基于因子分析法的城市燃气可持续发展评价

王中元，罗东坤

1 中国石油大学(北京)工商管理学院，北京 102249 2 昆仑能源有限公司 ，北京 100101

基于因子分析法的城市燃气可持续发展评价

王中元1,2*，罗东坤1

1 中国石油大学(北京)工商管理学院，北京 102249 2 昆仑能源有限公司 ，北京 100101

城市燃气可持续发展研究相对较少，以中国城市燃气为整体研究对象的可持续发展评价仍是空白。本文以系统论和层次分析法工作原理为指导，以城市燃气可持续发展为整体研究对象，通过指标的初选和筛选，构建了由5个子系统和47项具体指标构成的城市燃气可持续发展评价指标体系。在搜集和整理大量原始指标数据基础上，运用因子分析法对城市燃气可持续发展系统进行了分析和评价。2002—2014年，各子系统发展呈上升趋势，但又表现不尽一致。经济子系统波动幅度较大，社会子系统持续稳定增长，资源子系统前紧后松，环境子系统稳中趋缓，技术子系统最为显著。以城市燃气子系统运动的多维空间结构模型为基础，结合因子分析法评价结果，对城市燃气系统整体的发展能力、协调能力、持续能力和可持续发展水平做出评价。总体来看，城市燃气系统发展能力不断增强，整体协调性较高，持续能力稳步提升。在其共同作用下，城市燃气行业可持续发展水平不断提高。

城市燃气；可持续发展；评价指标体系；因子分析

0 引言

本世纪以来，大力发展天然气、水电、可再生能源等清洁能源已成为中国可持续发展行动中改善能源结构、提高能源效率的重要抓手，凸显了天然气在未来国家能源消费结构中的战略地位。特别是2002年市政公用事业市场化改革以来，以城市燃气为主的天然气利用模式逐步形成[1]，城市燃气行业已成为影响国家能源结构战略调整的主要领域，开展城市燃气可持续发展评价研究具有重要的现实意义。

1 城市燃气可持续发展评价研究现状

与其他行业较为丰富的可持续发展研究论文及研究成果相比，有关城市燃气可持续发展的研究文献及成果相对较少，目前的研究主要集中在区域城市燃气可持续发展[2-3]和燃气企业可持续发展[4-6]两个方面。吴家正[2]从经济、社会、资源、科教等方面协调发展的关系出发，对上海城市燃气可持续发展的模式和对策进行了研究，提出了燃气事业的可持续发展概念，是较早开展城市燃气可持续发展研究的文献，但其并未对燃气事业的可持续发展做出进一步的解释和说明。尚玉秋[4]总结出由盈利、规模和能力3个方面共8个指标构成的评价燃气企业地位和水平的方法——燃气企业综合评价指标体系，来评价城市燃气企业在行业中所处位置，但指标权重靠经验取得，尚缺乏科学系统的研究和分析。以中国城市燃气行业为整体研究对象的可持续发展评价至今仍是空白。

2 城市燃气可持续发展评价体系构建

作为一种有效的政策制定和公共交流工具[7]，可持续发展评价指标体系愈来愈成为开展复杂系统评价研究和分析的重要基础。城市燃气可持续发展系统虽然涉及经济、社会、资源、环境和技术等多个方面，但不能简单地将各方面的统计指标进行叠加、集合或罗列[8]，而应由集中反映经济、社会、资源、环境、技术等系统内涵和特征的参数，按照相互关系及隶属关系划分成不同层次的组合，并由形成一定结构和层次的指标集构成的一个有机体系。

2.1 城市燃气评价指标体系框架结构

对复杂系统组成要素的划分和对代表组成要素的指标分析，是刻画和了解系统的基本途径[9]。以要素为基本单元，在进行系统层次和结构分析基础上，将这些要素按其功能作用分别组合在一起，构成经济、社会、资源、环境和技术5个方面要素的组合，即：经济子系统、社会子系统、资源子系统、环境子系统和技术子系统。

