基于云模型的黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

趙淑英，何麗霞，劉 利

(1.遼寧大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110000；2.黑龍江科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150027；3.黑龍江科技大學(xué)財(cái)務(wù)處，黑龍江 哈爾濱150027)

低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等方面提出了更高的要求。而煤炭產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的只注重財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系大都以《企業(yè)績(jī)效評(píng)價(jià)操作細(xì)則(修訂)》和《中央企業(yè)綜合績(jī)效評(píng)價(jià)實(shí)施細(xì)則》為依據(jù)，無(wú)法反應(yīng)出其節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等方面的作為，即無(wú)法反映出其低碳業(yè)績(jī)方面的成績(jī)。因此，低碳經(jīng)濟(jì)背景下，如何構(gòu)建煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，顯得刻不容緩。

1 黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

在低碳經(jīng)濟(jì)背景下，黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí)，重點(diǎn)引入碳減排技術(shù)指標(biāo)和減量化、再利用、資源化指標(biāo)，構(gòu)建后的黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)颇Ｐ驮u(píng)價(jià)

由于云模型用3個(gè)數(shù)字特征期望、熵和超熵完成了模糊概念到具體數(shù)據(jù)間轉(zhuǎn)換，并以云圖表現(xiàn)出來(lái)，與傳統(tǒng)處理模糊概念的方法相比更加客觀、科學(xué)和具體，所以本文選用云模型評(píng)價(jià)法完成對(duì)煤炭低碳業(yè)績(jī)這一模糊量的綜合評(píng)價(jià)。

我們采集黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)2008～2012年有關(guān)低碳業(yè)績(jī)各個(gè)層級(jí)的指標(biāo)數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可以看出，黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)2012年的低碳業(yè)績(jī)各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)明顯優(yōu)于2008～2011年的各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，因此我們重點(diǎn)選擇對(duì)黑龍江省2012年煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)進(jìn)行云模型評(píng)價(jià)。

表1 2008～2012年黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確定

由圖1可以看出煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系共包括三個(gè)層級(jí)，第一層級(jí)指標(biāo)為低碳業(yè)績(jī)，第二層級(jí)共6個(gè)指標(biāo)；分別為技術(shù)創(chuàng)新、減量化、再利用、資源化、安全生產(chǎn)、利益相關(guān)者；第三層級(jí)共23個(gè)，見(jiàn)圖1的最后一列。各層級(jí)指標(biāo)用符號(hào)表示如下所示。

R=(R1,R2,R3,R4,R5,R6)；

R1=(R11,R12,R13,R14)；

R2=(R21,R22,R23,R24,R25)；

R3=(R31,R32,R33,R34)；

R4=(R41,R42,R43)；

R5=(R51,R52,R53)；

R6=(R61,R62,R63,R64)

由于指標(biāo)體系的復(fù)雜性，我們選取第二層指標(biāo)中“再利用”(R3)及其對(duì)應(yīng)的三級(jí)指標(biāo)(R31,R32,R33,R34)進(jìn)行評(píng)價(jià)舉例，利用云重心理論中云模型評(píng)價(jià)法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用求得的加權(quán)偏離度對(duì)該層級(jí)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，并作為上一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)的依據(jù)。其他各指標(biāo)的評(píng)價(jià)以此類推，最后對(duì)一級(jí)指標(biāo)“低碳業(yè)績(jī)”進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.2 “再利用”的三級(jí)指標(biāo)權(quán)重的確定

根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)資料和業(yè)內(nèi)專家意見(jiàn)，建立相應(yīng)的判斷矩陣如表2所示。求得判斷矩陣的最大特征向量值λmax=4.0024，對(duì)應(yīng)的特征向量為(0.0819，02346，0.2346，0.4488)，CI=0.0014，RI=0.8862，CR=CI/RI=0.0016<0.1，即判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，由此得到“再利用”的各三級(jí)指標(biāo)權(quán)重為：(ω31,ω32,ω33,ω34)=(0.0819,0.2346,0.2346,0.4488)。

2.3 評(píng)語(yǔ)集的選取、量化及云模型表示

為了更精確的判別最終求得的加權(quán)偏離度在評(píng)測(cè)云發(fā)生器的偏屬向，最終確定的指標(biāo)體系中語(yǔ)言值指標(biāo)的評(píng)語(yǔ)集如下所示。

V=(V1，V2，V3，V4，V5，V6，V7，V8，V9，V10)

=(非常差，很差，較差，差，一般，好，較好，很好，非常好，極好)

