位賀杰，張艷芳，朱 妮，栗新巧

（陜西師范大學(xué) 旅游與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安710119）

低碳經(jīng)濟(jì)是指碳生產(chǎn)力和人文發(fā)展均達(dá)到一定水平的一種經(jīng)濟(jì)形態(tài)，具有低能耗、低污染、低排放和環(huán)境友好的突出特點(diǎn)，旨在實(shí)現(xiàn)控制溫室氣體排放和發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全球共同愿景［1］。

國外學(xué)者對低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑［2－4］、低碳經(jīng)濟(jì)政策與方 案［5－7］、低 碳 經(jīng) 濟(jì) 技 術(shù) 與 能 源［8－10］等 方 面 的 評價(jià)居多，較為重視實(shí)踐性和領(lǐng)域性研究。國內(nèi)學(xué)者主要采用構(gòu)建指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評價(jià)，評價(jià)方法多采用層次分析法、DEA 法、因子分析法等［11－15］，對低碳經(jīng)濟(jì)跨時(shí)段評價(jià)較少，協(xié)調(diào)性研究鮮有涉及，研究尺度以宏觀 尺 度 居 多［11－13，16－19］。 突 變 級 數(shù) 法 在 解 決 跨 時(shí)間尺度問題，多指標(biāo)集成問題方面具有較強(qiáng)適用性，且該評價(jià)方法較為客觀，在低碳研究領(lǐng)域中得到重視［19－20］。

陜西省是能源生產(chǎn)與消耗大省，2011年能源消費(fèi)總量超過1.0×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，純碳排放量達(dá)7.0×107t，人均碳排量遠(yuǎn)超全國平均水平，2003—2011年，陜西省能源消費(fèi)年增長速度超過10%，且能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主，能源結(jié)構(gòu)相對單一，煤炭消費(fèi)量所占比重在70%以上；與高碳消費(fèi)相對應(yīng)，陜西省3次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，第二產(chǎn)業(yè)比重達(dá)約60%，二產(chǎn)業(yè)中重工業(yè)比重高達(dá)80%，高于全國平均水平約14%，該省年耗標(biāo)煤5.0×107t以上的565家企業(yè)實(shí)現(xiàn)的總產(chǎn)值占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的74.5%，而消耗的能源所占比重則高達(dá)97.8%；另一方面，陜西省的經(jīng)濟(jì)增長仍沿襲傳統(tǒng)的粗放式發(fā)展方式，對資源的粗放利用導(dǎo)致陜西省的經(jīng)濟(jì)增長仍然屬于資源密集型，萬元GDP能耗高于全國平均水平，為陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展設(shè)置了障礙，同時(shí)也提供了契機(jī)。

2010年陜西省又被發(fā)改委認(rèn)定為低碳經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)省，加之能源大省壓力，其發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的任務(wù)任重道遠(yuǎn)，亟需加強(qiáng)該地區(qū)的低碳經(jīng)濟(jì)水平評價(jià)及低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性方面的研究工作。本研究采用突變級數(shù)模型，輔以熵值法，構(gòu)建低碳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系定量評價(jià)陜西省2003—2011年的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；借助協(xié)調(diào)模型測算陜西省9a低碳經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)性，評價(jià)該省低碳經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)水平。

1 研究方法與模型構(gòu)建

1.1 突變級數(shù)法

突變級數(shù)法的理論基礎(chǔ)是突變理論（catastrophe theory），該理論主要依據(jù)勢函數(shù)將臨界點(diǎn)分類，它處理不連續(xù)性特征時(shí)并不涉及任何特殊的內(nèi)在機(jī)制，這使它特別適用于研究內(nèi)部機(jī)理未知的系統(tǒng)，勢函數(shù)中的狀態(tài)變量反映了系統(tǒng)的行為狀態(tài)，而它的控制變量是影響狀態(tài)變量的因素，控制變量個(gè)數(shù)一般不超過4個(gè)，此時(shí)突變模型的勢函數(shù)、分叉集方程與歸一公式詳見表1。

