煤炭行业环境友好矿区评价指标体系构建及应用研究

2013-09-07杨继贤张雁秋

中国矿业 2013年10期

杨继贤，张雁秋

（1.中国矿业大学环测学院，江苏徐州221116；2.兖矿集团环保节能部，山东邹城273500）

经济的快速发展给人类社会创造了巨额物质财富，同时，也带来环境污染、生态破坏、能源危机和资源短缺等一些与环境“不友好”的负面效应。人们反思传统经济发展方式的弊端，提出了经济与环境双赢的环境友好型发展模式。国内外学者针对环境友好进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。但是，研究成果多集中在环境友好的概念、内涵的一般探讨层面，或者初步的评价指标体系构建和方法选择方面，对环境友好承担较大责任的矿区尤其是煤炭矿区有关环境友好方面的研究成果较少。本文的研究重点就是分析构建一套具有较好普适性的煤炭行业环境友好矿区评价指标体系，并以兖州矿区某矿为例进行应用研究。希望通过本文的研究，为煤炭企业建设环境友好矿区提供理论支撑和决策参考。

1 环境友好矿区评价指标体系构建

1.1 环境友好评价研究综述

从研究对象看，主要涉及宏观和微观两个层面，如环境友好社会（或城市）（李名升等（2007）[1]，赵沁娜等（2012）[2]，李仕兵等（2007）[3]，孙际平等（2007）[4]），环境友好企业（涉及工业（宋洋（2010）[5]）、旅游业（薄湘平等（2012）[6]）等行业）。

从研究内容看，主要涉及评价指标体系构建和评价方法的选择两个方面。有关环境友好评价的理论依据，有的学者从环境友好的概念和内涵出发，构建评价指标体系，也有的学者依托其它学科理论或框架，如PSR[3]、DPSIR（崔方瑜等（2011）[7]）、社会结构视角等（吴玫玫等（2010）[8]，张燕锋、吴玫玫等（2010）[9，2]）；评价指标构成维度有2、3、5等几种情景，2维度包括人对环境的友好和环境对人的友好，3维度主要涉及经济、社会、环境三个方面[6，10]，5维度主要有经济效益、资源节约、环境友好、技术创新和社会效益方面[1，5]；评价方法方面，权重确定的方法有主观的层次分析法[6]或专家打分法（钱锡红等（2009）[11]），以及客观的熵权法[3]，评价方法主要有TOPSIS法[1]、模糊综合评价法、灰色系统理论[3]。或者采用权重层次分析法和熵值法相结合的方法确定，整体评价采用模糊综合指数评价方法[8－9，2]。但上述研究成果除了PSR和DPSIR视角属于考虑“前因－现状－后果－应对”的动态评价以外，其余评价都属于注重结果性的局部性静态评价。对于环境友好型矿区来讲，不仅要注重输出结果的评价，更要注重对影响输出结果的因素的评价。

考虑煤炭矿区的特点，本文对环境友好矿区的概念界定为：通过矿区经济与资源、生态、环境协调发展，实现与环境友好相处的煤炭矿区。其内涵表现为：前提条件是绿色发展、低碳发展、循环发展；主要目标是经济效益好、资源消耗低、环境污染少、生态破坏小；主要路径是采用清洁生产和循环经济等新技术，转变经济发展方式、推动产业结构优化升级；主要措施是管理创新、技术进步。本文用环境友好矿区指数的概念来表征环境友好矿区状态。

1.2 环境友好矿区评价指标体系构建的理论依据

SCP分析（市场结构structure、企业行为conduct、企业绩效performance）是以梅森（Mason）和贝恩（Bain）为代表的哈佛学派建立的产业组织理论之一。这个模型通过实证研究的手段，认为结构、行为和绩效之间存在因果关系，即市场结构决定企业行为，企业行为进而影响企业绩效，即S→C→P框架[12]。这是一个既有环节又有系统逻辑体系的分析模型，虽然不断有学者对其进行修正，但“SCP框架仍是目前使用最为广泛的分析范式”[13]。

