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      長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展的測度與聚類分析

      2020-10-12 07:15:14
      關(guān)鍵詞:省市經(jīng)濟(jì)帶長江

      (湖南大學(xué)金融與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,長沙 410079)

      引 言

      長江經(jīng)濟(jì)帶橫跨我國東中西三大區(qū)域,經(jīng)濟(jì)密度高、發(fā)展?jié)摿Υ?、影響范圍廣,是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是黨的十九大報(bào)告中提出的國家級三大戰(zhàn)略之一,起到開拓“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”道路的示范性作用。能源不僅是我國實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),也是協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。推動能源高質(zhì)量發(fā)展是推動生態(tài)文明建設(shè)、建設(shè)綠色發(fā)展體系的決定性力量,是經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展中重要一環(huán)。研究長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展問題具有重要理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

      能源高質(zhì)量發(fā)展問題得到許多學(xué)者的關(guān)注。國外能源發(fā)展評價問題的研究主要集中于評價方法創(chuàng)新,Tolga Kaya和 Cengiz Kahraman(2011)結(jié)合TOPSIS法和模糊層次分析法提出修正模糊TOP?SIS法,發(fā)現(xiàn)風(fēng)能是最佳替代能源[1]。Mayuresh Patole等(2017)使用加權(quán)線性函數(shù),提出多指標(biāo)夾點(diǎn)分析方法,應(yīng)用于印度電力行業(yè)的能源規(guī)劃研究[2]。國內(nèi)研究中,許多學(xué)者從理論角度論述了我國能源高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵和目標(biāo),并給出對策和路徑,如加大清潔能源比重、提高科技創(chuàng)新水平、完善能源發(fā)展政治機(jī)制等[3,4]。 在能源質(zhì)量發(fā)展評價的實(shí)證研究方面,大多數(shù)主題是“能源可持續(xù)發(fā)展”,如陳海燕等(2010)使用遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價我國能源可持續(xù)發(fā)展能力,認(rèn)為能源貧乏地區(qū)比豐富地區(qū)的能源可持續(xù)發(fā)展能力高[5];向錚等(2016)運(yùn)用主成分分析法評價能源可持續(xù)發(fā)展,得到我國能源行業(yè)短期內(nèi)無法規(guī)避高能耗推動發(fā)展的模式的結(jié)論[6];許姍等(2016)基于廣義粗糙集理論對我國能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行低碳評價,得到社會經(jīng)濟(jì)效益、能源規(guī)劃和環(huán)境效益得分[7]。此類研究大多采用能源強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)產(chǎn)生的廢棄物等指標(biāo),在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和能源高質(zhì)量發(fā)展背景下,應(yīng)對能源發(fā)展評價加入更多因素,如陳黎明等(2015)建立能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境(3E)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性綜合評價模型進(jìn)行綜合評價,得出各省市3E協(xié)調(diào)程度整體上升但橫向差異較大的結(jié)論[8]

      國內(nèi)外現(xiàn)有的能源高質(zhì)量發(fā)展研究仍較為缺乏,且多關(guān)注我國整體能源發(fā)展情況在時間維度上的變化,對區(qū)域能源高質(zhì)量發(fā)展的差異分析不足。本文擬利用稀疏主成分綜合評價方法和TOWA算子加權(quán)法測度和評價長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展問題。

      1 能源高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系與方法研究

      根據(jù)能源高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵,從能源高質(zhì)量發(fā)展條件和能源高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r出發(fā),構(gòu)建能源高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系,利用稀疏主成分分析方法測度和評價能源高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r。

      1.1 能源高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系

      能源高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)涵:(1)構(gòu)建安全可靠的能源供應(yīng)體系,立足國內(nèi)且堅(jiān)持改革開放,增強(qiáng)能源供應(yīng)能力,保障國家能源安全;(2)以科技和管理創(chuàng)新等途徑提高能源生產(chǎn)和消費(fèi)的效率,依托經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展擴(kuò)大能源消費(fèi)空間;(3)建成以清潔低碳能源為主體的能源生產(chǎn)和消費(fèi)體系[9]。

