張永鋒

( 成都工業(yè)學(xué)院 信息與計(jì)算科學(xué)系，成都 610031)

基于集團(tuán)序的單位GDP能耗評(píng)價(jià)

張永鋒

( 成都工業(yè)學(xué)院 信息與計(jì)算科學(xué)系，成都 610031)

能源消耗總量在不斷攀升，如何橫向評(píng)估各地單位GDP能耗是決策者面臨的一個(gè)重要問(wèn)題，本文通過(guò)集團(tuán)序法給出全國(guó)各地單位GDP能耗的集團(tuán)排序，得到了與社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r相吻合的排序結(jié)果。這一結(jié)果為能耗評(píng)估提供了理論依據(jù)，也提供了一種新的方法。

單位GDP能耗；集團(tuán)序；評(píng)價(jià)方法

我國(guó)能源生產(chǎn)量和消耗量均已處于世界前列，但在能源供給和利用方式上存在著結(jié)構(gòu)的不合理、可再生能源開(kāi)發(fā)能力低等現(xiàn)象。國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)積極優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，合理控制能源消耗總量，推動(dòng)能源生產(chǎn)優(yōu)化。減少能源消耗、提高能耗效率，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求和趨勢(shì)。全國(guó)各地都制定了節(jié)能減排，降低能耗的具體措施和方案,這為國(guó)家“十二五”能耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前，對(duì)于單位GDP能耗的研究主要有：權(quán)麗[1]利用Laspeyres指數(shù)分解能源消耗，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是能源消耗增長(zhǎng)的主導(dǎo)因素。柴建[2]對(duì)單位GDP能耗變化從宏觀與微觀2個(gè)層面展開(kāi)研究表明：?jiǎn)挝籊DP能耗變化的主要?jiǎng)恿?lái)自宏觀因素(以GDP的增長(zhǎng)所反應(yīng)的制度創(chuàng)新和管理進(jìn)步等因素)和部分微觀因素(技術(shù)變動(dòng)為能耗變化的主要因素)。張偉[3]應(yīng)用聚類分析對(duì)我國(guó)各地區(qū)能源消費(fèi)狀況分析并給出了能源消費(fèi)的策略。郭菊娥[4]研究表明：技術(shù)水平及管理水平等不可測(cè)因素對(duì)我國(guó)單位GDP能耗起決定作用，石油消耗比例為單位GDP能耗變化的主要限制性因素。故在煤的消費(fèi)比例下降幅度較小的情況下，要想達(dá)到節(jié)能降耗的目的，必須首先重視技術(shù)的進(jìn)步及管理水平的提高。但是，已有的研究多關(guān)注能源消耗狀況以及能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，而忽略了能源消耗與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的相互促進(jìn)與協(xié)同發(fā)展。本文通過(guò)集團(tuán)序法，給出了全國(guó)各地單位GDP能耗的集團(tuán)排序，證明了能源消耗與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是相關(guān)的。

1 集團(tuán)序方法的概念

吳祈宗[5]和侯福均[6]首次提出了方案集團(tuán)序的概念。集團(tuán)序是說(shuō)當(dāng)不需要知道所有方案序關(guān)系時(shí)，僅需要知道個(gè)案歸屬于那個(gè)方案集團(tuán)即可。因此，集團(tuán)序方法不考慮全體方案的序關(guān)系，只探討不同方案歸屬問(wèn)題。這一方法對(duì)我國(guó)各地單位GDP能源消耗的評(píng)價(jià)很有效。

根據(jù)已有的集團(tuán)序理論，方案的排序基于以下假設(shè)：對(duì)于方案集合X，如果f(xi)gt;f(xj)，則xi?xj，有以下定義：

基于以上3個(gè)定義，可以得到對(duì)應(yīng)于方案xi的f-ε意義下的序集合定義。

在定義4的基礎(chǔ)上，給出方案集合X上的集團(tuán)序定義。

定義5 對(duì)于方案集合X={xi,x2,…,xn}(n≥1)，給出p個(gè)方案的序集合(O1，O2，…,Op)，p≤n，存在f和B=(ε1，ε2，…,εp)，并且滿足條件：

1)O1∪O2∪…∪Op=X

2)?i，Oi≠Ф

3)?Oi，Oj，若i≠j，則Oi∩Oj≠Ф

4)如果pgt;1，則?q，(f(xqmingt;f-εf(xq+1max))，其中，f(xqmin)=min{f(xi)│xi∈Oq}，f(xq+1max)=max{f(xj)│x∈Oq+1}，

