石油礦區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系構(gòu)建及應(yīng)用

袁省之，孫竹，張寶生，楊鑫磊

中國石油大學(xué)(北京)工商管理學(xué)院，北京102249

近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)和諧穩(wěn)定，國際影響力日益提高，全國各行各業(yè)均呈現(xiàn)出一片大好的發(fā)展局面。作為祖國蓬勃發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ?，我國石油工業(yè)為此做出的貢獻(xiàn)是不容小覷的?；厥捉▏跗?，我國各領(lǐng)域發(fā)展均處在起步階段，對(duì)化石能源表現(xiàn)出巨大需求。因此，國家對(duì)各大油田的石油產(chǎn)量提出了很高的要求，在這樣的生產(chǎn)壓力下，許多油田忽略了環(huán)境問題，采取了粗獷的資源開采方式。由于長期的破壞性開采，這些油田的資源可持續(xù)開發(fā)、環(huán)境污染和油城發(fā)展等方面的問題逐漸顯現(xiàn)出來[1]。因此，我國老油田如何提高資源利用效率，改善油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)油田經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，已成為亟待解決的問題[2-3]。

當(dāng)前，學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域?qū)沙掷m(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題的研究范圍很廣，在能源領(lǐng)域的研究也在逐年增多，這些研究均反映出在過去幾十年的發(fā)展過程中，我國能源行業(yè)不僅為我國帶來了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也帶來了環(huán)境問題和資源問題[4]。然而，這些研究往往是宏觀的，從微觀角度研究油田礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展問題的成果卻少之又少。在能值分析理論的相關(guān)研究方面，本文分析得出當(dāng)前大多數(shù)文章將該方法應(yīng)用于煤炭礦區(qū)[5-6]、資源型城市[7-8]、生態(tài)旅游城市[9]和生態(tài)農(nóng)業(yè)城市[10-11]的研究中，相比之下，針對(duì)石油礦區(qū)的研究尚為空白。因此，本文則針對(duì)這一研究空白，力圖通過構(gòu)建一套可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系，對(duì)環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等方面的問題進(jìn)行具體分析，并據(jù)此對(duì)油區(qū)當(dāng)前發(fā)展過程中遇到的問題采取相應(yīng)的解決辦法。相比其他評(píng)價(jià)方法，能值分析理論更適用于評(píng)價(jià)一個(gè)完整的可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)[12]。因此，本文將能值分析方法應(yīng)用于構(gòu)建油區(qū)的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)級(jí)體系，從而分析出油區(qū)現(xiàn)存的環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等各類問題，并據(jù)此提出政策建議。

1 可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率的定義

可持續(xù)經(jīng)濟(jì)理論包含可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論和可持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長理論[13]。從定義上分析，前者是將環(huán)境、資源、人力資本和社會(huì)效益等各方面進(jìn)行協(xié)同發(fā)展，而后者則是堅(jiān)持在保證經(jīng)濟(jì)增長的前提下，力圖實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[14-15]。盡管可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理論認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展已不再是未來發(fā)展的唯一目標(biāo)，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)對(duì)就業(yè)、文化、醫(yī)療、生活環(huán)境、社會(huì)福利等多方面均產(chǎn)生巨大影響，所以其重要性仍不容忽視。因此，在可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下，本文提出了“可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率”一詞?？沙掷m(xù)經(jīng)濟(jì)效率，從狹義上講是生態(tài)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自身可持續(xù)發(fā)展的狀況下，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)營狀況、生產(chǎn)力發(fā)展水平或者生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)性的評(píng)價(jià)。而從廣義上講，是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的資源、環(huán)境、社會(huì)、人力、技術(shù)等方面經(jīng)濟(jì)效率變化程度的評(píng)價(jià)。

2 能值分析方法及其優(yōu)勢(shì)

1987年，美國著名系統(tǒng)生態(tài)學(xué)家H.T.Odum最先將能值概念引入生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究中[16]，而在此之前，學(xué)術(shù)界對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的研究一直采用能量分析方法，能量分析是學(xué)術(shù)界衡量能量流動(dòng)、轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的主要方法。Odum對(duì)研究方法的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了從能量理論向能值理論的跨越，無論是從理論研究還是方法研究來看都是一次重大的突破[17]。嚴(yán)茂超作為國內(nèi)最早引入能值算法的學(xué)者，對(duì)能值理論在我國的應(yīng)用和發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)[18]。

相比發(fā)展已相對(duì)成熟的能量分析方法，能值分析的優(yōu)勢(shì)是十分明顯的，其優(yōu)勢(shì)主要有以下三點(diǎn)：1)可將不同性質(zhì)的能量進(jìn)行比較和數(shù)量研究；2)將太陽光能、雨水能、潮汐能等自然資源納入能量投入的計(jì)算中，體現(xiàn)生態(tài)效益；3)可以同時(shí)衡量自然價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

