張 琦,崔 豫,王秋平
(1.西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院,陜西 西安 710055;2.西安建筑科技大學(xué) 國(guó)家級(jí)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,陜西 西安 710055)
以二氧化碳為代表的溫室氣體過(guò)度排放導(dǎo)致全球變暖,業(yè)已成為當(dāng)今人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的重大威脅之一。為了切實(shí)踐行人類命運(yùn)共同體理念,中國(guó)政府于2020年提出了“雙碳”發(fā)展目標(biāo)(杜焱等,2022),通過(guò)采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。作為碳排放大戶,中國(guó)鋼鐵行業(yè)必須改變傳統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)張模式,轉(zhuǎn)而通過(guò)新舊產(chǎn)能置換和集團(tuán)化戰(zhàn)略重組,努力按期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)(朱齊艷等,2022)。
“雙碳”背景下鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)與企業(yè)組織形式的變革,促使鋼鐵新產(chǎn)線的空間選址取向發(fā)生顯著變化,該類項(xiàng)目單純追求交通便捷性的原有廠址選擇作用機(jī)制也會(huì)隨之改變。因此,很有必要探究清楚鋼鐵新產(chǎn)線選址與擬選廠址所在地交通運(yùn)輸體系之間新出現(xiàn)的復(fù)雜支持與反饋關(guān)系,以期更好引導(dǎo)當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)布局選址及其可持續(xù)發(fā)展。本文首先分析“雙碳”背景下鋼鐵新產(chǎn)線選址的取向趨勢(shì)及其依賴的城市交通支持,進(jìn)而借鑒DPSIR理論框架和動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型為新產(chǎn)線選址構(gòu)建交通支持度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法,最后針對(duì)中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)例驗(yàn)證。
廠址選擇是兼具科學(xué)性、政策性、綜合性的工作,其基本任務(wù)是確定工業(yè)企業(yè)存在和發(fā)展的空間位置(王秋平等,2013)。根據(jù)既有研究(劉喆坤,2021),大中型工業(yè)項(xiàng)目的廠址選擇應(yīng)主要分析備選廠址對(duì)企業(yè)期望資源要素及市場(chǎng)需求的響應(yīng)程度,并通過(guò)相應(yīng)的綜合權(quán)衡得出結(jié)論。在上述選址過(guò)程中,交通運(yùn)輸是串聯(lián)起原燃料、產(chǎn)成品及其他各種物質(zhì)與人員流轉(zhuǎn)的關(guān)鍵一環(huán)。
具體到鋼鐵廠選址,無(wú)論礦石煤炭、還是各種鋼材的來(lái)源去向,都需依賴廠址位置上特定的交通運(yùn)輸方式及其運(yùn)載能力來(lái)實(shí)現(xiàn)(陳旭東等,2016)。當(dāng)多個(gè)備選地的資源條件等要素稟賦相近時(shí),鋼鐵廠選址傾向于交通運(yùn)輸條件更好的地點(diǎn);當(dāng)某個(gè)地點(diǎn)要素稟賦具有空間唯一性而其交通條件欠佳時(shí),則可在當(dāng)?shù)匦陆ń煌ɑA(chǔ)設(shè)施以滿足選址要求。因此廠址選擇常規(guī)觀點(diǎn)認(rèn)為(劉森等,2021):交通便捷是單向支持鋼鐵廠選址的重要地方性條件之一。
中國(guó)大陸地區(qū)典型的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程有兩種:1)高爐——轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程工序,該工序的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤炭為主,碳排放量甚大,約占全國(guó)碳排放量的15%,是碳排放量最高的制造業(yè)行業(yè)之一(李亮等,2021)。2)電爐短流程工序,該工序的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要是電能,其礦石消耗和碳排放量顯著低于長(zhǎng)流程工序。為保證鋼鐵行業(yè)如期實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),逐步淘汰落后產(chǎn)線并置換為以短流程工序?yàn)橹鞯匿撹F新產(chǎn)線,已成為業(yè)內(nèi)的共識(shí)(薛英嵐等,2022)。
