h th ng t ñ ng là d a trên ng d ng. Tuy nhiên, v m t k
thu t, vi c phân tích, mô hình hóa, thi t k và th c hi n các h th ng t ñ ng thư ng
gi ng nhau, không liên quan ñ n ng d ng.
Cách phân lo i thư ng như sau:
1. H th ng x lý theo kh i: trong ñó, thông tin thư ng ñư c truy c p d a trên cơ
s chu i liên ti p, nghĩa là máy tính ñ c thông qua các dòng tin trong cơ s d
li u c a nó, x lý và c p nh t các dòng tin này ñ th c hi n m t vài tác v .
2. Các h th ng tr c tuy n: nh n ñ u vào tr c ti p t nơi mà nó ñư c t o ra. Trong
ñó, các ñ u ra hay k t qu tính toán ñư c hoàn tr cho nơi nó ñư c yêu c u.
8
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
9
3. Các h th ng th i gian th c: nó ki m soát m t môi trư ng b ng cách nh n d
li u, x lý chúng và hoàn tr k t qu ñ tác ñ ng l i môi trư ng m t cách nhanh
chóng, h u hi u vào cùng m t th i ñi m.
4. Các h th ng h tr ra quy t ñ nh:
Là các h th ng không t nó ra quy t ñ nh nhưng nó giúp các nhà qu n lý trong
m t t ch c ra các quy t ñ nh h p lý v nhi u m t trong quá trình ñi u hành. Các h
th ng này là các h th ng không t v n hành, nó ñư c dùng khi c n.
5. Các h th ng d a trên cơ s tri th c cơ s (Knowledge-based systems)
Là các h th ng giúp hình thành các chương trình h tr con ngư i trong vi c th c
hi n các nhi m v khác nhau.
3.2. Phân lo i theo ñ c ñi m c a m i liên h
quanh.
v i môi trư ng chung
- H th ng tuy t ñ i kín: M t h th ng ñóng không tương tác v i hoàn c nh c a nó,
ho c khi chúng ta không xác ñ nh và không nghiên c u m i quan h v i môi trư ng
bên ngoài. Trên th c t , lo i h th ng này không t n t i.
- H th ng tương ñ i m hay t do tương ñ i là các h th ng khi ta nghiên c u, chúng
ta ñ nh nghĩa m t s ñ i lư ng nh p và xu t xác ñ nh.
- H th ng m là h th ng tác ñ ng tích c c v i môi trư ng bên ngoài. Trong nh ng
ñi u ki n nh t ñ nh, h th ng m có th ñ t ñư c tr ng thái cân b ng ñ ng v i môi
trư ng, là tr ng thái mà trong ñó c u trúc hay các ñ c trưng c u trúc quan tr ng nh t
c a nó không thay ñ i trong khi h th ng v n th c hi n trao ñ i thư ng xuyên v i môi
trư ng. Khi phân tích h th ng m , chúng ta s xem xét t t c các nh hư ng ph c t p
c a môi trư ng chung quanh ñ n h th ng và ngư c l i. Các h sinh thái là các h
th ng m tương ñ i. Các h th ng kinh t xã h i ñư c xem là các h th ng m , vì
quan h c a chúng v i môi trư ng có giá tr quan tr ng b t nh t khi mô hình hóa. H
th ng m là h th ng có s tương tác v i môi trư ng, môi trư ng ñó thư ng là m t h
th ng l n hơn.
3.3. Phân lo i các h th ng theo ngành khoa h c:
A. Các h th ng khoa h c tr u tư ng và h th ng c th
Ví d : t p h p các khái ni m ñ i s và lu n lý trong ngành nghiên c u: ñi u khi n h c
lý thuy t.
H th ng tr u tư ng bao g m nh ng ý ki n hay khái ni m. H th ng c th bao g m
nh ng b ph n v t ch t. M t công th c toán là m t h th ng tr u tư ng. Nh ng h
th ng xã h i bao g m c hai d ng tr u tư ng và c th . Ví d t ch c kinh doanh v a
có nh ng tài nguyên v t ch t v a có nh ng tri t lý kinh doanh, m c ñích và chính
sách...
