区域煤炭资源竞争力与生态文明协调度研究

2013-05-25许巍

湖北社会科学 2013年11期

关键词：煤炭资源足迹竞争力

许巍

（中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北武汉 430074）

区域煤炭资源竞争力与生态文明协调度研究

许巍

（中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北武汉 430074）

煤炭资源开发利用取决于煤炭资源禀赋、市场环境、社会经济民生以及生态环境等多种因素的制约，其实质体现为煤炭资源竞争力。然而，煤炭消费是温室气体的重要来源，存在着严重的生态影响，因此，煤炭资源开发利用必须要求资源竞争力与生态文明之间协调发展。中国区域煤炭资源竞争力与生态文明之间存在着明显的不协调性。为此，建议各煤炭资源大省对煤炭相关产业按新型工业化和循环经济的要求进行改造与整合，大力推进经济转型，改善环境治理效率，提高区域生态文明。

煤炭资源竞争力、模糊综合评价、生态足迹、协调度

一、引言

能源是经济发展的动力，中国的能源结构以煤为主，然而煤炭产业发展会产生严重的环境污染，不利于经济社会的可持续发展。因此，煤炭资源的开发利用，既要实现资源优势向经济优势的转化，又要促进社会经济的发展，减少对生态环境的影响，这是可持续发展观对煤炭资源竞争力的必然要求。所谓煤炭资源竞争力是指将煤炭资源优势转化为经济优势的能力，经济优势则是指煤炭资源生产能力强、开发加工利用技术先进、产品成本低、利润高、市场环境、生态环境、社会经济条件优越、产品竞争能力强。[1](p210-212)因此，煤炭资源竞争力是一个复杂的综合系统，对它的评价应基于科学合理的评价体系。

中国煤炭资源富集，但缺油少气，这种能源基础导致我国能源结构严重偏煤。煤炭资源是一种典型的化石能源，它的消费将产生大量的温室气体，温室气体存在着温室效应。温室效应的根本原因是人类过度消耗化石能源，其危害是对全球性生态平衡产生明显的破坏作用。现阶段经济社会的发展离不开煤炭资源，但煤炭资源的开发利用也会带来重要的生态影响，其可持续发展不仅仅只是资源品竞争力的提高，还需要兼顾生态平衡，即要求煤炭资源竞争力与生态环境之间的协调发展。生态足迹是近年来发展起来的测度生态可持续发展的定量方法，运用生物物理单位测度一定区域对自然资源的需求和自然资源对人类生存、繁衍及经济活动提供的生态支持，反映了区域经济社会发展的生态文明水平。研究显示，中国生态文明水平很大程度上取决于煤炭资源的开发利用状况。因此，煤炭资源竞争力与生态文明之间的协调关系研究，其实质是揭示区域煤炭资源竞争力是否具有生态可持续性。

二、相关理论基础

（一）煤炭资源竞争力评价。

煤炭作为发电和供热等的动力燃料直接燃烧时，煤中含硫的80%以上将转化为SO2形式排放，对大气环境形成污染。燃煤排放的烟尘中含有大量潜在危害的化学物质，不仅影响气候和大气能见度，还影响人身健康。[2](p75)因此，煤炭产业的发展必须要降低环境污染程度，在资源的使用过程中兼顾煤炭资源开发利用与社会经济效益及环境保护三者之间的协调平衡，在提高资源竞争力下实现资源可持续利用。

目前，矿产资源竞争力评价主要包括：中国地质大学赵鹏大院士首次提出了矿产资源竞争力评价概念，并给出了分析框架与指标的选择。王志宏[3](p437)[4](p103-106)在此基础上做了具体的评述，认为矿产资源竞争力评价是以矿产资源禀赋条件为基础，以市场需求趋势预测为主要依据，在投资环境、生态环境等因素的作用下，对其将资源优势转化为经济优势的能力的评价。该体系分析了矿产资源竞争力评价的5种指标，即资源禀赋、市场环境、投资环境、生态环境、经济、社会效益，同时做出了指标的量化计算研究，建立了竞争力模糊综合评价模型和竞争力比较评价模型。闫军印等[5](p35-38)（2008）认为，矿产资源竞争力是其自身素质与外在环境条件有机结合和相互协调程度的综合体现，具体可归纳为五个方面，矿产资源禀赋条件、矿产资源开发利用条件、矿产资源市场需求及发展条件、区域生态环境承载条件和地区社会经济发展支持条件。因此，评价指标体系既要反映资源本身的禀赋特征、资源开发利用的工程地质、水文地质地质等开发利用条件，也要包含地区社会经济条件及区域生态环境的质量水平。

