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基于灰色关联的我国工业行业能源消费对环境质量影响的实证分析

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Value Engineering No.9,2006 价值工程2006年第9期 基于灰色关联的我国工业行业能源消费 对环境质量影响的实证分析 Positive Analysis on the Impact of Energy Consumption in Chinese Industry on the Environmental Quality Based on Grey Relevancy Theory 曾波Zeng Bo;苏晓燕Su Xiaoyan (中国地质大学人文与经济学院,武汉430074) (School of Human Cuoture and Economics,China University of Geoscienees,Wuhan 430074,China) 摘要:能源消费引起了严重的环境污染,降低了环境质量,影响经济发展。岑文试图将灰色关联分析引入到我国的能源消 费和环境质量关系的研究中,利用近十年来的统计数据进行定量分析,探索现有能源消费结构和其环境影响的内在灰色关联. 确定各种能源消费对我国环境质量的不同影响程度。为调整能源消费结构,环境压力最小化。改善环境质量提供科学依据。 Abstract:Energy consumption brings on severe environment pollution,affects enviornmental quality and economic development. Based on statistical data of recent ten years,this paper applies the method of grey relevancy analysis to l ̄¥earch on the relation between Chinese energy consumption and env ̄onmental quMi ̄, analyzes grey relevancy relation between the current energy consumption structure and its environmental effect,and diferent effect degrees of consumption of main energy varieties,in order to offer academic support for adjusitng and optimizing hte structure of energy consumption and improving environmental quahty. 关键词:工业行业;能源消费;环境质量:灰色关联分析 Key words:industry;energy consumption;environmentla quality;grey relevancy analysis 中图分类号:F205Ⅸ82 文献标识码:A 文章编号:1006--431l(2006)09-0001--04 0引言 大,加上人为原因,导致这些模型使用的局限性。而灰 我国能源消费引起的环境污染很严重.经济总量 色关联分析正好弥补了这一缺憾 发展和增长的速度很快.但增长的质量很差.能源利用 灰色关联分析是我国著名学者邓聚龙教授1982 过程开采和消费过程当中引起的环境污染比较严重. 年提出的灰色系统理论(Grev Theory)中的一种系统分 给我们带来很多其他的问题(周凤起:《我国经济发展中的能 析方法。灰色关联分析法所需要的原始数据少,不需要 源资源和环境制约》,网易商业报道,2005.12.10)。随着能源需求 大样本,不要求数据有典型分布.对样本量的多少和有 进入新的高增长时期.与日俱增的能源消费将会带来 无规律都同样适用[1l2l 基于这个优点和现实中一般的 更加突出的环境压力 抽象系统都是多种因素共同作用的包含许多未知信息 我国学者关于能源消费对环境影响的研究开展得 的灰色系统.它较其他方法更能准确反映各因素间的 比较早也比较多,其中大多采用定性分析.而少量的量 远近次序和空间分布规律.对内涵和外延模糊的数据 化研究主要是利用投入产出模型和回归、聚类、因子和 处理.具有较高的实用价值.因此它在各个领域得到了 主成分分析等数理统计的分析方法 然而这些模型要 广泛的应用。