表 1 突 變模型及其 公式［20－22］

利用突變級數(shù)法進(jìn)行評價(jià)時(shí)，當(dāng)某個(gè)上級指標(biāo)（狀態(tài)變量x）包含4個(gè)或4個(gè)以下的下級指標(biāo)（控制變量u）時(shí)，對各個(gè)控制變量按重要程度進(jìn)行排序，然后根據(jù)對應(yīng)的突變模型歸一公式，得出控制變量u的隸屬度函數(shù)值，后遵循“非互補(bǔ)性指標(biāo)”大中取小和“互補(bǔ)性指標(biāo)”取平均值的原則求狀態(tài)變量x的值。

因此，利用突變級數(shù)模型去評價(jià)低碳經(jīng)濟(jì)這個(gè)復(fù)雜且難以精確模擬的系統(tǒng)是非常合理的，而且可以減少評價(jià)的主觀性，又不失科學(xué)性、合理性，且本研究為跨時(shí)段研究，突變級數(shù)法更為適用［20，23］。

1.2 指標(biāo)體系構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

目前學(xué)術(shù)界對于低碳經(jīng)濟(jì)概念還沒有明確，但已有大量研究文獻(xiàn)表明，低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是一個(gè)涉及能源、碳排放、經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境、社會(huì)的復(fù)雜系統(tǒng)?；诖?，參照已有文獻(xiàn)［1，11－19］，利用頻度分析法，并依據(jù)構(gòu)建指標(biāo)的系統(tǒng)性、層次性、可操作性、可比性等原則，舍棄一些年變化很小甚至不變的指標(biāo)如人均森林面積、森林覆蓋率等，同時(shí)考慮陜西省的實(shí)際情況，如煤炭大省及正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期等，最終構(gòu)建的指標(biāo)體系詳見表2。

數(shù)據(jù)主要采集自2004—2012年《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，對年鑒中前后年份不統(tǒng)一的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一使用最新數(shù)據(jù)，GDP指標(biāo)數(shù)據(jù)以及與GDP相關(guān)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，使用或計(jì)算時(shí)統(tǒng)一按2003年的不變價(jià)格進(jìn)行了修正，碳排放及相關(guān)數(shù)據(jù)采用能源碳排放系數(shù)法［24］計(jì)算。

表2 陜西省低碳經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)體系

1.3 突變模型的構(gòu)建

根據(jù)構(gòu)建指標(biāo)體系特征，對于系統(tǒng)層A，采用低碳系統(tǒng)重要 程 度 大 于 發(fā) 展 系 統(tǒng) 重 要 程 度［7，12－13］；對 于兩個(gè)系統(tǒng)要素層B和指標(biāo)層C的排序，分別采用熵值法［25］計(jì)算權(quán)重進(jìn)行排序，以克服排序的主觀性。在確定了各級指標(biāo)的排列順序后，參照以上構(gòu)建的指標(biāo)體系，最終提出指標(biāo)逐級集成的突變模型如圖1所示。

圖1 陜西省低碳經(jīng)濟(jì)評價(jià)遞級突變模型

1.4 協(xié)調(diào)模型的構(gòu)建

協(xié)調(diào)度是指系統(tǒng)之間或系統(tǒng)要素之間在發(fā)展過程中彼此和諧一致的程度，體現(xiàn)系統(tǒng)由無序走向有序的趨勢［26］。在以上構(gòu)建指標(biāo)體系中的系統(tǒng)層，低碳系統(tǒng)與發(fā)展系統(tǒng)存在密切聯(lián)系，二者協(xié)調(diào)度計(jì)算公式［27］為：

式中：FA1——低碳系統(tǒng)水平；FA2——發(fā)展系統(tǒng)水平；C——協(xié)調(diào)度，C∈（0，0.3），兩系統(tǒng)處于低水平協(xié)調(diào)期；C∈（0.3，0.5），兩系統(tǒng)處于拮抗期；C∈（0.5，0.8），兩系統(tǒng)處于基本協(xié)調(diào)期；C∈（0.8，1），兩系統(tǒng)處于非常協(xié)調(diào)期［28］。

只計(jì)算協(xié)調(diào)度無法體現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)綜合水平的提升，為此又引入耦合協(xié)調(diào)度公式：