综合上述观点，可以认为，煤炭资源竞争力评价，其实质是对煤炭资源开发利用过程中可持续发展状况与能力的评价，需要综合煤炭地质、经济、环境、社会等因素，主要评价煤炭资源的富藏状况，以及资源开发利用与经济社会系统、生态环境维护之间的协调性和稳定性，即评价体系主要应综合煤炭资源禀赋、煤炭资源开发利用市场环境、经济社会效益及环境影响等基本要素。

（二）生态足迹与生态文明。

生态足迹就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，其含义就是要维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的或者能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。生态足迹估计要承载一定生活质量的人口，需要多大的可供人类使用的可再生资源或者能够消纳废物的生态系统。生态足迹将每个人消耗的资源折合成为全球统一的、具有生产力的地域面积，通过计算区域生态足迹总供给与总需求之间的差值——生态赤字或生态盈余，准确地反映了不同区域对于全球生态环境现状的贡献。生态足迹既能够反映出个人或地区的资源消耗强度，又能够反映出区域的资源供给能力和资源消耗总量，也揭示了人类生存持续生存的生态阈值。它通过相同的单位比较人类的需求和自然界的供给，使可持续发展的衡量真正具有区域可比性。

作为有效衡量自然资本可持续利用的生物物理定量评价工具，生态足迹方法的引入为我们提供了一种准确测算资源消费水平的计量手段。它是将人类对各种资源的消费主要折算为6类生物生产性土地（指具有生态生产能力的土地或水体）：化石能源地、可耕地、林地、草场、建筑用地和海洋[6](p335-336)[7][8](p759)。社会、经济、产业结构和技术等诸多因素影响着人们的能源消费水平，决定着能源足迹的大小。

生态足迹计算公式为：

式（1）中，EF为生态足迹（hm2），ci为第i类交易商品人均消费量，mi为第i类交易商品全球平均生产能力，ri为均衡因子，N为区域总人数。

关于生态文明的概念，学界多数人比较赞同的是潘岳的研究成果，即生态文明是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和；是指人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。[9](p12-15)生态文明水平的重要衡量指标是生态效率，其概念源自20世纪90年代OECD和世界可持续发展商业委员会的研究和政策中，通常作为企业和地区提高竞争力的有效途径。广义来看，生态文明水平就是指生态资源用于满足人类需要的效率，其本质就是以更少的生态成本获得更大的经济产出。生态文明的测度主要由以下（2）式计算。

式（3）中，C为协调度；x为描述某系统状况的指标；y为描述另一关联系统状况的指标；α和β为权数（α+β=2）；α为某系统在综合评判中的权重；β为另一关联系统在综合评判中的权重；f（x）为某系统综合评价指数；g（y）为另一关联系统综合评价指数；f（x）×g（y）为两系统复合评价指数；［αf （x）+βg（y）］为两系统综合评价指数。

协调发展要求环境效益和经济效益在发展过程中保持一定的协调性，协调度C取值在0－1之间，C=1表示达最佳协调状态，C越小则越不协调，C=0表示根本不协调。

三、区域煤炭资源竞争力评价

依据煤炭资源竞争力评价基本要素，合理选择与煤炭资源开发利用密切相关的地质、市场环境、社会经济效益以及环境指标，建立起综合评价指标体系（见下图1）。

其中，EEI-生态文明；经济增加值指标取GDP。

在生态足迹一定条件下，GDP越高，EEI水平越大；在地区生产总值一定的情况下，生态足迹越小，EEI水平也越高。EEI由普遍公认的GDP和生态足迹两个指标直接合成，原理简明、计算方便，易于应用。因此，它是一个表示经济发展的综合生态文明程度的合适指标。

（三）系统协调度。

所谓系统协调是指系统的结构、功能的协调进化。系统协调就是要减少系统运行的负效益，同时提高系统的整体输出功能和协同效应，使系统达到协同或和谐的状态。协调度是度量系统或系统内部要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，体现了系统由无序走向有序的趋势，是协调状况好坏程度的定量指标。参考李积勋、史培军等的相关资料[10][11］(p140-144)，两系统之间协调度的计算公式如下:

图1 中国煤炭资源竞争力评价指标体系

（一）指标评价的模糊系统评价。

区域矿产资源竞争力评价的研究对象是区域可持续发展系统，这一系统具有非线性、复杂性、动态性等特点，这类系统对于人类来说是一个信息不充分不完全的灰色系统，其评价是对多因素、多层次的复杂问题评判，[12](p76-81)即模糊评价。模糊评价判断的依据是模糊数学的灰色系统，如果灰数属于某一区间，则该区间内的任何数值都有可能，白化函数（隶属度函数）就是表示该指标值归属于该灰类的隶属度概率大小。

