超越目標6.3：以一種系統(tǒng)分析方法來重新審視資源匱乏世界中的可持續(xù)發(fā)展目標

Qiong Zhng, Christine Prouty, Julie B. Zimmermn, Jmes R. Mihelcic,*

aUniversity of South Florida, Tampa, FL 33620, USA

bYale University, New Haven, CT 06520, USA

超越目標6.3：以一種系統(tǒng)分析方法來重新審視資源匱乏世界中的可持續(xù)發(fā)展目標

Qiong Zhanga, Christine Proutya, Julie B. Zimmermanb, James R. Mihelcica,*

aUniversity of South Florida, Tampa, FL 33620, USA

bYale University, New Haven, CT 06520, USA

a r t i c l e i n f o

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Received 22 May 2016

Revised 5 September 2016

Accepted 4 November 2016

Available online 12 December 2016

系統(tǒng)思考

衛(wèi)生設施

環(huán)境保護

性別

資源回收

因果關(guān)系圖

可持續(xù)性

《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》概述了17個獨立的可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)，用于指導世界范圍內(nèi)包括工程、科研、政策和發(fā)展在內(nèi)的大量專業(yè)學科的實踐。SDGs致力于減少貧困、饑餓和疾病，同時致力于改善性別歧視、環(huán)境惡化以及水和衛(wèi)生設施匱乏的現(xiàn)狀。但是，如果我們采取傳統(tǒng)的簡化方法研究和優(yōu)化其中的單一目標，很可能由于在實現(xiàn)其他目標時帶來的意外后果，而導致在技術(shù)、政策或管理層面的失敗。本研究采用系統(tǒng)分析方法研究SDGs之間的動態(tài)機理，識別個體目標之間的協(xié)同或拮抗作用，構(gòu)建了一個概念系統(tǒng)模型來說明SDGs之間的因果聯(lián)系，利用了通用系統(tǒng)基模來檢驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確定了杠桿節(jié)點來有效控制系統(tǒng)中的預期變化并最小化非預期變化。SDGs之間相互作用的結(jié)構(gòu)反映了系統(tǒng)行為的三種基模：強化成長、成長上限和成長與投資不足。由概念模型確定的杠桿節(jié)點包括：性別平等、水和衛(wèi)生設施的可持續(xù)管理、可替代資源、可持續(xù)生活標準和全球伙伴關(guān)系。這種對SDGs的概念系統(tǒng)分析能夠加深發(fā)展社區(qū)對資源管理、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和氣候變化相關(guān)項目帶來的潛在協(xié)同效應的理解。通過把項目間的影響和反饋與經(jīng)濟收益、婦女平權(quán)和教育平等聯(lián)系起來，利益相關(guān)者可以意識到可從整體上改善全球眾多貧困群體的生活質(zhì)量。

? 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

1. 引言

1987年，聯(lián)合國(UN)發(fā)布了《我們共同的未來》這一報告[1]。該報告將可持續(xù)發(fā)展定義為“既滿足當代人發(fā)展的需求，又不損害后代人滿足其需求的能力”。2000年，世界各國領導人通過建立千年發(fā)展目標(MDGs)重申了可持續(xù)發(fā)展的原則。在過去的15年中，國際社會在MDGs的指導下為減少貧困、饑餓、疾病和性別歧視，改善環(huán)境惡化以及水和衛(wèi)生設施匱乏的現(xiàn)狀做出了共同努力[2]。迄今為止，MDGs已取得了巨大進展，例如，95個國家于2015年實現(xiàn)了改善環(huán)境衛(wèi)生的具體目標；147個國家于2015年實現(xiàn)了改善飲用水的具體目標[3]。然而，許多問題仍待解決，例如，9.46億人仍在露天環(huán)境下大小便；24億人仍無法獲取改良的衛(wèi)生設施；6.63億人仍無法獲取改良的飲用水源；15億人仍使用原始的、未經(jīng)任何處理的污水收集系統(tǒng)[3,4]。2015年9月25日，聯(lián)合國通過了《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》[5]，以取代在2015年底到期的MDGs。與MDGs類似，《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》也包含明確的目標，這些目標被分類為17個可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)(表1)。

