方 菲,許向陽
(南京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,南京 210037)
碳排放導(dǎo)致的氣候變化給人類長足發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。中國作為世界第一碳排放國,高度重視碳排放管理問題,并為此采取了一系列碳管理措施[1]。學(xué)術(shù)界中,隨著低碳經(jīng)濟(jì)概念的提出以及碳交易市場的開放,碳管理相關(guān)研究層出不窮?,F(xiàn)有研究主要集中在供應(yīng)鏈碳管理[2]和企業(yè)碳管理體系構(gòu)建[3]、碳管理績效評價(jià)[4]等方面。區(qū)域是實(shí)現(xiàn)國家碳減排目標(biāo)的重要擔(dān)綱者,中國的區(qū)域資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)績效發(fā)展不平衡,其區(qū)域碳排放總量、強(qiáng)度差異顯著[5],碳管理優(yōu)勢及訴求也各有側(cè)重[6]。評價(jià)區(qū)域碳管理績效可以識別國家碳管理的短板區(qū)域和差異,有助于為區(qū)域碳管理量體裁衣,提升區(qū)域低碳競爭力,推動(dòng)中國區(qū)域低碳協(xié)調(diào)發(fā)展。
關(guān)于績效評價(jià)方法,除了傳統(tǒng)的平衡記分卡外[7],AHP[8]、熵權(quán)法[9]以及TOPSIS[10]等多準(zhǔn)則決策方法也被廣泛運(yùn)用。AHP等主觀賦權(quán)法依賴決策者主觀經(jīng)驗(yàn),缺乏對決策者有限理性的考慮;熵權(quán)法等客觀賦權(quán)法,一定程度上解決了決策者的有限理性問題,但主要是通過分析評價(jià)指標(biāo)之間隱含關(guān)系確定權(quán)重,缺乏對評價(jià)目標(biāo)的考慮,即評價(jià)指標(biāo)與評價(jià)目標(biāo)間關(guān)系。粗糙集是Pawlak提出的一種分析處理模糊、不確定、不完整信息的數(shù)據(jù)挖掘工具[11]。基于概率論思想,把信息熵引入粗糙集理論,確定指標(biāo)權(quán)重[12-14]的方法,考慮了評價(jià)目標(biāo)與評價(jià)指標(biāo)間隱形關(guān)系,具有對數(shù)據(jù)要求不高、無需先驗(yàn)知識、挖掘數(shù)據(jù)本身信息特征的優(yōu)勢。鑒于此,本文在區(qū)域中觀層面研究碳管理績效,通過分析中國碳排放構(gòu)成,從碳減排主要經(jīng)濟(jì)部門責(zé)任的角度構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系。然后,以碳減排部門責(zé)任響應(yīng)績效為條件屬性集,以碳排放總量和碳排放強(qiáng)度為決策屬性集構(gòu)建決策信息系統(tǒng),利用粗糙集條件熵(CERS)確定指標(biāo)權(quán)重,通過TOPSIS法綜合評價(jià)中國八大經(jīng)濟(jì)區(qū)碳管理績效。從指標(biāo)體系構(gòu)建到綜合評價(jià),形成了一套系統(tǒng)的碳管理績效評價(jià)研究范式,為同領(lǐng)域研究提供了補(bǔ)充和借鑒。
本文工業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)過程碳排放數(shù)據(jù)源于中國碳排放數(shù)據(jù)庫,清潔能源發(fā)電量指標(biāo)數(shù)據(jù)源自《中國電力統(tǒng)計(jì)年鑒》,高技術(shù)產(chǎn)業(yè)營業(yè)務(wù)收入指標(biāo)數(shù)據(jù)源自《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》,高能耗產(chǎn)業(yè)營業(yè)務(wù)收入和制造業(yè)營業(yè)務(wù)收入源自《中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》,專利有效數(shù)源自《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》,其它指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。由于中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》目前只更新到2017年及港澳臺及西藏?cái)?shù)據(jù)缺失,本文研究對象為30個(gè)省級行政區(qū),研究期截至2016年。