平衡记分卡源自哈佛大学教授Robert Kaplan与诺朗顿研究院的执行长David Norton于20世纪90年代所从事的“未来组织绩效衡量方法”一种绩效评价体系，其从企业的财务、客户、业务管理、人员的培养和开发四个方面建立衡量体系，其他三类指标保证财务指标的实现。平衡记分卡方法下设立的考核指标既包括了对过去业绩的考核，也包括了对未来业绩的考核[14]。

依据SCP分析框架，本文认为，环境友好型矿区的经济、资源和环境方面的绩效受矿区行为的影响，而行为又受到矿区环境和制度等的影响。借鉴平衡计分卡的思想，环境友好型矿区不仅要关注输出结果的衡量，还应重视导致未来结果的现在行为和环境等方面的评价。

此外，借鉴循环经济3R原则，清洁生产整体预防的环境战略思想。本文认为，环境友好矿区评价应体现系统性、预防性和长远战略性。

从环境友好矿区概念和内涵出发，以上述理论为基础，并结合考虑构建指标体系的科学性、可比性、可操作性、系统性与层次性相结合的原则，构建环境友好矿区的评价指标体系。

1.3 环境友好矿区评价指标体系框架构建

本文构建了包含“驱动力－行为－绩效”三个环节的环境友好矿区评价指标逻辑体系，这一体系既包括了对过去绩效的考核，也包括了对影响未来绩效的企业行为和环境的考核。绩效体现的是环境友好矿区在经济、资源和环境方面的输出结果，行为体现的是环境友好矿区在经济发展、资源利用、环境保护等方面所作出的行为，驱动力体现的是环境友好矿区的管理和技术两个方面（表1）。

综合各类文献中关于综合指数的最终评判原则[7]，设计出一个评价环境友好矿区水平即环境友好矿区指数的分级标准（表2）。

2 环境友好矿区评价方法选择和指标权重确定

2.1 评价方法选择

总结环境友好评价主要研究成果，其权重确定的主要方法有主观的层次分析法或专家打分法，以及客观的熵权法。借鉴其他学者的研究成果，考虑本文构建的评价指标体系是多层次、多指标、多目标的综合评价体系，既有客观指标、又有主观指标，既有正指标，也有逆指标（越小越好指标），因此本文采用层次分析法确定指标的权重。

表1 环境友好型矿区指标体系评价表

续表1

表2 环境友好矿区分级标准

本文构建的环境友好矿区评价指标体系中，既有客观指标，也有主观指标，既有显性的易得指标，又有需要对非确定性问题进行专家评价的主观指标。此外，作者希望构建的环境友好矿区评价体系不仅可用于对若干参评对象的相对评价，也能建立统一的标杆，可对若干年的若干家煤炭矿区进行环境友好矿区的横向和纵向评价。

对评价指标体系中定量指标采用二手资料调研和现场数据收集相结合的方法获取；对定性指标的评价采用专家打分法，邀请煤炭企业节能环保部门、企业管理部门、政府部门、科研院所的6位专家进行评价；对评价指标体系中的定量指标，采集企业相关数据得到。

本文运用层次分析法确定环境友好矿区评价指标的权重，并构建了“满意值－标准值”无量纲化方法，对指标进行无量纲化处理，将层次分析法确定的权重与“满意值－标准值”无量纲化方法得出的指标值进行加权平均计算，得出环境友好矿区的各级指标得分。

2.2 环境友好矿区评价指标的权重分析

本文运用AHP法确定权重。邀请专家对指标进行两两比较的相对重要性打分，评分采用e0／5～e8／5指数标度法，向11位专家发放德尔菲问卷，回收11份，专家的构成中，学术专家5位，煤炭企业工作者2位，政府环保部门工作者2位，煤炭行业专家2位。运用YAAHP软件将专家的判断结果输入计算程序，在专家群决策结果中，判断矩阵用加权几何平均法得出权重，并通过了一致性检验。得到各指标权重（表3）。

从表3可看出，从专家评判的结果看，各级指标相对于上级指标的权重有所差别。

一级指标层的绩效（A1）、行为（A2）和驱动力（A3）相对于目标层的环境友好矿区指数的权重分别为0.2685、0.2872、0.4443，显示驱动力针对环境友好矿区的建设最重要，行为次之，绩效排第三，表明环境友好矿区建设首先要从驱动力源头抓起，并进行过程控制，而不能只注重结果。