與環(huán)境保護相關(guān)的一個重要的SDG是SDG 6，即“為所有人提供清潔飲水和衛(wèi)生設施并對其進行可持續(xù)管理”[5]。作為這一目標的子目標，目標6.2旨在于2030年為所有人提供充足而公平的衛(wèi)生設施，而目標6.3則致力于在全球范圍內(nèi)通過減少污染物排放、降低未經(jīng)處理的廢水比例以及增加回收和安全再利用的方式改善水質(zhì)。如果想要實現(xiàn)更加可持續(xù)的環(huán)境保護，做到“人類對自然資源的利用不會由于損害未來經(jīng)濟發(fā)展機會或?qū)ι鐣?、健康和環(huán)境產(chǎn)生負面影響而導致生活水平的降低”，就必須將改進衛(wèi)生設施和改善水質(zhì)與資源回收相結(jié)合。例如，一大部分全球總可利用的磷(約3.4×106t)存在于發(fā)展中地區(qū)(亞洲和撒哈拉沙漠以南的非洲)的人類排泄物中，這些地區(qū)具有相當多的人口且衛(wèi)生設施亟待改進[7]。通過集成資源回收系統(tǒng)以可持續(xù)的方式可以向這些地區(qū)的人提供衛(wèi)生設施。這種系統(tǒng)能夠從人類排泄物中回收磷、氮、能源和其他資源，抵消基于化石燃料生產(chǎn)這些可解決其他發(fā)展目標(如食物短缺等)的資源時來所帶來的環(huán)境影響。

以可持續(xù)的方式改善衛(wèi)生設施和實現(xiàn)環(huán)境保護(目標6.2和6.3)同樣可以對其他SDGs及其子目標的實現(xiàn)產(chǎn)生積極影響。例如，通過建立適當?shù)幕谛l(wèi)生設施的資源回收系統(tǒng)[8] (目標6.2和6.3)可以同時實現(xiàn)目標2.4，即通過利用有助于維護生態(tài)系統(tǒng)的彈性農(nóng)業(yè)來提高糧食產(chǎn)量和產(chǎn)率，進而提高食品安全；目標12.2，即實現(xiàn)自然資源的可持續(xù)管理和高效利用；和目標12.5，即通過預防、減量、回收和再利用等系列措施減少廢物產(chǎn)量。在公立學校建立衛(wèi)生設施系統(tǒng)是各種SDGs及其子目標具備多方關(guān)聯(lián)性的典型例證，因為它能夠?qū)崿F(xiàn)SDG 4中的目標4.5，即提高女童受教育程度以消除性別歧視[9]；和目標4.7a，即確保安全、平等地獲得對性別敏感的學習環(huán)境[10]。此外，實現(xiàn)教育設置的公平性還可以推動SDG 5 (婦女平權(quán))的實現(xiàn)[10]。

遺憾的是，在大多數(shù)發(fā)展議程中，實現(xiàn)與水質(zhì)和衛(wèi)生設施相關(guān)的目標(SDGs中的目標6.2和目標6.3)的方法都是簡化方法，即針對單一目標進行區(qū)分和優(yōu)化。簡化方法將龐大復雜的系統(tǒng)拆分成部分，并假定這些孤立部分的總和仍然能夠描述整個系統(tǒng)。它的主要優(yōu)點是將復雜系統(tǒng)拆分后的組成部分更加便于研究[11]。在本研究中，我們稱簡化方法為“典型的”或“傳統(tǒng)的”方法，因為它已經(jīng)長期被用于簡化工程和科學等學科的問題，并且自工業(yè)革命以來，在物理和化學的基礎釋義方面一直占據(jù)主導地位[11,12]。在國際發(fā)展領域，包括聯(lián)合國在內(nèi)的諸多國際組織仍然采用簡化方法將所構(gòu)建的共同價值轉(zhuǎn)化為特定目標，并且進一步轉(zhuǎn)化為一系列可量化的目標，如MDGs或SDGs [13,14]。但是，就其本身而言，簡化方法不是可持續(xù)發(fā)展領域研究的最佳手段，因為它沒有把諸多SDGs間內(nèi)在的聯(lián)系與反饋考慮在內(nèi)，可能會由于意外后果而導致在技術(shù)、政策或管理層面上的失敗[15]。理解系統(tǒng)各部分間的關(guān)鍵聯(lián)系需要系統(tǒng)思考，即一種考慮整個系統(tǒng)的方法，特別是要思考它各部分間的相互作用方式，而不是把系統(tǒng)僅僅視為許多孤立部分的集合[12]。

