山西省低碳经济评价研究

 摘 要：山西省是典型的资源型地区，资源环境问题非常突出，因此多方面推进山西低碳经济的发展将成为未来山西发展的重中之重。本文利用层次分析法建立低碳经济评价指标体系，用熵值法确定各指标的权重，再对不同指标进行综合加权，得到了山西省2005年至2013年低碳经济发展趋势的评价结果。结果表明：从2005年到2013年以来，山西省的低碳经济发展水平趋势大致是不断提高的，但是在2009年和2013年出现了不同幅度的回落现象，山西低碳经济水平仍有待进一步提高，第三产业还有很大的发展空间，能耗可以继续降低，生态建设和环境保护工作仍然任重而道远。在此基础上，提出了一些针对性的对策建议，为山西的低碳发展提供一定的参考。 
　　关键词：低碳经济 评价 层次分析法 对策建议 
　　中图分类号：F205 文献标识码：A 
　　文章编号：1004-4914（2015）03-033-04 
　　一、引言 
　　进入工业革命以来，经济发生巨大变化的同时，人类面临着资源枯竭、环境污染的困境，人们需要寻求新的发展模式取而代之。山西省是典型的资源型地区，资源环境问题已经非常突出，因此多方面推进山西低碳经济的发展将成为未来山西发展的重中之重。随着低碳经济越来越被重视，许多国内外学者开始对低碳技术、路径、方法等进行研究和探讨，而发展低碳经济的重要内容是如何衡量某一地区低碳经济发展水平，进行低碳经济评价便成为低碳经济发展的首要任务。Stern N（2010）{1}等运用E3MG分析英国的碳排放情况，提出一些关于英国脱碳路径的建议。Marco Mazzarino（2000）{2}采用比较静态方法和货币估值技术，得出运输业的碳排放量远远超过其他行业，是OECD国家碳排放量最大的行业。A.Druckman，etal（2008）{3}运用环境型投入―产出模型（Environmental Input―Output，EIO）来分析英国的碳减排情况；JyotiParikh，etal（2009）{4}通过投入―产出法（IO）和社会会计矩阵（SAM）来评估印度经济发展的碳排放现状；冯碧梅（2011）{5}采用层次分析法，对湖北省低碳经济评价指标体系的实证结果表明产业生态系统处于高能耗高排放阶段，综合评价湖北的低碳经济发展水平为"良好"。袁晓玲（2013）{6}以29个省和中东西区域为评价对象，利用TOPSIS方法进行了低碳经济评价的实证研究，由东到西体现了相对低碳、中碳和高碳的特征。华南理工大学关芬娜等（2013）{7}构建了成熟度模型（CMM），对北京市、广东省和湖北省2005年―2011年低碳经济能力成熟度进行测量，并利用实证结果对模型进行了验证。毕鹏（2013）{8}应用模糊层次分析法对黑龙江省低碳经济进行综合评价，提出了相应的对策。李晓燕（2013）{9}也应用模糊层次分析法对四川省低碳经济进行了评价分析，并提出了一系列建议。 
　　结合山西省煤炭资源丰富，相关产业多，在数据分析上可能面临较大问题的现状，所以本文利用层次分析法建立低碳经济评价指标体系，用熵值法确定各指标的权重，再对不同指标进行综合加权，得到了山西省2005年至2013年低碳经济发展趋势的评价结果，为制定相关决策提供参考，同时有效地实现对低碳经济相关理论的验证。 
　　二、山西省低碳经济现状 
　　（一）山西省经济、能源环境概述 
　　山西省是我国能源和电力生产大省。煤炭、电力、焦炭和冶金四大产业一直以来是山西的主导产业，占全省工业产值的 80%以上。山西的经济主要依靠重工业、能源等，煤炭一次能源的消耗占全省能源消耗总量的近95%，形成山西经济能耗高、碳排放高、污染严重和抗风险能力低的现状。山西对于煤炭资源的开发伴随着大量的碳排放和环境破坏，并且由于过度依赖煤炭资源的开发造成产业结构单一，使得经济增长波动剧烈、经济发展不可持续。 
