廣州市城市低碳評價

劉震宇 周為吉 溫漢鋒

[提要] 本文從經(jīng)濟、社會、環(huán)境與能源四個方面出發(fā)，運用熵權(quán)-TOPSIS法對廣州市18個指標體系進行處理，得到廣州市低碳評價貼合度排序結(jié)果。結(jié)果表明：廣州市城市低碳評價指標指數(shù)呈顯著上升趨勢，并據(jù)此提出進一步發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：廣州;低碳評價;熵權(quán)-TOPSIS法

中圖分類號：F29 文獻標識碼：A

收錄日期：2019年12月27日

發(fā)展低碳經(jīng)濟是現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的核心內(nèi)容之一，減少能源消耗，減少污染的排放，提高能源效率以及利用率，實現(xiàn)交通、建筑、工業(yè)三大領(lǐng)域的低碳化。為了更好地提升城市低碳建設(shè)，我們就必須要了解當前城市的低碳經(jīng)濟發(fā)展狀況，因而通過指標體系對廣州市的低碳經(jīng)濟現(xiàn)狀進行相關(guān)度量，對廣州市低碳經(jīng)濟發(fā)展進行科學合理的評價，本文采用了常用的熵權(quán)法并結(jié)合了TOPSIS法對廣州市的現(xiàn)狀來進行城市低碳評價。

一、構(gòu)建城市低碳評價體系

以衡量城市低碳水平作為總體目標，構(gòu)建經(jīng)濟、社會、環(huán)境、能源四大衡量準則，其中經(jīng)濟準則中包括以下四項指標：人均GDP、恩格爾系數(shù)、第二產(chǎn)業(yè)占比、第三產(chǎn)業(yè)占比;社會準則包括以下四項指標：人每萬人擁有公交車輛、民用車輛擁有量、城市居民年人均可支配收入、城市化率;環(huán)境準則包括以下五項指標：建成區(qū)綠化覆蓋率、人均綠地面積、一般工業(yè)固體廢物綜合利用率、PM2.5濃度、污水處理廠集中處理率;能源準則包括以下五項指標：單位GDP能耗、單位工業(yè)增加能耗、電力消耗總量、能源消費總量、人均能源消費量。

二、熵權(quán)模型及TOPSIS方法

（一）熵權(quán)法簡介。熵的概念是源自物理的熱力學，在1948年申農(nóng)把這個變量運用到了信息論里面，它被叫做信息熵，用來度量不確定的程度。熵權(quán)法根據(jù)評價系統(tǒng)指標的變異程度客觀地確定相應(yīng)指標權(quán)重，它是一種客觀賦權(quán)法，常常被用來說明某個指標的重要性。這個方法具有很強的可操作空間和客觀可靠的特點，因而將其應(yīng)用于城市低碳評價是很好的一個工具。熵權(quán)的計算公式為：

（二）TOPSIS法簡介。TOPSIS法譯名為逼近理想解的排序方法，又叫做雙基點法。通過找到假設(shè)方案里的最優(yōu)方案和最劣方案，來計算出理想解和負理想解，并進一步計算得到與正、負理想解距離，如果一個方案既滿足與正理想解的距離最近又滿足離負理想解的距離最遠那么它就是最佳的方案，其中正理想解指的是解的所有屬性的數(shù)值都是最滿意的解，負理想解是所有屬性數(shù)值都是最不滿意的解。通過逼近理想解排序方法可以對城市低碳水平的優(yōu)劣差異進行評價。逼近理想解排序方法的計算如下所示：

1、數(shù)據(jù)標準化。先把數(shù)據(jù)按比例縮放，剔除掉數(shù)據(jù)單位得到無量綱數(shù)字。對數(shù)據(jù)進行標準化處理的方法有很多種，本文采取的是比較常用的直線型方法中的極值標準化法，通過運用極值標準化法對數(shù)據(jù)進行去量綱的處理，得到標準化矩陣rij。

2、構(gòu)建加權(quán)后的標準化矩陣。通過熵權(quán)法計算出權(quán)重數(shù)據(jù)wj，將權(quán)重數(shù)據(jù)代入去量綱后的標準化矩陣一起計算就可以得到加權(quán)標準化矩陣。加權(quán)標準化矩陣Vij計算的具體方法是將標準化矩陣rij的每一行與其相對應(yīng)的權(quán)重wj相乘。

3、確定正、負理想解。

4、計算方案與正理想解的距離D+以及方案與負理想解的距離D-。

5、計算貼合度并排序。Ci=Di-/（Di-+Di+）（i=1，2，…，m）

三、廣州市城市低碳綜合評價

（一）數(shù)據(jù)來源和處理。本文的數(shù)據(jù)都來源自2011～2016年的《廣州市統(tǒng)計年鑒》。用極值法對表1的原始數(shù)據(jù)矩陣進行去量綱可以得到標準化矩陣表。（表1）

