基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的河南省節(jié)能減排策略探析

任 靜，于魯冀

(1.鄭州科技學(xué)院，鄭州 450064;2.鄭州大學(xué)環(huán)境政策規(guī)劃評價研究中心，鄭州 450002)

1 引言

目前，氣候變暖問題引起了世界各國政府的廣泛關(guān)注，紛紛采取措施提高能源使用效率，降低能耗，減少污染物排放，防止氣候變暖， “低碳經(jīng)濟”的理念在這樣的背景下應(yīng)運而生。我國政府也充分認(rèn)識到發(fā)展低碳經(jīng)濟，應(yīng)對氣候變化問題的重要性，審時度勢，結(jié)合我國實際，在全國范圍內(nèi)倡導(dǎo)節(jié)能減活動。河南省是中原經(jīng)濟區(qū)的重要區(qū)域，將為建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)，推動中部崛起做出重大貢獻。然而，隨著河南省經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源消費增長迅猛，環(huán)境問題隨之突出，節(jié)能減排是解決這一突出矛盾最現(xiàn)實、最根本的辦法。在國際和國內(nèi)發(fā)展低碳經(jīng)濟的影響下，河南省響應(yīng)國家號召，積極開展節(jié)能減排工作。

本研究采用了灰色關(guān)聯(lián)度分析法與散點圖相結(jié)合的方法，考察能源消費驅(qū)動因素對河南省能源消費量的影響程度，探索河南省節(jié)能減排策略，為河南省開展節(jié)能減排工作提供理論支持。

2 數(shù)據(jù)來源及研究方法

本研究的數(shù)據(jù)來源主要是《2003年河南省統(tǒng)計年鑒》至《2012年河南省統(tǒng)計年鑒》。所采用的研究方法為灰色關(guān)聯(lián)度分析法與散點圖相結(jié)合的方法。

利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，能夠判斷引起某系統(tǒng)發(fā)展的主、次要因素［1］，也能夠進行發(fā)展態(tài)勢的量化比較分析。本研究采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對河南省能源消費驅(qū)動因素進行分析，了解各驅(qū)動因子對能源消費的影響程度，從而得出驅(qū)動河南省能源消費增長的最主要的因素，從而了解河南省能源消費增長的內(nèi)在機理，為河南省選擇節(jié)能減排策略提供科學(xué)依據(jù)。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法計算步驟如下:

第一步，確定分析序列。將能源消費量作為參考序列X0，驅(qū)動因素指標(biāo)作為比較序列Xn，n為比較序列個數(shù)，即驅(qū)動因素指標(biāo)個數(shù)，m為不同年份。分析序列如下:

第二步，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，即無量鋼化。由于各指標(biāo)的量綱不同，因此在進行比較時要進行無量綱化。

x'ij為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的序列，即

第三步，求絕對差及極值。絕對差的計算公式為:

極值的計算公式為:

第四步，求關(guān)聯(lián)系數(shù)。公式為:

θ為分辨系數(shù)，其值越小分辨率越大，通常取0.5。

3 河南省能源消費驅(qū)動因素分析

3.1 能源消費驅(qū)動因素分析指標(biāo)的選取

在采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對能源消費驅(qū)動因素進行分析時，需要選取若干指標(biāo)，然后分析這些指標(biāo)對能源消費驅(qū)動力大小。本研究通過大量閱讀相關(guān)文獻［2～4］，并綜合考慮指標(biāo)的可獲得性，選取了人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ESD、能源結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ECSD、城鎮(zhèn)化率、能源強度、人口總量6個代表性強、涵義豐富的能源消費驅(qū)動因素指標(biāo)。

3.2 計算結(jié)果

由于采用灰色關(guān)聯(lián)分析法得出的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)只顯示指標(biāo)與能源消費之間的灰色關(guān)聯(lián)度，并不能指示出各指標(biāo)與能源消費之間是屬于正關(guān)聯(lián)還是負(fù)關(guān)聯(lián)，因此，在對結(jié)果進行分析時，本研究輔以各指標(biāo)與能源消費之間的散點圖，以表征關(guān)聯(lián)度的方向。

為避免變量之間的劇烈波動，對數(shù)據(jù)進行取自然對數(shù)處理。

各指標(biāo)與能源消費之間的散點圖如下圖所示。

將計算得到的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)方向列于下表。

3.3 結(jié)果分析

3.3.1 城鎮(zhèn)化率

城鎮(zhèn)化率與能源消費之間的灰色關(guān)聯(lián)度最大，灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)值為0.937，且兩者之間呈正向相關(guān)，即城鎮(zhèn)化水平的大幅度提高是河南省能源消費量增加最主要的原因和驅(qū)動因素。經(jīng)分析原因如下:城鎮(zhèn)化水平的提高，說明城市人口在總?cè)丝谥械谋壤黾?。研究表明，城市人口人均能源消費高于農(nóng)村人口的3.4～4倍［5］，城市人口的增加將直接導(dǎo)致能源消費的增加。另外，城市人口的增加必然伴隨著城市建設(shè)的增加，而城市建設(shè)的增加必然導(dǎo)致更多的能源消耗。

