西部地區低碳競爭力評價

金小琴，杜受祜

(1.四川農業大學經濟管理學院，成都 611130;2.四川省社會科學院，成都 610071)

低碳經濟是人類應對氣候變化而催生出來的一種經濟形態，是以低能耗、低污染、低排放為特征的新的經濟模式，是在工業文明和應對氣候變化之間找到的一條綠色發展之路。低碳經濟以其獨特的優勢和巨大的市場已經成為世界經濟發展的熱點。在低碳經濟背景下，低碳競爭力成為衡量一個國家或地區可持續發展的能力。澳大利亞氣候研究機構(The Climate Institute)與英國三代環境主義組織(E3G)聯合發布的研究報告《20國集團(G20)低碳競爭力》中，將低碳競爭力定義為“未來低碳發展方式下，各國其人民創造物質繁榮的能力”［1］。李軍軍認為低碳經濟競爭力是一個國家或地區國際綜合競爭力重要組成部分，低碳經濟競爭已經成為覆蓋政策、技術、資本和產業發展的全方位競爭，并且上升為國家戰略利益的競爭［2］。

當前，中國西部地區正處于工業化、城鎮化高速發展的關鍵時期，正經歷著國際國內產業大轉移考驗，面臨著跨越式發展和可持續發展兩大任務。面對新一輪西部大開發的戰略機遇，在全球向低碳轉型背景下西部地區要實現資源節約型、環境友好型以及氣候安全型社會建設目標，必須轉變發展方式，走低碳發展路徑，充分發揮后發優勢以提升其低碳競爭力，才能縮小與發達地區差距，緩解經濟增長與資源環境之間的矛盾，從而實現區域協調發展。因此，探討西部地區低碳競爭力具有重大意義。

以往學者們從不同角度對低碳競爭力的評價做了比較廣泛的探討，也建立了一批指標體系及評價模型，對低碳競爭力研究從理論到實踐起到了積極的推動作用［3-5］。現有研究主要集中在如何構建指標體系上，有的指標體系構建僅限于理論探討，沒能考慮數據可獲得性，因而缺乏可操作性;在評價方法上也比較單一;在研究對象及地域選擇上偏向于城市低碳競爭力以及發達地區研究，相對于西部地區實證研究還比較薄弱。本文擬在前人基礎上采用多種評價方法對西部地區低碳競爭力進行實證分析。

1 低碳競爭力指標體系的構建

1.1 指標選取

依托低碳經濟和區域競爭力相關理論，在參考眾多學者關于低碳競爭力研究成果的基礎上［6-9］，本文認為低碳競爭力是指在低碳經濟背景下，一個國家或地區所反映出來的在低碳效率、低碳環境、低碳科技等方面的綜合水平的一種競爭優勢或能力。因此，結合西部地區的實際，本文采用理論分析法、專家咨詢法和頻次統計法等對有關評價指標進行篩選，最終選擇了19個指標(表1)。

表1 低碳競爭力指標體系Table 1 Low-carbon competitiveness index system

2.2 數據來源及預處理

本文所使用的數據來源于《中國統計年鑒》(2011)、國家統計局網站以及西部各省區政府統計網站的相關統計。對原始數據的預處理首先是指標數據的正向化處理。本文所涉及的逆指標共計8個，分別是單位GDP綜合能耗(X1)、SO2排放量(X2)、單位GDP電力消費(X3)、人均電力消費(X4)、建成區面積電力消費(X5)、化肥施用量占有效灌溉面積比(X6)、城市人口密度(X11)、突發環境事件次數(X15)，這里均采取求倒數方法進行正向化處理。其次，進行指標數據無量綱化處理。為了消除由于量綱的不同可能帶來的不合理影響，需要對數據進行標準化處理，以使每一個變量的平均值為零，方差為1。標準化公式如下:

2 西部地區低碳競爭力評價

目前對競爭力的評價主要有兩類方法:一類是主觀賦值法，如層次分析法(AHP)、德爾非法(Delphi)、模糊綜合評價法等;另一類是客觀賦值法，如主成分分析(PCA)、因子分析等［10］。客觀賦值法相對由專家根據主觀經驗確定權重的主觀賦值法，由于人為因素干擾小，近年來在競爭力研究中更受到國內學者的歡迎。因此，本文采用客觀賦值法中的主成分分析方法，并引入熱力學動力中的熵值法進行改進，最后結合聚類法擬對西部12個省(區，市)市低碳經濟競爭力水平進行評價，以便客觀而準確地衡量西部地區低碳經濟的發展水平。

2.1 PCA分析

本文運用SPSS17.0統計分析軟件進行主成分分析，并遵循主成分個數提取原則，即主成分對應的特征值大于1的前P個主成分，一般要求累計貢獻率達到85%以上。從表2可以看出，低碳競爭力指標中提取的前6個因子就已提供了原數據92.673%的信息，可以對大多數數據給出充分概括，較好地解釋了原始數據所包含的信息。

表2 低碳競爭力公因子的特征值和貢獻率Table 2 Eigenvalue of low-carbon competitiveness factor and cumulative ratio

表3 評價指標主成分旋轉載荷矩陣Table 3 Rotated Component Matrix

用表3中主成分旋轉載荷矩陣中的數據除以其對應的特征值開平方根便得到各主成分中每個指標所對應的系數［11］，計算結果見表4。由于篇幅限制，本文列出主成分1的計算公式:

表4 PCA評價所提取的主成分系數Table 4 Extracted principal components factor

3.2 熵值法評價

鑒于有學者提出用各主成分方差貢獻率作為權重計算綜合得分帶有主觀性，因此本文擬采用熵值法對傳統主成分分析法進行改進［12］。具體步驟如下:設有m個待評方案，n項評價指標，形成原始指標數據矩陣X=(xij)m×n。