表1 17個可持續(xù)發(fā)展目標(SDGs)

因此，本文的目的是利用一種系統(tǒng)的方法來說明和理解各個SDG間的基礎動態(tài)、聯(lián)系及反饋。一旦確定了系統(tǒng)內(nèi)部的因果關(guān)系，就可以使用系統(tǒng)基模來調(diào)整系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，從而找出能夠?qū)ο到y(tǒng)產(chǎn)生有效影響的杠桿節(jié)點。杠桿節(jié)點的識別對于SDGs尤其重要，因為這個全新的發(fā)展議程無疑將在今后的數(shù)十年里推動世界范圍內(nèi)工程實踐、基礎研究、政策和發(fā)展領域的前進與革新[16]。然而，解決杠桿節(jié)點識別的問題需要理解權(quán)力動態(tài)(如不平等的權(quán)力平衡和政治意愿缺失)和系統(tǒng)異質(zhì)性(如地緣政治失衡以及技術(shù)實施和運行的社會文化環(huán)境)，而這些不屬于本研究的范疇。

2.研究方法

本研究利用因果關(guān)系圖來構(gòu)建概念系統(tǒng)模型，該圖是系統(tǒng)思考中基于其基礎關(guān)系聯(lián)系各因素的工具。圖1(a)闡明了整體方法論所涉及的全部步驟。

步驟1描述了一個概念模型(即因果關(guān)系圖)。在該模型中，箭頭連接了每個SDG，并在必要時標明了中間因素[圖1(c)和1(d)中的斜體文本]。增加中間因素以避免不足的或間接的聯(lián)系，從而使模型更加清晰。必須指出的是，本研究中使用的中間因素具有一定程度的主觀性，但合理引用的文獻可定義并支撐其使用。因素之間的聯(lián)系由正號或負號標注，從而指明變化是同向或反向發(fā)生。例如，兩因素間標有正號意味著箭頭尾部因素的增加會帶動箭頭頭部因素的增加，而標有負號的情況正好相反。

在步驟2中，步驟1創(chuàng)建的概念模型被用來與現(xiàn)有的系統(tǒng)基模相比較，從而確定概念模型中所應用的系統(tǒng)基模。系統(tǒng)基模是通用結(jié)構(gòu)，用以描述自然、商業(yè)和政治系統(tǒng)中產(chǎn)生的不同種類的且被良好描述的行為趨勢[12,17]。認識和識別系統(tǒng)基模非常重要，其結(jié)構(gòu)可作為幫助建模者發(fā)現(xiàn)缺失或者未定義鏈接的參考。因此，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(即因素、相互作用、反饋和延遲關(guān)系網(wǎng))決定了系統(tǒng)行為，該行為隨著時間推移由系統(tǒng)性能表現(xiàn)出來。例如，增強環(huán)路[圖1(b)]，有時也稱為強化成長，是最基本的系統(tǒng)基模之一。當系統(tǒng)性能發(fā)生變化時，成長的行為受到刺激(正號)，從而在同一方向上(正號)進一步改變系統(tǒng)性能。這種關(guān)系的結(jié)構(gòu)導致系統(tǒng)性能呈現(xiàn)指數(shù)增長或衰減。只包含增強環(huán)路的系統(tǒng)會不可避免地經(jīng)歷惡性循環(huán)，并最終崩潰。另一種基模，被稱為“飲鴆止渴”，包含一個調(diào)節(jié)環(huán)路和一個增強環(huán)路。在調(diào)節(jié)環(huán)路中，當某個問題愈發(fā)明顯時，能夠暫緩該問題的“修復”措施便會啟動；然而，從長遠來看，由于增強環(huán)路中因“修復”措施產(chǎn)生的意外后果，該問題會更加惡化。