CERS-TOPSIS碳管理績效評價(jià)模型是將CERS和TOSIS集成。首先基于CERS,利用層級式方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,其次通過其與TOPSIS的耦合評價(jià)區(qū)域碳管理績效。
1.2.1 CERS權(quán)重確定
設(shè)區(qū)域碳管理績效評價(jià)決策信息系統(tǒng)S=(U,C∪D,V,f),其中U={x1,x2,…,xm}是碳管理評價(jià)對象集合,x1,x2,…,xm表示m個(gè)地區(qū);C為條件屬性集,對應(yīng)碳管理績效評價(jià)指標(biāo)集合;D是決策屬性集,對應(yīng)碳管理的核心目標(biāo);V是條件屬性和決策屬性的屬性值集合;f是U×(C∪D)的映射,為每一個(gè)評價(jià)對象的屬性指定唯一值。在區(qū)域碳管理績效評價(jià)決策信息系統(tǒng)S中,基于CERS,碳管理績效評價(jià)指標(biāo)?ci∈C的權(quán)重為[12,13]
其中,SigX(ci)=I(D|(C-{ci}))-I(D|C)是評價(jià)指標(biāo)ci的重要度,表示評價(jià)指標(biāo)在論域U中的重要性;I(D|C),I(D|(C-{ci})),I(D|(ci))是在碳管理評價(jià)核心目標(biāo)下,評價(jià)指標(biāo)集合C、C-{ci}及評價(jià)指標(biāo)ci三者各自的條件熵,具體計(jì)算方法可見文獻(xiàn)13。
根據(jù)式3,采用層級式計(jì)算方式,即分別計(jì)算出碳管理ci維度的CERS權(quán)重以及在ci維度下指標(biāo)cij的權(quán)重,利用可以計(jì)算cij出在整個(gè)指標(biāo)體系下的權(quán)重Wij。進(jìn)而得到碳管理評價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量。
1.2.2 TOPSIS綜合評價(jià)
對碳管理績效評價(jià)指標(biāo)原始數(shù)加權(quán)規(guī)范化處理,可得到加權(quán)規(guī)范化矩陣Xm×n==,1≤k≤m,1≤l≤n。根據(jù)TOPSIS思想,首先構(gòu)造出加權(quán)規(guī)范化矩陣中評價(jià)地區(qū)xk對應(yīng)的最優(yōu)解x+和最劣解x-如下:
其次,分別計(jì)算出評價(jià)地區(qū)xk與最優(yōu)解和最劣解間的相對距離:
最后,計(jì)算評價(jià)地區(qū)xk與最優(yōu)解的貼近度:
其中,dk?[0,1]是地區(qū)xk的碳管理績效評價(jià)值,其值越大代表評價(jià)樣本xk的碳管理績效越優(yōu),反之則越劣。
本文基于目標(biāo)管理(MBO)理論,構(gòu)建了識別區(qū)域碳管理指標(biāo)的GTSR框架。該框架主要包含4個(gè)要素:目標(biāo)(G)、任務(wù)(T)、部門(S)、響應(yīng)(R)。其中,響應(yīng)是指各碳減排責(zé)任部門采取措施積極控排、減排,進(jìn)而完成減排任務(wù),實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。指標(biāo)是根據(jù)各碳減排責(zé)任部門的響應(yīng)績效設(shè)置,用響應(yīng)績效反應(yīng)碳管理的努力程度,檢驗(yàn)碳管理目標(biāo)的完成度?;贕TSR框架,根據(jù)中國碳管理相關(guān)文件,可識別出中國碳管理主要目標(biāo)、任務(wù)及其對應(yīng)責(zé)任部門責(zé)任;考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素,從產(chǎn)出成效的角度選取具體評價(jià)指標(biāo),最終構(gòu)建區(qū)域碳管理評價(jià)指標(biāo)體系(見圖1)。
圖1 碳管理目標(biāo)任務(wù)、部門責(zé)任及指標(biāo)構(gòu)成圖
由圖2可知,2011—2016年間,中國區(qū)域碳管理績效均有顯著提高。其中,沿海地區(qū)碳管理績效一直處于0.5~0.6;東北、長江中游和西南區(qū)域的碳管理績效2011—2015年位于0.4~0.5,2016年均提升到了0.5以上;黃河中游6年間進(jìn)步最顯著,由2011年的0.4以下提升至2016年的0.5;西北區(qū)域碳管理績效2011—2016年碳管理績效均處于0.4以下。這可能與區(qū)域地理位置、自然資源稟賦和經(jīng)濟(jì)特征有關(guān)。沿海地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展先行區(qū)和人才聚集地,高度重視技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能環(huán)保問題。據(jù)中國國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2019年北京、上海等沿海城市科學(xué)技術(shù)支出是新疆、寧夏等西部?。▍^(qū))的十倍左右,節(jié)能環(huán)保支出也遠(yuǎn)高于其它地區(qū)。西北區(qū)域地處內(nèi)陸,一方面經(jīng)濟(jì)、教育、三產(chǎn)占比和科技發(fā)展水平均相對較低;另一方面,西北區(qū)域氣候條件相對惡劣,紫外線強(qiáng)、多沙漠,植被覆蓋率低,在碳匯方面處于天然劣勢。