則稱(O1，O2，…,Op)為對(duì)應(yīng)于方案集團(tuán)的集團(tuán)序，記作：(O1，O2，…,Op)Xf-B。

2 集團(tuán)序穩(wěn)定性分析

對(duì)于既定的集團(tuán)序(O1，O2，…,Op)Xf-B，令：

f(xOqmax)=max{f(x)│x∈Oq；q=1，2，…,p}

f(xOqmin)=min{f(x)│x∈Oq；q=1，2，…,p}

記當(dāng)前的效用值f(xi)(i=1，2，…，n)，依據(jù)定義3，集團(tuán)序穩(wěn)定的效用值f(xi)的變化范圍為：?xi∈Oq,

f(xOqmax)-εq≤f(xi)≤f(xOqmin)+εq。對(duì)于相鄰集團(tuán)序元素有：?xi∈Oq,f(xOq+1min)+εq+1lt;f(xi)≤

f(xOq-1max)-εq-1。

3 集團(tuán)序方法的步驟

基于集團(tuán)序的概念和穩(wěn)定性分析，得集團(tuán)序的一般步驟：

1)定義向量B=(ε1,ε2,…，εm)，其中m為評(píng)價(jià)中劃分的等級(jí)數(shù)，εi為等級(jí)內(nèi)差別[7]；

2)令p=1，X’=X，O1=Ф；

3)如果X’≠Ф，對(duì)于?xj∈X’，找出(PjX’，QjX’，RjX’)；如果X’=Ф，轉(zhuǎn)6)；

4)找出Op，Op={xi│?k，PkX’=Ф}；

5)令p=p+1，X’=X’﹨Op，轉(zhuǎn)入3)；

6)得到(O1，O2，…，Op)Xf-B；

7)穩(wěn)定性變化范圍的計(jì)算。

4 我國(guó)各地區(qū)單位GDP能耗集團(tuán)序排序

依據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2011年全國(guó)各地單位GDP能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(如表1第2列所示)，在此方案集合為X={x1，x2，x3，…，x30}。令B=(0.2，0.4，0.5，0.3)，可得方案xi(i=1，2，…，30)在f-ε意義下的序集合。如對(duì)應(yīng)的ε1=0.2的序集合分別為：

(P1，Q1，R1)X=({x2,…,x8,x12,x15,…,x18,x20,…,x30},{x1,x9,…,x11,x13,x14,x19},Ф)

(P2，Q2，R2)X=({x3,…,x8,x17,x22,x25,x27,…,x30},{x2,x9,…,x16,x18,…,x20},x1)

?

(P28，Q28，R28)X=(Ф,{x28,x29},{x1,…,x27,x30})

(P29，Q29，R29)X=(Ф,{x28,x29},{x1,…,x27,x30})

(P30，Q30，R30)X=({x28,x29},{x4,x24,x30},{x1,…,x3,x5,…,x23,x25,…,x27})

由此可知，x28,x29的優(yōu)先集合P28X,P29X為空集。因此x28,x29為第一集團(tuán)。記作O1Xf-ε{x28,x29}。

這樣，得到方案集合X在意義f-ε下的集團(tuán)序?yàn)椋?/p>

(O1,O2,O3,O4)Xf-ε=({x28,x29},{x4,x5,x24,x27,x30},{x3,x6,…,x8,x15,…,x18,x20,x22,x23,x25,x26}),{x1,x2,x9,…,x14,x19,x21})

同樣可以得到第2、3、4集團(tuán)，再對(duì)集團(tuán)序進(jìn)行穩(wěn)定性分析后，全部的排序結(jié)果和穩(wěn)定范圍如表1所示。

表1 分析結(jié)果

注：數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2011年全國(guó)各地單位GDP能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，缺西藏。

5 結(jié)語(yǔ)

從表1第3列集團(tuán)序指標(biāo)可知，青海、寧夏在全國(guó)范圍內(nèi)單位GDP能耗最大，位屬能耗第1集團(tuán)。內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、新疆等屬第2集團(tuán)。北京、天津、上海、浙江、廣東、福建、江西、海南等屬第4集團(tuán)。

