導(dǎo)語：如何才能寫好一篇能源與環(huán)境的關(guān)系，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)村 可持續(xù)發(fā)展 環(huán)境保護 可再生能源

一、我國農(nóng)村能源的現(xiàn)狀和問題

目前我國農(nóng)村能源存在的問題歸納起來主要有以下幾方面：

1.農(nóng)村能源消費對生態(tài)與環(huán)境的壓力大

農(nóng)村能源對生態(tài)與環(huán)境的壓力來自開采和使用兩個方面。目前煤炭在農(nóng)村能源中占有很大比例，而農(nóng)村一些小煤礦的開發(fā)不當(dāng)給當(dāng)?shù)卦斐森h(huán)境破壞的情況屢屢發(fā)生。薪柴作為農(nóng)村生活用能最主要的來源，目前仍占20%左右，其過度采集是導(dǎo)致森林植被破壞的原因之一。在使用能源方面，燃煤燒柴釋放出大量溫室氣體和污染物，也使得農(nóng)村環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重。

2.農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展機制仍不完善

解決農(nóng)村能源問題必須加快農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的步伐。中國在建立農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展機制方面，進(jìn)行了大量的工作，但仍然存在很多問題。從政府到農(nóng)民和相關(guān)企業(yè)，能源意識不強，造成了農(nóng)村能源利用的低效和浪費。農(nóng)村能源宏觀管理體系不健全、管理混亂的問題，仍然比較嚴(yán)重。有利于農(nóng)村能源可持續(xù)發(fā)展的多元融資機制還沒有形成，農(nóng)村能源建設(shè)的投入嚴(yán)重不足。

二、可再生能源在農(nóng)村發(fā)展中的作用

我國的可再生能源資源絕大部分資源分布在農(nóng)村。大力發(fā)展農(nóng)村可再生能源不對農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。

1.改善農(nóng)村生活環(huán)境，提高農(nóng)民的生活質(zhì)量

我國農(nóng)村商品能源地供給一直比較低，農(nóng)民的很多家用電器因為電力供應(yīng)不足而閑置，從而不利于各種科技信息在農(nóng)村的傳播和農(nóng)村精神文明建設(shè)。發(fā)展農(nóng)村可再生能源有利于提高農(nóng)村能源的自供率，農(nóng)村能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性，促進(jìn)農(nóng)村精神文明建設(shè)。

2.發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展

生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)已成為各地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。大力發(fā)展的農(nóng)村可再生能源技術(shù)，如沼氣發(fā)酵技術(shù)作為生物質(zhì)能開發(fā)利用的一種主要技術(shù)，在我國己得到較為廣泛的開發(fā)利用，取得了很好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。沼氣作為一種可再生潔凈能源，不僅可以燃燒，而且可以用于照明；沼肥可以回田，增加土壤肥力；沼液可以浸種，還可以預(yù)防蟲害。因而，可再生能源建設(shè)有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

三、農(nóng)村可再生能源發(fā)展存在的問題及對策分析

1.我國農(nóng)村可再生能源建設(shè)存在的問題

1.1技術(shù)開發(fā)體系與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)尚未形成

從事農(nóng)村能源工作人數(shù)少，缺少專業(yè)科技隊伍，可再生能源技術(shù)在農(nóng)村的推廣困難，好的可再生能源項目由于技術(shù)難以消化而難以進(jìn)行實施；技術(shù)推廣服務(wù)網(wǎng)絡(luò)尚未形成，可再生能源資源一般較為分散，必須就地開發(fā)，就地使用，必須有技術(shù)服務(wù)、物資器材供應(yīng)功能齊全、覆蓋面廣的專業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

1.2可再生能源開發(fā)尚未納入法制管理軌道，缺乏相應(yīng)的保障激勵政策

農(nóng)村能源機構(gòu)所遵循的總體方針和相關(guān)政策、規(guī)劃、計劃都屬于指導(dǎo)性質(zhì)，缺乏相應(yīng)的法規(guī)條例的強制作用，主管部門沒有強制監(jiān)督依據(jù)，其發(fā)展只能更多地取決于各方面的認(rèn)識，因而發(fā)展緩慢；對可再生能源建設(shè)的戰(zhàn)略地位缺乏足夠認(rèn)識，保障措施力度不夠，致使豐富的可再生能源資源效益沒有得到充分發(fā)揮；農(nóng)村能源產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營比較混亂，質(zhì)量低劣的農(nóng)村能源產(chǎn)品充斥市場，損害了消費者利益。對可再生能源技術(shù)推廣工程、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測缺乏手段和法規(guī)依據(jù)，從而不能實施有效的監(jiān)督管理，影響了可再生能源事業(yè)的健康發(fā)展。

2.加快開發(fā)利用農(nóng)村可再生能源的措施

我國農(nóng)村地區(qū)可再生能源資源豐富，開發(fā)利用農(nóng)村可再生能源是一項很有前景的事業(yè)。為了有效地促進(jìn)可再生能源在農(nóng)村的推廣應(yīng)用，加快農(nóng)村可再生能源建設(shè)步伐，應(yīng)該采取以下措施：

2.1建立技術(shù)保障和服務(wù)體系

農(nóng)村可再生能源開發(fā)涉及面廣，任務(wù)繁重，是為農(nóng)民辦好事、辦實事的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。要抓好這項工作，必須建立和加強市、縣、鄉(xiāng)可再生能源建設(shè)管理機構(gòu)，形成一個比較系統(tǒng)的管理體系。可再生能源資源由于資源分散，不便于大規(guī)模集中開發(fā)，一般是上門服務(wù)，就地建設(shè)，就地開發(fā)，就地使用。項目的實施必須有覆蓋面廣，功能齊全的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)支撐。因此，鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村能源服務(wù)站的建立健全，在技術(shù)推廣服務(wù)中至關(guān)重要。服務(wù)站負(fù)責(zé)組織農(nóng)村能源建設(shè)工程施工，物質(zhì)、器材和產(chǎn)品的就地供應(yīng)，產(chǎn)品工程的安裝和維護等，更重要的一個職責(zé)就是對民間技術(shù)隊伍的管理。

篇2

關(guān)鍵詞:環(huán)境;能源;沼氣;混凝土滲漏;預(yù)防措施

中圖分類號:[S210.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-06-0143-1

1 農(nóng)村環(huán)境治理的整體設(shè)施到實施

農(nóng)村環(huán)境保護治理主要包括:農(nóng)村清潔能源、農(nóng)村改廁、村屯環(huán)境治理。發(fā)展農(nóng)村沼氣,對于開發(fā)新型清潔能源、緩解國家能源壓力、促進(jìn)環(huán)境建設(shè),治理農(nóng)村“臟亂差”,改善人居環(huán)境、保護林草植被、維持生態(tài)平衡等都具有十分重要意義。在宣傳手段上,強化宣傳培訓(xùn),建立農(nóng)村自我服務(wù),自我管理的長效運行機制。防治農(nóng)業(yè)面源污染的有效手段,是推進(jìn)節(jié)能減排和建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要舉措。

2 農(nóng)村能源的整體分析

秸稈的綜合利用是目前農(nóng)村能源的一大主要問題。大多數(shù)農(nóng)民進(jìn)行焚燒,嚴(yán)重地污染環(huán)境,我們要以教育為主,利用途徑廣泛宣傳,讓大家充分認(rèn)識到焚燒的危害性和利用的重要性。一是用作農(nóng)機肥,二是用作工業(yè)原料,三是用作育姑機料,四是用作動物飼料。農(nóng)村清潔能源的主要工程之一是農(nóng)村沼氣池工程。將農(nóng)廁、畜禽舍建在沼氣池上,實現(xiàn)糞便自流入內(nèi),通過發(fā)酵所產(chǎn)生的沼氣作為農(nóng)戶的優(yōu)質(zhì)燃料,沼液和沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥料,使農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖的畜糞逐步實現(xiàn)無害化,處理和資源化利用,從根本上改善農(nóng)民的生產(chǎn)生活條件和農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生條件,可以節(jié)省大量薪柴,減少森林植被破壞,防止水土流失,保護生態(tài)環(huán)境。發(fā)展農(nóng)村沼氣具有經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、和社會效益,有利用改善農(nóng)民家居環(huán)境和農(nóng)村的衛(wèi)生狀況,提高生活質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)村精神文明建設(shè)。

3 村沼氣建設(shè)中防水混凝土滲漏分析

農(nóng)村沼氣池的建設(shè)過程中,存在嚴(yán)重的滲漏問題,所以在沼氣池建設(shè)中,防水混凝土滲漏分析非常重要。在現(xiàn)代建筑工程建造中,建筑物大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為主要結(jié)構(gòu)形式。混凝土結(jié)構(gòu)具有強度高、剛度大、可塑性、耐久性以及較好經(jīng)濟等特點,同時又具有抗?jié)B防水性能,在實際施工過程中,防水混凝土要真正起到防水作用,除混凝土本身具有較高的密實性、抗?jié)B性以外,還要求混凝土施工完畢后不開裂,特別是不能產(chǎn)生貫穿裂縫。因此,要真正起到防漏水的功能,必須找出所有可能產(chǎn)生滲漏的原因:

3.1 設(shè)置不規(guī)范

混凝土的抗?jié)B性是用抗?jié)B等級(p)或滲透系數(shù)來表示的?？?jié)B等級是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件,按標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進(jìn)行試驗時所能承受的最大水壓力來確定,如果抗?jié)B等級的確定值偏低,將是混凝土滲漏的致命因素。主要預(yù)防措施:防水混凝土的抗?jié)B等級不能小于p6,且考慮到農(nóng)村各地分部不同,土質(zhì)不同,施工條件比實驗室差,所以,抗?jié)B壓力還應(yīng)比設(shè)計要求相應(yīng)提高0.2mpa。

3.2 材料不合標(biāo)

防水混凝土的防水主要包括兩部分內(nèi)容:結(jié)構(gòu)主體防水和細(xì)部構(gòu)造防水。主要預(yù)防措施:水灰比:適宜的水灰比應(yīng)為0.45-0.55之間,這樣可保證混凝土具有良好的抗?jié)B性及適宜的和易性,配制普通抗?jié)B混凝土的水泥,要求抗水性好,泌水性小,水化熱低并具有一定的抗侵蝕性。普通硅酸鹽水泥,早期強度增長快,泌水性好,干縮性較小,但抗水性和抗酸鹽侵蝕能力較差。礦渣硅酸鹽水泥,水化熱度低,抗硫酸鹽侵蝕能力好,但泌水性較大,抗?jié)B性差。因此,普通防水混泥土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥,而礦渣水泥在采取相應(yīng)措施的情況下,(摻高效減水劑)也可使用。砂率宜為35-40%,且砂宜用中砂,石子最大粒徑不宜大于40mm。摻加引氣劑或減水劑等外加劑,其品種和摻和量應(yīng)經(jīng)過試驗確定。

3.3 措施不合理

如果施工縫、變形縫、后澆帶、穿墻管、埋設(shè)件等細(xì)部構(gòu)造的防水措施不合理,將會造成這些部位出現(xiàn)所謂“十縫九漏”的現(xiàn)象。主要預(yù)防措施:防水混凝土應(yīng)該連續(xù)澆灌,宜少留施工縫;變形縫、后澆帶的防水處理與施工縫相似,后澆帶宜采用摻有膨脹劑的補償收縮混凝土。

3.4 管理不善

由于混凝土的抗拉性能對混凝土本身的均質(zhì)是非常敏感的,如果混凝土均質(zhì)較性差,其內(nèi)部會出現(xiàn)應(yīng)力集中,從而降低混凝土的抗拉性能而產(chǎn)生裂縫。所以在混凝土攪拌、運輸過程中,都要加強管理,如果混凝土在澆筑時不能嚴(yán)格控制下料高度,加強振搗等,就會降低混凝土的抗?jié)B性能。主要預(yù)防措施:防水混凝土拌和物必須采用機械攪拌,時間不應(yīng)小于2分鐘,當(dāng)摻有外加劑時,應(yīng)根據(jù)外加劑的技術(shù)要求來確定時間;防水混凝土拌合物在運輸過程中如果出現(xiàn)離析現(xiàn)象,必須進(jìn)行二次攪拌;必須采用高頻機械搗密實,應(yīng)不漏振、欠振。

3.5 混凝土裂縫

篇3

關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟；3E系統(tǒng)；系統(tǒng)仿真；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；能源結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)動力學(xué)；污染物排放；環(huán)境承載能力；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-2101（2013）05-0084-06

全球氣候變暖對人類生存和發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)是“低碳經(jīng)濟”提出的大背景。隨著全球人口和經(jīng)濟規(guī)模的不斷增長，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因不斷地為人們所認(rèn)識，不止是煙霧、光化學(xué)煙霧和酸雨等的危害，大氣中二氧化碳（CO2）濃度升高帶來的全球氣候變化也已被確認(rèn)為不爭的事實。中國作為一個能源生產(chǎn)和消費大國，如何保持能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展是擺在我國面前的一項重大戰(zhàn)略課題。我國能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)程度比較低，能源、環(huán)境、經(jīng)濟三者之間的矛盾比較突出。從能源結(jié)構(gòu)上看，我國的一次能源儲量、能源生產(chǎn)和能源消費間的結(jié)構(gòu)性矛盾，隨著中國工業(yè)化進(jìn)程和城市化進(jìn)程的推進(jìn)越來越突出，國內(nèi)石油和天然氣的生產(chǎn)供需缺口越來越大，使我國日漸成為石油天然氣的進(jìn)口大國。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出以工業(yè)，尤其是以碳基為主的重工業(yè)化的突出特點。從生態(tài)環(huán)境看，以化石能源為主的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致能源生產(chǎn)和消費中排放大量的煙塵、廢水以及固體廢物等污染物引發(fā)環(huán)境質(zhì)量的急劇惡化，由能源消費結(jié)構(gòu)和方式造成的嚴(yán)重環(huán)境污染帶來的經(jīng)濟損失占GDP的2%～3%。鑒于我國能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展中存在的這些問題，迫切要求對經(jīng)濟增長方式、能源開發(fā)利用、環(huán)境保護等可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行科學(xué)研究，制定切實可行的經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、能源替代戰(zhàn)略、環(huán)境保護措施，為能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)提供理論支持。

一、文獻(xiàn)綜述

近年來，越來越多的學(xué)者意識到能源、經(jīng)濟以及環(huán)境之間的相互作用對于解決能源問題的重要影響，開始將三者結(jié)合起來綜合考慮能源問題，從而形成了3E系統(tǒng)理論的研究框架，并取得大量的理論與實踐成果。能源問題的研究涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，不同專業(yè)的學(xué)者選擇了不同的研究視角與方法，得到的結(jié)論也有所差別，然而，他們的研究大多使用數(shù)量經(jīng)濟學(xué)、系統(tǒng)工程以及運籌學(xué)的方法對能源、環(huán)境、經(jīng)濟三者之間的關(guān)系和內(nèi)部規(guī)律進(jìn)行定量分析。

日本長岡理工大學(xué)從3E的理論框架出發(fā)提出了3Es-Model，模型描述了能源、環(huán)境和宏觀經(jīng)濟之間的數(shù)量關(guān)系，可以在給定節(jié)能、碳稅、促進(jìn)能效等減排方案的條件下，預(yù)測經(jīng)濟、能源、環(huán)境三者的發(fā)展趨勢，為決策者制定相關(guān)政策提供參考。國外的一些學(xué)者和機構(gòu)深入研究了能源問題與可持續(xù)發(fā)展的能源—經(jīng)濟—環(huán)境3E體系，例如，聯(lián)合國開發(fā)計劃署、世界能源理事會以及聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會等國際機構(gòu)都曾經(jīng)以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)，對世界面臨的能源現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及能源與經(jīng)濟、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等問題進(jìn)行了深入的分析和討論。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，相關(guān)政府部門也意識到了能源、經(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展對我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要意義。1984年，原國家計委和國務(wù)院能源辦公室牽頭，組織了我國相關(guān)領(lǐng)域近70名專家，花費五年的時間，完成了我國“廣義能源效率戰(zhàn)略工程”項目的研究，這是我國首次組織如此多的科研人員探討能源、經(jīng)濟、環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)發(fā)展問題。萬紅飛等人（2000）在John Byrme研究的基礎(chǔ)上，分析了能源、環(huán)境、經(jīng)濟三者之間的關(guān)系，并選擇二氧化碳和二氧化硫的排放量作為主要指標(biāo)，構(gòu)建了能源、經(jīng)濟、環(huán)境三者的關(guān)聯(lián)模型。王俊峰（2000）的研究首先探討了自然資源與經(jīng)濟、人口、環(huán)境之間的關(guān)系以及3E系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的矛盾規(guī)律，并在此指導(dǎo)下提出了能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的原理和計算方法。遲春潔從3E系統(tǒng)的角度來研究能源安全問題?？梢?，國內(nèi)外的眾多學(xué)者對能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)從多個角度進(jìn)行了有益探索，取得了大量的理論成果，對緩解和解決我國的能源、經(jīng)濟、環(huán)境問題具有重要意義。

二、能源-經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)建

（一）能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)的界定

能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)是指在社會、經(jīng)濟、文化、生態(tài)背景下，各種系統(tǒng)要素有機結(jié)合在一起所形成的能源—經(jīng)濟—環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含若干個子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)分別擁有不同的屬性。在能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部，子系統(tǒng)是相互作用、互為影響的，系統(tǒng)內(nèi)部也同時和系統(tǒng)外部的環(huán)境發(fā)生著交換關(guān)系，可以表示為：

MSIS？奐{S1S2……Sm，Ei，Ci，F(xiàn)i，Rel，O，Rst，T，L}（m？叟2）（1）

公式（1）中Sm表示第m個子系統(tǒng)；Ei、Ci、Fi分別表示第i個子系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)和功能；Rel是系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)集合，是能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)（MSIS）的相關(guān)關(guān)系集，Rel包括了能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)各個子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、各個子系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)（MSIS）與國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；O是能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)集；Rst是系統(tǒng)的限制約束集；T、L分別為時間向量、空間向量；m是子系統(tǒng)的數(shù)目。

