劉翠蓮， 王璇， 姜大植

(大連海事大學(xué) 交通運輸管理學(xué)院，遼寧 大連 116026)

基于DPSIR模型的油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價

劉翠蓮， 王璇， 姜大植

(大連海事大學(xué) 交通運輸管理學(xué)院，遼寧 大連 116026)

為客觀地描述油品碼頭的低碳綠色發(fā)展情況，運用DPSIR模型和層次分析法建立大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價指標(biāo)體系，對其進(jìn)行有效評價.通過評價可以得出，在低碳綠色發(fā)展方面，大連港油品碼頭在2013年之前發(fā)展相對停滯，從2014年開始有了較快發(fā)展.根據(jù)評價結(jié)果，分析油品碼頭在發(fā)展中存在的問題，并根據(jù)實際情況提出有效的對策建議，為其他港口主要油品碼頭的低碳綠色發(fā)展提供借鑒和參考.

DPSIR模型； 低碳發(fā)展； 油品碼頭

0 引 言

近年來，港口安全事故屢屢發(fā)生，不僅造成了人員傷亡及財產(chǎn)損失，還對港區(qū)及周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了極為惡劣甚至是無法彌補(bǔ)的影響.油品碼頭及其作業(yè)區(qū)是港口的重要組成部分，而油品又具有易燃易爆的性質(zhì)，因此在安全生產(chǎn)問題上更需要引起港口企業(yè)的關(guān)注.當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者將研究的眼光主要放在低碳綠色港口的理論探究、低碳綠色港口的發(fā)展分析評價以及不同貨種碼頭的低碳綠色發(fā)展等方面.一些學(xué)者認(rèn)為需要利用環(huán)保立法、建設(shè)低碳綠色港口保障體系等政策手段來規(guī)范對港口周邊環(huán)境的保護(hù)[1-3]，一些學(xué)者利用層次分析法[4-6]、DPSIR模型[7]或云模型[8]等對港口的低碳綠色發(fā)展作出了評價，還有一些學(xué)者對集裝箱碼頭[9-12]、油品碼頭[13-15]、煤碼頭[16]進(jìn)行了具有針對性的分析.根據(jù)國內(nèi)外對港口低碳綠色發(fā)展的研究成果，本文選取大連港油品碼頭作為具體的評價對象，運用DPSIR模型對油品碼頭的低碳綠色發(fā)展進(jìn)行分析，找出其發(fā)展過程中的薄弱環(huán)節(jié)，以期為今后的研究提供一定的參考.

1 油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用

1.1 油品碼頭低碳綠色發(fā)展的影響因素

根據(jù)油品碼頭低碳綠色的發(fā)展實踐以及學(xué)者們在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果，可以得到影響油品碼頭低碳綠色發(fā)展的主要因素：

基礎(chǔ)設(shè)施的使用和維護(hù)：基礎(chǔ)設(shè)施，如裝卸設(shè)備、輸油管線和儲油罐等，在維護(hù)和使用時需要注意時刻考慮到油品的固有性質(zhì)，防止設(shè)施設(shè)備因為人的疏忽發(fā)生損壞，甚至釀成重大安全事故，同時在維護(hù)時需要注意漏油隱患，避免產(chǎn)生資源浪費和環(huán)境污染.

廢水廢渣等污染物的處理與監(jiān)測：油船壓載水、船舶與港口碼頭的垃圾是港區(qū)內(nèi)的主要污染物，油品碼頭需要采取一定的措施，制定適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，對這些污染物及時進(jìn)行處理，避免其對港區(qū)和周邊生態(tài)環(huán)境造成污染，同時采用權(quán)威的監(jiān)測系統(tǒng)，及時檢測有無油品的泄漏，對港口環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù).

清潔能源的利用：岸電等清潔能源在碼頭的使用能夠有效減少碼頭內(nèi)部二氧化碳及其他污染物的排放量，提高能源的利用率，有利于碼頭的低碳綠色發(fā)展.

