发布时间:2024-01-09 14:54:22
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一、引言
2014年11月12日,中美两能源消费巨头再次发出了《中美气候变化联合声明》,美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%-28%的全经济范围减排目标,并将努力减排28%;中国计划2030年左右C02排放达到峰值且将努力早日达峰,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。
该联合声明充分体现了两国要向能源合理利用、低碳经济转型、全球2℃温升目标作出长期努力的决心。能源不仅是国民经济发展的动力,而且是衡量综合国力和人民生活水平以及国家文明发达程度的指标。尤其是化石能源的供给不足、能源结构偏差、能源效率低下、破坏生态修复系统、环境压力增加等问题已经成为世界各国经济发展的瓶颈。能源消费促进了经济的增长,经济增长也推动着能源的大规模开发利用,同时随着经济的快速发展,必然面临不断增长的能源需求和能源稀缺的矛盾问题。
随着我国社会财富的不断增加,合理利用能源,保证经济的稳步发展,促进绿色GDP增长是当务之急。无论是发达国家或是发展中国家,能源消费和经济增长之间的关系都成为各国制定经济可持续发展战略的重要依据,正确认识并处理好二者之间的关系对于缓解或是解决能源瓶颈和生态压力问题,保持经济的持续稳步增长具有显著的重要意义。
一、能源消费与经济增长相关理论研究
关于能源消费与经济增长关系的理论分析,国内外学者主要基于经济可持续发展理论从技术进步、产业结构调整、外商投资、家庭消费等方面进行分析,讨论如何改变能源消费与经济发展现状,以实现经济平稳持续增长。
比如,在技术进步方面,李廉水等(2006)将技术进步分解为科技进步、纯技术效率和规模效率三个部分,发现技术效率是能源效率提高的主要原因,科技进步的贡献相对低些,但随着时间推移,科技进步的作用逐渐增强,技术效率的作用慢慢减弱。何小钢等(2012)延续了李廉水等(2006)的研究,发现到2012年为止,科技进步对能效提高的贡献超过了技术效率。
在产业结构调整方面,王强等(2011)针对产业结构对能源效率的影响进行了研究,发现中国第三产业较第二产业发展对能源效率提高具有更大推动作用,根据发达国家发展经验,中国第二产业发展对能源效率提高的抑制效应尚未显现,经济发展仍需粗放、耗能工业拉动,且中国能源消费过度集中于煤炭能源的结构特征会抑制能源效率的提高。McDermott,Rocha (2010)强调政府应充当科研机构与技术人才的沟通桥梁,企业在产业升级中拥有足够的知识实现产业升级转型,进而实现经济发展中能源的合理利用。Kohpaiboon, Jongwanich(2013)强调了产业升级对经济持续发展的重要性,认为产业集群是产业升级发展的结果,而非技术升级的前提条件,政府应该为前沿产业发展创造机会。
从外商投资角度,Pavlinek,Domanski等(2009)认为外商在资本和技术上的双方面投入为中欧汽车制造产业升级发挥了重要作用,FDI的引入要确保不以牺牲当地资源环境为代价,要确保实现资本和技术的双效吸收。
从家庭消费理论出发,Schubert Johannes等(2013)研究发现德国近50%的碳排放是由于私人交通造成的,这与城市和农村的不同的基础设施建设和职能分工有关,因此政府在制定降低碳排放政策时要考虑家庭结构的因素。
总体来说,国内外学者对于能源消费与经济增长关系的理论分析主要是基于循环经济理论,从促进两者和谐发展的因素入手分析的,这些理论分析从不同侧面对能源经济问题进行了分析,对日后的研究起到了携领启发的作用。
二、能源消费与经济增长关系研究的不同方法选择
纵观国内外学者对能源消费与经济增长关系的研究,主要采用计量模型分析、灰色关联度分析、脱钩系数法以及投入产出模型分析等方法,阅读相关文献发现,对于研究能源消费与经济发展关系这一课题基于不同理论、方法的论述对应着该课题研究的不同角度,从研究效果上来说各有千秋。具体来看有以下评述。
(一)基于计量模型的研究
Granger因果关系检验目的是要确定一个变量的滞后项是否包含在另一个变量的方程中,是检验经济变量间因果关系常用的一种计量经济学方法,其本质是用条件概率来定义因果关系。该检验方法为2003年诺贝尔经济学奖得主克莱夫格兰杰(Clive W.J.Granger)所开创,进行Granger因果关系检验的一个前提条件是时间序列必须具有平稳性,否则可能会出现虚假回归问题,因此在进行Granger因果关系检验之前首先应对各指标时间序列的平稳性进行单位根检验。
有许多学者建立计量模型对能源消费与经济增长的关系进行了Granger因果检验,但是对于我国整体能源消费与GDP两对时间序列的因果关系研究上有不同的结论产生,杨宜勇等(2009).王鉴雪等(2011)、戴新颖(2014)利用协整理论和误差修正模型ECM分析了我国能源消费与国内生产总值的数据,发现中国的能源消费与经济增长在长期内保持均衡状态且两者互为因果关系。然而,汪旭晖等(2007)、鄢琼伟等(2011)、张宝山等(2012)、王秀丽(2014)的Granger因果检验结果为能源消费对经济增长的单向Granger原因。马宏伟等(2012)以1978年-2008年样本区间数据为基础,利用Johansen协整检验法和基于向量误差修正模型的短期、长期Granger因果关系检验,发现我国经济增长、能源消费之间存在单向Granger因果关系,经济增长是能源消费的Granger原因。在短期内,以上学者普遍认为我国能源消费与GDP之间存在波动关系,不具有Granger因果关系。对于这种研究同一地区却得到不同甚至截然相反的结果的现象,很可能与学者选择不同时间跨度、不同时间间隔的数据有关,当然模型变量的不同选择同样也会造成对实证分析结果造成影响,但是由于Granger因果检验务必要求所检验的序列平稳,对于协整序列不可直接进行该检验,因此也不排除模型中存在错误的可能。
(三)脱钩系数法分析
脱钩理论简单来说就是原本具有依赖关系的两种事物随着时间的推移不再具有相依关系而实现独立发展,即实现了脱钩。基于这一理论对于能源消费与经济增长关系的研究,主要集中于如何选择和计算脱钩系数,何时或者说发展到何种程度即视为真正实现能源消费与经济增长的脱钩化等问题,就此,国内外也有不少学者基于不同时间范围、针对不同地域进行了相关研究。
针对如何选择和计算脱钩系数,判断脱钩状态或测度脱钩程度,当前所采取的方法主要有OECD开发的脱钩指数法以及Ta pio提出的弹性分析法,其中王远等(2010).郭岩等(2013)、何剑等(2014)运用脱钩指数法计算了脱钩系数,但是由于脱钩指数法只能分辨出脱钩与非脱钩,无法准确判定脱钩的程度和类别而使其应用受到一定的局限,因此多数学者对Ta pio模型更为青睐,比如武红等(2011)、吴振信等(2013)、张小平等(2013)、盖美等(2014)均使用Ta pio弹性分析法来计算脱钩系数。
从能源消费与经济增长的脱钩分析成果上来看,脱钩指数越大,也就意味着经济增长相对于能源消费的效率越高,也就是实现了脱钩,反之,则定义为复钩,也就是说经济增长与能源消费依然存在依赖关系。王远等(2010)发现1990-2005年间江苏省能源消费与地区生产总值处于弱“脱钩”状态,进入2000年后,二者呈现出扩张性“复钩”趋势。武红等( 2011)利用河北省1980年-2009年数据分析得出,1980年-2009年,河北省能源消费总量与碳排放总量的变动趋势近似,能源强度与碳排放强度的变动趋势近似,1980年-2009年期间,碳排放与经济增长的脱钩弹性指数类型、能源消费与经济增长的脱钩弹性指数类型在同年份表现完全一致,且在大部分年份指向弱脱钩状态。吴振信等(2013)、张小平等(2013)、郭岩(2013)、盖美等(2014)分别对北京市、甘肃省、青海省、辽宁省做了类似分析。
在国外学者的相关研究中,De Freitas, Luciano Charlita等(2011)探讨巴西从2004年到2009年经济增长率和C02排放之间的脱钩关系,2009年以后两者间脱钩显著。Baranzini, Andrea等(2013)研究了瑞士从1950-2010年期间能源消费与经济增长之间的关系,以1970年为界,能源消耗对经济增长贡献逐渐减弱,这意味着GDP增长与能源消耗之间可能趋向脱钩,节能减排的政策不一定对瑞士经济增长造成负面影响。
(四)投入产出分析
投入产出分析的理论基础是瓦尔拉的一般均衡理论,是通过编制投入产出表来实现的分析方法,投入表反映各种产品的生产投入情况,包括中间投入、最初投入等,支出表反映各种产品的使用去向情况,包括中间使用去向和最终使用去向。就能源消费与经济发展的研究来说,不少学者选取了经济发展中的某种环境、某个行业、某一因素来研究其对能源消费的影响,基于此建立数学模型,进行经济分析、政策模拟、经济预测等。
比如郎春雷( 2012)就基于技术创新这一因素作为经济发展投入对能源消费影响因素进行了实证分析,发现技术创新对于能源消费弹性的确具有反弹效应,但由于目前中国整体的技术创新水平还未达到限值的阶段,因此加快技术创新水平是降低能源消费强度的重要手段。乌力吉图( 2012)则从能源消费部门人手,编制各年间能源投入产出表,分析了我国各产业部门能源消费的结构、变化、效率、完全能源强度等,量化分析了能源消费型部门的生产用能源转变。陈琳(2013)从产业关联的角度出发,采用结构分解分析法(SDA)给出了中国1997年、2002年、2005年、2007年能源消费碳排放的投入产出分析模型。吴开尧等( 2014)使用价值型能源强度作为中国经济产业能源制约程度指标,按照SEEA核算方法编制1997-2002-2007-2010年混合型能源投入产出可比价序列表。由以上文献可以看出,使用投入产出模型分析能源消费与经济增长关系的好处在于可以针对某一要素进行该要素对两者影响的特定分析,但是投入表产出表的编制方法很多,在选择上具有一定的自主性,这一点对研究结果的客观真实性会产生或多或少的影响。
同时,正由于投入产出方法的自主因素,利用这种模型进行针对某一变量变化途径的情景分析是不错的选择,比如曹俊文等(2012)就基于该方法对中国能源消费碳排放进行了情景分析,模拟了在不同经济增长方式情景下中国2020年能源消耗及碳排放情况,并由此对我国减排影响因素进行分析。
四、研究评述与未来研究趋势
我国能源消费总量从1978年的5.7亿吨标煤上升到2010年的32. 5亿吨标煤,33年增长了5.7倍,年均增长8.1%。1992年,我国成为能源净进口国,能源消费量开始高于能源产量,基于此,本文对能源消费结构与经济增长的关系进行尝试性的深度剖析,以期通过分解能源消费结构来研究其对经济增长的重度影响。在这种背景下研究经济增长与能源消费结构之间的关系,有利于我国能源发展战略政策的制定,确保我国经济健康、稳定、持续地发展。
国内外研究现状
从20世纪80年代开始,国外学者开始普遍采用协整和Granger因果关系理论分析方法进行能源消费与经济增长之间关系的实证研究。1978年,Kraft在对能源经济的研究中首次发现了美国GNP对能源消费的因果关系。随后韩国、新加坡、法国、德国、加拿大等国家也开始对两者之间因果关系的研究。Yu和Choi对韩国GDP和能源消费的因果关系进行了实证研究,结果发现,两者之间存在双向的因果关系;Glasure和Leep研究了新加坡的能源消费对GDP的单向因果关系; Asafu-Adjayer针对菲律宾和泰国两个国家进行研究,最终发现了这两个国家能源消费总量与国内生产总值之间有双向因果关系。
我国从2004年开始对两者间的关系进行研究,但是应用协整理论和Granger因果关系方法研究两者之间关系的成果较少,而且结论不太一致。马超群等(2004)运用协整理论研究了我国从1954-2003年的国内生产总值与能源消费总量及能源消费结构(包括煤、石油、天然气和电力等)之间存在着长期均衡关系,但这种协整关系与能源的种类有关,其中GDP分别与能源总消费、煤炭消费总量之间有长期协整关系,但与石油、天然气和水电之间没有这种协整关系。贲兴振等(2005)检验我国的能源消费总量以及各构成部分的消费量和GDP之间的关系,实证表明我国的能源消费总量与GDP之间存在协整关系,能源消费促进经济增长,但需要改善我国的能源消费结构。
王风云等(2008)运用Granger非因果关系检验、协整检验分析和误差修正模型分析,研究了1978-2000年的我国实际GDP与能源消费总量的关系。最后得出结论,即这些年间我国能源消费与国内生产总值之间存在着双向的Granger因果关系,但是不存在协整关系。王昱(2009)构建了能源消费总量与国内生产总值的误差修正模型,并测算了能源与经济增长在外部因素冲击下的动态响应函数。
综上所述,国内外学者对能源消费与经济增长的基本研究方法比较单一,具体到各能源消费结构的研究还不充分,并且由于数据处理不当和没有严格遵守“协整理论”应用的前提条件等原因,导致研究结论不够一致。本文重点对我国能源消费和经济增长的关系进行研究,并试图揭示这两者之间的动态关系,以期对政府制定相关政策提供理论支持。
实证分析
本文运用协整理论、格兰杰(Granger)因果关系检验和误差修正模型来研究我国能源消费和经济增长的长期均衡关系以及动态调整关系,两个理论的前提都是要求数据是平稳的。协整理论反映的是自变量和因变量之间长期的稳定关系,回归所得的残差序列因为不能被自变量所解释,因此是平稳的,从而确定两者之间的协整关系。格兰杰(Granger)因果关系检验考察两个平稳的自变量、因变量序列之间的因果关系,其原理是根据如果自变量的过去值对因变量的预测有帮助,则说明自变量是因变量的Granger原因,反之也成立。
(一)变量、数据与模型
本文选取年度GDP作为因变量,样本区间为1978-2011年的实际GDP数据(1978=100),并对实际GDP数据取对数(InGDP),数据来自《中国统计年鉴2011》。选取四种主要的能源(煤炭、电力、天然气、石油)作为代表能源消费情况的自变量,数据来自于《中国统计年鉴2011》、《中国能源统计年鉴》公布的年度煤炭(COAL)、电力(主要是水电)(ELEC)、天然气(GAS)、石油(OIL)消费量,并对这些消费量取对数。
