鄭海寧，蔣 楓，李 露

（青島科技大學， 山東 青島 266042）

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化工行業(yè)碳排放績效評價方法綜述

鄭海寧，蔣 楓，李 露*

（青島科技大學， 山東 青島 266042）

化工行業(yè)作為高碳行業(yè)之一，碳排放績效評價體系也應建立起來。分別從指標權重和評價方法對化工行業(yè)的碳排放績效評價進行了總結。在指標權重上，主要從主觀賦權法、客觀賦權法和混合賦權法進行分析。在評價方法上，對層次分析法、模糊綜合評價法、投入產出模型和生命周期法在碳排放績效評價上的應用進行了分析。同時，針對化工行業(yè)碳排放績效評價方法的不足，對未來發(fā)展提出建設性的意見。

碳排放；評價方法；指標權重；化工行業(yè)

隨著氣候環(huán)境的日益嚴峻，能源消耗問題和全球變暖已引起全社會的廣泛關注。在聯(lián)合國氣候變化專門委員會發(fā)布的氣候變化評估報告顯示，由于溫室氣體的排放造成的溫室效應已經(jīng)使全球平均地表溫度上升 0.3～0.6 ℃。［1］該數(shù)據(jù)表明，必須盡快采取措施應對日益嚴峻的溫室效應。對此，中科院于2009年3月3日發(fā)布《2009中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告》，該報告指出，到2020年單位GDP的二氧化碳排放降低50%左右。這一系列政策表明，中國有信心也有能力為減緩全球氣候問題盡自己的一份責任。

化工行業(yè)是傳統(tǒng)的高碳行業(yè)之一，引導化工行業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟意義重大。為了切實地履行節(jié)能減排的任務、有效地降低碳排放強度，針對化工領域的碳排放評價體系應建立起來，并根據(jù)相應評價準則，約束化工企業(yè)的碳排放行為。但是迄今為止，國家暫未出臺較為完善的評價體系供化工企業(yè)和相關管理部門參考。對此，國內外眾多學者分別運用層次分析法、模糊綜合評價法等各種方法對化工領域的碳排放量進行評價，本文從指標權重和評價方法兩個方面對各個方法進行分析評價。

1　化工行業(yè)碳績效簡介

績效（Performance）是與勞動耗費有對比關系的、是實踐活動所產生的、對人們有益、可以度量的結果。［2］而碳績效是在綠色經(jīng)濟發(fā)展、低碳經(jīng)濟的背景下提出，碳績效的研究不僅豐富了低碳理論，而且對于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實意義。［3］而迄今為止，各國對碳績效并沒有統(tǒng)一的概念，但是可以肯定的是，碳績效應包含以下幾個特點：（1）多因性（多個因素影響企業(yè)碳績效的高低）。（2）多維性（需要從多個不同的維度和方面對企業(yè)的低碳績效進行考核評析）。（3）動態(tài)性（影響碳績效的因素處于動態(tài)變化之中）。

而化工行業(yè)作為許多國家的核心產業(yè)，其發(fā)展規(guī)模和速度將直接影響社會經(jīng)濟各個部門的發(fā)展，因此對化工領域碳排放績效評價研究已成為國內外眾多學者的研究熱門。［4］但是，由于化工產品有著技術復雜、種類繁多、產成品多種多樣的特點，直接造成了化工產品排放的污染物在數(shù)量和毒性方面都要遠遠高于其他行業(yè)。因此，對化工行業(yè)碳排放績效評價體系的建立具有重要的現(xiàn)實意義［5］。

2　化工行業(yè)碳排放績效評價指標權重

考慮到各評價指標決策者對評價指標偏好的不同，指標權重在化工企業(yè)碳排放績效評價過程中有著極其重要的作用。目前，在化工領域碳排放績效指標權重確定方法有多種，根據(jù)其主觀參與的程度不同，可分為主觀賦權法、客觀賦權法和混合賦權法三種［6］。

2.1主觀賦權法

主觀賦權法是根據(jù)決策者主觀上對各指標的重視程度來確定各評價指標權重的一種方法，其原始數(shù)據(jù)是由專家根據(jù)經(jīng)驗主觀判斷而得到?！?】目前應用較多的為德菲爾法（Delphi）和層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）。

