摘要低碳經濟是人類應對人類社會大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球氣候災害性變化而選擇的綠色發展模式。發展低碳經濟需要構建與之相適應的評估體系,現行的國民經濟核算統計體系和國民經濟綜合評價制度還不能滿足綠色低碳發展的需要,因此,我們要綜合運用經濟學、統計學、環境科學和計算機科學等學科的理論與方法,在定性分析和定量分析的統一中,設計低碳經濟評估指標體系,確立綜合評估方法,研制低碳經濟評估的可視化平台。
關鍵詞綠色發展 低碳經濟 評估體系
綠色發展呼喚低碳經濟評估體系
工業革命以來,煤炭、石油、天然氣等化石能源快速發展,成為經濟社會發展的主導能源,人們生產和生活過程中排放大量溫室氣體,使得大氣中溫室氣體的濃度不斷升高,打破了原來的碳平衡。高碳排放深度危及能源安全、生態安全、水資源安全、大氣環境安全以及糧食安全,甚至威脅到人類生存。在此背景下,世界各國積極採取措施和加強合作,以尋求緩解氣候變化,發展各種替代能源及可再生能源,低碳經濟由此應運而生。2003年英國以政府文件的形式在《英國能源白皮書》中首次提出了低碳經濟①,這種以“低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益”為核心的經濟模式迅速受到廣泛關注,成為構建全球“責任共同體”的重要途徑。國際社會採取了一系列措施,如成立聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC),簽署《聯合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》,召開國際會議等。大多數國家亦積極行動,通過不同方式開展低碳經濟實踐。低碳經濟已成為世界發展的導向標,並成為涉及能源使用、產業調整、技術革新、環境治理、公眾意識提高、國家間博弈等各方面的綜合性問題,可以預見,其亦將逐步成為規制世界發展的新規則。2011年11月,聯合國環境規劃署向全世界發布《綠色經濟報告》,並出版《邁向綠色經濟:實現可持續發展和消除貧困的各種途徑——面向政策制定者的綜合報告》②,號召各國政府重視制定並實施綠色發展規劃,引領人類社會走可持續發展之路。
當前,我國正經歷著工業化發展的陣痛,粗放的經濟增長方式使得能源生產與能源消費量不斷攀升。要破解我國經濟發展的能源環境發展瓶頸,實現經濟社會環境的可持續發展,迫切需要大力發展低碳經濟,使經濟從單純的數量追求過渡到品質追求的發展模式。
為順應全球綠色低碳經濟發展趨勢,黨的十七大報告提出要“加強應對氣候變化能力建設,為保護全球氣候作出新貢獻”。“十一五”規劃提出我國單位GDP能源消耗降低20%左右。2009年11月25日,國務院常務會議決定,到2020年我國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%∼45%,並將其作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃。“十二五”規劃強調指出,面對日趨強化的資源環境約束,必須增強危機意識,樹立綠色、低碳發展理念,以節能減排為重點,健全激勵與約束機制,加快構建資源節約、環境友好的生產方式和消費模式,增強可持續發展能力,提高生態文明水平。2011年11月28日至12月9日,在南非德班聯合國氣候變化大會上,中國代表團再次重申,中國政府將本著對本國人民和世界人民高度負責的態度,堅定不移地實施積極應對氣候變化的政治措施,採取強有力的國內行動,推動綠色低碳發展,積極參與氣候變化國際談判進程,為應對全球氣候變化作出積極貢獻。黨的十八大更是將“美麗中國”寫進報告,提出要著力推進綠色發展、循環發展、低碳發展。這些規劃、決定、承諾及其落實無不彰顯中國作為負責任大國在全球應對氣候變化背景下的責任擔當,表明政府正在積極調整發展模式,發展綠色經濟,以適應國際發展新規則。因此,我們需要建立低碳經濟評估體系,完善溫室氣體排放統計核算制度,加強環境監測、預警和應急能力建設,以此強調低碳經濟發展的重要地位,從而為我國政府從理論和實踐等多個層面來推動綠色發展、控制和減少碳排放、實現2020年碳減排目標、把握國際談判主動權等問題提供科學依據。
低碳經濟評估體系的重要價值