二级指标层中，在绩效类、行为类、驱动力类三类指标中，各自权重最高的指标分别是生态绩效（B4）、环保设施运行（B7）、技术（B9）。

三级指标相对于目标层来讲，环保从业人员中具有各类职称人员所占比重（C42）权重最高，为0.0994。

表3 环境友好矿区指数评价的各指标权重结果

2.3 指标的无量纲化处理方法

由于环境友好矿区的评价指标的单位（量纲）不同，有定性指标和定量指标，为消除量纲影响，对评价指标进行无量纲化处理。无量钢化处理方法主要有直线型无量纲化方法，折线型无量纲化方法、曲线型无量纲化方法。

考虑到本文针对每个指标采用标准化方法后形成0～100的分值，并针对每个指标设定了满意值（该满意值视同100分）和标准值（该标准值视同60分），因此需要对正向和负向的不同量纲指标进行无量纲化处理。依据指标的类型，设定以下相应的无量钢化处理方法。

2.3.1 正向指标无量纲化方法

2.3.2 负向指标无量纲化方法

变量同式（1）所示。

3 环境友好矿区评价应用研究——以兖州矿区某矿为例

本文以兖州矿区某矿为例，研究从2009～2012年四年间兖州矿区某矿环境友好矿区指数的动态变化。运用本文构建的无量纲化处理方法，对原始指标进行无量纲化处理。考虑到兖州矿区的矿井属于低瓦斯矿井，进行环境友好矿区评价时将不考虑抽采瓦斯利用率（C28）指标，隶属于煤炭资源综合利用（B6）的其余指标 C24、C25、C26、C27的权重进行归一化处理，得到新的权重依次为0.2146、0.2353、0.2806、0.2695。依据各指标的权重和指标的无量纲化数值，运用加权算术平均方法得到兖州矿区某矿2009～2012年间每年的各层次指标的表现，以及综合的环境友好矿区指数水平。

3.1 兖州矿区某矿环境友好矿区三级指标层的动态表现

该矿1个三级指标做缺失处理，还有42个指标。从42个三级指标无量纲化后的动态表现可以看出，11个指标，四年连续100分；18个指标呈逐年上升态势；2个指标四年保持不变；11个指标呈现有升有降波动现象；没有指标呈现逐年下降趋势。

11个指标表现最好，四年连续100分的指标是：吨原煤生产综合能耗、吨原煤生产电耗、主要污染物排放浓度、辐射源照射有效剂量、矿区土地塌陷率、采煤塌陷地治理率、工广区绿化覆盖率、综合机械化采煤比例、煤矸石利用率、环保设施运行率、三年内重大环境污染事故和环境事件发生情况等。

17个呈逐年上升态势，表现的较好指标中：吨原煤生产水耗、选煤电力单耗和选煤补水量等3个指标上升到100分，员工和周边居民对矿区环境的满意度、绿色开采设计与工艺、环保设施与工艺、环保培训和宣传情况、ISO14001环境管理体系认证、原始记录、统计台账和计量管理、环保管理和监测机构等7个指标上升后达到或超过90分。突发环境事故应急预案1个指标由80分上升到87分。表现较差的指标有煤矸石无害化处置情况、原煤入选率、贮煤设备工艺及装备、煤炭装运、循环经济资源综合利用等规划及实施情况、环保从业人员中具有大专及以上学历者所占比重等6个指标虽然逐年上升，但最终得分不到80分。

2个四年保持不变的指标是：产业链完善度和矿井水循环利用率。其中矿井水循环利用率表现较好，四年连续保持95；而产业链完善度联系四年70分。

12个指标表现一般，呈现出有升有降的波动现象：其中噪声、放射源和辐射装置使用、环境资源法律法规标准、环境资源管理制度和计划、环保培训和宣传情况、清洁生产审核和能源审计等6个指标在80分以上波动，属于高位波动，表现相对较好。科研项目中环保项目所占比重指标后三年表现较好，都在90分以上。采区回采率、节能量、环保约束性指标排放量、净资产收益率、销售利润率等5个指标波动幅度较大或得分较低处于低位波动。