环境质量指标(各种污染物的排放量)受 求都比较严格,有其固有的弱点f要求有大量样本数据 各种因素影响,是随机变化的灰色变量:而能源消费起 和样本有较好的典型分布规律.且各因素数据与系统 着直接的影响作用.能源消费结构则影响能源利用效 特征数据之间线性相关而各因素之间线性无关.计算 率高低的重要因素 因此可用灰色关联分析法确定各 工作量大.可能出现量化结果与定性分析结果不符的 种能源消费对我国环境质量的影响大小 但目前国内 现象),因此大都只用于少因素的、线性的系统,对于多 将灰色关联分析引入到能源消费和环境质量关系的研 因素的、非线性的则难以处理[1121。尤其是我国环境数据 究很少。现有文献中仅见刘会玉等(2004)利用这种分 有限.数据统计技术不完善,而且现有数据的灰度较 析法研究了江苏省工业企业主要的能源消费种类和工 基金项目:湖北省人文社科重点研究基地——中国地质大学(武汉)资源环境经济研究中心开放基金项目“中国能源消费与环境质量的关 系研究”资助(项目编号:2005D0023)。 作者简介:曾波(1981一),女,湖北武汉人,硕士研究生,研究方向为环境经济学。苏晓燕(1957一),女,湖南益阳人,教授,本项目负责人,研究 方向为资源与环境经济学。 一1一 维普资讯 http://www.cqvip.com

价值工程2006年第9期 业三废(废水、废气、废渣)排放量之间的定量关系 。本 文试图将灰色关联分析引人到我国的能源消费和环境 质量关系的定量研究中.利用近十年来的统计数据进 行实证分析.以探索现有能源消费结构和其环境影响 的内在灰色关联.为调整能源消费策略、最小化环境压 力、改善环境质量提供参考依据。 (国家环境保护总局,各年全国环境统It公报,http://v ̄,w,v zhb gm’.cnJ eic/64937 1 567364505600/index.shtm1.2005—1 2—1 0)提供的五类 环境指标的数据进行灰色关联分析和计算 由于原始 数据量纲的不同.首先运用初值化算子进行处理.以消 除各因素的量纲.得到原数据的初值像,进行关联度分 析。 (2)数据分析过程。 2灰色关联分析原理和处理方法 灰色关联分析是对一个系统动态发展变化态势 的量化比较分析… 关联度就是两个系统或两个因素 关联性大小的量度.它描述系统发展过程中因素间相 对变化的情况和相关程度.非常适合动态的过程分 下面以工业废水排放量指标Yl为例.说明分析过 程。将原始数据经初值化算子处理得到初值像结果。计 算参考序列y.和比较序列的差序列: 。 (k)=I x (k)一 y。 (k)I,i-1,2,…,9,其中xi (k)是比较序列初值像, y。 (k)是参考序列初值像,计算出对应的 。,(k);并得 出:△ =rain rain△Ii(k)=0,△ - ̄max max△l (k):1.013, k i k 析。灰色关联分析的基本思路是:根据时间或空间序 列数据.进行曲线几何形状的相似比较.来判断因素 联系是否紧密,即关联度的大小。曲线越接近,相应序 列问的关联度就高.影响力大:反之,两者关联度就 选取分辨系数D:0.5。根据上述方法,得到灰色关联系 数∈。,(k)的计算结果,如表1所列。 低,影响力 ̄/],l:I31。通过关联度排序,可以找出影响关 表1系统参考序列y 和各比较序列x 的灰色关联系数专 (k) 键变量变化发展的主要因素 对抽象系统进行灰色关联分析的主要步骤为【 121: 首先要选取反映系统行为特征的数据序列.用映 射量间接地表征系统行为,即确定参考数列X0f(k),k= 1,2,…,II)和比较数列Xi={Xi(k),k=l,2,…,II);i=l,2, …∈t.(k) ∈n(k) ∈n(k) ∈t (k) ∈ k) ∈t (k) ∈t7(k) ∈t k) ∈ k) 1995 1 0000 1 0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1996 0.7974 0 8598 0 7820 0.7405 0.9382 0.7014 0.9687 0.8448 0.8017 1997 0.9696 0.996 1 0.7720 0.7970 0.9638 0.5378 0.8740 0.8708 0.8679 1998 0 8684 0.7987 0.652 0.8832 0.5l18 0.6875 0.9208 0.7071 0.7206 1999 0.8754 0.8604 0.5657 0.8477 0.3716 0.5717 0 9849 0 6440 0.6556 ,m:在计算前先通过算子作用进行数据的无量纲化 20o0 0.8676 0 8418 0.4760 0.7933 0.3374 0.5194 1.0000 0.5377 0 5667 处理,使之归一化而得到原数列(原像)在算子作用下 的像X。 