系統(tǒng)基模既可以指導建模者構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、整理實測形態(tài)，也可用來識別那些可以通過解決系統(tǒng)行為的根源來有效實現(xiàn)期望系統(tǒng)性能的杠桿節(jié)點。以之前所提到的“飲鴆止渴”基模為例，正是“修復”措施的本質(zhì)屬性導致了反常的行為(如由于意外后果的延遲出現(xiàn)，問題不斷惡化)。在此基模中，“修復”措施的性質(zhì)決定了它只能緩解問題，而不是通過查找根源的方式從制度或結(jié)構(gòu)上徹底解決問題。因此，提高系統(tǒng)性能的有效策略應該是采用雙重方案：既致力于解決短期問題，又制定出可以解決根本性問題的長期策略[17]。

這種比較結(jié)果也被用來作為迭代過程指導概念模型的細化(步驟3)。當模型中的關(guān)系與現(xiàn)有知識(文學、邏輯和建模者的經(jīng)驗)相匹配，并且符合系統(tǒng)基模的結(jié)構(gòu)時，該概念模型即為最終的優(yōu)化模型。

3．結(jié)果與討論

圖1(c)描述了最終的概念系統(tǒng)模型，闡明了17個SDGs間的因果聯(lián)系。該模型首創(chuàng)性地展示了各項SDG間直接或間接的聯(lián)系以及潛在的積極或消極影響。例如，促進國家內(nèi)部和國家之間的關(guān)系平等(目標10)將直接推動和平包容的可持續(xù)發(fā)展社會的建立(目標16) (此為直接的積極聯(lián)系)；實現(xiàn)糧食安全和改善膳食營養(yǎng)(目標2)將減少營養(yǎng)不良現(xiàn)象，從而實現(xiàn)健康生活、創(chuàng)造宜居環(huán)境(目標3) (此為間接的積極聯(lián)系)。這種理解方式可以幫助發(fā)展社區(qū)中的利益相關(guān)者及他人通過個體目標的廣泛聯(lián)系網(wǎng)絡深入了解實現(xiàn)此個體目標所造成的潛在影響。特別地，該模型有助于確定能產(chǎn)生積極、協(xié)同和高效變化的杠桿節(jié)點，而這正是發(fā)展工作應當集中的方向。

當用已知的系統(tǒng)基模分析概念模型時，有三種指導系統(tǒng)行為的基模：①強化成長；②成長上限；③成長與投資不足。圖1(d)、圖2、圖3展示了概念模型各部分與三種已確定的基模間的關(guān)系。為了更好地理解概念模型，我們將首先討論三種已確定的基模，隨后討論總體概念模型，最后再探討SDGs間的聯(lián)系，找出杠桿節(jié)點，給出影響系統(tǒng)變化的策略。

3.1. 強化成長

如圖1(d)所示，通過概念模型確認的系統(tǒng)基模之一是強化成長。這種基模的預期行為是系統(tǒng)性能隨著時間推移呈指數(shù)增長[18]。本節(jié)討論圖1(d)中所示的三個增強環(huán)路。我們同時考慮增強環(huán)路1 (R1)和增強環(huán)路2 (R2)，因為它們共同形成具有彈性的水和衛(wèi)生設施環(huán)路；而增強環(huán)路3 (R3)則形成了可靠的能源基礎設施環(huán)路。

3.1.1. 增強環(huán)路(R1和R2)：具有彈性的水和衛(wèi)生設施

如圖1(d)所示，建造具有彈性的基礎設施(如目標9所示)將改善水及衛(wèi)生設施的可得性(目標6)，從而可以增加學校招生，特別是提高女童的入學率(目標4)。因為當衛(wèi)生設施數(shù)量足夠且男女分離時，女童更可能上學[10]。此外，如果讓女性參與到工程的設計和施工中，她們會更加愿意去使用并維護基礎設施系統(tǒng)[19]。在大多數(shù)發(fā)展中國家，女性的傳統(tǒng)職能是持家、下廚和采水，因此女性也應該投身于那些能夠保護健康和環(huán)境的社會基礎設施的設計和管理決策中[20]。提升水的可得性可以減少收集水時所需要的時間和勞動力，從而能更有效地開展教育和創(chuàng)收活動[21–26]。此外，改善水和衛(wèi)生設施的可得性還能通過減少水生病菌來實現(xiàn)健康生活(目標3)，實現(xiàn)性別平等和婦女平權(quán)(目標5) [27]。此外，當婦女(和兒童)被迫離開自己家去處置糞便時，她們更可能遭到騷擾和襲擊。達到這些與健康相關(guān)的水和衛(wèi)生設施目標可推動婦女平權(quán)和安全，建設包容可靠的城市(目標11)。如果人們居住在包容、安全、具有彈性和可持續(xù)性的城市之中，他們將住得更為舒適并且樂于為城市的局部貿(mào)易而投資，從而提升社區(qū)容量，促進經(jīng)濟增長(目標8)，進一步投資建造具有彈性的基礎設施(目標9) [28]。