1.2 DPSIR模型基本理論

DPSIR模型是由驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)等5個方面的共同作用構(gòu)成的，能夠反映評價對象與自然環(huán)境之間彼此作用的因果關(guān)系.社會、經(jīng)濟(jì)等因素作為促進(jìn)環(huán)境發(fā)展的長期驅(qū)動力，會對環(huán)境的變化產(chǎn)生一定的壓力作用，進(jìn)而使得環(huán)境狀態(tài)發(fā)生變化，對人類賴以生存的環(huán)境造成影響甚至構(gòu)成威脅.這些有關(guān)環(huán)境狀態(tài)的變化和影響迫使人們對此作出響應(yīng)，而響應(yīng)措施又會反作用于社會、經(jīng)濟(jì)等要素，甚至直接作用于環(huán)境狀態(tài)，使環(huán)境發(fā)生變化.

1.3 油品碼頭評價應(yīng)用

1.3.1 油品碼頭評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

通過上文的論述可知，構(gòu)建油品碼頭評價指標(biāo)體系需要從驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)等5個方面進(jìn)行分類細(xì)化.驅(qū)動力指標(biāo)主要衡量油品碼頭、港口集團(tuán)與周圍環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的變動因素，而這些因素往往是與公司發(fā)展建設(shè)息息相關(guān)的吞吐量增長率、碼頭經(jīng)營利潤增長率等；壓力指標(biāo)主要衡量油品碼頭在生產(chǎn)建設(shè)的相關(guān)環(huán)節(jié)對周邊環(huán)境、水資源、大氣資源等產(chǎn)生的污染情況以及碼頭在運營過程中能源的消耗情況，也就是油品碼頭的發(fā)展對環(huán)境產(chǎn)生的壓力作用；狀態(tài)指標(biāo)是在油品碼頭的經(jīng)濟(jì)活動給周圍生態(tài)環(huán)境施加壓力的情況下對環(huán)境所呈現(xiàn)的狀態(tài)的描述，主要反映在水質(zhì)量、大氣質(zhì)量和聲環(huán)境質(zhì)量這幾個方面；影響指標(biāo)是指油品碼頭與周邊自然環(huán)境的相互作用對整個生態(tài)環(huán)境乃至社會的影響；響應(yīng)指標(biāo)指油品碼頭為應(yīng)對自身發(fā)展造成的環(huán)境變化而制定的相關(guān)對策.

根據(jù)油品碼頭低碳綠色發(fā)展的影響因素和5類評價指標(biāo)的內(nèi)涵，結(jié)合大連港油品碼頭的發(fā)展實際和《交通運輸節(jié)能環(huán)保“十三五”發(fā)展規(guī)劃》等相關(guān)政策文件，形成評價指標(biāo)體系，見表1.表1中，X1～X14為通過統(tǒng)計得到的定量指標(biāo)，X15～X21為通過專家打分得到的定性指標(biāo).

1.3.2 油品碼頭評價指標(biāo)體系權(quán)重的確定

運用層次分析法確定評價指標(biāo)體系權(quán)重，具體步驟如下：

①建立判斷矩陣.根據(jù)表2所示的標(biāo)度含義，采用薩蒂層次分析法，邀請港口、環(huán)保及高校等單位的專家學(xué)者填寫調(diào)查問卷，對評價指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)(根據(jù)指標(biāo)體系的設(shè)計結(jié)構(gòu)，參照因素的數(shù)值逐層采用兩兩比較來確定)，建立關(guān)于驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)等5個方面的判斷矩陣.判斷矩陣的構(gòu)建是層次分析法的核心，設(shè)某層有n個因素，X={x1，x2，…，xn}，建立判斷矩陣實際上是比較該層的n個因素對上一層某一相關(guān)準(zhǔn)則的影響程度，確定每兩個因素之間的相對權(quán)重.用aij表示第i個因素與第j個因素相比較得到的權(quán)重值，矩陣用A=(aij)表示，則稱A為成對比較判斷矩陣(簡稱判斷矩陣).

表1 油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價指標(biāo)體系

表2 標(biāo)度含義

④計算一致性比例RC.RC=IC/IR，通過表3查找相應(yīng)的隨機(jī)一致性指標(biāo)IR，計算RC.

表3 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)IR值

⑤進(jìn)行層次總排序和一致性檢驗，判斷各特征向量是否存在邏輯混亂，當(dāng)RC<0.1時，判斷矩陣具有一致性.