      高質(zhì)量發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展,評價能源高質(zhì)量發(fā)展不僅要評估當(dāng)下發(fā)展的真實(shí)狀況,還要考慮為長期發(fā)展提供條件的因素。因此,本文從能源高質(zhì)量發(fā)展條件和能源高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r兩個子系統(tǒng)出發(fā)構(gòu)建能源高質(zhì)量發(fā)展綜合評價指標(biāo)體系。

      能源高質(zhì)量發(fā)展條件子系統(tǒng)包含長期為能源高質(zhì)量發(fā)展提供支持的因素——“科技創(chuàng)新”、“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”和“對外開放”?!翱萍紕?chuàng)新”準(zhǔn)則要求提升科技水平以推動能源技術(shù)革命,轉(zhuǎn)變能源粗放型發(fā)展方式,釋放科技創(chuàng)新對能源發(fā)展的促進(jìn)作用,選取研究與試驗(yàn)發(fā)展R&D總支出占GDP比重、R&D人員全時當(dāng)量占總?cè)丝诒戎亍⒚咳f人發(fā)明專利申請授權(quán)件數(shù)和科學(xué)技術(shù)支出占一般預(yù)算支出比重衡量。“結(jié)構(gòu)優(yōu)化”準(zhǔn)則要求經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化以創(chuàng)造能源需求新空間,選取第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重表示?!皩ν忾_放”準(zhǔn)則要求為能源發(fā)展開拓國際空間,積極參與國際能源合作,構(gòu)建開放競爭的能源市場,采用進(jìn)出口貿(mào)易額占GDP比重衡量。

      能源高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r子系統(tǒng)評估能源使用狀況,考慮能源使用的“生態(tài)環(huán)保”、“協(xié)調(diào)發(fā)展”和“清潔低碳”?!吧鷳B(tài)環(huán)?!表憫?yīng)綠色發(fā)展理念,要求降低能源消費(fèi)污染物的排放,減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,采用單位GDP工業(yè)二氧化硫排放量和單位GDP工業(yè)煙(粉)塵排放量衡量?!皡f(xié)調(diào)發(fā)展”從經(jīng)濟(jì)-能源和人口-能源的協(xié)調(diào)發(fā)展考慮,分別采用單位GDP能源消耗量和人均能源消耗量衡量。“清潔低碳”要求加大清潔能源消費(fèi)的占比,優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。天然氣是目前清潔能源的首選,用天然氣消耗量占總能源消耗量比重和天然氣用氣人口占總?cè)丝诒戎乇硎灸茉辞鍧嵉吞妓健?/p>

      基于以上目標(biāo)和準(zhǔn)則,構(gòu)建長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展評價體系,見表1。

      表1 能源高質(zhì)量發(fā)展評價指標(biāo)體系

      1.2 稀疏主成分分析方法

      稀疏主成分分析的優(yōu)勢在于使各主成分的載荷分明,將無關(guān)變量載荷壓縮至趨于零,主要解釋變量載荷的絕對值大。稀疏主成分綜合評價方法克服傳統(tǒng)主成分分析解釋性不足的問題,提高了主成分的解釋性和評價結(jié)果的合理性。

      稀疏主成分的算法步驟如下:

      (1)計(jì)算前k個主成分對應(yīng)的系數(shù)向量αj,j=1,2,…,k。

      (2)給定 A=(α1,α2,…,αk),求解彈性網(wǎng)回歸問題①:

      (3)記 B=(β1,β2,…,βk),對 XTXβ 進(jìn)行奇異值分解:XTXβ=UDVT,令 A=UVT。

      (4)重復(fù)步驟(2)、(3)至B收斂。

      在懲罰系數(shù)選擇上,2-范數(shù)懲罰系數(shù)一般為默認(rèn)值10-6,1-范數(shù)懲罰系數(shù)的選擇需平衡解釋程度和稀疏性。懲罰系數(shù)過小,主成分的意義仍不明確,與一般主成分分析無異。懲罰系數(shù)過大,主成分解釋程度不足,主成分分析失去意義。采用方差貢獻(xiàn)率作為解釋程度(PEV),采用零載荷變量數(shù)與總變量數(shù)之比衡量稀疏性(Sparse)。

