基于云模型的煤炭上市公司綠色發展評價研究

孫永波，張 悅

(黑龍江科技大學管理學院，黑龍江 哈爾濱 150022)

0 引 言

我國煤炭資源豐富，其作為我國的主要能源之一，占據了我國能源消費總量的三分之二，以2016年為例，全年能源消費總量為43.6億t標準煤，在能源消費總量中煤炭消費量占三分之二，由此可見，煤炭產業在我國國民經濟中占據了重要位置。隨著“十三五”的推進以及供給側改革的實施，特別是十九大做出了“推進綠色發展”的重要部署，強調依靠良性發展推動生態環境質量改善，以及國家的環保政策不斷趨嚴和煤炭企業間的競爭加劇，促使煤炭行業更加注重“綠色發展”戰略的實施，煤炭企業必須拋棄傳統的“高開采，低利用”的粗放型發展模式，向清潔的發展方式轉變。隨著《關于煤炭行業化解過剩產能實現脫困發展的意見》(國發〔2016〕7號)的實施[1]，煤炭產業開始去產能。在限產、整改的政策措施和環境約束下，煤炭企業實現有效的綠色發展已經成為關乎生存和發展的戰略舉措。就煤炭企業自身而言，要以國家制定的科學綠色發展指標體系為依據，在科學開采、科學利用資源的同時注重生態環境的保護，讓企業朝著規?；图s化的方向發展。而綠色發展可以成為新的經濟增長點，譬如煤炭企業在綠色發展的同時還可以減少治污成本，在提升自身發展水平的同時履行了社會責任，是一種高效的雙贏舉措。

本文以煤炭上市公司為評價對象，從社會環境的壓力和企業自身發展的需求角度出發，分析煤炭上市公司綠色發展的相關標準，完善煤炭上市公司綠色發展的評價內容，構建煤炭上市公司綠色發展的評價指標體系，以實現煤炭上市公司資源的優化配置，降低能源消耗，節約生產成本，使得煤炭上市公司可以做到在保持經濟效益的前提下，追求生態效益和社會效益。

1 研究現狀

國外對煤炭企業綠色發展評價的研究并不多，KONDO等[2]的研究表明，煤礦企業要實現綠色發展，就要尋找并適應一種新型的經營發展模式，而這種發展模式不僅要順應政府的發展要求，還要借助煤礦企業周圍可利用的社會力量、充分利用有利資源的方式來實現煤礦企業的可持續發展;FAGERBERG等[3]和SAETHER等[4]都指出資源型企業要實現可持續發展關鍵的要素是創新。通過對文獻的梳理與分析，煤炭企業選擇綠色發展，成為實現煤炭企業經濟可持續發展的最優模式。

在國內，相關學者從不同角度對煤炭企業綠色發展問題進行了探討。在發展方式方面，楊明等[5]指出在保持經濟發展與資源基礎相協調的前提下，礦產資源實現可持續發展，且企業取得最優的經濟效益，要把控資源儲采比，并且減少資源開采對生態環境的破壞。韓超[6]結合了煤炭企業的固有特點，指出煤炭企業可從推行清潔生產、綠色管理戰略、綠色形象戰略、綠色營銷和綠色投資這幾方面制定綠色發展戰略。王飛[7]提出可應用動態綠色技術體系，在減排降耗的基礎上構建綠色產業鏈模式，在煤炭企業發展綠色煤炭經濟的同時改善生態環境。車亮亮等[8]認為煤炭企業綠色轉型實現的主要路徑是注重煤炭全生命周期的綠色化發展。王妍[9]提出煤炭企業實現可持續發展要調整產業結構，發展替代產業，退出低效產業，降本增效，把握創新發展。在提升煤炭企業自身實力方面，李雪[10]指出在低碳經濟背景下煤炭企業要實現綠色發展，可考慮集團化的發展道路，要注重新技術和新設備的應用，橫向擴張煤炭產業鏈，提升產品附加值。吳哲宇[11]指出創新綠色發展技術是實現煤炭產業轉型升級的重要步驟，對煤炭資源實施科學開采、綠色開發的策略，優化產業結構，實現循環經濟的發展，創新綠色發展技術，注重礦區的生態修復治理工作，才能實現可持續發展。史俊偉等[12]強調了煤炭企業要應用綠色開采、清潔加工和高效利用的技術來提升自身的綠色競爭力。在發展規范方面，鞠建華等[13]強調建設綠色礦山新格局，要樹立綠色環?？辈槔砟?，減少地質勘探對生態環境的影響，細化綠色礦山建設標準，切實落實煤炭企業主體責任，并加強監督管理，提高開發利用水平，實現合理開發、節約資源、保護環境和安全生產的協同發展。綜上所述，我國學者對煤炭企業綠色發展的研究大多是理論研究，對于煤炭企業綠色發展評價方法和實踐的研究較少，識別煤炭企業綠色發展成效和短板的研究比較少，且煤炭企業綠色發展評價指標的定量描述與評價等級的確定有很大的主觀性，故研究采用云模型，用于解決煤炭上市公司綠色發展評價過程中的隨機性、模糊性問題。

