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        基于灰色關(guān)聯(lián)方法的山東省碳排放量影響因素研究

        2021-10-27 06:57:26張杰
        魅力中國 2021年34期

        張杰

        (山東魯金環(huán)境工程有限公司,山東 濟南 250000)

        一、引言

        氣候變動在當(dāng)前環(huán)境下形勢正越來越嚴(yán)峻,碳減排也備受關(guān)注。各國先后簽署了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》、《巴黎協(xié)定》等法律文件,并在2020 年舉行了氣候雄心峰會,督促各國制定長遠戰(zhàn)略保證碳減排計劃的順利完成。

        新世紀(jì)以來,我國經(jīng)濟發(fā)展速度快,碳排放量巨大,山東省在我國經(jīng)濟占比高,同時在國內(nèi)碳排放總量中也占有很高比例,結(jié)合2001-2017 年《山東統(tǒng)計年鑒》和2001-2017 年《中國能源統(tǒng)計年鑒》中的能源結(jié)構(gòu)和能源消費數(shù)據(jù),2000-2016 年,山東省碳排放量整體呈上漲趨勢,由2000 年的2.48 億噸二氧化碳增加至2016 年的9.33 億噸二氧化碳,增加了277%。2000-2010 年期間山東省碳排放增速較快,2011年后碳排放增速放緩,但總量仍較大[1]。明確山東省內(nèi)碳排放量的影響因素,對于制定下一步的減排計劃,規(guī)劃減排量,有著重要意義。

        灰色關(guān)聯(lián)方法在分析不同因素關(guān)聯(lián)程度方面和應(yīng)用極為廣泛,其是通過分析各子序列與母序列之間的相似程度,來明確各影響因素之間的關(guān)聯(lián)度。因此,本文通過灰色關(guān)聯(lián)方法對不同因素對于碳排放量的影響進行探析。

        二、灰色關(guān)聯(lián)方法

        灰色關(guān)聯(lián)法的實質(zhì)是對于一個系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢的定量描述和比較,它包括母序列與子序列的選取、原始數(shù)據(jù)變換、關(guān)聯(lián)度及權(quán)重的計算等。

        (一)母序列與子序列的選定

        母序列又稱參考序列,是指按一定順序排列的,反映系統(tǒng)內(nèi)部實際性質(zhì)的序列,子序列是指影響參考系統(tǒng)屬性的各因素的序列[2]。碳排放量影響因素較為復(fù)雜,通過分析山東省產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的實際情形,本文選取了山東省2000-2017 年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)投資比例,人口增長率,城鎮(zhèn)化率作為模型的子序列,相應(yīng)的碳排放量為母序列,數(shù)據(jù)如表1 所示。

        表1 山東省2000-2017 年碳排放量影響因素表

        (二)原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

        由表1 可看出,不同子序列的物理意義不同,因此量綱并不統(tǒng)一,在進行關(guān)聯(lián)度的求取之前,需要對母序列和子序列進行歸一化處理,結(jié)果如表2 所示。

        表2 山東省2000-2017 年碳排放量影響因素歸一化值表

        根據(jù)表2,作了歷年的產(chǎn)業(yè)投資比例圖,及人口增長率、城鎮(zhèn)化率與碳排放量的趨勢圖,結(jié)果如圖1-2 所示。由圖1 可看出,2000-2017 年,山東省的第一產(chǎn)業(yè)投資比例基本維持不變,第二產(chǎn)業(yè)投資比例經(jīng)歷了先增后降的趨勢,第三產(chǎn)業(yè)投資比例則相反。同時,除2014 年外,其余年份的人口增長率較為平穩(wěn),城鎮(zhèn)化率逐年提高,其趨勢與碳排放量的總趨勢均是平穩(wěn)上漲,在2012 年后,碳排放量有所降低,但上升的趨勢不變,這也驗證了所選取子序列的正確性。

        圖1 山東省2000-2017 年產(chǎn)業(yè)投資比例圖

        圖2 山東省2000-2017 年人口因素與碳排放量關(guān)系歸一化圖

        (三)關(guān)聯(lián)度及權(quán)系數(shù)的計算

        在對原始數(shù)據(jù)進行歸一化轉(zhuǎn)換后,可對不同子序列的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度進行求取。關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度的公式如式(1)、(2)所示[3-4]。

        式中:ro,i(k)-關(guān)聯(lián)系數(shù);xo(k)-母序列值;xi’(k)-各子序列值;ξ-分辨系數(shù),一般取0.5;ri(k)-關(guān)聯(lián)度。

        通過關(guān)聯(lián)度求取后,可確定不同的子序列的權(quán)系數(shù),公式如式(3)所示[5]。

        式中:αi:各因素權(quán)重;ri:各因素關(guān)聯(lián)度。

        利用MATLAB 軟件編寫灰色關(guān)聯(lián)程序并求選取的子序列的關(guān)聯(lián)度,結(jié)果如表3 所示。

        表3 碳排放量影響因素關(guān)聯(lián)度及權(quán)系數(shù)表

        由表3 可知,對于碳排放量,在選取的影響因素中,城鎮(zhèn)化率與碳排放量的關(guān)聯(lián)性最大,關(guān)聯(lián)度達到0.798;其次為第三、二產(chǎn)業(yè)投資比例,分別為0.766、0.643;人口增長率、第一產(chǎn)業(yè)投資比例與碳排放量的關(guān)聯(lián)度相對較小,分別為0.576、0.569。

        三、結(jié)論

        本文通過選取了山東省歷年來影響碳排放量的典型因素,并對其進行灰色關(guān)聯(lián)分析,有如下結(jié)論:

        (1)在選取出的影響碳排放量的因素中,與碳排放量關(guān)聯(lián)程度從大到小依次為城鎮(zhèn)化率>第三產(chǎn)業(yè)投資比例>第二產(chǎn)業(yè)投資比例>人口增長率>第一產(chǎn)業(yè)投資比例。

        (2)在接下來制定的碳排放計劃中,應(yīng)重點關(guān)注城鎮(zhèn)化率,第三產(chǎn)業(yè)投資比例,兼顧第二產(chǎn)業(yè)投資比例,從而達到保證完成碳排放計劃的同時,保證山東省的經(jīng)濟發(fā)展。

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