      2 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展測度與評價

      長江經(jīng)濟(jì)帶包括11個省市:上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重慶、四川、貴州和云南。數(shù)據(jù)取自2008~2019年 《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和各省市統(tǒng)計(jì)年鑒,個別省市未公布2018年的能源使用和工業(yè)二氧化硫和工業(yè)煙塵的排放數(shù)據(jù),采用指數(shù)平滑法預(yù)測(表略)。

      2.1 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展測度

      據(jù)如上步驟,得到3個稀疏主成分不同懲罰系數(shù)與解釋程度(PEV)和稀疏性(Sparse)見圖1。

      圖1 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展測度的稀疏主成分懲罰系數(shù)選擇

      考慮平衡解釋程度和稀疏性,選定懲罰系數(shù)向量為(0.04,0.1,0.02),稀疏主成分上各變量載荷見表2。

      表2 稀疏主成分載荷

      由表2可知,變量的載荷幾乎都為負(fù)數(shù),但變量都為正向化的指標(biāo),應(yīng)對稀疏主成分進(jìn)行取負(fù)號的正向化處理[10]。正向化調(diào)整后稀疏主成分如下:

      Y1=0.356X1+0.338X2+0.337X3+0.410X4+0.339X5+0.393X6+0.428X10+0.173X12

      Y2=0.663X7+0.413X8+0.625X9

      Y3=0.115X3-0.201X4+0.088X5-0.130X6+0.058X8+0.858X11+0.427X12

      (1)Y1對應(yīng)指標(biāo) X1~X6及 X10和 X12。 指標(biāo)X1~X6的載荷絕對值接近,正負(fù)號一致,反映了促進(jìn)能源高質(zhì)量發(fā)展的三方面條件。指標(biāo)X10(人均能源消耗量)和X12(天然氣用氣人口占總?cè)丝诒戎兀┚c居民能源消費(fèi)和生活有關(guān),居民生活和能源消費(fèi)水平的提高將倒逼能源發(fā)展轉(zhuǎn)型。因此,第一稀疏主成分可視為能源發(fā)展條件主成分。

      (2)Y2對應(yīng)指標(biāo)均反映生產(chǎn)中的能源使用情況,載荷絕對值接近,正負(fù)號一致。X7和X8衡量工業(yè)生產(chǎn)中能源使用產(chǎn)生的有害污染,X9衡量國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的能源利用效率。理想狀態(tài)下,生產(chǎn)中能源使用所帶來的環(huán)境污染小且單位能源所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大。因此,第二稀疏主成分可視為能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)主成分。

      (3)Y3對應(yīng)指標(biāo)載荷的大小和正負(fù)號不一。載荷絕對值較大的指標(biāo)為X11和X12,反映“清潔低碳”準(zhǔn)則,因此,第三稀疏主成分可視為能源清潔低碳主成分。但由于指標(biāo)X4和X6在該主成分上有一定大小的負(fù)向載荷,在第三稀疏主成分上得分較高的地區(qū)可能存在科技創(chuàng)新預(yù)算和對外貿(mào)易發(fā)展不足的問題。

      利用方差貢獻(xiàn)度Vi計(jì)算各稀疏主成分的權(quán)重:

      構(gòu)造主成分綜合評價指數(shù):

      Y=0.241X1+0.229X2+0.242X3+0.254X4+0.240X5+0.251X6+0.136X7+0.094X8+0.128X9+0.287X10+0.100X11+0.173X12

      從能源高質(zhì)量發(fā)展綜合評價指數(shù)可以看到,人均能源消耗量指標(biāo)(X10)的貢獻(xiàn)度最高,說明我國雖為能源消費(fèi)大國,但人均能源消費(fèi)量低于世界平均水平,應(yīng)該提高能源供應(yīng)服務(wù)水平以滿足人民用能需求。貢獻(xiàn)度次高的是進(jìn)出口貿(mào)易總額占比(X6),反映出對外開放水平對能源高質(zhì)量發(fā)展的重要性。科學(xué)技術(shù)支出占一般預(yù)算支出比重指標(biāo)(X4)的貢獻(xiàn)度排在第3位,體現(xiàn)科技創(chuàng)新準(zhǔn)則的其余指標(biāo)X3、X1、X2的貢獻(xiàn)度依次排第4、5、6位,表明科技創(chuàng)新水平對能源高質(zhì)量發(fā)展的重要性。