青海處于青藏高原地域，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑單一，對(duì)外開(kāi)放水平低。由于深居內(nèi)陸腹地，對(duì)外貿(mào)易能力不強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展是在依靠能源大量消耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。因而青海社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展表現(xiàn)出資源消耗大、消耗高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、生態(tài)環(huán)境退化等特點(diǎn)。如青海石油天然氣開(kāi)采業(yè)、電力工業(yè)、有色金屬工業(yè)和鹽化工業(yè)等四大支柱產(chǎn)業(yè)增速高達(dá)20%。寧夏具有豐富的煤炭資源，是我國(guó)重要的煤炭基地，電力基地，煤化工基地，鋁、多晶硅等深加工基地。因此，寧夏單位GDP能耗在全國(guó)最高。

“京津唐”、“珠江三角洲”、“沿海沿邊”等地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，開(kāi)放程度高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于合理，企業(yè)自主創(chuàng)新能力強(qiáng)，能源消耗上表現(xiàn)出單位GDP能耗在全國(guó)范圍內(nèi)是最低的。改革開(kāi)放30年來(lái)，北京市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化事業(yè)取得了世人矚目的成就。多年來(lái)，北京努力健全市場(chǎng)化的節(jié)能減排機(jī)制，不斷加快建立能反映市場(chǎng)供求關(guān)系、資源稀缺度、環(huán)境損害成本的資源性產(chǎn)品價(jià)格的形成機(jī)制。技術(shù)創(chuàng)新上北京也基本上建立了以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的創(chuàng)新體系。因此，北京單位GDP能耗在全國(guó)范圍是最優(yōu)的。上海市是我國(guó)改革開(kāi)放，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的排頭兵。社會(huì)經(jīng)濟(jì)欣欣向榮，高校林立，高新技術(shù)集聚，在電子信息產(chǎn)業(yè)、汽車制造、精品鋼材制造、生物醫(yī)藥制造等行業(yè)發(fā)展迅速。廣東、浙江地處東部，匯集了國(guó)內(nèi)國(guó)際一大批的現(xiàn)代高科技行業(yè)，世界知名的通訊企業(yè)華為和中興等駐地深圳。浙江杭州是我國(guó)著名的電子商務(wù)之都，阿里巴巴帶動(dòng)了綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；溫州是中國(guó)乃至全球小商品集散地，單位GDP能耗在全國(guó)范圍內(nèi)較低。

由此可見(jiàn)，采用集團(tuán)序方法所得到能耗排名與客觀實(shí)際相吻合的。說(shuō)明這種方法在單位GDP能耗排名中有一定的科學(xué)性、合理性以及實(shí)用性。

[1] 權(quán)麗.我國(guó)終端能源消費(fèi)因素分析及實(shí)證研究:基于Laspeyres指數(shù)分解技術(shù)[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì),2011,8(8):83-86,117．

[2] 柴建,郭菊娥,席酉民.我國(guó)單位GDP能耗的投入占用產(chǎn)出影響因素分析[J].管理科學(xué)學(xué)報(bào),2009,10(5):140-148．

[3] 張偉.我國(guó)地區(qū)能源消費(fèi)狀況和發(fā)展戰(zhàn)略[J].經(jīng)濟(jì)管理,2009(23):85-88．

[4] 郭菊娥,柴建,席酉民.一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化對(duì)我國(guó)單位GDP能耗影響效應(yīng)研究[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2008,18(4):41-42.

[5] 吳祈宗,侯福均.方案集團(tuán)序及其應(yīng)用[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2006,6(6):521-524.

[6] 侯福均,吳祈宗,昝欣.集團(tuán)序及其應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2006,5(5):73-76．

[7] 王瑩,崔春生.基于集團(tuán)序的高等教育與區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異性評(píng)價(jià)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2011,19(8):26-28.

EvaluationoftheEnergyConsumptionforUnitGDPBasedonAggregativeRank

ZHANGYongfeng

(Department of Information and Computation, Chengdu Technological University, Chengdu 610031, China)

Energy consumption is rising, How to accurately assess energy consumption for the unit GDP is an important problem for decision makers. The method of aggregative rank is used to assess energy consumption for unit GDP. The result which coincides with he social economic development is obtained.This result provides the theoretical basis for the assessment of energy consumption, and also provides a new method for the relative research.

energy consumption for unit GDP; Aggregative Rank; assessment method

2012-12-07

張永鋒(1976- )，男(漢族)，陜西商洛人,講師，碩士，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。

F207

A

2095-5383(2013)01-0037-03