(二)单位根检验
由于本文使用的是时间序列数据,时间序列数据一般都是非平稳的,此时如果直接利用非平稳的数据进行回归分析,会产生严重的错误。为了避免出现伪回归现象,进行回归分析之前首先必须进行变量的平稳性检验。本文应用扩展的Dickey-Fuller(ADF)检验,运用Eviews6.0软件对上述变量进行了平稳性检验,检验结果显示lnOIL为平稳序列,其它变量的水平序列都是非平稳的,但是经过一阶差分后均可以变为平稳序列,即InGDP、InCOAL、In.ELEC、InGAS为一阶单整序列,使用一阶差分后的变量构建模型。
(三)格兰杰因果检验
通过格兰杰因果检验能够确定能源消费和经济增长之间的因果关系方向。运用Eviews6.0软件得出检验结果:整体上看,当显著性水平为8%时,能源消费和经济增长之间具有一定的相关性,但不是双向的因果关系,而是能源消费对经济增长的单向影响,这也验证了我国能源拉动型经济的增长模式;从能源消费结构来看,存在国民生产总值(GDP)分别与煤炭和石油消费的单向因果关系,以及电力消费与GDP的单向因果关系,但是有的能源与GDP之间不存在因果关系,比如天然气消费与GDP之间,进一步说明了能源消费结构的不平衡使得能源消费与经济增长之间因果关系的结论不一致性,因此我国应该平衡能源消费结构,以促进经济的不断发展。
(四)协整关系检验
本文以国民生产总值(GDP)为因变量,四种主要的能源(煤炭、电力、天然气、石油)的消费量作为自变量,通过E-G两步法进行协整关系研究。最终协整检验的结果表明,我国GDP与四种能源消费量之间尽管短期内有波动,但长期上存在均衡关系,总体来看,GDP每增长1个单位,能源消费增长0.5571个单位,能源消费弹性相对比较高,分别来看,除天然气消费外系数符号都为正,说明煤炭、电力、石油这三种能源消费对GDP有正向的促进关系,与经济理论和现实相符。同时,检验结果还显示,煤炭、水电和石油消费每增加1%,我国GDP分别增加2.23%、0.81%和0.7349%,但是天然气系数符号都为负,天然气消费增加l%,GDP减少1.23%,说明了该种能源消费对GDP影响不显著,究其原因,可能是天然气是一种比较清洁的能源,它的消费占总能源消费的比重偏小,在发展阶段,资金投入较多,但还未收到明显的成效,因此对经济发展的贡献也偏小,同时说明我国应进一步加大对天然气资源的开发与利用,模型的拟合优度比较高,都在90%以上,说明计量经济模型拟合效果比较好。
(五)误差修正模型
如果自变量和因变量之间存在协整关系,则这些变量之间必然存在有误差修正模型(ECM)表达式,反之也成立。一般的计量分析方法都是在检验数据的平稳性后建立协整分析模型,如果变量间存在协整关系,再利用误差修正模型进一步分析变量间的短期动态调整关系。其中误差修正项的系数反映了一种调整速度,是指当变量之间的均衡关系偏离长期均衡状态时,将其调整到均衡状态的调整速度,一般都为负值,系数的绝对值越大,说明调整速度越快。误差修正模型的结果表明,能源消费是GDP短期波动的决定因素,误差修正系数为-0.39,并在5%显著性水平下显著,这表明通过能源消费平均每年GDP对上年GDP偏离长期均衡水平的短期调整幅度为39%,同时说明了我国GDP能源消费之间存在双向影响关系。
(六)VAR模型
本文不考虑其他外生变量影响,可以将模型设定为:
yt=A1yt-1+…Apyt-p+εt (t=1,2,3…) (1)
其中yt是五维内生变量向量,即yt=(DInGDP,DInCOAL,DlnELEC,DlnGAS,DInOIL)T。通过信息准则(AIC、LR、HQ等)来确定滞后阶数P,最终得出结果p=1,可以建立VAR(1)模型,并估计了模型参数,验证了模型的稳定性高,且拟合优度为96.7%,也较高,说明该模型能较好地反映现实的状况。
结论及建议
能源在国民经济发展中扮演着重要角色,然而在经济不断发展的背景下,全球能源却在与日剧减,因此正确剖析能源消费结构与经济增长的关系非常关键,基于此,本文对能源消费结构与经济增长的关系进行尝试性的深度剖析,以期通过分解能源消费结构来研究其对经济增长的重度影响。本文利用1978-2011年数据,通过单位根检验验证数据的平稳性之后,通过格兰杰因果检验验证了能源消费与经济增长的因果关系,然后进行协整关系检验,构建误差修正模型和向量自回归模型,分析了我国能源消费与经济增长的动态关系。最后研究得出了以下结论:一定的能源消费支持度是可以积极地拉动经济的快速而稳定增长,部分能源消费支持则正好相反,而另外一部分能源消费支持度是可以随着经济的不断增长对经济增长产生促进作用的积极影响。比如由于天然气消费占总能源消费的比重偏小,天然气消费对经济增长作用存在波动,但影响不大,说明我国天然气资源的开发与利用还有很大的潜力;石油消费对经济具有正向影响,但存在一定的波动性。
因此,针对本文的研究结果提出以下建议:首先,从国内来看,我国应该进一步提高能源利用效率,降低单位GDP能源的耗费量,优化以煤为主的能源消费结构,大力发展天然气、水电、太阳能等新能源,提高能源优化意识和环境保护意识;其次,从国际上看,调整贸易结构,通过限制产能,使国内高污染行业以及产能过剩企业减少产量,在保证国内需要的前提下,尽量避免出口,从而避免存留在国内的能源消费和污染排放;增大进口,特别是初级产品(比如成品油、钢材等)以及“两高一资”产品的进口,更多地引进国外先进的技术和产品,由以出口为导向的外贸策略转向靠进口替代和内需拉动来刺激经济的政策,减少相应产品出口。最后,政府需要不断调整和制定相关政策和措施以逐渐实现节能减排的目标,如限制“两高一资”产品的出口,鼓励高附加值、低能耗、低污染产品的出口,建立完善的法律和政策等有效控制能源消费给经济发展带来的负面影响,进一步促进我国能源和环境的可持续发展。
参考文献:
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近些年以来,随着我国国家经济的不断向前发展,生态环境建设也逐渐受到重视。特别是可持续发展和循环经济也越来越受到重视,这给煤炭企业的发展造成一定的影响。而煤炭作为一种重要的能源资源,对于环境污染形成一定的破坏,而随着煤炭企业的循环经济的绿色发展的提出对煤炭企业的经济效益造成很大的影响,那么,在循环经济的绿色发展过程中,如何做好相关煤炭企业绿色发展渠道,这就成为当前急需要面临的问题之一。所以,要想建设资源节约型和环境友好型的社会,就必须要能够对煤炭企业的发展模式进行创新和改革,实现经济和社会的绿色发展。
一、煤炭企业实现绿色发展的必要性探讨
(一)绿色、低碳经济时代的道路成为煤炭企业绿色发展的关键
在对传统的经济学企业而言,就仅仅是针对企业的经济系统进行选择,不涉及相关的生态环境发展和企业的经济发展系统和生态环境之间的关系。要从绿色经济的角度出发,对煤炭企业的运营模式提出新的质疑,要想克服煤炭企业生产过程中产生的高污染,就必须要能够加强对绿色发展战略的研究。这就需要涉及整个煤炭企业的“生态、经济、社会”之间的系统的健康运行和可持续发展。
现在很多的煤炭企业都是属于高污染企业,都是一些非可持续发展的运营发展模式,在绿色环保的大背景下,企业要从实现经济效益和社会效益以及环境效益的统一出发,另外一方面,要能够从煤炭工业的绿色发展角度出发,以绿色发展经济理论为主要依据,从而实现我国煤炭企业的绿色发展。
(二)绿色发展战略是实现煤炭企业可持续发展的重要依据
在煤炭的开发历史和经济体制等一些方面,我国煤炭企业至今还是沿袭着传统的粗放型经营模式,特别是“三废”排放量大,对煤炭开采区的生态环境的破坏极其严重,从而使得企业和整个的国民经济付出很大的生态环境代价和社会成本管理,在新时期下,这就需要企业能够转变传统的发展战略思维,实行绿色发展战略。从某个角度上说,实施绿色发展在一定程度上不但可以实现企业集约型经济增长,还能够实现企业的生态环境和科技型的发展,从而能够极大提高现代企业发展的生态科技文化含量,能够有效构建煤炭企业的经济、文化和资源之间的绿色发展新模式。
(三)煤炭能源节约发展的需要
煤炭能源是现代社会运行所必要的动力,没有煤炭能源,我国的社会经济发展将会停滞不前。这里笔者所提到的煤炭能源,煤炭资源国家的工程建设来说,都是不可或缺的,而特别是和煤炭能源消耗相关的生产利益链息息相关的产业,如果对煤炭能源的消耗量太大,这就很容易造成能源危机,尤其是这其中煤炭资源是属于不可再生能源,如果没有对煤炭资源进行合理利用,这样很容易造成能源危机,因此,我们要对煤炭能源的进行节约,也是绿色建设的一部分。首先,要减少浪费,优化各项煤矿开采环节,减少不必要的能源消耗,为煤炭能源的节约打下基础。其次,要更新设备,研发新的技术,利用新型的设备和技术,提高煤炭能源的利用率,从而促进能源的节约。最后,国家也应重视能源的问题,对能源的消耗,不断加大科研投入,对能源进行深加工、不断提高能源利用率、立法保护能源。另外,还应不断进行新能源的开发,缓解我国当前遇到的能源紧张的问题,为我国煤炭能源企业寻求一条可持续发展的道路。
二、煤炭企业实现绿色发展道路研究
生态环境的破坏已经成为我国煤炭行业不可避开的问题,煤炭行业不仅仅占用大量的耕地,而且对环境的破坏也相对大,所以煤炭资源的开采过程对环境的改造较大,这更加重了我国煤炭绿色发展道路上造成一定的阻碍。绿色发展理念要求我们的发展和建设,都要与环境相适应,避免环境、生态等问题的出现,以环境为代价,换取发展的高速度,无疑是饮鸩止渴,是不符合可持续原则的,因此我国煤炭企业的绿色发展,还要注重环境的保护,推进煤炭开采施工的环境友好型发展。笔者调查发现,我国当前的技术已经有能力支持这一发展模式,因而当前煤炭开采工程的绿色发展迫在眉睫,对于环境友好型的煤炭工程建设,笔者认为应当从以下几个方面入手:
(一)加强对企业内部人员的思想转变
煤炭企业的绿色发展一定要有核心思想进行指导,这就需要在煤炭企业内部进行思想统一,转变原有的生产经营理念,充分认识到只有实施绿色发展战略才能实现企业的健康发展,为此,就必须要煤炭企业内部宣传有关企业绿色发展战略的转型策略,从而能够使得全体煤炭企业员工对绿色发展战略的发展思路和发展方向有一个清晰、准确地定位,让企业员工尽快转变自身的定位和角色,更方便煤炭企业开展绿色发展战略的行动。
(二)在煤矿矿区上因地制宜,科学发展
煤炭开采是属于一种长期的施工过程,煤炭开采时间较长,所以煤炭企业的开采本身对环境的要求较高,对于一些煤炭开采过程中,已经出现了不少改变当地环境的例子,对当地的环境造成了长期的困扰。因此,笔者认为煤炭开采应当尽量因地制宜,尽量避免对当地环境进行大规模的改造,在不破坏当地环境平衡的基础上,进行煤炭开采的相关工作发展。首先煤炭能源企业就应当对当地环境进行充分的调查,根据环境的不同,制定出不同的开采实施方案。其次,使开采实施方案能够适应当地的环境,不至于对当地生态环境造成过大的影响。其次,煤炭开采过程中或多或少都会进行环境的改造,而这种改造应当是温和型的,改变过去“一刀切”的手段,保证煤炭开采地区发展的可持续。最后,我们应当建立责任负责制度,实现煤炭开采区责任的分区责任制。煤炭企业要能够对当前的煤炭开采过程中造成的生态环境问题负责,从而促使煤炭开采过程与环境相友好。
(三)从煤炭企业自身的实际情况出发,制定相应的绿色发展战略
为了能够让我国煤炭企业的发展步入一个绿色发展的时代,要能够针对我国煤炭企业发展的实际情况进行具有针对性的战略规划设计,从而让我国煤炭企业可持续发展发展可以有一个可以依赖的目标规划,并能够实现相关发展目标的可行性进行探讨。我国煤炭企业的绿色发展战略规划不但要能够符合企业未来的发展方向和生产经营的实际情况的,还应该是要结合煤炭行业发展未来导向性和市场经济的发展未来轨迹来进行判断,煤炭企业要能够切实根据市场反馈过来的信息,对煤炭产品进行绿色加工和深加工,能够对市场进行有效预期估算,才能实现我国煤炭企业的绿色发展和可持续发展。同样的,只有充分考虑了这些因素才能够确保做出的战略规划能够帮助我国的煤炭企业达到一个可持续发展的状态。另外,笔者还认为我们应当设立相关的法律法规,使我国的绿色煤炭企业能够在法律制度下有序的运行。例如,法律中要明确规定煤炭企业的消耗量范围,并进一步明确的标明责任的承担,并明确惩戒手段,从而使得煤炭企业的绿色化改革能够得到法律的支持,促进煤炭企业绿色发展战略的进程。
三、结语
随着我国能源消耗量的不断加大,这对生态环境的污染也在逐渐加大,这必须要能够对我国相关的能源企业进行约束,而煤炭企业的绿色发展引起了很多人关注,但是,我国煤炭企业的绿色发展还是存在一定的问题,这就需要企业领导者要能够及时进一步完善相关的战略计划,能够更好地保护好生态环境,促进煤炭企业的可持续发展和绿色发展,更好地为国家和社会提供发展的动力。
作者简介:徐盈之(1970-),女,浙江杭州人,教授、博士生导师、经济学博士,研究方向为数量经济学、环境经济学;王 进(1987-),男,江苏南京人,硕士研究生,研究方向为国民经济学。
摘要:运用1990~2010年我国省际面板数据,采用非参数逐点估计方法,就经济增长与能源消费的关系进行了动态研究。研究表明:我国人均GDP和能源消费之间呈现N型关系,在人均GDP从低到高变化的过程中,存在一段平稳下降区间,在此区间前后人均GDP均显著地促进了能源消费量的增加,能源消费环境库兹涅茨曲线并不存在。进一步对我国东、中、西三大区域的研究表明,高收入地区经济增长与能源消费呈现倒U型关系,而低收入地区的能源消费持续提速。最后为我国制定能源战略、转变经济增长方式提供了若干政策建议。
关键词:能源消费;经济增长;非参数逐点估计; 环境库兹涅兹曲线
中图分类号:F22233;F206 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2013)08-0001-05
1 引言