通過上述步驟的運算，可以得出對目標(biāo)層的判斷矩陣，將XD，XP，XS，XI和XR規(guī)范化，得到標(biāo)準(zhǔn)化的特征向量w=(0.327 3，0.213 7，0.134 8，0.110 5，0.213 7)T.

λ1=(1×0.327 3+3/2×0.213 7+5/2×0.134 8+3×0.110 5+3/2×0.213 7)÷0.327 3=5.00

λ2=(2/3×0.327 3+1×0.213 7+2×0.134 8+ 3/2×0.110 5+1×0.213 7)÷0.213 7=5.06

λ3=(2/5×0.327 3+1/2×0.213 7+1×0.134 8+ 3/2×0.110 5+2/3×0.213 7)÷0.134 8=5.05

λ4=(1/3×0.327 3+2/3×0.213 7+2/3× 0.134 8+1×0.110 5+1/2×0.213 7)÷ 0.110 5=5.06

λ5=(2/3×0.327 3+1×0.213 7+3/2×0.134 8+2×0.110 5+1×0.213 7)÷0.213 7=5.00

則

λmax=(λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)÷5=5.034

IC=(λmax-5)÷(5-1)=0.008 5

IR=1.12

RC=0.007 6<0.1

因此，不存在邏輯錯誤.

同理可求得關(guān)于驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)等5個方面的判斷矩陣特征向量(分別為w1，w2，…,w5)及其對應(yīng)的最大特征值，并進(jìn)行一致性指標(biāo)檢驗，如下所示：

驅(qū)動力指標(biāo)評價判斷矩陣S1：

w1=(0.130 3，0.159 6，0.390 9，0.319 2)T，λmax=4.08，RC=0.03<0.1

壓力指標(biāo)評價判斷矩陣S2：

w2=(0.244 2，0.232 7，0.114 1， 0.265 8，0.069 3，0.073 9)T，λmax=6.53，RC=0.09<0.1

狀態(tài)指標(biāo)評價判斷矩陣S3：

w3=(0.304 4，0.443 3，0.128 0，0.124 3)T，λmax=4.07，RC=0.03<0.1

影響指標(biāo)評價判斷矩陣S4：

w4=(0.200 0，0.400 0，0.400 0)T，λmax=3.00，

RC=0.00<0.1

響應(yīng)指標(biāo)評價判斷矩陣S5：

w5=(0.650 1，0.178 7，0.082 9，0.088 3)T，λmax=4.11，RC=0.04<0.1

綜上，評價指標(biāo)體系的權(quán)重見表4.

表4 油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價指標(biāo)體系權(quán)重

1.3.3 評價指標(biāo)數(shù)據(jù)的確定

為保證研究的準(zhǔn)確性，根據(jù)所建立的評價指標(biāo)體系，選定大連港油品碼頭作為評價分析對象.針對各項指標(biāo)進(jìn)行了一定時間(2011—2015年)的數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)主要來源于《遼寧省統(tǒng)計年鑒》《中國港口年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《公路水路交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》《中國交通運輸節(jié)能減排與低碳發(fā)展年度報告》《交通運輸節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》等.

各定量指標(biāo)取自社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等各領(lǐng)域，因此各數(shù)據(jù)的度量單位不盡相同.為便于度量，必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理.處理方法如下：

對指標(biāo)體系中的定性指標(biāo)進(jìn)行量化處理，請專家根據(jù)定性指標(biāo)的定義及相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)前油品碼頭低碳綠色發(fā)展情況，對此類指標(biāo)進(jìn)行打分.最后將得到的分?jǐn)?shù)用定量指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理方法進(jìn)行處理，得到最終的評價值.

通過Excel和SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到各評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，見表5.

表5 2011—2015年大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

2 基于DPSIR模型的大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價

選取100分作為評價的基準(zhǔn)值，以評價值對基準(zhǔn)值的偏離程度衡量主體的發(fā)展程度.評價值大于100分的程度越大，說明主體發(fā)展?fàn)顩r越好；評價值小于100分的程度越大，說明主體發(fā)展?fàn)顩r越差.

將表4和5中的評價指標(biāo)體系的權(quán)重值與其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)相乘再求和，得到2011—2015年大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展的評價結(jié)果，見表6.

