“一帶一路”國家能源結構初始水平評價

王 珊，朱俊奇

(1.安徽理工大學 經濟與管理學院，安徽 淮南 230011；2.安徽中醫藥大學 醫藥經濟管理學院，安徽 合肥 230011)

2013年首次提出“一帶一路”倡議以來，沿線國家積極推進經濟全球化發展，共同提升沿線國家的國際競爭力和影響力。學界對倡議所涉及的金融、經濟、地緣政治等領域已進行深入研究并取得豐碩成果。能源作為“一帶一路”倡議重要的合作領域，不僅事關沿線國家社會經濟發展的全局，在其利用、開發和運輸過程中造成的污染、損耗等環境問題，以及其帶來的貧富分化、地區矛盾等社會問題同樣不容忽視。在全球化進程中，各國越來越關注環境及可持續化發展，“一帶一路”建設中的能源結構評估勢必會對現有能源體系和格局的調整和演變起著積極的作用。

能源結構是指各種能源在能源生產總量或能源消費總量中的占比，不僅直接影響到國民經濟各部門最終的能源使用方式，而且反映了人民的生活水平。能源結構的合理化對社會經濟可持續運行和人民生活質量提高具有重要影響。對“一帶一路”倡議提出初期各沿線國家的能源結構狀況進行評價，可以公正、客觀反映各國能源結構基期差異化程度，并以此為依據探尋能源結構優化、解決現有環境困境的路徑。階段性進行能源結構狀況量化評價，可以促進各國及時掌握合作成果，共享各自的能源結構優化經驗、增進交流，同時，優良的評價結果有利于吸引更多沿線國家積極加入“一帶一路”。

“一帶一路”國家能源結構的現有研究中，以Hafeez為代表的國外學者近三年在對“一帶一路”國家能源相關領域進行研究時，側重于分析經濟發展水平對環境的影響。Hafeez[1]等對參與“一帶一路”的52個國家研究發現經濟發展與環境惡化之間存在雙向因果關系，建議政策制定者應考慮“一帶一路”地區經濟發展引起環境退化的問題。在Hafeez[2]等的另一項研究中，得出金融發展對“一帶一路”及其中亞、中東和北非以外地區的環境惡化也有重大影響。Hafeez[3]與其他學者最新的合作研究中，提出經濟發展、城市人口和外國直接投資對碳足跡有不利影響，建議為可再生能源、能源效率和節能項目分配資源，以便減緩環境退化的建議。

Yang Fan[4]以阿塞拜疆巴庫港為例，展示綠色基礎設施投資對“一帶一路”的影響。Sun,Qipeng[5]的研究結果為“一帶一路”沿線國家減輕碳足跡造成的生態壓力提供了支持，即能源結構、國際貿易對GDP的影響、能源強度對碳足跡的生態壓力有抑制作用，因此，提出了優化能源結構、提高能效、發展低能耗、促進綠色國際貿易的緩解措施。

國內學者的研究側重于梳理各國的能源發展戰略定位，探尋國家間合作的支撐體系、合作流程與運行機制。劉志仁[6]基于博弈論，分析總結各國的內外部矛盾，從健全完善能源法的視角提出促進能源合作的具體路徑。王長建[7]等以能源生產國、能源消費國以及能源加工和轉運中心的分工協作為視角，研究總結東南亞各國能源發展的演變趨勢及差異化的能源消費結構。劉昌明[8]基于地緣政治視角進行分析，認為中亞國家對清潔能源開發和利用已達成共識，有利于能源互聯網建設。李寒湜[9]等基于金字塔模型的基本原理，分析了新型融資機制、能源基礎設施合作、能源產能合作的可行性，并以此提出我國能源產業的核心競爭力。陳曉[10]等通過對“一帶一路”沿線國家的考察，深度剖析中國新能源發展狀況，提出以政府高層推動、產業鏈分工協作、資本融通、企業聯通的各國新能源合作模式。岳立[11]主要研究“一帶一路”國家的綠色全要素能源效率及其變化趨勢。采用超效率DEA模型和GML指數法，以區域差異和收入水平兩個角度，通過對55個國家2006—2015年的面板數據進行實證分析，發現各國綠色能源效率差異較大，整體水平不高，僅有少數國家達到效率最優。