　　近年来，山西省致力于转型发展，优化产业结构，逐步重视旅游业等第三产业的发展。2013年山西省地区生产总值12602.2亿元，比上年增长8.9%。其中第二产业增长10.2%，第三产业增长7.5%。山西省资源综合利用率、工业固废综合利用率均达到50%以上。年末全省森林面积282.4万公顷，森林覆盖率18.03%。全省11个重点城市空气质量二级以上天数平均为348天。13%的乡镇政府所在地、6%的行政村通了公交，城市公交、出租车分别完成客运量13.2亿人次和10.7亿人次。 
　　（二）山西省低碳经济发展现状 
　　山西省自"九五"以来，大力发展循环经济，这为山西省低碳经济提供了基础。近年来，山西按照节能减排和调整优化并行的思路，采取了多种措施，有效减少温室气体排放，如积极发展第三产业、通过技术进步提高能源使用效率、提升电能转化和输送效率、淘汰焦炭等行业落后产能、开发利用天然气和煤层气、提高环境绿化率等。"十一五"以来，山西以年均投入50亿元以上人民币、栽植400多万亩树木的速度推进造林绿化。2009年，山西省更加明确地提出实施生态兴省战略，并启动了首批碳汇造林示范项目。此外，山西省低碳经济发展的研究工作也在积极开展当中。许多企业也积极进行低碳技术革新。太钢集团制定了高碳企业的低碳化路线，将产品绿色化、装备绿色化、生产制造绿色化和都市和谐生态化有效地结合起来；阳煤集团将"节能减排和节能创新"的低碳发展思路升级为企业战略视野中的头等命题；晋煤集团则把煤层气的开发利用作为发展循环经济的战略举措，创造性地实施采气采煤一体化，开创了企业清洁生产的崭新局面。 
　　尽管山西省在发展低碳经济方面取得了一定了成就，但是还是存在许多问题。主要表现为：低碳经济主要以煤炭和冶金行业中的大型企业为主，发展范围有限；发展低碳经济资金与技术的支持力度不够，低碳经济规模较小；低碳经济参与度不高，资源循环使用和节约使用理念，有待进一步深入推广与宣传等。因此只有从思想到行动统一起来，才会产生更大的力量。 　　三、山西省低碳经济评价 
　　（一）低碳经济评价指标体系的构建 
　　1.构建方法。本文通过对前人研究成果的总结与分析，根据构建指标体系的一些原则，结合山西省实际情况，利用层次分析法将低碳经济评价指标体系分为目标层、准则层和指标层。目标层为山西省低碳经济发展水平；准则层为山西省经济发展、低碳技术发展、社会环境发展和能源消耗状况；指标层为人均GDP、居民消费价格指数、第二产业增加值指数、第三产业增加值指数、生活垃圾无害化处理率、工业污染源治理投资、工业固体废物综合利用率、城市绿地面积、建成区绿化率、森林覆盖率、单位GDP的能源消费、能源消费弹性系数、煤炭消费量13个指标。构建后的指标体系如表1。 
　　2.权重的确定。在综合考虑各种赋权方法的优缺点情况后，结合当前国内学者常用的赋权法是层次分析法和熵值法的现状，发现熵值法可以最大限度地利用评价方案中各目标特征值来计算权重，深刻地反映了指标信息熵的效用价值，是一种较为客观的赋权方法{10}。而考虑到本文中A-B的判断矩阵无法获得准确的数据，所以本文最终决定用主客观综合集成赋权法来确定各个评价指标的权重，从而更加准确地反映各要素的重要情况。 
　　（1）建立山西省低碳评价的递阶结构。如表2。 
　　（2）构造判断矩阵，计算权重，并进行一致性检验。按照本文设计的指标体系，各个层次的判断矩阵如表3―表7。A-B的判断矩阵（主观法）参考国内外研究成果，用萨蒂提出的标度法作为打分的标准，其中判断规则是：B是相对A而言，表示Bi对Bj的相对重要性，用九级标度法进行量化。B-C的判断矩阵采用熵值法（客观法） 
　　一致性检验：λmax=4.008，C.I.=0.00267，C.R.=0.0003< 0.1 
　　一致性检验：λmax=4，C.I.=0，C.R.=0< 0.1 
　　一致性检验：λmax=3.000，C.I.=0，C.R.=0< 0.1 
　　一致性检验：λmax=3，C.I.=0，C.R.=0< 0.1 