圖2 8大經(jīng)濟(jì)區(qū)碳管理績效評價(jià)值
表1顯示了研究期間8大經(jīng)濟(jì)區(qū)碳管理維度系統(tǒng)評價(jià)值及其排名。
表1 8大經(jīng)濟(jì)區(qū)碳管理維度系統(tǒng)績效
在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面,8大區(qū)域差異較大。評分超過0.5的只有北部沿海、東部沿海和南部沿海3個(gè)區(qū)域,其中東部沿海評分最高為0.613。反之,西北地區(qū)研究期間評分均值僅為0.132,排名第8。東部沿海地區(qū)包含上海、江蘇和浙江3省(市),是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的排頭兵,同時(shí)擁有豐富教育資源、集聚大量優(yōu)秀人才,其高技術(shù)產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入是西北區(qū)域的55倍左右,約占全國的25%,因此在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面評分較好。西北區(qū)域人才流失,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對薄弱,高能耗工業(yè)是其經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),故在此維度評分較低。
在節(jié)能提效方面,8大區(qū)域差異較小,首名與末名的評價(jià)值僅相差0.186;各區(qū)域評價(jià)值均超過0.65,整體水平較高?!笆晃濉币潦?,中國政府高度重視碳管理問題,把碳排放強(qiáng)度指標(biāo)納入國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中。此外,隨著《控制溫室氣體排放工作實(shí)施方案》和《節(jié)能減排工作方案》的出臺,以及低碳試點(diǎn)城市和碳交易試點(diǎn)項(xiàng)目的啟動(dòng),企業(yè)和區(qū)域高度重視并積極開展節(jié)能減排工作,并取得較好成效。
在能源消耗結(jié)構(gòu)方面,8大區(qū)域評價(jià)值均偏低。北部沿海的評價(jià)值最高,僅為0.421;黃河中游的評價(jià)值只有0.144,不到0.2。優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是一個(gè)長期、循序漸進(jìn)的問題,不可一蹴而就。中國能源消費(fèi)以煤炭為主,天然氣等清潔能源消費(fèi)比率偏低。煤炭是高污染燃料,控制煤炭等化石燃料消費(fèi),發(fā)展清潔能源是中國控制碳排放、實(shí)現(xiàn)低碳可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
在控制非能源活動(dòng)碳排放方面,8大區(qū)域評價(jià)值超過0.5的區(qū)域有6個(gè),排名靠后的西部地區(qū)(西北和西南)其評價(jià)值也超過了0.4。非能源活動(dòng)主要源自工業(yè)生產(chǎn)過程和廢棄物處置。東部沿海區(qū)域經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好,大型企業(yè)匯聚,在優(yōu)化生產(chǎn)工藝方面有得天獨(dú)厚優(yōu)勢。在工業(yè)廢棄物處置方面,東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好,處理工業(yè)環(huán)境問題的投入更大,其工業(yè)廢棄物綜合利用率高達(dá)90.4%,而西北區(qū)域僅為49.8%。
在增加碳匯方面,各區(qū)域評價(jià)差異顯著。南部沿海區(qū)域排名第一,是西北地區(qū)的3倍多。緊隨其后的是東北、西南和長江中游地區(qū)。而東部沿海和北部沿海在此維度排名靠后,分別為第6名和第7名,僅優(yōu)于西北。這和地區(qū)資源稟賦有關(guān),南部沿海地區(qū)森林覆蓋率高達(dá)59.2%,遠(yuǎn)高于全國平均水平(22.96%)。西北地處大陸腹部,氣候條件不利于植物生長,其中新疆森林覆蓋率僅為4.87%。