除工藝革新外,中國(guó)鋼鐵行業(yè)還要通過(guò)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)集約利用空間資源、避免環(huán)境排放超限,以期更好貫徹“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建發(fā)展新格局。根據(jù)新版《鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能置換實(shí)施辦法》及《碳排放權(quán)交易管理暫行條例》的規(guī)定,新建一個(gè)完整流程鋼鐵企業(yè)的用地用水和環(huán)保準(zhǔn)入門檻很難企及,同時(shí)中小型鋼企因技術(shù)能力和節(jié)能減排不盡人意更面臨關(guān)停并轉(zhuǎn)。2022年2月,在國(guó)家發(fā)改委、工信部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確提出:在“碳達(dá)峰、碳中和”大背景下,鼓勵(lì)行業(yè)龍頭企業(yè)實(shí)施兼并重組,集中整合資源、實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),打造若干世界一流鋼鐵企業(yè)集團(tuán)。通過(guò)化零為整的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整,推進(jìn)大型鋼鐵企業(yè)集團(tuán)化重組、同步對(duì)中小型企業(yè)兼并接管,是提高鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度和生產(chǎn)效率水平、降低行業(yè)碳排放量的必由之路(孫曉奇等,2022)。
基于“雙碳”目標(biāo)下的低碳冶金技術(shù)變革和大型鋼企集團(tuán)化發(fā)展戰(zhàn)略選擇,現(xiàn)階段的鋼鐵新產(chǎn)線難以在全新建的空間地域上落實(shí),而是取向選址于集團(tuán)內(nèi)部兼并重組的既有生產(chǎn)基地。此時(shí),交通運(yùn)輸對(duì)鋼鐵廠選址的常規(guī)單向支持,將變?yōu)殡p向交互的支持與反饋?zhàn)饔?。具體是指:基地所在城市固有的交通體系仍是選址布點(diǎn)的支持條件;同時(shí),新產(chǎn)線選址行動(dòng)亦會(huì)干擾基地所在城市的經(jīng)濟(jì)、就業(yè)和環(huán)境等,繼而向城市交通體系發(fā)出反饋。
相關(guān)研究顯示,鋼鐵企業(yè)每生產(chǎn)1噸鋼材需要至少3倍的原料物資保障與消耗,其物資運(yùn)輸量則是鋼鐵總產(chǎn)量的4~5倍乃至以上(高金,2013)。面向“雙碳”目標(biāo),整個(gè)鋼鐵產(chǎn)業(yè)采用技術(shù)與質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)替代產(chǎn)量競(jìng)爭(zhēng),但重型制造業(yè)的本質(zhì)屬性決定了鋼鐵新產(chǎn)線大宗運(yùn)輸需求旺盛的特點(diǎn)不會(huì)改變(邱鵬,2019)。
伴隨區(qū)域綜合立體交通網(wǎng)的逐步完善,中國(guó)城市間的跨區(qū)運(yùn)輸能力和效率均顯著進(jìn)步(梁鮮,2021);與此不同,受到快速城市化和城市發(fā)展轉(zhuǎn)型期的影響,在相當(dāng)一部分中國(guó)城市的內(nèi)部則出現(xiàn)了交通供求矛盾或規(guī)劃管理錯(cuò)位 (楊佳雨等,2023)。結(jié)合上節(jié)分析,鋼鐵新產(chǎn)線具有布局在既有生產(chǎn)基地的選址取向;且基地所在城市的交通運(yùn)輸條件與新產(chǎn)線選址具有雙向交互支持與反饋。有力的交通支持將為擬選址方案提供與區(qū)域交通網(wǎng)便捷銜接的城市內(nèi)部物流和人流通道、由此促成合理可行的選址結(jié)果;反之,匱乏的交通支持將會(huì)對(duì)選址起到明顯抑制反饋?zhàn)饔谩?/p>
鋼鐵既有生產(chǎn)基地所在城市,曾經(jīng)普遍具有工業(yè)城市屬性以及與工業(yè)生產(chǎn)相適應(yīng)的交通運(yùn)輸體系。然而面向當(dāng)前的“雙碳”目標(biāo),該類城市中有的選擇轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃C合性服務(wù)功能為主、有的則選擇以繼續(xù)擔(dān)負(fù)工業(yè)生產(chǎn)功能為主(呂康娟等,2020)。既有基地所在城市差異化的發(fā)展路徑模式,造成他們的交通運(yùn)輸體系能否依舊支持鋼鐵新產(chǎn)線選址存在疑問(wèn)。此外,既有基地所在城市的交通運(yùn)輸體系也要向著“雙碳”目標(biāo)邁進(jìn)(王靖添等,2021)。植入安全、綠色、可持續(xù)等交通發(fā)展目標(biāo)后,這些城市的交通運(yùn)輸方式結(jié)構(gòu)隨之改變,其對(duì)鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持也會(huì)因此受到干擾。
綜上,需要系統(tǒng)審視鋼鐵新產(chǎn)線選址與既有基地所在城市的交通運(yùn)輸體系,通過(guò)分析兩者交互支持與反饋的作用關(guān)系,構(gòu)建一套用以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)新產(chǎn)線選址交通支持度的方法。