和 ,并满足所有数列有公共交点的要求。常 用的处理算子有初值化算子、均值化算子和区间值化 算子:进行系统分析时.可根据实际情况选用其中的一 个。其中经济数列常作初值化处理 X0对Xl在k时刻的灰色关联系数 (k)= 2【x】1 0.8988 0.9980 0.5494 0.6591 0.3625 0 5891 0.8229 0.5664 0.5979 2【x】2 0 8016 0.6978 0.4627 0.7680 0 3334 0.4912 0 8863 0.4827 0.4542 参考序列Y。和各比较序列x 的灰色关联度 = k毫 0-8849,0.8816'0.6576,0.81 0.6023,0.6373,0.9322,0.7067,0.708 1 l 麓,其中9 ∈(0,1)为分辨系数,9越小分辨 用同样的分析方法可计算出3'2i , i,得到灰 率越大,通常取0.5,差序列△0 (k)=I X (k)一xo (k)I, 得到差值矩阵和两极最小差、两极最大差。 灰色关联度的计算:比较序列与参考序列的关联 色关联度矩阵,如表2所列。 表2我国工业主要能源品种消费和影响环境质量指标 的灰色关联度矩阵表 度 :}. ( i:1,2,…,m。 3能源消费对环境质量影响的实证分析 (1)指标的选取和原始数据的无量纲化处理。 丁业废水丁业S 煤炭 焦碳 原油 汽油 煤油 柴油 留 T业烟尘1==业粉尘电力 O.8849 O.8816 O.6576 O 81 1 1 O.6023 0.6373 O.9322 O.7067 O.7081 O.7918 O.8291 O.7259 O 6374 O.5695 O.7471 O.7190 O.7686 O 7681 O 7373 O.7915 O.6566 O.6318 O 5967 O.6788 O.7256 O.6940 O.6981 O.6181 O.6270 0.7157 O.5387 O.7200 O.7046 O.5806 O.7061 O.6822 工业部门是我国能源消耗最大的部门,而煤炭、焦 碳、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力是我 国工业行业主要的能源消费品种.因此作为系统的比 较数列,分别记为Xl,x2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9。根据能源 消费对环境造成的主要影响和环境统计数据的完整 T业固体O.7404 O.7574 O.6684 O.6644 O.5873 O.6681 O.7487 O.6989 O.7006 废物 3灰色关联序分析 从表2可以看出.总体上我国的主要能源品种的 性,分析环境质量,我们主要选取工业废水、工业SO,、 工业烟尘、工业粉尘和工业固体废物的排放量五个指 标,记为Y。,Y ,Y ,y4,Y ,分别作为系统的参考数列,反 能源消费量与环境质量指标的关联数值都相当大.关 联程度都很高.这些能源的消费对环境质量的影响都 是非常显著的 通过上面计算得出的灰色关联度矩阵 表.可以将各能源品种的消费对工业废水、工业S0,、工 业烟尘、工业粉尘和工业固体废物排放量的影响程度 映能源消费对环境质量造成的影响。根据1995~2002 年我国主要能源品种的消费量[41和全国环境统计公报 一2一 维普资讯 http://www.cqvip.com

分别进行灰色关联排序 结果如下: 工业废水: (燃料油)> (煤炭)> (焦碳)> (汽 油)> (电力)> (天然气)> (原油)> (柴油)> (煤 油)。其中,煤炭、焦碳和燃料油与工业废水排放量的关 联度都非常高.均在88%以上.特别是燃料油关联度高 达0.9322.说明在我国工业行业能源消费中.煤炭、焦 碳和燃料油i种能源的消费量与工业废水的排放量最 相关,即影响程度最大:煤油和柴油的影响程度较小。 工业S01: (焦碳)> (煤炭)> (天然气)> (电力) > (柴油)> (原油)> (燃料油)> (汽油)> (煤油)。从 数值上看.焦碳和煤炭的消费对工业S0,的排放影响 最大.关联程度在80%左右:其次是天然气和电力也较 大;原油、柴油 燃料油影响程度相差不大,但也都达到 了70%的水平:仅汽油和煤油的影响程度相对较小。 工业烟尘:^y(焦碳)> (煤炭)>^y(燃料油)> (电 力)> (天然气)> (柴油)> (原油)> (汽油)> (煤 油)。焦碳、煤炭和燃料油对烟尘的排放量的关联度都 很大,都在70%以上,其中焦碳接近80%.