式中：D——耦合協(xié)調(diào)度；C——協(xié)調(diào)度；FA——低碳經(jīng)濟(jì)綜合水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 指標(biāo)計(jì)算及等級劃分

依據(jù)突變模型中的歸一公式對以上熵值法計(jì)算權(quán)重時(shí)得到的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，其中要素層B1，B2，B3，B4，B5的取值遵循“取平均值”的原則，系統(tǒng)層A1，A2和目標(biāo)層A的取值遵循“大中取小”原則，最終得2003—2011年陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價(jià)的各項(xiàng)得分（圖2—4）。依據(jù)公式（1）—（2），利用以上相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算9a低碳系統(tǒng)與發(fā)展系統(tǒng)協(xié)調(diào)度C和耦合協(xié)調(diào)度D（圖5）。

圖2 低碳系統(tǒng)要素層評價(jià)

圖3 陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合評價(jià)

由于突變級數(shù)法歸一公式所具有的特點(diǎn)，計(jì)算出的最終評價(jià)指一般均較高，值之間的差距也較小，導(dǎo)致很難判斷評價(jià)對象的優(yōu)劣，因此需要制定適合突變級數(shù)法的等級標(biāo)準(zhǔn)，而不是用常規(guī)的等級標(biāo)準(zhǔn)去判定評價(jià)值［5］。為此，設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)為：常規(guī)狀態(tài)下，將評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)劃分為差（0～0.25），一般（0.25～0.5），良好（0.5～0.75），優(yōu)秀（0.75～1），并依據(jù)底層指標(biāo)的隸屬值（0，0.25，0.5，0.75，1），按以上構(gòu)建的突變模型計(jì)算，求出相應(yīng)上層指標(biāo)值，最終得到突變級數(shù)法的相對評價(jià)等級標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

表3 陜西省低碳經(jīng)濟(jì)評價(jià)相對等級標(biāo)準(zhǔn)

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 低碳系統(tǒng)水平 低碳系統(tǒng)要素中，結(jié)構(gòu)效率水平和生態(tài)環(huán)保水平提升較快，其變化特征與低碳經(jīng)濟(jì)綜合水平基本一致，產(chǎn)出消費(fèi)水平則呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)（圖2—3）。（1）低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)質(zhì)是能源利用效率的提高和清潔能源結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建［1］，所以低碳經(jīng)濟(jì)水平提升與二者息息相關(guān)，2003—2011年，陜西省能源加工轉(zhuǎn)化效率和清潔能源占能源消費(fèi)比重都有所增加，年平均增長率分別為2.93%和13.45%，直接促進(jìn)了結(jié)構(gòu)效率水平和低碳綜合水平的提升，但是煤占能源消費(fèi)比重這一指標(biāo)波動(dòng)較為明顯，9a內(nèi)在69%～77%之間波動(dòng)，對低碳經(jīng)濟(jì)水平提升的效果尚未發(fā)揮，其原因主要是陜西為產(chǎn)煤大省，對煤炭資源的依賴導(dǎo)致傳統(tǒng)以煤為主的能源消耗模式難以從根本上改變，這是影響陜西省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的癥結(jié)問題，但也預(yù)示了陜西低碳的巨大發(fā)展空間。（2）從2004年起生態(tài)環(huán)保水平持續(xù)增長，相對水平也由“差（Ⅳ）”變?yōu)椤皟?yōu)秀（Ⅰ）”。生態(tài)環(huán)保要素中人均公園綠地面積、城市垃圾無害化處理率9a內(nèi)的年平均增長率分別為11.31%和11.12%，單位二氧化硫產(chǎn)值9a內(nèi)增加了1.5倍（去除價(jià)格因素影響），反映了陜西省在生態(tài)環(huán)保方面的成果較為突出，一方面是科技進(jìn)步帶來的正效應(yīng)，另一方面與生態(tài)工程和政府實(shí)施條例有關(guān)，2003年陜西啟動(dòng)“大綠工程”，“十一五”期間政府出臺(tái)了《陜西省應(yīng)對氣候變化方案》、《陜西省秦嶺生態(tài)環(huán)境保護(hù)條例》等，有效提高了公眾的生態(tài)與低碳意識。（3）產(chǎn)出消費(fèi)水平呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)，相對水平由2003年的“良好”，降為2004和2005年的“差”，2006年以后逐漸得到恢復(fù)。分析原因可能是前期能源消費(fèi)處于加速增長階段，而此時(shí)技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)單位能源產(chǎn)出和單位碳排放產(chǎn)出增長正效應(yīng)較弱，導(dǎo)致產(chǎn)出消費(fèi)水平降低，而2006年以后能源消費(fèi)速度減緩，加之科技技術(shù)正效應(yīng)逐漸凸顯，因此產(chǎn)出消費(fèi)水平逐漸恢復(fù)，實(shí)際在2006年底，《陜西省節(jié)約能源條例》正式實(shí)施，整個(gè)省內(nèi)廣泛開展節(jié)能減碳行動(dòng)，也取得了明顯的成效。

