朱志恒，張勝良

(南京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，南京 210037)

1 引言

工業(yè)革命的興起，使得人們對于煤炭等化石能源的需求依賴急劇提升。二氧化碳等溫室氣體的大量產(chǎn)生、排放，引起了全球氣候變暖、海平面上升、森林草原退化等一系列生態(tài)環(huán)境問題。我國是資源消耗大國，也是碳排放大國，為實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護雙贏的目標，國家發(fā)改委曾分別于2010年、2012年和2017年先后確立了三批低碳試點城市，共計6個省區(qū)和81個城市，以期試點城市著力發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)、倡導(dǎo)低碳生活，努力減少溫室氣體的排放，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗，最終帶動全國各地實現(xiàn)城市發(fā)展的低碳化。

南京市是江蘇省的省會，北連江淮平原，東接長江三角洲，是華東地區(qū)重要的交通、經(jīng)濟、科教和文化中心。作為全國重要的綜合性工業(yè)生產(chǎn)基地，南京市的工業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重一直處于較高水平，重化工高能耗產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展在推動經(jīng)濟快速增長的同時，也使得南京市的碳排放總量持續(xù)走高，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來了巨大的壓力。為優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善城市生態(tài)環(huán)境和提高居民生活質(zhì)量，南京市曾分別在市“十二五”規(guī)劃和“十三五”規(guī)劃中明確提出要實施綠色發(fā)展戰(zhàn)略和綠色引領(lǐng)戰(zhàn)略，加大節(jié)能減排力度，發(fā)展循環(huán)低碳經(jīng)濟，增強城市的可持續(xù)發(fā)展能力，并在2017年被納為第三批低碳試點城市，賦予了在2022年前建立碳排放總量和強度“雙控”制度等的目標任務(wù)。

故對南京市現(xiàn)階段的低碳發(fā)展狀況做出科學(xué)合理的評價，深入研究其低碳建設(shè)過程中取得的成效和存在的薄弱環(huán)節(jié)，提出有效的解決策略，在推動其實現(xiàn)低碳發(fā)展路徑的同時，也在一定程度上為其他城市的低碳發(fā)展提供了參考依據(jù)。

2 文獻綜述

對于城市低碳發(fā)展水平的研究，目前主要分為兩個方面：

一是在城市低碳發(fā)展評價指標體系的構(gòu)建上：付允等[1]根據(jù)2009年國家社科院頒布的《城市藍皮書》，以反映城市低碳8大狀態(tài)為目標，構(gòu)建了涵蓋經(jīng)濟、社會和環(huán)境三方面的低碳城市評價指標體系；談琦[2]，將低碳城市評價指標體系劃分為技術(shù)經(jīng)濟、空氣環(huán)保和城市建設(shè)三個層面，并對南京、上海兩地的低碳發(fā)展狀況運用因子分析法作了對比分析；陶許等[3]根據(jù)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)CAS理論，構(gòu)建了自然生態(tài)、低碳經(jīng)濟和社會和諧的三維評價模型；朱婧等[4]在分析了我國較為嚴峻的資源環(huán)境現(xiàn)狀及未來國內(nèi)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展趨勢后，搭建了涵蓋能源消耗、三廢污染和廢料處理等多方面的PSR低碳建設(shè)框架；劉欽普[5]、杜棟[6]在對已有的低碳評價指標體系梳理后，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的評價體系存在著指標選取不夠權(quán)威，指標間的關(guān)聯(lián)性、邏輯性不強等問題。

二是在城市低碳評價方法的運用上：何鋼[7]在分析了安徽省低碳經(jīng)濟發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上，選取低碳指標對其十七個地市2003—2010年的數(shù)據(jù)，采用主成分分析的方法，通過對比分析，找出各地市存在的問題并提出合理建議；朱保昌等[8]運用層次分析法對安徽省2005—2016年的低碳發(fā)展進行實證分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)安徽省的低碳發(fā)展處于上升階段，各項低碳指標均顯現(xiàn)良性；張榮光[9]、王磊[10]、劉震宇[11]采用熵權(quán)-TOPSIS法分別對攀枝花市、天津市和廣州市三市的城市低碳發(fā)展進行評價，同時提出相關(guān)的對策建議；李云燕等[12]將層次分析法與熵權(quán)法相結(jié)合，形成模糊綜合評價方法并對國內(nèi)四直轄市2008—2013年的低碳發(fā)展進行量化考評；王學(xué)軍等[13]以焦作市為例，用TOPSIS法對其2008—2012年的低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展進行實證分析，發(fā)現(xiàn)焦作市的整體低碳轉(zhuǎn)型效果趨于良好。