      以綜合評價指數(shù)計(jì)算長江經(jīng)濟(jì)帶2007~2018年能源高質(zhì)量發(fā)展綜合得分,變化趨勢見圖2。

      圖2 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)變化趨勢

      長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展總體呈上升趨勢,各省市能源高質(zhì)量發(fā)展水平有一定差距。上海保持領(lǐng)先,能源高質(zhì)量發(fā)展水平遠(yuǎn)高于其他省市,江蘇和浙江緊隨其后,2010年后,江蘇超越了浙江。重慶、湖北、安徽和四川都位于能源高質(zhì)量發(fā)展水平的第二梯隊(duì),安徽的能源高質(zhì)量發(fā)展突出,在2014年和2016年后分別超過四川和湖北。湖南、江西、云南和貴州能源高質(zhì)量發(fā)展水平位于第三梯隊(duì),湖南能源高質(zhì)量發(fā)展水平增速在2011年后放緩,貴州在2007~2012年增長較快,但仍與云南同屬能源高質(zhì)量發(fā)展水平的最末位。

      2.2 能源高質(zhì)量發(fā)展評價

      為探究地區(qū)間能源高質(zhì)量發(fā)展差異的成因和變動,利用方差分析研究長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展及能源發(fā)展條件、能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)和能源清潔低碳的地區(qū)差異和動態(tài)趨勢。

      圖3 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展差異變動趨勢

      從圖3可知,長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展地區(qū)差異總體緩慢上升,2007~2011年增幅較2012~2018年大,說明長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展的地區(qū)不均衡近年逐漸改善。能源發(fā)展條件和能源清潔低碳地區(qū)差異呈上升趨勢且前者上升幅度更大,能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)地區(qū)差異呈下降趨勢且降幅較大。2007年,能源發(fā)展條件地區(qū)差異較大,能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)地區(qū)差異最大,能源清潔低碳地區(qū)差異最小。能源發(fā)展條件地區(qū)差異在2007~2011年快速上升,2012~2018年保持穩(wěn)定;能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)地區(qū)差異持續(xù)下降,2012年后降速轉(zhuǎn)緩;能源清潔低碳地區(qū)差異2011年后穩(wěn)步上升。2018年,能源發(fā)展條件地區(qū)差異仍很大,能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)的地區(qū)差異降至較小,低于能源清潔低碳地區(qū)差異。

      2007~2011年各省市能源發(fā)展條件、能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)和能源清潔低碳的地區(qū)差異均有波動且變化幅度較大,2012~2018年的地區(qū)差異變動無明顯波動且變化平緩,因此可分2007~2011年和2012~2018年兩個階段來研究長江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)3個方面發(fā)展?fàn)顩r,如圖4~6。

      (1)能源發(fā)展條件。2007~2018年,長江經(jīng)濟(jì)帶總體能源發(fā)展條件呈緩慢上升趨勢。2007~2011年,上海、浙江和江蘇領(lǐng)先于其他地區(qū),領(lǐng)先優(yōu)勢逐年上升。大部分時間里江蘇超過浙江,近年差距逐年減小。湖北和重慶位隨其后,四川、湖南、安徽和貴州的水平相近且差距逐年減小,安徽發(fā)展表現(xiàn)突出,逐漸趕上湖北和重慶;四川和湖南的發(fā)展條件水平雖在上升,但與領(lǐng)先地區(qū)差距仍在增大。2012~2018年,湖北、重慶和安徽能源發(fā)展條件水平持續(xù)上升,拉開與湖南、四川、江西、貴州和云南的差距。貴州由前階段的提升較快轉(zhuǎn)為平緩,與領(lǐng)先地區(qū)的差距仍在擴(kuò)大。江西有所進(jìn)步,超越了貴州和云南,保持平穩(wěn)上升趨勢。云南能源發(fā)展條件落后,與其他省市的差距仍較大。