DPSIR框架由驅(qū)動(dòng)力 (driving force)、壓力(pressure)、狀態(tài)(state)、影響 (impact)、響應(yīng)(response)5個(gè)層次組成,每個(gè)層次下又可包含若干個(gè)相互聯(lián)系的指標(biāo)(svarstad等,2008;張鳳太等,2016)。該框架最早由歐洲環(huán)境局(EEA)所建立,用來(lái)研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源環(huán)境產(chǎn)生的影響以及它們之間的相互關(guān)聯(lián)(Niemeijer等,2012)。DPSIR是一種能把復(fù)雜問(wèn)題分解、再有效綜合的基本框架,蘊(yùn)含“發(fā)生了什么、為什么發(fā)生、如何應(yīng)對(duì)”的因果關(guān)系 (Hak 等,2007;呂添貴等,2022),對(duì)分析多重指標(biāo)紛繁復(fù)雜的邏輯關(guān)系具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)已廣泛應(yīng)用于生態(tài)交通(陳文文等,2019)、低碳交通(徐文瑞等,2020)、可持續(xù)交通(魏賀等,2021)的評(píng)價(jià)。
評(píng)價(jià)鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度,需要綜合考量既有生產(chǎn)基地與其所在城市交通運(yùn)輸體系之間復(fù)雜的支持與反饋關(guān)系。這是因?yàn)槌鞘猩鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)聯(lián)系著交通運(yùn)輸體系的運(yùn)轉(zhuǎn),而交通運(yùn)輸體系的服務(wù)供給與效率則聯(lián)系著鋼鐵既有基地的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),且既有生產(chǎn)基地還會(huì)向交通運(yùn)輸體系做出各種反饋聯(lián)系 (高陽(yáng)等,2022)。因此,本文應(yīng)用DPSIR框架,從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響以及響應(yīng)等5個(gè)方面著手集成相互聯(lián)系的影響因素、梳理其間的邏輯關(guān)系,為鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度評(píng)價(jià)確立科學(xué)依據(jù)。
鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度DPSIR框架設(shè)計(jì)如下。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的進(jìn)步和人民生活水平的提高,使得城市各類出行活動(dòng)都有不同程度的增長(zhǎng),滿足大容量、多元化的客運(yùn)和貨運(yùn)需求是城市交通發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力(D);伴隨城市交通驅(qū)動(dòng)力增加,載運(yùn)工具能耗大污染多、人車路不協(xié)同安全隱患頻發(fā)等弊端也會(huì)顯現(xiàn),這些突出的城市交通問(wèn)題構(gòu)成城市交通發(fā)展的壓力(P)。驅(qū)動(dòng)力和壓力的聯(lián)合作用調(diào)節(jié)著城市交通體系各組成要素的容量與質(zhì)量,而鋼鐵既有基地的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)又會(huì)受到所在城市交通體系的彈性干預(yù),以上緊密聯(lián)系的彈性調(diào)節(jié)機(jī)制折射出既有基地與其所在城市交通體系之間交互的狀態(tài)(S)。運(yùn)維狀態(tài)的綜合表現(xiàn)越好,將越有利于鋼鐵既有基地暢通物流周轉(zhuǎn)、增產(chǎn)增效,反之則會(huì)形成削弱鋼鐵既有基地生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的負(fù)反饋,正向及反向的因果聯(lián)系都會(huì)對(duì)既有基地產(chǎn)生深刻影響(I);運(yùn)維狀態(tài)帶來(lái)的影響會(huì)使鋼鐵既有基地面臨生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)波動(dòng),基地需要采取節(jié)能減排或創(chuàng)新技術(shù)與管理等舉措,以期為重回相對(duì)平衡的穩(wěn)定運(yùn)維狀態(tài)做出響應(yīng)(R)。
交通支持度的DPSIR框架立足既有基地與其所在城市的交通運(yùn)輸體系,從相對(duì)平衡、到發(fā)展打破平衡、到再平衡,構(gòu)作閉環(huán)反饋系統(tǒng)邏輯關(guān)系,可為鋼鐵新產(chǎn)線選址提供交通支持方面的可靠評(píng)價(jià)判據(jù)。框架詳見(jiàn)圖1。
圖1 鋼鐵新產(chǎn)線選址交通支持度的DPSIR框架Fig.1 DPSIR framework of new steel production lines site's traffic supports