總的來看，對于城市低碳發(fā)展水平的研究，國內(nèi)學(xué)者們已經(jīng)做出了許多有益的探索，研究成果也頗為豐碩。但值得注意的是，學(xué)者們在對所選的指標運用各類評價方法進行處理時，鮮有考慮到各個指標間存在的相關(guān)性的問題，特別是在傳統(tǒng)歐式距離TOPSIS法的運用上。如果所選評價指標間的相關(guān)性顯著，則可能會使評價結(jié)果出現(xiàn)偏誤[14]，而馬氏距離TOPSIS法則有獨立于測量尺度，不受量綱、數(shù)量級的影響且能消除指標變量間的相關(guān)性的特性[15]?；诖耍疚脑诮?jīng)濟發(fā)展、社會進步、資源節(jié)約和環(huán)境保護四個方面共選取了23個低碳評價指標，通過熵權(quán)法對所選指標進行客觀賦權(quán)，分別運用傳統(tǒng)歐式距離TOPSIS法和廣義馬氏距離TOPSIS法，對南京市2010—2019年的低碳指標數(shù)據(jù)處理分析，計算得到各年數(shù)據(jù)的相對貼近度，據(jù)此考量南京市近年來的城市低碳發(fā)展狀況。

3 指標體系構(gòu)建與方法運用

3.1 評價指標體系構(gòu)建

本文以目標層、準則層和指標層這三個層級為劃分，構(gòu)建了南京市城市低碳發(fā)展水平的評價指標體系。其中，目標層為城市低碳發(fā)展水平，用于整體考量城市低碳發(fā)展狀況，準則層是前一層的細分，由經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、資源節(jié)約和環(huán)境保護四部分組成，指標層則由23項具體指標構(gòu)成，具體指標體系如表1所示。

表1 南京市城市低碳發(fā)展水平評價指標體系

3.2 數(shù)據(jù)來源與指標權(quán)重的確定

本文的數(shù)據(jù)主要來源于2011—2020年的《南京市統(tǒng)計年鑒》，部分指標數(shù)據(jù)如單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗、單位地區(qū)生產(chǎn)總值水耗等通過公式計算所得。

為了避免指標賦權(quán)較為主觀而對評價結(jié)果造成不利影響，本文基于指標數(shù)據(jù)本身所包含信息量的大小，計算各指標數(shù)據(jù)的信息熵并得到對應(yīng)的熵權(quán)，從而較為客觀合理的確定指標的權(quán)重。具體計算步驟如下：

①數(shù)據(jù)標準化處理

設(shè)有n個評價目標，m個評價指標，構(gòu)造初始判斷矩陣O并對指標標準化

(1)

(2)

(3)

②計算概率矩陣

(4)

Q=(qij)n×m(1≤i≤n,1≤j≤m)

(5)

③計算各指標數(shù)據(jù)的信息熵

(6)

(7)

3.3 評價方法的運用

傳統(tǒng)TOPSIS法采用歐式距離求解相對貼近度，其雖被學(xué)者們廣泛使用，但最終評價結(jié)果易受決策指標間相關(guān)性的干擾。而由印度統(tǒng)計學(xué)家Mahalanobis提出的馬氏距離則能消除指標相關(guān)性所帶來的影響[16]。因此，本文分別應(yīng)用傳統(tǒng)歐式距離TOPSIS和廣義馬氏距離TOPSIS，通過兩種方法對比分析南京市的城市低碳發(fā)展水平。具體計算步驟如下：

①構(gòu)造評價向量

假設(shè)有n個評價對象B=(B1,B2,…,Bn)，m個評價指標C=(C1,C2,…,Cm)，初始評價矩陣為

(8)

構(gòu)造評價對象Bi的評價向量di=(di1,di2,…,dim)T

②確定正、負理想解向量

(9)

對于效益型指標和成本型指標，公式分別如(10)、(11)

(10)

(11)

③計算評價對象Bi到正、負理想解的馬氏距離

(12)

④計算各評價對象的相對貼近度

(13)