(1)對數據進行標準化變換:

式中，a為平移幅度。一般來講，可以將所有數據加上一個最小負數的絕對值，這樣平移不會改變結果。

(2)計算第j項指標下第i個方案指標值的比重pij，公式如下:

(3)計算第j項指標的熵值ej，公式為:

其中，令k=1/lnm，其中m為待評價方案個數。

(4)計算第j項指標的差異性系數gj

對于給定的j，zij的差異性越小，則ej越大;當zij全部相等時，ej=1，此時對于確定權重，指標zij毫無作用;zij相差越大，eij越小，則該指標所起的作用不大。

由此，定義差異性系數:

則當gj越大時，指標越重要。

(5)定義權數 wj，令:

由以上zij和wj，得出綜合評價分值。計算公式為:

通過上述主成分分析，總共提取了6個主成分，經過計算各個樣本在這6個主成分上的系數，則可得到一個具有12個樣本、6項指標的主成分矩陣。由于主成分分析法實現降維后有負數，因此需要對數據進行非負化處理，這里采用將所有數據加上一個最小負數的絕對值方法來進行平移，接著采用上述公式計算熵值ej、信息效用值gj和熵權wj，由此可計算西部地區低碳競爭力綜合評價值及排名，計算結果見表5。

表5 西部地區低碳競爭力評價結果Table 5 The results of low-carbon competitiveness in underdeveloped western regions

3.3 聚類分析

利用表5中西部地區低碳競爭力的綜合得分，最終可以得到的聚類圖，結果如圖一所示。由此可以看出，西部12個省(區，市)市的低碳競爭力水平大體可以劃分為3個層次。

4 結論與討論

(1)從總體上看，西部地區的低碳經濟發展水平差異比較大。通過聚類分析，可以將西部12個省(區，市)區劃分為三類:重慶、陜西、廣西、四川屬于相對低碳地區;云南、新疆、寧夏、貴州、內蒙、西藏屬于中碳地區;青海、甘肅屬于相對高碳地區。近年來，西部地區通過產業結構的轉型，尤其是在“碳鎖定”效應約束下，積極探索高碳產業低碳化發展路徑;同時利用資源能源優勢進行生物質能源的開發，發展以沼氣等為紐帶的現代農業;充分發揮試點示范的輻射帶動效應，在發展經濟的同時兼顧資源節約、環境友好型社會的構建，從而推動西部地區由高碳向低碳的逐步演進。

圖1 西部地區低碳競爭力聚類分析Fig.1 Cluster analysis of low-carbon competitiveness in underdeveloped western regions

(2)低碳競爭力排名前五位的地區分別是重慶、陜西、廣西、四川和云南，排名情況與各地低碳經濟發展水平基本吻合。重慶、陜西、云南等作為國家發改委批準的首批全國低碳試點省市，其低碳競爭力排位明顯比較靠前，說明這些地區近幾年的低碳工作開展取得了一定成效。目前，我國低碳經濟發展正通過試點示范方式，以點帶面，逐步推進。西部地區應積極爭取更多項目列入國家低碳經濟試點示范，以獲得國家層面的支持。

(3)由綜合排名結果可以看出，單位GDP綜合能耗低的省區，綜合排名比較高。由此可知，降低單位GDP綜合能耗是提升低碳競爭力的必然選擇。目前，西部各省區單位GDP綜合能耗都在全國平均水平以上，西部低碳經濟發展水平與全國相比還處于較低水平。西部地區以高度依賴資源能源為特征的產業結構的不合理，導致西部成為了東、中部部分高能耗產業轉移的基地。因此，西部各省區應按照我國“十二五”單位GDP能耗降低目標分解方案要求，合理規劃其發展方向，努力抓好在工業、建筑業、交通運輸等行業的節能減排工作。此外，新疆、寧夏、內蒙、甘肅等作為“十二五”確定的國家重點能源基地，應充分挖掘和利用當地能源與資源優勢，大力發展戰略性新興產業，重新構建低碳產業體系。

(4)低碳競爭力的影響因素復雜。從表2、表3可以看出，第一主成分的方差貢獻率最高，達到38.296%，而第一主成分中的X1(單位GDP綜合能耗)、X3(單位GDP電力消費)、X4(人均電力消費)、X6(化肥施用量占有效灌溉面積比)、X8(森林覆蓋率)、X18(城市工業廢水排放達標率)等指標的載荷系數相對較大，這表明X1、X3、X4、X6、X8、X18指標具有相對較高的解釋性，尤其是排在前兩位的X1(單位GDP綜合能耗)、X8(森林覆蓋率)，進一步說明要實現低碳發展，除了通過節能減排以減少“碳源”外，還要大力增加“碳匯”。

(5)低碳競爭力是一個相對的概念，應該辯證地看待。一方面，從省際看，率先進入全國低碳示范城市的省市具有先動優勢，為了搶占制高點，其他各省市也在積極謀劃，未來低碳競爭將日趨激烈，尤其表現在產業結構轉型上，地方政府從過去的“招商引資”轉為“招商選資”，具備低碳特征的行業及企業成為各地競相爭奪的焦點;從區際看，西部地區應發揮協同競爭優勢，加強在低碳領域的合作與交流，比如低碳服務業、低碳技術、碳交易平臺建設等，實現競爭中合作、合作中發展。

(6)現有低碳競爭力評價中，主成分分析法和聚類分析法也得到了運用，但一般都是單純地采用某一種。本文的不同之處在于首先采用PCA實現了指標體系的簡化，并引入熱力學動力中的熵值法對其進行改進，然后結合聚類法對西部12個省(區，市)低碳經濟競爭力水平進行評價，從而克服了主觀因素的干擾，評價結果更為客觀合理。

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