按照指标体系建立的方法和原则，将城市燃气可持续发展评价指标体系框架分为总体层、系统层、专题层及指标层4个层次(如图1所示)。总体层反映城市燃气可持续发展系统整体可持续发展能力、水平和状况；系统层反映组成系统的经济、社会、资源、环境和技术各个子系统的可持续发展能力、水平和状况；专题层是将各个子系统发展目标进一步分解为不同的侧面(专题)来反映各个子系统在某一个或几个发展方向的可持续发展能力、水平和状况，而指标层则由反映各个要素的具体评价指标组成。专题层是对系统层的进一步阐释和对指标层的归纳，承担承上启下功能。

在具体指标的选择过程中，运用理论分析、专家咨询和频度统计等方法选取、设置和筛选指标，以满足科学性和完备性原则的基本要求[10]。指标设立目的清楚，指标名称保持前后一致和连贯，充分考虑指标稳定性及相关性，确保相关数据的可得性和量化程度，避免数据中断使评价研究工作陷于被动。同时，对指标处理的方法依据和反映指标的有关数据来源比较准确可靠，以确保指标选取的科学性和合理性。通过年鉴整理及综合相关数据采集情况，经初步筛选、精选等过程，形成由5个子系统及47项具体指标组成的城市燃气可持续发展评价指标体系(如表1所示)。

图1 城市燃气可持续发展评价指标体系基本框架结构Fig. 1 Basic frame structure of city gas sustainable development evaluation indicator system