根據(jù)上文的DPSIR基本框架并遵循科學(xué)性、客觀性、數(shù)據(jù)可得性和可操作性等原則 (劉玉瑩,2021),圍繞鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度評(píng)價(jià)目標(biāo),分別以城市交通運(yùn)輸體系驅(qū)動(dòng)力和壓力、交通運(yùn)輸體系和鋼鐵既有生產(chǎn)基地自身狀態(tài)、既有生產(chǎn)基地承受影響及其主動(dòng)響應(yīng)作為準(zhǔn)則層,繼而遴選出若干能表征準(zhǔn)則的要素和指標(biāo),組建鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。
表1 DPSIR框架下交通支持度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of traffic supports under DPSIR framework
表1的具體釋義如下。
驅(qū)動(dòng)力(D):人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)向城市聚集是城市化進(jìn)程的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,也是現(xiàn)代城市交通體系的發(fā)展動(dòng)力源泉。因此,用社會(huì)層面的人員出行和產(chǎn)業(yè)層面的貨物流通構(gòu)作要素層,并在指標(biāo)層對(duì)應(yīng)選擇客運(yùn)周轉(zhuǎn)量和人均民用汽車保有量、交通運(yùn)輸財(cái)政支出占比和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量作為測(cè)量指標(biāo)。需要說(shuō)明的是,出行方式的結(jié)構(gòu)多樣性亦能表征工業(yè)城市的服務(wù)化轉(zhuǎn)型程度(趙鵬軍等,2020),但部分既有基地位于中小城市、尚缺乏多年連續(xù)的城市出行結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。為保證指標(biāo)的可獲得性沒(méi)有添加出行結(jié)構(gòu)指標(biāo),但今后隨著交通大數(shù)據(jù)技術(shù)在中小城市的進(jìn)一步普及尚應(yīng)繼續(xù)完善驅(qū)動(dòng)力層面的指標(biāo)選取。
壓力(P):當(dāng)城市交通體系循環(huán)累積到一定規(guī)模后,其中消耗的各種資源能源和釋放的各類廢棄物質(zhì),會(huì)給自然與環(huán)境帶來(lái)壓力負(fù)擔(dān);其中安全欠佳的規(guī)劃管理舉措與花銷昂貴的運(yùn)行養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,則會(huì)給社會(huì)與經(jīng)濟(jì)帶來(lái)壓力負(fù)擔(dān)。因此,分別從能耗、排污、安全、費(fèi)用視角構(gòu)作要素層,相應(yīng)選取的指標(biāo)層測(cè)量指標(biāo)有每年的單位道路里程能源消耗、單位貨車廢氣排放量、交通事故發(fā)生數(shù),以及城鎮(zhèn)常住居民家庭平均每人每月交通消費(fèi)支出。
狀態(tài)(S):驅(qū)動(dòng)力和壓力都會(huì)作用于城市交通體系的狀態(tài),驅(qū)動(dòng)力對(duì)興建交通基礎(chǔ)設(shè)施、擴(kuò)大交通專業(yè)人員隊(duì)伍等狀態(tài)發(fā)揮隱性的激勵(lì)調(diào)節(jié)作用,而壓力對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施和專業(yè)人員隊(duì)伍抵御風(fēng)險(xiǎn)危機(jī)等狀態(tài)發(fā)揮顯性的檢驗(yàn)調(diào)節(jié)作用。另一方面,鋼鐵既有基地的經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人員規(guī)模狀態(tài)均與所在城市的交通體系狀態(tài)相關(guān)。當(dāng)交通體系狀態(tài)產(chǎn)生較小的變化時(shí),鋼鐵既有基地的狀態(tài)會(huì)同向變化且彈性放大。因此,以城市交通基礎(chǔ)設(shè)施,交通行業(yè)就業(yè)人數(shù),鋼鐵既有基地經(jīng)濟(jì)規(guī)模和職工規(guī)模構(gòu)作要素層,以公路網(wǎng)密度、水運(yùn)網(wǎng)密度、鐵路網(wǎng)密度,交通運(yùn)輸就業(yè)人數(shù)與第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)比值,鋼鐵既有基地的營(yíng)業(yè)收入和基地職工占第二產(chǎn)業(yè)人員比重構(gòu)作指標(biāo)層。
影響(I):鋼鐵既有基地及其所在城市交通體系的運(yùn)維狀態(tài),直接關(guān)系到既有基地的供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈完善程度,由此進(jìn)一步影響到基地對(duì)預(yù)期產(chǎn)能和職工收益的兌現(xiàn)能力。因此,在把要素層設(shè)置為產(chǎn)能和職工收益后,指標(biāo)層對(duì)應(yīng)選擇了既有基地的單位職工營(yíng)業(yè)收入和粗鋼產(chǎn)量。