      圖4 長江經(jīng)濟(jì)帶能源發(fā)展條件的變化趨勢

      (2)能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展。從圖5可知,2007~2018年,長江經(jīng)濟(jì)帶總體能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展水平呈上升趨勢,2012~2018年的上升幅度較2007~2011年平緩。除云南外,領(lǐng)先地區(qū)間(上海、浙江和江蘇)和其他地區(qū)間的組間和組內(nèi)差距不斷縮小,且2007~2011年降幅大于2012~2018年。2018年,除安徽、云南和貴州外所有地區(qū)的能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)水平都非常相近。云南在2007~2010年與重慶、四川等省市接近,經(jīng)2010~2011年下降后緩慢上升,與領(lǐng)先地區(qū)的差距緩慢減小。貴州在2012年后逐漸縮小與其他省市差距。安徽的能源生產(chǎn)-協(xié)調(diào)水平在2017~2018年降幅明顯,下降至長江經(jīng)濟(jì)帶最末位。

      (3)能源清潔低碳發(fā)展。2007~2018年,長江經(jīng)濟(jì)帶總體能源清潔低碳發(fā)展呈緩慢上升趨勢。2007~2011年,重慶和四川的能源清潔低碳水平明顯高于其他省市,上海排在第3,其他省市間差距較小但逐年增大。其間,除四川經(jīng)先升后降的波動及貴州和云南呈下降趨勢外,其他省市均呈上升趨勢,上海、浙江、江蘇和安徽的增速較快。

      圖5 長江經(jīng)濟(jì)帶能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展的變化趨勢

      2012~2018年,重慶仍領(lǐng)先,上海逐漸超過四川且增速與重慶相近。其他省市間能源清潔低碳水平差距不斷增大,是由于浙江、安徽和湖北的水平增速較大,湖南、江西和貴州的水平則停滯或下降。

      圖6 長江經(jīng)濟(jì)帶能源清潔低碳發(fā)展的變化趨勢

      3 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展聚類分析

      為體現(xiàn)時序?qū)υu價的影響,引入時序加權(quán)平均(TOWA)算子對數(shù)據(jù)進(jìn)行時間維度上的綜合,并進(jìn)行聚類分析。

      3.1 TOWA算子加權(quán)動態(tài)評價

      令 N = {1,2,…,n},稱〈ui,ai〉(i∈N)為TOWA對,ui為時間誘導(dǎo)分量,ai為數(shù)據(jù)分量,TOWA算子定義的最終評價結(jié)果函數(shù)F可表示為:

      其中,WT=(w1,w2,…,wn)為時間權(quán)向量,bj是對應(yīng)時刻的第j個TOWA對的數(shù)據(jù)分量。在計(jì)算時間權(quán)向量 WT=(w1,w2,…,wn)之前,給出其的熵I和時間度λt的定義。時間權(quán)向量的熵I度量信息量的大小,熵值與信息量大小成反比,定義為:

      時間度λt的大小體現(xiàn)了時序在算子集結(jié)過程中的重要程度,λt的定義為:

      λt越接近0,表明越重視最近時刻的信息,適用于評價“已發(fā)生”的動態(tài)綜合評價問題。

      時間權(quán)向量 WT=(w1,w2,…,wn)的求解轉(zhuǎn)化為以下形式:

      根據(jù)重視近期的“厚今薄古”思想,取λt=0.1。 本文中,n=12。

      使用LINGO求解時間權(quán)向量,對3個稀疏主成分和能源高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)評分從時間維度上再次集結(jié),最終評價結(jié)果見表3。