从1992年《联合国气候变化公约》的签署到2005年《京都议定书》的生效,从2009年哥本哈根世界气候大会到2011年《中国应对气候变化的政策与行动(2011)》白皮书的正式出炉,由能源消费带来的环境问题引起了全球的广泛关注。能源是人类社会进步与发展的物质基础,在推动经济增长的同时,也导致了不同程度环境问题的产生。因此,对能源消费与经济增长关系的研究一直是能源经济学的一个热点。
能源作为经济增长的一个重要因素,尤其在近些年来能源危机愈演愈烈的情况下,众多学者将其不断引入到经济领域,研究其与经济增长之间的关系。国外学者的研究主要包括以下两方面的内容:一是时间序列研究。最早可追溯到美国经济学家Kraft利用美国1947~1974年的数据,采用Sims方法首次发现了GNP与能源消费的一个单向因果关系[1]。Cole研究发现,1970~1992年OECD国家的人均能源消费和人均交通能源消费总量随着GDP的增加而增长[2]。之后,许多专家学者运用协整理论以及基于误差修正模型的Granger因果关系检验技术研究能源消费与经济增长关系,如Stern[3]。二是面板数据研究。进入新世纪,面板数据分析逐渐成为主流。Lee最早将面板协整分析应用于能源消费与经济增长关系研究[4]。之后,Bwo-Nung Huang等将研究拓展至动态面板模型[5],Mehmet Balcilar等采用Boostrap方法检验G7(除德国)国家的能源消费与经济增长之间的因果关系[6]。国内学者对能源消费与经济增长的关系也进行了大量研究。最早的赵丽霞和魏巍贤把能源因素加入到柯布—道格拉斯函数,建立向量自回归模型研究中国经济增长与能源使用之间的关系[7]。陈幸祎等利用灰关联分析方法,分析了能源消费与经济增长的相关关系以及各行业能源消费与经济增长的相关关系[8]。赵湘莲等通过空间计量模型,发现我国经济增长与能源消费水平存在着明显的地区差异以及空间集聚状态[9]。
总结前人的研究成果发现,其大都运用参数分析研究方法,并且对于面板数据的分析集中于线性模型。即使有研究考虑到非线性关系,也大都局限在线性方程设定的框架下,通过添加平方项方法主观设定参数非线性的形式,如赵进文首先将非线性STR模型引入我国[10],而刘长生等采用门限回归模型的非线性回归分析方法得出其研究对象也具有类似非线性复杂关系[11]。参数模型设定存在两方面的局限:第一,人为地设定模型形式有可能会导致非一致性和无效的参数估计;第二,参数估计结果无法表示随着自变量变化因变量的变化趋势。目前运用非参数方法的研究大多集中于计算生产率、测度能源效率以及模型优化等方面[12~14]。关于经济增长与能源消费之间关系的非参数研究还不多,刘浚仅用非参数方法得到我国能源消费与GDP之间的拟合曲线,并没有更大的实际意义[15]。因此,本文将在Ullah等学者的非参数局部线性估计[16]的框架下,将经济影响偏向效应的分析拓展至动态分析,以进一步丰富现有的研究。
基于以上思路,本文将使用全国省际面板数据,采用非参数面板数据模型对能源消费与经济增长的关系进行实证分析,并对人均GDP的边际效应进行逐点估计分析。一方面观察随着人均GDP的提高,其对能源消费有着怎样的动态影响;另一方面考察随着经济发展水平的不断提高,这种边际效应又会发生怎样的动态变化,特别是具有不同经济发展水平的区域之间人均GDP对能源消费边际效应的动态变化会呈现怎样的差异。
2 模型设定与变量说明
21 模型设定
参数、半参数和非参数分析是三种常用的面板数据计量分析方法。本文主要采用非参数面板数据模型估计方法,同时建立参数面板数据模型进行对比。
本文在建立面板数据模型前,先通过模型设定检验来决定使用哪种形式的面板数据模型。检验步骤为:首先通过F统计量检验应该建立面板数据模型还是混合回归模型,检验结果显示F=4428>F005(28,549)=15,因此选用面板数据模型;接着通过Hausman检验来决定是运用固定模型还是随机模型,检验结果显示p=0021
(1)
其中,被解释变量PEC表示人均能源消费量;解释变量PGDP表示人均实际GDP(1990年不变价);αi是截距项;β1i和β2i表示PGDPit和PGDPit2的估计系数;εit表示残差项,服从均值为0、方差为σ2的正态分布;i和t表示第t年的第i省份(市、自治区)。
为克服上述参数模型设定中存在的局限,本文建立了如下的非参数固定效应面板模型:
(2)
其中,αi为省(市、自治区)固定效应,m·为未知的回归函数,除光滑性外未做其他限制,所以非参数模型比参数模型具有更大的灵活性。
模型(2)可依照Ullah等学者的非参数局部线性方法进行估计[16],具体过程为:
(3)
其中,εit中包含局部线性化后的余项,βx等于mx的一阶偏导数,即βx=mxx,表示人均GDP对能源消费的边际影响。由式(3)可得:
(6)
同参数估计不一样的是,非参数模型的估计式m(x)为X的函数,而同时偏导数βx不再是固定的常数。因此,自变量对因变量的边际影响将不再是固定不变的,而是随着自变量的取值不同而发生动态变化。
为得到人均GDP在平均水平处的估计,本文计算非参数估计x在处的值,即,=1/nT∑ni=1∑Tt=1it。为进一步刻画人均GDP对能源消费的边际影响,本文采用逐点回归的方法,将区间mini,txit ,maxi,txit 等分成49个子区间,在每一区间点处应用式(5)估计x,用式(6)估计x,以此来观察人均GDP与能源消费之间呈现出怎样的变化关系,然后在不同的时间点上分别求得人均GDP动态变化对能源消费的影响,以考察随着时间演进和人均GDP增加能源消费边际效应的变化。
22 变量说明
本文的分析对象是1990~2010年除和港、澳、台地区以外的29个省(市、自治区)的能源消费与经济增长的关系,其中1997年后重庆各年的数据并入四川。数据来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》以及各省(市、自治区)的统计年鉴。具体而言,计量方程中各变量的含义分别如下:
PECit:第t年第i省的人均能源消费量,即能源消费量与人口的比率;
PGDPit:人均GDP,即实际GDP与人口的比率,以1990年不变价计算人均GDP的实际数。
①本文也做了a=09、15时的估计结果,但对比发现非参数估计对窗宽的选择并不是非常敏感,因此,只取a=12时的结果进行分析。 3 实证结果与分析
31 经济增长与能源消费的动态关系
在非参数面板数据模型中,采用高斯函数(即标准正态核函数)为核函数,K(u)=12πexp(-u22)。根据Ullah[16]等最优窗宽的选择标准h=a×n-1/7,其中a为正常数,n=580为面板数据的样本总量。本文对回归函数x和导函数x进行非参数逐点估计,其中非参数估计的设定和图形做法是:取a=12,将区间mini,txit ,maxi,txit 等分成49个子区间,共有50个端点,在每一个端点处应用式(5)估计x,再用式(6)估计x。利用等分点以及估计出来的x,描述出我国人均GDP和人均能源消费的关系图,如图1所示。
图1给出了参数估计和非参数估计(a=12)①两种情况下的关系图,可以发现二者之间存在明显的差别:参数估计的结果显示出人均GDP与人均能耗之间呈明显的倒U型关系,当人均GDP水平为55万元时,人均能耗达到最大值,而后不断减少,这一结果与许广月的研究结果[17]基本一致。非参数估计的结果显示出人均GDP与人均能耗之间呈N型关系,低人均GDP水平下经历倒U型变化之后,人均能耗开始随着人均GDP的增加而快速上升。因非参数面板估计模型具有更高的可靠性,因此本文着重研究非参数逐点回归方法下的拟合曲线。如图1所示,当人均GDP较小时,人均能耗随着GDP的上升而增大,大约x=35万元/人时人均能源消费量达到最大,为37吨标煤/人,也就是倒U型的顶点。此后,人均能耗随着人均GDP上升而缓慢下降,大约到x=62万元/人时,这种倒U型关系被打破,人均能耗又与人均GDP呈正相关。相比第一阶段,这种升幅速度有所提高。此后,人均GDP与人均能耗的显著正相关关系一直维持稳定,到x=73万元/人时人均能耗达到了41吨标煤水平。
由此可见,我国人均GDP与人均能耗之间实际呈N型关系。正如“重组假说”所描述的情况:能源压力和经济增长分离状态不会长期持续下去,当经济发展达到一定水平后,高收入时的物质利用会再次增加,能源消费和经济增长会重新组合。我国出现这种现象,本文认为有以下两点原因:一是政策原因。我国实施与节能相关的政策措施起步较晚,缺乏有效的监控手段,导致企业用能粗放、效率低下,居民的节能意识欠缺。二是经济原因。我国经济在飞速发展的同时,减物质化没有受到足够的重视,经济增长率超过了能源消耗强度,从而出现重新组合的情况。
32 经济增长对能源消费的动态边际效应
我国人均GDP与人均能耗之间为什么会出现N型的关系,高收入水平下人均GDP与人均能耗相互连结的影响是什么?以下通过分析人均GDP对能源消费的动态边际效应来寻求回答。为了同时体现随着时间演进和人均GDP增加对能源消费动态边际效应的影响,采用与上节一样的逐点回归方法分别求得1990年、1995年、2000年、2005年和2010年全国各省份各人均GDP水平上的动态边际效应,以观察人均GDP对能源消费的动态边际效应会随着时间演进发生怎样的变化,所得结果如图2所示①。
首先,综合考察样本期内所选取的5年人均GDP对能源消费倾向的动态影响可以发现,随着时间的演进,这种边际能源消费倾向大体呈倒U型,即人均GDP对能源消费的边际效应随时间变化先上升后下降,在2000年前后达到最大值,此时平均边际能源消费倾向为125;随着人均GDP的上升边际能源消费倾向呈U型,即人均GDP对能源的边际效应随人均GDP的上升先下降后上升,在人均GDP水平达到很高时出现稳定情况,并且在这期间人均GDP对能源的边际效应全部大于0。
①本文选取的5年中,将每一年的人均GDP等分为50个点,在每一个点上估计出了人均GDP对能源消费的边际效应,由于篇幅所限,这里只展示了其中隔点选取的20个数据点。
②参考《中国统计年鉴》中区域的划分,把我国划分为东部、中部和西部地区。其中,东部地区包括辽宁、河北、北京、天津、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、海南11个省(市),中部地区包括吉林、黑龙江、山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南8个省(区),西部地区包括内蒙古、四川、陕西、青海、宁夏、新疆、甘肃、贵州、云南和广西10个省(区)。由于没有相关数据,并且将四川和重庆的数据合并成大四川,所以本文研究的三大区域共包括29个省(市、自治区)。 其次,研究样本期内随着时间演进和人均GDP的变化,能源消费倾向的边际效应又如何发生变化。研究发现,随着人均GDP的提高,边际能源消费倾向基本保持U型,但是仍然发生了一些变化。第一,在样本期的前一段时期,人均GDP对能源消费的边际效应在经历短暂的下降后迅速进入平稳状态,而后一段时期则完全经历了一个U型变化才变得平稳。这表明我国能源的边际消费倾向是随时间变化而不断改变的,各个时期都有特定的边际效应,与当年的产业结构、能源效率、节能措施均息息相关;第二,随着时间推移,能源消费的边际效应出现拐点时所对应的人均GDP基本上是不断增大的,分别为:23、19、23、41和63。这表明,我国能源的边际消费倾向并不是简单的递减趋势(如同“边际效用递减”规律一样),而是会在更高经济增长水平转折呈增长趋势,这就可以解释为什么我国经济增长与能源消费之间呈现N型关系。
最后,进一步考察人均GDP对能源消费边际效应的变化趋势。本文给出了1990~2010年二者之间的平均变化关系图,如图3所示。可以看出:能源消费的边际效应开始出现小幅下降,之后随人均GDP的增长而上升,到达21万元时,边际效应最大,为11;接下来能源消费的边际效应经历了一个长时间的下降过程,到人均GDP为62万元时,边际效应最小,为028左右;最后,当人均GDP突破62万元后,边际效应又开始呈上升趋势。
通过以上人均GDP对能源消费的动态边际效应的分析,再一次验证了我国并不存在能源消费的环境库兹涅兹曲线,而是呈现N型的关系。在经济发展的初期,我国主要通过大量的物质、人力和资本投入来促使经济的增长,并不考虑能源的利用效率,从而导致国内能源消费快速上升。之后,随着经济发展和科技创新,能源利用效率得到了进一步的提高,国家也开始提倡经济又好又快地发展,边际能源消费倾向开始降低,能源消费有所下降。但是,当我国的经济发展到更高程度(人均GDP达到62万元),可以发现边际能源消费倾向开始出现上升趋势,这应引起足够的重视。
33 区域间差异的进一步比较
我国地域广阔,资源丰富。由于各个区域经济基础不同、区位优势不同以及能源储量上的差异,造成了我国各区域之间经济发展水平的较大差异。因此,研究我国不同地区能源消费与经济增长之间的关系,有利于该地区制定出适合本地区经济发展和能源战略选择的政策和法规,有助于缩小我国各地区之间的经济差距②。
研究的具体方法与上文介绍一致,将每个区域的两极值之间分成49个区间,然后求出每个端点所对应的x,最终根据端点与估计值描述出三大区域人均GDP和人均能源消费的关系,如图4所示。
由图4可以看出,我国三大区域的经济增长与能源消费关系存在明显的差异。东部地区人均GDP与能源消费之间基本呈倒U型曲线,在人均GDP为58万元时达到最高点,但是进一步观察发现,当人均GDP超过62万元后,人均能耗有微弱上升的趋势;中部地区人均GDP与能源消费之间呈一条缓慢上升的直线,随着人均GDP的提高,中部地区的人均能耗也随之上升;西部地区人均GDP与能源消费之间呈一条快速上升的直线,伴随着人均GDP的上升,西部地区的人均能耗将快速增加。那么,究竟是什么原因导致上述三大区域出现明显的差异?本文将通过分析东、中、西三地区人均GDP对能源消费的边际效应来寻求问题的答案。
