摘要:文章從循環(huán)經(jīng)濟的角度出發(fā),構(gòu)建了能源可持續(xù)發(fā)展能力評價體系,采用主成分分析法結(jié)合1995年~2009年的時間序列數(shù)據(jù),對評價體系中的13個指標(biāo)進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)了各指標(biāo)對我國能源可持續(xù)發(fā)展能力的影響程度,并提煉出3個主要影響因子。在計算出主要影響因子的綜合值之后,得出了基本結(jié)論并提出相關(guān)政策建議。
關(guān)鍵詞:循環(huán)經(jīng)濟;能源;可持續(xù)發(fā)展
一、 引言
我國是世界最大的發(fā)展中國家,同時也是世界第二大能源消費國。處在持續(xù)快速經(jīng)濟發(fā)展時期的中國,對能源的需求日益增加,能源利用效率低下、能源與資源、環(huán)境和社會發(fā)展之間的矛盾愈加突出(魏楚,沈滿洪,2007)。在這一關(guān)鍵時期,我國高消耗、高污染、高風(fēng)險的發(fā)展模式 ,必然無法承受能源衰竭造成的巨大風(fēng)險,也無法承受環(huán)境污染引發(fā)的社會問題(陳詩一,2009)。有鑒于此,本文在循環(huán)經(jīng)濟視角的基礎(chǔ)上,對我國能源現(xiàn)狀進行分析,并對我國能源的可持續(xù)發(fā)展能力進行評析。
二、 能源可持續(xù)發(fā)展能力概述
1. 循環(huán)經(jīng)濟。
循環(huán)經(jīng)濟是指人類為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展而采用的旨在保護環(huán)境、維持生態(tài)平衡,相對于傳統(tǒng)經(jīng)濟的開放式單向流動的形式而言是一種封閉式環(huán)形流動的經(jīng)濟形式,使得經(jīng)濟活動由傳統(tǒng)的“資源——產(chǎn)品——廢棄物”的單向線性流程轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源——產(chǎn)品——廢棄物——資源”的反饋式流程。循環(huán)經(jīng)濟的核心內(nèi)涵是“減量化(Reducing)、再使用(Reusing)、再循環(huán)(Recycling)”即3R原則(李兆前等,2008)。其中,減量化是指通過適當(dāng)?shù)姆椒ê褪侄伪M可能減少廢棄物的產(chǎn)生和污染排放的過程,它是防止和減少污染最基礎(chǔ)的途徑;再利用是指盡可能多次以及盡可能多種方式地使用物品,以防止物品過早地成為垃圾;再循環(huán)是把廢棄物品返回工廠,作為原材料融入到新產(chǎn)品生產(chǎn)之中。循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)生是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,也是人們深化認(rèn)識生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)發(fā)展規(guī)律的結(jié)果,被視為社會經(jīng)濟從傳統(tǒng)經(jīng)濟向可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟邁進的重要選擇??沙掷m(xù)發(fā)展為循環(huán)經(jīng)濟提供了理論基礎(chǔ),其提倡經(jīng)濟的發(fā)展應(yīng)與環(huán)境的承載能力相協(xié)調(diào),而循環(huán)經(jīng)濟正是繼承了可持續(xù)發(fā)展的理念,倡導(dǎo)人類活動與自然環(huán)境和諧發(fā)展(林伯強,2012)。循環(huán)經(jīng)濟強調(diào)在物質(zhì)資源循環(huán)利用的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟,進而實現(xiàn)社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的和諧共生,為解決當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展與資源、環(huán)境之間的矛盾發(fā)揮著重要的作用,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
2. 構(gòu)建評價指標(biāo)體系。