目前的研究缺少對“一帶一路”國家的能源結構狀況的分析，而這一隸屬于能源系統內在的問題，比如能源結構優化程度是否合理，不僅會影響能源自身的可持續化發展，更關系到能源與外部因素，如經濟、社會的協調發展，進而影響到社會經濟的可持續運行和人民生活水平的提高[12]。評價能源結構狀況，客觀、公正地度量“一帶一路”國家能源結構優化水平，對于有效測度能源優化效果，明確不同區域間差異，并以細化的評估結果為依據尋求各國能源結構優化的具體途徑具有重要的理論價值和現實意義。

由于能源發展具有多元化和復雜性特征，已有研究主要采用多目標評價方法對國內各個區域的能源結構優化評價。德爾菲法、層次分析法、模糊綜合評價法權重的確定較為主觀，過于依賴專家的經驗判斷，數據包絡分析計算比較復雜。TOPSIS法可以充分分析原始數據信息，衡量各方案之間的差距?；陟貦喾ǖ腡OPSIS 方法可以根據能源結構現有數據進行客觀性權重賦值，再運用TOPSIS法判別各方案的優良差別。評估“一帶一路”沿線國家能源結構水平，分析其差異及影響因素，為促進沿線國家能源合作發展、加快能源結構優化發展提供理論支持。

一、能源結構優化程度評價指標體系的構建

“一帶一路”沿線國家的能源結構呈現出總量豐富、分布不均、發展差距大、開采能力區別大的特點。有些國家資源豐富但消費總量低，有些國家消費總量高而資源不足，有些國家消費化石能源過多而污染嚴重。如2014年土庫曼斯坦和印度的天然氣探明儲量(萬億立方米)數值為19.5和1.4，天然氣消費量(十億立方米)則為20和48.5；同年，印度和阿塞拜疆的煤炭消費量(千兆英熱單位)為15.57和0.0001；二氧化碳排放(百萬噸)數值分別為2083.3及31。已有一些合作項目為各國能源合作創造了有利的環境基礎。如土庫曼斯坦，天然氣儲量和產量均位列世界前列,除主要出口給俄羅斯、伊朗、中國等，TAPI管道項目完成后還可以經過阿富汗和巴基斯坦,運輸天然氣抵達印度，以滿足印度日益增長的能源需求。又如哈薩克斯坦，作為中亞地區最大的經濟體和發展最快的國家，擁有豐富的原材料和自然資源，石油、天然氣儲量都居于世界前列。在自然資源的開采和鐵路、公路的建設方面接受了“一帶一路”倡議的大量投資。

由于各國資源種類、經濟水平、資源開發能力等多種影響因素的耦合作用，本文從能源低碳化發展視角出發，根據評價指標的科學性、系統性及數據可獲得性原則，參考孟凡生[13]、許珊[14]、范德成[15]等的已有研究成果，從社會經濟發展程度、能源規劃合理性、環境友好性三個維度，選取10個評價指標，構建“一帶一路”國家能源結構初始水平評價指標體系。其中，社會經濟發展狀況、能源規劃合理化程度是造成各個國家能源結構差異的主要因素。而環境友好程度的評價可以聚焦能源的低碳、綠色發展進程，對促進“一帶一路”沿線各國經濟、社會可持續發展具有重要意義。

社會經濟增長指標對當年甚至未來一段時間的能源結構發展過程均產生影響。社會經濟發展水平可以從社會經濟、城市化進程、就業情況、產業結構、國民受教育水平等指標進行測評。

能源規劃是指通過預測未來的能源需求，對能源生產、結構等進行統籌計劃。煤炭消費占一次能源消費總量的比重是衡量能源規劃合理性的其中一項指標，結合可再生能源及核能占一次能源消費總量比率及能源效率，可以較為全面反映能源規劃合理程度。

環境友好程度考慮能源開發與使用中對環境因素的影響，二氧化碳、硫化物、煙塵等的排放及碳排放強度都可作為環境友好程度的衡量指標。

本文構建的評價體系中，社會經濟發展維度包含GDP增長率、城市化進程、就業率、產業結構和受教育程度。其中，城市化進程通過城市人口在總人口中的占比表達，產業結構用第三產業產值在GDP中的占比計算，用高等教育毛入學率體現受教育程度。能源規劃合理維度包括煤炭消費在一次能源消費總量中占比、可再生能源及核能消費在一次能源消費總量中占比及能源效率指標。環境友好性則包括碳排放強度及二氧化碳排放量指標，如表1所示。

