基于循環經濟視角的我國能源可持續發展能力評價

摘要：文章從循環經濟的角度出發，構建了能源可持續發展能力評價體系，采用主成分分析法結合1995年～2009年的時間序列數據，對評價體系中的13個指標進行統計分析，發現了各指標對我國能源可持續發展能力的影響程度，并提煉出3個主要影響因子。在計算出主要影響因子的綜合值之后，得出了基本結論并提出相關政策建議。

關鍵詞：循環經濟；能源；可持續發展

一、 引言

我國是世界最大的發展中國家，同時也是世界第二大能源消費國。處在持續快速經濟發展時期的中國，對能源的需求日益增加，能源利用效率低下、能源與資源、環境和社會發展之間的矛盾愈加突出（魏楚，沈滿洪，2007）。在這一關鍵時期，我國高消耗、高污染、高風險的發展模式 ，必然無法承受能源衰竭造成的巨大風險，也無法承受環境污染引發的社會問題（陳詩一，2009）。有鑒于此，本文在循環經濟視角的基礎上，對我國能源現狀進行分析，并對我國能源的可持續發展能力進行評析。

二、 能源可持續發展能力概述

1. 循環經濟。

循環經濟是指人類為實現可持續發展而采用的旨在保護環境、維持生態平衡，相對于傳統經濟的開放式單向流動的形式而言是一種封閉式環形流動的經濟形式，使得經濟活動由傳統的“資源——產品——廢棄物”的單向線性流程轉變為“資源——產品——廢棄物——資源”的反饋式流程。循環經濟的核心內涵是“減量化（Reducing）、再使用（Reusing）、再循環（Recycling）”即3R原則（李兆前等，2008）。其中，減量化是指通過適當的方法和手段盡可能減少廢棄物的產生和污染排放的過程，它是防止和減少污染最基礎的途徑；再利用是指盡可能多次以及盡可能多種方式地使用物品，以防止物品過早地成為垃圾；再循環是把廢棄物品返回工廠，作為原材料融入到新產品生產之中。循環經濟的產生是實現可持續發展的內在要求，也是人們深化認識生態學和環境科學發展規律的結果，被視為社會經濟從傳統經濟向可持續發展經濟邁進的重要選擇。可持續發展為循環經濟提供了理論基礎，其提倡經濟的發展應與環境的承載能力相協調，而循環經濟正是繼承了可持續發展的理念，倡導人類活動與自然環境和諧發展（林伯強，2012）。循環經濟強調在物質資源循環利用的基礎上發展經濟，進而實現社會經濟系統與自然生態系統的和諧共生，為解決當前經濟發展與資源、環境之間的矛盾發揮著重要的作用，是實現可持續發展的重要保證。

2. 構建評價指標體系。

能源可持續發展能力是指一個國家或地區在一定時期內在經濟、社會、環境等子系統中所具備的現實實力和潛在發展能力的集合（吳利學，2009）。影響能源可持續發展能力的因素很多，在遵循科學性、可行性和代表性的原則的基礎上，根據現有的統計指標，主要選擇影響力較大的因素。本文選取了由4個子系統組成的指標體系：社會可持續發展系統、經濟可持續發展系統、環境可持續發展系統和能源安全系統，時間跨度為15年：1995年～2009年。因此，能源可持續發展能力評價指標體系初步可以分為3層：目標層為能源可持續發展能力；準則層為社會可持續發展系統、經濟可持續發展系統、環境可持續發展系統和能源安全4個子系統；指標層為13個指標（具體見表1）。

三、 研究方法和建立模型

本文采取的是一種體現降維思想的主成分分析方法，是在保證原始數據信息損失最小的前提下，把原來多個指標化為少數幾個綜合指標即主成分因子的一種統計分析方法，而這幾個綜合指標是原始變量的線性組合。主成分因子不僅保留了原始變量的主要信息，并且各個主成分因子之間不相關，這表明主成分因子比原始變量具有某些更好的統計性質。因此，本文將主成分分析方法運用到能源可持續發展能力評價中，對我國的相關數據進行統計分析。利用主成分分析建立的模型如下：假設有p個指標，把這p個指標看成p個隨機變量，記為X1，X2，…，Xp，主成分分析就是要把這p個指標轉變為p個指標的線性組合。則有：