能源可持續(xù)發(fā)展能力是指一個國家或地區(qū)在一定時期內(nèi)在經(jīng)濟、社會、環(huán)境等子系統(tǒng)中所具備的現(xiàn)實實力和潛在發(fā)展能力的集合(吳利學(xué),2009)。影響能源可持續(xù)發(fā)展能力的因素很多,在遵循科學(xué)性、可行性和代表性的原則的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計指標(biāo),主要選擇影響力較大的因素。本文選取了由4個子系統(tǒng)組成的指標(biāo)體系:社會可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)和能源安全系統(tǒng),時間跨度為15年:1995年~2009年。因此,能源可持續(xù)發(fā)展能力評價指標(biāo)體系初步可以分為3層:目標(biāo)層為能源可持續(xù)發(fā)展能力;準(zhǔn)則層為社會可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)和能源安全4個子系統(tǒng);指標(biāo)層為13個指標(biāo)(具體見表1)。
三、 研究方法和建立模型
本文采取的是一種體現(xiàn)降維思想的主成分分析方法,是在保證原始數(shù)據(jù)信息損失最小的前提下,把原來多個指標(biāo)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)即主成分因子的一種統(tǒng)計分析方法,而這幾個綜合指標(biāo)是原始變量的線性組合。主成分因子不僅保留了原始變量的主要信息,并且各個主成分因子之間不相關(guān),這表明主成分因子比原始變量具有某些更好的統(tǒng)計性質(zhì)。因此,本文將主成分分析方法運用到能源可持續(xù)發(fā)展能力評價中,對我國的相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。利用主成分分析建立的模型如下:假設(shè)有p個指標(biāo),把這p個指標(biāo)看成p個隨機變量,記為X1,X2,…,Xp,主成分分析就是要把這p個指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)閜個指標(biāo)的線性組合。則有:
Y1=a11X1+a12X2+…+a1pXpY2=a21X1+a22X2+…+a2pXp?搖?搖?搖?搖Yp=ap1X1+ap2X2+…+appXp
主成分分析法的做法是尋找原始變量的線性組合Yi,然后求解aij=(ai1,ai2,…,aip),且滿足以下條件:(1)ai1+ai2+…+aip=1,i=1,2,…,p;(2)不相關(guān)性,即Yi和Yj不相關(guān);(3)方差極大條件,即Var(Y1)≥Var(Y2)≥…≥Var(Yp)。求解系數(shù)aij=(ai1,ai2,…,aip),即觀測變量相關(guān)矩陣的單位特征向量。因此,通過求解的特征方程∑X,得到p個特征根和p個單位特征向量,把p個特征根由大到小排列,記為λi(i=1,2,…,p),它們分別代表p個主成分因子所解釋的觀測變量的方差,即Var(Yi)=λi(i=1,2,…,p)。相應(yīng)的p個單位特征向量就是主成分因子的系數(shù):ai1,ai2,…,aip,i=1,2,…,p。
四、 實證分析
本文在上述理論模型基礎(chǔ)上,借助SPSS17.0統(tǒng)計分析軟件,對收集的時間序列數(shù)據(jù)進行能源可持續(xù)發(fā)展能力評價分析。數(shù)據(jù)來源于1995年~2009年的中國統(tǒng)計年鑒、中國能源統(tǒng)計年鑒、中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒,其中有些指標(biāo)是經(jīng)簡單計算得出的。
1. 特征值和特征向量。
在實際操作中,我們運用SPSS17.0軟件選取綜合指標(biāo)中總方差貢獻率達到一定要求(85%以上)的指標(biāo)(主成分因子),從而達到降維的目的。在能源可持續(xù)發(fā)展能力評價指標(biāo)體系中,各指標(biāo)的數(shù)值表現(xiàn)形式不一,計量單位也不相同,為了消除這些帶給評價結(jié)果的影響,需要對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。然后用SPSS17.0軟件求出標(biāo)準(zhǔn)化后的原始數(shù)據(jù)矩陣的特征值、方差貢獻率、累計方差貢獻率以及特征向量。這些特征值從大到小排列,根據(jù)各個主成分因子的方差貢獻率,就可以求出前若干個主成分因子的方差累計貢獻率應(yīng)該選擇多少個主成分。統(tǒng)計結(jié)果表明,3個特征值的方差累計貢獻率已經(jīng)達到了93.493%,說明前3個主成分因子基本包含了全部指標(biāo)具有的信息,因此在進行實際分析的時候只需要提取前3個主成分因子即可。根據(jù)成分得分系數(shù)矩陣(見表2)可以得到這3個主成分因子對應(yīng)的特征向量。由表2可以得出前3個主成分因子可以表述為以下表達式:
第一主成分Y1=0.120X1+0.147X2—0.169X3+…—0.129X13
第二主成分Y2=—0.017X1—0.070X2—0.066X3+…+0.001X13
第三主成分Y3=0.184X1+0.127X2+0.093X3+…+0.082X13
2. 主成分載荷因子分析。
將上述主成分分析的計算結(jié)果及載荷矩陣簡化成表3。通過表3的主成分分析結(jié)果,可以得到一下主成分特征以及分類結(jié)論:
(1)第一主成分,特征值為7.778,貢獻率達到了59.829%,即我國能源可持續(xù)發(fā)展能力有59.829%是由第一主成分解釋的。第一主成分中載荷量比較高的變量有:“單位GDP能耗”、“人均GDP”、“環(huán)境污染治理投資占GDP比重”、“第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比”、“人均能源消費量”、“新能源占能源消費比例”、“人均SO2排放量”和“能源加工轉(zhuǎn)換效率”,其中,“人均GDP”、“人均能源消費量”反映了社會系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力;“單位GDP能耗”、“第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比”、“能源加工轉(zhuǎn)換效率”反映了經(jīng)濟系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力;“環(huán)境污染治理投資占GDP比重”、“新能源占能源消費比例”、“人均SO2排放量”反映了環(huán)境系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力。綜合來看,反映的是整個國家發(fā)展層面的能源可持續(xù)發(fā)展能力,因此,將第一主成分命名為“國家發(fā)展層面因子”。
(2)第二主成分,特征值為2.563,貢獻率為19.715%,即我國能源可持續(xù)發(fā)展能力有19.715%由第二主成分解釋。第二主成分中載荷量較高的變量是:“能源消費彈性系數(shù)”、“能源消費增長率”和“能源生產(chǎn)彈性系數(shù)”,反映的是經(jīng)濟增長對能源的依賴程度,因此,將第二主成分命名為“經(jīng)濟增長依賴因子”。
(3)第三主成分,特征值為1.806,貢獻率為13.896,即我國能源可持續(xù)發(fā)展能力有13.896%可由第三主成分解釋。第三主成分中載荷量比較大的變量是:“石油凈進口量”和“能源自給率”,反映的是能源儲備和能源供應(yīng)方面的安全問題,因此可以將第三主成分命名為“能源安全因子”。由表3可知,前3個主成分因子的累計貢獻率達到了93.439%,表明前3個主成分因子的數(shù)值變化可以基本代表原來13個變量的變化情況。表3中的因子載荷量反映了各變量與提取的主成分因子的相關(guān)程度。因子載荷量的絕對值越接近1,表明主成分因子與變量的相關(guān)性越強,主成分因子對各變量的解釋程度也就越高。
3. 主成分綜合值計算。
根據(jù)主成分綜合模型:Y=52.532%Y1+26.200%Y2+14.707%Y3,其中,各個主成分的權(quán)重取自旋轉(zhuǎn)后公因子的方差貢獻率,依次為52.532%、26.200%和14.707%,再由SPSS17.0軟件得出1995年~2009年間主成分的綜合值(如表4)。從表中我們可以發(fā)現(xiàn),我國能源可持續(xù)發(fā)展能力在1997年跌至最低點后開始回升,在2006年前均保持著比較平穩(wěn)的發(fā)展趨勢。2006年和2007年我國的能源可持續(xù)發(fā)展能力再次受到挑戰(zhàn),通過在2007年頒布的一系列節(jié)能減排政策措施,使得我國能源可持續(xù)發(fā)展能力在2008年進入一個高點,這表明國家對于能源可持續(xù)發(fā)展能力的重要性愈加重視。
五、 結(jié)論和政策建議
本文通過對我國的能源可持續(xù)發(fā)展能力的時間序列數(shù)據(jù)進行一個縱向比較分析,定量考察了我國能源可持續(xù)發(fā)展能力在1995年~2009年間的變化情況。通過上述分析,我們發(fā)現(xiàn),國家發(fā)展層面因子對能源可持續(xù)發(fā)展能力的影響程度最大,其中,單位GDP能耗、環(huán)境污染治理投資占GDP比重、人均能源消費量等指標(biāo)都是我們應(yīng)該予以重視的。同時,要加強技術(shù)創(chuàng)新的研究,研發(fā)出遵循循環(huán)經(jīng)濟指導(dǎo)思想的廢物再利用等技術(shù)流程。從經(jīng)濟增長依賴因子指標(biāo)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),我國經(jīng)濟增長過于依賴化石能源,能源依賴集中度過高時不利于經(jīng)濟長期發(fā)展的,因此,要從循環(huán)經(jīng)濟的角度出發(fā),開拓新能源領(lǐng)域,如水能、天然氣等。