評(píng)語(yǔ)集中各個(gè)評(píng)語(yǔ)量化后對(duì)應(yīng)的變化區(qū)間如表3所示。

求得評(píng)語(yǔ)集V中各個(gè)評(píng)語(yǔ)的期望值和熵值如表4所示。

表2 判斷矩陣R3-P

表3 各評(píng)語(yǔ)對(duì)應(yīng)的變化區(qū)間

表4 云模型表示的各評(píng)語(yǔ)期望值和熵值

由于云模型具有正態(tài)分布的特點(diǎn)，云模型表示的每個(gè)評(píng)語(yǔ)的加權(quán)偏離度即為每個(gè)評(píng)語(yǔ)云模型計(jì)算求得的期望值，因此根據(jù)期望值結(jié)果，可以構(gòu)成評(píng)語(yǔ)集相應(yīng)的一個(gè)定性評(píng)測(cè)云發(fā)生器。

2.4 “再利用”的各三級(jí)指標(biāo)云模型表示

通過(guò)10個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)施方對(duì)“再利用”的各三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，得到各指標(biāo)狀態(tài)值如表5所示。其中：10個(gè)評(píng)價(jià)實(shí)施方由業(yè)內(nèi)專家、煤炭產(chǎn)業(yè)利益相關(guān)者、煤炭企業(yè)管理者和政府管理部門工作人員組成。由表4和表5求得決策矩陣B，見(jiàn)式(1)。

(1)

求得“再利用”的各三級(jí)指標(biāo)的期望值和熵值如表6所示。

表5 “再利用”的各三級(jí)指標(biāo)實(shí)施評(píng)價(jià)狀態(tài)

表6 “再利用”的各三級(jí)指標(biāo)期望值和熵值

2.5 計(jì)算云重心向量及加權(quán)偏離度

(2)

=(0.0819 0.2346 0.2346 0.4488)

(3)

(4)

將綜合云重心向量G依據(jù)公式歸一化后得到式(5)。

(5)

2.6 分析評(píng)測(cè)結(jié)果

將加權(quán)偏離度θ3值輸入評(píng)測(cè)云發(fā)生器之后，將激活“一般”和“好”兩個(gè)對(duì)象，激活“一般”云對(duì)象的程度大于“好”云對(duì)象，它的表述為“介于一般和好之間，傾向于一般”，即“再利用”的指標(biāo)評(píng)價(jià)顯示為一般，最終評(píng)判值為0.4890。重復(fù)以上步驟可求得二級(jí)指標(biāo)其他指標(biāo)的加權(quán)偏離度及輸入評(píng)測(cè)云發(fā)生器，評(píng)測(cè)結(jié)果可作為一級(jí)指標(biāo)評(píng)判的依據(jù)，即其評(píng)測(cè)值可作為更上一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)的期望值。

2.7 一級(jí)指標(biāo)低碳業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

用同樣的方法可得到其他二級(jí)指標(biāo)“技術(shù)創(chuàng)新”、“減量化”、“資源化”、“安全生產(chǎn)”和“利益相關(guān)者”的加權(quán)偏離度值，如表7所示。

表7 其他二級(jí)指標(biāo)加權(quán)偏離度值以及評(píng)測(cè)結(jié)果

表8 判斷矩陣

由于云模型表示的每個(gè)評(píng)語(yǔ)的加權(quán)偏離度即為每個(gè)評(píng)語(yǔ)云模型計(jì)算求得的期望值，所以“低碳業(yè)績(jī)”指標(biāo)的加權(quán)偏離度值θ=Ex=0.3889，將加權(quán)偏離度值輸入評(píng)測(cè)云發(fā)生器之后，將激活“差”和“一般”兩個(gè)對(duì)象，激活“差”云對(duì)象的程度大于“一般”云對(duì)象，它的表述為“介于差和一般之間，傾向于差”，即“低碳業(yè)績(jī)”指標(biāo)最終評(píng)價(jià)顯示為差，最終評(píng)判值為0.3889。

3 黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳業(yè)績(jī)?cè)颇Ｐ驮u(píng)價(jià)結(jié)果分析