1城市气可持续发展指ab led标系及各子系统指标原始数据表Table 1C燃ity gassustain体evelop mentind icators system and raw d ata of each sub system in dex子系统指标层指标名称年份2002 2003 20 04 2005 2006 20 07 2008 2009 20 10 2011 2012 2013 20 14经济子系统A A1 A11资产总额/亿元712.14 818.72 90 2.62 1 186.15 1 465.71 1 632.6 1 2 201.6 9 3 3 79.36 2 982.87 3 457.7 1 4 4 71.59 5 2 52.53 6 407.26 A12主营业务收入/亿元32 2.81 39 1.99 46 7.45 66 2.12 880.88 1 137.3 2 1 5 92.09 1 8 88.27 2 505.94 3 205.3 1 3 3 58.55 4 136.8 5 227.09 A13燃气行业投资额/亿元87.3 3 15 1.64 209.77 27 4.63 331 347 420 65 1 96 4 1 244 1 6 05 2 210 2 241.6 A2 A21利润总额/亿元-1.05 6.47 8.66 16.8 2 29.83 75.52 125.37 17 7.47 253.97 314.48 319.45 38 3.93 429.82 A22总资产贡献率/%1.9 3.14 3.55 3.58 4.82 8.29 9.85 7.59 11.8 2 12.63 10.17 11.5 9.61 A23工业成本费用利润率/%-0.3 1.59 1.81 2.53 3.4 6.97 8.28 10.1 2 11.3 7 10.48 9.98 9.98 8.59 A2 4利税总额/亿元9.6 20.13 25.17 36.47 61.7 3 119.9 19 6.59 23 9.12 330.32 410 41 9.43 501.88 564.71 A2 5主营业务利润率/%5.64 8.28 8.64 9.49 9.96 13.63 13.7 3 15.17 17.92 14.73 24.1 16.56 12.52 A3 A3 1流动资产周转次数/(次/年)1.45 1.6 1.75 1.96 1.99 2.22 2.31 1.15 2.49 2.73 2.24 2.48 2.49 A3 2主营业务成本率/%93.95 91.21 90.90 90.12 89.62 85.76 85.7 8 84.21 81.63 84.8 0 84.5 9 85.34 87.02 A3 3人均主营业务收入/(万元/人)23.06 26.72 32.26 44.62 52.75 71.6 2 87.6 2 104.38 131.75 16 1.40 155.02 174.44 203.67社会子系统B B1 B11生活能源天然气消费总量/108m3 51 57 67 79 103 14 3 170 178 22 7 26 4 288 323 34 3 B12生活能源液化石油气消费总量/104t 1 1 69 1 2 93 1 350 1 3 29 1 456 1 638 1 457 1 4 96 1 457 1 607 1 635 1 8 46 2 173 B13全国人均生活能源天然气消费量/m 3 3.6 4 5.2 6.1 7.8 10.9 12.8 13.3 17 19.7 21.3 23.8 25.1 B14全国人均生活能源液化石油气消费量/kg 7.6 8.6 10.4 10.2 11.5 12.4 11 11.2 10.5 12 12.1 13.6 15.9 B2 B21人工煤气用气人口/万人4 6 09.3 4 8 43.33 4735.91 4496.35 4 121.58 4 080.5 2 3 442.2 2 3 0 40.12 2 871.97 2 742.5 3 2 4 95.58 2 0 06.15 1 813.05 B22天然气用气人口/万人4 002 4 681 6 065 7 623 9 0 99 11 133 13290 15948 18 856 21442 24134 27 338 30 138 B23液化石油气用气人口/万人19 456 21 342 22520 23 164 22505 24389 24136 23 700 23 601 23152 22924 22 310 21650 B2 4城镇燃气普及率/%55.9 0 58.9 3 61.38 62.7 7 61.29 65.32 65.49 66.1 7 67.68 68.53 69.62 70.6 5 71.55 B3 B3 1就业人员数/万人14 14.6 7 14.49 14.8 4 16.7 15.88 18.17 18.0 9 19.02 19.86 21.665 23.7 149 25.6648 B3 2就业人员平均工资/(元/年)16 440 18 752 21805 20606 23 774 27886 32668 41869 47 309 52 723 58202 67085 73 339资源子系统C C1 C11国内天然气产量/108m3 326.6 350.2 41 4.6 493.2 585.5 69 2.4 803 852.7 95 7.9 1 053.4 1 106.1 1 2 08.6 1 301.6 C12天然气净进口量/108m3-3 2-1 8.7-24.4-29.7-1 9.5 14.2 13.5 44.2 12 4.4 27 9.6 391.7 497.9 56 5 C13天然气供气总量/108m3 132.29 149.31 18 0.31 228.62 261.24 33 3.09 391.30 437.26 52 7.56 73 2.67 865.18 982.57 1 057.00 C2 C21国内液化石油气产量/1 04t 1 0 36.8 1 2 11.7 1 417 1 4 32.7 1 745.3 1 944.7 1 914.8 1 8 31.7 2 092.3 2 240.8 2 268.7 2 5 13.3 2 705.8 C22液化石油气供气总量/1 04t 1 2 78.81 1 300.80 1 315.65 1 407.91 1 458.7 0 1669.99 1 531.2 5 1 5 52.61 1 486.51 1 408.00 1 371.7 5 1 3 50.80 1 318.00 C3 C31人工煤气自制气量/108m3 178.26 178.78 22 0.29 257.75 285.68 30 3.77 323.03 335.09 24 8.14 84.7 3 60.92 54.77 51.2 4 C32人工煤气供气总量/108m3 200.11 202.82 21 5.52 258.87 297.71 32 3.79 358.51 363.33 28 4.00 94.2 4 85.54 70.45 64.5 0 C4 C41天然气终端消费量/108m3 291.8 339.1 39 6.7 466.1 573.3 70 5.2 812.9 895.2 1 080.2 1 341.1 1 497 1 7 05.4 1 868.9 C42天然气终端消费量占比/%45.34 44.03 45.4 5 49.05 45.57 47.2 3 48.14 48.84 48.8 4 54.63 57.79 57.62 56.5 6 C43液化石油气终端消费量/104t 1 6 26.8 1 8 18.2 2 016 2 0 46.5 2 252.6 2 327.9 2 118.9 2 1 53.1 2 321.9 2 470.2 2 482.2 2 8 23.4 3 289.8