说明工业烟 尘的排放量受焦碳、煤炭和燃料油三者的影响很大;汽 油和煤油的影响较小 工业粉尘: (煤油)> (原油)> (天然气)> (柴 油)> (电力)> (焦碳)> (煤炭)> (燃料油)> (汽 油)。煤油、原油的消费对工业粉尘排放量的关联度较 大,都在70%左右,工业粉尘的排放量主要受煤油、原 油的影响;汽油的关联度最小(0.5387),对工业粉 的 排放影响最小:其余能源品种的关联度大致住60%~ 70%的水平.影响程度比较大 工业固体废物: (焦碳)> (燃料油)> (煤炭)> (电力)> (天然气)> (原油)> (柴油)> (汽油)> (煤 油)。从数值比较看,焦碳、燃料油、煤炭与工业固体废 物排放量的关联度较高,均在0.7以上;汽油、煤油对 工业固体废物排放量的影响较小:其它各能源品种的 影响程度都相差不大 从关联排序可以看出:煤炭和焦碳相对于其它能 源而言.是与环境质量关联程度最大的.是影响环境质 量最重要的两个因素.除了对工业粉尘排放的影响相 对较小外.对其它污染物排放量的关联程度都是能源 消费结构中最大的 值得注意的是燃料油的消费.燃料 油是除了煤炭和焦碳两种外整体上与环境质量关联较 高的,对工业烟尘和工业固体废物排放影响很大.特别 是与工业废水的灰关联程度高达0.9322.对工业废水 的排放的影响是极为显著的:因此.要减少工业废水的 排放,就必须着重考虑减少燃料油的消费 在焦碳和煤 炭两者中.焦碳除了与工业废水的关联度小于煤炭的 外,与其它每种污染物排放量的关联度都高于煤炭 从总的来看:汽油和煤油是对环境质量影响相对 较弱的能源品种:但特殊的是.煤油与工业粉尘的排放 量关联程度最大.是影响工业粉尘排放的最重要的因 价值工程2006年第9期 素、 4改善环境质量的能源发展策略[516] 一定的能源消费结构和不同行业的技术水平、能 源利 率决定了环境污染的程度.从上面的分析可以 看出.焦碳和煤炭的消费对我国环境质量的影响相当 大:并且总体上我国的主要能源品种与各种污染物的 排放量的关联程度都很高.对环境质量的影响都很大 而且随着我国经济的持续高速增长.能源需求和消费 进入新的高增长时期.能源环境问题将会进入全面紧 张阶段.环境质量将遭遇更加严峻的挑战 社会经济发 展、能源消费、环境保护互相制约,因此改善环境质量 须从多处着眼,提出如下建议: (1)寻找新的突破口。调整和优化能源消费结构。 我国能源需求的高速增长.能源消费结构的优化 和调整仍然是关键.否则将导致能源发展方向向传统 供应系统的更加依赖.按照目前的形势很可能使能源 结构进一步向劣质的传统资源和落后的技术方向发 展,电力发展、城市采暖、制冷等能源系统,可能向严重 依赖煤炭的方向继续倾斜 结构的优化调整必须从长 远的眼光出发.不能过分追求短期效果.给以后的环境 治理和城市规划带来更多的困难和更高昂的成本 因 此目前应加快水电、核电、天然气及风电的发展速度和 规模,探索氢能、生物酒精等新的替代能源,开发新型 清洁能源和可再生能源.实现能源消费的清洁化和优 质化.保证经济、能源和环境的可持续发展。 (2)优化和升级经济结构。向低能耗方向发展。 当前.需要完善产业发展政策.选择正确的消费目 标模式。应不断调整经济结构(包括产业结构、产品结 构).有效降低高耗能行业和高能耗产品的比例.控制 高耗油产业的发展.形成低油耗的产业结构:加快经济 增长方式由粗放型向集约型的转变.降低经济增长的 能源需求弹性:大力采用新技术、新工艺和新材料,提 高原有产品质量和开发新产品.减少对能源资源的过 度依赖和大量消耗 (3)加快技术创新和节能技术进步。提高能源消费 质量和利用率 一方面,应当制定鼓励引进消化、研究开发、示范 推广先进节能技术的政策和激励机制.推动先进节能 技术的国产化和市场化.提高能源消费质量和能源利 用效率.使能源的消费得到最大潜力的利用.大力开发 变化石能源为方便、高效清洁、循环型原料的技术。另 一方面.应当采用和引进先进、高效的节能设备和工 艺.提升引进技术的标准.避免国外处于淘汰地位的落 后和低效技术和产品盲目引进.从源头防止能源利用 效率的低水平和能源资源的浪费 (4)引导可持续的能源消费模式。建立节能激励机 制 一3一 维普资讯 http://www.cqvip.com