1)煤炭資源開(kāi)采利用不合理，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。根據(jù)“再利用”指標(biāo)下的三級(jí)指標(biāo)“煤炭回采率”的評(píng)判值為0.4525，顯示結(jié)果為“一般”，“減量化”指標(biāo)的評(píng)判值為0.4074，顯示結(jié)果為“一般”，可以看出黑龍江省煤炭資源開(kāi)發(fā)利用不合理，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。黑龍江省各大煤田的可采煤層厚薄不一，厚的可達(dá)十幾米甚至幾十米，薄的則僅在1m左右。當(dāng)然，由于成煤時(shí)間的不同，各煤層的煤質(zhì)也有好有劣。很多國(guó)有企業(yè)為了完成指標(biāo)任務(wù)，追求短期效益，寧愿采肥棄瘦、采厚丟薄，優(yōu)質(zhì)煤層的開(kāi)采越來(lái)越多，而劣質(zhì)煤和薄煤層則很少開(kāi)發(fā)，部分國(guó)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦考慮到薄煤層開(kāi)采成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、經(jīng)濟(jì)效益低等因素，對(duì)厚度在1m以下的薄煤層直接棄采，部分礦井因設(shè)備與煤層厚度不匹配，煤層開(kāi)采損失達(dá)1m以上，特別是開(kāi)天窗采煤法對(duì)資源的浪費(fèi)驚人，丟煤情況嚴(yán)重。同時(shí)優(yōu)質(zhì)煤利用更讓人痛心，黑龍江省煉焦用煤探明儲(chǔ)量達(dá)907億t，占全國(guó)煉焦用煤儲(chǔ)量的23.7%，但黑龍江省很多煤礦采用土法煉焦的生產(chǎn)方式，設(shè)備簡(jiǎn)陋，技術(shù)落后，一般不采用配煤煉焦，回收率不足25%，采1t丟3t，煉1t焦炭要耗費(fèi)10t以上的優(yōu)質(zhì)煉焦煤，造成優(yōu)質(zhì)煤的浪費(fèi)嚴(yán)重。由于這種粗放的生產(chǎn)方式，全省煉焦每年會(huì)浪費(fèi)優(yōu)質(zhì)煤高達(dá)500萬(wàn)t。

2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，煤炭轉(zhuǎn)化水平和綜合利用率過(guò)低。根據(jù)“減量化”指標(biāo)的評(píng)判值為0.4074，顯示結(jié)果為“一般”，“再利用”指標(biāo)的評(píng)判值為0.4890，顯示結(jié)果為“一般”，究其原因，黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，煤炭轉(zhuǎn)化水平和綜合利用率過(guò)低。黑龍江省煤炭資源相對(duì)比較豐富，但由于長(zhǎng)期以來(lái)的粗放式開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品的技術(shù)含量低、附加值少，經(jīng)濟(jì)效益差。在黑龍江省外輸?shù)拿禾慨a(chǎn)品中，原煤高達(dá)74.4%，原煤入洗率徘徊在16%，比全國(guó)平均原煤入洗率低 2%，煤加工僅有 28%，技術(shù)含量高的深加工更少。另外，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中伴隨著較大的資源浪費(fèi)，黑龍江省每開(kāi)采1t煤，會(huì)損耗與煤炭資源伴生的鋁礬土、硫鐵礦、高嶺土等資源高達(dá)11t，而且煤炭產(chǎn)品的單一也主導(dǎo)了省內(nèi)低品種能源消費(fèi)模式，2011年省內(nèi)低品種煤炭消費(fèi)高達(dá)76.4%，比全國(guó)的平均水平高 8%。煤炭綜合利用技術(shù)極端落后，以傳統(tǒng)的篩選、洗選、煉焦、發(fā)電為主，而科技含量高的清潔高端產(chǎn)品，諸如工業(yè)型煤、水煤漿、煤層氣開(kāi)發(fā)等尚處于起步階段，并且對(duì)廢渣、廢水、廢氣的回收利用率也很低，大量煤矸石和焦化副產(chǎn)品等可循環(huán)利用的資源沒(méi)有得到充分利用。其中煤利用率不足36%，粉煤灰利用率為50%，而上海市粉煤灰利用率達(dá)90%以上。

3)采礦設(shè)備不先進(jìn),機(jī)械化程度過(guò)低。根據(jù)“技術(shù)創(chuàng)新”指標(biāo)的評(píng)判值為0.3036，顯示結(jié)果為“差”，究其原因，黑龍江省煤炭企業(yè)采礦設(shè)備不先進(jìn)，機(jī)械化程度過(guò)低。黑龍江省由于地理位置的特殊性以及煤炭產(chǎn)業(yè)布局的不均衡性，使得煤炭產(chǎn)業(yè)集約化生產(chǎn)度過(guò)低。尤其小煤礦企業(yè)，融資困難，先進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)權(quán)購(gòu)買、先進(jìn)開(kāi)采設(shè)備的購(gòu)買能力有限，因此其生產(chǎn)模式仍采用最原始的人工作業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)技術(shù)水平過(guò)于低下，沒(méi)有配套的大型設(shè)備，機(jī)械化程度不高。而且鑒于黑龍江省煤質(zhì)的條件特殊性，煤炭開(kāi)采裝備適應(yīng)性太差，機(jī)械化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)平均水平。

