基于灰色多目標決策的低碳經(jīng)濟發(fā)展水平統(tǒng)計檢驗

婁 廈

（哈爾濱商業(yè)大學 金融學院,哈爾濱 150028）

0 引言

黨的十八屆三中全會提出了五大發(fā)展理念，其中綠色發(fā)展理念是五大發(fā)展理念的重要組成部分。大力堅持綠色發(fā)展理念本身也是改變我國長期以來經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護失衡問題的重要措施，是實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎。大力發(fā)展低碳經(jīng)濟，是改變我國以煤炭為主要能源消費結構的可行路徑。通過梳理現(xiàn)有研究文獻可以發(fā)現(xiàn)，低碳經(jīng)濟發(fā)展的影響因素分析、低碳經(jīng)濟發(fā)展水平評估等是現(xiàn)有研究的熱點和難點。本文擬將多目標決策的理論和方法引入到低碳經(jīng)濟發(fā)展水平綜合評估中，通過建立低碳經(jīng)濟評價體系，建立基于灰色關聯(lián)度的低碳經(jīng)濟發(fā)展水平多目標決策模型，并分別從東部、中部和西部經(jīng)濟區(qū)選取代表性城市進行實證研究。相關研究結果一方面可以拓展低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的模型和方法，另一方面可以根據(jù)評估結論提出有針對性的低碳經(jīng)濟發(fā)展對策建議。

1 發(fā)展低碳經(jīng)濟的評價體系

發(fā)展低碳經(jīng)濟是適應消費者新型消費理念的需要，是為企業(yè)提供技術創(chuàng)新激勵的需要、是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構升級發(fā)展的需要。

低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的評價指標體系主要從低碳環(huán)境、低碳投入、資源利用和低碳產(chǎn)出四個方面進行評價（見圖1）：

（1）低碳環(huán)境。從經(jīng)濟發(fā)展的生態(tài)學的角度分析，任何經(jīng)濟發(fā)展都離不開特定的區(qū)域環(huán)境，區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展水平、區(qū)域資源的承載力等因素在很大程度上決定了經(jīng)濟行為主體的行為特征，例如經(jīng)濟發(fā)展水平越高的區(qū)域通常具有更高的環(huán)境保護意識和環(huán)境保護要求。因此，低碳環(huán)境是發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要影響變量，選取“區(qū)域GDP水平”、“人均可支配支出”、“城市化率”等指標反映發(fā)展低碳經(jīng)濟的環(huán)境發(fā)展水平。

（2）低碳投入。低碳經(jīng)濟是典型的資本密集和技術密集經(jīng)濟發(fā)展模式，只有通過資本投入、勞動投入才能實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展所必須的技術創(chuàng)新和技術進步目標的實現(xiàn)。因此，低碳投入是發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要方面，為了反映發(fā)展低碳經(jīng)濟的投入強度，選取“低碳金融支持”、“低碳研發(fā)人員”、“低碳研發(fā)資金”以及“低碳財政補貼”等全面反映發(fā)展低碳經(jīng)濟所依賴的資本投入和勞動投入強度。

（3）資源利用。資源利用是發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要方面，旨在通過技術創(chuàng)新提高各種資源利用效率，并實現(xiàn)風能、太陽能、生物質(zhì)能源等新型能源對傳統(tǒng)能源的替代。因此，選取“非化石能源比重”、“新能源消耗比重”以及“煤炭占耗能的比重”等指標反映傳統(tǒng)能源的利用效率以及新能源對傳統(tǒng)能源的替代效應。

（4）低碳產(chǎn)出。發(fā)展低碳經(jīng)濟的最終目標在于實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展，增加經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性，因此，發(fā)展低碳經(jīng)濟的產(chǎn)出主要表現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展能耗的降低以及經(jīng)濟發(fā)展的各種污染物排放總量的降低等方面。本文選取“人均碳排放”、“單位GDP能耗”、“能源利用效率”、“碳排放總量”等指標反映發(fā)展低碳經(jīng)濟的產(chǎn)出水平。