设fjk为第j个聚类指标属于第k个灰类的白化函数，其大小为0≤fjk≤1。白化函数通常有以下3种形式（见下式（4）-（6））：

白化函数可以将具体指标数据转化为定性的评价值，在每个给定的评价级别上，对某个单一指标进行评价。依据人们的评价习惯，指标评价值可划分为几个灰类（级别），比如：通常使用的五级评价：依次为好、较好、一般、较差、差。要得到指标的综合评价值还需要进行模糊综合评价，所谓模糊综合评价是应用模糊关系合成的原理，从多个因素对评判事物隶属度等级状况进行综合评判的一种方法。[13](p40-43)

（二）基于层次分析法的指标权重分配。

煤炭资源竞争力评价包含多个指标，各个指标的评价采用白化函数进行，最终的评价结果需要将各个指标评价值综合起来，综合的关键是对各指标实现权重分配。

关于指标权重分配目前普遍运用层次分析法（AHP），该方法既可以把定量与定性分析有机结合起来，又可以体现资源竞争力评价的综合性、整体性和层次性。因此，这一方法也被广泛应用于多指标综合评价。[14](p469)

表1 中国煤炭资源竞争力评价指标及数据

中国煤炭资源丰富，但分布极不均衡，主要呈现北多南少，西多东少的格局。在中国北方煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部，是中国煤炭资源集中分布的地区，其资源量占全国煤炭资源量的50%左右。在中国南方，煤炭资源量主要集中于贵州、云南省，占南方60%。因此，中国的煤炭资源主要集中于12个产煤省区（见下表1）。

对于指标评价体系中四个二级指标，根据专家意见进行重要性标度评定。将评定结果进行AHP分析，结果见表2。随机一致性比率指标CR满足CR＜0.10，判断矩阵满足一致性检验，说明该指标体系的重要性标度及由此推导出的指标权重具有判断思维的一致性[14]。

表2 中国煤炭资源竞争力二级指标AHP分析

对于二级指标下的三级指标，根据专家意见，分别给定权重系数如下：煤炭资源预测储量（0.3）、煤炭资源保有探明储量（0.7）；煤炭产品可供性（0.3）、煤炭产量增长率（0.3）、区域交通运输环境（0.2）、区域煤炭资源开采环境(0.2)；煤炭产值国民经济占比（0.4）、原煤产量强度（0.3）、火力发电量（0.3）；能源强度（0.4）、SO2排放量强度（0.3）、烟尘排放量强度（0.3）。

（三）指标的单一模糊评价和综合评价。

图2 单一指标评价白化函数取值图

表3 中国煤炭资源竞争力评价

指标首先要去量纲化，方法是除以指标的平均水平。单一指标的评价分为五个级别，即好、较好、一般、较差、差。一般对于等级值越高则评价越高的正指标，各门限值对应的评价值由低到高分别为1，2，3，4，5；但对于能耗强度、SO2排放强度和烟尘排放强度，他们的值越低则评价越高，为负指标。因此，其评价等级顺序与其它指标正好相反。

根据指标评价值和权重分配，给出中国煤炭资源竞争力评价结果（表3）。

四、区域煤炭资源竞争力与生态文明协调度

人均生态足迹越大，代表经济发展带来的资源消耗和环境代价越大。生态文明水平通过单位生态足迹产生的经济效益反映，其实质是生态效率。2010年主要煤炭资源生产大省人均生态足迹、生态效率（生态文明）及生态文明指数见下表4。其中，人均生态足迹数据引自北京大学杨开忠教授为组长的研究小组推出的“我国省市区生态文明建设水平2010年排名研究报告”，①杨开忠，等.2010年中国省市区生态文明水平排名报告[N].国家经济地理网，2012-07-04.其他数据根据该数据进行计算整理。

表4 中国主要产煤大省2010年生态足迹及生态文明

煤炭资源竞争力与生态文明是区域社会经济大系统中两个既有区别，又有联系的子系统。煤炭资源竞争力要求在符合可持续发展观下开发利用煤炭资源，其中包括环境质量的可持续发展，但环境质量并不能反映生态文明的全貌。生态文明的重要内涵是减少包括煤炭资源在内的化石能源的消耗，包含了提高环境质量因素，但最主要的是减少温室效应。因此，这两个子系统存在着相互依存与排斥的关系，需要协调运行。

根据表3与表4的分析结果，将竞争力评价值依据公式（3）归一指数化，在假设对生态重视程度不同的情景下，计算出两者之间的协调度（见下表5）。

其中，情景1指生态文明在资源竞争力与生态文明复合系统中，其权重为资源竞争力的1/4倍；情景2指其权重为资源竞争力的2/4倍；情景3指其权重达到煤炭资源竞争力的3/4倍；情景4指其权重与煤炭资源竞争力相同。