由图5可以发现,西部地区的边际能源消费倾向最大,其次为中部地区,最后是东部地区。这就说明了在同样的收入水平下,每增加一单位的人均GDP,西部地区要消耗更多的能源。具体而言,西部地区人均GDP对能源消费的边际效应呈M型,在人均GDP为15万元时,边际效应达到最低点,为16,当人均GDP大于4万元时,边际效应趋于稳定,在18附近;中部地区大致呈倒U型曲线,在人均GDP为1万元时,边际效应达到最高,之后开始下降,在边际效应为06时稳定;东部地区呈明显的倒U型曲线,除开始边际效应随人均GDP的上升有所下降之外,其余部分与倒U型曲线相吻合,最高点是当人均GDP为21万元时,边际效应是082。对于我国各区域经济增长与能源消费关系呈现出差异的现象,可以总结为以下两方面原因:第一,我国改革开放政策以及经济发展战略对区域能源消费差异的影响较大。改革开放以来,东部地区实施优先发展战略,引进和采用国际先进科学技术,促使其在经济快速发展的同时人均能耗下降,出现能源消费的倒U型曲线;中部地区受“中部塌陷”效应的制约,产业规模并不是很大,但是近年来在“中部崛起”的推动下,导致了经济增长对能源消费的刚性需求;西部大开发战略实施以来,西部地区作为我国主要的能源供给区,能源消费量和经济增长速度随之迅速发展。第二,各地区现有的经济结构和发展水平造成了区域能源消费差异较大。东部地区以高新技术产业为主,中部地区以农业、原材料加工业为主,西部地区由于劳动力水平较低、资本投入有限,因此以资源型产业为主。根据产业转移理论可知,在能源资源使用过程中,优质的能源资源会向经济结构好、发展水平高的地区转移,而经济基础差的地区则存在各种要素的流失。因此,造成了我国现阶段三大区域经济增长与能源消费关系的明显差异。
4 结论与建议
本文运用1990~2010年我国省际面板数据,采用非参数逐点估计方法,对经济增长与能源消费的关系进行了动态研究。研究发现,我国的经济增长和能源消费之间呈现N型关系,并不存在能源消费环境库兹涅茨曲线。进一步分析我国三大区域间的差异表明,高收入的东部地区经济增长与能源消费呈现倒U型关系,中部地区则表现为缓慢的“双增”趋势,而低收入的西部地区能源消费将持续提速。
基于以上结论和实证结果,本文提出以下对策建议:
第一,随着我国人均GDP水平的不断提高,能源消费和经济增长之间已经出现了“重新组合”的情况,转变经济增长方式刻不容缓。鉴于我国必将在未来一段时间内处于能源消费伴随经济增长的现实,政府应改变经济增长方式和调整经济结构,加快发展第三产业特别是现代服务业。同时,政府应提高能源的利用效率、优化能源消费结构,大力开发新能源、可再生能源,从根本上降低经济增长对于能源消费的推动效应。
第二,结合我国三大区域之间的明显差异,在考虑各个区域经济发展的基础上,制定适当的协调经济增长与能源消费的区域政策,统筹三大区域共同健康发展。东部地区能源消费和经济增长之间基本呈良性循环关系,需要各省在当前的技术经济发展水平下尽可能地因地制宜;中部地区是我国能源消费较高、高能耗产业的集中区域,需要提高能源利用效率以及加快技术进步,实现经济与能源的协调发展;西部地区工业发展落后、技术缺乏,需要充分利用西部丰富的新能源(如太阳能、风能)优势,加大对西部地区技术和资金的投入,带动西部经济又好又快地发展。
第三,鉴于我国政府在能源领域调控作用十分显著,因此政府首先要保证我国能源相关政策和管理的长效机制,通过相关立法等工作规范
我国能源管理和政策制定工作,保证能源管理政策的统一性、连贯性,形成能源管理的长效机制;其次,要制定和完善我国的能源立法,保障我国能源结构调整和能源产业健康发展;最后,在能源结构调整中,通过制定相关标准来规范和度量新能源的开发应用以及传统能源的节能增效,通过标准的规范从而引导能源产业的发展。
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[中图分类号]N94512[文献标识码]A[文章编号] 1673-5595(2013)02-0005-05
自改革开放以来,山东省经济取得了长足的发展,2012年,全省GDP突破5万亿美元。但是,经济的高速增长极大地提高了能源需求,并对自然环境带来了极其深远的影响,GDP“含金量”仅列全国第26位。谋求能源-经济-环境复合系统的协调发展已经成为实现山东省经济、社会可持续发展,构建和谐社会的瓶颈。要解决上述问题,首先就需要对当前山东省能源-经济-环境复合系统协调发展情况开展系统评价。
一、研究的必要性
区域能源-经济-环境复合系统是一个不断动态演化的开放的复杂巨系统,该复合系统的演化有多种宏观表现特征,从发展的层面可以分为演进与退化两个方向,从协调的层面可以分为协调演化和非协调演化两种方式[1]。协调发展方式是指从无序走向有序、从简单走向复杂、从低级走向高级的有效演化方式,但是事实上该复合系统的演化并不能保证一直延续协调发展的路径。开展复合系统协调发展评价就是要把握该复合系统的演化现状,明确当前复合系统的演化是处在一个什么样的路径上。众多学者对经济-环境复合系统、经济-环境-社会复合系统的协调发展问题进行了深入研究,但是研究成果还存在以下不足:(1)能源系统作为区域经济发展动力和环境变化的重要因素,在能源-经济-环境复合系统协调发展过程中扮演着越来越重要的角色,但是当前对该复合系统的研究较少[2-4];(2)当前对复合系统协调发展评价的研究,更多的学者关注对复合系统当前发展状况的评估,而对复合系统未来协调发展的评估研究不足[5-7]。
基于此,本文以能源-经济-环境复合系统为研究对象,根据评估现状预测未来的研究思路,构建能源-经济-环境复合系统协调发展评价模型,并以山东省能源-经济-环境复合系统协调发展评价问题为例,验证模型的适用性,为山东省能源-经济-环境复合系统协调发展提供理论基础。
二、研究设计
能源-经济-环境(3E)是一个有机的整体。能源是经济发展所必需的生产要素,一方面经济增长对能源有依赖性,另一方面,能源的发展要以经济增长为前提。环境污染与能源消费呈高度正相关关系,能源的逐渐耗竭及带来的生态、环境问题,都将阻碍经济的发展。环境也是经济发展的基础,为经济发展提供物质条件,既可以直接促进经济的发展,也会阻碍经济的发展。经济是环境的主导,通过经济与环境的协调发展,使环境得到保护,不恰当的经济发展,将导致能源耗竭和环境破坏[8]。能源、经济、环境三大子系统之间存在复杂的非线性关系,因此,探究三大系统之间的关系,构建能源-经济-环境复合系统动力学模型,可以准确地仿真3E复合系统,评估3E系统协调发展现状,而且能够对3E系统未来协调发展进行预测[911]。
(一)复合系统因果关系分析
本文应用VensimPLE构建山东省能源-经济-环境复合系统SD模型,根据数据的可得性,应用山东省2000―2010年的数据进行分析。能源子系统主要对一次能源生产、能源调出、能源调入、能源消费这几个指标进行研究,探讨能源供给与能源消费之间的协调关系,以及能源状况对环境和经济的影响;环境子系统主要对工业污染进行研究,研究工业污染排放、工业污染治理、工业污染治理投资等指标,探讨经济与环境之间的内在联系;经济子系统主要对资本形成总额、最终消费支出、货物与服务净流出、通货膨胀等因素进行研究,探讨经济增长对环境、能源系统的影响。
中国石油大学学报(社会科学版)2013年4月第29卷第2期张海云:山东省能源-经济-环境协调发展SD建模与仿真研究在对山东省2000―2010年的数据进行分析的基础上,建立如图1所示的能源、经济、环境复合系统因果关系模型。由图1可以看出:(1)随着区域GDP的增长,环境污染治理投资量不断增加。污染治理投资量不断增加可以不断降低环境污染程度,环境污染程度的降低使得区域GDP损失减少。(2)区域GDP增长可以带动能源生产能力增强,进而使得能源生产力增加,能源供给增加。能源供给可以保障区域GDP增长。(3)随着区域GDP的增长,能源消费量不断增加,能源消费增加导致能源短缺状况恶化,能源短缺导致区域GDP损失。(4)区域GDP增加带动最终消费支出、资本投资、货物和服务进出口能力增加,从而带动区域GDP增长。(5)科技水平的提高可以降低单位GDP能耗,减少能源消费,改善能源短缺状况,减少因能源短缺带来的GDP损失。同时随着科技水平的提高,单位投资污染治理能力不断提高,环境污染程度不断降低,因环境污染带来的GDP损失不断降低。
图1山东省能源-经济-环境因果关系模型(二)复合系统流图分析
因果关系模型反映各种变量之问的逻辑关系以及描述系统的反馈结构,但并不能反映不同性质变量之间的区别。在上述分析的基础上,构建了能源-环境-经济系统模型流图,见图2。图2山东省能源-环境-经济系统模型(三)模型主要反馈回路
根据前文对能源-经济-环境复合系统因果关系及流图的分析,模型主要反馈回路有:
1.区域GDP环境污染治理投资量环境污染程度区域GDP
区域GDP的增加,政府对环境污染治理投资力度会加大,投资额增加。环境污染治理力度加大,环境污染程度会降低,而环境的改善能够促进经济的更好发展。因此该反馈回路是正反馈回路。
2.区域GDP污染排放量污染程度区域GDP
区域GDP的增加使得污染排放量增加,从而污染程度加剧。污染程度的加剧导致环境破坏严重,从而影响了GDP的更好发展。因此该反馈回路是负反馈回路。
3.区域GDP能源生产能力能源生产量能源供给量能源充足程度区域GDP
区域GDP的增加使得能源生产能力得到提升,生产能力提升使得能源生产量增加,进而能源供给量增加。能源供给增加使得能源充足程度提高,能源充足从而带动区域GDP的更好发展。因此该反馈回路是正反馈回路。
4.区域GDP能源消费量能源充足程度区域GDP
区域GDP的增加导致能源消费量增加,能源消费增加造成能源充足程度降低,从而影响GDP的增长。因此该反馈回路是负反馈回路。
5.区域GDP能源消费量污染排放量污染程度区域GDP
区域GDP增加导致能源消费量增加,能源消费增加带来污染排放的增加,从而使得污染程度增加,环境状况恶化,最终导致GDP发展受到限制。因此该反馈回路是负反馈回路。
6.区域GDP资本形成总额、最终消费支出、货物和服务净流出区域GDP
区域GDP增加带动区域GDP各分量的提高,从而直接带动区域GDP的良性发展。因此,该反馈回路是正反馈回路。
7.区域GDP能源消费量最终消费支出区域GDP
区域GDP的增加导致能源消费增加,能源消费是最终消费的一部分,从而最终消费支出增加,区域GDP增加。因此该反馈回路是正反馈回路。
能源、环境、经济各子系统之间物质信息流通循环都受到区域GDP的影响,而区域GDP又受到能源总消耗量、环境污染程度影响。因此本文研究的主要指标围绕区域GDP、区域GDP各分量、能源供给、能源消费、工业污染排放、工业污染治理投资等指标展开。
(四)模型有效性检验
本文选取三个核心指标(能源消费量、年污染排放量、名义GDP)进行模型检验,在仿真时,通货膨胀率和实际GDP增长率预期值均采用历史真实值。结果发现,三个核心指标2001―2009年实际值与仿真值误差均在5%以内,2010年实际值与仿真值误差为503%。由此可以发现,本文构建的能源-经济-环境复合系统SD模型具有较好的拟合能力,可以用于该系统的仿真预测。
三、山东省能源-经济-环境复合系统协调发展仿真预测
在应用上述SD模型对山东省能源-环境-经济系统的基本行为模拟时,选择的参数基本与目前的政策保持一致,下面分别对能源系统、环境系统、经济系统的基本仿真模拟数据进行说明。
(一)能源系统仿真预测
根据上述模型,山东省2011―2020年能源供给、消费、调入、调出及单位GDP能耗指标如表1所示。
由表1可见,2011―2016年,山东省能源供给基本能够满足能源消费需求,并未出现严重的能源短缺现象;2017―2020年,能源消费量呈现平稳运行态势,能源消费量逐年增加;2019年能源消费量将达到最大值531686万吨标煤。能源对外依赖度(能源调入/能源消费)将持续提高,2011年能源对外依赖程度为576%,2020年将达到8768%。因此,当前的经济发展模式在未来对能源依赖的压力将日趋严峻。
(二)经济系统仿真预测
在一定通货膨胀率和GDP增速下,山东省经济系统未来发展如表2所示。
由表2可见,山东省未来资本形成总额的增长率较大,平均为1495%,最终消费支出在2011―2016年出现平稳增长的态势,2016年之后增长率逐年减小,至2020年,最终消费支出的增长率仅为187%,货物和服务净流出增长率呈现逐年下降的趋势。在经济快速发展的同时,山东省经济增长结构出现不协调的态势。资本形成总额占GDP的比重保持在50%以上,且呈逐年增长的趋势;货物和服务净流出所占比重呈现逐年降低态势;最终消费支出所占比重也呈现逐年下降的趋势。由此可见,在当前经济发展模式下,未来山东省经济增长仍旧主要依靠投资形式拉动,最终消费支出、货物和服务净流出增长动力不足,经济增长结构趋向不合理。
(三)环境系统仿真预测
伴随山东省经济的增长和能源系统的不断演化,环境系统的发展如表3所示。
由表3可见,山东省2011―2020年工业污染排放量呈逐年增加趋势,年均增长率约为371%,工业污染治理压力将逐年增大。与此同时,工业污染治理投资也将呈现逐年增加的趋势,增长率约为864%。在假设万元投资工业污染治理量为2001―2010年均值的前提下,由于通货膨胀因素的影响,万元投资工业污染治理量在2011―2020年呈现逐年下降的趋势。因此,未来几年山东省工业污染治理效率有待进一步提高,工业污染治理领域的科技水平和科技成果转化能力需要进一步加强。
四、结论
本文通过系统分析山东省能源-经济-环境复合系统因果关系,构建并验证了该复合系统的SD模型,进而对该复合系统未来协调发展情况进行了预测分析,研究发现:
其一,在当前的经济发展方式下,在经济高速增长的牵引下,未来山东省能源对外依存度将非常严峻,通过有效的方式改变“以煤为主”的单调的能源供给,增加其他种类能源的供给,尤其是应当大力开发、使用绿色能源,这是缓解山东省能源困境的重要途径之一。
其二,以GDP为代表的经济快速增长评价方式,将引发严重的经济结构失衡问题;当前以投资为主的经济发展动力将在一定程度上诱导资源转向政府投资方向,而消费增长将日趋乏力。
其三,经济的快速增长和能源供给、需求的增长,将进一步恶化当前业已脆弱的生态环境,未来山东省的污染治理压力将进一步加大,先污染后治理的环境保护模式将引发严重的生态问题。从源头上监控环境污染、环境破坏问题已成当务之急。