目前對低碳經濟發展狀況尚未進行有效、系統地評估,其主要原因有三個:第一,低碳經濟的多維評估研究還比較分散,維度劃分隨意性較大;第二,宏觀核算落后,致使統計指標范圍狹窄,分解水平不足,指標可獲得性不高;第三,數據基礎薄弱不僅使得現代數量分析技術猶如空中樓閣,而且不利於符合問題性質的數量模型的開發和應用,導致評估方法可操行性不佳。因此,亟需就低碳經濟發展水平涉及的各個維度進行系統分析,構建一個反映低碳經濟發展水平的綜合評估體系,並以可視化平台為媒介,優化功能模塊劃分,實現輸出結果多樣化,滿足不同層次用戶需求。
第一,推進學科交叉,形成協同創新。低碳經濟涉及經濟、生態環境、社會、科技、制度等領域,是復雜的國民經濟大系統。低碳經濟的多維評估體系及可視化平台需要應用經濟學、管理學、統計學、環境科學、生態學、系統科學和計算機科學等學科的理論與方法,離不開多學科專家學者的協調配合。因此,低碳經濟評估體系研究需要多領域學者的合作,可有效推進多學科交叉融合,促進協同創新。
第二,發展能源環境核算,完善國民經濟核算體系。國民經濟核算體系是宏觀經濟調控與管理的重要依據和國際比較的工具與語言,是經濟學、管理學、生態環境學等學科研究的重要支撐系統。能源核算和環境生態核算是當今世界國民經濟核算的重大任務。低碳經濟評估體系需要能源、環境和生態方面的統計指標,從而推進能源與生態環境核算的發展,有利於改革與發展國民經濟核算體系。
第三,完善國民經濟分析系統,優化低碳經濟政策體系。低碳經濟的發展,不僅需要從理論上明確界定其內涵、范疇,也需要分析其政策工具和體系。低碳經濟政策,按內容可分為財政政策、貨幣政策、產業政策和能源政策等;按時間可分為短期、中期和長期。設計低碳政策,包括對它們之間的關系研究,不僅是為了短期經濟均衡、中期總供給和總需求的均衡,更重要的是為了實現經濟可持續發展。科學、合理和完善的低碳經濟評估體系可豐富國民經濟分析系統,不僅有利於單個政策的合理實施,而且有利於多個政策之間的協調配合。
第四,提升國民經濟統計能力,服務可持續發展戰略。低碳經濟要求以更少的資源消耗和更少的污染排放,獲得更多的經濟產出,同時提高人們的生活標准和生活質量,創造更多的商機和就業機會,這與可持續發展的本質不謀而合。低碳經濟實施的根本目的在於推進經濟、環境與社會的可持續發展。低碳經濟評估體系的構建可以對經濟發展水平與碳排放的現狀和關系進行全面綜合評估,也可以對地方節能減排工作作出科學合理的評估,為可持續發展戰略的制定與實施提供依據,從而保障可持續發展。
第五,改革國民經濟綜合評價體系,支撐宏觀經濟決策。低碳經濟評估結果為國際組織、政府決策部門、企業單位以及普通大眾等廣大用戶所需要,可以廣泛應用於國際貿易與氣候變化談判、國家能源安全的監測、能源產業發展規劃、節能技術推廣計劃、商業決策、清潔發展體制機制建設等領域。各類節能減排政策措施實施的規范化及實施方法的不斷完善,需要對我國經濟發展態勢有更為准確的把握和計量。低碳經濟評估體系的構建,可以對我國低碳經濟發展的現狀、潛力及存在的不足做出定量評價,為計量我國節能減排潛力提供直觀的數據支持,有利於宏觀經濟決策的實施。
第六,支撐綠色低碳發展,轉變經濟發展方式。低碳經濟的多維評估體系可定量分析我國經濟規模、能源利用結構與效率、碳吸收區建設狀況等與低碳經濟建設密切相關的因素,全面衡量我國不同地區的碳排放狀況,對於指導我國低碳經濟建設、構建低碳社會、有計劃地擴大碳吸收區規模等具有重要意義,同時可以為地方經濟社會發展規劃提供依據。通過分析各個相關因素對能源消費和碳排放的影響,找出主要影響因素,尋找節能減排突破口,完成節能減排目標,支撐綠色低碳發展,轉變經濟發展方式。
低碳經濟評估體系的系統設計
我國低碳經濟評估體系的設計要以科學發展觀為指導,以問題為導向,借鑒國外經驗,注重經濟學、統計學、管理學、環境科學、生態科學和計算機科學等文理多學科的交叉融合,追求低碳經濟評估體系的科學性和適用性,拓展低碳經濟評估體系的應用領域。通過規范分析與實証研究,系統構建中國低碳經濟評估體系,設計科學的可視化平台,以實現對低碳經濟指標體系的數據管理、數據分析、可視化結果輸出等,滿足不同用戶的需求。設計內容包括三個方面:第一,清晰界定低碳經濟的核心要素;第二,系統構建低碳經濟評估指標體系;第三,確立低碳經濟評估方法。