響應(yīng)(R):鋼鐵既有基地受到運(yùn)維狀態(tài)的正向影響后,盡管產(chǎn)能和職工收益按預(yù)期日益增長(zhǎng),但高產(chǎn)高效亦可能伴隨著更高的資源環(huán)境消耗代價(jià)。一旦環(huán)境承載力超限,能輸出正向影響的運(yùn)維狀態(tài)就會(huì)被破壞。為此,即便在運(yùn)維狀態(tài)良好和正向影響積極的條件下,既有基地仍需同步采取環(huán)境保護(hù)的響應(yīng)措施、以預(yù)防潛在的環(huán)境危害風(fēng)險(xiǎn)。與此不同,既有基地受到運(yùn)維狀態(tài)的反向影響后,產(chǎn)能和收益會(huì)面臨萎縮的窘境;若不加干預(yù),反向影響的運(yùn)維狀態(tài)還會(huì)延續(xù)甚至變得不可逆。為此,在運(yùn)維狀態(tài)堪憂和反向影響嚴(yán)峻的條件下,既有基地需致力尋求創(chuàng)新研發(fā)的響應(yīng)舉措、以技術(shù)變革破局發(fā)展困境。因此,將環(huán)保投資和創(chuàng)新投資作為要素層,進(jìn)而用既有基地的年度環(huán)保財(cái)政支出和研發(fā)投資作為指標(biāo)層的判據(jù)。
廠址選擇是一項(xiàng)全局性和長(zhǎng)遠(yuǎn)性的任務(wù)(谷文林等,2020),其選址結(jié)論一旦確定更是難以改變、必須綜合審慎地加以研究。因此,鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持不僅考慮既有基地所在城市當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)的態(tài)勢(shì),還要追溯過(guò)去一段時(shí)期內(nèi)該城市交通體系的累積態(tài)勢(shì)、以指標(biāo)的時(shí)間序列發(fā)展趨向作為評(píng)價(jià)判據(jù)。
動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)方法是處理時(shí)間序列指標(biāo)數(shù)據(jù)的有效方法(張霞等,2022)。該方法依靠?jī)?nèi)置的發(fā)展因子對(duì)指標(biāo)評(píng)價(jià)的結(jié)果值進(jìn)行獎(jiǎng)懲,表征任一指標(biāo)在時(shí)間序列內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì):若某個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的發(fā)展加速度大于0,則其將獲得>1的發(fā)展因子,指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果相應(yīng)得到獎(jiǎng)勵(lì);反之,則將獲得<1的發(fā)展因子,指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果得到懲罰。此外,動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)方法還添加有時(shí)間權(quán)重,即用特定函數(shù)給時(shí)序早晚的信息賦予不同權(quán)重系數(shù)。設(shè)置時(shí)間權(quán)重體現(xiàn)了“厚今薄古”、重視近期數(shù)據(jù)的思想(易平濤等,2016),使指標(biāo)數(shù)據(jù)的應(yīng)用更加貼合實(shí)際。
根據(jù)上述理論和方法要點(diǎn),本文在鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度評(píng)價(jià)中引入動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)原理,設(shè)計(jì)相應(yīng)模型來(lái)集成處理DPSIR框架下評(píng)價(jià)指標(biāo)的時(shí)間序列數(shù)據(jù),從而綜合、全面、準(zhǔn)確測(cè)評(píng)出各既有基地所在城市的交通支持度。
3.2.1 基本設(shè)定
在交通支持度評(píng)價(jià)系統(tǒng)中,設(shè)評(píng)價(jià)對(duì)象為既有基地所在城市、共有n個(gè);基于DPSIR框架的評(píng)價(jià)體系在指標(biāo)層共有m個(gè)測(cè)量指標(biāo),這些指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)時(shí)間跨度均為N年、且每一年采集一次,其時(shí)序標(biāo)記按早晚順序依次為tk(k=1~N),從而構(gòu)成一個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)時(shí)序數(shù)據(jù)表。
3.2.2 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化
為調(diào)整測(cè)量指標(biāo)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的作用一致性并解決其量綱不同問(wèn)題,使用全序列極值法對(duì)指標(biāo)層的全部原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。公式如下:
3.2.3 確定發(fā)展因子
第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的第j個(gè)測(cè)量指標(biāo)的發(fā)展因子ρijk按以下公式計(jì)算:
3.2.4 確定指標(biāo)權(quán)重
本文采用典型的客觀賦權(quán)方法——熵值法,對(duì)DPSIR框架下的交通支持度評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。對(duì)于某項(xiàng)測(cè)量指標(biāo),用其熵值可以判斷指標(biāo)的離散性、區(qū)別各指標(biāo)相互之間的重要程度。熵值越大,離散度越低指標(biāo)越聚集,覆蓋的信息量越少,使得該指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響不夠顯著、所占權(quán)重較?。环粗畽?quán)重較大。熵值賦權(quán)法的具體操作較為成熟、可參考相關(guān)文獻(xiàn)(張琦等,2018),在此不再贅述。
3.2.5 確定時(shí)間權(quán)重
熵值法雖能客觀體現(xiàn)指標(biāo)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的差異,但不能反映各項(xiàng)指標(biāo)在連續(xù)時(shí)間序列中不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)上作用強(qiáng)度的差異性趨勢(shì)。故需再設(shè)置時(shí)間權(quán)重、并將其與熵值法得到的權(quán)重疊合計(jì)算,從而完整契合動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)思想。時(shí)間權(quán)重τK的熵E和時(shí)間度λ的計(jì)算公式為:
式中:τK表示時(shí)間序列周期T內(nèi)第K個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)(K=1~T,通常以年計(jì))的時(shí)間權(quán)重。全體時(shí)間權(quán)重的熵E越大、權(quán)重包含的信息量越少,反之熵越小、信息量越大;而它們的時(shí)間度λ反映了決策者對(duì)時(shí)序的偏好程度,λ越大、評(píng)價(jià)者越重視遠(yuǎn)期時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù),反之λ越小、越重視近期時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)。時(shí)間度的標(biāo)定參考見(jiàn)表2。
表2 時(shí)間度λ賦值標(biāo)定及其含義解釋Table 2 Assignment calibration and meaning of time-dimensionalλ
現(xiàn)實(shí)條件下,人們對(duì)既往信息的掌握往往不如現(xiàn)有信息充分。故本著“厚今薄古”、重視新信息、注重實(shí)效性的思路,在給定時(shí)間度λ的約束條件下,盡可能以時(shí)間權(quán)重的熵E取最大化為目標(biāo)來(lái)確定時(shí)間權(quán)重τ。據(jù)此,對(duì)式(7)做變換以構(gòu)造確定時(shí)間權(quán)重的目標(biāo)函數(shù)如下:
3.2.6 確定動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型
綜合應(yīng)用上述各步分析計(jì)算結(jié)果,可得交通支持度的動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型為:
中國(guó)寶武鋼鐵集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)寶武)成立于2016年12月,由原寶鋼集團(tuán)有限公司和武漢鋼鐵(集團(tuán))公司聯(lián)合重組而成,是以大型國(guó)企改革重組推動(dòng)鋼鐵行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重大舉措。2021年,中國(guó)寶武粗鋼產(chǎn)量近1.2億噸,居全球鋼企首位,并位列財(cái)富全球500強(qiáng)企業(yè)第72位。自成立以來(lái),中國(guó)寶武先后整合重組了馬鋼、太鋼、重鋼、昆鋼、包鋼、新余鋼鐵等諸多地方國(guó)有鋼企,已經(jīng)形成了多生產(chǎn)基地的空間分布版圖。同時(shí),中國(guó)寶武在兼并重組中始終秉持優(yōu)化資源配置導(dǎo)向,大力推進(jìn)鋼鐵精品制造和智慧制造以淘汰落后產(chǎn)能,持續(xù)構(gòu)建綠色低碳發(fā)展新格局。相應(yīng)地,中國(guó)寶武集團(tuán)版圖內(nèi)的鋼鐵新產(chǎn)線選址任務(wù)方興未艾。