德菲爾法（Delphi）是一種定性的權重確定方法，其基本流程是首先由調查人員下發(fā)問卷收集各位專家的意見，然后對收回的各位專家的意見進行分析和匯總，然后要再次匿名反饋給各個專家，最終到各位專家能夠達成一致意見為止。與德菲爾法不同的是，層次分析法（Analytic Hierarchy Process）是定性與定量相結合的權重確定方法。德菲爾法具有較大的主觀性，在應用中完全需要依賴專家的判斷，因此可能出現(xiàn)偏差。而層次分析法則引入了判斷矩陣的一致性驗證，運用數(shù)學定量的方法減小這種不確定性，大大削弱了人為判斷的誤差?！?】目前，兩種方法在化工領域碳排放績效評價的權重確定中都有著較為廣泛的應用：姚曉艷【8】等借助德菲爾法通過多次多方咨詢各專家意見，確定熱電行業(yè)低碳經(jīng)濟評價指標體系中各個指標的權重。代永輝【9】綜合運用了德爾菲問卷調查法和層次分析法，對BD熱電廠的環(huán)境績效指標的權重大小進行確定。劉鑫【7】在對某堿業(yè)公司進行節(jié)能減排因素權重分析時，綜合運用了德菲爾法、層次分析法，以求得到更準確的評價結果。朱博雅【10】在對煤業(yè)環(huán)境審計評價的過程中，在層次分析法的視角下，借助了德菲爾法，得到了煤礦項目環(huán)境審計各指標權重?！?1】除了前文中姚曉艷【8】和代永輝【9】將層次分析法與德菲爾法結合應用到熱點行業(yè)的權重確定外，國內外亦有眾多學者將改進的層次分析法應用到化工領域，如：薛洋［12］在層次分析法的基礎上，以紡織企業(yè)為背景，分三個層次對綠色生產績效評價的各因素權重進行了對比分析。Seong Kon Lee［13］等分階段采用模糊層次分析和數(shù)據(jù)包絡分析相結合的方法，從五個主要標準對韓國高油價的戰(zhàn)略能源技術進行評估，最終建立了一個長期的戰(zhàn)略能源技術路線圖。

2.2客觀賦權法

客觀賦權法根據(jù)原始數(shù)據(jù)之間的關系通過一定的數(shù)學方法來確定權重，其判斷結果不依賴于人的主觀判斷，有較強的數(shù)學理論依據(jù)?！?】由于較主觀賦權法而言，客觀賦權法在國內外的研究剛剛起步，現(xiàn)應用于化工碳排放績效評價的方法主要為熵權法（Entropy Method）：熵權法在 1948年首先被Shannon引入到信息論中，是一種根據(jù)各項指標所提供的信息量的大小來確定指標權重的方法。該法根據(jù)熵的特性，通過計算熵值來判斷一個事件的無序程度及隨機性，同樣也可以判斷某個指標的離散程度?！?4】由于熵權法是近年來使用較多、較為新穎的方法，在化工領域的碳排放績效評價中應用的并不十分廣泛，只有個別學者采用該方法進行研究：吳成霞【15】運用熵權法對天津市工業(yè)節(jié)能減排績效進行評價，研究發(fā)現(xiàn)天津市在2006-2010年期間的節(jié)能效果呈逐年上升趨勢。

2.3混合賦權法

主觀賦權法與客觀賦權法雖然各有較廣的應用范圍，但是也有各自的不足之處。考慮到二者各自的局限性，人們提出了綜合主觀和客觀的第三類賦權方法，即混合賦權法，例如陸浩杰【14】在對焦作煤業(yè)集團進行低碳經(jīng)濟綜合評價的賦權時，運用了熵權法和層次分析法相結合的混合賦權法，并根據(jù)權重大小進行指標重要性排序。王世進【16】在對我國工業(yè)企業(yè)碳排放績效進行評價賦權時，對于定量指標運用主成分分析法，對于定性指標運用專家評價法，得到了五個煤炭上市企業(yè)的各個指標權重結果。但是，由于混合賦權法有著計算過程復雜，指標集構建困難等缺陷，因此在碳排放績效評價的賦權方面并未得到較為廣泛的應用。

3　化工行業(yè)的碳排放績效評價方法

在確定各個評價指標對應的權重的基礎上，下面需要依據(jù)各個方法對應的碳排放績效等級標準對評價對象進行評價。國內外常用的碳排放績效評價方法有層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）、模糊綜合評價法（Fuzzy Comprehensive Evaluation）和投入-產出模型（Input-Output）等。