      3.2 聚類分析

      為了反映長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)各省市能源高質(zhì)量發(fā)展差異,使用K均值聚類按各稀疏主成分得分和綜合得分聚成4類,按得分高低給類別命名,從高到低依次為最高水平、較高水平、較低水平、最低水平地區(qū)。得分分區(qū)區(qū)間見表4,聚類結(jié)果見圖7~10,按得分從高到低使地圖顏色由深到淺。

      表3 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展動態(tài)評價指數(shù)

      表4 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展得分分區(qū)

      圖7 長江經(jīng)濟(jì)帶能源發(fā)展條件聚類分析

      圖8 長江經(jīng)濟(jì)帶能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展聚類分析

      圖9 長江經(jīng)濟(jì)帶能源清潔低碳發(fā)展聚類分析

      圖10 長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展聚類分析

      (1)能源發(fā)展條件方面,在長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)表現(xiàn)出明顯區(qū)域不均衡,呈“東北部高,西南部低”的分布特點(diǎn),且多數(shù)省市能源發(fā)展條件水平低下。僅上海、江蘇和浙江東部省市處在最高水平和較高水平區(qū)。較低水平區(qū)包括重慶、湖北和安徽3個中部省市,最低水平地區(qū)包括江西、湖南、四川、貴州和云南5個南部和西部省份,處在較低水平和最低水平地區(qū)的省市占絕大多數(shù)。

      (2)能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)方面,在長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)區(qū)域均衡性較高,大部分省市間能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)水平差距不大。最高水平地區(qū)包括上海、浙江和江蘇,大多數(shù)省市被聚至較高水平區(qū),包括湖北、湖南、安徽、江西、重慶和四川,僅云南和貴州分屬于較低水平地區(qū)和最低水平地區(qū)。

      (3)能源清潔低碳方面,長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)北部省市明顯高于南部省市,大部分省市水平較低。上海、重慶和四川屬于最高水平地區(qū),江蘇屬于較高水平地區(qū),湖北、安徽和浙江屬于較低水平地區(qū),云南、貴州、江西和湖南屬于最低水平地區(qū)。

      (4)能源高質(zhì)量發(fā)展方面,長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)能源高質(zhì)量發(fā)展區(qū)域不均衡明顯,北部水平普遍高于南部,東部水平普遍高于西部。上海屬于最高水平地區(qū),江蘇和浙江屬于較高水平地區(qū),湖北、安徽、重慶和四川屬于較低水平地區(qū),最低水平地區(qū)包括云南、貴州、江西和湖南。在綜合得分中能源發(fā)展條件主成分對應(yīng)的權(quán)重最大,能源質(zhì)量發(fā)展綜合得分的聚類結(jié)果與能源發(fā)展條件主成分得分較一致,僅四川省情況不同,它處于能源發(fā)展條件最低水平地區(qū)但同時處于能源高質(zhì)量發(fā)展較低水平地區(qū)。

      綜合來看:在長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi),上海在能源高質(zhì)量發(fā)展三方面擁有絕對領(lǐng)先的優(yōu)勢,與其經(jīng)濟(jì)地位相符。江蘇和浙江位于能源高質(zhì)量發(fā)展較高水平區(qū)域,能源發(fā)展條件和能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)得分也高于其他省市,但清潔低碳能源使用情況并未取得領(lǐng)先地位,是“隱藏”的短板。安徽處于能源高質(zhì)量發(fā)展中游,發(fā)展速度快,與其毗鄰“長三角”的地理優(yōu)勢相符。重慶和四川的清潔低碳能源使用情況領(lǐng)先于其他省市,是其能源發(fā)展優(yōu)勢所在,但能源發(fā)展條件屬于較低水平和最低水平,導(dǎo)致綜合得分較低,應(yīng)加大科技投入、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并擴(kuò)大對外開放以改善能源發(fā)展條件。江西、湖南、貴州和云南的能源高質(zhì)量發(fā)展水平低下,發(fā)展速度緩慢。貴州和云南的能源高質(zhì)量水平處于落后狀態(tài),尤其是在能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)方面與其他地區(qū)差距最大。

