基于DEA的江苏省低碳经济发展效率评价

2022-10-02

“低碳经济”的概念首先于2003年见诸英国能源白皮书, 它以低能耗、低污染和低排放为发展模式, 最终实现经济发展和生态环境保护的双赢。其核心是人类通过制度约束和技术创新, 降低能源消耗、污染排放和碳排放, 遏制全球气候变暖和生态环境恶化的趋势, 实现可持续发展。江苏省作为我国经济发展大省、能源消耗强省, 在碳排放量上也扮演着重要角色。本文通过DEA法设计低碳经济发展指标, 对江苏省近年低碳经济发展的效率进行评价, 并为江苏省未来发展方向提供建议。

1 江苏省能源消耗与碳排放现状

江苏是中国的经济大省, 第三产业在2013年超过工业后, 继续保持较快发展, 2015年经济结构首次出现“三、二、一”格局。2015年的地区生产总值达到70 116.38亿元, 但经济发展是以巨大的的能源耗费为代价的, 同年规模以上工业企业原煤、焦炭和原油消费分别达到2 4601.86万t、3 588.63万t和3 810.32万t。

1.1 江苏省能源消费现状

考虑到统计数据的比较和可得, 本文主要选取了国家统计局和江苏省统计年鉴给出的2008~2014年相关数据。以下主要从江苏省能源消费的种类及其消费量来进行分析。江苏省能源消费种类主要包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气, 各年份消费量见下表1。

从上表可以看到, 江苏省能源消耗量呈明显上升趋势, 且消耗量较大。其中, 煤炭消耗量最大, 焦炭和原油交替处于其次位置, 煤油消耗量最少。经计算, 除燃料油外, 其余能源均呈增长态势, 尤其是焦炭、汽油、煤油和天然气, 年平均增长超过10%。当然, 天然气相对于其他能源, 可大大减少二氧化硫、粉尘和氮氧化物的排放, 并有助于减少酸雨的形成, 舒缓地球温室效应, 这是我们乐见的。但上表中可见天然气, 截至目前使用并不算广泛, 增速也不明显, 而且一样会产生二氧化碳, 所以整体情况还是不容乐观。

单位:万t、亿m3

1.2 江苏省碳排放现状

对于碳排放, 我国并没有直接的监测数据, 大部分测试研究都是基于对能源消费量的测算得来通常以各类能源消费总量乘以各自的碳排放系数来表示。计算公式:

其中, A为碳排放量, Bi为能源i消费量, Ci为能源i的碳排放系数。碳排放系数是每一种能源燃烧或使用过程中单位能源所产生的碳排放量。一般在使用过程中, 根据联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 的假定, 认为某种能源的碳排放系数是不变的。

根据上述公式计算得到的江苏省碳排放量如下图1所示, 我们可以看到, 江苏省碳排放还是呈增长态势的, 与前面能源消耗增加一致。近几年增速有所放缓, 考虑到是技术提升使得能源利用效率提高和产业结构调整等因素引起的。但总量还是巨大的, 2014年29628万t的庞大数据的形势是严峻的。

2 指标体系的建立

DEA方法是具有多个输入和多个输出的决策单元相对有效性的方法。DEA模型利用观察到的样本数据, 将每个评价单位视为一个决策单元 (DMU) , 对投入产出体系的效率进行评价。

2.1 评价指标的选取及说明

在投入变量方面, 本文的指标主要由资本投入、能源投入和人力投入三部分组成。选取固定资产投资额、主要能源消费量和R&D人数指标作为投入变量。在产出变量方面, 本文选取地区生产总值和CO2排放量两个指标。

2.2 数据来源与处理

按照前述指标进行数据收集, 固定资产投资额和地区生产总值均由统计年鉴获得;R&D人数由相应年份江苏省国民经济和社会统计公报获得;能源消费量和CO2排放量由上文公式计算得出。由于CO2排放量是逆向指标, 用倒数法将其转化为正向指标。得以下原始数据。

2.3 结果分析

将原始数据处理后导入DEA求解软件求解, 得以下评价结果, 具体见表3。

由表3可知, 江苏省平均综合效率为0.9868, 其中2008、2009和2014年达到了DEA有效, 占决策单元的42.86%, 也就是说这三年投入产出都处于最佳状态, 不存在投入冗余和产出不足的问题。剩余4年表现为DEA非有效, 占决策单元的57.14%。2010年和2012年的纯技术效率和规模效率均未能达到有效, 说明这两年投入的资源未能实现高效使用, 即技术欠缺, 规模也未达到最优状态。不同的是, 2010年是规模报酬递增, 应适当扩大规模, 以实现投入资源的最优;2012年处于规模报酬递减阶段, 建议适当缩减规模, 以减少资源的浪费。而2011年和2013年的DEA非有效也主要受规模的制约, 处于规模不经济状态。

3 结论与建议

通过实证分析可以得出以下结论:江苏省低碳经济发展已经取得一定成果, 但发展效率还有待提高, 主要受技术和规模的双重制约, 其中规模制约更为严重。建议:

3.1 保持和升级现有产业结构

江苏省目前已实现“三、二、一”产业结构, 应保持现有优势, 大力发展第三产业。发展现代服务业既能提升产业层次、优化三大产业比例, 又能降低单位GDP碳排放量[6]。江苏省应充分利用毗邻上海市、浙江省的区位优势和本身的经济优势大力发展包括旅游业、金融业、第三方物流和文化事业等在内的现代服务业。

3.2 调整能源结构, 积极开发新能源

从江苏省能源消费结构来看, 煤炭占比最大, 约占50%左右, 且其碳排放系数除焦炭外最高, 即煤炭的低碳效率是很差的。应降低煤炭在能源消费中的比率, 加快太阳能、地热能等可再生资源的普及利用。根据江苏省沿海且处于高热流地热异常带的地理优势, 合理开发利用潮汐能和地热能, 积极推动新能源和可再生能源的发展[4]。

3.3 合理配置资源, 提高各要素的使用效率

从研究结果可以看出, 要素的使用效率不佳。应进一步合理配置资源, 以提高其使用效率。首先要加大科技投入, 充分发挥我省教育资源优势, 强化人才支撑, 政策上更多向科技创新倾斜, 攻克技术不足的瓶颈;其次要合理控制规模, 不盲目扩张, 科学布局, 争取实现规模经济。

摘要：当今社会, 在能源和环境问题突出的情况下, 发展低碳经济已经成为主流。而江苏省的能源消耗大省和能源生产小省特征突出。因此, 选取江苏省相关数据, 分析近年来江苏省能源消耗和碳排放情况, 得出能源消耗大, 碳排放不佳的结论。然后运用DEA法, 建立低碳经济评价指标体系, 通过对投入产出数据的DEA有效性进行对比分析, 得出江苏省低碳经济受技术和规模双重因素制约, 尤以规模制约为重的结论, 并根据分析给出建议。

关键词：DEA,江苏省,低碳经济