能源—經濟—環境（3E）系統和諧度評價研究

王俊嶺等

摘要：能源系統與經濟系統、環境系統存在著相互影響、相互制約的發展關系，三者的和諧發展是3E系統發展的最終目標。河北省3E系統整體和諧度處在初級和諧的狀態，為此河北省應該進一步加大經濟發展速度，同時延續節能減排和產業結構優化政策不放松，從而使能源系統、經濟系統和環境系統和諧發展。

關鍵詞：3E系統；和諧度；評價模型

中圖分類號：F061.5 文獻標識碼：A 文章編號：1003-3890（2012）09-0094-04

能源是人類生存、經濟發展、社會進步的重要物質基礎，是關系國家經濟命脈和國防安全的重要戰略物資，是現代文明的物質基礎。經濟增長依靠能源支持，而以環境為代價的經濟增長，又不具有長久性和可持續性；而保護環境或者僅僅保護環境不考慮能源問題，也是無本止水，缺少物質基礎；能源、經濟和環境三方面一體論已經被大家所接受，而以能源為媒介，通過提高能源利用效率，技術創新，尤其是能源開發和節約技術的創新，進而提升經濟的高速發展，在由政府頒布各項經濟、環境和諧發展的政策措施，進而實現能源、經濟、環境的和諧發展，達到能源供需穩定、經濟發展、環境保護三個目標。

一、河北省能源—經濟—環境（3E）系統和諧度評價指標設計

能源、經濟和環境各自發展水平的測度首先需要建立一個能反映各自主要特征的指標，而現實中能源、經濟和環境又都是復雜的非線性的系統，用簡單的指標很難完全反映出各自的特征，因此能源、經濟和環境各自指標的建立需要有一定內在聯系的指標體系來表示。現實中常用的指標體系的建立使用多指標綜合分析法來進行，即由多個具有內在聯系的指標按一定的結構層次組合在一起構成指標體系。但是多指標綜合分析能更大程度上反映出要評價的指標特征，但是各指標的數據需要進行標準化處理或者標準化換算，然后方可使用。結合河北省3E發展的現狀構建（如表1）河北省能源—經濟—環境（3E）系統評價指標體系：

1. 能源水平指標。在能源水平指標的選取上，在充分考慮河北省能源類型的前提下，從總量指標、結構指標和效率指標三個方面考慮：

（1）在總量指標上選取能源生產總量、一次性能源生產總量和能源消費總量三方面，這主要是考慮河北省能源特征以及河北省經濟發展與能源關聯程度，通過此指標能一定程度的了解河北省能源總量水平和能源缺口或者剩余狀態。

（2）結構指標是為了反映河北省能源結構狀況，這里主要選取了水資源、石油資源、煤炭資源和天然氣資源各自所占比重，以此來了解河北省能源結構狀態，最后指標是能源消費彈性系數，該指標是反映能源消費增長速度與國民經濟增長速度之間比例關系的指標，通常用兩者年平均增長率間的比值表示。

（3）效益指標選取了萬元能耗與規模以上工業萬元產值能耗，通過2006年到2009年這5年河北省GDP能耗和單位工業增加值能耗的比較可以更好地反映河北省的耗能及節能狀況。

2. 經濟子系統。經濟子系統從經濟規模指標和經濟增長指標兩大類來表示，選用指標如下：

（1）用國內生產總值、固定資產投資和社會消費品零售總額反映經濟總量水平，這里主要是從生產、投資、消費三大角度選擇指標來反映經濟發展的總體水平。

（2）用GDP增長率、工業產值增長率、居民收入增長率等指標更真實地反映經濟發展實力水平。

（3）用第一、二、三產業在地區生產總值中的比重反映了河北省的經濟結構狀況，即作為經濟結構指標，因為從第一、二、三大產業比重既可以得出產業結構，也可以看出河北省經濟的發展的主導產業。

（4）用GDP、固定投資、社會消費品零售額這三個指標的增長速度能夠反映一個地區的經濟增長速度，所以把它們作為經濟增長指標，這正好與經濟的總量指標相呼應。

3. 環境子系統。根據國家統計指標的設計，對于環境子系統這里我們從三個方面考慮，即排放強度、環境污染度和環保事業建設。選用的指標如下：

（1）排放強度指標主要是從三廢角度出發，選用了工業廢氣排放量、工業固體廢物排放量、廢水排放量來反映，以及人均廢氣、廢水和固體廢棄物排放量等方面來衡量，一方面這些指標數值可以從《中國環境統計年鑒》中找到，保證指標數據的可獲得性，另一方面它們是環境污染的主要污染物，很具有代表性。

（2）環境污染程度指標是從溫室氣體排放方面著手，選用了工業SO2排放量、人均工業SO2排放量和粉塵和煙塵排放量以及人均粉塵和煙塵排放量等指標，考慮到工業SO2對環境污染最為嚴重，其處理情況直接影響著環境的好壞，因此選擇這幾個指標從側面反映了環境質量。

（3）環保事業建設指標選用了廢氣、廢水排放達標率來表示，而固體廢棄物一般情況可以回收利用，在此就不列為評價指標，同時環保事業產值也是用來衡量河北省環保事業建設的一個指標選擇。

二、河北省3E系統和諧度評價

河北省3E系統和諧度評價首先必須分別評價出能源子系統、經濟子系統和環境子系統的和諧度如何，以此為基礎才能核算出3E系統的整體和諧度，而要分別評價出各自子系統的和諧度，由于指標較多，同時又分為目標層、準則層、領域層和指標層，需要進行層次分析法。另外各指標分別是反應某一方面領域的狀態，這就很難保證各指標之間的可比性，為此需要對各指標進行標準化處理和權重的確定。

（一）指標權重和指標值標準化

1. 指標權重。層次分析法把復雜問題中的各種因素通過劃分為相互聯系的有序層次，使之條理化。并把數據、專家意見和分析者的主客觀判斷直接而有效地結合起來，就每一層次的相對重要性給予定量表示，然后用數學方法確定表達每一層次全部要素的相對重要性權數。

根據《河北統計年鑒》分別得出河北省能源子系統指標數值、經濟子系統指標數值和環境子系統指標數值。（見表2、表3和表4）

2. 指標值標準化。原始指標數據的標準化處理。由于各項指標數據的量綱不一致，在進行綜合評價前，通常為了消除變量之間在數量級上及量綱上的不同而產生的影響，需要對原始數據進行標準化根據上部分確定的各子系統指標的權重和個系統標準化處理后的得分，計算得出河北省3E系統和諧度如表5和圖1。

三、和諧度的評價標準

最終3E系統和諧度評價是通過量化概念來反映出來，這個量化的數值沒有辦法直接表明其所處的狀態性質，這是因為最終的數值是在[0，1]區間，而這個區間有無數多個點，每一個點都能代表一種3E系統和諧的狀態，所以為了更好地衡量3E系統和諧度，本文根據前人3E系統和諧度等級劃分，把河北省3E系統和諧度評價等級分為7個等級，和諧等級指把和諧度的范圍劃分成若干連續區間，每