Y1=a11X1+a12X2+…+a1pXpY2=a21X1+a22X2+…+a2pXp？搖？搖？搖？搖Yp=ap1X1+ap2X2+…+appXp

主成分分析法的做法是尋找原始變量的線性組合Yi，然后求解aij=（ai1，ai2，…，aip），且滿足以下條件：（1）ai1+ai2+…+aip=1，i=1，2，…，p；（2）不相關性，即Yi和Yj不相關；（3）方差極大條件，即Var（Y1）≥Var（Y2）≥…≥Var（Yp）。求解系數aij=（ai1，ai2，…，aip），即觀測變量相關矩陣的單位特征向量。因此，通過求解的特征方程∑X，得到p個特征根和p個單位特征向量，把p個特征根由大到小排列，記為λi（i=1，2，…，p），它們分別代表p個主成分因子所解釋的觀測變量的方差，即Var（Yi）=λi（i=1，2，…，p）。相應的p個單位特征向量就是主成分因子的系數：ai1，ai2，…，aip，i=1，2，…，p。

四、 實證分析

本文在上述理論模型基礎上，借助SPSS17.0統計分析軟件，對收集的時間序列數據進行能源可持續發展能力評價分析。數據來源于1995年～2009年的中國統計年鑒、中國能源統計年鑒、中國環境統計年鑒，其中有些指標是經簡單計算得出的。

1. 特征值和特征向量。

在實際操作中，我們運用SPSS17.0軟件選取綜合指標中總方差貢獻率達到一定要求（85%以上）的指標（主成分因子），從而達到降維的目的。在能源可持續發展能力評價指標體系中，各指標的數值表現形式不一，計量單位也不相同，為了消除這些帶給評價結果的影響，需要對原始數據進行無量綱化處理。然后用SPSS17.0軟件求出標準化后的原始數據矩陣的特征值、方差貢獻率、累計方差貢獻率以及特征向量。這些特征值從大到小排列，根據各個主成分因子的方差貢獻率，就可以求出前若干個主成分因子的方差累計貢獻率應該選擇多少個主成分。統計結果表明，3個特征值的方差累計貢獻率已經達到了93.493%，說明前3個主成分因子基本包含了全部指標具有的信息，因此在進行實際分析的時候只需要提取前3個主成分因子即可。根據成分得分系數矩陣（見表2）可以得到這3個主成分因子對應的特征向量。由表2可以得出前3個主成分因子可以表述為以下表達式：

第一主成分Y1=0.120X1+0.147X2—0.169X3+…—0.129X13

第二主成分Y2=—0.017X1—0.070X2—0.066X3+…+0.001X13

第三主成分Y3=0.184X1+0.127X2+0.093X3+…+0.082X13

2. 主成分載荷因子分析。

將上述主成分分析的計算結果及載荷矩陣簡化成表3。通過表3的主成分分析結果，可以得到一下主成分特征以及分類結論：

（1）第一主成分，特征值為7.778，貢獻率達到了59.829%，即我國能源可持續發展能力有59.829%是由第一主成分解釋的。第一主成分中載荷量比較高的變量有：“單位GDP能耗”、“人均GDP”、“環境污染治理投資占GDP比重”、“第三產業產值占比”、“人均能源消費量”、“新能源占能源消費比例”、“人均SO2排放量”和“能源加工轉換效率”，其中，“人均GDP”、“人均能源消費量”反映了社會系統的可持續發展能力；“單位GDP能耗”、“第三產業產值占比”、“能源加工轉換效率”反映了經濟系統的可持續發展能力；“環境污染治理投資占GDP比重”、“新能源占能源消費比例”、“人均SO2排放量”反映了環境系統的可持續發展能力。綜合來看，反映的是整個國家發展層面的能源可持續發展能力，因此，將第一主成分命名為“國家發展層面因子”。

（2）第二主成分，特征值為2.563，貢獻率為19.715%，即我國能源可持續發展能力有19.715%由第二主成分解釋。第二主成分中載荷量較高的變量是：“能源消費彈性系數”、“能源消費增長率”和“能源生產彈性系數”，反映的是經濟增長對能源的依賴程度，因此，將第二主成分命名為“經濟增長依賴因子”。

（3）第三主成分，特征值為1.806，貢獻率為13.896，即我國能源可持續發展能力有13.896%可由第三主成分解釋。第三主成分中載荷量比較大的變量是：“石油凈進口量”和“能源自給率”，反映的是能源儲備和能源供應方面的安全問題，因此可以將第三主成分命名為“能源安全因子”。由表3可知，前3個主成分因子的累計貢獻率達到了93.439%，表明前3個主成分因子的數值變化可以基本代表原來13個變量的變化情況。表3中的因子載荷量反映了各變量與提取的主成分因子的相關程度。因子載荷量的絕對值越接近1，表明主成分因子與變量的相關性越強，主成分因子對各變量的解釋程度也就越高。

