寧夏經濟、能源、環境系統協調度評價分析

劉惠橋

摘 要：伴隨著我國經濟的快速發展，能源過度消耗及環境污染問題逐漸成為阻礙經濟可持續發展的主要因素，促進經濟、能源、環境系統協調發展迫在眉睫。本文以寧夏為研究對象，構建經濟-能源-環境（3E）系統評價指標體系，利用熵值法和耦合協調度對其3E系統協調度進行分析，得出：近年來寧夏3E系統協調度有所改善，但協調度系數仍較低。故提出優化產業結構、加大科學技術投入、提高節能減排意識等建議，為推動區域可持續發展提供理論支撐。

關鍵詞：3E系統;熵值法;協調度;綜合評價水平

0 緒論

寧夏為我國西部省份之一，作為我國重要的能源和礦產資源富集區、生態功能區，能源的大量消費促使了經濟高速發展，但同時帶來了巨大的環境問題，工業污染與日俱增，阻礙了寧夏的可持續發展道路。加強經濟、能源、環境發展的綜合決策，實現能源消費、環境保護和經濟發展的共贏是經濟可持續發展面臨的、必須解決的課題。

20世紀20年代，蘇聯首先展開對能源與經濟的綜合研究，被稱為能源經濟學[1]。1973年，世界能源危機爆發，發達國家經濟發展受到嚴重影響，西方學者開始注重能源經濟學的研究。Kraft J and Kraft A實證分析了美國20世紀40年代到70年代的能源消費和經濟增長的關系[2]。Solow、Stiglitz、Heal等利用經濟增長模型完成了對能源資源開采及利用的最優路徑的探索[3-5]。3E的多元分析方法為中國應對氣候變化和新時期下可持續發展問題打開了嶄新的大門。胡紹雨通過對中國能源、經濟與環境三個系統協調發展系數的測算，指出在當下中國社會環境中，產業結構的失衡、地方政策實施力度的趨緩必將產生局部地區環境與經濟發展的不協調[6]。趙芳指出，環境、資源的公共性與不明晰的產權安排，使得環境資源利用中存在著廣泛的不經濟性，這種不經濟性同樣體現在不完善的市場與價格機制的制定上，這就直接導致了中國3E系統非協調發展現象的產生[7]。逯進、常虹等通過3E系統耦合機制分析得出了耦合度由東到西的遞減態勢，一定程度上說明了空間視角對中國3E分析的必要性[8]。

本文立足寧夏發展現狀，構建衡量經濟、能源、環境綜合發展水平的指標體系，運用熵值法與耦合協調度對寧夏3E協調度進行實證分析。

1 寧夏經濟、能源、環境系統協調度的實證分析

1.1 指標體系的構建及說明

文章借鑒相關學者選取的3E系統評價指標[7，9，10]，與寧夏實際現狀相結合，遵循系統性、科學性等原則，構建寧夏3E系統評價指標體系。如表1所示。

1.2 模型構建

1.2.1 方法選取

選取寧夏1999年-2017年19年的有關數據，借鑒相關文獻[10]，運用熵值法計算信息熵，與各年各指標數據結合計算出評價值，再運用耦合度判斷寧夏3E系統是否協調。

1.2.2 計算方法及步驟

（1）數據標準化處理

（2）計算第i年份第j項指標值得比重：

由此，建立矩陣Y=（Yij）m*n，稱為標準化矩陣。（式中，m為年份數量）

（3）指標權重的計算

第一，計算第j項指標的信息熵值e。

（式中，k為常數，）

第二，計算信息熵冗余度：

指標的信息冗余度取決于該指標的信息熵ej與1之間的差值，其直接影響權重的大小，信息冗余值越大，對評價的重要性就越大，權重也就越大。

第三，計算指標權重：

利用熵值法估算各指標的權重，其本質是利用該指標信息的價值系數來計算，其價值系數越高，信息冗余值越大，對評價的重要性就越大，權重也就越大。（式中，n為指標個數）

（4）指標樣本的評價值

采用加權求和公式計算樣本的評價值：

式中S為綜合評價值。S越大，樣本效果越好。

（5）據3E耦合協調度，其公式是

其中A，B，C代表著經濟、能源、環境子系統綜合評價值，T為3E系統綜合評價指標，反應3E系統的整體效益;D為耦合協調度，取值為0-1之間;由于經濟、能源、環境子系統同樣重要，因此V、X、Z均取1/3。

（6）協調度評價標準

根據國際經濟合作與發展組織的研究，利用3E系統協調度衡量我國能源、經濟和環境協調發展程度：0-0.4極不協調、0.4-0.5為嚴重不協調、0.5-0.6為輕度不協調、0.6-0.7為輕度不協調、0.7-0.8為弱協調、0.8-0.9為基本協調、0.9-1.0為優質協調[10]。