从表4的数据可看出，兖州矿区某矿在环境友好矿区表现方面，行为和驱动力均呈递增态势，驱动力的增量较大，行为增量较小，绩效方面，在2010年达到最大值后呈现下滑态势，这与经济绩效的大幅下滑有很大关系。

表4 兖州矿区某矿环境友好矿区一级指标无量纲化后的动态表现（2009～2012年）

上述数据说明，兖州矿区某矿在环境友好矿区建设方面，驱动力所彰显的环境友好矿区的发展潜力持续向好，行为方面的表现也较好。表明该矿的环境友好矿区建设前景较好。

通过综合计算，得出兖州矿区某矿的环境友好矿区指数2009～2012年的分别为84、89、89、91。在环境友好矿区建设方面总体呈现持续发展的态势，尤其是2010年比2009年有较大改善，2011年与2010年持平，2012年有所改善。不过，该矿的环境友好矿区指数离满分还有一定差距，还需要在驱动力和行为方面加以改进提升。

3.2 兖州矿区某矿环境友好矿区建设建议

通过分析上述兖州矿区某矿的环境友好矿区水平的评价结果，作者认为该矿目前存在的主要问题有：资源综合利用水平不高，循环经济产业链不完善；煤炭贮装运系统有待进一步改进；环保设施运营模式存在缺陷，从业人员待遇较低；绿色发展空间大，资源回收率还有提高空间；对降低能耗的科技投入有待加强，能耗减低仍有余量。

针对上述问题，笔者提出该矿的改进建议如下所示。

1）提高资源综合利用水平，完善循环经济产业链。煤矸石填充塌陷地是传统做法，但不是最经济最环保的方法，煤矸石自身属于资源，可以以更高附加值进行综合利用，而塌陷地治理可以因地制宜。矿井水利用率虽然保持较高分值，但是，利用途径与方式有待进一步优化，因此应该加强煤矸石综合利用、矿井水循环利用等方面的新技术研究与应用，提高资源综合利用水平，完善循环经济产业链，提高企业抗风险能力。

2）以产煤不见煤为目标，建设绿色贮装运系统。目前，兖州矿区贮煤场全部是露天贮煤，采用喷水降尘等措施，属于达标级别，距离国内先进水平相差较远，与煤炭工业发展水平不相适应。有必要建设全封闭煤仓贮煤，实现采煤不见煤，从封闭煤仓直接装运，建立专业汽运和水运队伍，或对相关运输公司统一要求，规范管理，实现绿色运输。

3）建立管运分开的经营模式，实现环保设施运营专业化。创新经营模式，管理和运营分开，煤炭企业内部组建专业的环保设施运营队伍或者委托外部运营公司负责环保设施运营，煤炭企业设立专职部门对污水处理运营。这样，既可以提高环保从业人员中具有大专及以上学历者所占比重，又可提高环保设施运营专业化水平。

4）加强绿色发展研究，提高资源回收率。采区回采率与工作面变化有较大关系，但更主要的是采煤工艺与技术决定了采区回采率。煤炭企业应加大提高资源回收率方面的研究，提高绿色开采含金量。推行清洁生产，提高原煤入选率，从根本上控制煤烟污染。

5）提高科技投入，加快新能源应用。煤炭开采随着矿井开采深度增加，能耗和物耗都会增加，节能压力逐年提高，该店煤矿从2011年5月开始进入煤炭的下组煤开采，增加了掘进的难度，因此从新能源应用角度降低能耗是一个较好突破口。

4 结语

本文提出了环境友好矿区的概念，界定了其内涵，总结了国内外有关环境友好评价体系研究成果，构建了环境友好矿区评价指标体系，运用层次分析法和专家评价法相结合，选定环境友好矿区评价方法。以兖州矿区某矿为例，进行环境友好矿区评价的应用研究。

本文首次提出从“驱动力－行为－绩效”的视角分析环境友好矿区的内部结构和运行机制，以及与其他学者或实践界的指标体系的异同等，还需做深入的理论分析和论证，提高其理论价值。“驱动力－行为－绩效”框架的环境友好矿区评价体系是否经得起实践检验，还需进行该体系的实践应用推广。此外，环境友好矿区评价指标体系中的43个指标的科学性、准确性和实用性等还需要做进一步论证。

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