3.1.2. 增強環(huán)路(R3)：可靠的能源基礎設施

對圖1(d)的進一步研究顯示，建造具有彈性的基礎設施(目標9)也能提高能源基礎設施的可得性(目標7)。這可以為醫(yī)學診所提供持續(xù)的能源，擴展為孕婦提供的醫(yī)療服務，并由此確保母嬰健康。醫(yī)療項目也可以匯集由醫(yī)務人員、教育工作者和工程師組成的多學科團隊，從而在資深醫(yī)護人員的幫助下提高新生兒存活率，進而實現(xiàn)健康生活(目標3) [29]。更加健康的母親將在性別平等(目標5)方面更具權(quán)力，最終也會更多地參與到有助于經(jīng)濟增長(目標8)的創(chuàng)收活動中。

3.1.3. 強化成長的杠桿節(jié)點

為了推動持久、包容、可持續(xù)的經(jīng)濟增長和建造具有彈性的基礎設施(分別為目標8、目標9)，分析表明目標5(實現(xiàn)性別平等和婦女平權(quán))和目標6(為所有人提供水和衛(wèi)生設施并對其進行可持續(xù)管理)應該作為杠桿節(jié)點。此建議的根據(jù)為目標5與三個增強環(huán)路均有聯(lián)系，目標6在圖1(d)的R1、R2中均有所涉及。實現(xiàn)性別平等和婦女平權(quán)的策略之一就是培養(yǎng)積極的利益相關(guān)者的參與度，尤其是與水和衛(wèi)生設施相關(guān)的項目。由于項目的可持續(xù)性受到當?shù)赜^念的影響，利益相關(guān)者的參與體現(xiàn)了以社區(qū)為基礎的貫穿整個項目周期的社會參與的重要性[30–32]。利益相關(guān)者的具體參與方式包括：公開演講，針對個體區(qū)域的重點研究組織，社區(qū)參與決策。

發(fā)展中國家的許多水和衛(wèi)生設施項目由國際捐助者及發(fā)展機構(gòu)建造。一旦建造完成，所有權(quán)和管理責任就轉(zhuǎn)移給社區(qū)本身，這個過程被稱為“社區(qū)管理模式”[33–35]。對于管理這些系統(tǒng)來說，擴大社區(qū)容量，特別女性的容量，至關(guān)重要。否則，這些系統(tǒng)會出現(xiàn)拖欠高額稅率、缺乏維護管理等問題，并最終失敗[36,37]。在資源稀缺國家，由于地區(qū)決策者會慎重權(quán)衡投入于各類項目的有限資金，這些杠桿節(jié)點有助于確定對可持續(xù)發(fā)展有價值的投資。

3.2. 成長上限

圖2顯示了本研究中與SDGs相關(guān)的成長上限基模。該基模包括一個調(diào)節(jié)環(huán)路和一個增強環(huán)路，隨著時間推移，這兩個環(huán)路會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生相反的影響。例如，增強環(huán)路會產(chǎn)生連續(xù)增長，從而持續(xù)改善系統(tǒng)的性能。而調(diào)節(jié)環(huán)路會在一定限制條件的約束下降低改善速率。在成長上限基模下某個系統(tǒng)運行的可預期行為通常是一個有界限的S型增長曲線[18]。