1.3 估計結果分析

1.3.1 3E系統綜合發展水平

寧夏2000-2015年的3E系統綜合評價值逐年提高，說明寧夏3E系統協調度在2000-2015年之間有著向協調發展轉變的趨勢。根據圖1所示，寧夏3E系統評價值大致在0.1到0.2之間，經濟、環境、能源系統的評價值都與3E系統有著較大的差異，這三個子系統在不同程度上都對3E協調度產生了一定的影響。從圖中可以看出，經濟子系統波動性較大;環境子系統處于3E系統的下方，拉低了3E系統的協調度;能源子系統處于3E系統上方，對協調度的提升起到積極影響。

1.3.2 協調度結果分析

根據判斷標準，得到1999-2017年寧夏3E系統的協調程度，如表2所示。

從表2中可知，近19年來寧夏經濟、能源、環境子系統的協調程度還是不斷提升的，從極不協調向中度不協調轉換，說明寧夏3E系統協調度不斷提升。但近20年間，寧夏3E系統的協調性仍太低，說明寧夏經濟、能源、環境整體發展協調度提升空間仍較大。

2 寧夏經濟、能源、環境協調發展中存在的問題

2.1 經濟結構仍然存在不合理，產業結構轉型迫在眉睫

寧夏仍以第二產業為主，經濟發展轉型遲緩，寧夏城市化在2018年就已經達到了50%以上，經濟的發展應該從第二產業向第三產業轉型，但寧夏在2018年時仍是以第二產業為主要的經濟增長點，同時寧夏工業主要是以高污染的重工業為主，這既大量浪費了能源資源同時還污染了環境，不利于寧夏的持續發展。

2.2 能源結構不合理，新興能源利用率低

對寧夏能源現狀進行分析后發現，寧夏的能源結構不合理，能源消費從1999年到2018年一直是以煤炭為主，在2017年煤炭消費仍是占87%，但是要看到寧夏有著豐富的風力資源與水利資源，風能發電與水利發電儲量巨大，同時距離青藏較近，還有著豐富的地熱資源，在寧夏能源消費現狀中沒有看到新興能源的大規模利用。這既有技術上的原因，也有著經濟原因。

2.3 環境污染嚴重，治理相對較弱

通過對寧夏環境系統的觀察發現，寧夏環境污染嚴重，三廢污染加劇，從1999年的少量向至今的巨量化發展，其中工業廢水的排放量最大，這說明了寧夏重工業對環境的危害主要體現在水源方面，工業廢水的大量排放加劇了寧夏水資源的緊張。同時寧夏對環境的治理力度不夠，工業固體廢棄物的回收利用率才剛剛達到了70%以上，不利于寧夏生態文明建設。

2.4 寧夏3E系統協調度過低，3E系統綜合評價水平發展緩慢

通過對寧夏3E系統綜合評價值分析可知，寧夏3E系統綜合評價值不穩定?？傮w上呈現增長趨勢，但發展速度緩慢，其中環境系統綜合評價值處于3E綜合評價值平均水平之下，對整體協調度起到抑制作用。由寧夏3E系統協調度結果分析可知，寧夏3E系統協調度由極不協調向中度不協調轉變，但協調度仍然過低，遠遠沒有達到協調程度，對寧夏的可持續發展存在著挑戰。

3 結論與展望

經濟、能源、環境三者是一個龐大而復雜的系統，子系統之間聯系緊密，相互促進。科學發展的基本要求之一，就是統籌人與自然的和諧發展，在實踐中使經濟、能源、環境不斷地協調統一起來，使能源、環境系統的動態平衡與經濟系統的持續穩定發展同時得以實現。具體措施如下：第一，促進經濟發展轉型，優化產業結構;第二，加大科學技術投入，提高能源的利用率，減少能源損耗;第三，加大治污力度，能源經濟與環境協調發展;第四，加強宣傳教育，提高節能減排意識。

參考文獻：

[1]張麗峰.中國能源供求預測模型及發展對策研究[D].北京：首都經濟貿易大學，2006.

[2]Kraft J，Kraft A.On the relationship between energy aNP[J].Energy Development，1978，（03）：401-403.

[3]Solow，Robert M.The Economics of Resources or the Resourcesof Economics[J].American Economic Review，1974，02）：1-14.

[4]Stiglitz，Joseph E.Monopoly and the Rate of Extractiono f Exhaustible Resources[J]. American EconomiecReview，1976，（04）：655-661.

[5]Heal G.M.And Dasgupta P.Economic Theory and ExhaustibleResources[M].Cambridge： Cambridge University Press，1979.

[6]胡紹雨.我國能源、經濟與環境協調發展分析[J].技術經濟與管理研究，2013，（04）：78-82.

[7]趙芳.能源—經濟—環境非協調發展原因的經濟學解釋[J].中國人口·資源與環境，2008，18（4）：67-72.

[8]逯進，常虹，汪運波.中國區域能源、經濟與環境耦合的動態演化[J].中國人口·資源與環境，2017，27（2）：60-68.

[9]蘇靜，胡宗義，唐李偉.我國能源—經濟—環境（3E）系統協調度的地理空間分布與動態演進[J].經濟地理，2013，33（9）：19-24.

[10]孟呁.內蒙古能源-經濟-環境（3E）系統協調發展研究[D].內蒙古：內蒙古大學，2015.