（二）能源-經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)系統(tǒng)的層次性，將能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)分解為經(jīng)濟驅(qū)動子系統(tǒng)、能源支持子系統(tǒng)、環(huán)境承載子系統(tǒng)、社會發(fā)展子系統(tǒng)和政策調(diào)控子系統(tǒng)五個子系統(tǒng)。每一個子系統(tǒng)內(nèi)部又包含著若干要素，各要素在系統(tǒng)運行中分別發(fā)揮著不同作用。能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)并不是一個封閉的系統(tǒng)，在分析時不能離開國民經(jīng)濟這個大系統(tǒng)去分析，必須考慮整個系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間、系統(tǒng)與國民經(jīng)濟各部門之間的相互關(guān)系。能源系統(tǒng)與環(huán)境、技術(shù)水平和生態(tài)系統(tǒng)有密切關(guān)系，在當(dāng)前資源、環(huán)境與發(fā)展之間矛盾日益突出的情況下，能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)承載著經(jīng)濟增長、能源利用和環(huán)境保護的多重壓力。研究系統(tǒng)時必須統(tǒng)籌考慮能源與社會經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境等諸多因素，不僅研究各因素之間的相互聯(lián)系、相互依存、相互制約，而且要將其形成的有機整體作為一個完整的、處于運動變化中的大系統(tǒng)。

三、能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)因果關(guān)系分析

本文引入系統(tǒng)動力學(xué)（System Dynamics簡稱“SD”）來描述能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)各子系統(tǒng)間的因果關(guān)系。因果關(guān)系是系統(tǒng)動力學(xué)方法建模的基礎(chǔ)，是對能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)要素與關(guān)系的一種真實寫照。

（一）因果關(guān)系的總體描述

整個系統(tǒng)中，經(jīng)濟驅(qū)動子系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的發(fā)展起推動作用，能源支持子系統(tǒng)起支持作用，環(huán)境承載子系統(tǒng)起緩沖作用，社會發(fā)展子系統(tǒng)起能動作用，政策調(diào)控子系統(tǒng)起引導(dǎo)、管理和監(jiān)督的作用。整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)、有序的運行，通過系統(tǒng)內(nèi)各要素的相互作用和配置使系統(tǒng)實現(xiàn)最優(yōu)。這就要求首先必須要建立可靠、安全、穩(wěn)定的能源供應(yīng)保障體系，能源發(fā)展必須和經(jīng)濟發(fā)展、資源開發(fā)利用、生態(tài)保護相適應(yīng)，相協(xié)調(diào)。其中，資源開發(fā)利用主要包括資源的進(jìn)一步勘探開發(fā)、資源利用技術(shù)的進(jìn)步、利用效率的提高、發(fā)展和利用替代能源、利用進(jìn)口資源等。能源增長必須維持在資源承載能力內(nèi)，在能源發(fā)展的同時，自然資源基礎(chǔ)得到維持和加強，對可再生資源利用的前提是不破壞其再生機制。能源發(fā)展對環(huán)境改變要在環(huán)境承載極限內(nèi)同步進(jìn)行能源建設(shè)與環(huán)境保護，恢復(fù)并維護好自然生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。通過國家政策、法律、法規(guī)和市場機制等有效調(diào)控，弱化甚至消除系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的消極影響，充分利用和促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間的積極關(guān)系，實現(xiàn)系統(tǒng)的良性循環(huán)。根據(jù)以上描述，能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)各子系統(tǒng)關(guān)系如圖1所示。

（二）因果關(guān)系涉及的宏觀變量

能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)模型的建立涉及的因素很多，對這些因素加以分析將成為構(gòu)建能源-經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)。在建立能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)因果關(guān)系模型的過程中，可分別以各子系統(tǒng)的發(fā)展為主線來確定系統(tǒng)模型涉及的變量。能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)模型涉及的主要變量有以下幾個方面：

1. 經(jīng)濟驅(qū)動子系統(tǒng)涉及的變量。經(jīng)濟驅(qū)動子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：GDP、第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值、工業(yè)增加值、資本形成總額、人均社會消費品零售額、貨物與服務(wù)凈出口、財政收入、國內(nèi)旅游收入、外商直接投資、城鄉(xiāng)居民人均可支配收入、最終消費支出、固定資本形成總額等。

2. 能源支持子系統(tǒng)涉及的變量。能源支持子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：能源生產(chǎn)總量、能源消費總量、煤炭生產(chǎn)量、煤炭消費量、石油生產(chǎn)量、石油消費量、天然氣生產(chǎn)量、天然氣消費量、單位GDP能耗、單位工業(yè)增加值能耗、能源加工轉(zhuǎn)換效率、儲采比、能源消費彈性系數(shù)、能源生產(chǎn)彈性系數(shù)等。

3. 環(huán)境承載子系統(tǒng)涉及的變量。環(huán)境承載子系統(tǒng)涉及的變量主要包括：二氧化硫（SO2）排放量、二氧化碳（CO2）排放量、廢水排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)煙塵排放量、工業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、工業(yè)固體廢物處置量等。

4.社會發(fā)展子系統(tǒng)涉及的變量。社會發(fā)展子系統(tǒng)技術(shù)模塊涉及的變量主要包括：科學(xué)家和工程師數(shù)、研究與試驗發(fā)展經(jīng)費支出、技術(shù)市場成交額、人才密度指數(shù)、R&D經(jīng)費支出占GDP比重、科技活動經(jīng)費籌集總額等；人口模塊主要包括：人口總量、出生率、死亡率、自然增長率、人口增加數(shù)、人口減少數(shù)、遷出人口、遷入人口、就業(yè)人員、第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員、第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員、第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員等。

5. 政策調(diào)控子系統(tǒng)涉及的變量。政策調(diào)控子系統(tǒng)涉及的變量主要包括一些政策性參數(shù)：環(huán)保投資、科技投資、科技投資比例、環(huán)保投資比例、第一產(chǎn)業(yè)投資比例、第二產(chǎn)業(yè)投資比例、第三產(chǎn)業(yè)投資比例工業(yè)固體廢物綜合利用率、工業(yè)環(huán)境污染治理投資總額、工業(yè)污染治理投資等。

（三）因果反饋回路分析

系統(tǒng)的行為模式與特性主要取決于其內(nèi)部的動態(tài)結(jié)構(gòu)與反饋機制[7]。本文在系統(tǒng)綜合分析的基礎(chǔ)上，確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，結(jié)合整個系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)特點，在確定了各子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)之后，建立的能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)因果反饋回路，如圖2所示。

四、系統(tǒng)仿真與預(yù)測

（一）系統(tǒng)仿真

本文運用系統(tǒng)動力學(xué)方法對能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行仿真和預(yù)測。系統(tǒng)動力學(xué)是處理信息反饋系統(tǒng)的動態(tài)行為的方法論。作為其研究對象的實際系統(tǒng)一般都是高階次、非線性、多重反饋的復(fù)雜系統(tǒng)。它把研究對象劃分為若干子系統(tǒng)，并且建立起各個子系統(tǒng)之間的因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，立足于整體以及整體之間的關(guān)系研究。系統(tǒng)動力學(xué)的研究方法是建立計算機仿真模型——流圖和構(gòu)造方程式，進(jìn)行仿真試驗，由此來驗證模型的有效性，從而為戰(zhàn)略與決策的制定提供依據(jù)。被稱為“政策實驗室”。本文即運用系統(tǒng)動力學(xué)將能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)劃分為五大子系統(tǒng)，分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與行為模式之間的關(guān)系，以采取相應(yīng)的策略調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，起到干預(yù)和控制系統(tǒng)，改善系統(tǒng)行為模式的作用。

本文以河北省為例對能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)SD模型的檢驗，選取了模型回路中重要指標(biāo)，GDP、能源消費量、人口數(shù)量和污染物排放量等進(jìn)行仿真值和實際值的比較，來檢驗?zāi)Ｐ团c河北省能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)實際運行的擬合程度。在仿真過程中，取DT=1年，初始時間為2000年，仿真的完成時間為2009年，共計10年。通過VENSIM PLE軟件編寫仿真程序，模擬河北省能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)運行情況，得到2000—2009年河北省GDP、人口總量、能源消費量、工業(yè)固體廢棄物排放量等指標(biāo)的仿真值、實際值及誤差值如圖3所示。

（二）參數(shù)檢驗與靈敏性分析

根據(jù)前文選定的系統(tǒng)輸出和響應(yīng)指標(biāo)，對所建立的能源—經(jīng)濟—環(huán)境仿真模型進(jìn)行了檢驗，變量仿真值誤差率基本控制在-10%～10%。檢驗結(jié)果顯示模型與河北省能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)運行實際的擬合程度較高，因數(shù)據(jù)選取時間區(qū)間僅為10年，個別變量短期內(nèi)有較大幅度的波動，所以出現(xiàn)個別變量模擬結(jié)果誤差超過10%的情況，這是一種正?，F(xiàn)象，因為能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)本身就存在許多不確定性因素，有時由于國家政策、自然災(zāi)害或其他外部環(huán)境的影響，導(dǎo)致有些變量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)在某一時點上波動較大；在用線性回歸的方法確定變量關(guān)系時，表現(xiàn)在模型中就會出現(xiàn)個別誤差較大的情況?？梢哉f，系統(tǒng)仿真結(jié)果能夠達(dá)到理想狀態(tài)，數(shù)據(jù)結(jié)果有效可信，說明本文所建立的能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)仿真模型成立。

靈敏性分析是指當(dāng)系統(tǒng)中某個影響因素發(fā)生較小變化時，某效果指標(biāo)發(fā)生較大變化，這時我們說該效果指標(biāo)對此因素敏感；反之，當(dāng)系統(tǒng)中影響因素發(fā)生大變化時，其效果指標(biāo)發(fā)生較小變化，這時我們稱某效果指標(biāo)對此因素不敏感。那么，當(dāng)影響因素發(fā)生同樣變化時，效果指標(biāo)變化大的方案就是敏感性強的方案，效果指標(biāo)變化小的方案為敏感性弱的方案。本文能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)模型建立的最終目的就是通過調(diào)試尋找模型中較為靈敏的參數(shù)，從而幫助我們找到政策作用點，為制定最佳政策提供參數(shù)依據(jù)。為測試系統(tǒng)的靈敏度，通過改變模型中計劃生育率、能源消費彈性系數(shù)、GDP增長率等常數(shù)參數(shù)-5%～5%的變化幅度顯示：模型的行為曲線在振幅大小上有所改變，但模型的行為變化趨勢并未出現(xiàn)大的變動，對GDP、能源消費量、人口總量、污染物排放量的靈敏度都在合理的范圍之內(nèi)。其中人口總量對于各指標(biāo)的靈敏度較低，其他因素變化不會對人口數(shù)量產(chǎn)生較大影響。三次產(chǎn)業(yè)能源消費、單位工業(yè)增加值能耗、三次產(chǎn)業(yè)萬元單位增加值對能源消費彈性系數(shù)靈敏度較高。能源消費相對于二氧化碳排放量、人口總量較靈敏，這是由于能源消費量和污染排放量會隨著GDP的變化而發(fā)生較大調(diào)整，環(huán)境污染治理量則與每萬元投資污染治理系數(shù)密切相關(guān)，敏感度值較高。而人口數(shù)量對于各項指標(biāo)的靈敏度均極低，接近于0，人口模型相對具有更高的穩(wěn)定性，因此靈敏度會偏小。

（三）系統(tǒng)分析與預(yù)測

通過參數(shù)檢驗與靈敏性檢驗后，可以運用該模型對河北省能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)的未來運行情況進(jìn)行預(yù)測，從而為政府經(jīng)濟決策提供有效的依據(jù)。根據(jù)河北省能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)模型的仿真，預(yù)測在其他條件不變的情況下，河北省“十二五”及2020年河北省GDP、人口總量、能源消費量及工業(yè)固體廢棄物將會不斷提高，其結(jié)果如圖4所示。

五、情景分析與政策模擬

系統(tǒng)動力學(xué)作為一種仿真結(jié)構(gòu)模型，可以測試各種虛擬假設(shè)條件的變更對系統(tǒng)行為產(chǎn)生的影響，它既能預(yù)測出主要變量的發(fā)展趨勢，還可以為科學(xué)決策提供參考。它能很好地展示在各種不同政策下，模型所代表的真實系統(tǒng)將產(chǎn)生何種行為模式。在能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)中，經(jīng)濟的快速發(fā)展必然會導(dǎo)致對能源需求的增加，高耗能產(chǎn)業(yè)的擴張又會加劇環(huán)境的進(jìn)一步惡化，而政府的政策調(diào)控在一定程度則會對經(jīng)濟、能源、環(huán)境起到一定的積極作用，從而使整個系統(tǒng)良性運行，系統(tǒng)內(nèi)部不斷優(yōu)化和完善，子系統(tǒng)有序平衡發(fā)展，使整個能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

（一）情景分析

能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，很多因素會使整個系統(tǒng)的變化具有不確定性。在能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)分析方面，傳統(tǒng)的趨勢外推的預(yù)測方法只能預(yù)測當(dāng)影響因素按過去的軌跡變化時的需求，無法考察過去發(fā)生過或?qū)硪l(fā)生的情況，預(yù)測結(jié)果往往具有片面性。而情景分析法與一般的趨勢外推的預(yù)測方法的不同在于：它并不是要預(yù)測未來，而是設(shè)想哪些類型的未來是可能的，通過描述在不同的發(fā)展路線下各種“可能的未來”，可以考慮影響能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)動態(tài)變化的各驅(qū)動因素的不確定性。本文設(shè)置四種情景：

1. 基準(zhǔn)情景。此情景是用來作為仿真實驗的對照。該情景是指對系統(tǒng)當(dāng)前的發(fā)展模式不作干涉，系統(tǒng)中的所有模型、參數(shù)都不改變，在計算機上運行仿真實驗并以此來設(shè)計調(diào)控參數(shù)。

2. 高速發(fā)展情景。經(jīng)濟發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上加速增長3%，2009年增速為15%，能源消費彈性系數(shù)增長至8%，原煤占比增加95%。在此情景下討論能源消費量、經(jīng)濟發(fā)展速度對能源消費的變化影響。

3. 緩慢發(fā)展情景。經(jīng)濟發(fā)展速度在基礎(chǔ)情景之上減速3%，2009年降至8%，能源消費彈性系數(shù)降低0.1，降至0.6，原煤占比降至80%。在此情景下討論能源消費量，經(jīng)濟發(fā)展速度對能源消費的變化影響。

4. 可持續(xù)發(fā)展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻兩番，能源生產(chǎn)及消費按照規(guī)劃發(fā)展進(jìn)程發(fā)展。在此情景下將經(jīng)濟增長速度、能源消費彈性系統(tǒng)等指標(biāo)設(shè)定為：GDP增速9%，原煤占比80%，能源消費彈性系數(shù)0.65。

針對以上四種情景，利用系統(tǒng)動力學(xué)模型對河北省GDP、能源消費總量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量等參數(shù)進(jìn)行模擬研究，討論經(jīng)濟發(fā)展速度對能源效率、能源消費量、國內(nèi)生產(chǎn)總值等指標(biāo)的變化影響。經(jīng)過系統(tǒng)在計算機上進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試和運行后，得到在不同方案下的系統(tǒng)運行情況，如圖5所示。

（二）政策模擬

在能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)中，政策是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)組成，而政策的變化通常情況下只改變信息影響與行動的程度。政策發(fā)生變更，這時系統(tǒng)中大多數(shù)狀態(tài)變量的值只發(fā)生微小變化，這時如果對系統(tǒng)中的政策作用點施加影響其結(jié)果并沒有什么改變。也就是說，如果一個系統(tǒng)對大多數(shù)參數(shù)的變化都不敏感，就意味著系統(tǒng)對政策變動不敏感。但是，通常情況下，在任何系統(tǒng)中，我們總能找到少數(shù)參數(shù)或政策作用點，這些參數(shù)的變化對系統(tǒng)的行為會產(chǎn)生很大的影響。一旦作用于這些作用點之一的政策發(fā)生變化，那么其作用將會在系統(tǒng)中進(jìn)行放射性傳播。

本文設(shè)定河北省國內(nèi)生產(chǎn)總值增速在可持續(xù)發(fā)展情景下保持9%的增速，因為自2003年以來，河北省GDP年增長率始終保持在10%～12%，變化幅度不大。因為受到多種因素的影響和限制，河北省GDP增長不會發(fā)生太大變化。從長遠(yuǎn)來看，由于經(jīng)濟慣性在一定時期內(nèi)長期存在，這個速率仍將會保持相當(dāng)長的一段時間，這是符合經(jīng)濟系統(tǒng)實際運行情況的。在四種情景設(shè)定下，可以看出：污染物在環(huán)境中的積累量以指數(shù)形式增長而非線性增長，這說明每年環(huán)境污染治理量的增速小于排放量的增速?，F(xiàn)實中，由于生產(chǎn)不斷擴大、治理不完善、政策存在漏洞等原因，雖然政府對環(huán)境污染治理投入越來越多的資金，但治理結(jié)果卻不盡如人意，污染排放量始終大于污染治理量?？梢哉f，我們每年正在將越來越多的污染物投放到自然中。如果環(huán)境污染積累量不斷增長，能源的開發(fā)不顧資源的承載力，這種發(fā)展是不科學(xué)、不協(xié)調(diào)的。

六、能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展對策建議

隨著河北省經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，能源需求增長也在急劇加大，能源的瓶頸制約矛盾越來越突出，能源長期穩(wěn)定地供給成為敏感問題和政府制定能源政策的基點。但能源特別是不可再生能源對人類來說是稀缺的、有限的，因此在一定程度上影響著人類的經(jīng)濟發(fā)展方式。長期以來，河北省粗放型的經(jīng)濟發(fā)展方式使得對能源利用不合理，造成大量二氧化碳、二氧化硫、工業(yè)煙塵、粉塵的排放，全省范圍內(nèi)的資源開發(fā)和污染物排放已經(jīng)超過了環(huán)境的承載能力。因此，制定科學(xué)合理的能源—經(jīng)濟—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，使有限的能源發(fā)揮最大的效應(yīng)，為全面建設(shè)小康社會提供支持和保障。

1. 優(yōu)化經(jīng)濟驅(qū)動子系統(tǒng)。應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式；改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保，同時加速整合高耗能產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建淘汰落后產(chǎn)能的長效機制。

2. 深化能源支持子系統(tǒng)。降低煤炭消費量，增加清潔能源消費，同時優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)利用生物質(zhì)能和太陽能。

3. 改善環(huán)境承載子系統(tǒng)。應(yīng)不斷強化社會公眾的環(huán)保意識，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，全面加強資源節(jié)約和環(huán)境保護，同時拓寬融資渠道，加大環(huán)保資金的投入。

4. 改進(jìn)社會發(fā)展子系統(tǒng)。提升科學(xué)技術(shù)水平，加快發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)；加大科技開發(fā)，進(jìn)一步改善能源消費的品種構(gòu)成。