2 煤炭上市公司綠色發展評價指標體系的確立及模型選擇

2.1 研究對象

煤炭上市公司在煤炭行業中具有代表性，很大程度上反映了煤炭行業的發展水平，因此本文擬以煤炭上市公司為研究對象。

2.2 評價指標體系的建立

煤炭上市公司綠色發展評價指標體系是堅持煤炭資源高質量開采利用與生態環境保護同步進行，進行長遠規劃與合理布局，以實現煤炭資源科學有序開采。在有序管理的基礎上，以科技進步為依托，實現煤炭資源開采水平高、利用效率好、廢物利用率最大化、清潔轉化水平不斷提升的目標。確立煤炭上市公司綠色發展評價指標體系，要在科學性、系統性、可操作性、定性與定量相結合的原則下進行，構建的指標體系要具有代表性。

在構建煤炭上市公司綠色發展評價指標時，主要采用了文獻分析與專家咨詢的方法。主要參考了國家發展和改革委員會、國家統計局、原環境保護部、中央組織部制定的《綠色發展指標體系》和《生態文明建設考核目標體系》[14]中和煤炭上市公司綠色發展評價緊密相關的指標。在早期研究中，錢鳴高等[15]就提出了煤礦綠色開采技術的路徑，構建了煤礦綠色開采技術體系，而后錢鳴高[16]在煤炭科學開采的研究中構建了綠色開采技術體系。謝和平[17]提出并倡導科學產能，用科學產能來定量表述煤炭行業科學開采的水平和能力，構建了一套完整的煤炭科學產能綜合評價指標體系和評價標準，科學產能的內涵要求“資源、人力、科技與裝備”都必須達到相應的要求，主要包括了安全、綠色和高效三大維度，倡導煤炭要實施綠色開采、潔凈低碳且高效的利用方式。通過進行評價指標的統計，收集了大量指標，但是通過文獻分析與整理得來的評價指標不夠全面，也不夠科學，因此結合了理論分析與專家咨詢的方法。通過借鑒上述權威性研究的指標體系，結合煤炭上市公司綠色發展實際，以及專家給出的建議，綜合考慮了目前我國煤炭上市公司綠色發展情況的復雜性，主要選取其中關于開采和利用這兩個方面指標進行指標體系的構建?？紤]到煤炭上市公司綠色發展離不開煤炭清潔轉化新技術的應用，即尋求煤炭的新型利用方式，通過研究加入了轉化這一方面指標，最后選取開采、利用、轉化這三方面指標進行指標體系的構建。在煤炭上市公司綠色發展評價指標體系中主要設置了3個一級指標，分別是煤炭清潔開采、煤炭清潔利用、煤炭清潔轉化。同時，在相應的一級指標下劃分出7個二級指標和30個三級指標，具體的煤炭上市公司綠色發展評價指標體系詳見表1。

表1 煤炭上市公司綠色發展評價指標體系Table 1 Evaluation index system for green development of coal listed companies

2.3 模型選擇

煤炭企業綠色發展評價方法主要有數據包絡分析法、主成分分析法、模糊綜合評價法、灰色聚類分析法、層次分析法、云模型等。云模型是一種用于定性與定量轉化的不確定性度量模型，是處理隨機性、模糊性問題的較好研究方法。云模型可以將數值變量恰當轉化為相應的定性語言值，能夠從定性語言信息中提取定量數據的分布規律和范圍[18]，可以高效處理大量復雜且不確定性的數據和信息，并且可以有效避免如層次分析法、灰色聚類分析法等存在的隨機指標的缺失、指標權重的主觀化等現象。由于煤炭上市公司綠色發展評價的復雜性，一部分研究數據存在一定的不可量化性，研究過程中也會存在不同程度的主觀性和隨機性，使得煤炭上市公司綠色發展評價具有一定的模糊性，研究選用云模型，對煤炭上市公司綠色發展進行模糊綜合評價，根據綜合評價的結果明確煤炭企業未來發展的主要方向。

2.4 熵權法獲取指標權重

熵權法是一種客觀賦權方法，與其他方法相比較，可以克服主觀因素的不利影響，研究選擇的煤炭上市公司綠色發展的評價指標綜合性較強，為了使評價結果更加合理，更加客觀，采用熵權法來確定各個評價指標的權重。

熵權法的計算過程為：設現有m個煤炭上市公司，n個綠色發展評價指標，初始數據的矩陣表示為R=(rij)m×n，其中，rij為第i個煤炭上市公司的第j個綠色發展評價指標的數值。各指標權重確定的步驟如下所述。