B. Các h th ng xã h i:
Ví d : t p th sv m t năm nào ñó, dân cư m t thành ph ñư c nghiên c u trong xã h i
h c.
C. Các h th ng sinh h c
Ví d : h th n kinh c a ngư i, h th ng m ch th c v t, qu n th r ng, các h th ng
sinh thái... trong ngành sinh ñi u khi n h c (bio - cybernetic). (không l m v i ph ng
9
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
10
sinh h c bionika là ngành nghiên c u kh năng ng d ng các nguyên lý ho t ñ ng c a
cơ th s ng vào k thu t (ph ng sinh h c y khoa)
D. Các h th ng k thu t: Ví d các b x lý, máy ñi n toán, các b ñi u khi n,
robot dây chuy n s n xu t t ñ ng trong ngành t ñ ng hóa (robotic), các ngành
công ngh -k thu t.
E. Các h h n h p như con ngư i + máy trong các h th ng ñi u khi n dây chuy n
s n xu t bán t ñ ng, h sinh thái nhân văn....trong ngành ðKH ng d ng.
4. CƠ S KHOA H C C A PHƯƠNG PHÁP LU N H TH NG:
ðI U KHI N H C (CYBERNETICS) VÀ KHOA H C H TH NG
(SYSTEM SCIENCE)
Trong khoa h c t nhiên hay trong khoa h c xã h i, ñ i tư ng nghiên c u có
nhi u d ng:
1) là các ti n trình hay quá trình: như ti n trình tuy n sinh ñ i h c (b t ñ u t
n p ñơn thi ñ n khi có k t qu trúng tuy n ho c không); ti n trình sinh s n (b t
ñ u t giao ph i ñ n khi sinh ñ ); ti n trình x lý nư c th i (b t ñ u t nư c
th i ra do s n xu t và sinh ho t ñ n khi nư c th i ra ñã qua x lý). . .
2) là các th c th , ñ i tư ng: như các doanh nghi p, các cơ th sinh v t, các
thi t b ñi n t , các ngôi nhà, các qu c gia, m t hành tinh, và cũng có th là các
phương trình toán, m t h phương trình. . .
Các ñ i tư ng này trong nhi u lĩnh v c khác nhau nhưng có chung nh ng bi u
hi n:
ð u vào
H th ng (có t ch c)
ð u ra
- Các th c th , ñ i tư ng, các tri n trình có th là có trong t nhiên hay do con ngư i
t o l p ra ñ th c hi n m t nhi m v nào ñó v i m c ñích ph c v cho l i ích c a
con ngư i.
- Có cơ c u t ch c hay s p x p (structure), ñư c c u thành t nhi u ph n t hay
ph n t (components - còn g i là ph n t ) và có m t ranh gi i có th phân bi t
v i chung quanh.
- Gi a các ph n t c a "hi n tư ng, quá trình hay th c th , ñ i tư ng" có s liên l c,
n i k t hay trao ñ i thông qua các lu ng thông tin - tín hi u.
- Có s trao ñ i thông qua các thông tin - tín hi u gi a “các ph n t thu c hi n
tư ng, quá trình hay th c th , ñ i tư ng” v i “môi trư ng bên ngoài”, là t p h p
các y u t có nh hư ng ñ n s t n t i và phát tri n c a “hi n tư ng, quá trình hay
th c th , ñ i tư ng” ñó.
- Trong quá trình phát tri n theo th i gian, các “hi n tư ng, quá trình hay th c th ,
ñ i tư ng” có bi u hi n s v n ñ ng, bi n ñ i theo th i gian(có ñ ng thái dynamic) và ho t ñ ng c a các hi n tư ng, quá trình hay th c th , ñ i tư ng ñó
luôn có m c ñích.
Có th ñưa ra vài ví d ñ minh ho nh n ñ nh trên ñây:
Ví d 1) Khu r ng là m t h sinh thái
10
Giáo trình phân tích h th ng môi trư ng – Ch ðình Lý
- Xem thêm -