      4 結(jié)論與政策建議

      4.1 主要結(jié)論

      本文選取能源高質(zhì)量發(fā)展條件和發(fā)展?fàn)顩r兩個子系統(tǒng)構(gòu)建能源高質(zhì)量發(fā)展綜合評價指標(biāo)體系,以2007~2018年長江經(jīng)濟(jì)帶為樣本,通過稀疏主成分分析得到反映能源發(fā)展條件、能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)、能源清潔低碳的3個稀疏主成分,測算能源高質(zhì)量發(fā)展指數(shù)。使用TOWA算子二次加權(quán),并根據(jù)聚類分析進(jìn)行地理分區(qū)。結(jié)論如下:(1)長江經(jīng)濟(jì)帶能源高質(zhì)量發(fā)展整體呈上升趨勢,各省市有一定差距,存在明顯區(qū)域不平衡。能源高質(zhì)量發(fā)展地區(qū)差異總體緩慢上升,地區(qū)不均衡狀況近年來有改善。能源發(fā)展條件和能源清潔低碳的地區(qū)差異呈上升趨勢且前者上升幅度更大,而能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)的地區(qū)差異呈下降趨勢且降幅較大;(2)能源高質(zhì)量發(fā)展區(qū)域不均衡呈“東北部高,西南部低”格局,上海能源高質(zhì)量發(fā)展水平最高,江蘇、浙江、重慶和四川水平一般,而湖南、江西、貴州和云南水平較低。能源發(fā)展三方面不平衡較明顯的省市有:重慶和四川清潔低碳能源發(fā)展水平較高,但能源發(fā)展條件較低;江蘇和浙江能源發(fā)展條件和能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)水平較高,但能源清潔低碳水平較低。

      4.2 政策建議

      基于上述結(jié)論,為長江經(jīng)濟(jì)帶能源發(fā)展提出以下政策建議:

      (1)能源發(fā)展條件。長江經(jīng)濟(jì)帶大多數(shù)省市的能源發(fā)展條件落后,能源高質(zhì)量發(fā)展條件較低水平區(qū)域的重慶、湖北和安徽和最低水平區(qū)域的湖南、江西、云南和貴州需重視科研創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和對外開放等外部條件對能源發(fā)展的作用,加大創(chuàng)新力度,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級。即使科研經(jīng)費(fèi)投入短時間內(nèi)不會呈現(xiàn)明顯成效,也要堅(jiān)持把科技創(chuàng)新作為能源高質(zhì)量發(fā)展的第一動力,改變能源粗放發(fā)展的“老路子”。

      (2)能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)。長江經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)除云南和貴州外的其他省市的能源-生產(chǎn)都較為協(xié)調(diào),生產(chǎn)高能耗和高污染的情況得到改善,地區(qū)不均衡狀況逐年減小,需繼續(xù)保持低能耗、低污染的生產(chǎn)方式。貴州和云南能源-生產(chǎn)協(xié)調(diào)劣勢十分突出,作為長江上游地區(qū),其高耗能和高污染工業(yè)生產(chǎn)活動會對整個長江流域的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境造成極大的負(fù)面影響,應(yīng)加快能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整的進(jìn)程,充分利用云貴地區(qū)水電能和太陽能豐富的自然優(yōu)勢。

      (3)能源清潔低碳。重慶、四川和上海應(yīng)保持優(yōu)勢,其他方面表現(xiàn)優(yōu)秀但能源清潔低碳發(fā)展水平一般的浙江和江蘇以及能源清潔低碳水平出現(xiàn)下降趨勢的湖南、江西和貴州更應(yīng)警惕在這一方面與其他地區(qū)的差距,應(yīng)加大天然氣在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中對高污染化石能源的替代力度。

      注釋:

      ①稀疏主成分分析方法SPCA采用彈性網(wǎng)(Elastic Net)方法篩選變量,在Lasso方法的1-范數(shù)懲罰項(xiàng)基礎(chǔ)上添加嶺回歸方法的2-范數(shù)懲罰項(xiàng),結(jié)合兩種方法的優(yōu)勢,既能實(shí)現(xiàn)變量篩選和參數(shù)估計(jì),又能實(shí)現(xiàn)連續(xù)收縮。

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