5. 強化政策調(diào)控子系統(tǒng)。強化能源、環(huán)境的規(guī)劃約束和管理機制，建立資源使用權(quán)的交易機制和排污權(quán)交易制度，提高環(huán)境治理投資效果。

總之，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)低碳背景下能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)的重要保證，也是河北省能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，提高能源生產(chǎn)利用效率則是實現(xiàn)節(jié)能降耗的直接途徑。因此，應(yīng)進(jìn)一步加強政策激勵和制約兩方面的調(diào)控作用，為實現(xiàn)能源—經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展創(chuàng)造良好的制度環(huán)境。

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篇4

關(guān)鍵詞 能源生態(tài)足跡；能源消耗彈性系數(shù)；環(huán)保投資彈性系數(shù)；灰色關(guān)聯(lián)度

中圖分類號 X24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104（2012）11-0157-08 doi：103969/jissn1002-2104201211024

人與生態(tài)系統(tǒng)是共軛關(guān)系，人類活動必須在生態(tài)系統(tǒng)可承受范圍內(nèi)，同時，人的行為作用于生態(tài)系統(tǒng)，時刻影響其閾值變化。不受外力和人為干擾情況下，生態(tài)系統(tǒng)因自校穩(wěn)態(tài)機制而無需外界控制，承載力一定。當(dāng)受到干擾超過穩(wěn)態(tài)閾值后，生態(tài)系統(tǒng)走向另一種穩(wěn)態(tài)，承載力也隨之變化。人類常常忽視約束自身行為對生態(tài)閾值的巨大作用，攻克一項艱難的技術(shù)瓶頸（2007年中國財政支出235億主要用于支持企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造項目）的效果，完全可以通過減少人的一次浪費行為而獲得；同樣，如果人類一直放任粗放的生產(chǎn)和生活方式，再多的新能源和新技術(shù)也無法挽救地球一天天“消失”。2011年結(jié)束的南非德班氣候大會，不僅討論了全球氣候變暖是否陷入失序的困境，更釋放出環(huán)境保護已經(jīng)從地區(qū)結(jié)構(gòu)調(diào)整向全球政治博弈深化的明顯信號，標(biāo)志著對于生態(tài)保護和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的研究不得不從防止和緩解人類活動對環(huán)境的影響轉(zhuǎn)向研究如何適應(yīng)全球環(huán)境變化的重大轉(zhuǎn)折。約束人類行為是主動適應(yīng)全球環(huán)境變化，促使生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)或發(fā)展到高級狀態(tài)的有效途徑，為實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)安全提供了長效機制。

生態(tài)閾值的測度和評價是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點，也是生態(tài)學(xué)的關(guān)鍵科學(xué)問題。目前常用的能值分析法、生命周期分析法（SETAC）、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能法和自然資源評價法、生態(tài)足跡（ecological footprint， EF）評價法、環(huán)境容載力、環(huán)境可持續(xù)性指標(biāo)（ESI）等評價方法分別從能流、信息流、物流、資金流以及時間、空間尺度上研究和分析人類活動影響下的生態(tài)過程。測度方法的重點和標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，結(jié)果較難比較和轉(zhuǎn)換，尚無法確切得出生態(tài)系統(tǒng)閾值的具體數(shù)量，但相關(guān)研究均表明，全球生態(tài)系統(tǒng)壓力巨大，生態(tài)安全受到嚴(yán)重威脅[1]。生態(tài)足跡指標(biāo)作為一種衡量自然資本可持續(xù)利用的生物物理定量評價工具，將人類對各種資源和能源的消費折算為6類主要的生物生產(chǎn)性土地（指具有生態(tài)生產(chǎn)能力的土地或水體）：化石能源地（fossil energy land）、可耕地（arable land）、林地（forest）、草場（pasture）、建筑用地（builtup areas）和海洋（sea），研究維持個人、地區(qū)、國家和全球的生存或吸納人類排放廢物的具有生物生產(chǎn)力的地域面積（biologically productive areas）[2]，揭示了人類持續(xù)生存的生態(tài)閾值。已有研究表明，我國人口密集區(qū)均存在明顯的生態(tài)赤字[3-4]。該方法在水資源、大氣成分穩(wěn)定性以及生態(tài)系統(tǒng)美學(xué)服務(wù)功能等方面的核算存在不足。

自然資源的價值水平與減少人類影響的方法存在顯著的相關(guān)關(guān)系，限制某些人類活動可以提高自然資源的安全性。全球變化人類行為計劃（IHDP）從社會科學(xué)角度研究全球變化的人類原因，提出全球變化的根源在于人為，高度關(guān)注全球化引起的社會安全問題[5]。人的行為方式及構(gòu)成的行為關(guān)系受利益驅(qū)動，表現(xiàn)為對需求的滿足，生態(tài)問題則表現(xiàn)為社會利益結(jié)構(gòu)所決定的均衡、沖突和再均衡的過程。博弈理論常用來分析各利益群體的自然觀、環(huán)境倫理觀及人類價值觀，研究公共資源與環(huán)境公平性、主體利益關(guān)系及各主體行為對環(huán)境的影響等問題。管理人類活動是提高社會—生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的有效策略，調(diào)整人類活動要比調(diào)節(jié)影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的自然因素更加實際[6]。通過合理安排和有序組織人類活動，能夠使生存環(huán)境的總體和盡可能多的局部在人類可以預(yù)見的時間尺度上不發(fā)生顯著退化，甚至持續(xù)好轉(zhuǎn)，同時又能夠滿足當(dāng)時社會經(jīng)濟發(fā)展對自然資源需求，是人類適應(yīng)全球變化的重要途徑[7]。通過環(huán)境經(jīng)濟投入產(chǎn)出表，可以反映經(jīng)濟活動對環(huán)境所造成的負(fù)面影響以及社會為消除這些影響而進(jìn)行的各種活動[8]。

經(jīng)濟社會發(fā)展的行為者是人，承受者雖直接表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)，但其最終承受者還是人本身。將人為作用下的生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性問題凝練為生態(tài)閾值的人類行為影響和約束問題，厘清生態(tài)子系統(tǒng)和人類行為子系統(tǒng)的相互作用關(guān)系，試圖回答兩個基本問題：①生態(tài)閾值與人類行為之間的相互影響關(guān)系確實存在嗎？②生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力的提高，究竟是減少消極行為（例如，能源消耗的節(jié)約）的直接結(jié)果，還是人類增加積極行為（例如，環(huán)境保護投入的增加）的間接反應(yīng)？

1 研究指標(biāo)設(shè)計及其遴選依據(jù)

人是可持續(xù)發(fā)展過程中最直觀、復(fù)雜和能動的關(guān)鍵要素，也是最難衡量和控制的環(huán)節(jié)，人類行為對生態(tài)環(huán)境的影響復(fù)雜而深遠(yuǎn)。由于我國尚未形成完善的環(huán)境投入產(chǎn)出核算體系，人類對生態(tài)環(huán)境的正、負(fù)行為及其影響難以簡單界定。例如，為了保護環(huán)境而進(jìn)行的國家或地區(qū)政府財政投資可以計算，而用于宣傳環(huán)保的社會投入和個人支出很難統(tǒng)計；環(huán)境污染所產(chǎn)生的經(jīng)濟損失和治理成本可以計算，而浪費等個體行為加總成為社會行為后的影響鮮有研究。因此，在本研究中，僅選取“環(huán)境保護”代表人類對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響的正行為，選取“能源消耗”代表人類對生態(tài)系統(tǒng)施加干預(yù)的負(fù)行為，對應(yīng)地，以人均能源足跡代表生態(tài)系統(tǒng)的閾值變化，研究人類行為對生態(tài)系統(tǒng)的作用方式和影響程度。

11 能源消耗彈性系數(shù)（Elasticity Coefficient of Energy Consumption，ECEC）

能源是一個國家經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，能源消費是經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長的重要推動力。工業(yè)化時代以來，人類活動對化石能源的大量需求所引致的溫室氣體排放增加已成為導(dǎo)致全球氣候變暖的主要原因[9]。工業(yè)化和城市化的發(fā)展需要耗費大量的能源，特別是化石能源的大量消耗將直接導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重污染[10]。中國正處于高速工業(yè)化和城市化的進(jìn)程當(dāng)中，因能源消費而產(chǎn)生的污染排放中工業(yè)部門占80%以上[11]，且高耗能產(chǎn)業(yè)消耗資源（水電、煤、石油、天然氣等自然資源以及物耗等）的速度最快，對能源的需求量較大，污染排放占據(jù)了工業(yè)部門排放的90%以上[12]。因此，以“能源消耗”作為代表人類對生態(tài)系統(tǒng)施加的各種負(fù)行為的系統(tǒng)集成指標(biāo)，是有科學(xué)依據(jù)的。

能源消耗的總量反映一個社會經(jīng)濟組織發(fā)展中對自然資源的使用數(shù)量。相比于總量指標(biāo)，以能源使用效率來衡量經(jīng)濟增長和能源消費之間的關(guān)系，更加具有現(xiàn)實意義。經(jīng)濟增長與能源消費之間存在以下4種關(guān)系：①從經(jīng)濟增長到能源消費的單向因果關(guān)系，即非能源依賴型經(jīng)濟，經(jīng)濟增長會帶來能源消費的增加，但能源消費的增加不會帶來經(jīng)濟增長。對于這種經(jīng)濟類型，節(jié)能政策的實施對經(jīng)濟增長的負(fù)面影響可能就很小[13]；②從能源消費到經(jīng)濟增長的單向因果關(guān)系，即能源依賴型經(jīng)濟，依靠能源消費增加拉動經(jīng)濟的增長。節(jié)能政策所導(dǎo)致的能源消費的降低可能會顯著影響經(jīng)濟增長[14]；③經(jīng)濟增長與能源消費之間不存在因果關(guān)系，沒有必然的聯(lián)系；④能源消費與經(jīng)濟增長之間存在雙向因果關(guān)系，即經(jīng)濟增長與能源消費互相依賴型的。能源消耗彈性系數(shù)反映能源消費增長速度與國民經(jīng)濟增長速度之間比例關(guān)系的指標(biāo)，等于能源消費量年平均增長速度與國民經(jīng)濟年增長速度之比。選擇能源消費彈性系數(shù)作為人類負(fù)行為的代表指標(biāo)，說明由于人類經(jīng)濟社會發(fā)展過程中生產(chǎn)生活的能源消耗給生態(tài)系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響程度。

12 環(huán)保投資彈性系數(shù)（Elasticity Coefficient of Environmental Investment，ECEI）

2008年，中國統(tǒng)計的名義環(huán)境保護投資已經(jīng)達(dá)到4 490 億元，占當(dāng)年GDP 的149%。但是，多年來環(huán)保統(tǒng)計中存在的一些基礎(chǔ)性問題尚未解決，突出表現(xiàn)在環(huán)保投資的內(nèi)涵界定不清。一般來說，中國的環(huán)保投資主要包括工業(yè)和區(qū)域污染防治、環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施（如城市污水處理廠）建設(shè)以及環(huán)境保護機構(gòu)能力建設(shè)等內(nèi)容，通常不包括生態(tài)建設(shè)的投資[15]。因此，中國的環(huán)保投資通常也稱為環(huán)境污染治理投資，是指在工業(yè)污染源治理和城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資中，用于形成固定資產(chǎn)的資金，包括工業(yè)新老污染源治理工程投資、建設(shè)項目“三同時”環(huán)保投資和城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所投資的資金。

根據(jù)我國統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)口徑，從1996年開始引入統(tǒng)計“環(huán)保投資”總量指標(biāo)。同樣，為了更加客觀地反映環(huán)保投資在經(jīng)濟社會發(fā)展中的作用和效率，參考能源消費彈性系數(shù)來構(gòu)造環(huán)保投資彈性系數(shù)。環(huán)保投資彈性系數(shù)反映環(huán)保投資增長速度與國民經(jīng)濟增長速度之間比例關(guān)系的指標(biāo)，等于環(huán)保投資年平均增長速度與國民經(jīng)濟年增長速度之比。選取環(huán)保投資彈性系數(shù)代表人類對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響的正行為，說明由于人類經(jīng)濟社會發(fā)展過程中通過環(huán)境保護和污染治理等積極行為，給生態(tài)系統(tǒng)帶來的正面影響程度。

13 人均能源足跡（Percapita Energy Ecological Footprint，Percapita EEF）

自然資本管理是可持續(xù)發(fā)展的核心，有效的管理依賴于對自然資本的準(zhǔn)確度量。研究表明，能源足跡在生態(tài)足跡中占很大比重[16-17]，是影響生態(tài)足跡大小的最主要因素。如美國與德國都是發(fā)達(dá)國家，1999年美國人均生態(tài)足跡（97全球公頃，ghm2）是德國（47 ghm2）的206倍，主要是因為生活方式和能源消費不同的結(jié)果[18]。WWF等最新的《2006地球生命力報告》指出，人類的能源足跡增長最快，2003年超過1961年的10倍，幾乎占到6類總生態(tài)足跡的一半（48%）[19]。由于社會、經(jīng)濟、科技、生產(chǎn)、日常生活等眾多因素的變化影響著人們的能源消費、決定著能源足跡的大小，揭示能源足跡的變化規(guī)律和影響因子，找出影響能源足跡增長的主要因子，為人類降低能源足跡、減少環(huán)境影響（生態(tài)足跡）提供可行的途徑和方法很有必要。

以人均能源足跡為目標(biāo)序列，代表生態(tài)系統(tǒng)閾值的變化趨勢，以能源消費彈性系數(shù)和環(huán)保投資彈性系數(shù)作為參考序列，通過關(guān)聯(lián)分析研究生態(tài)子系統(tǒng)和人類行為子系統(tǒng)發(fā)展趨勢的相似或相異程度，研究人類行為對生態(tài)閾值的影響程度以及約束人類行為的效率。

2 上海市Percapita EEF、ECEC、ECEI計算

上海作為高度城市化和工業(yè)化的區(qū)域，屬于典型的人工自然生態(tài)系統(tǒng)，人類各種生產(chǎn)生活行為對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響最為顯著。

21 Percapita EEF的兩種算法

采用碳匯法[20-21]計算上海市1978-2010年的人均能源足跡，即每消費單位化石能源所釋放的二氧化碳所需要的林地吸收面積（水電不釋放二氧化碳，其生態(tài)足跡計算是以建設(shè)水電站等設(shè)施所淹沒的土地面積計算）。由于森林對溫室氣體吸收能力是以熱量為表征的，需要先將化石能源消費量按其燃燒效率轉(zhuǎn)化為熱量[22]。在計算不同能源消費項目的生態(tài)足跡時，采用Wackernagel[23]等所確定的煤、石油、天然氣和水電的全球平均土地產(chǎn)出率：55 GJ/hm2、71 GJ/hm2、93 GJ/hm2、1 000 GJ/hm2，將能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石能源地面積。按照能源消耗統(tǒng)計口徑的不同，采用以下兩種方法計算并分析上海市的人均能源足跡。

算法一：

根據(jù)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，選取工業(yè)能源終端消費量的數(shù)據(jù)，將所有能源轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行能源足跡測算。折算系數(shù)及轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)如下：1 t原煤=0714 3 t標(biāo)準(zhǔn)煤，1 t原油=1428 6 t標(biāo)準(zhǔn)煤，1 m3油天然氣=133 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，1 kWh電力=0229 kg標(biāo)準(zhǔn)煤。測算的結(jié)果見圖1。

根據(jù)上海市能源消費種類的不同，按照電力、燃料油、焦炭和原煤四種主要能源分類，根據(jù)不同能源的全球平均土地產(chǎn)出率系數(shù)，計算1978-2010年的上海市分賬戶能源足跡并加總，作為上海市的人均能源足跡。測算的結(jié)果見圖2。

上海市人均能源足跡的變化趨勢可以歸納為：①人均

能源消費足跡存在階段性特征。20世紀(jì)80年代至90年代初逐步增加，90年代中后期平穩(wěn)下降，近5年有所上升。②人均能源足跡的構(gòu)成發(fā)生了變化，由原煤足跡為主，逐漸向以焦炭為主、燃料油減少、電力增加的能源足跡結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。③電力的全球平均土地產(chǎn)出率系數(shù)比原煤高，此類能源消耗所占比例越多，人均能源足跡的數(shù)值越小。研究期內(nèi)，上海市四種主要能源消耗中，只有電力消耗量保持持續(xù)上升，隨著能源消耗結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，電力足跡將會繼續(xù)增加。

22 能源消耗彈性系數(shù)（ECEC）的計算

能源消費彈性系數(shù)代表人類對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生消極作用的負(fù)行為，說明人類經(jīng)濟社會發(fā)展過程中由于生產(chǎn)生活的能源消耗，給生態(tài)系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響程度。根據(jù)上海市統(tǒng)計年鑒，以1978-2010為研究期間，計算能源消耗彈性系數(shù)（見圖3）。

研究期間，上海市能源消耗彈性系數(shù)呈現(xiàn)周期波動趨勢，表現(xiàn)出明顯的階段性特征：①改革開放之初，能源消耗彈性系數(shù)小于1，能源消耗的增長速度慢于經(jīng)濟增長速度；②20世紀(jì)80年代中后期至90年代初期，能源消耗彈性系數(shù)多次大于1，我國經(jīng)濟增長對能源消耗的依賴最為顯著。特別是1986年，能源消耗系數(shù)為205，說明GDP增加1個百分點，需要增加2個百分點的能源消耗；③90年代中后期，伴隨著經(jīng)濟的快速增長（平均增速1257%），能源消耗的增長速度持續(xù)下降（平均增速443%），能源消耗彈性系數(shù)平穩(wěn)下降；④2000年以后，由于經(jīng)濟增長速度逐步放緩，能源消耗彈性系數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢。

23 環(huán)保投資彈性系數(shù)（ECEI）的計算

環(huán)保投資彈性系數(shù)代表人類對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極作用的正行為，說明人類經(jīng)濟社會發(fā)展過程中由于環(huán)境保護和污染治理，給生態(tài)系統(tǒng)帶來的正面影響程度。由于我國對環(huán)保投資在統(tǒng)計口徑上的數(shù)據(jù)收集較晚，選取1996-2010年作為研究期間，計算環(huán)保投資彈性系數(shù)（見圖4）。

