區域煤炭資源競爭力與生態文明協調度研究

許巍

（中國地質大學（武漢）經濟管理學院，湖北武漢 430074）

區域煤炭資源競爭力與生態文明協調度研究

許巍

（中國地質大學（武漢）經濟管理學院，湖北武漢 430074）

煤炭資源開發利用取決于煤炭資源稟賦、市場環境、社會經濟民生以及生態環境等多種因素的制約，其實質體現為煤炭資源競爭力。然而，煤炭消費是溫室氣體的重要來源，存在著嚴重的生態影響，因此，煤炭資源開發利用必須要求資源競爭力與生態文明之間協調發展。中國區域煤炭資源競爭力與生態文明之間存在著明顯的不協調性。為此，建議各煤炭資源大省對煤炭相關產業按新型工業化和循環經濟的要求進行改造與整合，大力推進經濟轉型，改善環境治理效率，提高區域生態文明。

煤炭資源競爭力、模糊綜合評價、生態足跡、協調度

一、引言

能源是經濟發展的動力，中國的能源結構以煤為主，然而煤炭產業發展會產生嚴重的環境污染，不利于經濟社會的可持續發展。因此，煤炭資源的開發利用，既要實現資源優勢向經濟優勢的轉化，又要促進社會經濟的發展，減少對生態環境的影響，這是可持續發展觀對煤炭資源競爭力的必然要求。所謂煤炭資源競爭力是指將煤炭資源優勢轉化為經濟優勢的能力，經濟優勢則是指煤炭資源生產能力強、開發加工利用技術先進、產品成本低、利潤高、市場環境、生態環境、社會經濟條件優越、產品競爭能力強。[1](p210-212)因此，煤炭資源競爭力是一個復雜的綜合系統，對它的評價應基于科學合理的評價體系。

中國煤炭資源富集，但缺油少氣，這種能源基礎導致我國能源結構嚴重偏煤。煤炭資源是一種典型的化石能源，它的消費將產生大量的溫室氣體，溫室氣體存在著溫室效應。溫室效應的根本原因是人類過度消耗化石能源，其危害是對全球性生態平衡產生明顯的破壞作用。現階段經濟社會的發展離不開煤炭資源，但煤炭資源的開發利用也會帶來重要的生態影響，其可持續發展不僅僅只是資源品競爭力的提高，還需要兼顧生態平衡，即要求煤炭資源競爭力與生態環境之間的協調發展。生態足跡是近年來發展起來的測度生態可持續發展的定量方法，運用生物物理單位測度一定區域對自然資源的需求和自然資源對人類生存、繁衍及經濟活動提供的生態支持，反映了區域經濟社會發展的生態文明水平。研究顯示，中國生態文明水平很大程度上取決于煤炭資源的開發利用狀況。因此，煤炭資源競爭力與生態文明之間的協調關系研究，其實質是揭示區域煤炭資源競爭力是否具有生態可持續性。

二、相關理論基礎

（一）煤炭資源競爭力評價。

煤炭作為發電和供熱等的動力燃料直接燃燒時，煤中含硫的80%以上將轉化為SO2形式排放，對大氣環境形成污染。燃煤排放的煙塵中含有大量潛在危害的化學物質，不僅影響氣候和大氣能見度，還影響人身健康。[2](p75)因此，煤炭產業的發展必須要降低環境污染程度，在資源的使用過程中兼顧煤炭資源開發利用與社會經濟效益及環境保護三者之間的協調平衡，在提高資源競爭力下實現資源可持續利用。