对照表5与表6可知，在生态环境开始受到重视且重视程度不断提高的情景下（对应情景2、3和4），所有煤炭生产大省都处于煤炭资源竞争力与生态不能协调发展的状况，其中，大多数省份处于濒临失调状态，其他为中度失调；在重视程度不够的情景下（情景1），仅有河南、云南、河北、安徽、山东等五省协调度勉强达到中级协调发展水平。

情景1一般对应的发展时期为经济发展起步时期，此时，发展经济、改善民生为压倒性的政治任务，生态环境影响的重要性较为滞后；

情景2一般对应的发展时期为经济快速发展时期，此时，外延式经济增长逐步向集约式经济发展过度，人们开始重视资源、社会、环境三者之间的协调发展；

情景3一般对应经济较为发达时期，此时，人们密切关注与自身生活质量密切相关的生态环境，希望生活富裕的同时拥有蓝天绿水；

表5 主要产煤大省煤炭资源竞争力与生态文明协调度

情景4对应的是经济发达时期，人们高度重视生态环境质量，不愿以牺牲生态环境为代价发展经济。

现阶段，中国的经济发展已进入快车道，在情景2与情景3之间。因此，中国区域煤炭资源竞争力与生态文明之间存在着明显的不协调性。

五、结论与建议

随着东部地区资源消耗加快，东北、中东部一些省区的煤炭资源逐步枯竭，我国的煤炭生产将逐步集中到晋陕蒙宁等省（区），中国煤炭生产重心不断西移。煤炭资源竞争力评价揭示，中国煤炭资源竞争力较强的省份为内蒙古、山西。典型的西部省份除陕西以外，竞争力都不太佳，这说明煤炭资源竞争力受到了资源禀赋以外的市场竞争、环境污染、社会民生等因素的制约。虽然西部地区煤炭资源优势突出，但由于距离内地经济中心远，自身煤炭资源投资环境不佳等因素影响，其整体竞争力并不突出。

生态文明是由一个地区的经济发展成果（人均GDP）和经济发展的资源环境消耗综合而成，相当于对单纯货币衡量的经济发展进行了资源环境“系数”的加权调整。一般而言，经济发达地区生态文明水平较高，资源依赖性地区水平较低，体现了经济发展程度越高，对于资源环境的依赖程度越低的特征。我国煤炭资源大省生态文明体现出明显的差异性，云南、安徽等省生态文明在全国排名靠前，但内蒙古、宁夏、山西却在全国排名最后。前者煤炭资源竞争力较低，后者较高，体现出了与生态文明明显的不协调性。

为了增强煤炭资源开发利用过程中煤炭资源竞争力与生态文明之间的协调性，促进煤炭资源大省的可持续和谐发展，建议：

（一）经济较为发达的东、中部煤炭资源大省，生态文明水平相对较高。这些省份关键是要提高煤炭资源竞争力。由于此类省份资源接续乏力，可充分发挥所在省份大型煤炭企业的龙头带动作用，运用这些企业的资金优势、规模优势、技术优势以及人才优势，积极开展与西部煤炭资源大省的合作，通过购并、重组等业务，参与西部煤炭资源开发，并将西部过剩煤炭产能的后续加工转化业务至本区域，增强本区域煤炭产业的发展后劲。同时，要积极进行煤炭产业结构调整，发展接续替代产业，确保协调可持续发展。

（二）西部煤炭资源大省，一方面面临着生态环境比较脆弱的自然环境，另一方面经济社会发展也存在着对自然资源的过度依赖局面。这些省份煤炭产业节能减排，促进生态文明建设的关键是破解单纯依赖优势矿产资源，转向依托人力资本、社会资本的首要难题。可通过运用各种经济手段，包括政企合作推动环保建设、采取经济手段进行调控、大力推进循环经济，实现经济转型以及一些适度有效的奖惩手段，比如：征收环境税、征收排污费等，提高环境治理的效率，促进生态文明与煤炭资源竞争力之间的协调性。

（三）各煤炭资源大省可通过把与煤相关的产业如煤炭、焦炭、冶金、化工、电力、建材等重点相关行业，按照新型工业化和循环经济的要求进行改造与整合，加强消费前对煤炭进行低碳化和无碳化处理，减少碳排放，提高煤炭产业的生态文明。同时，还可对采煤区进行综合改造和利用，进行生态旅游开发，包括：将采煤废弃的矿井改造成井下旅游区，供人们参观；对采煤造成的沉陷区进行引水积水，变成湿地公园或者水库，供人们休闲、娱乐、垂钓；把采煤废水收集，在采煤区进行植被的恢复和重建设，建成森林公园等措施。

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