因此，本文選擇將能值分析方法引入對(duì)油田礦區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率的評(píng)價(jià)中，對(duì)油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中的資源利用效率、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、環(huán)境承載能力和社會(huì)發(fā)展水平等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析。

3 主要研究方法

本文主要是通過前往油田生產(chǎn)一線調(diào)研，并結(jié)合使用數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)年鑒等方法搜集數(shù)據(jù)。由于本文構(gòu)建的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系主要是應(yīng)用于油田礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，且本文第五部分的分析主要是針對(duì)華北油田冀中油田展開，因此，現(xiàn)場調(diào)研主要是在油區(qū)基層進(jìn)行，具體調(diào)研地點(diǎn)與對(duì)象主要為：

(1)2016年4月，前往中國石油天然氣股份有限公司華北油田分公司計(jì)劃規(guī)劃處調(diào)研，搜集冀中油區(qū)相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并了解油區(qū)未來發(fā)展方向。

(2)2016年6月，前往中國石油天然氣股份有限公司華北石化分公司調(diào)研。針對(duì)冀中油區(qū)的整個(gè)油品煉化、運(yùn)輸和排污情況與一線技術(shù)工人和各部室領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行訪談，并搜集相關(guān)資料。

(3)2016年6月，前往中國石油天然氣股份有限公司華北油田分公司第一采油廠調(diào)研，了解和學(xué)習(xí)原油開采、運(yùn)輸及相關(guān)過程的排污情況。

4 油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系的建立

作為資源型行業(yè)，石油與煤炭、有色金屬等其他資源一樣，具有資源型行業(yè)典型的發(fā)展模式和特點(diǎn)。但通過進(jìn)一步對(duì)比可以看出，石油行業(yè)又具有其他資源行業(yè)不具備的特征：1) 石油生產(chǎn)中包含勘探、開發(fā)、開采和煉化等階段，而煉化過程是其他資源生產(chǎn)中不具有的。在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響；2) 一座石油城的石油生產(chǎn)和油區(qū)生活往往是緊密相關(guān)的，常常是石油工人在哪里生產(chǎn)，工人家屬就在哪里生活。因此，石油生產(chǎn)會(huì)對(duì)油區(qū)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活產(chǎn)生巨大的影響。一直以來，傳統(tǒng)油區(qū)為快速實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益而采取的破壞性開采方式使得許多老油田進(jìn)入資源耗竭階段，與此同時(shí)，由此帶來的環(huán)境污染也已經(jīng)成為影響油區(qū)居民生存發(fā)展的重要障礙。因此，老油田的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源型城市轉(zhuǎn)型問題已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[19-20]。

4.1 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建依據(jù)

在當(dāng)前形勢(shì)下，傳統(tǒng)油區(qū)的未來發(fā)展問題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。以往的諸多研究已經(jīng)充分證明，過去粗放的資源開采方式已經(jīng)對(duì)油區(qū)生態(tài)環(huán)境造成了惡劣的影響。然而，人們對(duì)油區(qū)現(xiàn)在所面臨的嚴(yán)峻形勢(shì)的認(rèn)識(shí)僅僅停留在宏觀層面，而對(duì)具體問題的認(rèn)識(shí)程度依舊不足。如此一來，構(gòu)建一套可以從宏觀和微觀兩個(gè)層面評(píng)價(jià)石油礦區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率的體系就十分必要。而油田礦區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建，不僅可以從各個(gè)角度對(duì)油區(qū)現(xiàn)存問題進(jìn)行分析，還可以根據(jù)具體分析結(jié)果對(duì)油區(qū)未來發(fā)展方向提出指導(dǎo)性的意見和建議。因此，為實(shí)現(xiàn)在同一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下從多個(gè)角度、多個(gè)方面對(duì)石油礦區(qū)進(jìn)行研究，本文選擇運(yùn)用能值分析方法，從資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的微觀角度和宏觀角度兩個(gè)層次建立油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系。

4.2 評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)思路

為實(shí)現(xiàn)對(duì)石油礦區(qū)的資源利用效率、環(huán)境承載能力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及可持續(xù)發(fā)展能力等多方面的評(píng)價(jià)，本文將不同能值指標(biāo)按照復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)和子系統(tǒng)(包括資源子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)、社會(huì)子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng))兩個(gè)層次對(duì)能值指標(biāo)進(jìn)行劃分和歸類，以期實(shí)現(xiàn)在各子系統(tǒng)內(nèi)部效率評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上對(duì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。與一般能值分析中的系統(tǒng)分類不同，由于本文分析的對(duì)象是石油礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，因此，整個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的能值流動(dòng)全部緊緊圍繞石油資源。因此，除一般生態(tài)系統(tǒng)中普遍涉及的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)三個(gè)子系統(tǒng)外，本文將資源子系統(tǒng)納入了討論范圍。具體見圖1。