目前，礦產資源競爭力評價主要包括：中國地質大學趙鵬大院士首次提出了礦產資源競爭力評價概念，并給出了分析框架與指標的選擇。王志宏[3](p437)[4](p103-106)在此基礎上做了具體的評述，認為礦產資源競爭力評價是以礦產資源稟賦條件為基礎，以市場需求趨勢預測為主要依據，在投資環境、生態環境等因素的作用下，對其將資源優勢轉化為經濟優勢的能力的評價。該體系分析了礦產資源競爭力評價的5種指標，即資源稟賦、市場環境、投資環境、生態環境、經濟、社會效益，同時做出了指標的量化計算研究，建立了競爭力模糊綜合評價模型和競爭力比較評價模型。閆軍印等[5](p35-38)（2008）認為，礦產資源競爭力是其自身素質與外在環境條件有機結合和相互協調程度的綜合體現，具體可歸納為五個方面，礦產資源稟賦條件、礦產資源開發利用條件、礦產資源市場需求及發展條件、區域生態環境承載條件和地區社會經濟發展支持條件。因此，評價指標體系既要反映資源本身的稟賦特征、資源開發利用的工程地質、水文地質地質等開發利用條件，也要包含地區社會經濟條件及區域生態環境的質量水平。

綜合上述觀點，可以認為，煤炭資源競爭力評價，其實質是對煤炭資源開發利用過程中可持續發展狀況與能力的評價，需要綜合煤炭地質、經濟、環境、社會等因素，主要評價煤炭資源的富藏狀況，以及資源開發利用與經濟社會系統、生態環境維護之間的協調性和穩定性，即評價體系主要應綜合煤炭資源稟賦、煤炭資源開發利用市場環境、經濟社會效益及環境影響等基本要素。

（二）生態足跡與生態文明。

生態足跡就是能夠持續地提供資源或消納廢物的、具有生物生產力的地域空間，其含義就是要維持一個人、地區、國家或者全球的生存所需要的或者能夠容納人類所排放的廢物的、具有生物生產力的地域面積。生態足跡估計要承載一定生活質量的人口，需要多大的可供人類使用的可再生資源或者能夠消納廢物的生態系統。生態足跡將每個人消耗的資源折合成為全球統一的、具有生產力的地域面積，通過計算區域生態足跡總供給與總需求之間的差值——生態赤字或生態盈余，準確地反映了不同區域對于全球生態環境現狀的貢獻。生態足跡既能夠反映出個人或地區的資源消耗強度，又能夠反映出區域的資源供給能力和資源消耗總量，也揭示了人類生存持續生存的生態閾值。它通過相同的單位比較人類的需求和自然界的供給，使可持續發展的衡量真正具有區域可比性。

作為有效衡量自然資本可持續利用的生物物理定量評價工具，生態足跡方法的引入為我們提供了一種準確測算資源消費水平的計量手段。它是將人類對各種資源的消費主要折算為6類生物生產性土地（指具有生態生產能力的土地或水體）：化石能源地、可耕地、林地、草場、建筑用地和海洋[6](p335-336)[7][8](p759)。社會、經濟、產業結構和技術等諸多因素影響著人們的能源消費水平，決定著能源足跡的大小。

生態足跡計算公式為：

式（1）中，EF為生態足跡（hm2），ci為第i類交易商品人均消費量，mi為第i類交易商品全球平均生產能力，ri為均衡因子，N為區域總人數。

關于生態文明的概念，學界多數人比較贊同的是潘岳的研究成果，即生態文明是指人類遵循人、自然、社會和諧發展這一客觀規律而取得的物質與精神成果的總和；是指人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環、全面發展、持續繁榮為基本宗旨的文化倫理形態。[9](p12-15)生態文明水平的重要衡量指標是生態效率，其概念源自20世紀90年代OECD和世界可持續發展商業委員會的研究和政策中，通常作為企業和地區提高競爭力的有效途徑。廣義來看，生態文明水平就是指生態資源用于滿足人類需要的效率，其本質就是以更少的生態成本獲得更大的經濟產出。生態文明的測度主要由以下（2）式計算。

式（3）中，C為協調度；x為描述某系統狀況的指標；y為描述另一關聯系統狀況的指標；α和β為權數（α+β=2）；α為某系統在綜合評判中的權重；β為另一關聯系統在綜合評判中的權重；f（x）為某系統綜合評價指數；g（y）為另一關聯系統綜合評價指數；f（x）×g（y）為兩系統復合評價指數；［αf （x）+βg（y）］為兩系統綜合評價指數。