4)煤炭資源開(kāi)發(fā)、綜合利用技術(shù)落后，影響后續(xù)發(fā)展。根據(jù)“技術(shù)創(chuàng)新”指標(biāo)的評(píng)判值為0.3036，顯示結(jié)果為“差”，究其原因，黑龍江省煤炭資源開(kāi)發(fā)、綜合利用技術(shù)落后。黑龍江省煤炭開(kāi)采技術(shù)落后以及開(kāi)采設(shè)備的適應(yīng)性低下，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中會(huì)引起嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和生態(tài)化境惡化。在黑龍江省煤炭加工中，篩選、洗選、煉焦、發(fā)電在整體數(shù)量上占絕大比重，深加工產(chǎn)品所占比重極低。一些科技含量高、附加值高的清潔煤產(chǎn)品如工業(yè)型煤、水煤槳、煤層氣開(kāi)發(fā)等處于初級(jí)開(kāi)發(fā)階段，而煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煙氣除塵脫硫凈化等高新技術(shù)的推廣還處于空白狀態(tài)。同時(shí)，煤炭開(kāi)發(fā)綜合利用技術(shù)落后，導(dǎo)致在煤炭開(kāi)采過(guò)程中伴隨著較大的資源浪費(fèi)，黑龍江省每開(kāi)采 1t煤，會(huì)損耗與煤炭資源伴生的鋁礬土、硫鐵礦、高嶺土等資源高達(dá) 11t，大量煤矸石和焦化副產(chǎn)品等可循環(huán)利用的資源沒(méi)有得到充分利用。黑龍江省的煤炭綜合利用率比全國(guó)平均水平低13%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低30%～35%，在國(guó)內(nèi)排名靠后。據(jù)有關(guān)部門調(diào)查，黑龍江省開(kāi)采約1 億t煤炭，會(huì)造成土地塌陷面積為 0.87m2。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2010年黑龍江省煤礦采空區(qū)面積達(dá) 3700km2，引起嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域達(dá) 1280km2。近些年來(lái)黑龍江省致力于礦區(qū)環(huán)境的綜合治理，收到了顯著成效，但由于治理技術(shù)的不先進(jìn)和前期煤炭資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)，土地塌陷造成的地質(zhì)災(zāi)害依然頻發(fā)，煤炭資源綜合利用技術(shù)的落后已經(jīng)成為制約黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的障礙。

5)安全生產(chǎn)技術(shù)水平低下。黑龍江省煤炭企業(yè)對(duì)煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的共伴生物的利用率太低，而其共伴生物中含有大量的瓦斯氣體，利用率不足35%，嚴(yán)重威脅著煤炭生產(chǎn)的安全性。又由于黑龍江省含煤地層的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，工作條件較差,并有高瓦斯伴生；而且多斷層、多破碎帶，還常伴有巖漿活動(dòng)，含煤層組織構(gòu)造復(fù)雜、斷層多和薄煤層多，且礦壓大、瓦斯涌出量大、煤層頂板硬度低和完整性差。瓦斯、煤塵、水、火、頂板等“五害”俱全，且由于多年來(lái)安全投入不足，安全生產(chǎn)技術(shù)落后，煤礦事故較多,百萬(wàn)噸死亡率高于全國(guó)平均水平，安全形勢(shì)嚴(yán)峻，經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額巨大，嚴(yán)重阻礙了煤炭產(chǎn)業(yè)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

6)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展資金投入困難。煤炭企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，從設(shè)備改造到低碳技術(shù)創(chuàng)新都需要大量資金投入，但企業(yè)資金有限，尤其小的煤礦企業(yè)，再加上發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的激勵(lì)和約束機(jī)制疲軟，所以黑龍江省煤炭企業(yè)進(jìn)行開(kāi)發(fā)引進(jìn)低碳技術(shù)、設(shè)備改造更新、引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才和低碳培訓(xùn)的投入特別少，嚴(yán)重影響了黑龍江省煤炭產(chǎn)業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。

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