從微觀角度看，四個(gè)子系統(tǒng)互相影響、互相聯(lián)系，各子系統(tǒng)內(nèi)的能量自由流動(dòng)。例如，環(huán)境子系統(tǒng)中的資源類能量流向資源子系統(tǒng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成資金形式流入經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)，最后流入社會(huì)子系統(tǒng)，并在社會(huì)子系統(tǒng)的運(yùn)行中發(fā)揮作用。而在社會(huì)子系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢棄物又流入環(huán)境子系統(tǒng)，為消除這些廢物對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，會(huì)產(chǎn)生負(fù)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，又體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的能量流出，而循環(huán)利用后得到的資源又以能量的形式流入資源子系統(tǒng)。因此，四個(gè)系統(tǒng)之間是相互交叉，相互聯(lián)系的。

具體來看，在資源子系統(tǒng)的指標(biāo)構(gòu)建過程中，本文選擇了3個(gè)指標(biāo)。其中，資源消耗率用于評(píng)價(jià)油區(qū)系統(tǒng)內(nèi)的資源利用效率，石油資源產(chǎn)出率則反映石油產(chǎn)出效率，而可更新資源能值比則從可更新資源的角度，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的不同類別能源占比進(jìn)行評(píng)價(jià)。而環(huán)境子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇主要是環(huán)境負(fù)荷率和廢棄物與可再生資源能值比。前者用于衡量油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境承載力度，后者則具體到分析廢棄物排放對(duì)油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)造成的環(huán)境壓力。在社會(huì)子系統(tǒng)的指標(biāo)構(gòu)建過程中，本文選擇了衡量地區(qū)居民生活水平的人均能值用量指標(biāo)和評(píng)價(jià)土地在系統(tǒng)發(fā)展中起到作用大小的能值功率密度指標(biāo)。在選擇經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，本文將能值投資率、能值產(chǎn)出率和能值貨幣比納入指標(biāo)體系的構(gòu)建中。其中，能值投資率和能值產(chǎn)出率相結(jié)合，可以用于評(píng)價(jià)油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能值產(chǎn)投效率，而能值貨幣比則用于衡量系統(tǒng)內(nèi)無償自然資源的投入效率，從而評(píng)價(jià)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

圖1 評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)思路Fig. 1 Evaluation system design ideas figure

從宏觀角度看，本文選擇系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和能值自給率指標(biāo)作為油區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)層次的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。前者用于評(píng)價(jià)被研究對(duì)象的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展能力，后者則衡量油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中資源的自我支持能力。

具體指標(biāo)如表1。

5 評(píng)價(jià)體系在華北油田冀中礦區(qū)的應(yīng)用

為檢驗(yàn)上述可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系的合理性和適用性，本文將該體系應(yīng)用于具有古潛山特點(diǎn)的華北油田冀中油區(qū)。

5.1 油區(qū)系統(tǒng)地域范圍的界定及數(shù)據(jù)選取依據(jù)

華北油田是中國石油天然氣股份有限公司華北油田分公司的簡稱，自1975年起投入勘探開發(fā)，主要從事石油天然氣勘探和生產(chǎn)、集輸及儲(chǔ)運(yùn)、勘探開發(fā)工藝研究及規(guī)劃研究等業(yè)務(wù)。其注冊(cè)油氣勘探區(qū)域主要集中在冀中地區(qū)、內(nèi)蒙古中部地區(qū)和冀南—南華北地區(qū)等探區(qū)、山西沁水盆地。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)一覽表Table 1 List of evaluation indicators

本文使用的油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系是針對(duì)一個(gè)完整地域面積的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，因此選取了華北油田的冀中礦區(qū)為研究對(duì)象?？紤]到該礦區(qū)的產(chǎn)油作業(yè)區(qū)主要集中在采油一廠、采油二廠、采油三廠、采油四廠和采油五廠，從行政區(qū)域的劃分來看，冀中礦區(qū)的作業(yè)區(qū)主要分布在廊坊、保定、石家莊、滄州和衡水五市，因此將該五市作為一個(gè)整體確定為可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率體系的具體應(yīng)用范圍。表2列出了華北油田冀中礦區(qū)采油一廠、二廠、三廠、四廠和五廠的采油作業(yè)區(qū)所在的縣市，其具體分布狀況如圖2。

