段 錦

（太原理工大學(xué)文法學(xué)院，山西 晉中 030600）

在應(yīng)對(duì)氣候變化的過(guò)程中，建設(shè)低碳城市的理念被提出。低碳城市是為了最大限度地減少城市的碳排放，從經(jīng)濟(jì)、交通、建筑、技術(shù)、價(jià)值觀等方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變的城市[1]，是生態(tài)文明建設(shè)的體現(xiàn)。2008年初,國(guó)家建設(shè)部與世界自然基金會(huì)（World Wide Fund for Nature or World Wildlife Fund , WWF） 確定上海和保定入選首批低碳試點(diǎn)城市；截至2012 年，低碳城市的試點(diǎn)基本在全國(guó)全面鋪開(kāi)[2]。低碳城市研究的重要理論內(nèi)容之一是低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]。在選取評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，通常以碳排放量（碳排放強(qiáng)度） 為核心，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、環(huán)境、技術(shù)等指標(biāo)形成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[4]。山西作為能源大省，第二產(chǎn)業(yè)活動(dòng)比較劇烈，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳減排之間的矛盾日益突出。本研究基于DPSIR 模型，從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)5 個(gè)方面評(píng)價(jià)山西低碳城市的現(xiàn)狀，在一定程度上豐富和發(fā)展了低碳城市的評(píng)價(jià)方法，并為保障低碳城市和應(yīng)對(duì)氣候變化提供科學(xué)依據(jù)。

1 DPSIR 模型概述

DPSIR （Driving Force-Pressure-State-Impact-Response Framework，驅(qū)動(dòng)-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)）模型由聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)合作組織（OECD） 在1993 年提出，并為歐洲環(huán)境局所采用[5]。在DPSIR 模型中，“驅(qū)動(dòng)力”（Driving Force） 是引起環(huán)境變化的因素；“壓力”（Pressure） 是人類(lèi)活動(dòng)施加給環(huán)境的影響；“狀態(tài)”（State） 是環(huán)境在上述壓力下的表現(xiàn)，如土地退化程度、污染水平等；“影響”（Impact） 是人類(lèi)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)承受的系統(tǒng)狀態(tài)的改變；“響應(yīng)”（Response） 是人類(lèi)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)改變作出的反應(yīng)，如減少污染、提高資源利用效率等措施。DPSIR 模型能快速準(zhǔn)確地抓住問(wèn)題的要害，從而對(duì)癥下藥[6]。

2 基于DPSIR 模型的低碳城市指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 指標(biāo)選取

根據(jù)DPSIR 模型，結(jié)合實(shí)際情況，在科學(xué)性、可操作性、數(shù)據(jù)的可獲得性等原則下，選取31 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于2009—2017 年的《山西省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各指標(biāo)之間的量綱不統(tǒng)一，故直接用這些指標(biāo)去進(jìn)行區(qū)域低碳城市評(píng)價(jià)是較困難的。對(duì)于同一個(gè)參數(shù)，盡管可以根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)值的大小來(lái)判斷其對(duì)環(huán)境影響的程度，但因缺少一個(gè)可作比較的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)法較確切地反映其對(duì)環(huán)境的影響水平。為此，在進(jìn)行區(qū)域低碳城市評(píng)價(jià)之前，需對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除量綱的影響。本研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化[7]方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。假設(shè)研究區(qū)包括n 個(gè)評(píng)價(jià)單元，評(píng)價(jià)的指標(biāo)有m 個(gè)，分別為xi（i=1，…，m），其數(shù)據(jù)矩陣為

式中：x′ij為第j 個(gè)評(píng)價(jià)單元在第i 個(gè)指標(biāo)上的統(tǒng)計(jì)值（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）。則標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣為

式中：i=1，2，…，m；j=1，2，…，n。

正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)分別采用式（3）、式（4）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[8]，表達(dá)式為

2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定

本研究采用熵權(quán)法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。熵權(quán)法是根據(jù)各指標(biāo)傳遞給決策者信息量的大小來(lái)確定權(quán)重的一種客觀賦權(quán)法。熵權(quán)法能準(zhǔn)確反映區(qū)域低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)所含的信息量，可解決區(qū)域低碳城市評(píng)價(jià)各指標(biāo)信息量大、準(zhǔn)確量化難的問(wèn)題[8]。對(duì)于某項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)值間的差距越大，表明該指標(biāo)在評(píng)價(jià)中所起的作用越大；若差距為零，表明該指標(biāo)在評(píng)價(jià)中不起作用，可以舍去[9]。據(jù)此原理，計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重[10]。