研究期間，上海市大部分年份的環(huán)保投資彈性系數(shù)大于1，相比于經(jīng)濟增長的速度，環(huán)保投資的增長速度更快。但是，環(huán)保投資彈性系數(shù)的數(shù)值越來越小，從1996年的367，即GDP增長1個百分點，環(huán)保投資增加367個百分點，到2010年的103，可以看出，上海市用于環(huán)境保護的資金投入的實際增長速率是下降的。這與上海市逐漸調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有著密不可分的關(guān)系，通過產(chǎn)業(yè)升級將資源消耗和環(huán)境破壞的落后產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移或淘汰，是造成主要用作污染治理費用的環(huán)保投資增長速度放緩的可能原因之一；但對比同時期能源消耗彈性系數(shù)的增加趨勢，不能排除城市在經(jīng)濟發(fā)展中過早享用環(huán)境改善的紅利，忽視或減少對環(huán)境保護的持續(xù)投資，采用加大能源的消耗拉動經(jīng)濟的快速增長的可能性，迫切需要引起高度的重視。

3 上海市Percapita EEF、ECEC和ECEI的灰色系統(tǒng)分析

31 灰色關(guān)聯(lián)度

灰色系統(tǒng)分析用灰色關(guān)聯(lián)度來描述系統(tǒng)要素間關(guān)系的強弱、大小和次序，從而分清主導(dǎo)要素和潛在要素，分清優(yōu)勢和劣勢，為分析評價系統(tǒng)發(fā)展提供相關(guān)的信息?；疑P(guān)聯(lián)度反映兩個系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)各要素間變化的方向和速度的關(guān)聯(lián)程度。如果樣本數(shù)據(jù)反映出兩要素變化的發(fā)展態(tài)勢基本一致，則關(guān)聯(lián)度大，表明該要素是系統(tǒng)發(fā)展的主要影響因子；關(guān)聯(lián)度小，說明系統(tǒng)發(fā)展不受或少受此要素影響[24-25]。

根據(jù)前文分析，以人均能源足跡代表生態(tài)系統(tǒng)的閾值變化，研究人類行為對生態(tài)系統(tǒng)的作用方式和影響程度，組成一個母要素Y0（t）（參考數(shù)列）。

Y0（t）的樣本值：Y0（t）={ y0（1），y0（2），…，y0（t）}，t=1，2，…，n （n為時間序列個數(shù)）

以“環(huán)保投資彈性系數(shù)”代表人類對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響的正行為，以“能源消費彈性系數(shù)”代表人類對生態(tài)系統(tǒng)施加干預(yù)的負(fù)行為，組成兩個子要素Yi（t）（比較數(shù)列）。

Y1（t）的樣本值：Y1（t）={y1（1），y1（2），…，y1（t）}，Y2（t）的樣本值Y2（t）={y2（1），y2（2），…，y2（t）}。

能源消費彈性系數(shù)與人均生態(tài)足跡是正向變動的，能源消費彈性系數(shù)越大，對能源的使用數(shù)量和速度越高，對生態(tài)系統(tǒng)的占用也越大，即人均能源生態(tài)足跡越大。需要注意的是，環(huán)境保護作為人類干預(yù)生態(tài)系統(tǒng)的積極影響，隨其數(shù)量的增加，通常會給生態(tài)系統(tǒng)帶來正面的作用。也就是說，環(huán)保投資的越多，生態(tài)系統(tǒng)的承載能力趨向改善，人類能源消耗占用的生態(tài)足跡相應(yīng)地減少，即環(huán)保投資彈性系數(shù)與人均能源足跡之間是反向變化趨勢。故在灰色關(guān)聯(lián)度計算中，需要對環(huán)保投資彈性系數(shù)取倒數(shù)進(jìn)行研究，才能科學(xué)地考察數(shù)據(jù)之間的相關(guān)關(guān)系和經(jīng)濟社會發(fā)展中的實際意義。

將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，以減少隨機要素的干擾。設(shè)X0（t），Xi（t）分別為經(jīng)過無量綱均值化處理的母要素和子要素的樣本值，表示為：

X0（t）={x0（1），x0（2），…，x0（t）}，Xi（t）= {xi（1），xi（2），…，xi（t）}；t=1，2，…，n， i=1，2。

X0（t）與Xi（t）在第t點的關(guān)聯(lián)系數(shù)可以由公式（1）計算。

ξ0i（t）=minimint|x0（t）-xi（t）|+ρmaximaxt|x0（t）-xi（t）|

|x0（t）-xi（t）|+ρmaximaxt|x0（t）-xi（t）|

（1）

式中|x0（t）-xi（t）|=Δi（t）成為第t點X0（t）與Xi（t）；mint|x0（t）-xi（t）|為第1級最小差；

minimint|x0（t）-xi（t）|為第2級最小差；maximaxt|x0（t）-xi（t）|為兩級最大差；ρ∈（0，1），為分辯系數(shù)，通常取ρ=0.5。

用公式（2）計算灰色關(guān)聯(lián)度。

γ0i=1n∑ni=1ξ0i（t）（2）

32 人均能源足跡X0（t）與能源消耗彈性系數(shù)X1（t）的灰色關(guān)聯(lián)分析

1978-2010年期間，將所有能源消費折算為標(biāo)準(zhǔn)煤后得到的單一帳戶人均能源足跡與能源消耗彈性系數(shù)之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為0710 3，兩個因素的變化方向相同，趨勢基本一致，有密切的相關(guān)關(guān)系。事實上，能源消耗彈性系數(shù)體現(xiàn)著能源消耗的速度領(lǐng)先或落后于經(jīng)濟增長的速度，是相對指標(biāo)，能源消耗彈性系數(shù)越大，經(jīng)濟增長對能源的依賴程度越高，勢必會導(dǎo)致人均能源足跡的生態(tài)占用越大。

按照原煤、焦炭、燃料油和電力等4類上海市工業(yè)企業(yè)主要消耗的能源種類，建立人均能源足跡帳戶，構(gòu)成上海市的人均能源足跡與能源消費彈性系數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)矩陣（見表1）。

1978-2010年期間，上海市人均能源足跡與能源消費彈性系數(shù)之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為0603 9。由于燃料油和電力的全球平均土地產(chǎn)出率系數(shù)比原煤高，在分帳戶人均能源足跡的計算和匯總過程中，這兩類能源消耗所占比例越多，相比單一帳戶，人均能源足跡的數(shù)值越小，對應(yīng)地，與能源消耗彈性系數(shù)的關(guān)聯(lián)度也會偏小。根據(jù)表1，對上海市人均能源足跡影響最大的是原煤足跡（0904 5），其次為焦炭（0892 0），電力最?。?654 8）。研究期內(nèi)，上海市能源消費結(jié)構(gòu)以原煤消耗為主，而原煤的全球平均土地產(chǎn)出率最低，為55 GJ/hm2，以原煤消費為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致人類經(jīng)濟社會發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)的資源占用較大。與能源消費彈性系數(shù)的關(guān)聯(lián)度最為密切的能源足跡為電力足跡（0739 0），是與能源消費彈性系數(shù)變化趨勢最相似的，對其影響最顯著的能源消費類型，說明電力消費是拉動上海市能源消費增長的最主要因素和推進(jìn)經(jīng)濟增長的最依賴能源。

33 人均能源足跡X0（t）與環(huán)保投資彈性系數(shù)X2（t）的灰色關(guān)聯(lián)分析

1996-2010年期間，將所有能源消費折算為標(biāo)準(zhǔn)煤后算得到的單一帳戶人均能源足跡與環(huán)保投資彈性系數(shù)之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為0667 1。由于對環(huán)保投資彈性系數(shù)采用取倒數(shù)計算灰色關(guān)聯(lián)度，結(jié)果說明環(huán)保投資彈性系數(shù)與人均能源足跡兩個因素的變化方向相反，即環(huán)保投資彈性系數(shù)越大，人均能源足跡的生態(tài)占用越小，加快環(huán)保投資對能源消耗的減少起了一定的作用（見表2）。

1996-2010年期間，分帳戶的人均能源足跡與環(huán)保投資彈性系數(shù)之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為0638 7。將表2和表1對比分析發(fā)現(xiàn)，上海市的人均能源足跡構(gòu)成發(fā)生了一定的變化，對其影響最大的是焦炭足跡（0948 8），其次為原煤足跡（0931 3），電力足跡最?。?702 7）。人均能源足跡與各能源足跡的關(guān)聯(lián)度均大于1978-2010年時間尺度下的數(shù)值，說明人均能源足跡與各能源足跡的變化趨勢更加一致，相互關(guān)聯(lián)更加密切。焦炭取代原煤成為與人均能源足跡變化趨勢一致性最顯著的能源種類，隨著能源消耗結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，電力足跡將會進(jìn)一步增加。與環(huán)保投資彈性系數(shù)變化趨勢最相似、關(guān)聯(lián)最密切的能源消費類型是電力足跡（0685 3），由于對環(huán)保投資彈性系數(shù)取倒數(shù)計算灰色關(guān)聯(lián)度，說明環(huán)保投資增長越快，電力消耗的生態(tài)占用越小，電力是上海市環(huán)境保護和污染治理投入產(chǎn)出效率最高的能源種類。

34 X0（t）與X1（t）、X2（t）的灰色關(guān)聯(lián)分析

以人均能源足跡X0（t）作為參考數(shù)列，以能源消費彈性系數(shù)X1（t）和環(huán)保投資彈性系數(shù)X2（t）組成比較數(shù)列，通過灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，可以反映生態(tài)系統(tǒng)和人類行為系統(tǒng)內(nèi)各要素間變化的趨勢，從而找到影響生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的主要因素（見表3）。

根據(jù)表3，人均能源足跡與能源消耗彈性系數(shù)的關(guān)聯(lián)度均大于其與環(huán)保投資彈性系數(shù)的關(guān)聯(lián)度，這說明，與生態(tài)系統(tǒng)的變化趨勢更為一致的行為系統(tǒng)因素是能源消耗。能源消耗比環(huán)境保護對生態(tài)閾值和承載能力的影響更為顯著，是影響生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。

目前，中國的環(huán)保投資主要用于環(huán)境污染治理，屬于典型的“終端治理”模式和“事后控制”策略，由于環(huán)保投資作用于生態(tài)系統(tǒng)的路徑長、層次多、時間滯后和傳導(dǎo)損耗等原因，雖然會對生態(tài)環(huán)境的改善產(chǎn)生積極的作用，但直接影響有限。

4 結(jié)論與討論

通過選取“環(huán)境保護”代表人類對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積極影響的正行為，“能源消耗”代表人類對生態(tài)系統(tǒng)施加干預(yù)的負(fù)行為，人均能源足跡代表生態(tài)系統(tǒng)的閾值變化，研究生態(tài)系統(tǒng)和人類行為系統(tǒng)的相互作用關(guān)系和影響程度，可以得出以下結(jié)論：

（1）生態(tài)閾值和人類行為之間的相互影響關(guān)系是確實存在的。生態(tài)系統(tǒng)的承載能力受到人類各種行為的影響。雖然生態(tài)承載力在一定時間內(nèi)處于相對穩(wěn)態(tài)，但通過灰色關(guān)聯(lián)度的分析表明，無論是人類對生態(tài)系統(tǒng)的污染、破壞和消耗，還是對于環(huán)境的保護、治理和恢復(fù)，都會引起生態(tài)系統(tǒng)承載力的動態(tài)變化。

（2）人類生產(chǎn)生活中的資源消耗對生態(tài)系統(tǒng)的作用是直接而顯著的，生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展能力的提高，受到人類積極行為（環(huán)境保護）增加的影響較弱，直接減少人類的消極行為（能源消耗）是約束人類行為有效率的方式。保護環(huán)境和恢復(fù)生態(tài)健康有效的方式是從根本上減少資源的消耗數(shù)量和消費速度，從這個意義上，“節(jié)能”的效果大于“減排”。

（3）進(jìn)入21世紀(jì)以來，上海市的能源消費總體呈現(xiàn)加速趨勢，環(huán)境保護資金投入的實際增長卻放緩，而人均能源消費足跡有所增加。城市發(fā)展過程中，特別是在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級期間，經(jīng)濟快速增長需要新的動力源，可能導(dǎo)致對環(huán)境保護的持續(xù)投資減少，對能源消耗依賴性增強的粗放式發(fā)展模式很可能卷土重來，削弱甚至威脅生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力。

（4）上海市人均能源足跡的各種能源種類中，電力足跡與能源消費彈性系數(shù)和環(huán)保投資彈性系數(shù)的變化趨勢最相似，關(guān)聯(lián)度最高，相互影響最顯著。電力既是上海市能源消費增長的最主要因素，也是環(huán)境保護的資金投入產(chǎn)出效率最高的能源。目前，上海市人均能源足跡構(gòu)成中電力足跡所占的比重最小，增加電力消耗以代替原煤等初級能源是上海市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境保護的方向。

（5）人類行為對生態(tài)環(huán)境的影響復(fù)雜而深遠(yuǎn)，正、負(fù)行為的內(nèi)容、判斷標(biāo)準(zhǔn)及其影響范圍難以簡單界定。有些負(fù)行為的影響是顯性的，可以即時發(fā)現(xiàn)并約束；更多的影響則是隱性的，需要經(jīng)過較長的時間，經(jīng)過復(fù)雜的路徑作用到生態(tài)系統(tǒng)中。而環(huán)境保護的資金投入、技術(shù)創(chuàng)新和政策導(dǎo)向等積極行為對生態(tài)系統(tǒng)的影響效率，也缺乏有效的評估機制。同時，國家和各級政府的環(huán)保支出便于統(tǒng)計，而公共組織、企業(yè)和個人的行為對生態(tài)系統(tǒng)的影響缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計調(diào)查，使得一些環(huán)保公共政策的實施效果缺少科學(xué)的預(yù)測。構(gòu)建完善的國家、地區(qū)、部門和企業(yè)環(huán)境投入產(chǎn)出核算體系，為約束人類行為、制定生態(tài)管理公共政策提供科學(xué)的、量化的方法和依據(jù)。

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Grey System Analysis of Energy Consumption， Environmental Protection and Ecological Footprint

LIU Huimin

（School of Economics and Management，Tongji University，Shanghai 200092，China）

Abstract

篇5

關(guān)鍵詞：能源消費；經(jīng)濟增長；灰色關(guān)聯(lián)分析

一、引言

能源是推動經(jīng)濟增長很重要一個因素，同時能源緊缺等問題對經(jīng)濟增長起著制約作用。中國粗放式經(jīng)濟增長方式使得經(jīng)濟增長依靠大量的能源消耗，導(dǎo)致能源供求問題突出、能源安全問題日漸被人們所重視，截止到2012年中國石油對外依存度達(dá)到了57%。新疆目前處在經(jīng)濟高速增長的階段，新疆2010年GDP是5437.47億元，比上年增長了10.6%，而新疆能源消費量也逐年上升，2010年能源消費總量達(dá)到8290.2萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2009年增長10.16%。新疆經(jīng)濟的高速增長，使得能源消費需求大幅上升、能源供應(yīng)日趨緊張。因此，研究新疆能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系對于新疆乃至全國都有其現(xiàn)實的經(jīng)濟意義。

近年來國內(nèi)對能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系研究的較多，李曉燕（2010）以中國1997～2007年的GDP及能源消費數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對中國能源消費總量與經(jīng)濟增長的關(guān)系進(jìn)行實證分析并分產(chǎn)業(yè)研究了各產(chǎn)業(yè)與能源消費間的關(guān)系，就相關(guān)問題提出相應(yīng)對策。[1]汪東等（2010）以2001～2008年天津市GDP、能源消費數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了天津市經(jīng)濟增長與能源消費之間的關(guān)系。[2]劉朝明、曾勝、劉博（2006）利用C-D生產(chǎn)函數(shù)建立經(jīng)濟模型分析了經(jīng)濟增長與能源消費之間的關(guān)系，并提出了能源消費增長要與經(jīng)濟增長保持合理的比例。[3]劉愛芹（2008）以山東1998～2006年的能源消費、工業(yè)GDP序列數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了能源消費與工業(yè)經(jīng)濟增長之間的關(guān)系。[4]目前，國內(nèi)全面研究能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的較少，本文利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，從能源消費總量、能源利用效率、三次產(chǎn)業(yè)能源消費量、能源消費種類幾個方面全面分析了新疆能源消費與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，并進(jìn)一步提出相應(yīng)的對策建議。

二、新疆能源消費與經(jīng)濟增長的灰色關(guān)聯(lián)分析

（一）能源消費總量、能源利用率與經(jīng)濟增長的灰色關(guān)聯(lián)分析

三、對策建議

（1）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，提高能源利用效率。新疆自西部大開發(fā)以來經(jīng)濟增長迅速，但長期以來粗放式的經(jīng)濟增長方式必將制約新疆經(jīng)濟健康發(fā)展，同時也會給環(huán)境帶來巨大污染。因此，新疆要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，走集約化發(fā)展道路，提高能源利用效率，強化能源利用效率對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟。

（2）調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，提高天然氣、風(fēng)能在能源消費中的比重。天然氣污染小，發(fā)熱值高，新疆作為西氣東輸?shù)奶烊粴廨敵龅兀瑧?yīng)大力發(fā)展天然氣能源，以氣代煤，降低煤炭占能源消費中的比重。而且新疆風(fēng)能和水能儲量豐富，要大力發(fā)展風(fēng)電和水電，提高水電和風(fēng)電在能源消費中的比重。

（3）增加科技投入，積極發(fā)展清潔煤技術(shù)。目前來看，新疆煤炭消費短期內(nèi)仍將占能源消費的很大比例，而煤炭對環(huán)境的污染嚴(yán)重，清潔煤技術(shù)可以減少污染排放、提高燃燒效率。應(yīng)加大在凈化燃燒技術(shù)、燃燒后凈化處理技術(shù)、煤炭液化技術(shù)等方面的科技投入，降低煤炭消耗對環(huán)境的污染。

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篇6

④在探索三系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)的持續(xù)發(fā)展路徑時，需重點引導(dǎo)三系統(tǒng)打破固有束縛，通過有秩序的相互配合產(chǎn)生單個系統(tǒng)所不具備的發(fā)展能力。而從現(xiàn)實狀態(tài)看，在當(dāng)前面臨經(jīng)濟下行、資源環(huán)境不可持續(xù)以及區(qū)域發(fā)展差異擴大等問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，各省區(qū)需結(jié)合本區(qū)域?qū)嶋H發(fā)展?fàn)顩r和比較優(yōu)勢制定發(fā)展規(guī)劃。東部需以雄厚的經(jīng)濟實力為基礎(chǔ)強化技術(shù)創(chuàng)新，以帶動能源高效利用和環(huán)境保護；中部和東北需調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)并提高能源利用效率；西部則應(yīng)將重點放在綠色發(fā)展和防范環(huán)境風(fēng)險兩方面。