表6 2011—2015年大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展評價結(jié)果

由表6可以得出，在2013年以前(包括2013年)大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展處于相對停滯的狀態(tài)，從2014年起其低碳綠色發(fā)展速度逐漸上升，發(fā)展水平也逐步提高.這主要是由于大連港集團(tuán)將低碳綠色建設(shè)納入到企業(yè)生產(chǎn)管理中，注重各港區(qū)的環(huán)境保護(hù)與發(fā)展，使評價指標(biāo)體系各指標(biāo)得分有了較大的提升空間；其次是由于東北地區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的減緩導(dǎo)致了其對原油需求量的大幅減少.受國際油價、國家政策、區(qū)位競爭的影響，大連港油品碼頭在今后的低碳綠色建設(shè)方面依然有許多不確定性.

從各指標(biāo)的權(quán)重看，驅(qū)動力指標(biāo)權(quán)重最大(0.327 3)，壓力指標(biāo)與響應(yīng)指標(biāo)權(quán)重相同(0.213 7)，這說明大連港油品碼頭低碳綠色發(fā)展主要是由其吞吐量的增加以及碼頭經(jīng)營利潤的提升推動的，而在驅(qū)動力指標(biāo)中碼頭經(jīng)營利潤增長率和碼頭吞吐量增長率二者的權(quán)重最大，也從側(cè)面反映出碼頭經(jīng)營利潤和吞吐量的增長是低碳綠色發(fā)展的主要目標(biāo).對低碳綠色發(fā)展的壓力而言，單位吞吐量的廢水產(chǎn)生量和綜合能耗是需要重點關(guān)注的，這進(jìn)一步說明油品碼頭的水污染問題是阻礙油品碼頭進(jìn)行低碳綠色建設(shè)的重要因素.油品碼頭通過采取一定的措施來加強(qiáng)自身環(huán)保建設(shè)，對其低碳綠色發(fā)展作出響應(yīng)，而在響應(yīng)舉措中最為關(guān)鍵的是碼頭應(yīng)急保障能力建設(shè)，這是因為對油品碼頭而言，一旦發(fā)生事故，后果是不可估量的，所以必須防患于未然.在狀態(tài)指標(biāo)和影響指標(biāo)方面，環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良率、碼頭儲存事故發(fā)生頻率及影響、船舶溢泄事故發(fā)生概率及影響均是碼頭低碳綠色建設(shè)成果的重要反映，能直接表現(xiàn)出低碳綠色建設(shè)能力的優(yōu)劣與建設(shè)程度.

3 油品碼頭低碳綠色發(fā)展對策與建議

驅(qū)動力方面.碼頭腹地GDP增長率和碼頭腹地原油需求量增長率兩項指標(biāo)的權(quán)重相對較小，指標(biāo)值在近兩年基本都在100分以下，這是因為作為大連港油品碼頭重要腹地的東北地區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度減緩，對碼頭發(fā)展造成了嚴(yán)重的束縛.因此，對國內(nèi)油品碼頭而言，需要積極吸引貨源，確保腹地的經(jīng)濟(jì)需求量.可以采用板塊組合方式實現(xiàn)資源配置的優(yōu)化，擴(kuò)大油品的供給，也可以提高空間利用率，解決油品儲存空間較少的問題.

壓力方面.盡管單位吞吐量綜合能耗指標(biāo)的權(quán)重比較大，但其得分情況不容樂觀，一直在100分上下徘徊，其他指標(biāo)在得分上的波動也比較大.因此，各油品碼頭在發(fā)展過程中應(yīng)該從油品本身具有較大的危險性這一特點出發(fā)，及時調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能，將與低碳綠色相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，如壓載水處理技術(shù)、油氣回收技術(shù)等，應(yīng)用到碼頭的日常作業(yè)中，同時與科研機(jī)構(gòu)開展合作，積極研發(fā)、推廣低碳綠色技術(shù).

狀態(tài)方面.盡管各項指標(biāo)的得分在近兩年有所提高，但總體看，各油品碼頭應(yīng)該從自身的實際出發(fā)，對港區(qū)綠地進(jìn)行全面的布局規(guī)劃，同時借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗，在碼頭內(nèi)建立景觀公園、生態(tài)保護(hù)基地等來改善油品碼頭的生態(tài)綠色發(fā)展?fàn)顟B(tài).