Value Engineering No.9,2006 价值工程2006年第9期 城市竞争力综合测评指标体系的 构建及评价方法 The Establishment of Synthetical Estimation Variables System and Evaluation Methods 杨冬梅Yang Dongmei:袁岩Yuan Yan (山东经济学院,济南250014) (Shandong Institute of Economics,Jinan 250014,China) 摘要:城市竞争力是国家竞争力的重要基础,国家的竞争在一定程度上体现为城市之间的竞争。因此,要准确定量地把握 不同城市的竞争优势和竞争劣势.对其变化情况及影响因素进行比较分析,关键是要建立一套科学、合理、可行的评价指标体 系和科学的评价方法 本文在吸收借鉴国内外有关研究成果的基础上,对城市竞争力综合测评指标体系的构建及评价方法提 出了自己的看法。 Abstract:The competiiton power of city is the primary component of a nation’S competiiton power,SO in some way the national competition manifes ̄this aspect between diferent cities.Therefore,the key is to design a system of appraisal variables and scientiifc methods wih rattionality and feasibility if we want to accurately measure the competiiton advantages and disadvantages of them,then we can compare and analyze the influencingfactors and various conditions.This article profitsfrom the related domestic and forein gresearches,but it contributes the synthetical estimation in the establishment of the variables system and evaluation methods to the competition power of city. 关键词:城市竞争力:指标体系:综合测评;评价方法 Key words:competiiton power of city;variables system;syntlletical estimation;evaluation methods 中图分类号:F290 文献标识码:A 文章编号:1006-43Il(20o6)o9一ooo4—04 0引言 在经济全球化背景下.城市层面的竞争是国家和 地区之间竞争的重要内容。提升城市竞争力,就是要充 分发挥优势,弥补不足。形成城市的集合优势和若干方 面的领先优势。因此。挖掘和培育城市竞争力是提高城 市、地区和国家竞争力的必由之路。研究城市竞争力综 推动节能在生产和消费领域的激励机制的形成, 增强企业家、社会公众的节能环保意识,自觉地进行节 能。将先进的、环保的、可持续发展的社会发展理念和 生活理念引入到全社会.大力推广和培训宣传。明确建 立在新发展观基础上的社会发展方向.积极鼓励社会 消费的理性选择 经济结构,向低能耗方向发展。并加快技术创新和节能 技术进步。鼓励采用清洁煤技术。提高能源消费质量和 利用率。建立节能激励机制,大力引导可持续的能源消 费模式。 参考文献: 【l】邓聚龙:<灰色系统基本方法》【M】;华中理工大学出版社. 1987。 5结论 我国能源消费结构中.煤炭和焦碳相对于其它主 要的能源消费品种.与环境质量的关联程度最大。是影 【2】刘思峰、郭天榜、党耀国:《灰色系统理论及其应用》【M】;科学 出版社.1999。 响环境质量最重要的两个因素:而汽油对各种污染物 排放量影响较小.是对环境质量影响较小的能源品种。 因此,要减小各种工业污染物排放对环境的影响。提高 环境质量.必须考虑优化和调整能源消费结构。加快发 展新替代能源的速度和规模.快速发展新型能源和可 再生能源,使结构优质化和清洁化;同时。优化和升级 一【31刘会玉等:<工业企业能源消费结构调整与环境质量的灰色 关联分析——以江苏省为例》【J];<商业研究)2004(7)。 【4】国家统计局:<中国统计年鉴(1996--2004))[M];中国统计出 版社.2004。 【51/ ̄I喜安、曲永冠.:《国际石油价格飚升的原因、影响与对策》 【J];《宏观经济研究)2004(7)。 【6】李连仲:<我国的能源安全与可持续发展》【J];《宏观经济研 究 ̄2oo4(1o)。 4一 

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