關(guān)鍵詞 能源；經(jīng)濟；環(huán)境；耦合

中圖分類號 F224.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104（2017）02-0060-09 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2017.02.010

改革開放以來，中國經(jīng)濟歷經(jīng)三十多年高速增長的同時，能源和環(huán)境狀況也發(fā)生了巨變，粗放發(fā)展模式所依賴的“高投入”、“高能耗”、“高污染”造成了持續(xù)的能源緊缺與嚴(yán)重的環(huán)境退化。一方面，長期高強度的能源投入為粗放型經(jīng)濟的高速增長提供了支撐，但長期以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)和低效的能源利用效率引致了自然環(huán)境的快速退化；反過來，其又對經(jīng)濟和能源發(fā)展形成制約，一些地區(qū)甚至陷入“環(huán)境貧困陷阱”，由此形成的不良循環(huán)模式不斷加劇著能源、經(jīng)濟與環(huán)境三者之間的矛盾。另一方面，我國地域遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)、發(fā)展模式和自然資源分布差異明顯，從而使得上述矛盾顯現(xiàn)出區(qū)域間的顯著差異。我國面臨日益嚴(yán)重的能源、經(jīng)濟與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展困境。

1 文獻(xiàn)綜述

隨著“可持續(xù)發(fā)展”理念的逐步成型，其在世界范圍內(nèi)被廣泛接受，并在理論與實踐當(dāng)中有機地將能源、經(jīng)濟與環(huán)境三大系統(tǒng)（下文簡稱3E）密不可分地聯(lián)系在一起，從而成為考量3E關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)點。目前，有關(guān)3E的研究目標(biāo)非常明確，其中一個主要的研究分支在于揭示三大系統(tǒng)及其各自子系統(tǒng)內(nèi)部眾多要素之間的交互作用程度，進(jìn)而由此全面評判三大系統(tǒng)之間的綜合平衡水平。

既有研究從多視角對3E系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系及其相互作用的邏輯關(guān)系做出了基本陳述與判斷。部分研究以時間序列數(shù)據(jù)為樣本，運用協(xié)整分析和因果檢驗，討論了能源與經(jīng)濟的二元關(guān)系。各國學(xué)者對二者的相互作用具有較為統(tǒng)一的認(rèn)識，認(rèn)為能源消費與經(jīng)濟增長之間具有穩(wěn)定的長期雙向因果關(guān)系，且存在明顯的區(qū)域差異[1-5]。就能源與環(huán)境系統(tǒng)而言，有學(xué)者研究認(rèn)為能源生產(chǎn)和消費的增加已成為導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量退變的重要原因[6-9]。關(guān)于環(huán)境與經(jīng)濟關(guān)系的研究則大多從環(huán)境庫茲涅茨曲線假說入手，但研究結(jié)論存在分歧，一方面，支持論者從經(jīng)濟增長、貿(mào)易和政策等方面研究EKC形成的內(nèi)在動因[10-12]，并以不同國家的數(shù)據(jù)為樣本得出了基本一致的結(jié)論：環(huán)境質(zhì)量隨經(jīng)濟發(fā)展程度提升先退化后改善；另一方面，一些學(xué)者對EKC提出了質(zhì)疑，他們認(rèn)為，經(jīng)濟與環(huán)境的關(guān)系曲線存在多種形態(tài)，包括U型、N型、同步型等[13-15]。

另有研究展開了對3E系統(tǒng)的綜合討論，但研究時序和方法選擇有所不同，主要包括3E系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的測算與評析[16-20]，應(yīng)用動態(tài)CGE模型[21]和內(nèi)生增長模型[22]，以及使用計量模型分析和闡述能源、經(jīng)濟與環(huán)境的投入產(chǎn)出關(guān)系以及相關(guān)關(guān)系[23-25]等?，F(xiàn)有文獻(xiàn)中涉及3E系統(tǒng)協(xié)調(diào)性分析的結(jié)論基本一致，大都認(rèn)為中國3E協(xié)調(diào)水平仍處于較低等級。此外，魏一鳴、范英等將人口系統(tǒng)納入研究范圍，組成動態(tài)開放復(fù)雜系統(tǒng)，構(gòu)建多目標(biāo)規(guī)劃和集成模型反映子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的制衡關(guān)系[26]，這一研究具有較為新穎的分析視角。

深入考查現(xiàn)有研究可知，目前仍有以下方面有待深化與完善：一是在兩系統(tǒng)關(guān)系研究基礎(chǔ)上，需要3E綜合于系統(tǒng)耦合分析框架下，從多系統(tǒng)協(xié)調(diào)和發(fā)展視角展開理論與實證分析；二是從時空兩個維度測度3E耦合演化規(guī)律，并從省域?qū)用嬲归_比較分析；三是加深對耦合邊界與層次的確定。解決上述問題對進(jìn)一步全面認(rèn)識3E系統(tǒng)的變動規(guī)律具有重要的理論與實際意義。

2 系統(tǒng)耦合機制的理論解析

2.1 二元系統(tǒng)耦合

本文的兩系統(tǒng)耦合度模型源于廖重斌[27]的研究成果，其主要的計算過程由如下方程構(gòu)成：

其中，X、Y為兩系統(tǒng)各自的綜合指數(shù)；C 表示協(xié)調(diào)度，可由兩系統(tǒng)的偏離差系數(shù)推導(dǎo)得到；T 表示兩系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平，可由等產(chǎn)量線推得；D 為耦合度。α、β 為表示兩系統(tǒng)重要程度的權(quán)重，以能源、環(huán)境兩系統(tǒng)為例，筆者認(rèn)為二者同等重要，因此，可設(shè)定α=β=1/2。

2.2 三元系統(tǒng)耦合

首先，三系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的離差系數(shù)可設(shè)定為[28]：

2.3 三元系統(tǒng)耦合的理論解析

假設(shè)三系統(tǒng)的耦合躍遷演化路徑滿足S形周期波動變動機制，且系統(tǒng)發(fā)展呈周期性變化，則可將圖1中三個發(fā)展圈看作三個依次提升的耦合發(fā)展層次。這里可以假定，圖1中VC和VT為協(xié)調(diào)水平和發(fā)展水平在受自身和外界條件影響下的演化速度。在每一個發(fā)展周期內(nèi)，整個系統(tǒng)經(jīng)歷四個發(fā)展階段：Ⅰ區(qū)為協(xié)調(diào)共生階段，X、Y、Z三系統(tǒng)之間不存在相互約束和限制，VT和VC隨子系統(tǒng)發(fā)展而增加。Ⅱ區(qū)為協(xié)調(diào)發(fā)展階段，經(jīng)濟的快速增長將對能源環(huán)境顯現(xiàn)出脅迫作用，進(jìn)而資源環(huán)境退化開始制約經(jīng)濟發(fā)展，系統(tǒng)間矛盾日漸顯露但并不突出，VT繼續(xù)增加而VC下降。Ⅲ區(qū)為極限發(fā)展階段，這一時期子系統(tǒng)間形成負(fù)反饋關(guān)系，能源和環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻，同時對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生副作用，導(dǎo)致VT和VC均下降。Ⅳ區(qū)為螺旋式上升階段，依靠資本和技術(shù)積累，將有力推動環(huán)保、資源開采與利用的技術(shù)創(chuàng)新，從而促使能源產(chǎn)業(yè)向清潔高效轉(zhuǎn)變；同時源于經(jīng)驗積累而引致的3E政策調(diào)整亦出現(xiàn)優(yōu)化與升級，從而三系統(tǒng)由相互制衡轉(zhuǎn)為相互促進(jìn)并實現(xiàn)躍遷。

從I至III，3E系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與發(fā)展水平經(jīng)歷了逐漸衰退的過程。假設(shè)處于III區(qū)域的耦合水平為圖1中的M，則如果不采取任何干預(yù)措施，演化路徑將極有可能演變?yōu)榍€MQ，這意味著實際耦合水平將偏離最佳演化路徑的程度越來越大。而如果進(jìn)行資金、技術(shù)投入或政策干預(yù)，演化路徑將可能變?yōu)榍€MA，則三元耦合關(guān)系將向正反饋方向發(fā)展，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)向更優(yōu)質(zhì)的耦合水平躍遷的態(tài)勢，M點移至A點，進(jìn)入下一個演化周期。

3 指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)說明

3.1 指標(biāo)體系

分別對能源、經(jīng)濟和環(huán)境領(lǐng)域相關(guān)概念進(jìn)行明確界定，綜合考慮各方面因素，借鑒已有研究成果[16-20]，遵循科學(xué)性、動態(tài)性、數(shù)據(jù)可得性和層次性原則[29]，本文從總量、結(jié)構(gòu)、效益三個方面考察能源和經(jīng)濟系統(tǒng)，同時將環(huán)境系統(tǒng)分解為環(huán)境污染程度、環(huán)境治理與環(huán)境質(zhì)量三個方面。這一指標(biāo)體系較為全面的展現(xiàn)3E系統(tǒng)的綜合內(nèi)涵。指標(biāo)分類見表1。

3.2 數(shù)據(jù)來源

本文的研究時序為1995―2014，以我國30個省區(qū)作為研究對象，、港澳臺地區(qū)因數(shù)據(jù)缺失未納入研究對象。文中數(shù)據(jù)來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》、各省統(tǒng)計年鑒、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》以及WIND數(shù)據(jù)庫等。部分缺失數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用線性擬合法估算而得。

3.3 實證

（1）指標(biāo)值的標(biāo)準(zhǔn)化處理。3E指標(biāo)具體數(shù)據(jù)的量級和量綱差異較大，因此可對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。本文采用組間極差值公式進(jìn)行處理。

正向指標(biāo)：Xij′=Xij-minXijmaxXij-minXij，負(fù)向指標(biāo)：Xij′=maxXij-XijmaxXij-minXij

（2）指標(biāo)權(quán)重的確定。本文采用熵值法確定各項指標(biāo)的權(quán)重值。限于篇幅，權(quán)重值不再列出。

（3）綜合指數(shù)和耦合度的測算。綜合指數(shù)可測度各子系統(tǒng)發(fā)展水平與狀況，其計算公式如下：

式中Wi、Wj、Wk分e表示能源、經(jīng)濟與環(huán)境指標(biāo)的權(quán)重；Xn、Yn、Zn分別為能源、經(jīng)濟與環(huán)境綜合指數(shù)；Iin、Ijn、Ikn分別表示各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。以此為基礎(chǔ)，即可計算二元和三元系統(tǒng)的耦合度。

（4）耦合發(fā)展類型的判斷。具體劃分類型如表2所示[29]。

4 實證分析

4.1 綜合指數(shù)

依據(jù)（9）式可得三系統(tǒng)的綜合指數(shù)值，限于篇幅不再列出。觀察指數(shù)計算結(jié)果可知，一方面，從全國整體看，能源綜合指數(shù)的總體均值在0.47左右波動，表明1995―2014年間我國能源整體發(fā)展水平較為穩(wěn)定；經(jīng)濟綜合指數(shù)的總體均值從0.1上升至0.33，呈緩慢上升態(tài)勢；環(huán)境綜合指數(shù)的總體均值從0.3變動至0.61，總體上保持良好態(tài)勢。

另一方面，綜合來看，能源、經(jīng)濟與環(huán)境之間存在一定的聯(lián)系。首先，2000―2008年經(jīng)濟發(fā)展綜合指數(shù)快速上升時期，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重型化發(fā)展趨勢明顯，四大區(qū)域能源綜合指數(shù)均出現(xiàn)過不同程度下降；但2008年后，能源綜合指數(shù)保持平穩(wěn)，說明伴隨經(jīng)濟開始轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟增速的回落，能源的優(yōu)化配置和高效利用一定程度上得以落實。其次，經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)二者間總體呈同向

變動趨勢，雖然環(huán)境綜合指數(shù)在個別年份出現(xiàn)下降，但從長期趨勢看，存在環(huán)境質(zhì)量緩慢改善的趨勢，這與我國整體經(jīng)濟發(fā)展水平趨穩(wěn)，增長方式轉(zhuǎn)變以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)穩(wěn)步調(diào)整有關(guān)，與此相伴隨，無論是積極的推進(jìn)，還是倒逼機制的作用，污染治理強度逐年提升，均與生態(tài)環(huán)境改善密切相關(guān)。

4.2 系統(tǒng)耦合分析

4.2.1 二元系統(tǒng)耦合

由（1）、（2）、（3）式可得三類二元系統(tǒng)的耦合度值，限于篇幅，計算結(jié)果未列出。依據(jù)計算結(jié)果，并結(jié)合圖2ac可得如下規(guī)律：

（1）近20年來，從全國均值看，能源與經(jīng)濟的耦合水平較低，僅從嚴(yán)重失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度失調(diào)，且耦合度的提升主要由經(jīng)濟增長帶動。從四大區(qū)域看，上述特征也較為明顯。東部、東北、中部和西部分別從0.17、0.16、0.16、0.15變動至0.46、0.36、0.37、0.34，均未實現(xiàn)由失調(diào)向協(xié)調(diào)發(fā)展的跨越，且與經(jīng)濟增長時序變動規(guī)律基本一致，耦合度由東至西依次遞減，經(jīng)濟發(fā)展水平越高，能源與經(jīng)濟耦合水平越高。二者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展大致可分為三個階段：2000年之前，四大區(qū)域均在0.15―0.2區(qū)間內(nèi)微幅上升；2001―2008年，東部地區(qū)率先實現(xiàn)躍遷，耦合優(yōu)勢逐步突顯，與其他區(qū)域耦合水平差異呈擴大態(tài)勢；2008年后耦合度繼續(xù)穩(wěn)步上升，區(qū)域間差距保持在一定水平不再擴大。

（2）能源與環(huán)境的耦合變動較為平穩(wěn)，二者耦合水平持續(xù)遞增，總體均值從0.39上升至0.57，增幅較小，僅由輕度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊銖妳f(xié)調(diào)，但整體上呈趨向于耦合優(yōu)化的態(tài)勢。從各區(qū)域看，耦合度亦持續(xù)提升。東部、東北、中部、西部分別從0.45、0.43、0.37、0.34變動至0.6、0.55、0.54、0.55，增幅分別為33%、28%、46%、62%，增幅由西向東逐次降低。具體來看，1995年四大區(qū)域均為輕度失調(diào)狀態(tài)，且東部和東北部相對較高；2001年東部率先實現(xiàn)向勉強協(xié)調(diào)發(fā)展的躍遷，同時西部耦合值加速提升并超越中部和東北。目前，除東部外三大區(qū)域間耦合差距正逐步縮小，未來可能呈現(xiàn)趨同態(tài)勢。

（3）從全國均值看，經(jīng)濟與環(huán)境耦合水平在2000年之后保持上升的良好態(tài)勢，1995―2014年耦合度從輕度失調(diào)的0.39變動至勉強協(xié)調(diào)的0.56。分區(qū)域看，東部、東北、中部和西部的耦合均值分別從0.45、0.43、0.37、0.33變動至0.6、0.55、0.54、0.54，東部在2005年之后與其他區(qū)域間的一直保持較為明顯的差距，而西部增速較快，截止2014年，其耦合水平與東北部和中部基本持平。

4.2.2 3E系統(tǒng)耦合

表3給出了1995―2014年各省區(qū)耦合度的計算結(jié)果，圖2d描繪了3E耦合時序變動的動態(tài)演化趨勢，可以發(fā)現(xiàn)：

（1）從各年度全國均值看，耦合總體呈緩慢上升態(tài)勢，從0.26上升至0.48，增幅為85%，由中度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)闉l臨失調(diào)，耦合絕對水平較低，截止2014年仍未實現(xiàn)由失調(diào)衰退向協(xié)調(diào)發(fā)展的跨越。

（2）從四大區(qū)域看，東部、中部、西部、東北的耦合度分別從0.3、0.28、0.25、0.23變動至0.56、0.46、0.46、0.44，增幅分別為87%、64%、84%、91%，各區(qū)域耦合水平均保持逐步上升且呈“U”型狀態(tài)，其中東北增幅最低，而中部和西部一直低于全國平均水平，但增幅較大。此外，除東部外三大區(qū)域耦合差距逐年縮小，目前均處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)。東部地區(qū)在2014年率先實現(xiàn)由瀕臨失調(diào)向勉強協(xié)調(diào)的躍遷，領(lǐng)先優(yōu)勢越來越明顯。

（3）從省域?qū)用婵矗魇●詈隙染噬仙厔?，省域間耦合水平差異明顯。東部的北京、上海、山東、江蘇、浙江和廣東進(jìn)入勉強協(xié)調(diào)發(fā)展階段，但耦合水平較低，其余各省均屬于瀕臨失調(diào)衰退區(qū)間。東北三省差異較大，遼寧省最高，屬于勉強協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，吉林和黑龍江屬于輕度失調(diào)衰退類。中部地區(qū)各省的差異最小，各省均在處于瀕臨失調(diào)衰退狀態(tài)。中部和東北部能源型城市經(jīng)濟發(fā)展滯后，資源環(huán)境壓力較大，有待突破發(fā)展瓶頸。西部地區(qū)耦合態(tài)勢不容樂觀，僅內(nèi)蒙古為勉強協(xié)調(diào)，其余省份均屬于輕度失調(diào)和瀕臨失調(diào)狀態(tài)。

（4）從起止兩個年度看，所有省區(qū)3E的耦合協(xié)調(diào)性水平都有絕對提升，但相對關(guān)系并沒有發(fā)生根本變動，從東至西依次減弱的態(tài)勢依舊明顯。由此可以明確，除個別省份外，三大區(qū)域之間的相對差異沒有根本性改觀。

4.2.3 2E與3E系統(tǒng)耦合關(guān)聯(lián)性分析

由于能源、經(jīng)濟與環(huán)境三系統(tǒng)耦合水平的變化趨勢與每個二元系統(tǒng)的耦合度密切相關(guān)，因此，可以通過比較上述四類耦合值，明確他們之間的關(guān)系。圖3給出了四大區(qū)域三類二系統(tǒng)耦合度和三系統(tǒng)耦合度的時序擬合線及函數(shù)。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)：

（1）東部和東北的能源-環(huán)境線性M合的斜率為正但數(shù)值較小，整體變化幅度較小，同時2014年耦合值的下降表明二者耦合水平可能呈逐步衰減趨勢，進(jìn)而拉低3E耦合。這一趨勢可能主要與兩地區(qū)能源綜合指數(shù)遞減趨勢相關(guān)。兩地區(qū)能源的供求矛盾一直比較突出，能源的可持續(xù)利用與發(fā)展能力令人堪憂。