2.2.2 發(fā)展系統(tǒng)水平 發(fā)展系統(tǒng)要素中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在波動(dòng)中提高較快，社會(huì)發(fā)展水平呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)（圖4）。2003—2007年，陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會(huì)發(fā)展水平整體上有所提高，但是波動(dòng)比較劇烈，主要原因是一方面“量”型指標(biāo)，如GDP、人均GDP、城市化率等增長較快，連續(xù)5a不斷增長，推動(dòng)整體水平提升，另一方面“構(gòu)”型指標(biāo)，如二產(chǎn)比重、三產(chǎn)比重、恩格爾系數(shù)等變動(dòng)呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，致使各年水平波動(dòng)比較劇烈；2008年以后發(fā)展系統(tǒng)的變動(dòng)趨勢主要受全球金融危機(jī)的影響，陜西省地處內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)發(fā)展受金融危機(jī)影響較小，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平增長速度放緩，而社會(huì)發(fā)展受金融危機(jī)沖擊較大，2008年城鎮(zhèn)的登記失業(yè)率為3.91%，比2005年增長5.7%，整個(gè)省內(nèi)失業(yè)率走高，就業(yè)壓力增大，社會(huì)發(fā)展水平低迷，直到2010年才逐漸得到恢復(fù)。

圖4 發(fā)展系統(tǒng)要素層評價(jià)

2.2.3 綜合水平 陜西省各年低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對狀況：2003—2006年處于“差”級別，2007年處于“一般”級別，2008—2011年處于“良好”級別（圖3）。在這9a中，2010年低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平績效最好，接下來是2011，2008，2009，2007，2006，2005和2003年，2004年最差，這是低碳系統(tǒng)和發(fā)展系統(tǒng)互相作用的結(jié)果。2003—2006年陜西低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于起步階段，受以前高碳、粗放經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的累計(jì)影響，整體發(fā)展水平表現(xiàn)為較差狀況，此階段內(nèi)2004年為水平值拐點(diǎn)，根據(jù)突變模型內(nèi)在原理，這是受2003年國內(nèi)非典疫情滯后效應(yīng)影響，此后低碳經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)增長。這一階段，陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展以企業(yè)率先發(fā)展低碳技術(shù)為主要特色，榆林天然氣化工公司從2003年開始相繼建成3套二氧化碳回收裝置，成果突出，興化集團(tuán)、渭河煤化公司等相繼引進(jìn)。2007年陜西低碳經(jīng)濟(jì)水平提升一層次，達(dá)到“一般”級別，在全國低碳經(jīng)濟(jì)分類中處于相對低碳區(qū)［13］，是其積極探索實(shí)踐低碳經(jīng)濟(jì)的成效。2008—2011年省內(nèi)低碳氛圍初步形成，社會(huì)各界積極參與低碳建設(shè)活動(dòng)，各種以低碳為主題的學(xué)術(shù)交流會(huì)、報(bào)告會(huì)接連不斷。2010年8月，發(fā)改委將陜西省列為低碳試點(diǎn)省，低碳環(huán)保發(fā)展成為陜西經(jīng)濟(jì)工作的基本原則和價(jià)值取向。2011年，《陜西省低碳試點(diǎn)工作實(shí)施方案》上報(bào)發(fā)改委，方案中陜西省提出“十二五”和“十三五”低碳發(fā)展目標(biāo)，并明確低碳發(fā)展的路線圖。這些措施使陜西省低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?jié)u入軌道，其優(yōu)勢與成果凸顯出來，此階段陜西省低碳經(jīng)濟(jì)水平處于“良好”級別。