3.2.1. 調(diào)節(jié)環(huán)路：自然資源枯竭

在圖2的調(diào)節(jié)環(huán)路中，經(jīng)濟增長(目標8)需要自然資源，因此可能導致自然資源的過度消耗并最終枯竭。隨著可用資源的減少，資源枯竭現(xiàn)象日益頻繁，可用于經(jīng)濟發(fā)展的資源量隨之減少，經(jīng)濟增長速度也隨之降低。可持續(xù)的消費模式(目標12)可以減緩自然資源的枯竭速度。目標12的子目標試圖改善資源利用的效率，在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)減少廢物的產(chǎn)生。綠色工程的原則之一是最大限度地提高材料和能源的利用率[38]，這樣既可以節(jié)約資源又可以減少廢物的產(chǎn)生。隨著廢物的減少，處理和處置工藝可被簡化，從而可降低所需的自然資源和財政資金。通過從污染治理向污染預防的轉(zhuǎn)變，工程社區(qū)通過圖2所示的間接聯(lián)系為實現(xiàn)目標12和目標8做出貢獻。

3.2.2. 增強環(huán)路：資源節(jié)約

隨著自然資源不斷被消耗，對節(jié)約和可持續(xù)利用海洋資源(目標14)以及保護、恢復和可持續(xù)性地利用陸地生態(tài)系統(tǒng)(目標15)的需求有所增加，推動了資源保護項目的實施，扭轉(zhuǎn)了資源枯竭的狀況。這些項目將增加可供發(fā)展的資源，并推動經(jīng)濟持續(xù)增長(目標8)。另一方面，女性通常會更加積極地參與到各種保護環(huán)境的項目之中[19,27]。因此，這些項目可以實現(xiàn)性別平等和婦女平權(quán)(目標5)，增加局部貿(mào)易的社區(qū)容量，推動經(jīng)濟增長(目標8) [39]。

3.2.3. 成長上限的杠桿節(jié)點

對于成長上限基模，杠桿節(jié)點的作用是去除限制條件，有時也被稱為“消除瓶頸”。 在這種情況下，限制條件是可用的資源(圖2)。處理這種杠桿節(jié)點的策略之一是通過把可再生資源和當?shù)乜傻觅Y源合并來增加可用資源。具體地說，就是利用符合地理特點的廢水資源回收系統(tǒng)來增加可用資源，因為這種系統(tǒng)可以在不占用原始資源的前提下提供水、能源和營養(yǎng)物質(zhì)的替代資源。推動技術(shù)創(chuàng)新以在處理人類產(chǎn)生的廢水的同時回收包括水、能源和營養(yǎng)物質(zhì)在內(nèi)的資源[8,40–43]。將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉是在全球范圍內(nèi)實施的一項策略，世界上有2.0×105～ 4.5×105km2的土地采用了再生水灌溉[16]。廢水中還含有人類排泄物和食物中包含的豐富的氮、磷資源[7,44]。發(fā)展區(qū)域中被農(nóng)業(yè)區(qū)包圍的小型城市為廢水中水和營養(yǎng)物質(zhì)的回收提供了很好的機會[44]。在能源方面，美國典型城市污水含有的能量約為每立方米1.74～1.93 kW·h或每千加侖0.45～0.50 kW·h (假設化學需氧量COD為500 mg·L–1) [45,46]；該數(shù)值比報道中用傳統(tǒng)方法處理的污水的能量消耗值(每立方米0.3～0.6 kW·h)高數(shù)倍 [47,48]。因此，通過采用現(xiàn)場發(fā)電技術(shù)[46,49]和基于光合作用的凈化技術(shù)[44]，城市污水的處理過程可能實現(xiàn)能量中性，甚至產(chǎn)生能量。

3.3. 成長與投資不足

成長與投資不足基模(圖3)也包含成長上限基模中的調(diào)節(jié)環(huán)路(圖2)和強化成長基模中的增強環(huán)路[圖1(d)]。然而，除了這些，這一基模還包含一個額外的調(diào)節(jié)環(huán)路(B2)。

圖3中這一額外的調(diào)節(jié)環(huán)路(B2)代表著系統(tǒng)的性能測量，可降低投資的感受性需求。相反地，這種感受性需求也會推動著對系統(tǒng)容量的投資。系統(tǒng)容量投資的增加體現(xiàn)在實際容量增長上的滯后，最終體現(xiàn)在系統(tǒng)性能增加上的滯后。因此，最終結(jié)果是系統(tǒng)的改進將經(jīng)歷一個從時間滯后，到適度增長，再到最終平臺的過程。