（二）熵權(quán)法構(gòu)建加權(quán)標準矩陣。運用熵權(quán)法計算得到各個指標的熵權(quán)wj，信息熵ej以及信息熵冗余度dj。（表2）

（三）通過熵權(quán)-TOPSIS法進行城市低碳評價。計算得到正理想解V+和負理想解V-，并根據(jù)正負理想解計算得到每個對象到正理想解的距離D+和到負理想解的距離D-，再根據(jù)D+與D-計算得到相對貼合度cI。計算結(jié)果如下：

D+=[0.1284，0.0636，0.0446，0.0279，0.0068，0.0041]

D-=[0.0033，0.0200，0.0524，0.0806，0.1005，0.1263]

貼合度越大，低碳評價越高，低碳經(jīng)濟發(fā)展越好;貼合度Ci結(jié)果如表3所示。（表3）

四、結(jié)論及建議

本文基于熵權(quán)-TOPSIS的方法對廣州市的城市低碳發(fā)展水平進行了評價分析，得到了以下的結(jié)論：在2011～2016年間，廣州市城市低碳發(fā)展總體上來說呈現(xiàn)出了加速上升的態(tài)勢，從2011年的0.0253到2016年的0.9687，增幅高達37倍，也就是說廣州市城市低碳經(jīng)濟發(fā)展的越來越好，并且在這幾年間處于一個快速上升的狀態(tài)。

從經(jīng)濟準則、社會準則、環(huán)境準則、能源準則等準則指標的權(quán)重來看，各準則層也表現(xiàn)出一定的差異性，能源準則（0.4762）對城市低碳綜合評價影響最大，其次為環(huán)境準則（0.2350）;社會準則（0.1427）和經(jīng)濟準則（0.1461）影響最小。從具體指標權(quán)重來看，單位工業(yè)增加能耗（0.2592）是權(quán)重占比最高的、影響最大的指標，除單位工業(yè)增加能耗外占比較高具體指標是PM2.5濃度和人均GDP;占比最小的指標是一般工業(yè)固體廢物綜合利用率和城市化率，這兩個指標影響力也最弱。

根據(jù)上文對廣州市2011～2016年的城市低碳綜合評價，廣州市相關(guān)部門機構(gòu)應(yīng)該在健全低碳發(fā)展法律法規(guī)、大力發(fā)展低碳科技以及提高人民對低碳生活的認識這三個方面進一步踐行低碳城市建設(shè)。

（一）健全低碳發(fā)展法律法規(guī)。深化對相關(guān)法律以及制度的研究、討論和制定，對企業(yè)設(shè)置碳排放標準，積極踐行法律法規(guī)來保證相關(guān)政策的實施，確保其效力。用法律來推動工業(yè)、建筑、交通三大領(lǐng)域的節(jié)能和減碳，進一步完善相關(guān)的生產(chǎn)者責任延伸制，在源頭上削減能源消耗帶來的碳排放。進一步制定相關(guān)法規(guī)，明確獎懲法規(guī)，對于行業(yè)內(nèi)低碳經(jīng)濟發(fā)展好的企業(yè)給予相關(guān)獎勵措施，形成示范效應(yīng);對于行業(yè)內(nèi)低碳指標不合規(guī)的企業(yè)，運用法律和法規(guī)給予相應(yīng)的處罰，以達到警示作用。

（二）大力發(fā)展低碳科技。新型的低碳技術(shù)在很大程度上能夠減少碳的排放，通過減少排放達到加速低碳城市建設(shè)的目的。通過研究低碳技術(shù)，開發(fā)及應(yīng)用低碳產(chǎn)品的途徑來實現(xiàn)包括能源高效利用技術(shù)、減量化技術(shù)、新材料技術(shù)、替代能源技術(shù)、再利用技術(shù)、生物技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)等在內(nèi)的低碳技術(shù)。確保能源供應(yīng)安全，控制碳排放。

（三）提高人民對低碳生活的認識。廣州市有1，400多萬人的龐大人口基數(shù)，而這些巨大的人口數(shù)字也給廣州市的能源消耗和碳排放帶來了巨大的壓力，同時對這座城市的生態(tài)承載力造成的考驗也是非常嚴峻的。因此，政府及有關(guān)部門要在日常生活中倡導低碳環(huán)保生活，減少日常生活作息時所耗用能量，加強廣大社會群眾對低碳生活有關(guān)政策的理解和支持，積極地踐行綠色出行和垃圾分類回收。

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