圖1 低碳經(jīng)濟發(fā)展水平評價指標體系

2 基于灰色多目標決策的低碳經(jīng)濟發(fā)展水平統(tǒng)計檢驗

2.1 灰色多目標決策模型和方法

灰色關聯(lián)分析方法是一種重要的多屬性決策方法，具體建模步驟如下：第一，確定參考數(shù)列和比較數(shù)列，用以反映系統(tǒng)的狀態(tài)；第二，對于參考數(shù)列和比較數(shù)列分別進行無量綱化處理，即將不同單位的指標數(shù)據(jù)建立可比性；第三，計算比較數(shù)列相對于參考數(shù)列的灰色關聯(lián)度；第四，求解加權綜合灰色關聯(lián)度；第五，依據(jù)加權綜合灰色關聯(lián)度進行決策。參考數(shù)列和比較數(shù)列的灰色關聯(lián)系數(shù)為：

式中：ρ為分辨率，一般取值為0.5。

2.2 統(tǒng)計檢驗的理論和方法

（1）Kruskal-Wallis檢驗

Kruskal-Wallis檢驗是通過來自多個獨立總體樣本的觀察值，來判斷其在指標p上的分布是否相同的非參數(shù)檢驗方法。Kruskal-Wallis檢驗的思路如下：將來自多個獨立總體樣本在指標p上的觀察值混合后按照升序排列，得到每個觀察值的秩，然后對多組獨立樣本的秩求平均數(shù)。當出現(xiàn)同分觀察值時，則認為其分布無顯著差異；否則，其分布存在顯著差異。以三組樣本為例，說明Kruskal-Wallis檢驗的過程。設三組獨立樣本和(Z1，Z2，…，Zn3)分別來自總體X，Y和Z，則Kruskal-Wallis檢驗的統(tǒng)計量計算公式為：

（2）Jonckheere-Terpstra檢驗

在假設檢驗過程中，有時候需要考慮k組獨立樣本x1，x2，…，xk在指定指標上的觀察值是否呈現(xiàn)上升或者下降趨勢。Jonckheere-Terpstra檢驗就是通過多組獨立樣本的觀察值，判斷樣本來自的多個總體在指定指標上的觀察值是否呈現(xiàn)上升或者下降趨勢的非參數(shù)統(tǒng)計方法。Jonckheere-Terpstra檢驗的基本思路如下：假設k組獨立樣本x1，x2，…，xk在指標 p上的觀察值呈上升趨勢，則 Xi在指標p上的觀察值小于Xj在指標p上的觀察值的樣本數(shù)量比較多(其中i＜j)；否則，Xi在指標 p上的觀察值小于Xj在指標p上的觀察值的樣本數(shù)量比較少(其中i＜j)。以三組樣本為例，說明Jonckheere-Terpstra檢驗的過程。設三組樣本分別來自獨立總體 X1、X2和 X3，則Jonckheere-Terpstra檢驗的J統(tǒng)計量計算公式為

2.3 低碳經(jīng)濟發(fā)展水平多目標決策

以2015年相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎，通過國家統(tǒng)計局等相關機構統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集，選取我國省級區(qū)域進行實證研究。以準則層的多目標決策過程為例，介紹方法的具體應用，方案層的評價過程與一級指標相同。

（1）應用層次分析法計算指標權重。

經(jīng)專家論證的各一級指標重要性判斷矩陣如下：

經(jīng)計算可知CR=0.072、CI=0.0648、RI=0.9，滿足一致性要求，經(jīng)過計算，低碳環(huán)境、低碳投入、資源利用和低碳產(chǎn)出四項指標的權重向量為（0.091，0.348，0.315，0.246）。

（2）計算各地區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的灰色關聯(lián)度及灰色加權關聯(lián)度。計算結果如表1所示。

表1 我國省級區(qū)域低碳經(jīng)濟發(fā)展水平灰色管理分析和評價結果

（3）多目標決策對象綜合排序。

圖2 三大經(jīng)濟區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平評價結果

通過對上述地區(qū)的綜合排序（見圖2）可以看出，以北京為代表的東部經(jīng)濟區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平最高，以四川為代表的中部經(jīng)濟區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平次之，而以云南為代表的西部經(jīng)濟區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平最低。在所有的考評單位中，廣東省的低碳經(jīng)濟發(fā)展水平最高，而西藏地區(qū)的低碳經(jīng)濟發(fā)展水平最低。進一步的分析可以看出，東部經(jīng)濟區(qū)的資源利用效率相對較低，但是低碳投入和低碳產(chǎn)出水平總體較高，而西部經(jīng)濟區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展的環(huán)境優(yōu)良，但是低碳經(jīng)濟的投入水平和資源利用效率均較低。