3.3.1. 調(diào)節(jié)環(huán)路：需求、投資、社區(qū)容量與經(jīng)濟

圖2. 概念模型中識別的與SDGs相關(guān)的成長上限基模。SDGs之間的中間因素用斜體表示，杠桿節(jié)點用加粗且加下劃線表示。正負號分別代表增強性和平衡性因果關(guān)系。R指代增強環(huán)路，B指代調(diào)節(jié)環(huán)路。

圖3. 概念模型中識別的與SDGs相關(guān)的成長與投資不足基模。SDGs之間的中間因素用斜體表示，杠桿節(jié)點用加粗且加下劃線表示。正負號分別代表增強性和平衡性因果關(guān)系。R指代增強環(huán)路，B指代調(diào)節(jié)環(huán)路。雙線代表一個因素作用于另一個因素的時間滯后效應。

在圖3中，經(jīng)濟增長和性能標準推動著投資可持續(xù)生活的感受性需求。感受性需求因此推動了為局部貿(mào)易而進行的社區(qū)容量投資。隨著容量投資的增長，實際社區(qū)容量增長滯后，最終導致經(jīng)濟和就業(yè)增長(目標8)的滯后。圖中所示的分叉的調(diào)節(jié)環(huán)路和增強環(huán)路反映了成長上限所涉及的相同的行為模式；然而，在這個基模中，系統(tǒng)外部性能標準的存在是提供影響系統(tǒng)變化機會的杠桿節(jié)點?？沙掷m(xù)生活表現(xiàn)標準包括經(jīng)濟、健康、社會和環(huán)境方面的生活改善。如果沒有這種外在的性能標準，額外的調(diào)節(jié)環(huán)路最終會完全減少人們對社區(qū)容量投資的感受性需求，從而使生活水平的提升處于平臺階段。

3.3.2. 應對成長與投資不足的策略

成長與投資不足基模的杠桿節(jié)點是外在標準，在這種情況下即為可持續(xù)生活標準。處理此杠桿節(jié)點的潛在策略是使社區(qū)成員更多地暴露于其他社區(qū)已體驗過的收益中，并通過可負擔的培訓課程或多媒體宣傳使他們熟悉其他社區(qū)對可持續(xù)生活的成功適應。此外，使社區(qū)建立起他們自己對于嚴格標準的意義的觀念，也有利于該策略。

3.4. 總體概念系統(tǒng)模型

本研究對三種系統(tǒng)基模的討論為前文總體概念模型[圖1(c)]中SDGs間的大多數(shù)聯(lián)系提供了詳細的說明。圖1(c)中額外的聯(lián)系和杠桿節(jié)點將在后文討論。

3.4.1. 額外的聯(lián)系

圖1(c)中的幾個額外的聯(lián)系值得討論。自然資源枯竭不僅會減少發(fā)展所需的資源，而且會減少當前通過吸收和貯存全球碳排放量作為碳匯的海陸資源。因此，以阻止資源枯竭為目的的發(fā)展項目(如資源保護或恢復等項目)也會提高社會抗擊氣候變化及其影響的能力(目標13)。如此，將會帶來更多具有氣候變化彈性的當?shù)剞r(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的活動，推進其他SDGs的實現(xiàn)，如保障食品安全(目標2)；減少營養(yǎng)不良和實現(xiàn)健康生活(目標3)。更多農(nóng)、林、漁業(yè)的生產(chǎn)管理將帶來更多的就業(yè)機會(目標8)，這些就業(yè)目前已經(jīng)占據(jù)了全球大約一半的工作崗位[50,51]。此外，如果想要減少全世界的自然資源消耗，采用可持續(xù)的消費模式(目標12)至關(guān)重要。IPAT方程可以通過闡明人口(P)、富裕程度(A)、技術(shù)(T)等因素對環(huán)境造成影響(I)的方式，來解釋可持續(xù)消費模式的重要性。雖然環(huán)境影響不能由人口、富裕程度、技術(shù)等因素通過簡單疊加的方式?jīng)Q定，并且關(guān)于使用IPAT方程的爭論從未停止[53,54]，該方程還是能概念性的表明：盡管工程師們試圖逐步提高特定環(huán)保技術(shù)(T)的性能與效益，但如果消費模式(A)不發(fā)生改變，環(huán)境影響(I)將不可避免地隨著人口增長(P)而放大?？沙掷m(xù)的經(jīng)濟增長(目標8)可通過目標10(國家內(nèi)部和國家之間的平等)的進步促進目標1(消除貧困)和目標16 (和平、公正、負責的社會)的實現(xiàn)。目標5 (實現(xiàn)性別平等和婦女平權(quán))和目標11 (安全、包容性的城市)也將有助于實現(xiàn)目標16 (和平、公正、負責的社會)。