低碳經濟的核心要素。低碳經濟核心要素是建立綜合評估體系的維度選擇依據,且涉及到低碳經濟發展最本質的方面。我們認為低碳經濟的核心要素包括低碳能源、低碳產業、低碳消費、低碳技術、低碳環境、低碳政策和低碳社會等方面。具體而言,第一,低碳能源是與低碳經濟關系最為密切的各種能源,包括傳統化石燃料以及太陽能、風能、水力資源、核能等清潔能源,主要涉及能源系統生產、轉換、消費、排放和循環使用全過程總量變動、能源消費結構變動、能源使用效率變動等。第二,低碳產業既涵蓋傳統產業的低碳化,也包含新興低能耗低污染行業,涉及能源、交通、建筑、農業、工業、服務、消費等領域諸多產業。低碳產業是以低碳農業、低碳工業為基礎的低碳實體經濟,是低碳經濟大廈的基石。低碳工業以低碳能源產業為基礎,引領低碳建筑、低碳制造業、低碳交通業等整個低碳產業;低碳農業主要強調植樹造林、節水農業、有機農業等方面。第三,低碳消費從非生產角度探討一國國民實際消費導致的碳排放,分析新型消費行為和過程,討論不同發展水平、自然條件、生活方式下不同國家居民消費產生的碳排放差異。第四,低碳技術對低碳經濟發展的影響至關重要,能夠從不同角度推動低碳化的進程。一般所說的低碳技術主要是指針對電力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽車等重點能耗部門提高能源效率、優化能源結構的主導技術,既包括對現有技術的應用,也包括遠期可能應用的技術。第五,低碳環境是以環境優化經濟為目標的,主要從兩個方面考察環境與碳排放之間的關系,一是各種碳排放對環境的影響,如二氧化碳、二氧化硫等對溫室氣體影響的指標;二是環境對低碳經濟的影響,包括森林覆蓋率、人均綠地面積、自然保護區面積等方面。第六,低碳政策涉及法律規章的完善、體制機制的革新等方面,它為低碳經濟發展提供經濟、制度層面的多重保証,其中重點關注包含財政政策、金融市場政策和產業政策的低碳經濟政策。第七,低碳社會,通過培養可持續發展、綠色環保、文明的低碳文化理念,創建低碳生活,主要從人口密度、人口增長率、人均居住面積、基尼系數、萬人擁有公共汽車數、城市化率和公眾低碳經濟知識普及率等方面討論社會對低碳經濟的影響。
低碳經濟評估指標體系。低碳經濟評估指標體系設計包括設計原則、設計方法和設計框架等三個方面:
低碳經濟評估指標體系的設計原則。為保障低碳經濟評估指標體系具備科學性與實用性,我們必須遵循四個原則。第一,系統性。低碳經濟是涉及能源、產業、消費、技術、環境、社會和制度等方面的綜合經濟發展模式,選擇指標時應從系統的角度出發,選取的評估指標應能全方位、多角度地反映低碳經濟的核心內容。所選指標應具有信息量大、系統性強、重復性小的特點,避免指標體系過於繁雜。第二,目標性。低碳經濟評估指標應當緊扣“低碳”特征,即選取的指標應當體現低碳理念,突出低碳經濟特色,防止與可持續發展評估指標、區域競爭力等評估指標體系雷同。第三,可操作性。所選擇的指標應該具有可測量或可間接計量的特性,即選取的指標應該可以在統計資料中獲得,或者可以通過現有數據資料經過計算或推導得出。定性指標也應可以通過各種方法使之量化,或經過一定統計調查獲知。同時,不同省區各指標值統計口徑應一致。第四,動態性。低碳經濟的發展本身就是一個動態過程,因此其評估指標體系也應根據實際相應變動,既要注重指標選取的動態調整,又要注重指標權重的動態變化。
低碳經濟評估指標體系的設計方法。評估指標體系的設計方法較多,如聯合國可持續發展委員會(UNCSD)提出的“驅動力—狀態—響應”概念模型(DFSR)、經濟合作與發展組織(OECD)採用的“壓力—狀態—響應”概念模型(PSR),以及常用的“目標層—准則層—指標層”層級模型。其中,DFSR模型強調指標間的邏輯性,尤其突出了環境受到脅迫與環境退化和破壞之間的因果關系;PSR模型強調人類活動對環境施以“壓力”,影響到環境的質量和自然資源的數量(“狀態”),社會通過環境政策、一般經濟政策和部門政策,以及通過意識和行為的變化而對這些變化做出反應(“社會響應”);層級模型則基於經濟低碳化發展目標,以不同維度核心內容作為准則層,以具體現實中各類數據作為指標層,自上而下完成指標體系設計。