5.2 油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系應(yīng)用

通過對(duì)華北油田冀中礦區(qū)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和整理，根據(jù)表1中各個(gè)指標(biāo)的計(jì)算公式，計(jì)算出各指標(biāo)歷年的具體數(shù)值(見附表1)，并對(duì)這些指標(biāo)的變化趨勢(shì)進(jìn)行研究，從而對(duì)該礦區(qū)的資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)4個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展程度以及油區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

5.2.1 資源子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

在資源子系統(tǒng)中，資源消耗率反映的是華北油田冀中礦區(qū)自然資源的產(chǎn)投效率問題，該指標(biāo)從資源子系統(tǒng)內(nèi)部的宏觀角度評(píng)價(jià)冀中礦區(qū)的資源利用效率情況。針對(duì)石油礦區(qū)設(shè)置的石油資源產(chǎn)出率則直接體現(xiàn)了冀中礦區(qū)的石油生產(chǎn)能力，從該指標(biāo)可以看出冀中礦區(qū)未來的石油生產(chǎn)狀況和發(fā)展趨勢(shì)。而可更新資源能值比反映的則是冀中礦區(qū)內(nèi)部可更新資源的使用情況，從而體現(xiàn)該礦區(qū)的能源利用結(jié)構(gòu)。具體分析如下。

表2 華北油田冀中礦區(qū)作業(yè)區(qū)分布表Table 2 Huabei Jizhong oilfield’s working area distribution

圖2 華北油田冀中礦區(qū)作業(yè)區(qū)分布圖Fig. 2 Huabei Jizhong oilfield’s working area distribution

(1)資源消耗率(RCR)

圖3是華北油田冀中礦區(qū)2005年至2014年資源消耗率的趨勢(shì)變化圖，該油區(qū)在此10年間，資源消耗率由2005年的124.77%迅速下降至2014年的48.84%。資源消耗率反映的是油區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)使用的自然資源和社會(huì)反饋資源的效率：2005年前后，油區(qū)資源消耗率較高，直接反映了該地區(qū)存在資源開發(fā)利用不當(dāng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)布局不合理等現(xiàn)象；但是，經(jīng)過十年來的技術(shù)進(jìn)步、政策改革和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，油區(qū)的資源利用效率和社會(huì)反饋資源效率得到提高，因此資源消耗率有了明顯下降。

(2)石油資源產(chǎn)出率(PRYR)

通過觀察圖4，可以從兩個(gè)方面分析華北油田冀中礦區(qū)的石油生產(chǎn)情況。一方面，從各年的石油資源產(chǎn)出率的具體數(shù)值來看，該礦區(qū)的石油生產(chǎn)能力急劇下降。回望1979年，華北油田原油產(chǎn)量突破1733萬t，創(chuàng)下了華北油田最輝煌的生產(chǎn)巔峰，成為國內(nèi)油田中名副其實(shí)的“油老三”。然而，近些年來，由于開采難度逐年增加，原油質(zhì)量逐年下降，勘探開發(fā)成本的逐年上升，具有古潛山油田特點(diǎn)的華北油田冀中礦區(qū)原油凈能源產(chǎn)量①凈能源是指，在除去開采過程中的能源投入量后，能源開采帶來的實(shí)際生產(chǎn)量。換句話說，在能源開采過程中會(huì)有能源的投入與消費(fèi)，而人們往往只看到了能源開采后的產(chǎn)量，卻忽略了生產(chǎn)中這部分能源成本，尤其是在資源枯竭的老油區(qū)，原油開采過程中能源消耗很大，因此，這部分能源投入是應(yīng)當(dāng)考慮的。持續(xù)走低，形勢(shì)不容樂觀。另一方面，從近十年來石油資源產(chǎn)出率的變化趨勢(shì)來看，該指標(biāo)變化率達(dá)到37.5%，由此可見油區(qū)的原油開采量持續(xù)下降，且下降趨勢(shì)十分明顯。從這兩方面可以看出，華北油田冀中礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型問題亟待解決。

(3)可更新資源能值比(RER)

圖5是可更新資源能值比的變化趨勢(shì)圖，2005年，油區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的可更新能值比率相對(duì)樂觀，在64.55%左右。近年來，各地方政府對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平的要求越來越高，而2008年又遭遇了全球性的金融危機(jī)。因此，為維持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，走出經(jīng)濟(jì)困境，人們忽略了環(huán)境成本問題，選擇利用經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低的不可再生資源，因此不可再生資源利用量大幅提高。由可更新資源能值比持續(xù)下降的變化趨勢(shì)來看，華北油田冀中礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和資源利用結(jié)構(gòu)明顯不合理，現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是不利于該地區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的。