子系统指标层指标名称份年2002 2003 20 04 2005 2006 20 07 2008 2009 20 10 2011 2012 2013 20 14环境子系统D D1 D11废废二工废废固万科R&水气氧业水气体元技D D排排化烟处治废收活项项经管煤气石放放硫(粉设设综能人数全/万度气能储量量排/(t/万元12.32 9.94 7.49 6.19 3.72 2.49 1.64 1.07 0.77 0.31 0.28 0.30 0.11 D12/(m3/万收元入收)入1.39 1.35 0.97 1.19 0.84 0.32 0.35 0.40 0.33 0.08 0.10 0.14 0.09 D13量排数数利消数/(kg/万元)收入元)收7.62.3 7.29 4.15 2.84 2.38 2.28 1.77 1.24 0.80 0.51 0.49 0.38 0.33 D14放)尘施施合源员/个当量/(kg/万入)14 96 44 78 3 13.63 2.97 2.33 1.93 1.64 1.54 0.95 0.44 0.37 0.22 0.14 0.10 D2 D21理理物入动目目费道气储油放/套/套率量89 44 74 1.49 0 83 436 70 29 72 1.05 72 70 359 70 56 40 63 0.30 5 58 392 30 187 33 33 15 96 0.17 35 227 D22 8.0 2.2 3.3 321.4 433 6.6 210 9.7 D23用费/人/%/(吨3 4 82.10 0 66 0.68 0 74.60 66.70 0 89.80 97.21 97.80 0 95.00 D24标准煤/万元收入)1.88 2 1.17 0.60 0.34 5 0.25 0.20 18 0.21 0.14技术子系统E E1 E11 11 8 13 1 151 11 8 10 1 207 86 9 9 860 9.553 86 9 6 1 085 88 5 9 1 232 97 10 14 12 1 601 27 32 143 376 1 0 1 016 1 117 2 425 E12 11 24 71 277 91 65 85 56 17 105 157 95 E13 R&目气工然化时元量/人年442 245 7844 811 1 7 E14项燃人天液1 7 61 1 811 9 9 5.409 13 5.467 31382 3 55584 E2 E21/103km 122.47 4 1 40 4 1.160 15 176.74 4 209.451 246.498 289.281.3 312.27 0 35 40 459.666.8 513.07 56 92 7.542 E22长储气气能力气/104m3 3 4 98.2 56.5 4 815.75 3 2 7 233.9 4 450.6.5 3 075.3 2 960 2 6 86.4.6 2 306.4 1 198.8 1 240 8 1 4 0 028 99.21.8 9.38 92.02 E23力/104m3 4 8 96 5 2 31.6 6 200 27.8 9 278 6 847.4 14877.2 46472 47 16 800.2 47 16 539 54999.496 761 8 4.56 E24能力/1 04t 102.81 135.99 12 6.8 127.52 163.09 15 9.88 156.97 166.41 6.77 8.33 198.58 200.82 19(续表)

2.2 城市燃气系统的多维空间结构

城市燃气可持续发展是多层次、多要素共同作用的结果。各子系统不停地运动变化构成了城市燃气可持续发展系统的多维空间结构。如果将各子系统分别看成是城市燃气可持续发展多维空间结构中的一维，则城市燃气可持续发展系统的运动轨迹就是空间结构中由若干个状态点构成的一条曲线。曲线上的每一个点都是有经济维、社会维、资源维、环境维和技术维确定的几何位置以及具有时(空)间、数量和数值具体特征描述的状态点。对城市燃气可持续发展能力的判断，实质上是对城市燃气在多维空间结构中所处几何位置(状态点)进行的描述和评价[11]，各子系统的评价值的标准化值即为位置坐标点的维度值。

设Q点为最不可持续的临界点，其位置坐标点为(0,0,0,0,0)。M点为最可持续的理想目标点，其位置坐标点为(1,1,1,1,1)。城市燃气任一状态点设为S(t)，其位置坐标点为(xt,yt,zt,ut,kt),其中，xt、yt、zt、ut、kt分别为状态点的经济维、社会维、资源维、环境维、技术维的坐标值。t=1,2,…,n。n为评价对象个数。在QM、MS(t)、QS(t)三条直线构成的平面结构中，QM与QS(t)形成的夹角为θ(t)。QM是城市燃气在多维空间结构的最优路径轨迹，任一状态点S(t)在最优路径轨迹上的投射点为S(t)′(如图2所示)。

图2 城市燃气可持续发展系统状态点运动轨迹平面结构Fig. 2 Plane structure of state point motion trail in city gas sustainable development system