本文以中國(guó)寶武為案例進(jìn)行實(shí)證研究。根據(jù)中國(guó)寶武各生產(chǎn)基地披露經(jīng)營(yíng)信息的完整性與連續(xù)性,確定了參與研究的既有生產(chǎn)基地及其所在城市,分別是:寶山基地(位于上海市寶山區(qū))、青山基地(位于湖北省武漢市青山區(qū))、韶鋼基地(位于廣東省韶關(guān)市曲江區(qū))、重鋼基地(位于重慶市長(zhǎng)壽區(qū))。這4個(gè)備選基地的本底條件不盡相同;其所在城市或?yàn)I江靠海、或?qū)訋n疊嶂,發(fā)展現(xiàn)代化交通運(yùn)輸體系依托的自然地理環(huán)境也不一樣。對(duì)于上述備選基地及所在城市,在DPSIR框架下開(kāi)展鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度評(píng)價(jià),具有可行性和代表性。
選擇2015—2020年為研究周期。通過(guò)查閱統(tǒng)計(jì)年鑒獲得各所在城市交通運(yùn)輸體系的相關(guān)指標(biāo)原始數(shù)據(jù),通過(guò)查詢各既有基地披露的企業(yè)社會(huì)責(zé)任報(bào)告等獲得其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的相關(guān)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)。對(duì)于個(gè)別年份個(gè)別指標(biāo),如存在數(shù)據(jù)缺失、則通過(guò)其他替代指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行插值估計(jì)得到。
4.2.1 指標(biāo)權(quán)重
依據(jù)DPSIR框架,對(duì)表1所示交通支持度指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理后,再運(yùn)用熵值法計(jì)算得到指標(biāo)權(quán)重(表3)。
表3 指標(biāo)權(quán)重表Table 3 Indicator weights
4.2.2 時(shí)間權(quán)重
基于較重視近期數(shù)據(jù)的設(shè)定,取時(shí)間度λ=0.3,可得研究周期時(shí)間權(quán)重(表4)。
表4 2015—2020年時(shí)間權(quán)重Table 4 Time weights of years 2015 to 2020
4.2.3 綜合評(píng)價(jià)值
運(yùn)用動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)方法,根據(jù)指標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì)給予獎(jiǎng)懲并考慮指標(biāo)權(quán)重和時(shí)間權(quán)重,按式(9)計(jì)算得到準(zhǔn)則層各指標(biāo)動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)值、以及鋼鐵新產(chǎn)線選址交通支持度的綜合評(píng)價(jià)值,結(jié)果如圖2、表5所示。
表5 各鋼鐵基地指標(biāo)動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Dynamic comprehensive evaluation results of steel bases'indicators
圖2 鋼鐵基地準(zhǔn)則層各指標(biāo)趨勢(shì)圖Fig.2 Indicators trend of steel base guideline layer
表5顯示,基于DPSIR的循環(huán)累積和反饋,中國(guó)寶武在寶山基地選址鋼鐵新產(chǎn)線將獲得最有力的所在城市交通支持,爾后依次為青山基地、重鋼基地、韶鋼基地。這是經(jīng)驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響及響應(yīng)5個(gè)層面完整過(guò)程交互作用后,既有基地及其所在城市交通運(yùn)輸體系達(dá)成的互饋結(jié)果,可為中國(guó)寶武布局新產(chǎn)線的選址提供參考依據(jù)。
以下進(jìn)一步分述各準(zhǔn)則層的評(píng)價(jià)結(jié)果。
1)驅(qū)動(dòng)力層面。上海作為中國(guó)最主要的交通樞紐城市,擁有多種交通方式集成的、一流的城市交通運(yùn)輸體系,發(fā)達(dá)的城市客貨運(yùn)活動(dòng)是提升鋼鐵新產(chǎn)線交通支持度的強(qiáng)有力源泉。武漢和重慶分別位于長(zhǎng)江中游和長(zhǎng)江上游,鐵路水路聯(lián)運(yùn)方式條件較好,也能較有效驅(qū)動(dòng)鋼鐵新產(chǎn)線交通支持度的提升。韶關(guān)雖處在珠江三角洲的腹地,但不臨江不臨海的區(qū)位使其交通發(fā)展受限較多、對(duì)交通支持度的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)最弱。
2)壓力層面。在研究周期內(nèi),武漢城市交通先后經(jīng)歷了大規(guī)模建設(shè)期和疫情影響停滯期,尚未完善的交通運(yùn)輸體系收納能力與人多車多的實(shí)際出行現(xiàn)況相疊加,易形成更多的交通沖突和矛盾;危及鋼鐵新產(chǎn)線交通支持度的壓力陡增。相比而言,上海和重慶的壓力則相對(duì)緩和。不同于以上三個(gè)特大城市,韶關(guān)的中等城市規(guī)模和區(qū)域性亞中心發(fā)展定位決定了它對(duì)鋼鐵新產(chǎn)線交通支持度具有最小的壓力,這種特性是中國(guó)寶武在布局新產(chǎn)線時(shí)值得注意的。