5.2.2 環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，環(huán)境負(fù)荷率主要是從宏觀角度分析華北油田冀中礦區(qū)的環(huán)境承載能力與環(huán)境保護(hù)力度。而影響環(huán)境的主要因素是廢物外排與循環(huán)利用問題，因此廢棄物能值比和廢棄物與可再生資源能值比兩個(gè)指標(biāo)則主要分析廢物對(duì)油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)造成的影響。具體分析如下。

(1)環(huán)境負(fù)荷率(ELR)

圖3 2005—2014年冀中礦區(qū)資源消耗率Fig. 3 Jizhong oilfield’s RCR in 2005-2014

圖4 2005—2014年冀中礦區(qū)石油資源產(chǎn)出率Fig. 4 Jizhong oilfield’s PRYR in 2005-2014

圖5 2005—2014年冀中礦區(qū)可更新資源能值比Fig. 5 Jizhong oilfield’s RER in 2005-2014

圖6 2005—2014年冀中礦區(qū)環(huán)境負(fù)荷率Fig. 6 Jizhong oilfield’s ELR in 2005-2014

由圖6分析可得，自2005年起，華北油田冀中礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)荷率逐年提高，盡管在2011年至2012年上升速度放緩，但在2013年后又有較大幅度的增長。就冀中油田現(xiàn)階段的發(fā)展模式分析，該油田依舊以油氣勘探、開發(fā)、生產(chǎn)與煉化等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)為主要的經(jīng)濟(jì)收益來源，成熟的產(chǎn)業(yè)鏈可以保證華北油田的經(jīng)濟(jì)效益和穩(wěn)定收入，因此，自2005年起，該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較為平穩(wěn)，走勢(shì)良好，但伴隨傳統(tǒng)資源經(jīng)濟(jì)發(fā)展而來的環(huán)境壓力也在逐年升高。

(2)廢棄物能值比(WVR)

由圖7所示，近十年來，礦區(qū)能值系統(tǒng)中廢棄物能值比在1.7%至3.7%之間變動(dòng)，2005年至2006年，廢棄物能值比有明顯上升，由此可以看出廢棄物排放量的上升；在2006年至2008年，廢棄物排放量逐漸降低，其原因在于全球金融危機(jī)導(dǎo)致的國內(nèi)油氣行業(yè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的不景氣，且國家在北京奧運(yùn)會(huì)舉辦前兩年對(duì)北京、天津和河北等地區(qū)工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)提出了更高要求，因此廢棄物排放有了明顯減少。盡管在2009年至2012年間該數(shù)值有所上升，但上升幅度較小；自2012年起，廢棄物能值比的變化呈明顯下降的趨勢(shì)。根據(jù)該結(jié)果分析，華北油田冀中礦區(qū)作為資源型城市群，其廢棄物能值與一般城市相比更高，廢棄物的主要來源除一般工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水、廢氣和廢物等，還主要包括石油的煉化和加工造成的廢棄物排放。但是，由于近年來國家將對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度逐年提高，同時(shí)出臺(tái)了相關(guān)的政策和法律法規(guī)，企業(yè)也意識(shí)到節(jié)能減排的重要性，加大了在環(huán)境保護(hù)方面的投資力度，因此，礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中的廢棄物排放量逐年減少，環(huán)境保護(hù)初見成效。

(3)廢棄物與可再生資源能值比(WER)

圖7 2005—2014年冀中礦區(qū)廢棄物能值比Fig. 7 Jizhong oilfield’s WVR in 2005-2014

由圖8可以看出，廢棄物與可再生資源能值比(WER)在2005年至2012年呈現(xiàn)整體波動(dòng)上升的趨勢(shì)，其中值得注意的是，在2006年至2008年的三年中，該指標(biāo)呈下降趨勢(shì)。該趨勢(shì)說明在此期間，華北油田冀中礦區(qū)為配合首都北京實(shí)現(xiàn)“藍(lán)天下辦奧運(yùn)”的承諾，加大了環(huán)境治理力度，污染情況得到緩解。但在2008年后，該地區(qū)污染程度迅速上升，主要是由于全球范圍內(nèi)金融危機(jī)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)下行壓力引起的工業(yè)生產(chǎn)大幅度增加，使得廢氣、廢物和廢渣排放量均有較大程度的提高。但是，近年來國家加大了對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度，認(rèn)識(shí)到“資源型老城”和“工業(yè)型老城”轉(zhuǎn)型的重要性，華北油田冀中礦區(qū)所在城市群作為“資源型老城”，其環(huán)境治理問題得到了國家和地方政府的重視，為資源型老城實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供政策、資金和技術(shù)等方面的支持。近年來，華北油田為響應(yīng)國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)油區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)可再生能源發(fā)展，積極開發(fā)并利用地?zé)崮?，逐步?shí)現(xiàn)城市供熱的地?zé)峄?，進(jìn)一步推動(dòng)油區(qū)的綠色發(fā)展。因此，該系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境負(fù)荷在逐年降低，油區(qū)未來的可持續(xù)發(fā)展呈現(xiàn)樂觀態(tài)勢(shì)。

