能源—经济—环境（3E）系统和谐度评价研究

王俊岭等

摘要：能源系统与经济系统、环境系统存在着相互影响、相互制约的发展关系，三者的和谐发展是3E系统发展的最终目标。河北省3E系统整体和谐度处在初级和谐的状态，为此河北省应该进一步加大经济发展速度，同时延续节能减排和产业结构优化政策不放松，从而使能源系统、经济系统和环境系统和谐发展。

关键词：3E系统；和谐度；评价模型

中图分类号：F061.5 文献标识码：A 文章编号：1003-3890（2012）09-0094-04

能源是人类生存、经济发展、社会进步的重要物质基础，是关系国家经济命脉和国防安全的重要战略物资，是现代文明的物质基础。经济增长依靠能源支持，而以环境为代价的经济增长，又不具有长久性和可持续性；而保护环境或者仅仅保护环境不考虑能源问题，也是无本止水，缺少物质基础；能源、经济和环境三方面一体论已经被大家所接受，而以能源为媒介，通过提高能源利用效率，技术创新，尤其是能源开发和节约技术的创新，进而提升经济的高速发展，在由政府颁布各项经济、环境和谐发展的政策措施，进而实现能源、经济、环境的和谐发展，达到能源供需稳定、经济发展、环境保护三个目标。

一、河北省能源—经济—环境（3E）系统和谐度评价指标设计

能源、经济和环境各自发展水平的测度首先需要建立一个能反映各自主要特征的指标，而现实中能源、经济和环境又都是复杂的非线性的系统，用简单的指标很难完全反映出各自的特征，因此能源、经济和环境各自指标的建立需要有一定内在联系的指标体系来表示。现实中常用的指标体系的建立使用多指标综合分析法来进行，即由多个具有内在联系的指标按一定的结构层次组合在一起构成指标体系。但是多指标综合分析能更大程度上反映出要评价的指标特征，但是各指标的数据需要进行标准化处理或者标准化换算，然后方可使用。结合河北省3E发展的现状构建（如表1）河北省能源—经济—环境（3E）系统评价指标体系：

1. 能源水平指标。在能源水平指标的选取上，在充分考虑河北省能源类型的前提下，从总量指标、结构指标和效率指标三个方面考虑：

（1）在总量指标上选取能源生产总量、一次性能源生产总量和能源消费总量三方面，这主要是考虑河北省能源特征以及河北省经济发展与能源关联程度，通过此指标能一定程度的了解河北省能源总量水平和能源缺口或者剩余状态。

（2）结构指标是为了反映河北省能源结构状况，这里主要选取了水资源、石油资源、煤炭资源和天然气资源各自所占比重，以此来了解河北省能源结构状态，最后指标是能源消费弹性系数，该指标是反映能源消费增长速度与国民经济增长速度之间比例关系的指标，通常用两者年平均增长率间的比值表示。

（3）效益指标选取了万元能耗与规模以上工业万元产值能耗，通过2006年到2009年这5年河北省GDP能耗和单位工业增加值能耗的比较可以更好地反映河北省的耗能及节能状况。

2. 经济子系统。经济子系统从经济规模指标和经济增长指标两大类来表示，选用指标如下：

（1）用国内生产总值、固定资产投资和社会消费品零售总额反映经济总量水平，这里主要是从生产、投资、消费三大角度选择指标来反映经济发展的总体水平。

（2）用GDP增长率、工业产值增长率、居民收入增长率等指标更真实地反映经济发展实力水平。

（3）用第一、二、三产业在地区生产总值中的比重反映了河北省的经济结构状况，即作为经济结构指标，因为从第一、二、三大产业比重既可以得出产业结构，也可以看出河北省经济的发展的主导产业。

（4）用GDP、固定投资、社会消费品零售额这三个指标的增长速度能够反映一个地区的经济增长速度，所以把它们作为经济增长指标，这正好与经济的总量指标相呼应。

3. 环境子系统。根据国家统计指标的设计，对于环境子系统这里我们从三个方面考虑，即排放强度、环境污染度和环保事业建设。选用的指标如下：

（1）排放强度指标主要是从三废角度出发，选用了工业废气排放量、工业固体废物排放量、废水排放量来反映，以及人均废气、废水和固体废弃物排放量等方面来衡量，一方面这些指标数值可以从《中国环境统计年鉴》中找到，保证指标数据的可获得性，另一方面它们是环境污染的主要污染物，很具有代表性。

（2）环境污染程度指标是从温室气体排放方面着手，选用了工业SO2排放量、人均工业SO2排放量和粉尘和烟尘排放量以及人均粉尘和烟尘排放量等指标，考虑到工业SO2对环境污染最为严重，其处理情况直接影响着环境的好坏，因此选择这几个指标从侧面反映了环境质量。

（3）环保事业建设指标选用了废气、废水排放达标率来表示，而固体废弃物一般情况可以回收利用，在此就不列为评价指标，同时环保事业产值也是用来衡量河北省环保事业建设的一个指标选择。

二、河北省3E系统和谐度评价

河北省3E系统和谐度评价首先必须分别评价出能源子系统、经济子系统和环境子系统的和谐度如何，以此为基础才能核算出3E系统的整体和谐度，而要分别评价出各自子系统的和谐度，由于指标较多，同时又分为目标层、准则层、领域层和指标层，需要进行层次分析法。另外各指标分别是反应某一方面领域的状态，这就很难保证各指标之间的可比性，为此需要对各指标进行标准化处理和权重的确定。

（一）指标权重和指标值标准化

1. 指标权重。层次分析法把复杂问题中的各种因素通过划分为相互联系的有序层次，使之条理化。并把数据、专家意见和分析者的主客观判断直接而有效地结合起来，就每一层次的相对重要性给予定量表示，然后用数学方法确定表达每一层次全部要素的相对重要性权数。

根据《河北统计年鉴》分别得出河北省能源子系统指标数值、经济子系统指标数值和环境子系统指标数值。（见表2、表3和表4）

2. 指标值标准化。原始指标数据的标准化处理。由于各项指标数据的量纲不一致，在进行综合评价前，通常为了消除变量之间在数量级上及量纲上的不同而产生的影响，需要对原始数据进行标准化根据上部分确定的各子系统指标的权重和个系统标准化处理后的得分，计算得出河北省3E系统和谐度如表5和图1。

三、和谐度的评价标准

最终3E系统和谐度评价是通过量化概念来反映出来，这个量化的数值没有办法直接表明其所处的状态性质，这是因为最终的数值是在[0，1]区间，而这个区间有无数多个点，每一个点都能代表一种3E系统和谐的状态，所以为了更好地衡量3E系统和谐度，本文根据前人3E系统和谐度等级划分，把河北省3E系统和谐度评价等级分为7个等级，和谐等级指把和谐度的范围划分成若干连续区间，每