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自从Kraft[1]探索了美国经济增长与能源消费之间的因果关系后,能源消费与经济增长关系的实证研究便迅速扩展到了英、法、德、意大利等发达国家。对于亚洲国家,Glasure[2]利用Granger检验方法发现了新加坡能源对经济增长的因果关系。Yu[3]利用Granger检验方法得到了韩国经济增长对能源消费的因果关系。目前,国内对中国经济增长与能源消费的关系也进行了一些研究。马超群[4]的研究表明,我国经济增长分别与能源总消费、煤炭消费之间存在协整关系,而与石油、天然气和水电之间不存在协整关系。韩智勇等[5]的研究表明,我国能源消费与经济增长之间存在双向因果关系,但不具有长期的协整性。赵进文[6]利用STR模型对我国的能源消费与经济增长之间的内在依从关系进行了研究,认为我国经济增长对能源消费的影响具有明显的阶段性特征。国内学者对能源需求的预测方法有很多种。隗斌贤[7]采用能源消费弹性系数法、能源强度法和部门平衡预测法对浙江省的能源需求进行了预测。刘勇等[8]采用ARIMA模型对我国的能源消费进行了预测。熊国强等[9]采用灰色系统和神经网络组合预测模型对我国未来的能源消费进行了预测。宋雅晴等[10]采用三次多项式、回归分析和时间序列组合模型对我国未来的能源消费进行了预测。
从目前的文献看,这些研究成果大部分都以全国作为研究对象,而由于资源禀赋、地理环境和经济结构的不同,各地区的能源消费与经济增长之间的关系可能会呈现出不同的特征,所需要采用的预测方法也有较大差异。河南省是全国第一人口大省,也是重要的能源和资源大省,2011年中原经济区规划被正式纳入国家国土规划。因此,本文在对河南省的具体情况进行分析的基础上,找出河南省经济增长与能源消费之间的关系,并采用ARMA时间序列模型对河南省未来能源需求进行预测,为河南省能源发展和经济发展政策的制定提供科学的决策依据。
二、经济增长与能源消费关系的实证分析
(一)数据来源与处理
本文选取1978-2010年河南省能源消费总量(EC)与国内生产总值(GDP)的数据作为基本变量来研究河南省能源消费与经济增长之间的关系,所有数据均来自《河南统计年鉴2011》。能源消费总量的量纲为万吨标准煤,国内生产总值的量纲是亿元人民币,为了剔除物价变动的影响,以1978年价格为基期对GDP序列进行折算,得到各年实际GDP。为了消除可能存在的异方差问题,避免数据间较大波动的影响,对能源消费总量和实际GDP序列取对数,分别用ln EC和ln G表示,其相应的一阶差分序列分别用D ln EC和D ln G表示。
(二)序列平稳性检验
为了避免非平稳时间序列在进行普通最小二乘估计时可能遭遇的虚假回归问题,在对模型进行估计前,必须对序列进行平稳性检验。这里采用ADF单位根检验法对序列进行平稳性检验,由于ln EC和ln G都呈现出明显的线性增长特征,因而使用包含常数项和时间趋势项的检验模型进行检验。使用Eviews5.1软件对序列进行检验,结果见表1。
从表1可以看出,变量 ln EC和 ln G的ADF检验值在5%的显著性水平下均大于其所对应的临界值,不能拒绝单位根的零假设,说明存在单位根,是非平稳的;而其一阶差分后的序列D ln EC和D ln G的ADF 检验值均小于其所对应的临界值,都是平稳的,说明ln EC和ln G均为一阶单整序列,可进行下一步检验。
(三)协整检验和误差修正模型
协整是对非平稳经济变量之间长期均衡关系的统计描述,非平稳经济变量之间存在的长期稳定的均衡关系就被称作协整关系。由于ln EC和ln G均为一阶单整序列,因此可进行协整性检验。本文使用Johansen协整检验法,运用Eviews5.1软件得到检验结果,见表2。
表2 能源消费和经济增长的Johansen协整检验
原假设特征值迹统计量5%临界值p值
None*0.523 714.763 212.3210.010 5
At most 10.097 51.572 44.121 10.367 1
注:p为接受原假设的概率;*表示在5%显著水平下显著。
由检验结果看,在5%检验水平下,迹统计量值14.763 2大于临界值12.321 6,而迹统计量值1.572 4小于临界值4.121 1,说明在变量ln EC和ln G之间存在协整关系。基于表2中的协整检验结果,对两变量之间的协整关系进行估计,得到协整方程如下:
ln G=-8.711+1.748 3ln EC+et
(-16.26) (28.92)
R2=0.964 3,DW=1.614 9,F=836.84
括号内为对应系数的t统计量值,从回归结果来看,R2、DW值和F值均可通过显著性检验,方程拟合优度良好,统计变量显著。回归方程表明:河南省能源消费每增加1个百分点,可以使经济增长增加1.748 3个百分点,能源消费带动了河南省地方经济的发展,而且能源消费弹性系数大于1,说明长期来看能源消费对经济增长的制约和促进作用较强。
建立描述经济增长和能源消费短期波动的误差修正模型,这里采用滞后一阶的形式:
从估计结果来看,模型的各项检验均可通过,经济增长的波动受到能源消费波动和误差修正项的影响。在短期内,如果经济增长和能源消费的均衡关系偏离了长期均衡关系,下一期将以-0.136 1的调整力度进行反向修正,以使其向长期均衡方向移动。
(四) Granger因果性检验
协整检验结果说明河南省能源消费与经济增长之间存在着长期均衡关系,但是这种均衡关系是否构成因果关系,即是由能源消费的增加促进了经济的增长还是由经济增长拉动了能源消费的增加,这就要进行Granger因果性检验。Granger因果性检验对滞后期的选择非常敏感,滞后期不同,检验结果可能有较大差异。本文采用 AIC 准则确定最优滞后期数为1阶,利用 Eviews5.1软件进行检验,检验结果见表3。
由表3可知,在10%检验水平下,“ln EC不是ln G的原因”被拒绝,也就是说能源消费是促进河南省经济增长的原因,而“ln G不是ln EC 的原因”的假设被接受,经济增长不是能源消费增加的原因,ln EC与ln G之间存在由能源消费到经济增长的单向因果关系。这在一定程度上表明,河南省实施节能降耗措施,依靠科技进步提高能源利用效率以及转变经济增长方式的举措取得了一定成效,在保持经济增长的同时,能源消耗逐步下降。
三、河南省未来能源需求预测
从以上分析可知,能源消费是促进河南省经济增长的重要原因,为了促进经济持续、快速、稳定的发展,有必要对河南省未来的能源需求进行预测,为河南省未来能源规划以及能源生产企业制定发展战略提供决策依据。
(一)能源需求预测方法的选择
进行能源需求预测的方法有很多,大体上可以分为两类。一类是相关关系预测法,即根据经济现象与能源需求之间的因果关系或结构比例关系来预测未来能源需求量,如回归模型、能源消费弹性系数法、部门预测法等。另一类是时间序列分析预测法,如协整和误差修正模型[11]、ARMA模型等。由于未来能源消费需求会受到很多因素的制约,而且这些因素之间往往又存在着错综复杂的关系,因此采用相关关系预测法进行预测一般比较困难,再加上相关解释变量未来取值的不确定,会对预测结果精确度产生较大影响,因此本文采用时间序列模型中的ARMA模型来对河南省未来能源需求进行短期预测,以避免解释变量取值不确定所带来的诸多问题,从而实现最小方差意义下的最优预测。
(二)构建能源需求预测模型
表1中单位根检验表明,河南省能源消费总量的对数序列是非平稳的,而其进行一阶差分序列是平稳的,因此这里先对序列进行一阶差分,而后建立ARMA模型,实际上就是对其增长率建立预测模型。为了选取合适的模型形式,先对一阶差分后的序列D ln EC进行自相关和偏自相关分析,见图1。
根据D ln EC的自相关系数和偏自相关系数图可以看出,二者均是拖尾,于是可以选用ARMA模型结构。通过对模型的残差白噪声检验和参数显著性检验,并结合AIC和SC准则确定模型形式,利用Eviews5.1软件,可以得到河南省能源需求预测的模型形式如下:
这里参数估计值下括号内的值为t统计量值。由于是对差分序列建模,可决系数R2不高,但如果将模型转化为对原始序列的预测模型,则可决系数为0.974 5,非常接近于1。Q统计量用于检验残差的白噪声性质,其后括号内为对应的p值,根据这些p值可以看出河南省能源需求预测模型中残差具有良好的白噪声性质,从而可以保证短期预测的相对精确性。
(三)河南省能源需求预测结果
利用1978-2010年的数据建立的预测模型计算出能源消费的增长趋势,然后结合基期值计算河南省2008-2015年的能源需求水平,到2015年,河南省能源消费总量将达到27 636万吨标准煤。从2008年、2009年、2010年的预测结果与实际值的比较可以看出,各年预测误差百分比均小于3%,平均绝对预测误差1.51%,一般认为平均绝对误差的值低于10%时预测精度较高[12],所以模型拟合效果较好,预测精度较高,见表4。
四、结论与建议
利用河南省1978-2010年的能源消费和经济增长数据进行实证分析,结果表明:河南省能源消费与经济增长之间存在长期均衡关系,能源消费对经济增长有着明显的促进作用,而经济增长则不成为拉动能源消费增加的原因。从长期来看,能源消费每增加1%,就可以使经济增长1.748 3个百分点,能源消费对经济增长的刺激作用较强;而在短期动态调整中,如果经济增长和能源消费的均衡关系偏离了长期均衡关系,下一期将以-0.136 1的调整力度进行反向修正,以使其向长期均衡方向移动。这说明河南省目前的节能降耗工作取得了一定成效,能源利用效率有所提高,但经济增长方式仍以粗放型为主,经济增长对能源的依赖程度仍比较强。
采用ARMA模型的预测结果表明,到2015年河南省能源需求总量将达到27 636万吨标准煤。然而目前河南省的能源供给却日益紧张,在一次性能源消费结构中,煤炭消费所占比重虽然都在85%以上,虽然河南省煤炭资源丰富,但按照目前的开采水平和速度,仍存在一定供需缺口;石油和天然气消费在能源消费结构中所占比重一直不足20%,但河南省原油和天然气储量严重不足,按照目前的开采速度,原油开采寿命不到10年,而天然气仅仅能持续到2015年左右,而且这种开采速度所能保证的原油供应尚不及需求量的1/5,天然气供应也不到需求量的1/5。因此,我们在充分利用省内能源资源的同时,必须加强与省外、国外的能源战略合作与交流,尽快制定相关的能源政策措施,以完善能源保障体系。
第一,建立科学的能源供应体系,合理开发利用河南省能源资源。积极推进煤炭资源整合与战略重组,培育大型煤炭生产集团,建设全国重要的煤炭生产基地;依托西气东输等国家骨干天然气管道,完善支线管网,提高燃气覆盖率;规划和建设外电入豫通道,加快智能电网建设。
第二,优化能源结构体系,减少对传统能源的依赖,大力发展新能源。一方面要加大能源开发利用方面的科技投入,探讨煤炭和煤层气综合开发利用技术。另一方面要减少一次性能源在能源消费中的比例,积极开发利用核能、太阳能、地热能、生物质能等新能源和清洁能源。加快规划建设南阳核电项目和南阳新能源国家高新技术产业基地,依托骨干企业和有条件的地区,建设多晶硅及太阳能电池、风电装备等特色产业园区。
第三,加大节能降耗方面的科研体系建设,倡导全社会厉行节能的良好风尚。建立科研院校、科研院所和企业相结合的节能降耗科研体系,尽快将科研成果应用在生产中,淘汰耗能大的旧设备,引进能耗小、资源利用率高的新设备,引进新技术和新方法。
第四,加强国际国内能源合作,积极实施“引进来”和“走出去”战略。要充分利用内外两个资源和两个市场,积极与能源资源储量丰富的国家和地区开展合作,重点加强在能源开发利用以及节能降耗等方面的研究与合作,建立能源合作长效机制,实现共同开发,互惠互利。
第五,加强能源战略储备体系建设。在保障中原经济区基本建设发展需要的同时,要对煤炭(煤层气)、天然气等实施保护性开采和战略储备,以确保能源结构安全。必须提高对煤炭资源的利用效率,推进濮阳、平顶山等地建设天然气储备基地和煤炭(煤层气)战略储备基地。
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DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.2015.02.08
中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2015)02-0033-04
Abstract:This paper makes a deep research on the coupling development issues between energy, economy and environment in cement industry. At first, the evaluation index system be established for the sustainable development of energy, economy and environment, and then the objective analytical methods are used to determine the weight of indexes, and calculate coupling coordination degree of energy, economy and environment in cement industry. According to the model of the coupling development level, the result reveales that coupling coordination degree of energy, economy and environment in cement industry improved obviously, and the coupling coordination degree of energy and economy, economy and environment is in unharmonious status.