2.4.1 定義信息熵

第i 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息熵Hi可定義為

式中：i=1，2，…，m；j=1，2，…，n。

2.4.2 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重用Wi表示，其計(jì)算公式為

式中：i=1，2，…，m。

3 結(jié)果與分析

3.1 山西低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

在山西低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的類(lèi)別中，系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)的權(quán)重分別為0.108 73，0.152 54，0.215 72，0.238 48 和0.284 53，說(shuō)明指標(biāo)體系類(lèi)別中系統(tǒng)的響應(yīng)最重要，其次是系統(tǒng)的影響和狀態(tài)。從山西低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系選取的31 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重排序上可以看出，對(duì)山西低碳城市評(píng)價(jià)有重要影響的3 個(gè)指標(biāo)為治理噪聲投資額、人均SO2排放量和人均汽車(chē)擁有量，它們分別反映了系統(tǒng)的響應(yīng)、系統(tǒng)的狀態(tài)和系統(tǒng)的壓力（見(jiàn)表1）。

表1 山西低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

3.2 山西低碳城市現(xiàn)狀

3.2.1 驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)

1） 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2008—2016 年山西省人均地區(qū)生產(chǎn)總值呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)（見(jiàn)第35頁(yè)圖1），由2008 年的21 506 元/ 人，增加到了2012 年的33 628 元/人，到2016 年增加到35 303 元/人。然而，從2012 年開(kāi)始，增速明顯放緩。這是由于煤炭市場(chǎng)的不景氣，導(dǎo)致山西經(jīng)濟(jì)增速出現(xiàn)“斷崖式下滑”。長(zhǎng)期以來(lái)，山西形成以煤炭行業(yè)為比較優(yōu)勢(shì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，這次經(jīng)濟(jì)的下滑主要就是由于山西經(jīng)濟(jì)對(duì)煤炭的過(guò)度依賴(lài)造成的。

圖1 2008—2016 年山西省人均地區(qū)生產(chǎn)總值

2008—2016 年山西省人均工業(yè)增加值呈先增加后減少的趨勢(shì)（見(jiàn)第35頁(yè)圖2），由2008 年的10 528.99 元/人，增加到2012 年的17 254.22 元/人，又減少到2016 年的10 725.87 元/人。

圖2 2008—2016 年山西省人均工業(yè)增加值

2） 城市建設(shè)規(guī)模。2008—2016 年山西省城鎮(zhèn)人口規(guī)模呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)（見(jiàn)圖3），由2008 年的1 538.58 萬(wàn)人，增加到2016 年的2 069.63 萬(wàn)人。

圖3 2008—2016 年山西省城鎮(zhèn)人口規(guī)模

2008—2016 年山西省城鎮(zhèn)人口自然增長(zhǎng)率呈總體下降的趨勢(shì)（見(jiàn)圖4），由2008 年的5.31‰，下降到2016 年的4.77‰。結(jié)合2008—2016 年山西省城鎮(zhèn)人口規(guī)?？芍?，山西省鄉(xiāng)村人口向城鎮(zhèn)人口轉(zhuǎn)移的速度加快。

圖4 2008—2016 年山西省城鎮(zhèn)人口自然增長(zhǎng)率

3.2.2 壓力指標(biāo)

2008—2016 年，反映山西低碳城市的壓力指標(biāo)中，人均汽車(chē)擁有量、每百平方千米鐵路營(yíng)業(yè)里程、每百平方千米公路通車(chē)?yán)锍毯拓涍\(yùn)量均呈增加的趨勢(shì)；客運(yùn)量呈2008—2012 年增加、2012—2016 年減少的趨勢(shì)。以權(quán)重排序第三的人均汽車(chē)擁有量為例，2008—2016 年山西省人均汽車(chē)擁有量由2008 年的5.65×10-6輛/人，增加到2016 年的13.30×10-6輛/人（見(jiàn)圖5）。

圖5 2008—2016 年山西省人均汽車(chē)擁有量

3.2.3 狀態(tài)指標(biāo)

2008—2016 年，反映山西低碳城市的狀態(tài)指標(biāo)中，地區(qū)生產(chǎn)總值廢氣排放量呈2008—2010 年增加、2010—2016 年減少的趨勢(shì)；人均廢氣排放量、人均SO2排放量（見(jiàn)圖6） 和人均廢水排放量（見(jiàn)第36頁(yè)圖7） 均呈2008—2012 年增加、2012—2016 年減少的趨勢(shì)；地區(qū)生產(chǎn)總值SO2排放量和地區(qū)生產(chǎn)總值廢水排放量均呈減少的趨勢(shì)。

圖6 2008—2016 年山西省人均SO2 排放量

圖7 2008—2016 年山西省人均廢水排放量

3.2.4 影響指標(biāo)