表1 能源結構優化評價體系

二、能源結構優化程度評價模型的構建

1.熵權法確定指標權重

熱力學中的“熵”概念，是指空間中任何一種能量分布的均勻性。熵值越大，能量分布越均勻。這一概念被應用于信息論中，可以反應信息的不確定程度。信息的不確定性越高，說明所能提供的信息量則越小，信息熵的值越高；反之，信息熵的值就越低。因此，信息熵可以用來度量信息的不確定性及信息系統無序化程度。

熵權法是根據各指標提供的信息量和計算出的熵值，確定各指標權重的客觀賦權方法。當某一指標中評價對象的值相差較大時，說明該指標對評價對象更重要，相應的權重也較大。在評價過程中，采用熵權法對指標進行賦權，可以避免主觀評價方法中的人為干擾因素，同時，減少評價活動對權威專家的依賴。如果指標的信息熵越小，指標提供的信息越多，權重越高[16]。

用熵權法確定的指標權重步驟如下。

(1)形成評價矩陣

設參與評價的對象集：M=(M1,M2,…,Mm)，指標集：D=(D1,D2,…,Dn)，評價對象Mi對應指標Dj的值記為Xij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n),則形成的評價矩陣X為：

(2)標準化評價矩陣

對評價矩陣X進行標準化處理，以消除指標量綱不同對評價帶來的影響或者指標數值為負的問題。

對于越大越優型指標：

(3.1)

對于越小越優型指標：

(3.2)

(3)計算第j項指標下，第i個評價對象的比重

對于某一個指標j，Vij的值差異越大，說明該項指標所包含的信息對于被評價對象越有價值。

記第j項指標下，第i個評價對象的比重為Pij：

因為0≤Vij≤1，所以0≤Pij≦1。

(4)計算第j項指標的熵值

當pij=0或者pij=1時，認為pijIn(pij)=0。

(5)計算第j項指標的差異性系數dj

dj=1-ej

dj越大，指標值的差異越大，對于各評價項目越有價值，應給予較大的指標權重。

(6)確定各指標的熵權

2.熵權TOPSIS綜合評價模型

TOPSIS方法(逼近理想解排序方法)在系統工程中有著廣泛的應用。此方法通過構造達到各候選方案中最佳值的“正理想解”和各方案中最劣值的“負理想解”，依次計算各方案與兩者之間的加權歐氏距離，得出各方案與“正理想解”的貼近度，進而排序評價各個方案，是一種適用于多指標、多備選方案的評價方法。具體步驟如下。

(1)數據標準化

對評價指標對應的實際數值進行標準化轉化。同熵權法，可采用極值標準化法，將數值轉換為統一數量級的標準數據，由此可確定各實際值在無量綱化所處的位置。本研究直接使用熵權法中所確定的標準化決策矩陣。

(2)確定指標權重，構建加權的評價矩陣

將由熵權法所客觀賦予的指標權重向量與無量綱化矩陣v相乘，得到加權評價矩陣：

rij=wj·vij，(i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)

(3)確定正、負理想解

(4)依次計算各評價對象到正理想解解與負理想解的歐式距離

(5)計算各評價對象與正理想解的相對貼進度

ηi越大，方案Mi越接近正理想解，方案越優。

三、能源結構優化程度實證分析

1.數據的選取與處理

數據主要來源于世界能源組織、美國信息能源署、英國BP、世界銀行、經濟合作與發展組織、國際貨幣基金組織、中國統計年鑒、中國勞動統計年鑒。按地區劃分，選取的國家涵蓋東亞及太平洋地區、歐洲及東亞、中東及北非、南亞、撒哈拉以南非洲國家；按收入水平聚合，可分為高收入國家、中上等收入國家、中低等收入國家、低收入國家；同時，數據中還包含經濟發展組織成員國。本文以2014年中國、蒙古、緬甸、希臘、意大利、波蘭、俄羅斯、土庫曼斯坦、阿塞拜疆、白俄羅斯、烏茲別克斯坦、格魯吉亞、烏克蘭、塔吉克斯坦、吉爾吉斯、科威特、沙特、伊朗、伊拉克、巴基斯坦、印度、孟加拉、南非為實證研究對象，對“一帶一路”國家能源結構優化發展情況進行評價。