Key words:energy; economy; environment; coupling coordination degree; cement industry
引言
水泥行业是国民经济的重要组成部分,水泥混凝土产品是国民经济和社会发展最重要的基础材料。至今为止,尚未发现有其他材料能完全取代其重要位置。近年来,我国水泥行业的从业人数均居于世界首位[1]。然而,水泥混凝土产品属于“三高一低”,即高成本、高污染、高能耗和低附加值,严重依赖石灰石矿山资源,消耗着大量的资源和能源,污染环境,每生产1吨水泥熟料,向大气中排放的CO2约为1吨。水泥行业的发展所面临的能源、经济和环境问题矛盾日益突出。资源方面,水泥行业消耗大量的砂石,资源日益枯竭;能源方面,水泥行业一直是高耗能行业;环境方面,非洁净能源的使用,产生大量的废水、废气和固体废弃物,会导致环境恶化。当前,我国宏观经济调控的质量和水平进一步提高,强调改善发展环境,促进转型升级,大力提倡发展节能环保型循环经济,已成为企业未来发展强弱存亡的关键。由于国家基础设施和城镇化建设的需求,水泥工业在未来较长一段时间内还将保持较高的产能。因此,促进水泥行业能源、经济以及环境之间的协调可持续发展是摆在我们面前的重大战略问题。
1998年,Venkateswaran和Lowitt[2]发表了研究报告“从能源视角看美国的水泥混凝土产业”,从能源消费和能源保护的角度对美国水泥混凝土制造业的发展现状进行了调查,提出了美国水泥行业可持续发展的建议。2003年9月,在英国邓迪大学召开的“水泥科学在可持续发展中的作用”国际研讨会上,Thielen[3]等提出了“水泥生产和使用的可持续发展的贡献”。Deussner[4]对现代水泥生产和水泥行业的可持续发展提出了倡议。Howard和Elaine Coles[5]在研究水泥行业可持续发展中指出,水泥行业可以通过改变它的业务方式来对可持续发展做出响应,进而负起环境保护的社会责任。葛建波[6]利用发展循环经济的技术思路,对水泥行业上下游产业链间的循环模式进行了初步探索。韩仲琦[7]指出应加强水泥行业产业结构调整,淘汰落后产能,实现可持续发展。刘志江[8]对中国水泥行业正面临的资源、环境与社会进步矛盾,指出了当前水泥行业发展必须合理地利用资源,最大限度地降低资源能源消耗,减少污染物排放,满足与社会协调发展的生态要求。赵蔚[9]指出我国水泥行业应提高资源和能源的利用效率,充分利用废弃物,减少或者避免污染物产生,水泥清洁生产技术不仅是防治污染,保护环境的环保措施,而且也是节约能源、降低成本、提高产品质量的经济措施。刘成[10]在归纳国内外水泥行业发展特性的基础上,探讨了我国水泥行业的发展趋势,并重点分析了新疆水泥行业发展的现状和存在的问题,从可持续发展的角度提出了通过实施循环经济推进新疆水泥行业可持续发展的具体战略和政策建议。
可以看出,水泥行业的可持续性发展涉及到能源、经济和环境三个方面。构建能源-经济-环境系统是对可持续发展思想很好的诠释。白华[11]、李善同[12]等从理论的角度研究了区域“经济、资源、环境”复合系统的协调机理,指出资源的配置应满足经济与环境的协调性,实现可持续发展。柯健[13]、李勇[14]等从实证角度出发,对国内资源、环境与经济可持续发展状况进行了研究。本文在资源、能源与环境可持续发展的基础上[15~17],将水泥行业与资源、经济和环境结合起来综合分析,实证研究山东省水泥行业资源、环境与经济协调度,以期为相关部门更好地引导水泥行业实现可持续性发展提供理论参考和决策支持。
1耦合度测度方法
本文综合考虑能源、经济与环境之间的相互作用机理,借鉴廖重斌[18]提出的协调耦合度计算模型,对水泥行业的能源、资源和环境之间的协调耦合度进行评价研究。
11构建指标体系
从水泥行业的能源、经济和环境视角出发,结合数据选取满足科学性、可操作性、广泛性和完备性的原则,从能源子系统、经济子系统和环境子系统三个方面选取14个指标,构建水泥行业能源-经济-环境耦合协调发展指标体系,如表1所示。
13耦合度模型
利用耦合协调度模型可定量化分析水泥行业能源、经济和环境的协调情况。水泥行业能源、经济和环境三个子系统的综合效益评价函数为:u(x)=∑ni=1aixi,v(y)=∑ni=1biyi和h(z)=∑ni=1cizi。式中,u(x),v(y),h(z)分别表示水泥行业能源、经济和生态环境综合发展水平,ai,bi和ci为指标权重。参照物理学中耦合系数模型,则水泥行业能源、经济和环境耦合度计算模型可表示为:
C=u(x)×v(y)×h(z)u(x)+v(x)+h(z)3313(4)
式中,C为反映经济与生态环境协调发展的重要指标。容易证明,0≤C≤1,当C=0,说明水泥行业能源、经济和环境发展不协调,当C=1,说明水泥行业能源、经济和环境发展呈现最佳协调状态。C值越大说明能源、经济和环境三者越协调,反之,则越不协调。当能源、经济和环境综合发展水平相接近且数值较小的情况下,有可能出现协调度C较高的错误结论。因此,为了真实地反应能源、经济和环境协调发展水平的高低,定义了系统耦合发展度作为度量指标,它综合反映了水泥行业能源、经济和环境三个子系统的耦合作用[20]。
2水泥行业能源-经济-环境耦合关系的实证研究
21数据来源与处理
本文所用指标数据主要来源于《山东统计年鉴》和山东省环境保护厅数据库,所有指标数据均为政府部门公开发表数据,保证了指标数据的权威性与可信性。
由于水泥行业能源、经济和环境三个子系统内以及系统间指标的量纲和对系统的指向不同,此外,为了消除能源、经济和环境三个子系统指标数据间的屏蔽效应和量纲差异,需要对指标数据进行标准化处理:
22结果分析
水泥行业能源、经济和环境三个系统的综合效益函数值、协调度及耦合协调发展度计算结果如表4所示。
221水泥行业综合效益分析
从能源、经济和环境综合效益函数值来看,一方面,水泥行业能源和经济系统呈现出上升的态势。在2005~2010年度间山东省水泥行业能源和经济基本保持同一增长速度稳定增长。另一方面,水泥行业环境系统的发展情况呈现出波动状态,在2007年环境系统效益值最大。在近几年水泥行业消耗能源和发展经济的同时,与水泥行业相关的环境保护并没有得到最优的发展,在降低水泥行业的能源消耗和发展经济的同时,更要关注水泥行业废弃物的排放和对环境的污染,在环境保护能力方面还需要进一步加强,使水泥行业的发展兼顾能源、经济和环境三个方面,实现可持续发展。
222协调度和耦合协调发展度分析
从水泥行业能源、经济和环境三个系统的协调度来看,2005~2010年间水泥行业的能源与经济协调度、能源与环境协调度呈现稳步上升的态势,经济与环境协调度总体上呈上升态势,在2008年和2009年略有下降,而能源、经济和环境协调度在2005~2010年间呈现波动状态,水泥行业2007年的能源、经济和环境协调度最低。相比较能源与经济协调度、能源与环境协调度和能源与环境协调发展度而言,山东省水泥行业能源、经济和环境系统协调度数值较大,在考虑到水泥行业发展的同时,关注了能源和环境的约束作用。
从水泥行业能源、经济和环境三个系统的耦合协调度来看,经济与环境,能源与环境,能源、经济与环境系统的耦合协调度发展态势相同,能源与经济耦合协调度呈现稳步上升的态势。山东省水泥行业能源经济耦合度2005~2010年间为极度失调型;2010年为严重失调型。山东省水泥行业经济与环境耦合度2005~2010年间出现波动,在严重失调型与轻度失调型之间波动。山东省水泥行业能源与环境耦合度2005~2010年间与经济和环境耦合度变化态势相同,在严重失调型与轻度失调型之间波动。2005年山东省水泥行业能源、经济和环境耦合度数值为0172,耦合度等级为严重失调;2005~2010年,耦合度等级为中度失调;2010年为轻度失调。可以看出,山东省水泥行业的发展在保护环境方面加入了投入,只关注“三废”的排放,没有注重行业能源、经济和环境三者协调发展。
3促进水泥行业能源、经济和环境协调发展的建议
31转变生产观念和政府调控
转变传统生产观念,注重水泥生产与社会环境协调发展,加强环境监督和保护,建立适应我国市场经济的新型环境和资源管理机制。大力推动水泥行业的自主创新,制止牺牲生态环境来换取眼前经济利益的粗放式发展,实施相关法律法规保护生态环境,强化人们的环境意识,不断完善和调整水泥行业税收政策。对水泥行业实行差别税收,用政府的税收杠杆,鼓励水泥企业淘汰落后生产工艺和产能。
32发展循环经济,开展清洁生产
水泥行业可持续发展要做到能源、经济和环境的协调发展,发展循环经济,利用工业废弃物和城市生活垃圾。开展清洁生产,将环境保护策略应用于生产过程和产品消费之中,减少“三废”的排放量,控制水泥生产过程中的碳排放。研发水泥产品种类,加大特种水泥的开发,提高水泥强度和质量。通过资源的综合利用,节约原材料和能源,减少对环境的危害性。对水泥行业来说,要严格实行资源回采率控制,杜绝石灰石开采过程中采富弃贫的行为。
33延伸水泥行业产业链,加强管理
要实现水泥行业能源、经济和环境三个方面的可持续发展,还要转变传统的水泥生产和经营理念,有效整合资源,构建水泥行业生态工业园区,建立水泥行业战略联盟,改造和延伸水泥行业的产业链,走集团化发展的道路。此外,应建立合作共赢的经营模式,加强服务创新,实现共赢。企业应该加强管理,树立客户至上的服务理念。采取多样化的服务竞争策略,根据生命周期的原理,将水泥生产分解到水泥产品全生命过程,全面提高水泥行业生产技术和经营管理水平,建立标准化管理体系,为水泥行业可持续发展积累经验。
4结论
水泥行业是一个高污染、高能耗的行业,污染环境,对资源和能源的依赖性强,根据2005~2010年山东省水泥行业的统计数据,从能源、经济和环境三个方面去研究水泥行业的耦合度。倡导绿色经济和低碳经济,增加环保投资,实施相关法律法规保护生态环境,为水泥行业的可持续发展决策提供理论依据和参考意见,做到水泥行业的可持续发展。由于数据获取方面的因素,本文研究的跨度仅为6年,可能会对研究结果产生一定的影响,选取全面指标对水泥行业的能源、经济和环境三者耦合协调度的研究是今后努力的方向。
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传统能源的资源消耗和新能源的发展研究一直是我国各界人士关注的焦点。近几年来,由于我国经济发展的巨大需求和传统产业的生产结构,造成了大量传统能源的开采与消耗。与此同时,也导致了很多的环境问题,不仅破坏了我国可持续发展的根基,还降低了人们生活环境的质量。在这种发展背景下,新能源的发展就显得尤为重要。加强新能源的研究力度,促进新能源的发展建设,不仅可以满足经济发展对新能源的需要,也可以改善我国的产业发展结构,促进我国经济的可持续发展,为我国经济增长提供强大的能源支持。
一、相关概念认知
(一)新能源
新能源是相对于传统能源来说的,是可以进行再生产的能源,它主要包括太阳能、地热能、风能、生物质能、核聚变能、海洋能等。新能源在世界上的总量非常丰富,而且都具有可再生能力。随着传统能源的总量减少和环境问题的日益突出,我国更加注重新能源的发展。从根本上来说,新能源具有传统能源不可比拟的发展优势,第一,新能源的分布较广泛,且具有可再生性,可以基本满足产业的能源需求,供人类长期使用;第二,新能源的开采与利用对环境的影响非常小,不会导致环境质量的下降;第三,新能源的开采和利用可以弥补我国能源供应不足的问题,降低我国对国际能源的进口依赖,在一定程度上提高我国能源和经济的安全性。
(二)能源强度
能源强度就是指所消耗的能源总量,它在一定程度上反映了一个国家资源消耗总量与经济生产总值之间的关系。一般来说,在经济生产总值不变的情况下,能源消耗总量与能源强度成正相关关系,即能源消耗总量越大,能源强度就越大。但是,它们两者始终是与经济生产相联系的,能源开采与消耗的最终目的都是为了促进经济总值的增加。由于我国的能源消耗总量较大,能源强度较高,因此,我们应该更加注重新能源的生产与发展,在一定程度上降低我国传统能源的能源强度,促进我国经济健康持续的增长。
二、当前我国能源结构的调整要点
就我国以前的发展状况来看,我国的能源结构基本是以传统能源为主体,通过对传统能源的开采与利用来获取经济效益。近几年来,我国的环境问题日益突出,空气污染加重、气候极端变化,导致人们生活环境质量的下降。在这种时代背景下,国家和社会要求调整经济发展结构,降低传统能源在能源结构中的比重,根据社会发展要求和产业发展现状调整能源结构,增强我国的可持续发展能力,提高我国的经济增长速度。