協調發展要求環境效益和經濟效益在發展過程中保持一定的協調性，協調度C取值在0－1之間，C=1表示達最佳協調狀態，C越小則越不協調，C=0表示根本不協調。

三、區域煤炭資源競爭力評價

依據煤炭資源競爭力評價基本要素，合理選擇與煤炭資源開發利用密切相關的地質、市場環境、社會經濟效益以及環境指標，建立起綜合評價指標體系（見下圖1）。

其中，EEI-生態文明；經濟增加值指標取GDP。

在生態足跡一定條件下，GDP越高，EEI水平越大；在地區生產總值一定的情況下，生態足跡越小，EEI水平也越高。EEI由普遍公認的GDP和生態足跡兩個指標直接合成，原理簡明、計算方便，易于應用。因此，它是一個表示經濟發展的綜合生態文明程度的合適指標。

（三）系統協調度。

所謂系統協調是指系統的結構、功能的協調進化。系統協調就是要減少系統運行的負效益，同時提高系統的整體輸出功能和協同效應，使系統達到協同或和諧的狀態。協調度是度量系統或系統內部要素之間在發展過程中彼此和諧一致的程度，體現了系統由無序走向有序的趨勢，是協調狀況好壞程度的定量指標。參考李積勛、史培軍等的相關資料[10][11］(p140-144)，兩系統之間協調度的計算公式如下:

圖1 中國煤炭資源競爭力評價指標體系

（一）指標評價的模糊系統評價。

區域礦產資源競爭力評價的研究對象是區域可持續發展系統，這一系統具有非線性、復雜性、動態性等特點，這類系統對于人類來說是一個信息不充分不完全的灰色系統，其評價是對多因素、多層次的復雜問題評判，[12](p76-81)即模糊評價。模糊評價判斷的依據是模糊數學的灰色系統，如果灰數屬于某一區間，則該區間內的任何數值都有可能，白化函數（隸屬度函數）就是表示該指標值歸屬于該灰類的隸屬度概率大小。

設fjk為第j個聚類指標屬于第k個灰類的白化函數，其大小為0≤fjk≤1。白化函數通常有以下3種形式（見下式（4）-（6））：

白化函數可以將具體指標數據轉化為定性的評價值，在每個給定的評價級別上，對某個單一指標進行評價。依據人們的評價習慣，指標評價值可劃分為幾個灰類（級別），比如：通常使用的五級評價：依次為好、較好、一般、較差、差。要得到指標的綜合評價值還需要進行模糊綜合評價，所謂模糊綜合評價是應用模糊關系合成的原理，從多個因素對評判事物隸屬度等級狀況進行綜合評判的一種方法。[13](p40-43)

（二）基于層次分析法的指標權重分配。

煤炭資源競爭力評價包含多個指標，各個指標的評價采用白化函數進行，最終的評價結果需要將各個指標評價值綜合起來，綜合的關鍵是對各指標實現權重分配。

關于指標權重分配目前普遍運用層次分析法（AHP），該方法既可以把定量與定性分析有機結合起來，又可以體現資源競爭力評價的綜合性、整體性和層次性。因此，這一方法也被廣泛應用于多指標綜合評價。[14](p469)

表1 中國煤炭資源競爭力評價指標及數據

中國煤炭資源豐富，但分布極不均衡，主要呈現北多南少，西多東少的格局。在中國北方煤炭資源量大于1000億噸以上的內蒙古、山西、陜西、寧夏、甘肅、河南6省區的全部或大部，是中國煤炭資源集中分布的地區，其資源量占全國煤炭資源量的50%左右。在中國南方，煤炭資源量主要集中于貴州、云南省，占南方60%。因此，中國的煤炭資源主要集中于12個產煤省區（見下表1）。

對于指標評價體系中四個二級指標，根據專家意見進行重要性標度評定。將評定結果進行AHP分析，結果見表2。隨機一致性比率指標CR滿足CR＜0.10，判斷矩陣滿足一致性檢驗，說明該指標體系的重要性標度及由此推導出的指標權重具有判斷思維的一致性[14]。