2.3 原始指标数据收集

动态地监测城市燃气可持续发展过程和变化趋势，必须使所有用于评价的指标都能够得到一个有时间序列的原始数据的支持，这对完成评价任务和实现评价目的至关重要。因此，原始数据收集整理过程对样本数据质量和数量的要求就比较高。为了能真实反映城市燃气发展情况，笔者在查阅2003—2016年中国统计年鉴、中国城乡建设统计年鉴、中国能源统计年鉴、中国环境统计年鉴、中国科技统计年鉴、中国人口与就业统计年鉴以及统计资料汇编等大量文献资料基础上，得到城市燃气可持续发展评价指标体系各子系统相关原始数据(如表1所示)。由于统计年鉴等资料数据有一定的滞后性，本次评价以2002—2014年间城市燃气发展状况作为评价对象。

3 城市燃气系统的因子分析与综合评价

3.1 因子分析法评价

3.1.1 原始指标数据同趋势化处理

综合评价一般以正向指标为评价基础。对逆向指标需要进行一致化处理。既可以通过取倒数变为正向指 标，即yij= 1/xij(xij>0)；也可 以通 过减法 取得一致化，即yij=M−xij，其中M为指标xij的一个允许的上界。由于减法一致化方法下的综合评价结果更为稳定[12]，故对逆向指标进行减法一致化处理，得到原始指标转换矩阵Y=(yij)m×n。

3.1.2 各子系统因子分析

以SPSS19.0对各子系统进行因子分析。

(1)标准化处理

使用标准化处理法(Z-Score法)对原始指标转换矩阵Y进行无量纲化处理，使标准化样本矩阵方差为1，均值为0。得标准化矩阵Z=(zij)m×n：

其中，yij为原始指标转换值为矩阵Y中第j项原始指标转换值的均值，sj为矩阵Y中第j项原始指标转换值的标准差。

其中，m为评价样本数。

(2)因子分析适宜检验

一般认为，KMO值小于0.5不适宜做因子分析[13]。通过因子分析适宜性检验，得各子系统KMO检验和Bartlett 球度检验结果(如表2所示)。各子系统KMO值均大于0.5，sig.(显著性水平)均为0.000，适宜进行因子分析。

(3)主因子提取及权重

按照初始特征值大于1，累积方差贡献率大于85%的原则提取主因子，得各子系统主因子数、主因子特征值和方差贡献率，并按归一化方法确定主因子权重(如表3所示)。除技术子系统主因子累积方差贡献率均达到87%以上外，其他各子系统累积方差贡献率均达到92%以上，具有显著的代表性，变量绝大部分信息都能得到主因子的解释，因子提取效果比较理想。

(4)因子旋转

由于技术子系统只抽取了一个主成分，无法进行旋转。利用SPSS19.0 对除技术子系统以外的其他各子系统建立因子载荷矩阵，并进行最大方差正交旋转，使因子载荷相对集中，以突出主因子意义，得各子系统旋转因子载荷矩阵。

(5)计算各子系统因子得分及评价值

对各子系统进行回归，根据各子系统因子得分系数矩阵与各变量标准化值计算因子得分FAC。设经济子系统、社会子系统、资源子系统、环境子系统综合评价值分别为VES、VSS、VRS、VENS、VTS。

根据各子系统因子得分及主因子权重，计算各子系统综合评价值，其计算公式为：

表2 各子系统KMO 和Bartlett 球度检验结果Table 2 KMO and Bartlett sphericity inspection result of every subsystem

根据式4～8，计算得各子系统各评价年度综合评价值(如表4所示)。同时，根据各子系统各评价年度综合评价值，可得基于因子分析法的城市燃气各子系统可持续发展变化趋势(如图3所示)。

3.1.3 各子系统评价

由表4及图3可知，城市燃气各子系统发展总体呈上升趋势，但表现有所差别。技术子系统和社会子系统增长较为显著，经济子系统波动较大，而资源子系统和环境子系统前期增长较快而后期相对平缓。

(1)经济子系统波动幅度较大。2002年底市政公用事业市场化改革后，受外商投资及非公有资本进入燃气投资领域许可等限制条件，燃气行业投资额等指标增长相对较慢，经济子系统发展徘徊不前。2007年后受城市燃气优先发展政策影响，经济子系统发展逐步好转。2011—2012年，受主营业务成本率升高和工业成本费用利润率下降等多重影响，经济子系统增长乏力。随着2013年天然气存量气与增量气价格调整政策的实施，有效刺激了城市燃气天然气利用需求，经济子系统增长显著。

