宁夏经济、能源、环境系统协调度评价分析

刘惠桥

摘 要：伴随着我国经济的快速发展，能源过度消耗及环境污染问题逐渐成为阻碍经济可持续发展的主要因素，促进经济、能源、环境系统协调发展迫在眉睫。本文以宁夏为研究对象，构建经济-能源-环境（3E）系统评价指标体系，利用熵值法和耦合协调度对其3E系统协调度进行分析，得出：近年来宁夏3E系统协调度有所改善，但协调度系数仍较低。故提出优化产业结构、加大科学技术投入、提高节能减排意识等建议，为推动区域可持续发展提供理论支撑。

关键词：3E系统;熵值法;协调度;综合评价水平

0 绪论

宁夏为我国西部省份之一，作为我国重要的能源和矿产资源富集区、生态功能区，能源的大量消费促使了经济高速发展，但同时带来了巨大的环境问题，工业污染与日俱增，阻碍了宁夏的可持续发展道路。加强经济、能源、环境发展的综合决策，实现能源消费、环境保护和经济发展的共赢是经济可持续发展面临的、必须解决的课题。

20世纪20年代，苏联首先展开对能源与经济的综合研究，被称为能源经济学[1]。1973年，世界能源危机爆发，发达国家经济发展受到严重影响，西方学者开始注重能源经济学的研究。Kraft J and Kraft A实证分析了美国20世纪40年代到70年代的能源消费和经济增长的关系[2]。Solow、Stiglitz、Heal等利用经济增长模型完成了对能源资源开采及利用的最优路径的探索[3-5]。3E的多元分析方法为中国应对气候变化和新时期下可持续发展问题打开了崭新的大门。胡绍雨通过对中国能源、经济与环境三个系统协调发展系数的测算，指出在当下中国社会环境中，产业结构的失衡、地方政策实施力度的趋缓必将产生局部地区环境与经济发展的不协调[6]。赵芳指出，环境、资源的公共性与不明晰的产权安排，使得环境资源利用中存在着广泛的不经济性，这种不经济性同样体现在不完善的市场与价格机制的制定上，这就直接导致了中国3E系统非协调发展现象的产生[7]。逯进、常虹等通过3E系统耦合机制分析得出了耦合度由东到西的递减态势，一定程度上说明了空间视角对中国3E分析的必要性[8]。

本文立足宁夏发展现状，构建衡量经济、能源、环境综合发展水平的指标体系，运用熵值法与耦合协调度对宁夏3E协调度进行实证分析。

1 宁夏经济、能源、环境系统协调度的实证分析

1.1 指标体系的构建及说明

文章借鉴相关学者选取的3E系统评价指标[7，9，10]，与宁夏实际现状相结合，遵循系统性、科学性等原则，构建宁夏3E系统评价指标体系。如表1所示。

1.2 模型构建

1.2.1 方法选取

选取宁夏1999年-2017年19年的有关数据，借鉴相关文献[10]，运用熵值法计算信息熵，与各年各指标数据结合计算出评价值，再运用耦合度判断宁夏3E系统是否协调。

1.2.2 计算方法及步骤

（1）数据标准化处理

（2）计算第i年份第j项指标值得比重：

由此，建立矩阵Y=（Yij）m*n，称为标准化矩阵。（式中，m为年份数量）

（3）指标权重的计算

第一，计算第j项指标的信息熵值e。

（式中，k为常数，）

第二，计算信息熵冗余度：

指标的信息冗余度取决于该指标的信息熵ej与1之间的差值，其直接影响权重的大小，信息冗余值越大，对评价的重要性就越大，权重也就越大。

第三，计算指标权重：

利用熵值法估算各指标的權重，其本质是利用该指标信息的价值系数来计算，其价值系数越高，信息冗余值越大，对评价的重要性就越大，权重也就越大。（式中，n为指标个数）

（4）指标样本的评价值

采用加权求和公式计算样本的评价值：

式中S为综合评价值。S越大，样本效果越好。

（5）据3E耦合协调度，其公式是

其中A，B，C代表着经济、能源、环境子系统综合评价值，T为3E系统综合评价指标，反应3E系统的整体效益;D为耦合协调度，取值为0-1之间;由于经济、能源、环境子系统同样重要，因此V、X、Z均取1/3。

（6）协调度评价标准

根据国际经济合作与发展组织的研究，利用3E系统协调度衡量我国能源、经济和环境协调发展程度：0-0.4极不协调、0.4-0.5为严重不协调、0.5-0.6为轻度不协调、0.6-0.7为轻度不协调、0.7-0.8为弱协调、0.8-0.9为基本协调、0.9-1.0为优质协调[10]。