而我國能源供給能力有待進一步挖掘,能源資源的開發(fā)效率不夠高是亟待解決的問題,如能有效、高效地開發(fā)能源資源,那么也就能降低能源對外依存度,從而減少國際資源波動對我國經(jīng)濟造成的影響。能源的可持續(xù)發(fā)展能力涉及到多方面的因素,只有在各個領(lǐng)域均處于良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài),能源可持續(xù)發(fā)展能力才會保持著穩(wěn)定狀況,才能在應(yīng)對國際能源狀況時表現(xiàn)出強勁的潛在發(fā)展實力。尤其是處在環(huán)境、資源約束下的我國經(jīng)濟社會,有必要采取循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式來應(yīng)對國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)不合理、供需不平衡、能耗偏高以及國際能源環(huán)境的風(fēng)云變幻帶來的壓力。
我們可以從以下幾個方面著手:第一,要逐步把“忽視環(huán)境、單一追求經(jīng)濟效益”的傳統(tǒng)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蟆敖?jīng)濟、社會、環(huán)境”相互有機結(jié)合的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式。把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟與轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式結(jié)合起來,壓縮淘汰那些高耗能、高污染、低產(chǎn)出、低效益的企業(yè)和產(chǎn)品,大力發(fā)展資本、技術(shù)密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和以技術(shù)進步、提高勞動者素質(zhì)為依托的勞動密集型產(chǎn)業(yè),建立起循環(huán)經(jīng)濟的經(jīng)濟體制、經(jīng)濟系統(tǒng),顯著提高經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量和效益。第二,要發(fā)展可再生能源,提倡節(jié)能減排。我國環(huán)境污染問題突出,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,大量開采和使用化石能源對環(huán)境影響很大,特別是我國能源消費結(jié)構(gòu)中煤炭比例偏高,二氧化碳排放增長較快,對氣候變化影響較大??稍偕茉辞鍧嵀h(huán)保,開發(fā)利用過程不增加溫室氣體排放,對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護環(huán)境、減排溫室氣體、應(yīng)對氣候變化具有十分重要的作用。提倡節(jié)能減排遵循了循環(huán)經(jīng)濟模式核心理念中的“減量化”原則,在經(jīng)濟發(fā)展對能源的巨大需求與不可再生能源逐漸衰竭的矛盾中,大力發(fā)展可再生能源,節(jié)能減排,減少能源供給領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)性污染,提高能源利用效率成為了循環(huán)經(jīng)濟模式所選擇的路徑。第三,要加強政府引導(dǎo)作用,引導(dǎo)公眾建立綠色消費觀,提倡綠色生活方式,使循環(huán)經(jīng)濟理念融入到每一個人的生活中去。同時,政府主管部門要加強領(lǐng)導(dǎo),不斷推廣發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的經(jīng)驗。大力淘汰生產(chǎn)工藝落后、資源浪費嚴(yán)重、污染嚴(yán)重的各類后進企業(yè),因地制宜地通過政策引導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。
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作者簡介:鄧偉根,經(jīng)濟學(xué)博士,暨南大學(xué)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究院教授、博士生導(dǎo)師;劉萱芝,暨南大學(xué)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究院碩士生。
收稿日期:2012—09—26。