5.2.3 社會(huì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展就是在提高人類當(dāng)前階段的生活水平的同時(shí)，保證子孫后代擁有一個(gè)適宜生存和發(fā)展的生活環(huán)境。因此，人均能值用量用于評(píng)價(jià)當(dāng)前階段油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中油區(qū)居民的消費(fèi)水平和生活質(zhì)量狀況。而能值功率密度則用來分析冀中油區(qū)當(dāng)前的地理、區(qū)位情況與未來發(fā)展之間的關(guān)系。

(1)人均能值用量(EPP)

由圖9分析得出，油區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部人均能值用量逐年增加，且在2008至2011年迅速增長，由此可以看出油區(qū)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，消費(fèi)水平逐年提高，油區(qū)人民的生活質(zhì)量逐年上升，也反映出自2008年金融危機(jī)后，油區(qū)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)逐漸回暖，發(fā)展速度逐步回升。

圖8 2005—2014年冀中礦區(qū)廢棄物與可更新資源能值比Fig. 8 Jizhong oilfield’s WER in 2005-2014

(2)能值功率密度(EPD)

圖10是能值功率密度的趨勢(shì)圖，根據(jù)該圖本文從具體數(shù)值和變化趨勢(shì)兩方面分析華北油田冀中礦區(qū)的社會(huì)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力。就該指標(biāo)每年的具體數(shù)值分析，華北油田冀中礦區(qū)所在的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)能值利用量較低，經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)較差，與周邊的北京、天津等地相差甚多；但是，就能值功率密度的變化趨勢(shì)而言，直接反映出該系統(tǒng)單位面積下的能值利用量在逐年升高，表明該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)逐漸頻繁，能值創(chuàng)造能力逐步增強(qiáng)。在國家的“京津冀一體化”戰(zhàn)略下，華北油田冀中礦區(qū)將會(huì)進(jìn)入經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段。

5.2.4 經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)指標(biāo)用來評(píng)價(jià)油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率和發(fā)展水平。具體到華北油田冀中礦區(qū)而言，能值投資率是從能值投入的角度對(duì)油區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，該指標(biāo)是經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)層面的宏觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，而能值產(chǎn)出率則從經(jīng)濟(jì)反饋的角度展開分析，能值貨幣比則可以直觀反映冀中油區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。

(1)能值投資率(EIR)

由圖11分析得出，在2005年至2009年間，能值投資率一直低于1，由此可以看出，礦區(qū)系統(tǒng)內(nèi)能值使用效率較低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r并不樂觀；但自2010年起，能值投資率高于1，并呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢(shì)。到2014年，該指標(biāo)的增長率達(dá)到133%，能值投資量的迅速增長意味著油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)外部的能值投入逐漸增多，對(duì)本地資源的依賴程度也逐年降低。(來自外部經(jīng)濟(jì)的反饋能值通常是科技、信息和資金等具有較高能值轉(zhuǎn)換率的能量，能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)匚镔|(zhì)和能量的流動(dòng)和轉(zhuǎn)化起到控制作用。)由此可以分析得出，華北油田礦區(qū)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r良好。

(2)能值產(chǎn)出率(EYR)

圖9 2005—2014年冀中礦區(qū)人均能值用量Fig. 9 Jizhong oilfield’s EPP in 2005-2014

圖10 2005—2014年冀中礦區(qū)能值功率密度Fig. 10 Jizhong oilfield’s EPD in 2005-2014

圖11 2005—2014年冀中礦區(qū)能值投資率Fig. 11 Jizhong oilfield’s EIR in 2005-2014

圖12 2005—2014年冀中礦區(qū)能值產(chǎn)出率Fig. 12 Jizhong oilfield’s EYR in 2005-2014

圖12是華北油田冀中油區(qū)能值產(chǎn)出率的趨勢(shì)圖，可以由此圖看出，冀中油區(qū)的能值產(chǎn)出率自2005年以來呈持續(xù)下降狀態(tài)。由于能值產(chǎn)出率反映的是冀中油區(qū)內(nèi)能值的“產(chǎn)投比”，因此，可以分析得出，在2005至2014年間，華北油田冀中礦區(qū)的能值產(chǎn)投效率逐年提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平持續(xù)上升，油區(qū)系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)行效率也逐年提高。

(3)能值貨幣比(EMR)