總體而言,節(jié)能提效是中國碳管理的優(yōu)勢維度,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是碳管理的主要短板,解決能源問題是提高碳管理績效的核心,也是中國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的關(guān)鍵。
在研究期間,8大區(qū)域碳管理綜合績效總體較低但逐年上升,區(qū)域間差距在縮小。西北地區(qū)碳管理績效增長不明顯且與其它區(qū)域差距增大,西北區(qū)域是中國碳管理總體水平提升的關(guān)鍵區(qū)域。中國碳管理水平不協(xié)調(diào):節(jié)能提高能效維度得分均高于0.65,是各區(qū)域碳管理優(yōu)勢維度;而優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)維度得分均低于0.45,是區(qū)域碳管理普遍短板。區(qū)域而言,東部沿海和北部沿海需要增加碳匯管理;黃河中游、長江中游和西南地區(qū)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度;東北、黃河中游和長江中游應(yīng)該優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。
基于以上結(jié)論,本文提出如下建議,以提高中國區(qū)域碳管理績效,縮小區(qū)域碳管理差距。
①加大優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)力度,發(fā)展清潔能源,控制煤炭等化石能源消費(fèi)總量。優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是各區(qū)域碳管理的主要短板,整體績效均較低,尤其是黃河中游和東北區(qū)域。各區(qū)域應(yīng)因地制宜,充分利用風(fēng)能、太陽能、水能等清潔能源,實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)低碳化[15]。黃河中游和東北區(qū)域化石能源豐富,在開發(fā)新能源的同時(shí),還需要加大能源開采技術(shù)研發(fā),采用先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源低碳化和高效化利用。
②高度重視產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級問題,發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)制造業(yè)綠色創(chuàng)新轉(zhuǎn)型。沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級績效相對較高,應(yīng)該在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)注重增強(qiáng)自主創(chuàng)新力,提升高技術(shù)服務(wù)業(yè)的比重,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化向高級化提升;黃河中游和西北區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級績效相對較低,需要加大技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新投入力度,把高污染、低加工的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)升級為低能耗、高加工的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)[16]。
③提升工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸?shù)雀吣芎念I(lǐng)域能效。東部沿海區(qū)域人口密度大,交通運(yùn)輸體系發(fā)達(dá)、建筑密度高,應(yīng)加大綠色建筑項(xiàng)目投資,推動(dòng)低碳交通體系構(gòu)建,鼓勵(lì)居民綠色出行。西南、西北區(qū)域工業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚,工業(yè)碳排放較大,地方政府可制定綠色工藝補(bǔ)貼政策,引導(dǎo)企業(yè)開展綠色工藝創(chuàng)新實(shí)踐,進(jìn)而提高工業(yè)碳排放能效,控制非能源活動(dòng)碳排放。