(2)社会子系统持续稳定增长。2002—2006年社会子系统保持稳定增长，燃气行业就业人数和就业人员工资持续得到提高。受天然气利用优先保障民用气政策的积极影响，2007—2011年社会子系统增长有所加快。2012年后，社会子系统增长速度非常明显，民生得到较大改善。

表3 各子系统主因子及权重Table 3 Principle factors and its weight of every subsystem

表4 基于因子分析法的各子系统评价值Table 4 Evaluation of estimate of every subsystem based on factor analysis method

(3)资源子系统发展前紧后松。2007年前，国内天然气产量、国内液化石油气产量和天然气供气总量持续保持增长，为资源子系统快速发展做出了重要贡献。2007—2012年，资源子系统发展基本处于徘徊状态。随着国内液化石油气产量和液化石油气终端消费量恢复性增长，2012年后资源子系统发展逐步扭转颓势。

(4)环境子系统发展稳中趋缓。2002—2009年环境子系统持续稳定增长。2010年后，环境子系统发展相对平缓。万元收入能源消费量、废水排放量指标以及固体废物综合利用率指标频繁波动，造成相互抵消，致使环境子系统无法实现有效快速增长。

(5)技术子系统增长最为显著。2002—2008年，科技活动人员数、R&D项目数、R&D项目全时当量和项目经费等指标增长较缓慢，技术子系统保持缓慢增长。2009—2014年，受科技活动人员数、R&D项目数、R&D项目全时当量和项目经费等指标的快速增长，技术子系统发展显著加快。

3.2 城市燃气系统整体可持续发展水平测度与评价

城市燃气可持续发展水平是系统发展能力、协调能力和持续能力的综合表现，反映了某一时点城市燃气系统的整体可持续发展能力或水平状况。

3.2.1 综合评价值的标准化处理

城市燃气系统的任一状态点S(t)均是由经济维(xt)、社会维(yt)、资源维(zt)、环境维(ut)、技术维(kt)的坐标值构成(如图2所示)。为了消除各子系统所得综合评价值在数量级上的差异，保持各子系统评价结果原有数据之间的关系，需要对各子系统的综合评价值进行标准化法(Z-score)处理，并以处理值作为城市燃气可持续发展水平测度的基础数据。xt、yt、zt、ut、kt分别为经济子系统、社会子系统、资源子系统、环境子系统和技术子系统在状态点的评价值的标准化值。

3.2.2 城市燃气可持续发展能力、协调能力、持续能力及可持续发展水平

(1)发展能力

若以状态点S(t)与目标点M之间的欧氏距离MS(t)来表示状态点S(t)离开临界点向目标点M移动程度和能力大小，MS(t)数值越小，状态点S(t)与目标点M的距离就越近，发展能力就越强，则城市燃气可持续发展能力MS(t)可以用下式表示：

(2)协调能力

若以cosθ(t)作为城市燃气系统运动轨迹拟合最优路径轨迹的度量，当cosθ(t)值越大，表示夹角θ(t)越小，状态点S(t)就越接近于最佳运动轨迹QM，状态点S(t)偏离QM越远，θ(t)变大，cosθ(t)值逐渐变小，协调能力变差，则城市燃气可持续发展协调能力cosθ(t)可以表示为：

其中，QM=。

图3 基于因子分析法的各子系统可持续发展趋势图Fig. 3 Sustainable development tendency of every subsystem based on factor analysis method

即：

(3)持续能力

若以投射点S′(t)与临界点Q之间的欧式距离QS′(t)代表状态点S(t)离开临界点向目标点M持续运动能力，QS′(t)距离越长就越接近目标点，发展就越可持续，则城市燃气可持续发展的持续能力可以表示为：

