上海港港口節能減排效率評價

李媛

【摘 要】 近年來，隨著工業化和城市化的不斷深入，生態危機已經成為當今全人類共同面臨的最大危機和最嚴峻的挑戰，港口是世界經濟增長的重要推動力，同時也是主要的污染源頭和耗能單位，對港口節能減排效率進行綜合評價也是此類研究不可缺少的一部分。因此本文以上海港為例利用主成分分析方法分析了上海港港口節能減排效率并對其進行評價，評價結果顯示：2012年—2017年上海港積極響應國家號召，開展港口節能減排工作，港口節能減排效率逐年提高，節能減排工作取得了非常顯著的成效。

【關鍵詞】 港口 節能減排 指標評價 主成分分析

0引言

隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增、人類欲望的無限上升和生產生活方式的無節制，世界氣候面臨越來越嚴重的問題，在此形勢下，低碳經濟、節能減排等詞匯應運而生，國家也越來越重視對生態環境的保護。發展低碳經濟，一方面是積極承擔環境保護責任，完成國家節能降耗指標的要求;另一方面是調整經濟結構，提高能源利用效益，發展新興工業，建設生態文明。

港口作為交通運輸行業的重要組成部分，在節能減排方面具有巨大的空間和潛力，上海港位于長江三角洲前緣，地處長江東西運輸通道與海上南北運輸通道的交匯點，是中國沿海的主要樞紐港，是中國對外開放、參與國際經濟大循環的重要口岸。因此本文以上海港港口為例，基于主成分分析方法，構建上海港節能減排的評價指標體系，并對上海港的節能減排績效進行評價，對港口節能減排效率進行了探索。

1評價方法

本文采用主成分分析法（PCA）來評價上海港近幾年在節能減排工作中所做出的貢獻。主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）是利用降維的思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標的多元統計分析方法。主成分分析研究的目的是如何將多指標進行最佳綜合簡化，最終轉化為較少的綜合指標。也就是說，要在力保數據丟失最少的原則下，對高維變量空間進行降維處理。主成分分析法的特點是在評價指標的相關性比較高時，能消除指標間信息的重疊，而且根據指標所提供的原始信息生成非人為的權重系數。具體步驟如下：

（1）評價指標原始數據得標準化處理：

（1）

其中，可以表示為第i年第j個指標的觀測值，為標準化以后的指標值，分別是第j個指標的均值和標準差。

（2）計算矩陣的相關矩陣R，并計算R的特征值：，以及對應的標準正交化特征向量。

（3）計算特征值的累積方差貢獻率：

（2）

將時的最小整數作為的值，即主成分的個數為時的。

（4）提取前個主成分：

（3）

（5）以方差貢獻率為權系數求和計算每年被測評對象的綜合評價指標值

（4）

其中ak為第k個主成分的方差貢獻率，yk為第k個主成分。按照F值的大小可對港口節能減排效率進行評價。

2績效評價指標體系的構建

建立港口減排效率評價指標體系的目的在于利用收集到的港口節能減排過程中的相關資料和數據對港口近幾年來的節能減排效率做出有效、合理的評價。指標體系設計的是否準確與恰當，對評價港口節能減排效率得到的結果準確與否十分重要。評價指標是評價體系的重要元素，評價指標的選定是建立節能減排體系的第一個環節，也是非常重要的一個環節，指標選取是否科學、全面決定了整個評價體系的科學性和合理性。

因此，本文構建上海港港口節能減排指標體系時，考慮到中國港口節能減排“十三五”展望、港口特征和指標量化、可衡量性等原則，共選取了15個指標：基礎設施指標有沿海碼頭長度（萬米）、沿海泊位（個），萬噸級以上泊位總數（個）節能減排指標有柴油消耗（噸）、燃料油消耗（噸）、電力消耗（萬千瓦時）、水消耗（萬立方米）、綜合能耗（萬噸標準煤）、吞吐量能耗（噸標準煤/萬噸）、母港集裝箱水水中轉比例（%）;發展水平指標有旅客吞吐量（萬人次）、貨物吞吐量（萬噸）、集裝箱吞吐量（萬標箱）、外貿吞吐量（億噸）、汽車滾裝吞吐量（萬輛）。

3上海港節能減排績效評價

本文主要采用了2012年—2017年上海港港口節能減排相關的年度數據。數據主要來源于《2013年—2018年國民經濟和社會發展統計公報》、《2012年—2017年上海市統計年鑒》、《2012年—2017年上港集團可持續發展報告》以及其他相關資料和官方統計網站獲得。由于2017年沿海碼頭長度、沿海泊位個數、萬噸及以上泊位總數尚未公布，因此，利用序列線性趨勢構造缺失值。

首先，對數據標準化處理進行并計算協方差矩陣。然后，求解特征向量、特征根、貢獻率及累計貢獻率，并進行結果分析。根據計算的結果和成份矩陣，選擇的主成分有3個，其累計貢獻率達到94%，解釋效果非常好，分別為：

成分1的貢獻率為62.245%，成分2的貢獻率為22.886%，成分3的貢獻率為9.188%，可以計算出2012—2017年的綜合得分分別為-23687.729、-20105.674、-11176.732、-7084.370、-3502.585、3142.562，標準化后的綜合得分為-8.94、-3.99、0.64、1.55、2.58、8.18，因而得到2012—2017年的綜合排名依次為6、5、4、3、2、1。

從上海港港口節能減排綜合評價的結果來看，2012年—2017年間上海港港口節能減排工作績效逐年顯著提高，并且2017年最好。這說明上海港在貫徹執行國家、地方環境保護法律法規和國際環保公約當中，始終把綠色港口建設、節約資源、保護生態環境作為低碳經濟的重要舉措，為綠色交通和上海國際航運中心建設持續努力，節能減排工作得到非常好的成效。

4結語

港口節能減排指標評價是一種典型的多指標問題，涉及的因素繁多，多指標帶來了分析上的復雜性和指標間的多重相關性兩大問題。主成分分析方法是一種指標簡單化的優良工具，它基于原始數據本身，評價結果符合客觀實際。主成分分析能夠將多指標進行降維處理，降低了評價的復雜度，削弱了指標間的多重相關性。為此，本文利用主成分分析方法對港口節能減排效率進行綜合評價，評價結果顯示：2012年—2017年上海港積極響應國家號召，開展港口節能減排工作，港口節能減排效率逐年提高，節能減排工作取得了非常顯著的成效。