社會經濟發展指標中，GDP增長率可以直接從數據庫中獲得、產業結構數據用服務業等附加值體現，以上兩類數據均來源于世界銀行；用城鎮人口比重表征城市化進程，城鎮人口比重與除中國以外的就業率數值都從國際貨幣基金組織獲得，中國的就業率數值來源于中國勞動統計年鑒，且用“城鎮登記失業率”表達；用聯合國教科文組織及中國統計年鑒中可查得高等教育毛入學率反映受教育程度。

能源規劃合理度指標中，能源效率用單位GDP能源消耗量進行衡量，數據來源于世界銀行；煤炭消費量、天然氣消費量、石油消費量、核能及可再生能源消費量來源于英國BP、世界能源組織。一次能源消費總量為四類能源消費量之和。分別用煤炭消費量和核能及可再生能源消費量占一次能源消費總量比重表征煤炭消費占比和核能及可再生能源消費占比。

環境友好程度指標中，二氧化碳排放量與碳排放強度數值來源于世界銀行，碳排放強度用單位GDP碳排放量衡量。

對數據進行標準化處理時，根據正、負向指標的不同，分別用公式(3.1)、公式(3.2)進行無量綱化處理，以消除各指標量綱不同對評價帶來的影響。

2.能源結構優化程度評價指標權重的確定

按照熵權模型的計算步驟，編寫MATLAB程序，得出具體指標權重數值，如表2所示。在準則層中，三個評價維度所占權重由高到低依次為：社會經濟發展、能源規劃合理性、環境友好程度。在指標層中，可再生能源及核能消費量占一次能源消費總量、受教育程度、產業結構、煤炭消費占一次能源消費總量權重較大，說明這四個因素對能源結構優化程度的影響較為顯著。

表2 能源結構優化評價指標權重

3.能源結構優化程度綜合評價與分析

結合熵權法的權重值，根據TOPSIS評價模型對“一帶一路”國家能源結構在2014年的水平進行評價，結果如表3所示。在15個國家中，哈薩克斯坦與正理想的相對貼進度數值最高，為0.6534，其次為希臘、意大利，他們與正理想的相對貼進度數值分別為0.6416、0.641，能源結構優化程度理想。再次為土庫曼斯坦、中國、巴基斯坦、印度、俄羅斯、南非、波蘭，他們與正理想的相對貼進度數值分別為0.5379、0.4727、0.4346、0.4168、0.4133、0.3896、0.387，其區域能源結構初期水平相對理想。烏克蘭、白俄羅斯、伊朗、科威特、阿塞拜疆與正理想的相對貼進度數值分別為0.3386、0.3379、0.2991、0.2304、0.2182，其能源結構相較最不合理。

根據表3可得，處于能源結構水平第一梯隊的國家集中在歐洲及中亞，屬于中上等及高收入國家。其余國家的能源結構水平與收入水平并沒有表現出明顯關聯，同時，未呈現明顯地區差異。因此，在能源合作中必須關注每一個國家的具體情況，針對性提出合作戰略及路徑。各國可以通過考察和評估，針對不同文化背景、經濟發展階段、治理狀況的國家采取不同的合作策略。

表3 能源結構優化評價結果

對能源結構評價的三個維度進行分析得知：社會經濟發展與能源規劃合理度對能源結構優化現狀的評價影響顯著。對影響能源結構優化情況各指標的權重進行分析可以得出：社會經濟發展準則層中，受教育程度(權重0.1494)與產業結構(權重0.1234)、城市化進程(權重0.0841)三個指標相較其他指標對評價結果影響顯著。

本研究所涉及的“一帶一路”合作國家中，希臘、白俄羅斯、烏克蘭的國民受教育程度遙遙領先，高等教育毛入學率數值明顯大于土庫曼斯坦、巴基斯坦、南非，中國在15個國家中排名第9。產業結構方面，希臘、意大利、南非排名前三，科威特、阿塞拜疆、土庫曼斯坦服務業等附加值占GPD百分比的排名比較落后，中國僅比這三個國家的排名略高。城市化進程方面，城鎮人口比重高的國家包括科威特、希臘、白俄羅斯、俄羅斯、伊朗，中國排名第9。