3.1基于層次分析法（AHP）的碳排放績效綜合評價

對于化工領域來說，層次分析法（AHP）依舊為主流方法，現(xiàn)國內外運用層次分析法對碳排放的績效進行評價的學者有Mehdi Piltan【21】、宋猛【17】等。宋艋等【17】結合我國電力企業(yè)生產的特點，對某電力公司的低碳績效進行評判，結果表明該電力公司低碳績效水平較高。徐竟成等【18】采用改進的灰關聯(lián)層次分析方法，建立了城鎮(zhèn)污水廠處理工藝綜合評價指標體系和評價方法，證明四號方案是低碳、生態(tài)化程度較高的污水處理工藝方案。邵華【19】運用改進的模糊層次分析法，對雅戈爾紡織公司2010-2011年間的低碳環(huán)境業(yè)績進行了評價，發(fā)現(xiàn)該公司的綜合環(huán)境業(yè)績表現(xiàn)良好。李強【20】借助層次分析法和加權評分法，對上海石化公司進行低碳綜合評價，發(fā)現(xiàn)該公司低碳發(fā)展水平一般。Mehdi Piltan【21】等基于層次分析法和專家模糊評價系統(tǒng)，對 23個伊朗產業(yè)的熱點聯(lián)產安裝量進行排序，結果表明，化工等行業(yè)安裝熱電聯(lián)產的安裝量遠超過其他行業(yè)。Bo Peng等【22】并運用層次分析法確定了瀝青路面各階段的碳排放比例，進而編制出一個能耗調查清單，發(fā)現(xiàn)節(jié)能減排方案可以降低碳排放量和成本。Salman Ahmad等【23】采用層次分析的方法，對水電、太陽能、風能、生物量四種可再生資源的發(fā)電碳排放量進行了研究，研究結果發(fā)現(xiàn)，太陽能是最有效的資源。

雖然層次分析法有簡便性、靈活性和直觀性諸多優(yōu)點，但是亦有許多固有缺陷，如：（1）定量成分較少、定性成分較多。層次分析法在權重確定時不可避免一定程度主觀成分的引入，這將降低評價體系的結論嚴密性。（2）特征值和特征向量的精確求法比較復雜?；ば袠I(yè)在生產和運營的過程中涉及到各種物料和產品的衡算問題，復雜的計算過程將加大統(tǒng)計者的工作量。（3）指標過多時數(shù)據(jù)統(tǒng)計量大?；ゎI域所包含的行業(yè)種類繁多、數(shù)量龐大，迄今為止，國內外對化工領域的相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)均較為匱乏，因此這也成為阻礙層次分析法在化工領域發(fā)展的一重要原因。

3.2基于模糊綜合評價法（ Fuzzy Comprehensive Evaluation）的碳排放績效綜合評價

模糊綜合評價法（Fuzzy Comprehensive Evaluation）是一種根據(jù)模糊數(shù)學理論把定性評價轉化為定量評價的方法。與層次分析法不同的是，該方法具有系統(tǒng)性強，結果清晰的特點，能較好地解決難以量化的、模糊的問題。在化工領域，主要有以下學者進行了研究：劉祝龍等【24】運用模糊綜合評價法提出低碳電力供應鏈的績效評價指標體系，研究表明該低碳供應鏈運營狀況良好，節(jié)能減排效果顯著。朱昌煜【25】運用層次分析法和模糊綜合評價相結合的方法，以華東東華熱電廠的發(fā)展現(xiàn)狀為研究依據(jù)，發(fā)現(xiàn)該電廠的節(jié)能減排效果較好。代永輝【26】綜合運用了德爾菲問卷調查法和層次分析法，對BD熱電廠的環(huán)境績效進行考核，結果表明該廠的環(huán)境績效評價為“良”。Bi Kexin【27】等采用模糊綜合評價法，中國制造業(yè)在全球價值鏈的低碳技術風險進行了評價，結果表明全球低碳風險介于中級和高級。模糊綜合評價法的特點在于對定性指標進行定量化評價，對評價對象的模糊處理不僅可以使在化工領域中難以用準確數(shù)據(jù)界定的指標簡單化，并且可以在一定程度上減小計算的復雜程度、縮減統(tǒng)計者工作量，對于多因素多層次的復雜問題評價結果更好，因此模糊綜合評價法在化工領域碳排放績效評價中得到了較為廣泛的應用。

3.3基于投入-產出模型（Input-Output）的碳排放績效綜合評價

投入產出分析模型是Bicknell于1998年在生態(tài)足跡研究中提出的，在運用投入-產出模型解決的碳排放問題時，首先需要構造供應鏈碳排放投入產出表，然后依次計算核心企業(yè)某部門的投入產出資本、總產品數(shù)量以及各類的溫室氣體排放量，在化工領域的碳排放評價體系的研究中也有著一定程度的應用：【28】徐盈之【29】并利用投入產出模型將我國制造業(yè)碳排放量分解為各種影響效應，結果表明，化石能源消耗較大產業(yè)和高技術產業(yè)的碳排放量最大。曹俊文【30】根據(jù)江西省1992—2007 年的投入產出表，對江西省化工產業(yè)部門的碳排放強度進行測算和分析，結果發(fā)現(xiàn)直接碳排放強度和完全碳排放強度的排序不一致。Paul Konijn【31】等就現(xiàn)如今重工業(yè)生產和使用材料上存在的諸多環(huán)境問題，運用投入-產出模型分析法，給出了一種可以提供完整的信息材料和能量流動信息的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。Nandan U. Ukidwe【32】等根據(jù)現(xiàn)如今化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀，運用投入-產出網(wǎng)絡模型，比較分析了在美國的經(jīng)濟模式下的化工行業(yè)和其他行業(yè)的資源強度。由于化工領域包含的子產業(yè)種類繁多，并且不同產業(yè)之間的差異較大，因此很難運用一個投入-產出模型綜合運用到各個化工行業(yè)的碳排放計算當中，這便在一定程度上限制了投入-產出模型在化工領域碳排放評價應用的發(fā)展。