(4)可持续发展水平

以SD(t)表示城市燃气可持续发展水平，是系统远离不可持续状态的能力和接近理想状态能力的综合表现。在任一状态下，城市燃气可持续发展水平可表示为：

3.2.3 城市燃气可持续发展水平总体评价

将城市燃气各子系统年度评价值标准化值代入上式(9～13)，计算得各评价年度城市燃气系统发展能力、协调能力、持续能力和整体可持续发展水平变化趋势(如图4所示)。

(1)发展能力曲线MS(t)持续下降，状态点S(t)不断向理想目标点M靠近。

(2)协调能力曲线cosθ(t)基本呈倒Z型分布，cosθ(t)值逐步趋近于1，夹角θ(t)逐渐变小，城市燃气系统运动轨迹不断向最优运动轨迹靠拢，协调能力显著增强，整体协调性较高。

(3)持续能力曲线稳步增长，状态点S(t)向目标点M持续运动能力不断增强，城市燃气系统发展的可持续性不断提高。

(4)可持续发展水平曲线呈持续增长趋势，城市燃气系统远离不可持续状态的能力和接近理想状态能力持续得到提升，可持续发展水平不断提高。

4 结论

因子分析法在城市燃气可持续发展评价中的创新性应用，为推进城市燃气持续发展提供了重要依据。从总体上看，城市燃气各子系统发展均呈上升趋势，为实现系统整体可持续发展水平的不断提高提供了有效支撑。城市燃气系统发展不断向可持续发展目标移动并逐步靠近，系统整体的发展能力不断增强，在满足城镇经济社会发展需要和提高人民群众生活质量方面体现了较好的成长性，夯实了城市燃气可持续发展的物质基础。城市燃气系统整体协调性较高，城市燃气行业各类要素之间相互配合得当，逐步实现良性循环和协同互动，各子系统发展较为平衡。城市燃气系统向可持续发展目标延续不断的运动，城市燃气行业发展具有较强的连续性，为城市燃气行业实现可持续发展提供了质量保证。在城市燃气系统发展能力、协调能力和持续能力共同作用下，城市燃气行业可持续发展水平处在不断提高的过程中。

图4 城市燃气系统发展能力、协调能力、持续能力和可持续发展水平变化趋势Fig. 4 Variation trend of development ability, coordination ability, sustainability and level of sustainable development of city gas system

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Evaluation of sustainable development of city gas based on factor analysis

WANG Zhongyuan1,2, LUO Dongkun1
1 School of Business Administration, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249, China 2 Kunlun Energy Company Limited, Beijing 100101, China

Research into sustainable development of urban gas is relatively sparse, and the evaluation of sustainable development based on the overall research into urban gas in China is still blank. Guided by system theory and analytic hierarchy processes (AHP), this paper took the sustainable development system of China's urban gas as a whole research object, and constructed the city gas sustainable development evaluation index system which consists of 5 subsystems and 47 specific indicators through primaries and screening indexes. On the basis of collecting and arranging a large amount of original index data, the authors analyzed and evaluated the sustainable development system of urban gas by using the factor analysis method. During 2002-2014, the development of each subsystem has shown an upward tendency, but with different performance. The economic subsystem fluctuates more widely, while the social subsystem continues to grow steadily. The resource subsystem developed fast early on and slowly in the latter stage. The development of the environment subsystem is best described as stable and slow, and the growth of the technology subsystem is most remarkable. Based on the multidimensional spatial structure model of urban gas subsystem movement, and combining the factor analysis evaluation results, this work calculates the development capacity, coordination ability, sustainable ability and sustainable development level of the urban gas system, and then evaluates its sustainable development. Overall, the development capacity of urban gas systems is increasing, the whole system reflects a high degree of coordination, and the sustainable ability has been improved steadily. Under this joint action, the sustainable development level of city gas industry has been increasing continuously.

city gas; sustainable development; evaluation index system; factor analysis

*通信作者, wzhy@cnpc.com.cn

2017-07-05

国家科技重大专项“页岩气开发经济评价方法研究”(2012ZX05018-005-04)资助

王中元, 罗东坤.基于因子分析法的城市燃气可持续发展评价. 石油科学通报, 2017, 04: 536-545

WANG Zhongyuan, LUO Dongkun. Evaluation of sustainable development of city gas based on factor analysis. Petroleum Science Bulletin, 2017, 04: 536-545. doi: 10.3969/j.issn.2096-1693.2017.04.050

10.3969/j.issn.2096-1693.2017.04.050

(编辑 付娟娟)