2.2.4 協(xié)調(diào)水平 由協(xié)調(diào)度計(jì)算值可以看出，研究期內(nèi)陜西省低碳系統(tǒng)與發(fā)展系統(tǒng)處于拮抗期，而耦合協(xié)調(diào)度的變化特征與低碳經(jīng)濟(jì)綜合水平變化一致（圖3，圖5）。

圖5 陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)性評價(jià)

2003—2011年，低碳系統(tǒng)與發(fā)展系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度值在0.48與0.50之間變化，表明兩系統(tǒng)處于拮抗期，意味著陜西省發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，又要考慮減排，兩大系統(tǒng)相互博弈。2003—2006年協(xié)調(diào)度均值為0.494 5，而2007—2010年其值為0.499 9，依據(jù)協(xié)調(diào)度值的變化趨勢，可以預(yù)估“十二五”期間其值有望突破0.5，兩大系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入基本協(xié)調(diào)期。利用SPSS 19.0軟件對耦合協(xié)調(diào)度和低碳經(jīng)濟(jì)綜合水平進(jìn)行相關(guān)性分析，二者相關(guān)系數(shù)為0.999 1，在0.01置信水平下相關(guān)性顯著，證明協(xié)調(diào)好低碳系統(tǒng)與發(fā)展系統(tǒng)關(guān)系，做好對二者的投資工作，對陜西省低碳經(jīng)濟(jì)綜合水平提升意義重大。

3 結(jié)論

（1）陜西省低碳經(jīng)濟(jì)水平綜合得分趨勢線的拐點(diǎn)出現(xiàn)在2004年，即2004年綜合得分最低，是以前采取高碳、粗放發(fā)展模式的累計(jì)結(jié)果，而后水平有所提升并持續(xù)增長，是積極實(shí)踐低碳發(fā)展模式的成果；陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，生態(tài)和環(huán)保是進(jìn)步明顯和優(yōu)勢的要素，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)不穩(wěn)定，技術(shù)對低碳經(jīng)濟(jì)的正效應(yīng)逐漸凸顯出來；研究期內(nèi)陜西省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于拮抗期，“十二五”期間，低碳系統(tǒng)和發(fā)展系統(tǒng)有望進(jìn)入基本協(xié)調(diào)期，進(jìn)而給低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來強(qiáng)大動(dòng)力。

（2）低碳系統(tǒng)和發(fā)展系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性直接影響低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展質(zhì)量，相比傳統(tǒng)的系統(tǒng)評價(jià)模型追求均衡發(fā)展，采用突變級數(shù)模型使得兩系統(tǒng)發(fā)展過程中的變化更加明顯、更加直觀，更容易被發(fā)現(xiàn)。同時(shí)僅對陜西省低碳系統(tǒng)和發(fā)展系統(tǒng)的水平以及協(xié)調(diào)性進(jìn)行評價(jià)是不夠的，還需要對不同區(qū)域進(jìn)行研究，檢驗(yàn)研究結(jié)果的普遍性。只有通過更深更廣的研究，才能使所得結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而更好地為我國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展所用。

（3）研究發(fā)現(xiàn)目前陜西低碳經(jīng)濟(jì)水平處于“良好”等級，但是本研究為相對低碳評價(jià)，即相對于2003—2010年，2011年低碳經(jīng)濟(jì)水平“良好”，但并不意味著陜西省低碳經(jīng)濟(jì)已處于絕對的“良好”，陜西省應(yīng)進(jìn)一步努力，在已取得成績基礎(chǔ)上，按照低碳轉(zhuǎn)型路線圖，積極調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、開展省內(nèi)試點(diǎn)、發(fā)展低碳技術(shù)，爭取“十二五”期間低碳經(jīng)濟(jì)再上一臺(tái)階。

［1］ 付加峰，莊貴陽，高慶先.低碳經(jīng)濟(jì)的概念辨識及評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建［J］.中國人口·資源與環(huán)境，2010，20（8）：38-43.

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