表2 中國煤炭資源競爭力二級指標AHP分析

對于二級指標下的三級指標，根據專家意見，分別給定權重系數如下：煤炭資源預測儲量（0.3）、煤炭資源保有探明儲量（0.7）；煤炭產品可供性（0.3）、煤炭產量增長率（0.3）、區域交通運輸環境（0.2）、區域煤炭資源開采環境(0.2)；煤炭產值國民經濟占比（0.4）、原煤產量強度（0.3）、火力發電量（0.3）；能源強度（0.4）、SO2排放量強度（0.3）、煙塵排放量強度（0.3）。

（三）指標的單一模糊評價和綜合評價。

圖2 單一指標評價白化函數取值圖

表3 中國煤炭資源競爭力評價

指標首先要去量綱化，方法是除以指標的平均水平。單一指標的評價分為五個級別，即好、較好、一般、較差、差。一般對于等級值越高則評價越高的正指標，各門限值對應的評價值由低到高分別為1，2，3，4，5；但對于能耗強度、SO2排放強度和煙塵排放強度，他們的值越低則評價越高，為負指標。因此，其評價等級順序與其它指標正好相反。

根據指標評價值和權重分配，給出中國煤炭資源競爭力評價結果（表3）。

四、區域煤炭資源競爭力與生態文明協調度

人均生態足跡越大，代表經濟發展帶來的資源消耗和環境代價越大。生態文明水平通過單位生態足跡產生的經濟效益反映，其實質是生態效率。2010年主要煤炭資源生產大省人均生態足跡、生態效率（生態文明）及生態文明指數見下表4。其中，人均生態足跡數據引自北京大學楊開忠教授為組長的研究小組推出的“我國省市區生態文明建設水平2010年排名研究報告”，①楊開忠，等.2010年中國省市區生態文明水平排名報告[N].國家經濟地理網，2012-07-04.其他數據根據該數據進行計算整理。

表4 中國主要產煤大省2010年生態足跡及生態文明

煤炭資源競爭力與生態文明是區域社會經濟大系統中兩個既有區別，又有聯系的子系統。煤炭資源競爭力要求在符合可持續發展觀下開發利用煤炭資源，其中包括環境質量的可持續發展，但環境質量并不能反映生態文明的全貌。生態文明的重要內涵是減少包括煤炭資源在內的化石能源的消耗，包含了提高環境質量因素，但最主要的是減少溫室效應。因此，這兩個子系統存在著相互依存與排斥的關系，需要協調運行。

根據表3與表4的分析結果，將競爭力評價值依據公式（3）歸一指數化，在假設對生態重視程度不同的情景下，計算出兩者之間的協調度（見下表5）。

其中，情景1指生態文明在資源競爭力與生態文明復合系統中，其權重為資源競爭力的1/4倍；情景2指其權重為資源競爭力的2/4倍；情景3指其權重達到煤炭資源競爭力的3/4倍；情景4指其權重與煤炭資源競爭力相同。

對照表5與表6可知，在生態環境開始受到重視且重視程度不斷提高的情景下（對應情景2、3和4），所有煤炭生產大省都處于煤炭資源競爭力與生態不能協調發展的狀況，其中，大多數省份處于瀕臨失調狀態，其他為中度失調；在重視程度不夠的情景下（情景1），僅有河南、云南、河北、安徽、山東等五省協調度勉強達到中級協調發展水平。