（2）東北、中部和西部經(jīng)濟-環(huán)境擬合曲線在2002年之后由平穩(wěn)轉(zhuǎn)為上升趨勢，但增幅均落后于東部。原因可能有兩個方面，一是東部原本就具有自然環(huán)境的優(yōu)勢用以承載高速經(jīng)濟增長；另一方面，考慮到東部在“率先發(fā)展戰(zhàn)略引導(dǎo)下”進(jìn)行了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的先試先行，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體水平要明顯優(yōu)于其它三個地區(qū)。這兩個方面為環(huán)境問題的解決提供了基礎(chǔ)性保障。而中西部經(jīng)濟發(fā)展起步晚基礎(chǔ)薄弱，且在生態(tài)保護和環(huán)境污染治理方面存在明顯劣勢，因此這一現(xiàn)象當(dāng)屬正常。

（3）東北和中部兩地區(qū)能源―經(jīng)濟耦合變動趨勢具有相似性，1995―2002年歷經(jīng)了一段較長時間的停滯不前，在2002年后開始表現(xiàn)出較為明顯的上升趨勢。兩區(qū)域各省區(qū)的資源與能源型城市較多，但長期依靠高開采、高能耗、高污染支撐的粗放型發(fā)展模式，并未將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢，反而加重了環(huán)境破壞與眾多資源枯竭型城市的衰退，導(dǎo)致區(qū)域經(jīng)濟增長動力不足，由此嚴(yán)重阻礙環(huán)境與經(jīng)濟以及3E系統(tǒng)的良性協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢。

5 結(jié) 論

各省區(qū)經(jīng)濟和環(huán)境綜合指數(shù)呈現(xiàn)出持續(xù)上升的良好態(tài)勢，而能源綜合指數(shù)在小幅波動中保持了較為穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，此外三類指數(shù)的變動具有正或負(fù)向的相關(guān)性。雖然三系統(tǒng)之間具有相對獨立性，且三者的發(fā)展并不總能保持一致，但提升各自的發(fā)展水平卻是它們的共同導(dǎo)向，而這一點將有助于保持三者之間的協(xié)調(diào)共進(jìn)。

各大區(qū)域3E系統(tǒng)耦合交互作用中經(jīng)濟系統(tǒng)均表現(xiàn)出主導(dǎo)作用，為此，保持合理的經(jīng)濟增速十分必要。考察期內(nèi)，2E與3E系統(tǒng)耦合度均保持不斷遞增的演化趨勢，但絕對耦合水平較低，實現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展任重道遠(yuǎn)。

無論是三類綜合指數(shù)、還是幾類系統(tǒng)耦合度，在區(qū)域之間和區(qū)域內(nèi)部均表現(xiàn)出明顯的差異。東部地區(qū)兩類耦合優(yōu)勢突出，但內(nèi)部省際差異比中西部更為明顯，而中西部多數(shù)地區(qū)的3E耦合仍處于失調(diào)狀態(tài)，耦合水平和增幅均遠(yuǎn)落后于東部。這表明近年來中國的區(qū)域發(fā)展差異仍舊明顯。

在系統(tǒng)耦合演化過程中，3E系統(tǒng)耦合水平的變化趨勢與三類二元系統(tǒng)的耦合水平密切相關(guān)。這一點表現(xiàn)出新的現(xiàn)實信號是，各省區(qū)在探索耦合發(fā)展的有效途徑時，還需重點關(guān)注三系統(tǒng)打破原有束縛組成的綜合有機體將如何通過有秩序的相互配合產(chǎn)生單個系統(tǒng)所不具備的功能，實現(xiàn)和諧統(tǒng)一、繁榮共生。長久以來，社會各界大都關(guān)注區(qū)域間經(jīng)濟發(fā)展水平差異，殊不知，能源生產(chǎn)和使用的效率、環(huán)境破壞與保護的博弈、以及3E協(xié)調(diào)共進(jìn)與否，都已成為區(qū)域之間更為廣泛而深刻的差異表現(xiàn)。關(guān)注于此，將會更為有效地檢測與制定區(qū)域發(fā)展政策。

3E系統(tǒng)耦合演化進(jìn)程中，系統(tǒng)耦合值的持續(xù)上升趨勢較為明顯，這表明未來3E系統(tǒng)將趨于向更優(yōu)質(zhì)的耦合層次躍遷，據(jù)此可知，系統(tǒng)耦合的增長趨勢與波動規(guī)律，耦合值極限的到來以及由極限突破引致的躍遷方式，將為“環(huán)境負(fù)載”、“增長極限”、“瓶頸突破”等問題的解決提供明確而新穎的審視視角和與政策引導(dǎo)。

依據(jù)上述結(jié)論，筆者認(rèn)為，為有效提升我國3E系統(tǒng)耦合水平并縮小地區(qū)間的差距，各省區(qū)在探索3E良性耦合發(fā)展路徑時，需結(jié)合本區(qū)域?qū)嶋H發(fā)展?fàn)顩r和比較優(yōu)勢，本著因地制宜與科學(xué)規(guī)劃的思路制定相關(guān)政策。具體選擇時，東部應(yīng)以雄厚的經(jīng)濟實力為基礎(chǔ)，發(fā)揮比較優(yōu)勢，強化技術(shù)創(chuàng)新以帶動能源高效利用和環(huán)境保護；東北和中部地區(qū)應(yīng)調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)并提高能源利用效率，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，這將有助于兩地區(qū)切實擺脫高污染、高能耗以及低附加值的粗放式發(fā)展模式；而西部地區(qū)在追求經(jīng)濟增長的同時必須堅持綠色發(fā)展導(dǎo)向，特別是、青海、云南、四川、甘肅等環(huán)境與生態(tài)脆弱省區(qū)，為有效防范環(huán)境與生態(tài)風(fēng)險，不應(yīng)片面強調(diào)GDP、投資等生產(chǎn)性指標(biāo)。此外，考慮到我國地域遼闊，經(jīng)濟增長和能源分布存在嚴(yán)重的空間錯位現(xiàn)象，故應(yīng)利用靈活的市場機制，展開區(qū)域間有效的經(jīng)濟協(xié)作和資源整合。

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篇7

關(guān)鍵詞 環(huán)境公平；環(huán)境基尼系數(shù)；錫爾系數(shù)

中圖分類號 X820.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104（2008）05-0118-05

構(gòu)建社會主義和諧社會已成為指導(dǎo)我國社會經(jīng)濟發(fā)展的指導(dǎo)思想。和諧的基本要義即在于協(xié)調(diào)“人與人”之間的關(guān)系。伴隨我國經(jīng)濟的高速增長，“人與人”在收入分配上的差距不斷拉大。同時，由于經(jīng)濟與環(huán)境的密切關(guān)系以及環(huán)境問題的特殊性，“人與人”在環(huán)境資源使用方面差距的重要性不斷顯現(xiàn)?！叭伺c人”在收入分配與環(huán)境資源使用上的不公平成為構(gòu)建和諧社會過程中兩個重要問題。然而，目前學(xué)術(shù)界更多關(guān)注收入分配差距，而對環(huán)境資源使用的差距關(guān)注較少。事實上，環(huán)境資源配置的公平性問題已成為我國目前迫切需要面對的現(xiàn)實問題［1，2］。

1 環(huán)境公平與環(huán)境資源使用公平

公平是人類社會追求的核心價值目標(biāo)之一。在環(huán)境領(lǐng)域，由于環(huán)境資源具有與社會財富不同的特性，環(huán)境資源“市場”很不完善，不公平問題尤為突出。當(dāng)社會經(jīng)濟活動對環(huán)境資源的需求在自然供給能力范圍內(nèi)時，環(huán)境資源使用同時具有非排他性和非競爭性兩個特點，是典型的公共物品，人與人在環(huán)境資源使用上的公平問題不太凸顯。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對環(huán)境資源的需求逐漸增加。當(dāng)超過自然供給能力范圍時，環(huán)境資源的稀缺性使得人與人在環(huán)境資源上存在了競爭關(guān)系，環(huán)境資源使用的公平問題需要特別關(guān)注。

環(huán)境公平具有不同的理解角度。較難給于一個明確的界定。目前，較多學(xué)者強調(diào)環(huán)境公平［3～5］是每一個個體都有平等地使用或者享受環(huán)境資源的權(quán)利。在環(huán)境資源的使用上，所有主體享有同等的權(quán)利和義務(wù)。本文界定環(huán)境資源使用公平為人均環(huán)境資源使用量相等。在現(xiàn)實過程中，各主體在環(huán)境資源使用上存在著差異，差異大小就反映了環(huán)境資源使用的公平程度。

作為一種生產(chǎn)要素參與經(jīng)濟活動，環(huán)境資源的分配很大程度上意味著地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展權(quán)的分配，這在我國污染物排放總量控制過程中分配給各省的排放限額尤為突出。本文以二氧化硫為例，視大氣對二氧化硫污染的消納能力為全國共有的公共資源，各省二氧化硫污染的排放構(gòu)成了對公共資源的競爭性使用，于是產(chǎn)生了分配上的矛盾以及由此導(dǎo)致的公平問題?？梢?，環(huán)境資源使用公平問題是人們在開發(fā)利用環(huán)境資源的過程中產(chǎn)生的，反映了人與人在環(huán)境資源分配的關(guān)系。需要說明的是，此處的環(huán)境公平實質(zhì)上是人們對環(huán)境“破壞”程度的公平。

2 以二氧化硫排放為例分析我國環(huán)境資源使用公平狀況的定量評估

近年來，學(xué)術(shù)界開始運用定量方法分析環(huán)境資源使用的不平等，并且多借用經(jīng)濟 領(lǐng)域衡量收入分配不公平的基尼系數(shù)來衡量環(huán)境資源使用的不平等程度。1997年Heil and Wodon［6］借用基尼系數(shù)對各國的二氧化碳排放進(jìn)行了研究，2000年的研究發(fā)現(xiàn)人均排放的不平等程度緩慢下降［7］。List［8］利用環(huán)境基尼系數(shù)考察全美二氧化硫、氮氧化物排放的不平等程度。Millimet and Slottje［9］采用Paglin的PaglinGini方法，對美國各州1988-1996年大氣與水污染排放的不平等程度進(jìn)行了計算。國內(nèi)學(xué)者王金南［10］等人分析了2002年中國各省SO2、COD、水資源消耗、能源消耗等環(huán)境要素的基尼系數(shù)。吳悅穎等［11］運用基尼系數(shù)法分析了人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值、水資源量、環(huán)境容量等流域排污量分配的影響。

2.1 環(huán)境基尼系數(shù)的構(gòu)建

首先，定義環(huán)境洛倫茨曲線為反映不同社會主體（個人）使用的環(huán)境資源量的一 條曲線。圖1中，橫軸OX表示累積人口比重，縱軸OZ表示累積環(huán)境資源使用量比重，連接對角直線即45°線ON為環(huán)境資源使用量絕對平均線。OGN曲線是環(huán)境資源使用絕對不平均線，即除一個人外其余人使用的環(huán)境資源量都是零。而實際曲線OBN表示實際人均使用環(huán)境資源的不平等程度。

參照經(jīng)濟學(xué)一般以基尼系數(shù)判定分配不平等關(guān)系，構(gòu)造環(huán)境基尼系數(shù)Ge：

Ge=E/(E+F)（1）

上式中，E為圖中的陰影部分面積，F(xiàn)為OBN曲線下方與橫軸間的面積。與基尼系數(shù)判定分配不平等關(guān)系一樣，Ge越小，其所反映的人均環(huán)境資源使用量差別越趨于平均。反之，則越趨于不平均。

本文所采用的數(shù)據(jù)來源為1995-2004年的《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國環(huán)境年鑒》。選擇二氧化硫排放量為研究對象，以省、市、自治區(qū)一級的行政區(qū)域作為研究樣本（港澳臺除外）。

2.2 環(huán)境基尼系數(shù)的調(diào)整

在經(jīng)濟基尼系數(shù)的統(tǒng)計與計算中，對應(yīng)的樣本單位是單個的個人或家庭戶。而在環(huán)境領(lǐng)域，統(tǒng)計樣本僅僅具體到省而沒有單個家庭戶的統(tǒng)計資料，因此，本文以省為單位統(tǒng)計環(huán)境資源的使用量。

這樣做忽略各省內(nèi)部環(huán)境資源使用差異而只考慮省際差異，計算出的基尼系數(shù)偏小，低估了環(huán)境資源使用的不公平狀況。為此，需要對計算的基尼系數(shù)進(jìn)行校正。方法是首先計算以省為單位的經(jīng)濟基尼系數(shù)，然后與以個人或家庭戶為單位統(tǒng)計得到的經(jīng)濟基尼系數(shù)進(jìn)行比較，得到二者的相關(guān)關(guān)系，并用來校正真實的環(huán)境基尼系數(shù)。[KG)]我國經(jīng)濟基尼系數(shù)的研究有較多不同的結(jié)果。這里我們選擇國家統(tǒng)計局出版的《中國國情國力》［12］中的研究成果，得到1995-2004年間以家庭戶為單位的全國經(jīng)濟基尼系數(shù)；同時，本文計算了期內(nèi)以省為單位的全國經(jīng)濟基尼系數(shù)，兩組數(shù)據(jù)見表1。

對兩組基尼系數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)回歸分析，得出兩種算法所得到的基尼系數(shù)之間的關(guān)系：

y=1.8877x-0.0796R2 = 0.7652（2）

[KG(*25]其中，y為以家庭戶為單位計算的基尼系數(shù)，x為以省為單位計算的基尼系數(shù)。這樣 就建立起了兩種基尼系數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系，可以將以省為單位計算出的環(huán)境基尼系數(shù)轉(zhuǎn)化為與以家庭戶為單位計算的基尼系數(shù)可比的數(shù)值。[KG)]2.3 我國二氧化硫排放量公平狀態(tài)評估

利用上述方法計算我國1998-2004二氧化硫排放總量的基尼系數(shù)，結(jié)果見表2。

由下圖可知，1998-2004年我國經(jīng)濟基尼系數(shù)總體上呈逐漸上升趨勢，從2001年開始均超過了國際公認(rèn)的警戒線0.4。同期，二氧化硫排放量的基尼系數(shù)的變化趨勢與經(jīng)濟基尼系數(shù)相反，自1998年以來穩(wěn)步下降。事實上，我國的二氧化硫排放總量自1998年以來的變化趨勢并不是持續(xù)下降的，總體上呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，2002年以后持續(xù)上升。這說明1998年以來，各省人均二氧化硫排放量的差異雖然減小了，但總體趨勢仍然是排放量持續(xù)增加，也就是說，總體上各省破壞環(huán)境的程度仍在加劇，只是各省的破壞程度更加接近了。

3 我國環(huán)境資源使用公平狀況的影響因素

我國各省二氧化硫排放量的不公平程度實際上由社會經(jīng)濟發(fā)展中的多種因素導(dǎo)致 ，例如技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟總量、發(fā)展階段、環(huán)境政策等。這里將構(gòu)建一個分析框架來探究我國二氧化平排放量不平等的各種原因。[KG)]

3.1 影響因素分析數(shù)量方法的選擇

基尼系數(shù)只能反映多種因素的集合作用和各個部分收入差距的綜合結(jié)果，要辨別和分析各因素對環(huán)境資源使用總體的影響，必須將總的不公平進(jìn)行分解。我們選取錫爾系數(shù)［13］這個指標(biāo)來分解影響環(huán)境不公平的因素。

用Ci代表第i個省的人均污染物排放量。各省間污染物排放的差異可以用錫爾系數(shù)表示為：

T(c,p)=∑iPiln(cci)（3）

其中，pi是i省人口占全國人口的比重，c是全國人均污染物排放量的均值。錫爾系數(shù)的取值最低為零，表征最公平的狀況，即各省人均污染物排放量均相等；錫爾系數(shù)最高值取決于樣本自身，其值為lnN，表征最不平等的狀況，即某一個省排放了所有的污染物而其它省均未排放污染物。基于錫爾系數(shù)，可以構(gòu)建分析污染物排放變化原因的分解模型［14］。

3.2 二氧化硫排放差異的影響因素分析

人均二氧化硫排放量可以表示為如下定義性恒等式：

ci=ai•bi•yi（4）

其中，ci為其人均二氧化硫排放量，ai為第i省人均GDP，代表經(jīng)濟水平水平，bi為第i省能源消耗與其GDP的比值，代表經(jīng)濟的能源強度；yi則為第i省單位能耗的二氧化硫排放量，代表能源的環(huán)境消耗強度。

為了分析經(jīng)濟發(fā)展水平、經(jīng)濟的能源強度與能源的環(huán)境消耗強度等三個因素對人均SO2排放量的影響，定義三個虛擬排放量cai,cbi和cyi。以cai為例，它表示在相同的經(jīng)濟的能源強度和能源的環(huán)境消耗強度條件下，單純由于經(jīng)濟發(fā)展水平差異帶來的排放量差異，其表達(dá)式如下：

cai=ai•b•y（5）

式中，b 、y分別表示全國平均經(jīng)濟的能源強度和能源的環(huán)境消耗強度。進(jìn)一步得到ai的錫爾系數(shù)如下：

Ta=∑iPi[WTBZ]ln[WTBZ]([SX(]c[TX-][]Cai)=∑i[WTBZ]Piln(cai×b×y)=∑i[WTBZ]P[WTBZ]iln(aai)（6）

同理可得其它兩個因素對應(yīng)的虛擬排放量及其錫爾系數(shù)，此不贅述。

將經(jīng)濟發(fā)展水平、經(jīng)濟的能源強度與能源的環(huán)境消耗強度三者的錫爾系數(shù)加和，得到二氧化硫排放的總錫爾系數(shù)T：

T=Ta+Tb+Ty=∑iPiln(cCai)+ln(cCbi)+ln(cCyi)

=∑iPiln(c-3Cai×Cbi×Cyi)=∑iPiln(cci)（7）

至此完成了二氧化硫排放公平程度影響因素的分析框架，將二氧化硫排放的不公平分解為經(jīng)濟水平、經(jīng)濟的能源強度和能源的環(huán)境強度共三個因子。分別計算2004年我國各省這三因子的錫爾系數(shù)，結(jié)果見表3。

項目經(jīng)濟水平經(jīng)濟的能源強度能源的環(huán)境強度總值T值0.172 50.210 50.052 90.435 8貢獻(xiàn)率%404812100