　　一致性检验：λmax=3，C.I.=0，C.R.=0 
　　计算权重的步骤为： 
　　①元素按行相乘得一新向量： 
　　mi=■aij（i=1，2……，n） （1） 
　　②新向量的每个分量开n次方： 
　　wi=■（i=1，2……，n） （2） 
　　③将所得向量进行归一化： 
　　wi=wi/■wk（i=1，2……，n） （3） 
　　一致性检验方法： 
　　①算一致性指标： 
　　C.I.=（λmax-n）/（n-1） （4） 
　　λmax=■■■ （5） 
　　②查找相应的平均随机一致性指标R.I.如表8。 
　　③计算一致性比例： 
　　C.R.=C.I./R.I.（若比值小于0.1，则认为有满意的一致性） （6） 
　　因为满足所有的C.R.< 0.1，认为矩阵具有满意的一致性。将归一化特征向量作为权重向量。 
　　3.指标方向的确定。在总共13个二级指标中，有些指标与一个地区的低碳经济发展水平呈现正相关的关系，有些则呈负相关关系。正向、负向指标的情况。见表9。 
　　（二）低碳经济评价 
　　1.原始数据的标准化。由于各指标的产生方法不同，量纲不同，并且有正、负指标之分，直接运算就会使评价指标体系不合理，为了使其具有可比性，必须对其进行标准化处理。标准化处理后的指标越大，表明该区域低碳化水平越高。山西省评价指标体系中指标的原始数据见表10。 
　　（1）指标的正向化处理： 
　　对逆向指标通过取倒数的方式进行正向化处理。处理公式为：X*=1/X （7） 
　　处理后的数据见表11。 
　　（2）指标的无量纲化处理。处理公式为： 
　　X'-（X-Xmax）/（Xmax-Xmin） （8） 
　　无量纲化处理后的数据见表12。 
　　2.低碳经济发展水平评价。采用线性加权和法，即用13个指标的标准化数值分别乘以各自的权重然后加总，来计算低碳经济发展水平指数： 
　　LCI=IWi×Cij （9） 
　　其中，Wi为13个指标的权重，Cij为指标的标准值，j代表的是连续9年的年度数，i为13个指标数。 
　　运用层次分析法得到的判断矩阵，结合经过标准化处理后的数据，两者进行加权，最终得到了2005―2013年来山西省低碳经济发展的状况，结果见图1。 
　　本文从经济发展、低碳技术发展、社会环境发展和能源消耗四个方面考虑，构建了山西省低碳经济发展指标体系，并结合层次分析法，运用了与山西省低碳经济发展息息相关的13个具体指标进行权重分析。从图1可以清楚地看出，从2005年到 2013年以来，山西省的低碳经济发展水平趋势大致是不断提高的，但是在2009年和2013年出现了不同幅度的回落现象。结合表10的指标数据来看，2005年―2013年人均GDP、第二、第三产业生产值不断上升，而单位GDP的能源消耗呈逐年下降趋势，这与山西多年坚持转变经济发展方式、进行产业优化升级的努力分不开，工业由粗放向集约逐渐转变，低能耗的第三产业生产总值不断增加，同时随着节能减排力度的不断加大，节能降耗效果明显。同时山西不断加强生态文明建设，生态建设和环境保护取得了显著成效，生活垃圾无害化处理率、城市绿地面积、建成区绿化率、森林覆盖率这5个指标数据逐年上升，这些都极大的提高了山西低碳经济发展水平，使得山西整体经济呈现出低碳发展的趋势。 
　　但是在2009年山西经济社会发展经受严峻考验，受到国际金融危机的严重冲击，居民消费价格指数、第三产业增加值指数、煤炭消费量等3个权重排名靠前的指标发生了大幅回落，因此造成了山西省低碳经济水平在2009年出现严重的回落现象。在之后的几年低碳经济水平又稳中有升，只在2013年有小幅下降，2013年所占比重排名前3的指标数据均变化不大，而第三产业增加值指数和在工业固体废物综合利用率2013年出现一定的回落，从而导致这一年低碳经济水平有轻微下降，这与2013年山西出现较大的经济下行压力和市场需求低迷的严峻形势有关。尽管如此，山西省的低碳经济发展水平能基本维持较为稳定的情况，说明山西在整体经济、社会和环境方面都取得了显著的进步。 　　总之，山西省低碳经济发展水平稳步上升，这主要取决于产业结构的不断调整和优化以及生态文明建设，但是相对于中国其他省份，山西仍属于高碳水平{5}。山西低碳经济水平仍有待进一步提高，第三产业还有很大的发展空间，能耗可以继续降低，生态建设和环境保护工作仍然任重而道远，因此还需要政府、社会和个人共同努力来建设低碳和可持续发展的新山西。 