情景1一般對應的發展時期為經濟發展起步時期，此時，發展經濟、改善民生為壓倒性的政治任務，生態環境影響的重要性較為滯后；

情景2一般對應的發展時期為經濟快速發展時期，此時，外延式經濟增長逐步向集約式經濟發展過度，人們開始重視資源、社會、環境三者之間的協調發展；

情景3一般對應經濟較為發達時期，此時，人們密切關注與自身生活質量密切相關的生態環境，希望生活富裕的同時擁有藍天綠水；

表5 主要產煤大省煤炭資源競爭力與生態文明協調度

情景4對應的是經濟發達時期，人們高度重視生態環境質量，不愿以犧牲生態環境為代價發展經濟。

現階段，中國的經濟發展已進入快車道，在情景2與情景3之間。因此，中國區域煤炭資源競爭力與生態文明之間存在著明顯的不協調性。

五、結論與建議

隨著東部地區資源消耗加快，東北、中東部一些省區的煤炭資源逐步枯竭，我國的煤炭生產將逐步集中到晉陜蒙寧等省（區），中國煤炭生產重心不斷西移。煤炭資源競爭力評價揭示，中國煤炭資源競爭力較強的省份為內蒙古、山西。典型的西部省份除陜西以外，競爭力都不太佳，這說明煤炭資源競爭力受到了資源稟賦以外的市場競爭、環境污染、社會民生等因素的制約。雖然西部地區煤炭資源優勢突出，但由于距離內地經濟中心遠，自身煤炭資源投資環境不佳等因素影響，其整體競爭力并不突出。

生態文明是由一個地區的經濟發展成果（人均GDP）和經濟發展的資源環境消耗綜合而成，相當于對單純貨幣衡量的經濟發展進行了資源環境“系數”的加權調整。一般而言，經濟發達地區生態文明水平較高，資源依賴性地區水平較低，體現了經濟發展程度越高，對于資源環境的依賴程度越低的特征。我國煤炭資源大省生態文明體現出明顯的差異性，云南、安徽等省生態文明在全國排名靠前，但內蒙古、寧夏、山西卻在全國排名最后。前者煤炭資源競爭力較低，后者較高，體現出了與生態文明明顯的不協調性。

為了增強煤炭資源開發利用過程中煤炭資源競爭力與生態文明之間的協調性，促進煤炭資源大省的可持續和諧發展，建議：

（一）經濟較為發達的東、中部煤炭資源大省，生態文明水平相對較高。這些省份關鍵是要提高煤炭資源競爭力。由于此類省份資源接續乏力，可充分發揮所在省份大型煤炭企業的龍頭帶動作用，運用這些企業的資金優勢、規模優勢、技術優勢以及人才優勢，積極開展與西部煤炭資源大省的合作，通過購并、重組等業務，參與西部煤炭資源開發，并將西部過剩煤炭產能的后續加工轉化業務至本區域，增強本區域煤炭產業的發展后勁。同時，要積極進行煤炭產業結構調整，發展接續替代產業，確保協調可持續發展。

（二）西部煤炭資源大省，一方面面臨著生態環境比較脆弱的自然環境，另一方面經濟社會發展也存在著對自然資源的過度依賴局面。這些省份煤炭產業節能減排，促進生態文明建設的關鍵是破解單純依賴優勢礦產資源，轉向依托人力資本、社會資本的首要難題?？赏ㄟ^運用各種經濟手段，包括政企合作推動環保建設、采取經濟手段進行調控、大力推進循環經濟，實現經濟轉型以及一些適度有效的獎懲手段，比如：征收環境稅、征收排污費等，提高環境治理的效率，促進生態文明與煤炭資源競爭力之間的協調性。

（三）各煤炭資源大省可通過把與煤相關的產業如煤炭、焦炭、冶金、化工、電力、建材等重點相關行業，按照新型工業化和循環經濟的要求進行改造與整合，加強消費前對煤炭進行低碳化和無碳化處理，減少碳排放，提高煤炭產業的生態文明。同時，還可對采煤區進行綜合改造和利用，進行生態旅游開發，包括：將采煤廢棄的礦井改造成井下旅游區，供人們參觀；對采煤造成的沉陷區進行引水積水，變成濕地公園或者水庫，供人們休閑、娛樂、垂釣；把采煤廢水收集，在采煤區進行植被的恢復和重建設，建成森林公園等措施。

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責任編輯 郁之行

TD907

A

1003-8477（2013）11-0089-05

許?。?977—），男，中國地質大學（武漢）經濟管理學院博士研究生。

中國地調局重點項目“礦產資源戰略評價體系與方法研究”（1212011120362）。