(一)降低对传统能源的依赖
一直以来,我国的产业发展都依赖着传统能源的供给,例如:石油、煤炭、天然气和核能等。大量传统能源的消耗与浪费,导致了众多的环境问题,主要包括:温室效应、酸雨、雾霾等。中国资源分布不均,大部分传统能源都聚集在西部地区。由于我国经济发展结构布局的影响,大量传统能源必须经过长途的运输到达东部发展区,才能实现传统能源的存在价值。可是,长时间的运输需要消耗大量的人力物力,在一定程度上增加了我国产业发展的成本。随着经济发展的持续需求,生态环境已经承受不住传统能源的频繁开采,传统的能源结构已经不能满足新的发展要求的需要。
(二)大力发展新能源,改善我国的能源结构
随着环境问题的突出和传统能源的减少,水电、太阳能、风能、海洋能等新能源受到了极大的关注。中国作为能源消耗大国,必然需要能源的大量供给。由于中国的能源的稀缺,很多传统能源只能进口。在这种情况下,中国应该跟紧时展趋势,重视新能源的发展建设,在未来的发展期间,着重建立健全新能源和可再生能源的发展体系,促进我国新能源的发展建设。在此过程中,我国的各个产业要看到新能源的发展前景和建设优势,将新能源发展特点和已建立的能源结构和经济发展现况相结合,尽可能为新能源的发展建设提供政策支持,从制度规范等方面改善我国的能源发展结构,促进新能源在能源结构中的比例发展,满足我国巨大的能源需求。
三、新能源发展对能源强度和经济增长的影响
新能源发展在我国的发展结构中起着重要作用,它不仅可以减少国家产业发展对传统能源的需求,在一定程度上保护生态环境的健康发展,还可以促进我国经济的发展建设,提高我国经济增长的速度,增强我国发展的可持续性。了解和明确新能源发展对能源强度和经济增长的影响,可以为我国调整能源结构提供重要依据,促进我国能源结构的合理化、科学化、时代化。
(一)新能源发展对能源强度的影响
能源强度是指一个国家、区域、行业在固定的时间内所消耗的能源总量,在这段时期内,能源的使用和经济发展的水平密切相关,因此,能源强度在一定程度上可以反映此地区、国家或者产业对能源的需求量和依赖性。新能源的发展对能源强度具有重要影响,第一,新能源的发展,可以减少产业发展对传统能源的需要,在一定程度上降低我国产业发展对传统能源的依赖性。第二、新能源的建设发展还可以缓解我国因传统能源开采和生产而造成的环境压力,保护我国的生态环境,改善我国的环境现状,提高人们的生活环境质量。由此可以看出,新能源的开采和利用减少了我国传统能源的消耗与浪费,在一定程度上降低了我国的能源强度,促进了我国能源结构的改善。
(二)新能源发展对经济增长的影响
新能源的发展建设是一个长期的过程,需要国家、社会、产业之间的共同努力与扶持。在新能源发展的初期,因新能源发展技术的限制和知识的匮乏,导致我国的经济增长速度在一定的时间内呈下降趋势。随着经济社会的快速发展,传统能源已经无法再长久的满足经济发展的需要,这就促进了新能源的发展速度增快。新能源发展技术的成熟,在一定程度上降低我国产业发展的成本,从而增加了我国的经济收入,而新能源产业也成为了我国济发展进程中不可或缺的部分。但是,由于经济发展的阶段性和历史性,在不同的社会发展阶段,新能源对经济增长的影响力和影响作用是不同的。
四、结语
在未来的能源发展进程中,我国致力于提高能源的使用效率,尽可能地调整和改善能源建设结构,在一定程度上增强能源的可持续发展水平,促进新能源的健康发展。我国是能源消耗大国,同时也是能源的生产大国,因此,我国要更加注重新能源在我国能源结构中的地位,明确新能源发展建设对我国经济发展的重要意义,增加新能源的研究投入,提高我国的新能源发展技术,培养新能源建设人才,科学有效的开发和利用新能源和可再生能源,推动我国的产业发展,提高我国的经济建设水平。
(作者单位为中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司)
参考文献
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中图分类号:TN242 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(a)-0008-02
激光是一种特殊光源,具有脉冲宽度窄、单色性好、方向性好、平行度好、亮度高等优点,许多高科技领域都是以激光为载体进行发展研究的。如今激光技术在世界领域内飞速发展,对激光威胁源预警仪的设计与研究有重要价值。
采用基于光电二极管阵列的多窗口激光探测技术的传统激光威胁源预警系统,由于光电二极管安装在探测窗口附近,易受到环境中电磁波的干扰,所以有虚警率高的缺点。而采用光纤延迟技术的激光威胁源预警仪则需要高速计时电路,电路复杂,且光纤使用量大,成本较高。
本文将基于光电二极管阵列的多窗口激光探测技术与光纤技术加以融合,得到一种新型的激光预警技术。采用光纤耦合的激光预警仪在抗电磁干扰方面有明显的优势,可以提高系统的可靠性,降低虚警率;并且由于来袭激光不直接作用于光电二极管,从而达到了抗高功率激光损伤的目的。
1 光纤探测器
如图1所示,在半球型的光纤探测器上分布着12个光学窗口,每个光学窗口对应一根透镜光纤,光纤探头摆放在凸透镜焦平面前散焦的位置上,单个窗口视角为90°,角分辨率为30°。这样就能实现水平0°~360°、俯仰-45°~90°的半球形检测。透镜光纤的末端与光电二极管相耦合,工作时通过检测光电二极管是否接收到电流,来判断是否有激光入射并声光报警。
探测窗口的内部结构如图2所示,窗口与透镜的材料采用K9玻璃(ND=1.51637),K9玻璃在300 nm~1100 nm波段具有优良且稳定的透光性。K9玻璃正、反面加镀AR增透膜,可增加6%~10%的透光率。采用了光谱传输范围为380 nm~2400 nm的双石英光纤,衰减值
2 激光信号处理装置
如图3所示,当激光入射时,光纤探测器产生感应电流,光信号转换成电信号。利用前置放大电路将微弱的感应电流转变为放大后的电压信号输出。电压信号经前置放大电路后转换为TTL电平,但由于该电平脉冲宽度小,需要信号整形电路将其展宽。展宽后的信号经AD采样后送给单片机处理,最后利用液晶进行显示和语音报警。
2.1 前置放大电路
激光脉冲宽度为10~20 ns(其中上升沿5~6 s),因而光纤探测器输出的信号幅度很小且宽度较窄,无法满足对输出电压的探测要求,这就需要设计一个前置放大电路。
如图4所示,选用OPF432光电二极管与光纤相耦合,该组件频谱敏感度500 nm~1100 nm,反向电压100 V,暗电流0.1 nA,上升时间2 ns,下降时间2 ns。光电二极管1N4449用来消除暗电流误差。放大器选用带宽145MHz的AD8065放大器,放大器U1的反馈部分采用3.3 pF电容和24.9 kΩ电阻,其中,电阻将微弱的电流信号转成电压信号,电容则用于补偿零点以消除振荡。两个放大器U1与U2中间设有32 MHz左右的一阶高通滤波器,主要用来滤除环境中的干扰光源。放大器U2将电压信号放大传给MAX913比较器,信号经比较器后转换为TTL电平。
2.2 信号整形电路
由于前置放大电路输出的TTL电平的脉冲宽度较小,不能满足单片机信号采集和转换的要求。为了降低成本和信号处理的复杂性,本系统设计了信号整形电路,利用555芯片构成的单稳态电路将输出的TTL电平展宽。经检测,TTL电平被展宽为22us脉冲宽度的方波信号,满足测量要求,成功实现了利用单片机对激光高速脉冲信号的分辨与处理。
3 结语
本文提出了一种基于多窗口透镜光纤的激光检测方法,并根据此方法设计了一种新型激光威胁源预警系统。实验表明:系统能良好的检测到功率小于1mW的微弱激光信号,并且对激光信号的入射方向反应准确,虚警率低,抗高功率激光损伤能力和抗电磁干扰能力强,经多次测量检验,系统工作正常无误。
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一 中国可再生能源的发展前景
中国十分重视新能源的发展,现正在制定出台《新能源产业振兴发展规划》,由此可以看出国家对新能源项目的支持。
(一)发展可再生能源的战略目标
《可再生能源中长期发展规划》中提出到2020年可再生能源在能源消费中占15%:全国水电装机容量达到3亿千瓦,其中大中型水电2.25亿千瓦,小水电7500万千瓦;生物质发电3000万千瓦;风力发电3000万千瓦;太阳能发电180万千瓦。《核电中长期发展规划》中提出,“十二五”期间核电投产1244万千瓦,到2020年投产4000万千瓦。这两个规划目前已经明显不符合我国新能源产业发展需要。国家能源局正在制定《新能源产业振兴发展规划》,其中将风电、太阳能发电、核电等发展规模都进行了大幅度调高。
(二)可再生能源发展的市场份额目标
《可再生能源中长期发展规划》对非水电可再生能源发电设定了市场份额目标:2010年和2020年,控股发电装机容量超过500万千瓦的投资者,非水电可再生能源发电控股装机容量占其总控股装机容量的3%和8%以上。虽然目前还没有明确给发电企业规定这一强制性指标,但这一趋势必须予以高度重视。
(三)我国所实施政策激励
2005年颁布的《中华人民共和国可再生能源法》及其配套法规为我国可再生能源发展奠定了法制基础,在已经进入意见征求阶段的《能源法》中更进一步确立了发展新能源与可再生能源将成为我国能源的基本战略方向之一。
二 单位能耗描述性统计研究
(一)单位能耗概念
单位GDP能耗是反映能源消费水平和节能降耗状况的主要指标,一次能源供应总量与国内生产总值(GDP)的比率,是一个能源利用效率指标。该指标说明一个国家经济活动中对能源的利用程度,反映经济结构和能源利用效率的变化。
每单位GDP(国内生产总值)所消耗掉的能源:
(1)增加值综合能耗=企业每万元工业增加值所消耗的能源量(吨标准煤)=能源消耗总量(吨标准煤)/工业增加值(万元)。
(2)单位产值综合能耗=企业每万元工业产值所消耗的能源量(吨标准煤)=能源消耗总量(吨标准煤)/工业产值(万元)。
(二)一篮子目标规范
2004年,国家开展了有关促进循环经济的政策研究和探讨,随后国务院提出加快发展循环经济的政策,明确了发展的战略目标,即必须大力发展循环经济,按照“减量化、再利用、资源化”原则。
三 国外单位GDP能耗演变历史及启示
单位GDP能耗已经作为衡量我国经济发展的一项重要指标列入国家“十一五”规划目标,降低单位GDP能耗已成为我们奋斗的目标。国际经验表明,发达国家同样经历过单位GDP能耗的上升阶段,之后出现显著的下降。
(一)发展规律
工业化初期转向机械化大生产和家园建设必然带来单位GDP原材料需求的显著增加。在工业化达到一定水平后,工业化进程进入“大众消费”阶段,原材料消耗强度仍维持在与GDP增速基本相同的水平。进入工业后期,人们对基本原材料的需求已接近饱和,经济发展从满足人们的基本物质需求更多转向文化娱乐、知识教育等更非物质层次,因此单位经济总量的物质需求才明显减少。
经济只有发展到一定水平后,第三产业才能成为单位GDP能耗下降的长期途径。调整一、二、三产的产业结构能够有效降低单位GDP能耗,但从发达国家经验看,三次产业结构的调整与人均收入有着因果关系,第三产业的发展不能脱离第一、第二产业而孤军奋战。那种认为在人均收入尚低之时就可通过大力发展第三产业来推动经济高速发展、实现单位GDP能耗下降的想法在理论上和实践上都有一定困难。
一、引言
能源-经济-环境协调研究主要是指为实现社会发展系统中能源、经济、环境三个子系统之间综合平衡与协调发展,对各子系统之间交互作用程度测算方法和模型的研究。
近年来,河北省经济社会有了很大的发展,但是随着经济的迅速发展,能源、环境的瓶颈制约矛盾也越来越突出。河北省的能源消费量逐年递增,并呈加快趋势,但河北省能源利用效率则相对较低;同时,由于经济增长方式粗放,环境污染在某些地方和领域还比较普遍。因此,探讨一条既保证河北能源供应、生态平衡以支撑经济发展,又保证河北经济持续、稳定、快速发展的道路,是河北面临的迫切问题。
目前国内对河北省能源-经济-环境协调评价研究还比较少,而且大多只是从某个角度为切入点来分析,并没有系统的分析河北省能源-经济-环境协调度评价。