3.3.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ESD

產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ESD與能源消費量之間呈正相關(guān)，灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.887，是關(guān)聯(lián)度僅次于城鎮(zhèn)化率的指標(biāo)。產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ESD是表示經(jīng)濟結(jié)構(gòu)演進和變化方向的指標(biāo)，張雷［6］對4個工業(yè)化發(fā)達國家和2個發(fā)展中國家的產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ESD進行了對比研究，結(jié)果表明工業(yè)化之初，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，其ESD值均小于2，國家和地區(qū)的社會生產(chǎn)增長主要靠以土地資源產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)。進入工業(yè)化社會之后，國家和地區(qū)GDP的增長向礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用和加工制造業(yè)轉(zhuǎn)變，發(fā)達國家ESD系數(shù)快速增加，美國和德國都達到了76以上。這種轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的直接結(jié)果是化石能源消耗的增加。由發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展軌跡可得知，在一定時期內(nèi)，ESD越大，說明工業(yè)化、現(xiàn)代化程度越高，所消耗的礦產(chǎn)資源越多。

表 各指標(biāo)與能源消費量的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)方向Tab. Gray relation coefficient and direction between energy consumption and indicators

圖 各指標(biāo)與能源消費量散點圖Fig. Scatterplot between indicators and energy consumption

3.3.3 人均GDP

人均GDP與能源消費量之間呈明顯的正相關(guān)，灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)值為0.822，即人均GDP越高，能源消費量越高。這主要是由于人均GDP提高，說明居民的整體生活水平的提高，生活水平提高的必然導(dǎo)致能源消費的增加。

3.3.4 人口總量

人口總量與能源消費量之間灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)值為0.765，兩者呈明顯的正相關(guān)，即人口總量越高，能源消費量越高。這主要是通過兩個方面起作用，一方面是人口的增加直接引起對資源、能源需求的增加，另一方面人口的增加引起各種基礎(chǔ)設(shè)施、交通量的增加，從而間接導(dǎo)致能源消費量的增加。

3.3.5 能源結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)ECSD

ECSD系數(shù)與能源消費量的灰色關(guān)聯(lián)度為0.671，兩者之間的關(guān)系較為復(fù)雜，兩者之間不是簡單的直線關(guān)系，不能簡單地由此判斷二者之間關(guān)聯(lián)度的方向。這主要是由于河南省以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)特征一直沒有大的改變造成的。

3.3.6 能源強度

能源強度與能源消費量之間灰色關(guān)聯(lián)度為0.5，兩者之間總體呈負(fù)相關(guān)。能源強度低，說明能源利用效率高，降低能源強度是實現(xiàn)能耗減少的關(guān)鍵手段在之一。但是能源強度降低到一定程度，再繼續(xù)降低需要投入大量的資金和技術(shù)。

4 河南省節(jié)能減排策略探析

綜上結(jié)果與分析，城鎮(zhèn)化水平的提高是河南省能源消費量增加最主要的原因和驅(qū)動因素。城鎮(zhèn)化水平的提高必然伴隨著能源消費的增加，然而，提高城鎮(zhèn)化率是社會進步與發(fā)展的趨勢，不能為了節(jié)能而停止社會的進步與發(fā)展。因此，河南省在提高城鎮(zhèn)化率的同時，注重提高城鎮(zhèn)化的質(zhì)量，在增加城市人口的數(shù)量和比重的同時，更應(yīng)該采取措施提高城市人口的素質(zhì)與節(jié)能的意識。

另外，產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)多元化系數(shù)和人均GDP與能源消費量之間的關(guān)聯(lián)度是僅次于城鎮(zhèn)化率的兩個指標(biāo)，關(guān)聯(lián)度都在0.8以上，因此，河南省在開展節(jié)能減排工作時應(yīng)注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與人均GDP的考慮。在發(fā)展經(jīng)濟的同時，注重優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，采取措施促進第三產(chǎn)業(yè)等低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高工業(yè)產(chǎn)出的質(zhì)量，鼓勵發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)。人均GDP提高，說明居民的整體生活水平的提高，生活水平的提高必然導(dǎo)致能源消費的增加，那么河南省在提高人均GDP，提高人均生活水平的同時，應(yīng)注意提高居民節(jié)能的自覺性。

此外，能源強度是與能源消費量呈負(fù)相關(guān)的一個指標(biāo)，那么要降低能源消費量，從根本上還是要提高能源強度與能源效率，這就要求加大能源技術(shù)的投入，促使能源技術(shù)的進步。

［1］劉思峰，黨耀國，張岐山.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用［M］.北京:科學(xué)出版社，2004.

［2］王 靖，馬光文，胡延龍，等.四川省能源消費碳排放趨勢及影響因素研究［J］.水電能源科學(xué)，2011，29(7):185-187.

［3］于 超，譚忠富，王魯華.我國能源強度變化影響因素分解模型［J］.中國電力，2010，43(10):1-5.

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