第一步：計算第j個綠色發展評價指標下第i個評價項目指標值的占比，計算見式(1)。

(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)

(1)

得到A=(aij)m×n。

第二步：計算第j個評價指標的信息熵值s及信息效用值σ，計算見式(2)。

(2)

關于評價指標Ij的信息效用值σ取決于1與該指標的信息熵sj之間的差值，即第j個評價指標的差異系數：σj=1-sj。

第三步：計算第j個評價指標的權重向量，即計算熵權ωj：ω={ω1，ω2，…，ωn},見式(3)。

(3)

2.5 基于云模型的模糊綜合評價

煤炭上市公司綠色發展評價評價模型具體步驟如下所述。

第一步：在綠色發展評價指標體系中，由于各指標的單位和量級不一致，且構建的指標體系較復雜，必須先將數據進行離散化、標準化處理，運用云變換進行數據的離散化。用極差變換法，MATLAB編寫程序，將各個指標全部轉化至[0,1]區間內，進行屬性簡約。

第二步：運用熵權法計算評價指標的權向量W={w1,w2,…,wn}，運用MATLAB編寫程序得出評價指標體系的權重。

第三步：確定評價等級劃分標準V={v1,v2,…,vp}，形成評價等級，共劃分為5個等級：V={低，較低，一般，較高，高}，來衡量煤炭上市公司綠色發展水平。

(4)

(5)

期望Ex、熵En和超熵He這三個數字特征整體表示了云模型這個概念，超熵可以根據熵的大小，通過反復試驗來選取可以計算超熵的值。

第四步：評價。利用X-條件云發生器，計算得到各個指標對應的每個等級的隸屬度，形成相應的云模型隸屬度矩陣，要選擇隸屬度最大的評價等級作為該評價對象所處的評價等級。

對應云的隸屬度計算見式(6)。

(6)

式中：En′為以En為期望；He2為方差的正態隨機數，即En′～N(En,He2)。 得到的隸屬度矩陣用Z=(zij)m×n來表示。要計算重復運行N次X-條件云發生器條件下，不同隸屬度的平均綜合評價值，這樣可以提高評價的精確程度，計算見式(7)。

(7)

最后，將指標權重W與隸屬度矩陣Z進行模糊變換，得到評價等級V上的模糊子集，見式(8)。

B=(b1,b2,…,bm)：B=W×Z

(8)

3 實證分析

根據構建的煤炭上市公司綠色發展評價指標體系，通過2016年各煤炭上市公司社會責任報告和年度報告等相關數據，采用隨機抽樣的方法，選取了5家大型煤炭上市公司的實際數據，分別是神華集團有限責任公司、中國中煤能源集團有限公司、兗州煤業股份有限公司、國家開發投資集團有限公司和大同煤礦集團有限責任公司(以下簡稱中國神華、中煤能源、兗州煤業、國投集團、同煤集團)，運用云變換對原始數據進行標準化處理，原始數據詳見表2(因篇幅所限只列出部分數據)。

運用極差變換的方法，借助MATLAB編程將各個指標全部轉化至[0,1]區間內，得到的標準化數據詳見表3(因篇幅所限只列出部分數據)。

根據熵權法獲取指標權重的方法，結合標準化之后的指標體系，得到的各評價指標的權重為W={w1,w2,…wn}={0.019 7,0.018 1,0.015 5,0.018 1,0.022 8,0.015 3,0.030 6,0.014 1,0.058 5,0.069 7,0.022 2,0.039 7,0.012 6,0.021 2,0.024 1,0.028 8,0.018 8,0.036 4,0.033 1,0.010 9,0.015 0,0.039 7,0.039 3,0.069 6,0.028 5,0.069 7,0.039 8,0.069 7,0.069 7,0.029 0}。

評價等級論域的確定。本研究將論域劃分為5個評價等級，選取二級指標開采新工藝下的I1、I2、I3這三個評價指標，以開采新工藝為例的綠色發展水平評價等級確定詳見表4。

表2 各煤炭上市公司的原始數據Table 2 Original data of coal listed companies

表3 各煤炭上市公司的原始數據標準化處理Table 3 Standardization of raw data of coal listed companies

表4 以開采新工藝為例的綠色發展水平評價等級確定Table 4 Determination of green development level evaluation grade of new mining technology

表5 以開采新工藝為例的綠色發展水平正態云標準值確定Table 5 Determination of normal cloud standard value for green development level of new mining technology