3)狀態(tài)層面。寶山基地是中國(guó)寶武的根脈及事業(yè)重心所在,持續(xù)保持著國(guó)際一流的鋼鐵主業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力狀態(tài);這與上海密集的運(yùn)輸線網(wǎng)和高素質(zhì)的交通行業(yè)人力資源相呼應(yīng),形成了基地和城市交通“強(qiáng)強(qiáng)”匹配的耦合狀態(tài)。韶鋼基地規(guī)模偏小、卻也能與韶關(guān)的城市交通運(yùn)輸軟硬件積淀相呼應(yīng),形成基地和城市交通“弱弱”匹配的耦合狀態(tài)。重鋼基地和青山基地盡管原有生產(chǎn)規(guī)模大、但卻處于非常艱巨的產(chǎn)能汰舊換新任務(wù)中;因而這兩個(gè)基地和重慶、武漢的特大城市交通體系分別都處在“弱強(qiáng)”不盡匹配的耦合狀態(tài)。
4)影響層面。由于寶山基地、韶鋼基地和所在城市交通達(dá)成耦合匹配,故它們的供應(yīng)鏈、產(chǎn)品鏈更有保障,對(duì)基地的產(chǎn)能和營(yíng)收增長(zhǎng)也產(chǎn)生了更為積極的影響。青山基地和重鋼基地雖和所在城市的交通匹配耦合度不如前兩個(gè)基地,但考慮到它們生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的原始積累時(shí)間長(zhǎng)、底子厚,其產(chǎn)能和營(yíng)收受到交通支持度的正向影響尚可。
5)響應(yīng)層面。在打造國(guó)際一流鋼鐵制造商道路上,寶山基地勢(shì)必要把綠色創(chuàng)新等環(huán)保和科技投入放在企業(yè)研發(fā)響應(yīng)對(duì)策的首要位置;通過(guò)綠色制造、智能制造,既奠定面向“雙碳”目標(biāo)的鋼鐵制造世界領(lǐng)先地位、同時(shí)鞏固所在城市給基地提供的最佳交通支持度。其他幾個(gè)基地在逆勢(shì)而上謀劃轉(zhuǎn)型發(fā)展時(shí),也要選擇依靠科技進(jìn)步、發(fā)展精益制造的響應(yīng)對(duì)策,爭(zhēng)取在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)占據(jù)有利地位、并從所在城市獲得更好的交通支持。
以上實(shí)證分析表明,基于DPSIR框架的鋼鐵新產(chǎn)線選址交通支持度評(píng)價(jià)所取得結(jié)果,與中國(guó)寶武部分既有基地的發(fā)展實(shí)踐是相符的,評(píng)價(jià)方法具有一定的現(xiàn)實(shí)可用性。
在分析“雙碳”背景下鋼鐵新產(chǎn)線選址取向的基礎(chǔ)上,論文通過(guò)搭建既有生產(chǎn)基地與其所在城市交通運(yùn)輸間的DPSIR框架,提出綜合評(píng)價(jià)鋼鐵新產(chǎn)線選址交通支持度的指標(biāo)體系,并應(yīng)用動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型設(shè)計(jì)了交通支持度的計(jì)算方法。最后,以中國(guó)寶武集團(tuán)部分生產(chǎn)基地為例開(kāi)展了相應(yīng)的實(shí)證檢驗(yàn)。論文的主要結(jié)論如下。
1)為貫徹好“雙碳”目標(biāo),中國(guó)鋼鐵行業(yè)需要革新工藝與兼并重組雙管齊下,故鋼鐵新產(chǎn)線選址取向于企業(yè)集團(tuán)化重組后的既有生產(chǎn)基地;而所在城市交通運(yùn)輸體系對(duì)既有基地的復(fù)雜影響,關(guān)系到新產(chǎn)線選址能否獲得期望的有力交通支持。
2)針對(duì)既有基地與其所在城市的交通運(yùn)輸體系,設(shè)計(jì)了鋼鐵新產(chǎn)線選址交通支持度的DPSIR框架;該框架從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)5個(gè)層面入手,解析梳理了兩系統(tǒng)內(nèi)部的閉環(huán)反饋及相互間的邏輯關(guān)系。遵循DPSIR框架并應(yīng)用動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型,進(jìn)一步建立了涵蓋18個(gè)具體指標(biāo)的交通支持度評(píng)價(jià)體系和測(cè)算方法;該方法通過(guò)引入發(fā)展因子獎(jiǎng)懲機(jī)制和時(shí)間權(quán)重調(diào)節(jié)機(jī)制,能適應(yīng)鋼鐵新產(chǎn)線選址的全局性和長(zhǎng)遠(yuǎn)性特點(diǎn)。
3)以2015—2020年為研究周期,對(duì)中國(guó)寶武4個(gè)既有基地開(kāi)展了鋼鐵新產(chǎn)線選址的交通支持度實(shí)證分析,綜合評(píng)價(jià)值顯示:寶山基地>青山基地>重鋼基地>韶鋼基地。在DPSIR框架下,實(shí)證研究整體結(jié)果與相應(yīng)時(shí)間段中國(guó)寶武的發(fā)展戰(zhàn)略及基地所在城市的交通發(fā)展態(tài)勢(shì)是相符的,而5個(gè)準(zhǔn)則層的分項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果亦對(duì)中國(guó)寶武實(shí)施新產(chǎn)線選址具有一定的實(shí)踐參考價(jià)值。