結(jié)果表明，我國各省二氧化硫排放的差異主要由各省經(jīng)濟的能源強度的差異所致，貢獻(xiàn)率高達(dá)48%；其次，各省經(jīng)濟水平的差異也有顯著貢獻(xiàn)，貢獻(xiàn)率占40%；而能源的環(huán)境強度貢獻(xiàn)率最小，僅為12%。因此，我們可以看出各省人均二氧化硫排放量的差異主要與各省經(jīng)濟的能源強度以及經(jīng)濟水平的差異相關(guān)。

3.3 不同因素對我國各省二氧化硫排放差異變化的影響

在上面的研究中，主要對2004年的環(huán)境錫爾系數(shù)進(jìn)行分解并探討環(huán)境不公平的原因?，F(xiàn)在運用1998-2004年的相關(guān)數(shù)據(jù)分析我國環(huán)境資源使用不公平變化的原因。

經(jīng)濟的能源強度反映的是各省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及技術(shù)水平的差異。利用1998-2004我國各省單位GDP能耗與人均GDP的面板數(shù)據(jù)可以看出（見表3），經(jīng)濟越發(fā)達(dá)的地區(qū)，相應(yīng)的單位經(jīng)濟產(chǎn)出的能耗越低，原因在于發(fā)達(dá)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中第三產(chǎn)業(yè)的比重較高，同樣的經(jīng)濟產(chǎn)出相對來說能耗較低；另外，發(fā)達(dá)地區(qū)的技術(shù)進(jìn)步也提高了能源使用效率。

考察經(jīng)濟水平與能源的環(huán)境強度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)（見圖4），兩者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明越發(fā)達(dá)的省份能源消耗帶

由此可見，雖然1998年以來我國各省經(jīng)濟水平差距的不斷拉大可能造成二氧化硫排放的差異增大，但由于發(fā)達(dá)省份經(jīng)濟的能源強度和能源的環(huán)境強度不斷下降，在一定程度上抵消甚至超過前者的作用力度，使得二氧化硫的基尼系數(shù)出現(xiàn)與經(jīng)濟基尼系數(shù)相反的趨勢，各省二氧化硫排放水平的差距逐漸縮小。

4 結(jié) 語

以二氧化硫排放為例，借助基尼系數(shù)分析方法定量評估我國環(huán)境資源使用的公平狀況。雖然我國二氧化硫排放量總體上呈現(xiàn)不斷增加的趨勢，但是表征其結(jié)構(gòu)的基尼系數(shù)從1998年的0.50下降至2004年的0.38，在某種意義上表明各個省份破壞環(huán)境的差距在縮小。

為分析二氧化硫排放量不公平的影響因素，將二氧化硫排放量分解為經(jīng)濟水平、經(jīng)濟的能源強度、能源的環(huán)境強度三個因子的乘積。分析表明，三者對二氧化硫排放不公平的貢獻(xiàn)率分別為40%、48%、12%。與不發(fā)達(dá)省份相比，發(fā)達(dá)省份經(jīng)濟能源強度和能源的環(huán)境強度都較低，發(fā)達(dá)省份的人均二氧化硫排放量增長較慢，開始出現(xiàn)下降趨勢，這是我國二氧化硫排放差異縮小的直接原因。事實上，發(fā)達(dá)省份經(jīng)濟能源強度和能源的環(huán)境強度較低的原因除技術(shù)進(jìn)步外，可能還存在著對不發(fā)達(dá)省份的污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，同時不同省份發(fā)展階段的不同也有相當(dāng)影響。

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篇8

關(guān)鍵詞：碳稅；財政憲法；稅收國家；能源稅法

一、德國碳稅在憲法層面的實現(xiàn)

（一）在財政憲法層面實現(xiàn)德國碳稅

1．稅收國家的法律沖突

碳稅的引入意味著稅收客體的變遷。碳稅需要解決稅收與納稅義務(wù)人的納稅能力之間的關(guān)系。這兒要關(guān)注的不是排放者的支付能力而是能源消耗者的排放強度。碳稅的征收會違反稅收國家原則。這里涉及到稅收國家性、稅收干預(yù)以及納稅人能力的基本法律問題。

（1）稅收國家的概念。稅收國家是指國家依靠市場經(jīng)濟手段建立的并以財產(chǎn)的私有利益為基礎(chǔ)的經(jīng)濟實體來實現(xiàn)自己的財政需求。在稅收和國家公民的個人納稅能力之間存在一個原則性的基本的關(guān)系。國家保障公民個人的公共利益與安全。公民個人的經(jīng)濟利益必須服從于國家公共利益。

（2）稅收國家的法律沖突。根據(jù)德國基本法第106條現(xiàn)有的稅種都與財政納稅能力緊密相連?？梢詫⑵浞譃槿齻€部分，即進(jìn)入資本（所得稅，遺產(chǎn)稅，贈與稅），資產(chǎn)基礎(chǔ)（財產(chǎn)稅，房產(chǎn)稅）和資產(chǎn)使用（消費稅，交通稅等）。進(jìn)入資本的賦稅直接關(guān)系到納稅人的經(jīng)濟狀況，資產(chǎn)使用僅僅見解關(guān)系到經(jīng)濟的納稅能力，因為收入使用稅會在消費層面影響進(jìn)入市場的利益。

2．碳稅在稅收國家原則方面的違法阻卻性

一種稅收不遵循納稅能力原則而追求社會效應(yīng)就意味著對稅收國家根本的法律沖突。這種沖突適用于碳稅。因為：第一，碳稅是根據(jù)污染者二氧化碳的排放程度而不是根據(jù)納稅能力來賦稅。第二，碳稅的主要目的并不是增加國家收入，而是保護環(huán)境的社會目的。這樣一種稅收就需要違法阻卻性，來允許這種違反納稅能力原則情況的存在。這種違法阻卻性必須進(jìn)行利益的衡量并且要服務(wù)于社會公共利益。

（二）在一般憲法層面實現(xiàn)碳稅

1．碳稅符合一般憲法原則

帶有控制目的的碳稅會影響憲法保護的公民基本權(quán)利。而這種碳稅的影響只有在法律認(rèn)為必要且措施適當(dāng)?shù)臅r候才具有違法阻卻性。因此立法者在設(shè)立環(huán)境稅的時候必須考慮比例原則。因此碳稅必須滿足一些條件：第一，環(huán)境稅需要為了公共利益而不是追求無關(guān)的目的。第二，法律上規(guī)定的碳稅必須是為實現(xiàn)法律目的可行并適當(dāng)?shù)拇胧?。第三，法律?guī)定的措施必須僅僅溫和地影響基本權(quán)利具有采取該措施的必要。也就是說碳稅必須符合憲法的一般性原則。

2.具體問題探討

在涉及到可能違反憲法一般性原則的問題上碳稅也具有合法性。

（1）納稅能力分化問題。根據(jù)Kirchhof 教授的理論，碳稅對于有支付能力的納稅人來說是一種建議，但是對于窮人來說卻是不可違抗的指令。因為窮人收入很少，為了不增加自己的負(fù)擔(dān)，他們必須注意實施符合環(huán)境法律的理想行為。這種評價對于碳稅的實現(xiàn)非常重要，因為即使窮困的能源消費者也需要日常能源消耗，沒有能源的生活是不可想象的。在這方面，碳稅就需要從社會問題的角度來處理，碳稅的征收應(yīng)當(dāng)充分考慮社會分配。

（2）納稅人逃避環(huán)境義務(wù)問題。有納稅義務(wù)的人有可能通過繳納碳稅來逃避保護環(huán)境，減少二氧化碳排放的法律目的。這種稅收制度與法律目的的偏離性是不可避免的，因為碳稅必須提供納稅義務(wù)人選擇的可能性，要么其為自己破壞環(huán)境的行為支付額外的稅收，要么就約束自己的行為減少二氧化碳的排放。在這方面碳稅的稅率機制就顯得非常重要，為了實現(xiàn)保護環(huán)境的公共利益，就必須為碳稅制定一個最優(yōu)的稅收額度。碳稅應(yīng)當(dāng)對大量排放二氧化碳的企業(yè)征收高額碳稅，對超標(biāo)的排放量采取懲罰措施。

二、德國碳稅的具體法律層面的實現(xiàn)

為促進(jìn)能源節(jié)約和環(huán)境保護，并通過將增加的稅收收入用于補貼養(yǎng)老金支出，達(dá)到降低勞動成本、增加就業(yè)崗位的目的，德國從1999年4月1日開始征收碳稅。首先，德國對礦物油征收銷售稅。從1999年4月起，對采暖用油每升加收2．05歐分生態(tài)稅。1999年和2003年，兩次對燃用液化氣加收生態(tài)稅，累計每公斤加收3．48歐分。從1999年4月起，每度電加收1．02歐分生態(tài)稅，2000年至2003年，又先后4次對每度電每年加收0．26歐分生態(tài)稅，累計每度電加收2．05歐分。

而這些碳稅措施中最重要的還是2006年頒布實施的德國《能源稅法》，其中規(guī)定為鼓勵使用低硫燃料，對每公斤含硫量超過50毫克的汽油、柴油每升再加收1．53歐分碳稅，又將含硫量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為每公斤10毫克，使超過該標(biāo)準(zhǔn)的汽油、柴油每升加收的生態(tài)稅累計達(dá)到16．88歐分。

三、德國碳稅體制對中國的借鑒意義

碳稅制度的引入與實現(xiàn)不僅是環(huán)境問題，也涉及到經(jīng)濟、政治和社會等各個方面，甚至還涉及部門利益。從本質(zhì)上看，碳稅制度就是一個利益的協(xié)調(diào)問題， 鑒于歐洲的經(jīng)驗，我國在開征碳稅時應(yīng)切實做好宣傳工作，提高信息的透明度；廣泛地聽取社會各界的意見，讓民眾理解政策，支持改革；另外，充分做好各方思想認(rèn)識的統(tǒng)一和工作的協(xié)調(diào)，避免部門間相互推諉等現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而保證碳稅制度的順利實現(xiàn)。

首先，專門性的碳稅征管有利于改善我國稅收多頭征管的局面。德國從2006年頒布《能源稅法》和《能源稅實施細(xì)則》迄今逾6年的能源稅課征司法實踐證明，專門性的能源稅收立法可以更為有的放矢地抑制能源的過渡消費和提高能源的使用效率，在有效控制國家環(huán)境政策的同時提高本國的財政收入。由于我國目前并不存在統(tǒng)一的碳稅法律，針對各種能源課征的稅收(比如增值稅、消費稅和資源稅等等)并不能明顯地體現(xiàn)國家保護環(huán)境和節(jié)約能源的財政目的。未來我國的能源稅收征管應(yīng)該實行統(tǒng)一的立法，可以從宏觀發(fā)展的角度綜合審視我國的能源特征、藉此合理系統(tǒng)地調(diào)節(jié)我國能源消費結(jié)構(gòu)，保持社會的可持續(xù)發(fā)展。

其次，德國關(guān)于能源稅納稅義務(wù)人確定的法律規(guī)范對我國具有重要的借鑒意義。關(guān)于能源稅納稅義務(wù)人的確定，一直是國際上能源稅稅收征管環(huán)節(jié)中的難題。能源稅的目的是為了影響能源的消費行為。所以德國關(guān)于能源稅納稅義務(wù)人稅收關(guān)系確立的首要條件是能源消費事實的成立，規(guī)定只有生產(chǎn)或者銷售應(yīng)稅能源的一方才應(yīng)該履行納稅義務(wù)。

此外。能源在消費者之間的再度流通，也不會引起重復(fù)征稅。這些經(jīng)驗可以幫助我國確立納稅義務(wù)人，簡化代扣代繳納稅義務(wù)人的納稅程序與規(guī)定，有效地實現(xiàn)對能源稅收的征收與管理。我國的碳稅征收應(yīng)該符合我國的國情，充分考慮我國的能源分布以及能源使用情況。對于稀缺的不可再生的且污染程度嚴(yán)重的資源可以實行高稅率，對于日常能源的消費可以考慮低稅率來真正促進(jìn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

篇9

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整；研究綜述

中圖分類號：F260 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）07-0053-02

一、引言

改革開放以來，中國經(jīng)濟快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就。但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，快速增長的能源消耗造成有害氣體及溫室氣體排放增大，環(huán)境污染加劇給人民的生產(chǎn)生活帶來巨大損失，這些問題引起黨和政府的高度重視。2011年7月，主持召開國家應(yīng)對氣候變化及節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組會議，審議并原則同意“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案，強調(diào)“要繼續(xù)把節(jié)能減排作為調(diào)結(jié)構(gòu)、擴內(nèi)需、促發(fā)展的重要抓手，作為減緩和適應(yīng)全球氣候變化、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措”。具體來說，要推進(jìn)重點領(lǐng)域節(jié)能減排、進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、實施節(jié)能減排重點工程、推廣使用先進(jìn)技術(shù)、完善節(jié)能減排長效機制、加強節(jié)能減排管理。如果說產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要內(nèi)容，節(jié)能減排則是這個過程中的重要手段。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化旨在解決經(jīng)濟運行過程中的深層矛盾，通過拓展空間，提升經(jīng)濟體發(fā)展的長期動力，把傳統(tǒng)意義的經(jīng)濟增長賦予結(jié)構(gòu)優(yōu)化的新要求，從而增強可持續(xù)性。節(jié)能減排措施和相關(guān)政策則是從解決資源人口矛盾中尋求突破口，優(yōu)化要素投入結(jié)構(gòu)，從根本上改變中國經(jīng)濟粗放的增長方式，進(jìn)而破解可持續(xù)發(fā)展難題。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）國外研究現(xiàn)狀

諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎獲得者Arrow在1995年發(fā)表“經(jīng)濟增長與環(huán)境承載力”一文，由此引起了國際上關(guān)于節(jié)能減排研究的新熱潮。Meadows認(rèn)為應(yīng)該把可持續(xù)發(fā)展觀作為全人類的發(fā)展觀，加強環(huán)境保護，減少污染排放，促進(jìn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。Urne、Steiner、Brandt等人發(fā)表聲明認(rèn)為依賴當(dāng)?shù)刭Y源發(fā)展經(jīng)濟的地區(qū)，其資源性經(jīng)濟將難以持續(xù)，因為資源型經(jīng)濟對當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生大量的污染排放，環(huán)境將難以持續(xù)。

國際上對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的研究以日本最為突出，其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整經(jīng)驗對中國具有典型借鑒意義。經(jīng)過20世紀(jì)60年代的發(fā)展，日本經(jīng)濟進(jìn)入起飛階段，工業(yè)化與環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展與社會成本的矛盾日益突出。為了解決這些矛盾，日本產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)審議會提出主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)選擇的過密環(huán)境基準(zhǔn)，以緩解發(fā)展與環(huán)境、經(jīng)濟與社會的矛盾。過密環(huán)境基準(zhǔn)要求選擇能滿足提高能源利用效率，強化社會防止和改善社會公害的能力、并具有擴充社會資本能力的產(chǎn)業(yè)作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

近年來，國外學(xué)者對節(jié)能減排與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化作出了大量的相關(guān)研究。Saeed Kalid用系統(tǒng)動力學(xué)的方法，對菲律賓、印度、越南、印度尼西亞等發(fā)展中國家的可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行研究，分析了社會制度、經(jīng)濟增長、自然資源及環(huán)境污染之間的關(guān)系，并且對自然資源的運用從技術(shù)進(jìn)步和環(huán)境保護角度進(jìn)行了研究。Meadows認(rèn)為應(yīng)該把可持續(xù)發(fā)展觀作為全人類的發(fā)展觀，加強環(huán)境保護，減少污染排放，促進(jìn)經(jīng)濟、社會、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。Urne、Steiner、Brandt等人發(fā)表聲明認(rèn)為依賴當(dāng)?shù)刭Y源發(fā)展經(jīng)濟的地區(qū)，其資源性經(jīng)濟將難以持續(xù)，因為資源型經(jīng)濟對當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生大量的污染排放，環(huán)境將難以持續(xù)。

B.Wang提出了無殘差指數(shù)分解方法來研究能源強度變化問題，并運用拉氏指數(shù)分解方法（LMDI）研究了有關(guān)能源強度變化的影響因素問題，并用此方法在多國比較的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地分析了能源強度變化對產(chǎn)出的影響。Maria.LioP研究西班牙1995—2000年污染物排放情況，運用投入產(chǎn)出法分析西班牙經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染強度之間的關(guān)系，得出西班牙需要調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)進(jìn)而減少環(huán)境污染物排放的對策。Chunbo Ma、David I.stern指出，之前的大多數(shù)研究認(rèn)為，能源強度降低主要由于技術(shù)變動造成，但是對能源之間替代效應(yīng)的作用未進(jìn)行因素分解。利用拉氏指數(shù)分解方法（LMDI）技術(shù)對中國1980—2003年能源強度變動進(jìn)行因素分解，發(fā)現(xiàn)2000年以來中國能源強度增加源于負(fù)的技術(shù)進(jìn)步，能源內(nèi)部的替代效應(yīng)對能源強度變動的貢獻(xiàn)不大。

Michael Dalton 建立了一種動態(tài)的普通均衡模型，實證分析二氧化碳排放量的能源消耗與技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟的變化的速度和方向之間的聯(lián)系。Stela Z.Tsani 研究了希臘1960—2006時期內(nèi)能源消耗和經(jīng)濟增長的因果關(guān)系，指出對能源和環(huán)境問題的解決不影響經(jīng)濟的增長，應(yīng)該重視能源需求，提高能源利用效率。E.A.Abdelaziz從管理、技術(shù)和政策三方面提出工業(yè)節(jié)能評估綜述，并分別進(jìn)行分析檢驗，提出節(jié)能減排相關(guān)建議。Coelli介紹了DEA軟件的基本知識與應(yīng)用，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的產(chǎn)生和發(fā)展過程，目前的研究應(yīng)用領(lǐng)域，對科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)和影響，基礎(chǔ)模型及各種衍生模型，用實例介紹了數(shù)據(jù)包絡(luò)分析在財務(wù)分析、管理科學(xué)等方面的具體應(yīng)用，并對計算機操作做了示范，將理論與實際應(yīng)用相結(jié)合。