3.4基于生命周期法（Life Cycle Model）的碳排放績效綜合評價

生命周期法（Life Cycle Model）是評價某種化工產品、工藝過程或者活動，從原材料的采集到產品的生產、運輸、出售、使用、最終處理和回收循環(huán)利用整個生命周期系統(tǒng)有關的環(huán)境負荷的過程，主要應用在電力部門和煤礦行業(yè)：【33】羅春燕【33】等根據(jù)生命周期理論，將化工企業(yè)碳足跡的核算分為采購期、生產期、銷售期、報廢期四個環(huán)節(jié)，并結合碳足跡價值量的換算，得到化工企業(yè)碳足跡計算公式。袁麗銘【34】通過對火電廠生產過程、鍋爐設備原理的剖析，運用生命周期法與情景分析法，預測出保定地區(qū)火電廠2020-2050年的碳排放量。劉韻【35】采用全生命周期法，以山西省呂梁市某燃煤電廠為案例，對該企業(yè)的碳排放情況進行生命周期評價，發(fā)現(xiàn)電力企業(yè)的碳減排潛力主要在于鍋爐燃煤和煤炭開采。Chia Hao Liu【36】等運用投入產出分析和生命周期評價相結合的方法，綜合評價臺灣電力部門對環(huán)境的間接影響，發(fā)現(xiàn)影響主要來自于“非金屬礦產”和“石油提煉產品”。Anne Rainville【37】等探討了加拿大產品類別的潛在標準，以提高來自阿爾伯塔油砂產品生命周期排放量的潛在估計值，并建立起一個可信的原油產品行業(yè)的碳排放評價方法。生命周期法系統(tǒng)的研究化工產品在生命周期的整個過程中每一階段的資源和能源輸入，污染物的排放情況以及對環(huán)境的影響，可以對化工產品的影響給出綜合的評價。但是由于生命周期法著重強調的是化工生產的整個過程，而沒有著眼于每一個過程的相關細節(jié)，因此許多疏漏不易被發(fā)現(xiàn)，這也是生命周期法的缺陷之一。

4　結 論

本文通過研究國內外化工行業(yè)碳排放績效評價的相關文獻，得到如下結論：在指標權重方面，主觀賦權法相對于客觀賦權法和混合賦權法應用更為廣泛，此外主觀賦權法中的層次分析法應用最多；在評價方法方面，層次分析法和模糊綜合評價法是國內外學者選用最多的方法，而投入產出模型和生命周期評價近幾年也逐漸被學者引入化工行業(yè)碳排放評價的領域。盡管化工行業(yè)碳排放績效評價的研究成果已經(jīng)較為全面，但仍存在許多問題需要改善，例如：采用的評價方法較少；缺乏足夠的理論基礎，也沒有構成完善的評價體系；相關統(tǒng)計資料較為缺乏，資料精確度不高；當不同的學者對同一對象的研究采用不同的方法時，結果相差懸殊等。針對這些問題，筆者認為，在未來的研究中，注重理論基礎的同時，應加強深入的多層次的實證的研究，與此同時逐步改善數(shù)據(jù)計量方法，加大資料統(tǒng)計的力度，從根本上消除因數(shù)據(jù)不準確而引起的誤差。相信隨著化工領域的學者日益深入的研究，完善的碳排放績效評價體系將被建立起來。

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Review of Carbon Emission Performance Evaluation Methods in Chemical Industry

ZHENG Hai-ning, JIANG Feng , LI Lu*
（Qingdao University of Science & Technology, Shandong Qingdao 266042，China）

As one of high carbon emission industries, chemical industry should establish the carbon emission performance evaluation system. In this article, the performance evaluation of carbon emission from the index weight and evaluation methods was summarized. In the index weight, the subjective weighting method, the objective weighting method and the mixed weighting method were mainly analyzed. In the evaluation method, application of the analytic hierarchy process, fuzzy comprehensive evaluation method, input-output model and life-cycle method in the performance evaluation of carbon emission was discussed. At the same time, in the light of the deficiency of the carbon emission performance evaluation method, the constructive comments to the future development were put forward.

carbon emission; evaluation method; index weight; chemical industry

李露，女，副教授，碩士生導師，研究方向：生物質資源利用。E-mail：zhanglilu@126.com。

TQ 127.1

A

1671-0460（2016）05-0957-05

2016-03-30

鄭海寧（1994-），女，山東濟南人。 E-mail：136723257@qq.com。