1.3 估计结果分析

1.3.1 3E系统综合发展水平

宁夏2000-2015年的3E系统综合评价值逐年提高，说明宁夏3E系统协调度在2000-2015年之间有着向协调发展转变的趋势。根据图1所示，宁夏3E系统评价值大致在0.1到0.2之间，经济、环境、能源系统的评价值都与3E系统有着较大的差异，这三个子系统在不同程度上都对3E协调度产生了一定的影响。从图中可以看出，经济子系统波动性较大;环境子系统处于3E系统的下方，拉低了3E系统的协调度;能源子系统处于3E系统上方，对协调度的提升起到积极影响。

1.3.2 协调度结果分析

根据判断标准，得到1999-2017年宁夏3E系统的协调程度，如表2所示。

从表2中可知，近19年来宁夏经济、能源、环境子系统的协调程度还是不断提升的，从极不协调向中度不协调转换，说明宁夏3E系统协调度不断提升。但近20年间，宁夏3E系统的协调性仍太低，说明宁夏经济、能源、环境整体发展协调度提升空间仍较大。

2 宁夏经济、能源、环境协调发展中存在的问题

2.1 经济结构仍然存在不合理，产业结构转型迫在眉睫

宁夏仍以第二产业为主，经济发展转型迟缓，宁夏城市化在2018年就已经达到了50%以上，经济的发展应该从第二产业向第三产业转型，但宁夏在2018年时仍是以第二产业为主要的经济增长点，同时宁夏工业主要是以高污染的重工业为主，这既大量浪费了能源资源同时还污染了环境，不利于宁夏的持续发展。

2.2 能源结构不合理，新兴能源利用率低

对宁夏能源现状进行分析后发现，宁夏的能源结构不合理，能源消费从1999年到2018年一直是以煤炭为主，在2017年煤炭消费仍是占87%，但是要看到宁夏有着丰富的风力资源与水利资源，风能发电与水利发电储量巨大，同时距离青藏较近，还有着丰富的地热资源，在宁夏能源消费现状中没有看到新兴能源的大规模利用。这既有技术上的原因，也有着经济原因。

2.3 环境污染严重，治理相对较弱

通过对宁夏环境系统的观察发现，宁夏环境污染严重，三废污染加剧，从1999年的少量向至今的巨量化发展，其中工业废水的排放量最大，这说明了宁夏重工业对环境的危害主要体现在水源方面，工业废水的大量排放加剧了宁夏水资源的紧张。同时宁夏对环境的治理力度不够，工业固体废弃物的回收利用率才刚刚达到了70%以上，不利于宁夏生态文明建设。

2.4 宁夏3E系统协调度过低，3E系统综合评价水平发展缓慢

通过对宁夏3E系统综合评价值分析可知，宁夏3E系统综合评价值不稳定。总体上呈现增长趋势，但发展速度缓慢，其中环境系统综合评价值处于3E综合评价值平均水平之下，对整体协调度起到抑制作用。由宁夏3E系统协调度结果分析可知，宁夏3E系统协调度由极不协调向中度不协调转变，但协调度仍然过低，远远没有达到协调程度，对宁夏的可持续发展存在着挑战。

3 结论与展望

经济、能源、环境三者是一个庞大而复杂的系统，子系统之间联系紧密，相互促进。科学发展的基本要求之一，就是统筹人与自然的和谐发展，在实践中使经济、能源、环境不断地协调统一起来，使能源、环境系统的动态平衡与经济系统的持续稳定发展同时得以实现。具体措施如下：第一，促进经济发展转型，优化产业结构;第二，加大科学技术投入，提高能源的利用率，减少能源损耗;第三，加大治污力度，能源经济与环境协调发展;第四，加强宣传教育，提高节能减排意识。

参考文献：

[1]张丽峰.中国能源供求预测模型及发展对策研究[D].北京：首都经济贸易大学，2006.

[2]Kraft J，Kraft A.On the relationship between energy aNP[J].Energy Development，1978，（03）：401-403.

[3]Solow，Robert M.The Economics of Resources or the Resourcesof Economics[J].American Economic Review，1974，02）：1-14.

[4]Stiglitz，Joseph E.Monopoly and the Rate of Extractiono f Exhaustible Resources[J]. American EconomiecReview，1976，（04）：655-661.

[5]Heal G.M.And Dasgupta P.Economic Theory and ExhaustibleResources[M].Cambridge： Cambridge University Press，1979.

[6]胡绍雨.我国能源、经济与环境协调发展分析[J].技术经济与管理研究，2013，（04）：78-82.

[7]赵芳.能源—经济—环境非协调发展原因的经济学解释[J].中国人口·资源与环境，2008，18（4）：67-72.

[8]逯进，常虹，汪运波.中国区域能源、经济与环境耦合的动态演化[J].中国人口·资源与环境，2017，27（2）：60-68.

[9]蘇静，胡宗义，唐李伟.我国能源—经济—环境（3E）系统协调度的地理空间分布与动态演进[J].经济地理，2013，33（9）：19-24.

[10]孟呁.内蒙古能源-经济-环境（3E）系统协调发展研究[D].内蒙古：内蒙古大学，2015.