根據表4的以開采新工藝為例的綠色發展水平評價等級確定，利用正向云發生器算法，計算獲得各個評價等級的正態云標準值，詳見表5。

根據表5對應的五個評價等級建立評價指標標準的正態云隸屬度函數，如圖1所示(其中從左到右依次表示的等級為低、較低、一般、較高、高)。

依據實際指標數據，運用評價模型中的X-條件云發生器算法得出各個評價指標相對應的各個等級的隸屬度，構造隸屬度矩陣，將已經得到的指標權重與隸屬度矩陣進行模糊運算，得出各個煤炭上市公司對各個評級等級的隸屬度，選擇其中隸屬度最大的等級來作為該煤炭上市公司綠色發展評級等級，最終評價結果詳見表6。

圖1 以開采新工藝為例的正態云隸屬度函數Fig.1 Normal cloud membership function withnew mining technology as an example

表6 煤炭上市公司綠色發展評價結果Table 6 Green development evaluation results ofcoal listed companies

4 評價結果及建議

4.1 評價結果

從最終的評價結果來看，煤炭上市公司中，除了中國神華的綠色發展水平處于高水平之外，中煤能源、兗州煤業、國投集團和同煤集團的綠色發展水平均處于低水平的范疇?？傮w來看，煤炭上市公司的綠色發展水平仍處于一個低水平的發展階段，綠色發展水平較高的煤炭上市公司只是極少數。

整體綠色發展水平較低。從模型分析結果來看，中國神華的綠色發展評價從各項指標的隸屬度來看有17個指標的隸屬度處于高發展水平行列，有2項指標隸屬度處于較高發展水平行列，較高發展水平的指標占據了總體指標的三分之二，由此可見中國神華的綠色發展水平較為成熟。而中煤能源、兗州煤業、國投集團和同煤集團的綠色發展評價指標占據較高發展水平的數量分別為8個、14個、3個和2個，較高發展水平的評價指標均未超過總體評價指標的一半，綠色發展水平均處于低發展水平行列。其中煤炭清潔開采水平較為穩定，選取的5家煤炭上市公司在煤炭清潔開采方面的綠色發展評價水平均處于一個發展均衡的狀態，但是在數字化、智能化、無人化開采技術方面的評價水平低，只有中國神華和兗州煤業的評價水平高。而煤炭清潔利用和煤炭清潔轉化水平低，但是煤炭上市公司在清潔燃煤發電機組比例方面的評價水平均處于較高的狀態。這些現象的出現表明煤炭上市公司綠色發展水平仍有很大的進步空間，需要企業在不斷學習和摸索過程中尋找最優的發展方式。

4.2 建議

4.2.1 煤炭上市公司綠色發展需要實施分類指導

總體來說，煤炭上市公司的綠色發展基本處于低水平且不成熟的發展階段，要實現煤炭行業的綠色發展任重而道遠，要在煤炭上市公司綠色發展的宏觀和整體的層次劃分上進行總體的協調發展，要實施分類指導發展的原則，對于綠色發展水平較低的煤炭上市公司，積極采取相應的產業轉型升級策略，才能推進煤炭產業的綠色協調發展。對于綠色發展水平較高的煤炭上市公司，要鼓勵其積極探索煤炭綠色轉化新技術，為煤炭產業的綠色可持續發展多做貢獻，為煤炭上市企業綠色發展起帶頭作用，以期推動煤炭行業的轉型升級和全面協調可持續發展。

4.2.2 煤炭上市公司要注重煤炭清潔開采的技術創新

煤炭上市公司要注重煤炭清潔開采高新技術的應用，要在傳統的煤炭清潔開采技術上跟進技術創新，要依靠科技進步，推廣應用高效的綜合采煤技術，選用綠色開采技術來提高煤炭開采回采率，減少煤炭生產過程中的能源消耗，減少煤炭的生產成本，以此來提升煤炭清潔開采的效率。改進煤炭產品的生產工藝，優化煤炭產品的生產流程，運用節能環保的清潔生產技術，加大節能環保的投入，逐漸淘汰落后的生產技術與裝備，降低煤炭生產過程中的污染物排放量，加強煤炭清潔產品的供給水平。

4.2.3 煤炭上市公司要注重煤炭清潔轉化新技術的應用

煤炭上市公司綠色發展水平仍有很大的進步空間。煤炭上市公司綠色發展重點主要是把握煤炭清潔轉化新技術的應用，積極引進技術人才和先進的生產技術，加大煤炭清潔轉化新技術方面的投資，加快形成新的發展長處，以保持自身地位的穩定。煤炭上市公司要做好煤炭資源的循環利用，在延長產業鏈的同時發展循環經濟，通過對生產流程的完善和改造，夯實綠色發展的能力。煤炭上市公司之間可以有進一步的合作與交流，及時采用適用于企業綠色發展的先進技術，把技術創新作為煤炭上市公司綠色發展的核心推動力。當然這些綠色發展方式同樣適用于煤炭企業，研究對煤炭上市公司綠色發展進行評價，以期推動煤炭企業綠色、循環、低碳發展，助力煤炭行業轉型升級。