二、DEA评价方法
数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA),是1978年美国著名运筹学家查恩斯(A.Charnes)、库伯(W.Cooper)等人创建的一种进行多目标决策的系统分析方法,此方法特别适用于多输入多输出的复杂系统分析。
设有n个部门或决策单元(DMU),每个决策单元DMUj(j=1,2,…,m)使用m种输入Xij(i=1,2,…,m)得到s种输出Ykj(k=1,2,…,s),某一决策单元的效率用(1)式决定:
(1)
为第j个评价单元DMUj的相对有效性指数。式中,
vi(i=1,2,…,m)和uk(k=1,2,…,s)分别是对第i种类型输入的权重和对第k种类型输出的权重。
对DMUj0进行评估,就可以构造所谓C2R模型。C2R模型以将要评价的决策单元DMUj0的效率指数hj为目标,以所有决策单元的效率指数hj≤1为约束,构成最优化模型(P),如式(2):
(P) (2)
模型(P)是一个分式规划问题,通过Charnes Cooper变换可以把式(P)转变为线性规划模型,并根据线性规划对偶理论求出它的对偶规划模型,式(3)是引入松弛变量以及非阿基米德无穷小后的对偶规划模型 (Di)。
(3)
其中,松弛变量 。
。
定理1:设ε为非阿基米德无穷小,规划问题(Di)的最优解为:
(1)若:,则DMUj0为弱DEA有效,表明非同时技术效率最佳和规模效益不变;,则DMUj0为DEA有效,表明同时技术效率最佳和规模效益不变;,也表明DMU的生产活动非同时技术效率最佳和规模效益不变。
(2)若:,则DMUj0为规模收益递增,即规模经济; ,则DMUj0为规模收益不变,即规模经济不变;若,则DMUj0为规模收益递减,即规模不经济。
三、 河北省能源-经济-环境协调评价指标体系的确定
根据数据口径的统一性、可比性原则,同时考虑可得性,并结合河北省的实际情况,设置输人输出指标和决策单元。其中,输入指标为:地区生产总值GDP、能源消费总量;输出指标为:废水排放总量、工业烟尘排放总量。
本文选取河北省2000年~2008年九年为决策单元,数据均来源于2001-2009年的《河北省经济年鉴》和《中国统计年鉴》。
四、河北省能源-经济-环境协调评价实证分析
根据DEA方法的C2R模型模型,运用DEA-SOLVE-LV软件进行运算,得出河北省2000年~2008年的能源-经济-环境投入产出效率技术有效性和规模有效性评价结果,见表。
表 2001-2008年河北省能源-经济-环境投入产出效率DEA有效性评价结果
年份 评价值 技术有效性 规模有效性
2000 1 有效 -
2001 1 有效 -
2002 0.9715705 无效
2003 0.9307389 无效
2004 1 有效
2005 0.9750732 无效
2006 1 有效
2007 0.9160121 无效
2008 1 有效
由以上的计算结果可以看出,河北省能源-经济-环境投入产出效率技术有效的年份是2000年、2001年、2004年、2006年、2008年,其它年份投入产出效率技术无效,因此河北省能源-经济-环境投入产出效率有明显的波动性,但总体评价值都比较高,这表明河北省份能源、环境和经济的协调发展状况很好,经济生产方式正积极由以投入为主的规模型向高效集约型转变,逐步转变以资源消耗、环境污染为代价而换取经济增长的传统非协调发展观。即使它们的能源投入和经济投入大的情况下,仍能使得对环境造成的污染控制到尽量小。但是规模报酬除了2000年跟2001年是不变的,其他年份都是递减的,因此,河北省份今后需要进一步加强能源基础设施建设,提高综合能源的利用率。
五、总结
通过上面的实证分析表明,本文采用DEA综合评价方法能有效地解决区域能源-经济-环境协调度的定量化评价问题,为评估多层次复杂系统提供了一种新的思路和方法。评价结果可以反映能源-经济-环境系统协调发展的状况,并找出河北省能源-经济-环境系统发展过程中存在的主要问题,为河北省能源、经济、环境协调发展机制的建设提供数据支持与决策依据。
全国职业院校技能大赛作为中国最高级别的职业教育技能竞赛,是提升职业教育质量的重要途径,是校企合作双方合作共赢得以体现的最佳平台。建设好高职院校职业技能竞赛对于推动高职教学改革和实现人才培养目标具有重要意义。
1 职业技能大赛的现状分析
1.1 职业院校积极参加技能大赛
职业院校都非常重视全国职业技能大赛,为了取得好成绩,有的职业院校专项拨款购买竞赛设备、建立专项实训室,成立专门“竞赛领导小组”,选拔大赛指导教师有针对性的进行大赛培训提高,指导教师通过院级竞赛挑选参赛“黑马”,一旦确立参赛赛项和参赛选手之后,便全心投入到竞赛训练中去,直至竞赛结束。职业院校为了扩大学校的社会影响力和检测教学成果,一切为大赛开“绿灯”,为大赛投入大量的财力、人力和精力。
1.2 行业企业深度参与技能大赛
教育部副部长鲁昕在2010年全国职业院校技能大赛招聘现场表示:职业技能大赛将与更多企业合作,并将根据企业需求设置赛项和考核流程及标准,推动职业教育工学结合、校企合作。行业企业为了招聘到自己需要的人才和增强企业影响力,一方面为职业技能大赛提供设备和技术支持,另一方面积极参与组织职业技能大赛的指导,深度参与比赛的设计、命题和裁判工作。
2 职业技能大赛的建设要实现制度化
全国职业院校技能大赛是职业院校向企业展示办学成果,输送高技能学生的最佳平台。这种竞赛效应导致部分职业院校出现了片面追求“大赛竞技”的现象,要避免出现这种现象,职业院校必须高度重视职业技能竞赛制度化建设。职业技能制度化建设不能只停留在制定相关竞赛制度条例上,而应重点落实在职业技能竞赛序列的建设上,建立“学校、地区、省(自治区)、国家”四级的职业院校技能竞赛序列。
2.1 要逐步建立具有地域特色、分级举办制度
职业院校技能竞赛应结合地域经济发展规划进行统一计划,逐步形成代表地域经济发展特点的逐级举办的格局。各职业院校依据各专业特点成立专业技术协会,制定院级职业技能竞赛章程和制度,由专业技术协会按照学院统一计划组织实施全院技能竞赛,选拔出优秀技能竞赛团队参加省级技能大赛,最后由省级技能大赛组委会选拔优秀选手参加全国职业院校技能大赛。由此,逐步形成了分级制度:校级技能竞赛由学校组织,各级教育部门分别负责组织相应级别的技能大赛,并负责统一组织参加上一级别的技能大赛。
2.2 要逐步建立覆盖面广、定期举办制度
开展职业院校技能竞赛的目的是提升全体职业院校师生的技能水平,提高教育教学质量,检验教学成果。然而,目前的职业院校技能竞赛基本上是只有少数教师指导和少数学生参加,通过职业技能竞赛组织短期集中训练,为此投入了大量的时间和精力,结果是少数专业教师和一小部分学生的专业技能操作能力提高了,但是却无法覆盖到大多数的专业教师队伍和学生中去,这违背了开展职业技能大赛的举办初衷。要真正实现这一目标,职业院校技能竞赛必须转变现在的局面,努力做到专业师生全员参与。院级技能竞赛应面向全校所有专业设立竞赛项目;省级、地市级、县级技能竞赛应面向地区内特色专业和重点专业设立竞赛项目。技能竞赛应列为一项重点性和常态性的工作,坚持定期举办。
2.3 要逐步建立校企合作、行业深度参与制度
要充分发挥本地区行业企业在技能竞赛中的作用,各地主管部门应积极联合优势行业企业共同举办技能竞赛。用企业标准引领竞赛标准,实现职业教育教学与职业岗位需求的对接;积极引进企业最先进设备,支持服务技能大赛;聘请企业生产一线工程技术人员,参与技能大赛评判;鼓励企业现场招聘,选拔招聘优秀获奖选手。积极与职业技能鉴定部门结合,争取在学生获得竞赛荣誉证书的同时取得相应的职业资格证书,实现竞赛成果和职业资格相挂靠的局面。
2.4 要逐步建立科学规范、客观公正的评判制度
各级职业技能竞赛组织机构应以教育部、人力资源和社会保障部颁布的技能训练教学标准为基本依据,结合相关职业资格标准和地域特色,制订科学的技能竞赛方案和评判标准。应从企业用人需求和学生实际出发,注重培养学生的职业技能。评委可由地区职教专家、学科带头人,行业企业的专家等组成。坚持以社会效益为主,坚持公开、公平、公正的原则,确保技能竞赛的评判质量。
总之,在当前中国高职教育大发展的进程中,只有在国家层面制定有法可依的法律保障,建立统筹规划、完善的高职院校技能大赛长效制度,才能让校企合作这一模式发挥真正作用,使校企合作中的学校、企业、学生三个主体要素得到均衡发展,最终实现职业教育人才培养质量的大幅提升。
中图分类号:F120.2文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)01-0008-02
引言
能源是现代经济社会发展的基础,20世纪70年代的两次“石油危机”,使人们充分意识到能源对经济增长的制约作用,经济学家开始将自然资源纳入主流经济增长模型中。其中的代表人物主要有Barnett(1963),Solow(1974),Stiglitz(1974),王海建(1997)、马利民(2005)、崔玉泉(2009)等,他们将不可再生资源引入到新古典经济增长模型,证明了在自然资源有限的条件下经济增长的可持续性。综观上述国内外研究,均是在封闭经济条件下,来研究经济增长与能源的关系。为了试弥补这一理论研究的不足,本文基于新古典经济增长理论,建立一个包含能源及能源的国际间交易理论模型,分析一个开放经济体在能源约束条件下的经济增长。
一、模型描述及基本假定
基于Solow模型,加入能源变量,则产出模型中所包含的变量为资本(K)、劳动(L)、技术(A)与能源(E),假设技术进步为哈罗德中性,采用CD生产函数形式,则生产函数为:
Y(t)=K(t)αE(t)β [A(t)L(t)]1-α-β (1)
其中,α>0,β>0,α+β
二、开放条件下的能源约束分析
(一)模型求解
由假设2可知:在开放条件下,最终产品与能源商品在国际市场上可以自由流动,彼此之间可以相互交换。令能源商品与最终产品的相对价格为=,假设εE(t)的能源商品需要用λY(t)的最终产品来交换即εE(t)=ωY(t) 。其中,ε能源进口率,ξ为能源消耗率。则能源的运动方程为:
(t)=-(ξ-ε)E(t),ξ>0,ε>0,(2)
又资本的运动方程为:(t)=s(1-)Y(t)-σK(t)。根据Solow模型的均衡条件,在均衡时资本K的增长率不变,则知不变,则有 (1-λ)g*Y=g*K则对式(1)两边取对数并对时间求导可得:
=α+β+(1-α-β)+ (3)
则可解得:总产出增长率=g**Y(t)=,人均产出增长率:=g**Y(t)/L(t)=
(二)开放条件下经济增长影响因素分析
从总产出增长率g**Y(t)来看,技术进步、人口增长对经济总量增长均有推动作用。其作用效果分别为:>0、>0。则可得结论1:技术进步与人口增长对经济增长的推动作用。从能源的角度来看,其对经济总量增长的促进作用为,如果0
从人人均产出的增长率g**Y(t)/L(t)来看,技术进步对经济增长具有促进作用,且技术进步g越大,其对经济增长的促进效果越大。如果已知g外生给定,则当α,?茁一定时,λ越大,技术进步对经济增长的促进效果越小,即用于能源商品进口的投资额越小技术进步对人均产出增长的促进作用越大。从劳动的角度来看,劳动对人均增长率的影响效果为。则可知人口增长率n越大,其对人均产出增长的阻碍作用越大。如果已知n外生给定,令=τ,则有=,由α(1-α-β)>0可知:>0即劳动对人均产出增长的阻碍效果随着能源商品进口投资额λ的增大而增大。故可得结论3:在开放条件下,如果人口增长率已外生给定,则能源商品进口投资额越大,人均产出增长率越低。从能源的角度来看,能源对人均产出的影响效果为,则可知能源对人均产出的增长既有正的促进作用也有负的阻碍作用,其综合效果取决于能源消耗率ξ与能源进口率?着的大小。如果0
结论
从上述理论分析可知,开放经济体中能源对经济增长依然具有约束作用,但由于能源商品的国际贸易,使得这一约束作用在一定的条件下可以得到化解。又由于能源商品的进口需要消耗国内总产出,因此,开放经济对能源商品的进口具有一个最大的投资限额。为保持经济体的长期经济增长能源进口要适量而止,过犹不用。
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