能源規劃合理度準則層中，可再生能源與核能消費占比、煤炭消費占比這三個指標較其他指標對能源規劃合理度影響顯著。各國能源規劃方向及執行力度存在差異，能源結構基期水平不理想的國家普遍存在單位能源所帶來的經濟效益較低、可再生能源和清潔能源利用較少等情況。哈薩克斯坦、土庫曼斯坦、意大利、巴基斯坦、希臘的可再生能源消費占比較高，中國位于其后。阿塞拜疆、伊朗、科威特、白俄羅斯煤炭消費占比較低，能源規劃在煤炭消費方面表現優良，南非、中國和印度，在煤炭消費占比方面的問題仍比較突出。因此，制定科學合理的能源發展規劃，重視可再生能源、核能等清潔能源的發展，合理配置并有效利用各種能源資源，是提高未來能源結構水平的有效途徑。

在改善環境方面，盡管在碳排放強度方面，中國的表現比土庫曼斯坦、南非、烏克蘭、哈薩克斯坦略好，但仍應繼續降低碳排放強度，向意大利和巴基斯坦學習。對于二氧化碳排放量方面的問題，中國是這15個國家中最嚴重的，二氧化碳排放量是排第2的印度的4倍多。阿塞拜疆、白俄羅斯、哈薩克斯坦、意大利的二氧化碳排放量很低。各國應繼續致力于經濟發展與環境污染的平衡，創新經濟增長方式，大力發展低能耗、低污染、低排放的低碳經濟模式，共同實現經濟的高增速與可持續發展。

如圖1所示，能源結構在“一帶一路”倡議提出初期，各國差異明顯，作為“一帶一路”主要倡導者，我國的能源戰略即使在“一帶一路”沿線國家中，也不具有明顯優勢，在15個樣本國家中，排名第5。為提升能源結構的優化程度，“一帶一路”沿線國家合作空間較大。

圖1 各國能源結構優化程度排名

從結果中可知，影響能源結構水平的關鍵因素包括社會經濟發展水平和能源規劃的合理性，各國數據均呈現出較大提升空間。為了優化能源結構，應優先考慮兩大關鍵維度包含的提升國民受教育程度、優化產業結構、加速城市化進程，同時，可以通過提高可再生能源與核能消費占比、降低煤炭消費占比等能源生產結構調整提高評價的得分。

從數據整體上看，在未來的“一帶一路”沿線國家能源合作與交流中，我國可以通過加強與各國在教育政策制定及實施、產業結構調整方針、如何推進城市化進程、能源合理規劃途徑等領域進行深入交流，共同提升及優化能源結構。

四、結論與啟示

本文以2014年作為“一帶一路”實施初始年，選擇沿線15個國家的數據為樣本，運用熵權法和TOPSIS綜合評價法對各國能源結構優化水平進行綜合評價。評價結果顯示，中國即使作為“一帶一路”倡議的提出國，不僅自身的能源結構優化有待加強，同時應考慮沿線國家的發展差距較大，在經濟全球化和“一帶一路”共同發展的道路上中仍充滿艱辛。為此，首先各國可以根據周期性的量化評價結果，通過加強交流、增進互助等方式，參與能源合作，共享能源結構優化成果，提升“一帶一路”總體能源結構優化。其次，我國應繼續發揮合作方案靈活制定的優勢，優化新融資機制、加速沿線能源基礎設施建設、加強能源產業產能合作。為沿線國家，如哈薩克斯坦、阿塞拜疆等提供更多的技術和資金援助，為土庫曼斯坦、巴基斯坦、南非等提供更多的教育合作項目和基礎設施建設。結合“一帶一路”上各國家區位情況，漸進的推動能源的運輸和綜合利用。

與已有文獻相比，本研究以評價能源結構優化程度為切入點，是從實證研究層面對“一帶一路”沿線國家能源合作相關研究的進一步推進，可以從具體實施層面落實前期研究中的能源合作戰略。

本研究雖然選取的樣本國家能源結構能在一定程度上反映“一帶一路”國家的能源結構狀況，但為了更加有效優化“一帶一路”國家能源結構，后期可補充代入一些能源結構優化程度高的國家能源結構數據，用以提高全球化評估的客觀性。能源結構作為國家能源開發、能源戰略規劃的重要組成受到地緣政治、突發事件等多方面影響，所以對本文所列能源結構的評價指標因素只作為常態化中實施“一帶一路”能源合作時的參考。

能源合作是“一帶一路”倡議的重要組成部分，而能源結構不斷優化則是各國進行能源合作、共同融入世界能源體系的共同愿景。在各國能源稟賦無法改變的情況下，結合各自能源結構現狀，推進能源跨國流動，可彌補其短板，同時推進經濟發展與環境可持續化發展。