（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀

王立甲建立了Shift-Share Method模型研究了河北省經(jīng)濟增長與能源環(huán)境之間的關(guān)系，確立了以自然工業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，能源合理充分利用的原則，建議進(jìn)行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化信息化建設(shè)，走科技化的工業(yè)道路，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)中的重點行業(yè)。曲寧、張麗恒等人根據(jù)天津市能源環(huán)境狀況，從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、加強人力資本積累等方面提出了利于節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化措施。盧霜、趙忠恒等人選擇工業(yè)廢水、工業(yè)廢物、工業(yè)廢氣等為環(huán)境指標(biāo)，建立計量模型進(jìn)行分析，得出環(huán)境影響下的庫茲涅茨曲線，并提出科技與產(chǎn)業(yè)有機結(jié)合等對策。劉珊參考中國產(chǎn)業(yè)部門的投入產(chǎn)出和能源消費情況，將節(jié)能減排效率最優(yōu)化模型和投入產(chǎn)出技術(shù)相結(jié)合，建立了中國各部門減排比例的最優(yōu)化模型和各個不同部門的能源結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化模型，發(fā)現(xiàn)中國制造業(yè)、采掘業(yè)為節(jié)能減排工作的重點，提出了整合資源，提高技術(shù)含量等建議。張麗霞研究山西省三次產(chǎn)業(yè)比例不合理，工業(yè)不同行業(yè)間能源消耗差異大，且不利于生態(tài)環(huán)境，在此基礎(chǔ)上提出了意見及建議。卓錳剛運用Shift-share Method模型，對浙江基于節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行實證分析，建議優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，做強、做精傳統(tǒng)特色產(chǎn)業(yè)，走新型工業(yè)化道路，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)中新生基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。宿永錚結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟等理論，分析了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和節(jié)能減排之間的關(guān)系，并運用SWOT分析法結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提出了控制高耗能企業(yè)等具體措施。

另外，馬立杰介紹了DEA模型和方法的經(jīng)濟背景和管理背景，給出了綜合DEA模型下影響因素分析，研究了資源的有效分配問題，并將其運用到投資領(lǐng)域。宋馬林結(jié)合國內(nèi)外節(jié)能減排的實踐，構(gòu)建評價指標(biāo)體系，并運用超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)模型，探討了社會協(xié)同地區(qū)的節(jié)能減排評價模式。李芳切實了解目前江蘇省的能源消耗情況，對江蘇省能源效率先進(jìn)行單要素框架的分析再進(jìn)行全要素框架的分析，得到江蘇省能源效率都和技術(shù)進(jìn)步因素呈正向變動的關(guān)系，開放本身對于提高能效是有利的，在短期利用外資有外溢效應(yīng)等結(jié)論。傅麗芳等人運用DEA的理論與方法對區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案進(jìn)行綜合評價與優(yōu)選，其研究方法和研究成果，對于當(dāng)前區(qū)域農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有一定的現(xiàn)實意義和參考價值。徐華峰、李玲玲采用DEA綜合評價理論和方法，并利用DEA相對有效性評價數(shù)學(xué)模型，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的幾個不同調(diào)整方案的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力及生產(chǎn)效率做出合理評價，為科學(xué)決策提供依據(jù)。周虹、林梨運用DEA方法分析出中國第二、三產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出效率存在較大差距的原因。賀丹從生態(tài)環(huán)境的角度對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行了研究。吳海民等人根據(jù)產(chǎn)業(yè)運行的DEA有效基準(zhǔn)選擇主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，就是把蘊藏在產(chǎn)業(yè)運行各環(huán)節(jié)的效率能力綜合成一個可觀測的指標(biāo)值，根據(jù)該效率指標(biāo)相對有效生產(chǎn)前沿面的位置，判斷是否實現(xiàn)DEA有效，進(jìn)而決定能否成為有效生產(chǎn)前沿面中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

三、結(jié)束語

綜上所述，目前國內(nèi)外學(xué)者在研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排相關(guān)問題時，大體有以下三種類型。第一種即運用數(shù)量經(jīng)濟學(xué)、運籌學(xué)等方法，對能源、經(jīng)濟、環(huán)境間的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)研究。第二種即通過借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗，討論適合中國國情的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排措施。第三種即在了解能源發(fā)展、節(jié)能減排宏觀情況的基礎(chǔ)上，細(xì)化到產(chǎn)業(yè)和具體行業(yè)進(jìn)行研究，普遍關(guān)注的是第二產(chǎn)業(yè)中重點行業(yè)對于能源環(huán)境的影響等。從目前研究文獻(xiàn)來看，國內(nèi)外學(xué)者將節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這兩個熱點結(jié)合起來的論文數(shù)量有限，具體到某個國家或區(qū)域的產(chǎn)業(yè)行業(yè)的研究則更少，因此迫切需要大量的理論與實證研究予以探索，這將成為本領(lǐng)域未來研究的一個新方向。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 水.產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2005：169-191.

篇10

關(guān)鍵詞:STSE;物理教學(xué);核心素養(yǎng)

一、STSE教育理念融入高中物理教學(xué)的意義

(一)使物理課堂更貼近生活實際

物理知識最早起源于人類對自然現(xiàn)象的觀察與在生產(chǎn)勞動中的經(jīng)驗累積，前人總結(jié)出的知識與規(guī)律引領(lǐng)著人類對自然世界的探索，極大地促進(jìn)了社會的發(fā)展，不斷開拓著人類對新世界的認(rèn)知。STSE教育理念中的重要思想就是理論聯(lián)系實際，因此，STSE教育理念與中學(xué)物理教學(xué)相結(jié)合應(yīng)該是天衣無縫的［6］。在中學(xué)物理教學(xué)中巧妙融入STSE教育理念，將學(xué)生從枯燥的課堂模式中解放出來，以生活實際作為學(xué)生學(xué)習(xí)的新環(huán)境，將目光聚焦于生活中的熱點話題，聯(lián)系生活、技術(shù)、社會實際，將書本里冷冰冰的文字描述轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生感興趣的生活實例與現(xiàn)象，讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)貼近生活實際與應(yīng)用的一面，并對其產(chǎn)生親切感，這不但能吸引學(xué)生主動探索，激發(fā)學(xué)生的參與熱情和學(xué)習(xí)欲望，而且能使學(xué)習(xí)過程變得更為輕松靈活，知識掌握更加牢固持久。

(二)提升學(xué)生探究能力與創(chuàng)新意識

單純的物理知識學(xué)習(xí)以及利用物理知識解決生活中的常見問題，已經(jīng)不能滿足當(dāng)下的教育與人才需求，新時代的人才需要具備創(chuàng)新思維與探究能力，STSE教育理念提倡開放性教育和參與性教育［7］。教師組織學(xué)生積極進(jìn)行探究研討，鼓勵學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)問題，通過對問題的追本溯源以及模擬解決方案，提出自己的見解，設(shè)計實驗制定方案，將分析綜合、推理論證、構(gòu)建模型等方法運用于解決問題的過程中，培養(yǎng)學(xué)生辯證性看待問題的能力，提升發(fā)散性思維的同時也有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神。

(三)培養(yǎng)核心素養(yǎng)下高素質(zhì)人才

教師圍繞科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境四方面進(jìn)行物理課堂教學(xué)設(shè)計，可在學(xué)習(xí)物理與科技的過程中培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代科技意識，提升民族自豪感;在學(xué)習(xí)物理與社會的過程中，提高學(xué)生利用物理知識觀察解決實踐問題的能力;在學(xué)習(xí)物理與環(huán)境時，提升學(xué)生的環(huán)保意識。通過不斷的滲透教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其更加關(guān)心科技和社會的發(fā)展問題，形成正確發(fā)展觀，培養(yǎng)核心素養(yǎng)要求的高素質(zhì)人才。

二、“能源與可持續(xù)發(fā)展”教學(xué)設(shè)計

以人教版普通高中物理教科書中“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)為例，在學(xué)生學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會生活實際，緊密聯(lián)系當(dāng)今能源開發(fā)與環(huán)境保護的熱點議題，在課堂教學(xué)設(shè)計中融入STSE教育理念，使學(xué)生在掌握知識的同時提升自身素養(yǎng)。

(一)教學(xué)設(shè)計思路

在新課標(biāo)中，對“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容要求包括以下四點:(1)了解利用水能、風(fēng)能、太陽能和核能的方式，初步了解核裂變與核聚變。(2)知道不同形式的能量可互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中能量總和保持不變，能量轉(zhuǎn)化具有方向性。(3)清楚可再生能源和不可再生能源的分類，認(rèn)識能源的過度開發(fā)和利用對環(huán)境的影響。(4)認(rèn)識環(huán)境污染的危害，了解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，具有環(huán)境保護的意識和行為［3］。值得注意的是，在分析教學(xué)內(nèi)容要求的過程中，不能將其片面地理解為:為了在發(fā)展的同時保護環(huán)境，就應(yīng)該避免過度開發(fā)不可再生能源而更多的開發(fā)可再生能源。這樣的理解是片面的，問題的關(guān)鍵在于應(yīng)該如何正確的看待可再生能源的開發(fā)與利用，這是在教學(xué)時需要引導(dǎo)學(xué)生思考的重點問題之一。在教材內(nèi)容的編排上，能量轉(zhuǎn)移與能量轉(zhuǎn)化的方向性、能源的分類與應(yīng)用、能源與社會發(fā)展是“能源與可持續(xù)發(fā)展”一節(jié)的三部分內(nèi)容。通過先前的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了能量及能量轉(zhuǎn)換的基本概念，對本節(jié)知識的學(xué)習(xí)具有一定基礎(chǔ)。因此在新課講授時，可按順序進(jìn)行教學(xué)，由淺入深、逐層遞進(jìn)。本節(jié)教學(xué)的重點聚焦于能量轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的方向性和能源與社會發(fā)展兩部分，結(jié)合社會生活實際，緊密聯(lián)系當(dāng)下能源開發(fā)與環(huán)境保護的熱點話題，在教學(xué)設(shè)計中滲透STSE教育理念，通過教學(xué)達(dá)到以下目標(biāo):首先，使學(xué)生掌握能量的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化、耗散等基本物理概念，知道能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中不僅在數(shù)量上守恒且發(fā)生方向上不可逆，從而揭示能源危機的深層含義;其次，了解水能、風(fēng)能、太陽能與核能的工作方式及應(yīng)用轉(zhuǎn)換技術(shù)，明白能源發(fā)展對社會發(fā)展的意義，通過對能源的分類與應(yīng)用的探索過程，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力;最后，認(rèn)識能源利用對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響，通過討論能源與社會發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。在教學(xué)中采用小組討論探究的教學(xué)模式，重點探討對不可再生能源的過度開發(fā)利用給社會環(huán)境帶來的負(fù)面影響，以及如何合理開發(fā)與利用可再生能源，讓學(xué)生了解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，培養(yǎng)學(xué)生辯證性看待問題的能力，組織討論生活中能源利用產(chǎn)生的負(fù)面效果，并提出改善建議，培養(yǎng)學(xué)生思考問題的科學(xué)思維和環(huán)境保護理念，形成對社會的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識［8］。

(二)教學(xué)過程設(shè)計

1.新課引入環(huán)節(jié)教師提問:同學(xué)們，在前面的課程學(xué)習(xí)中，我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能量并知道不同形式的能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，回想一下生活中有哪些能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移應(yīng)用的事例?生:電燈照明時將電能轉(zhuǎn)化為光能;煮雞蛋時，燃料燃燒釋放能量使水升溫，水中的熱量再傳遞到雞蛋上使它變熟;汽車行駛時，發(fā)動機將燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車的動能。設(shè)計意圖:復(fù)習(xí)舊知，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識解釋生活現(xiàn)象的能力。教師活動:將學(xué)生所舉實例中涉及的不同能量進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生梳理出能量關(guān)系轉(zhuǎn)化圖，如圖1教師提問:通過剛才的梳理，我們得出能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖，由圖可以看出，在涉及能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的反應(yīng)前后，能量形式改變而總和保持不變，既然如此，為什么仍然要節(jié)約能源呢?設(shè)計意圖:通過對已有結(jié)論進(jìn)行反問使學(xué)生產(chǎn)生前后知識矛盾，激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)積極性，為后續(xù)教學(xué)內(nèi)容開展做鋪墊。2.新課教學(xué)環(huán)節(jié)知識點一:能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的方向性師:剛才我們列舉了生活中能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的事例，現(xiàn)在將它們的發(fā)生過程翻轉(zhuǎn)，這些能量能自動反過來轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移嗎?原因是什么?生:不能發(fā)生。因為能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，是不能逆轉(zhuǎn)的。師:雖然反過程的能量轉(zhuǎn)化也遵循能量守恒定律，但科學(xué)研究表明，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的熱量一旦釋放出去，便很難對它們進(jìn)行收集利用，而且無法自動發(fā)生轉(zhuǎn)換，只能以熱量的形式存在于環(huán)境中，這種現(xiàn)象就稱為能量的耗散。雖然能量在整體數(shù)量上沒變，但是可供利用的部分卻越來越少，這也是能源危機的深層次含義，同時也回答了為什么我們?nèi)匀灰岢?jié)約能源這個問題。設(shè)計意圖:教師通過能量轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的方向性幫助學(xué)生建立能量耗散的物理概念，使學(xué)生理解科學(xué)知識內(nèi)涵并引發(fā)對能源危機的思考。知識點二:能源的分類與應(yīng)用師:能源的開發(fā)與利用一直是社會發(fā)展的推動力，請列舉出你目前所知的能源。生:煤炭、太陽能、風(fēng)能、水能、核能等。師:上述這些能源大都來自自然界，仔細(xì)思考，其中有哪些是可以源源不斷獲得的，哪些是現(xiàn)階段能夠使用，但是不能無節(jié)制從自然界獲取的?學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，將能源進(jìn)行可再生與不可再生分類。設(shè)計意圖:在對能源分類的過程中，使學(xué)生認(rèn)識到能源并不是取之不盡、用之不竭的，為新能源教學(xué)的引入做鋪墊。師:近些年，我國致力于新能源的開發(fā)，并取得了很大的成就。比如，我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代百萬瓦級核電技術(shù)電站———華龍一號，其安全指標(biāo)和技術(shù)性能已達(dá)到國際第三代核電技術(shù)水平。我國的核能發(fā)電技術(shù)已居于世界領(lǐng)先地位。同時，對太陽能、水能、風(fēng)能的利用效率也均處于世界先列。那么是通過怎樣的技術(shù)手段將這些能源轉(zhuǎn)變成我們需要的形式呢?(在課前請學(xué)生分組探究)結(jié)合課堂展示的工作原理圖分組進(jìn)行匯報。設(shè)計意圖:通過對我國新能源開發(fā)方面成就的介紹，提升學(xué)生的民族自豪感。通過分組探究各能源的工作原理，提高學(xué)生之間的合作探究能力，在探究過程中讓學(xué)生認(rèn)識到，以科學(xué)知識為基礎(chǔ)制造出先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，又以先進(jìn)技術(shù)設(shè)備為工具探索新的科學(xué)知識，科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系是相輔相成的，使學(xué)生意識到學(xué)習(xí)知識的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。思考與討論:與煤炭、石油這種不可再生能源相比，新能源具有怎樣的優(yōu)勢?如何看待可再生能源的開發(fā)，是否因為其可再生的特質(zhì)就能夠無節(jié)制地開發(fā)和利用可再生能源呢?設(shè)計意圖:使學(xué)生了解新能源對推動社會進(jìn)步、保護環(huán)境、解決能源危機的意義，同時做到理智對待新能源的開發(fā)與利用，不盲目推崇，培養(yǎng)學(xué)生辯證性看待問題的能力。知識點三:能源與社會發(fā)展師:人類大致經(jīng)歷了柴薪、煤炭與石油三種能源的使用階段，每一次能源利用技術(shù)的提升，都會極大地推動社會發(fā)展，現(xiàn)如今，對能源的利用也正在由單一化逐步朝著多結(jié)構(gòu)化方向前進(jìn)。但是利與弊是共存的，不能只看科技社會進(jìn)步的一面而忽略了科技發(fā)展對自然環(huán)境造成的影響。請同學(xué)們思考，生活中有哪些由發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題?生1:汽車的喇叭聲音太吵，影響日常的生活。生2:煤炭、石油燃燒產(chǎn)生的二氧化硫形成酸雨，腐蝕建筑物、酸化土壤。設(shè)計意圖:使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)的突破對人類社會進(jìn)步的意義，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度看待能源開發(fā)利用帶來的影響，思考科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境四者之間的關(guān)系，加深學(xué)生的深層次認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)和辯證性思考問題的思維能力。師:同學(xué)們列舉的很全面，小組討論交流，該怎樣做可以改善這些問題，做到可持續(xù)發(fā)展呢?生1:大力發(fā)展新能源，減少對不可再生能源的開采與使用。師:這位同學(xué)從人類今后發(fā)展的大方向給出了建議，那么我們自身在平時的生活中應(yīng)該怎樣做呢?生2:可以減少使用一次性用品，去超市買菜時自己帶購物袋。生3:家里使用節(jié)能型的家電，平時生活中注意節(jié)約用水用電。師:大家的提議都很好，要實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，就需要樹立新的能源安全觀，大力提倡節(jié)能并付諸實踐，從生活的點滴小事做起，只有全民行動，注重細(xì)節(jié)，社會才能夠與科技共同進(jìn)步，人與自然才能真正和諧發(fā)展。設(shè)計意圖:通過討論生活中的節(jié)能方式，使學(xué)生意識到節(jié)約能源要從生活中的一點一滴做起，避免空談理論、不切實際，要樹立節(jié)能環(huán)保的生態(tài)文明理念與社會責(zé)任感，提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。3.鞏固與提升通過習(xí)題的布置對本節(jié)的知識進(jìn)行鞏固，使學(xué)生能夠利用能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移的知識解釋生活中的現(xiàn)象，養(yǎng)成節(jié)約資源、保護環(huán)境的生活習(xí)慣。

三、融入STSE教育理念的教學(xué)設(shè)計與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的對比

與傳統(tǒng)“能源與可持續(xù)發(fā)展”的教學(xué)設(shè)計對比，融入STSE教育理念的新教學(xué)設(shè)計具有以下優(yōu)點:(1)在教學(xué)過程中增加小組合作探究環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力與分享精神，并在探究問題的過程中提升科學(xué)思維與探究能力。(2)在授課過程中增加學(xué)生匯報環(huán)節(jié)，給學(xué)生更多的發(fā)言機會，匯報內(nèi)容圍繞科學(xué)與技術(shù)開展，讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)與技術(shù)的相互關(guān)系，并從中總結(jié)自己學(xué)到的知識。(3)在教學(xué)過程中多次強調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系，不再單一關(guān)注學(xué)生的知識學(xué)習(xí)，從多個方面培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

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