由圖13中能值貨幣比的變化趨勢(shì)可以看出，華北油田礦區(qū)的能值貨幣比率逐年降低，且變化十分顯著。系統(tǒng)中能值貨幣比越高，意味著單位貨幣可以購買的自然資源越多，即系統(tǒng)中無償?shù)淖匀毁Y源獲取量越大，也就意味著經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度越低。由此可以看出，在2005至2012年間，冀中礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度逐年升高，經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)增長，但增長速率卻在逐漸降低。在2012至2014年間，該指標(biāo)趨于穩(wěn)定不變的態(tài)勢(shì)，意味著油區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展遇到瓶頸和障礙，而造成經(jīng)濟(jì)增速放緩的主要原因在于油區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)過于單一，此外，油區(qū)的資源稟賦狀況又導(dǎo)致很難實(shí)現(xiàn)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖13 2005—2014年冀中礦區(qū)能值貨幣比Fig. 13 Jizhong oilfield’s EMR in 2005-2014

圖14 2005—2014年冀中礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展性能評(píng)價(jià)指標(biāo)Fig. 14 Jizhong oilfield’s EISD in 2005-2014

5.2.5 復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

前文的分析是從微觀角度對(duì)華北油田冀中礦區(qū)的資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)。而本節(jié)討論的系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展性能評(píng)價(jià)指標(biāo)和能值自給率兩個(gè)指標(biāo)，是從宏觀角度對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行研究。具體分析如下。

(1)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展性能評(píng)價(jià)指標(biāo)(EISD)

由圖14可以看出華北油田冀中礦區(qū)的系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展性能評(píng)價(jià)指標(biāo)自2005至2014年的整體變化趨勢(shì)是呈波動(dòng)下降的，通過分析其指標(biāo)構(gòu)成可以看出，華北油田冀中礦區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益逐年提高，系統(tǒng)內(nèi)的可持續(xù)發(fā)展能力得到了改善，但變化趨勢(shì)并不十分明顯。

(2)能值自給率(ESR)

由圖15可以看出，華北油田冀中礦區(qū)的能值自給率在2005至2014年期間均在96%以上，這是資源型城市的普遍特點(diǎn)，由此可以反映出，在這十年間，油區(qū)資源系統(tǒng)在不可更新能源方面具有很強(qiáng)的支持能力。2005年，能值自給率幾乎接近1，而此后各年呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。由此趨勢(shì)分析得出，礦區(qū)自身豐富的礦產(chǎn)資源和可更新資源能夠滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)外界資源的依賴性很小，油田礦區(qū)依靠當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源促進(jìn)礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。盡管該指標(biāo)有所下降，但是仍可以看出，油氣生產(chǎn)仍然是該油田未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，實(shí)現(xiàn)油區(qū)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型難度很大。

5.3 實(shí)證分析結(jié)論

圖15 2005—2014年冀中礦區(qū)能值自給率Fig. 15 Jizhong oilfield’s ESR in 2005-2014

通過計(jì)算以上13個(gè)能值指標(biāo)，將華北油田冀中礦區(qū)從資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)4個(gè)子系統(tǒng)的微觀方面，以及復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的宏觀方面進(jìn)行了細(xì)致的分析，并得出了以下結(jié)論：

(1)通過分析廢棄物能值比和廢棄物與可再生能值比，可以看出：近幾年來，由于政府部門的嚴(yán)格監(jiān)管和企業(yè)環(huán)保意識(shí)的不斷提高，華北油田冀中油區(qū)系統(tǒng)內(nèi)的廢棄物排放量有所減少，但是由于基數(shù)太大，下降速度不明顯，環(huán)境治理效率尚需提高。

(2)可更新能值的利用量降低表明，為了快速提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和社會(huì)生活水平，降低生產(chǎn)成本，油區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各類生產(chǎn)和加工更傾向于選擇使用不可再生資源而非清潔環(huán)保的可再生資源。

(3)作為具有明顯古潛山油田特征的華北油田冀中礦區(qū)，近年來石油開采量逐年下降，資源開發(fā)形勢(shì)不容樂觀。石油資源產(chǎn)出率的變化趨勢(shì)直接反映出該油區(qū)資源情況已不容樂觀，系統(tǒng)外部的資源投入逐年增多，應(yīng)加快油區(qū)所在城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。

(4)由能值功率密度可以看出，該地區(qū)內(nèi)系統(tǒng)能值利用效率偏低，應(yīng)考慮適當(dāng)調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，提高能值利用效率。除此之外，土地作為該資源城市群的優(yōu)勢(shì)性經(jīng)濟(jì)要素，將成為有利于該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。國家倡導(dǎo)的“京津冀一體化”戰(zhàn)略，將進(jìn)一步推動(dòng)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)向又好又快的方向發(fā)展，不僅如此，經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到地域面積限制的北京也將從中獲利，獲得更好的發(fā)展契機(jī)。