3.4.2. 額外的杠桿節(jié)點

正如在這里和之前章節(jié)中討論的那樣，保護項目的改變(如海洋和陸地資源的恢復)以及設計和建造有彈性的基礎設施將導致幾個反饋環(huán)路的變化。目標17(以可持續(xù)發(fā)展為目標的全球伙伴關(guān)系)的實現(xiàn)有利于資源保護和當?shù)鼗A設施方面(如水和衛(wèi)生設施)的投資。因此，解決目標17的策略將成為推動SDGs的另一個杠桿節(jié)點。該杠桿節(jié)點可通過游說全球金融機構(gòu)或地區(qū)貸款機構(gòu)獲取財政資源來實現(xiàn)。然而，正如前文所討論的，通過關(guān)注女性權(quán)利的利益相關(guān)者參與構(gòu)建社區(qū)容量，是實現(xiàn)發(fā)展項目長遠成功的關(guān)鍵。

4. 結(jié)論

本研究采用系統(tǒng)分析方法研究了17個SDGs之間的聯(lián)系，構(gòu)建了一個將所有SDGs整合在一起的因果關(guān)系圖，并通過結(jié)構(gòu)分析得出了三個主要的系統(tǒng)基模：強化成長、成長上限和成長與投資不足。這些基模指導了SDGs的總體變化。依據(jù)性別平等、水和衛(wèi)生設施的可持續(xù)管理、包含廢物資源化的資源管理的新視角、可持續(xù)生活標準和全球伙伴關(guān)系，確定了杠桿節(jié)點。這種SDGs的概念系統(tǒng)分析會影響環(huán)境保護、資源管理、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和氣候變化，并且會顯著改善世界貧困人口的生活質(zhì)量。

因此，有必要認識到與SDGs保持一致的解決方案的廣泛影響，以及把這些解決方案放置在更大的體系中的重要性。這一點對于工程界尤其重要，因為工程師常常參與SDGs相關(guān)的各種工程，并且可能會在沒有考慮大背景的情況下執(zhí)行解決方案，最終導致工程失敗。尤其在發(fā)展中國家，工程師們還必須理解婦女在實施與環(huán)境有關(guān)的工程中扮演的關(guān)鍵角色。對SDGs間互動和反饋的認識應當推動跨學科合作，促使發(fā)展專業(yè)人員認識到利用他們的知識和技能去實施影響(直接或間接)多個SDGs解決方案的能量及潛力。這樣的拓展任務為設計出既有利于經(jīng)濟發(fā)展，又可大幅度改善自然環(huán)境和人類生活的新一代解決方案提供了額外的創(chuàng)新空間。該任務還通過允許工程群體在改善由于意外后果導致不可持續(xù)工程的業(yè)績記錄時正確地聲明自身的貢獻超過了狹隘觀念中的工程挑戰(zhàn)拓寬了“工程成功”的定義。此外，認識到環(huán)境可持續(xù)性與所有其他挑戰(zhàn)之間的聯(lián)系增強了對跨學科和多學科工作的需求。同樣，認識到發(fā)展社區(qū)是所有SDGs解決方案的關(guān)鍵和緊迫部分，可為其擴展在全球可持續(xù)發(fā)展論壇中的地位以及增加資金用于支持不局限于SDGs的目標6和目標6.3的努力提供充分的理由，并且，發(fā)展社區(qū)可以從中受益。

致謝

本文基于由自然科學基金(1243510)資助的研究工作。

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Qiong Zhang, Christine Prouty, Julie B. Zimmerman, and James R. Mihelcic declare that they have no conflict of interest or financial conflicts to disclose.

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* Corresponding author.

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英文原文: Engineering 2016, 2(4): 481—489

Qiong Zhang, Christine Prouty, Julie B. Zimmerman, James R. Mihelcic. More than Target 6.3: A Systems Approach to Rethinking Sustainable

Development Goals in a Resource-Scarce World. Engineering, http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2016.04.010