2.4 低碳經(jīng)濟發(fā)展水平差異顯著性與趨勢檢驗

統(tǒng)計學的角度對上述進行檢驗，分別應用Kruskal-Wallis檢驗和Jonckheere-Terpstra檢驗進行差異顯著性檢驗和趨勢檢驗，相關檢驗結果如表2所示。

表2 我國三大經(jīng)濟區(qū)低碳經(jīng)濟發(fā)展水平差異性與趨勢性檢驗結果

通過相關統(tǒng)計檢驗結果可以得到以下重要結論：第一，Kruskal-Wallis統(tǒng)計檢驗的結果在0.1的顯著性水平下具有統(tǒng)計檢驗的顯著性，Kruskal-Wallis統(tǒng)計檢驗的結果說明了從行政區(qū)域的角度分析，我國各個省份之間存在較強的差異性；第二，Jonckheere-Terpstra統(tǒng)計檢驗的結果在0.05的顯著性水平下具有統(tǒng)計檢驗的顯著性，說明我國低碳經(jīng)濟的發(fā)展水平具有經(jīng)濟區(qū)之間的層次趨勢性。

3 對策建議

提高我國低碳經(jīng)濟發(fā)展水平，應以供給側改革為契機推行低碳消費、建立國有企業(yè)低碳經(jīng)濟績效評價體系、利用大數(shù)據(jù)技術支撐低碳經(jīng)濟精準發(fā)展：

（1）以供給側改革為契機推行低碳消費。發(fā)展低碳經(jīng)濟，推動低碳消費是關鍵，例如，相比給與新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)一定政策支持的激勵模式，其政策績效相比給與新能源汽車消費者而言缺乏顯著性。因此，有必要以供給側改革為契機推行低碳消費，例如，政府可以通過購買服務的形式推動新能源汽車發(fā)展，可以通過PPP項目的形式鼓勵低碳行業(yè)的固定資產(chǎn)項目投資。

（2）建立低碳經(jīng)濟績效評價體系。傳統(tǒng)的國民經(jīng)濟評價往往以國民生產(chǎn)總值等經(jīng)濟效益指標作為衡量政績和經(jīng)濟發(fā)展水平的標準，這種評價體系忽視了經(jīng)濟發(fā)展的路徑問題和經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量問題，因此，必須打破唯國民生產(chǎn)總值等經(jīng)濟效益指標作為衡量政績和經(jīng)濟發(fā)展水平的標準，將低碳經(jīng)濟發(fā)展納入到經(jīng)濟績效評價體系，特別是綠色經(jīng)濟技術研發(fā)投入、環(huán)境污染治理投入等都應納入低碳經(jīng)濟績效評價體系。

（3）利用大數(shù)據(jù)技術支撐低碳經(jīng)濟精準發(fā)展。我國區(qū)域在發(fā)展低碳經(jīng)濟的過程中呈現(xiàn)出發(fā)展水平和發(fā)展需求的異質(zhì)性，例如，北京、河北等地區(qū)在發(fā)展低碳經(jīng)濟方面需要通過技術創(chuàng)新提高傳統(tǒng)能源利用效率，并利用新能源實現(xiàn)對傳統(tǒng)能源的替代，而四川、云南等地區(qū)在發(fā)展低碳經(jīng)濟的過程中需要在強化自然環(huán)境資源保護的基礎上，加強低碳經(jīng)濟的金融支持、低碳經(jīng)濟的研發(fā)投入等。大數(shù)據(jù)等信息技術的高度發(fā)展，對實施低碳經(jīng)濟發(fā)展的數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)挖掘奠定了基礎，有必要在開展低碳經(jīng)濟數(shù)據(jù)監(jiān)測、收集和挖掘的基礎上，針對各區(qū)域發(fā)展的差異性進行個性化的低碳經(jīng)濟發(fā)展政策實施。