(5)從各個(gè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)來看，華北油田冀中礦區(qū)所在的資源城市群的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭良好，速度雖然較為緩慢，但呈現(xiàn)平穩(wěn)上升的態(tài)勢(shì)?；セ莼ダ摹熬┙蚣揭惑w化”戰(zhàn)略，使得該地區(qū)有了更多的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì)，但隨之而來的環(huán)境壓力也逐漸上升，維持系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的難度也會(huì)逐漸加大。

6 結(jié)論

本文建立了針對(duì)油田礦區(qū)的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系，并選擇華北油田冀中礦區(qū)作為應(yīng)用對(duì)象來檢驗(yàn)該體系的適用性。通過前文分析，本文得出以下4點(diǎn)結(jié)論：

第一，本文構(gòu)建的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系是對(duì)油區(qū)當(dāng)前的資源利用狀況、環(huán)境承載能力、社會(huì)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率等進(jìn)行全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)的工具。與此同時(shí)，通過對(duì)各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行趨勢(shì)性分析，可以進(jìn)一步分析判斷油區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)未來的可持續(xù)發(fā)展能力，給出資源型城市轉(zhuǎn)型的政策建議，并據(jù)此檢驗(yàn)評(píng)價(jià)體系的適用性。

第二，本文將油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系分為子系統(tǒng)和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)兩個(gè)層次。子系統(tǒng)層次包括資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)4個(gè)微觀方面，復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)層次從宏觀的角度評(píng)價(jià)油區(qū)整體運(yùn)行效率和社會(huì)發(fā)展程度。兩個(gè)層次自上而下相互補(bǔ)充，全面評(píng)價(jià)油區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率和可持續(xù)發(fā)展能力。

在各子系統(tǒng)和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的指標(biāo)選擇上遵循互補(bǔ)原則，可以全面地評(píng)價(jià)被研究系統(tǒng)。例如，在資源子系統(tǒng)中，本文選擇資源消耗率作為宏觀評(píng)價(jià)資源子系統(tǒng)運(yùn)行效率的指標(biāo)；同時(shí)，構(gòu)建石油資源產(chǎn)出率指標(biāo)，用該指標(biāo)反映油區(qū)資源的產(chǎn)出效率及變化趨勢(shì)，判斷該油區(qū)所面臨的資源困境及其轉(zhuǎn)型的必要性；除此之外，本文選擇可更新資源能值比用于分析油區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的資源結(jié)構(gòu)。

第三，華北油田是典型的古潛山油田，本文將油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)體系應(yīng)用到該油田的冀中礦區(qū)。通過從資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)方面對(duì)華北油田冀中礦區(qū)做出評(píng)價(jià)，可以看出，本文的計(jì)算和分析結(jié)果與該油田現(xiàn)實(shí)情況相符。通過分析可以看出，該油區(qū)現(xiàn)階段不可再生資源利用量相對(duì)較高，油區(qū)資源狀況已進(jìn)入耗竭階段；油區(qū)對(duì)環(huán)境保護(hù)有所投入，但治理效率尚需提高；當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)處于平穩(wěn)上升態(tài)勢(shì)，結(jié)合“京津冀一體化”戰(zhàn)略，該地區(qū)會(huì)有更多的發(fā)展契機(jī)。

第四，本文建立的油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)可以應(yīng)用于其他油區(qū)的可持續(xù)發(fā)展能力評(píng)價(jià)。該體系可以分析被研究油區(qū)的資源利用效率，環(huán)境承載能力，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會(huì)發(fā)展水平，對(duì)處于各發(fā)展階段的油區(qū)，尤其是進(jìn)入資源耗竭階段的老油區(qū)更有適用性。

綜上所述，本文利用能值分析的方法，建立了一套適用于油區(qū)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效率的評(píng)價(jià)體系，該體系構(gòu)建了復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并進(jìn)一步細(xì)化，對(duì)資源、環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)四個(gè)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了選擇和構(gòu)建。通過兩個(gè)層次的分析，可以全面評(píng)價(jià)被研究系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、社會(huì)生活水平和可持續(xù)發(fā)展能力等。通過具體應(yīng)用可以看出，華北油田冀中礦區(qū)所在城市群作為典型的資源型城市，面臨著巨大的轉(zhuǎn)型壓力和環(huán)境壓力。這樣的資源型城市應(yīng)充分利用自身的資源優(yōu)勢(shì)，抓住有利于自身發(fā)展的政策契機(jī)，逐步邁向具有可持續(xù)發(fā)展特色的城市轉(zhuǎn)型之路。

附表1 華北油田冀中礦區(qū)2005—2014年能值評(píng)估表單位：sej1

續(xù)表

附表2 2005—2014年各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果匯總表