4 實證結(jié)果分析與對策建議

4.1 實證結(jié)果分析

如圖1所示，兩種方法下南京市的城市低碳發(fā)展水平總體都呈上升趨勢。傳統(tǒng)TOPSIS法下，其相對貼近度從2010年的0.136增長到2019年的0.901，增幅接近562%。廣義馬氏距離TOPSIS法下，其相對貼近度從2010年的0.229增長到2019年的0.613，增幅在167%左右。前一種方法的評價結(jié)果雖明顯優(yōu)于后者，但由于各個低碳評價指標間不可避免地會存在一定相關(guān)性，使得傳統(tǒng)TOPSIS法重復(fù)計算了指標間包含的共同信息，在一定程度上夸大了南京市的城市低碳發(fā)展水平，使得評價結(jié)果過于理想化。相比之下，廣義馬氏距離TOPSIS法則克服了其缺陷，其相對貼近度大體上表現(xiàn)為波動上升的趨勢。表明南京市近十年來為實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展已在多方面做出了努力，取得了一定的成效，同時仍有需要改進和完善的地方，有進一步上升的空間，這也更符合近年來南京市低碳發(fā)展的實際情況。

圖1 2010—2019年南京市城市低碳發(fā)展水平相對貼近度

另外，從廣義馬氏距離的評價結(jié)果來看，南京市的城市低碳發(fā)展水平在2015年之前呈現(xiàn)低位波動狀態(tài)。其可能原因在于，南京市作為長三角地區(qū)的主要工業(yè)城市，煤炭能源消耗占比較大，由于相關(guān)監(jiān)管部門監(jiān)管措施的不到位和部分企業(yè)環(huán)保意識、社會責(zé)任感的缺失，使得南京的一些化工能源企業(yè)偷排生產(chǎn)經(jīng)營過程中所產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣，對市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)造成了極大的破壞。而在2015年之后，隨著國家“十三五”時期的到來，南京市為積極響應(yīng)“十三五”規(guī)劃中提出改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，提升生產(chǎn)生活方式綠色、低碳水平的目標[17]，在這一時期內(nèi)嚴格控制鋼鐵、化工等“兩高一資”行業(yè)發(fā)展，有效控制煤炭消費量，逐步淘汰低端和產(chǎn)能過剩企業(yè)，如對梅鋼、金陵石化、南鋼等高能耗企業(yè)進行集中整治，推動企業(yè)向低碳化發(fā)展。

4.2 對策建議

雖然南京市的城市低碳發(fā)展水平近年來取得了較為顯著的成效，但低碳城市建設(shè)之路任重而道遠，作為第三批低碳試點城市的南京市仍需在低碳法規(guī)政策、低碳技術(shù)創(chuàng)新和低碳環(huán)保意識三方面做出努力。

在低碳法規(guī)政策上，南京市政府可制定低碳稅收優(yōu)惠、節(jié)能減排補貼等激勵政策，積極引導(dǎo)各類企業(yè)朝著低碳環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。針對高污染、高能耗企業(yè)制定低碳獎懲規(guī)章制度，獎罰分明，嚴格規(guī)范該類企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營行為，努力從源頭上降低能源消耗和溫室氣體排放。

在低碳技術(shù)創(chuàng)新上，南京市一方面應(yīng)主動借鑒和學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的綠色低碳技術(shù)，與國內(nèi)外低碳技術(shù)發(fā)展較好的企業(yè)、組織開展合作交流，充分學(xué)習(xí)他人的技術(shù)成果，為本市的低碳城市建設(shè)打好技術(shù)基礎(chǔ)。另一方面，南京市需進一步加大科研技術(shù)的開發(fā)投入，借助自身教育資源豐富和科研資金雄厚的優(yōu)勢，結(jié)合高校、科研院所、技術(shù)園區(qū)等多方機構(gòu)發(fā)展低碳創(chuàng)新技術(shù)，提升自主創(chuàng)新能力。

在低碳環(huán)保意識上，針對南京市外來人口較多，市民整體低碳環(huán)保意識仍舊較弱、低碳生活理念不強的現(xiàn)狀，南京市政府可通過如“我的南京”app、市政府微信公眾號等現(xiàn)代電子信息傳播渠道來加強低碳環(huán)保生活理念的宣傳力度，努力倡導(dǎo)市民自覺養(yǎng)成綠色出行、綠色消費、垃圾分類回收等低碳減排的行為習(xí)慣，使得低碳城市建設(shè)的理念深入人心，為國家未來實現(xiàn)碳達峰、碳中和的目標助力。