影響方面.盡管各項指標(biāo)權(quán)重不大，但其反映的是油品碼頭的生產(chǎn)活動對整個環(huán)境的作用情況.針對油品碼頭貨種的特殊性與危險性，油品碼頭管理者應(yīng)該從實際出發(fā)，制定碼頭環(huán)保管理辦法，有效降低油品在裝卸運輸過程中對環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，同時針對單位吞吐量CO2排放量這一指標(biāo)相對于其他指標(biāo)增長較慢這種情況，油品碼頭應(yīng)該在設(shè)計和運營階段分別采取措施，如合理設(shè)計生產(chǎn)設(shè)備及輸油管線布局，從減少能耗的角度減少CO2的排放，制定相關(guān)管理規(guī)定、引進(jìn)先進(jìn)的低碳綠色技術(shù)并成立CO2排放監(jiān)管小組，從源頭出發(fā)進(jìn)行有效治理.結(jié)合近年來發(fā)生的油品碼頭危險事故，制定油品碼頭安全生產(chǎn)應(yīng)急預(yù)案，針對油品裝卸環(huán)節(jié)中易出現(xiàn)的溢泄風(fēng)險，對重點水域和船舶進(jìn)行監(jiān)督，對裝卸操作設(shè)施和消防設(shè)施進(jìn)行定期維護(hù)，杜絕違規(guī)行為.

響應(yīng)方面.響應(yīng)指標(biāo)權(quán)重在評價指標(biāo)體系中約為0.213 7，說明對油品碼頭來說，應(yīng)急響應(yīng)體系的建立與完善與否是碼頭需要關(guān)注的重點內(nèi)容.響應(yīng)指標(biāo)值有一個比較明顯的由低到高的變化過程，說明大連港油品碼頭對低碳綠色發(fā)展有一個循序漸進(jìn)、不斷重視的過程.盡管大連港油品碼頭的低碳綠色發(fā)展相對于國內(nèi)其他港口處于較為領(lǐng)先的位置，但需要補(bǔ)充和完善的方面依然有許多，如建立健全檢測體系，完善檢測手段，對碼頭的工作人員進(jìn)行關(guān)于環(huán)保綠色發(fā)展的培訓(xùn)等.

4 結(jié)束語

本文首先基于國內(nèi)外現(xiàn)有的研究結(jié)果，對影響油品碼頭低碳綠色發(fā)展的因素進(jìn)行了總結(jié)和分析；然后選擇DPSIR模型建立油品碼頭低碳綠色發(fā)展指標(biāo)體系，并以大連港油品碼頭為研究對象進(jìn)行評價和分析；最后結(jié)合評價結(jié)果，根據(jù)DPSIR模型從驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)等5個方面為油品碼頭的低碳綠色發(fā)展提出發(fā)展對策與建議.

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(編輯 賈裙平)

Evaluation on low-carbon development of oil terminals based on DPSIR model

LIU Cuilian, WANG Xuan, JIANG Dazhi

(Transportation Management College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, Liaoning, China)

In order to evaluate low-carbon development of oil terminals objectively, DPSIR model and the analytic hierarchy process are used to construct the evaluation index system of low-carbon development of Dalian Port oil terminal. The effective evaluation is carried out on the low-carbon development of Dalian Port oil terminal by the system. Evaluation results show that the low-carbon development of Dalian Port oil terminal is relatively stagnant before 2013, and from the beginning of 2014, the development becomes rapider. According to the evaluation results, the problems existing in the low-carbon development of oil terminals are analyzed, and effective countermeasures are put forward based on actual situation, which can provide reference and guidance for the low-carbon development of main oil terminals of other ports.

DPSIR model; low-carbon development; oil terminal

10.13340/j.jsmu.2017.01.013

1672-9498(2017)01-0062-06

2016-12-03

2016-12-28

遼寧省社會科學(xué)規(guī)劃基金(L14AGL003)

劉翠蓮(1964—)，女，遼寧大連人，教授，研究方向為交通運輸規(guī)劃與管理，(E-mail)liu_cuilian@126.com

U691.1; F552; X321

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