2008—2016 年，反映山西低碳城市的影響指標(biāo)中，地區(qū)生產(chǎn)總值水耗、地區(qū)生產(chǎn)總值能耗和地區(qū)生產(chǎn)總值電耗均呈減少的趨勢(shì)；單位工業(yè)增加值水耗、單位工業(yè)增加值能耗和單位工業(yè)增加值電耗均呈2008—2012 年減少、2012—2016 年增加的趨勢(shì)；人均能源消費(fèi)量、人均水資源消費(fèi)量（見(jiàn)圖8） 和人均用電量（見(jiàn)圖9） 均呈2008—2014 年增加、2014—2016 年減少的趨勢(shì)。

圖8 2008—2016 年山西省人均水資源消費(fèi)量

圖9 2008—2016 年山西省人均用電量

3.2.5 響應(yīng)指標(biāo)

2008—2016 年，反映山西低碳城市的響應(yīng)指標(biāo)中，固體廢物綜合利用率和治理其他污染投資額均呈2008—2012 年增加、2012—2016 年減少的趨勢(shì)；治理噪聲投資額（見(jiàn)圖10）、治理廢水投資額（見(jiàn)圖11）、治理廢氣投資額和治理固體廢棄物投資額均呈減少的趨勢(shì)；固體廢物處置量呈2008—2010年減少、2010—2016 年增加的趨勢(shì)；治理其他污染投資額呈2008—2012 年增加、2012—2014 年減少、2014—2016 年增加的趨勢(shì)（見(jiàn)圖11）。

圖10 2008—2016 年山西省治理噪聲投資額

圖11 2008—2016 年山西省治理廢水和治理其他污染投資額

3.2.6 山西低碳城市綜合評(píng)價(jià)

采用綜合評(píng)分法對(duì)山西低碳城市的建設(shè)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，表達(dá)式為

式中：ESI 為山西低碳城市的建設(shè)情況指數(shù)；Xi為第i 個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；Wi為第i 個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；m 為指標(biāo)總個(gè)數(shù)，i=1，2，…，m。

2008—2016 年，山西低碳城市的建設(shè)情況指數(shù)呈2008—2010 年下降、2010—2016 年上升的趨勢(shì)（見(jiàn)圖12）。

圖12 2008—2016 年山西低碳城市的建設(shè)情況指數(shù)

4 山西低碳城市建設(shè)的對(duì)策建議

4.1 研發(fā)新能源技術(shù)以提高清潔能源的使用率

化石燃料燃燒產(chǎn)生的碳氧化物和硫氧化物是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，因此使用太陽(yáng)能或風(fēng)能等新能源替代化石能源，并推廣新型能源汽車(chē)，從而減少化石能源的消耗，降低碳排放。

4.2 淘汰落后產(chǎn)能以合理布局工業(yè)企業(yè)

山西應(yīng)堅(jiān)決關(guān)停低產(chǎn)的小煤窯和小火電廠，并進(jìn)行資源重組，合理布局煤炭和工業(yè)企業(yè)。

4.3 優(yōu)化升級(jí)工業(yè)結(jié)構(gòu)

對(duì)傳統(tǒng)的煤炭、電力等上下游關(guān)聯(lián)企業(yè)進(jìn)行優(yōu)化重組，整合企業(yè)內(nèi)部資源，增加產(chǎn)品附加值，實(shí)現(xiàn)工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。

4.4 樹(shù)立節(jié)能環(huán)保的家庭消費(fèi)觀

在住宅領(lǐng)域應(yīng)用節(jié)能產(chǎn)品，鼓勵(lì)家庭使用節(jié)能電器，推廣階梯電價(jià)政策；適當(dāng)補(bǔ)貼電動(dòng)汽車(chē)和新能源汽車(chē)，引導(dǎo)公眾樹(shù)立低碳環(huán)保的消費(fèi)觀；完善并擴(kuò)大集中城鄉(xiāng)供暖系統(tǒng)，提高供熱效率；在有條件的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，推廣秸稈發(fā)電技術(shù)或沼氣發(fā)電技術(shù)。

4.5 優(yōu)化對(duì)外貿(mào)易結(jié)構(gòu)

工業(yè)原材料和重工業(yè)低端產(chǎn)品占山西對(duì)外出口產(chǎn)品的比重很大，因此優(yōu)化對(duì)外貿(mào)易結(jié)構(gòu)對(duì)減少碳排放很重要，應(yīng)通過(guò)稅收來(lái)引導(dǎo)企業(yè)減少重工業(yè)產(chǎn)品出口，扭轉(zhuǎn)對(duì)外貿(mào)易導(dǎo)致碳排放增加的局面。

4.6 優(yōu)化能源價(jià)格機(jī)制

規(guī)范煤炭等能源大宗商品交易平臺(tái)的發(fā)展，完善煤炭交易機(jī)制。幫扶低碳節(jié)能的相關(guān)企業(yè)，簡(jiǎn)化行政審批程序，為其提供便利的投融資服務(wù)。