3. 主成分綜合值計算。

根據主成分綜合模型：Y=52.532%Y1+26.200%Y2+14.707%Y3，其中，各個主成分的權重取自旋轉后公因子的方差貢獻率，依次為52.532%、26.200%和14.707%，再由SPSS17.0軟件得出1995年～2009年間主成分的綜合值（如表4）。從表中我們可以發現，我國能源可持續發展能力在1997年跌至最低點后開始回升，在2006年前均保持著比較平穩的發展趨勢。2006年和2007年我國的能源可持續發展能力再次受到挑戰，通過在2007年頒布的一系列節能減排政策措施，使得我國能源可持續發展能力在2008年進入一個高點，這表明國家對于能源可持續發展能力的重要性愈加重視。

五、 結論和政策建議

本文通過對我國的能源可持續發展能力的時間序列數據進行一個縱向比較分析，定量考察了我國能源可持續發展能力在1995年～2009年間的變化情況。通過上述分析，我們發現，國家發展層面因子對能源可持續發展能力的影響程度最大，其中，單位GDP能耗、環境污染治理投資占GDP比重、人均能源消費量等指標都是我們應該予以重視的。同時，要加強技術創新的研究，研發出遵循循環經濟指導思想的廢物再利用等技術流程。從經濟增長依賴因子指標數據可以發現，我國經濟增長過于依賴化石能源，能源依賴集中度過高時不利于經濟長期發展的，因此，要從循環經濟的角度出發，開拓新能源領域，如水能、天然氣等。而我國能源供給能力有待進一步挖掘，能源資源的開發效率不夠高是亟待解決的問題，如能有效、高效地開發能源資源，那么也就能降低能源對外依存度，從而減少國際資源波動對我國經濟造成的影響。能源的可持續發展能力涉及到多方面的因素，只有在各個領域均處于良好的發展狀態，能源可持續發展能力才會保持著穩定狀況，才能在應對國際能源狀況時表現出強勁的潛在發展實力。尤其是處在環境、資源約束下的我國經濟社會，有必要采取循環經濟的發展模式來應對國內能源結構不合理、供需不平衡、能耗偏高以及國際能源環境的風云變幻帶來的壓力。

我們可以從以下幾個方面著手：第一，要逐步把“忽視環境、單一追求經濟效益”的傳統發展模式轉變為追求“經濟、社會、環境”相互有機結合的循環經濟發展模式。把發展循環經濟與轉變經濟發展方式結合起來，壓縮淘汰那些高耗能、高污染、低產出、低效益的企業和產品，大力發展資本、技術密集型的高新技術產業和以技術進步、提高勞動者素質為依托的勞動密集型產業，建立起循環經濟的經濟體制、經濟系統，顯著提高經濟發展的質量和效益。第二，要發展可再生能源，提倡節能減排。我國環境污染問題突出，生態系統脆弱，大量開采和使用化石能源對環境影響很大，特別是我國能源消費結構中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增長較快，對氣候變化影響較大。可再生能源清潔環保，開發利用過程不增加溫室氣體排放，對優化能源結構、保護環境、減排溫室氣體、應對氣候變化具有十分重要的作用。提倡節能減排遵循了循環經濟模式核心理念中的“減量化”原則，在經濟發展對能源的巨大需求與不可再生能源逐漸衰竭的矛盾中，大力發展可再生能源，節能減排，減少能源供給領域的結構性污染，提高能源利用效率成為了循環經濟模式所選擇的路徑。第三，要加強政府引導作用，引導公眾建立綠色消費觀，提倡綠色生活方式，使循環經濟理念融入到每一個人的生活中去。同時，政府主管部門要加強領導，不斷推廣發展循環經濟的經驗。大力淘汰生產工藝落后、資源浪費嚴重、污染嚴重的各類后進企業，因地制宜地通過政策引導循環經濟發展。

參考文獻：

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6. 中華人民共和國國家統計局編. 中國環境統計年鑒.北京：中國統計出版社，1995～2010.

7. 中華人民共和國國家統計局編. 中國能源統計年鑒.北京：中國統計出版社，1995～2010.

8. 中華人民共和國國家統計局編.中國統計年鑒.北京：中國統計出版社，1995～2010.

作者簡介：鄧偉根，經濟學博士，暨南大學產業經濟研究院教授、博士生導師；劉萱芝，暨南大學產業經濟研究院碩士生。

收稿日期：2012—09—26。