　　四、山西省低碳经济发展的对策建议 
　　结合山西省的实际情况，通过对山西省低碳经济评价结果进行分析，提出了相应的提高山西省低碳经济发展的对策措施： 
　　（一）重视低碳技术研发，加快发展第三产业 
　　从上文的数据分析我们可以看出，第三产业增长值的波动给山西省经济发展水平带来了较大的影响，同时第二产业增长值占经济发展的比例很大，山西省是我国重要的煤炭资源生产基地之一，是典型的资源型地区，长期以来已经形成了高耗能、高污染、超重型的产业结构，第二产业能源消耗强度大、资源利用效率低，这种不科学的发展路径对山西省低碳经济水平造成很大的影响，因此山西省要重视第二产业的低碳技术开发与研究，使得第二产业向高附加值、低碳的高新技术产业方向进行发展，而低碳技术的研发与投资可以形成低成本的低碳产业，促进低碳技术水平的提高。 
　　第三产业由于其满足的社会非物质需求的特点，能耗资耗低、对环境的影响相对较小，因此降低工业能源消费量、促进第三产业的发展可以极大促进低碳经济的发展。山西省现有的情况是第三产业占比较小，经济的发展很大程度都是靠第二产业的拉动。山西要积极借助国家资源型经济转型综合改革试验区的东风，进行产业结构调整，大力发展第三产业，山西省旅游产业丰富，在山西省今后发展过程中，应充分利用旅游业优势，带动服务业的发展；在办好流通领域服务业的同时，加快发展邮电、金融和信息服务业，并积极发展教育医疗等公益服务业。 
　　（二）降低企业能源消耗，大规模发展新能源 
　　由于山西省煤炭资源丰富，因此前些年山西省的经济发展主要靠煤炭资源带动，煤炭消费量呈现出明显的上升趋势，但这也因此带来了资源的不合理利用和环境污染的问题，近几年随着低碳技术的发展，低碳环保意识不断深入人心，节能降耗成为必然趋势。作为企业要组织科研力量对设备要进行节能改造，并重视能源节约工作，从而提高能源使用效率、降低能耗，而政府层面则要加强环境经济政策的制定和实施工作，从税收、排污权交易、排污收费等方面促使企业向低能耗、低污染、高效益的方向转变。 
　　另一方面，相比常规能源的不可再生性和污染严重性，新能源具有可再生性、碳含量低的特点，因此大量新能源的引进不仅可以缓解山西省煤炭资源过度使用的状况，也减少了环境的污染。山西省拥有丰富的太阳能、水能、风能、地热能、生物能等可再生能源，其中太阳能资源能值较高，应当充分利用清洁能源来替代一些煤炭的使用，推动绿色经济的发展，这样就能够减少煤炭的使用比例，减少碳排放量。 
　　（三）继续推进生态建设，加强废弃物资源化 
　　虽然山西省的生态建设水平在逐年提高，尤其近年来大力开展绿化造林工程，绿地面积和森林覆盖面积不断增加，但是相比于其他省份，生态系统仍然较为脆弱，森林覆盖率18.13%仍低于国家平均水平21.6%，更远低于一些低碳省份，因此山西省生态建设的任务仍然非常艰巨，需要长期坚持不懈的努力，要不断强化生态文明理念，推动科技创新，引进绿色低碳技术，从而推进生态文明建设。 
　　进行生态建设的同时还要注重环境保护，目前山西省的环境保护工作总体取得了较大的进展，主要污染物减排扎实推进，环境质量保持稳定，危险废物得到安全处置。但是废弃物的资源化水平仍停留在比较较低的阶段，尤其是固废的综合利用率还有所下降，要进行固废处理设施的建设，积极研发固废资源化新技术，并将其转化为生产力，这也是实行低碳经济和可持续发展的必由之路。