低碳經濟評估指標體系的設計框架。評估體系構建與可視化平台設計有很大關系,層級模型自上而下的特性更利於平台系統的實現。因此,我們選擇層級模型設計評估指標體系。第一層為目標層。構建評估體系的目標並不單一,一是對中國低碳經濟的綜合評估,二是對中國低碳經濟監測預警分析,三是對中國低碳經濟政策效應評價,四是對中國低碳經濟發展戰略研究,應用領域不同決定不同的決策目標。第二層為准則層。可包含二層,一層以低碳經濟核心內容作為不同維度代表,包括低碳能源、低碳產業、低碳消費、低碳技術、低碳環境、低碳政策和低碳社會;二層以規模、結構、效率作為不同主題代表。規模主題反映各類維度的總量水平;結構主題反映各類維度的內部要素構成;效率主題反映各類維度的質量變化。第三層為指標層。由於反映不同維度、不同主題的指標不唯一,用具體變量組成的指標集表示,這種設置同時滿足不同決策目標的變動需求。
低碳經濟綜合評估方法。低碳經濟評估體系是我國綠色經濟發展過程中一個嶄新且急需解決的問題,要對一個涉及面廣、內涵豐富、結構和層次復雜的系統進行評價,就要求人們探索和開創一種新的評估方法。由於評估指標體系是由多項指標確定的,且各項指標的屬性不同、重要程度不同,存在著不可公度性,因此,必須確立科學合適的評估方法定量化描述與分析我國低碳經濟發展狀況。
第一,低碳經濟評估的相對性。低碳經濟的階段性特征決定了評估指標體系的構建原則包含動態性,因此其評估過程需進行相對性分析。首先,評估指標的相對性是指伴隨低碳經濟的系統變化,不斷修正和補充評估指標,增加指標體系的有效性和可靠性。其次,評估標准的相對性是指低碳經濟發展中某些指標應有一定的應用范圍,在某個特定的歷史階段,國家會設置發展規劃、目標以改善低碳經濟發展條件。再次,指標權重的相對性是指各個指標相對於低碳經濟不同應用目標而言,權重會有所變化;或應用不同區域時也會有所變動。最后,評估結果的相對性是指評估結果不是絕對客觀的,研究結果具有重要的參考價值,對低碳經濟發展具有指導意義。
第二,低碳經濟指標的標准值。以低碳經濟評估體系評估低碳經濟發展狀況,需要借助一定目標值來判定其發展階段、實現程度、績效優劣等。首先,設定原則。低碳經濟是全世界的共同發展目標,因此,標准值的選擇需借鑒國外經驗,同時考慮我國經濟發展特征作出適當變動。其次,設定標准值。借助美國橡樹嶺國家實驗室二氧化碳信息分析中心(CDIAC)、國際能源署、美國能源信息署和世界資源研究所、世界銀行等國際機構提供的各類環境、能源、經濟數據,比較各國差異,同時結合我國現階段經濟發展特點及國家發展戰略目標,確定現階段每個具體指標的目標值。
第三,低碳經濟綜合評估方法。低碳經濟評估體系是一個多指標綜合評價的應用。我們必須比較研究已有多指標綜合評價方法,確立合適的方法,以適用不同決策應用。首先,綜合評價方法的比較研究。多指標綜合評價方法主要涉及三大類:常規數學方法、模糊數學方法、多元統計方法。這三類方法的應用,其具體處理過程各不相同,從而形成了各種具體方法,如常規數學方法中的比重法、閾值法;模糊數學方法中的主觀模糊評價、客觀模糊評價等;多元統計中的因子分析、判別分析等。其次,研究低碳經濟的評估步驟。第一,選取評估指標,建立評估指標體系;第二,選定所用的無量綱化和合成公式;第三,確定指標的有關閾值和參數,如適度值、不允許值、滿意值等等;第四,確定每個指標在評估指標體系中的權重;第五,將各指標值加權平均,得出綜合評估值;第六,據評估值的大小,研究評價低碳經濟發展狀況。其中,對權重的處理是重點,常用的主觀賦權法主要有專家評判法、層次分析法等;客觀賦權法主要有主成分分析法、變異系數法、熵值法等。
低碳經濟評估體系的可視化平台
設計低碳經濟評估可視化平台的目的不僅在於運用計算機技術程序化地計算低碳經濟評估指數,更在於使低碳經濟數據的分析結果顯性化以及可視化,作為低碳經濟發展水平的直觀監測和表達,為政策分析、經濟決策與發展評估提供依據。因此,需要從經濟分析、計算應用的角度綜合研究低碳經濟評估可視化平台的結構、技術和應用。
低碳經濟評估體系的可視化平台框架。低碳經濟評估體系可視化平台以低碳經濟評估體系成果為基礎,對地方低碳經濟發展的狀況進行指標評估和綜合指數排序,形成數據計算和圖形分析的結果報告,以顯性化地描述和評價低碳經濟發展水平。
我們可以採用分層架構的方式設計低碳經濟評估可視化平台的框架,實現數據訪問層、業務模型層和表示層的分離,使系統按照不同的職責組織成有序的層次分工,降低系統間的依賴,為低碳經濟評估可視化平台的動態開發和優化設計提供基礎。第一,數據層。主要負責信息數據和統計數據這些原始數據的存儲、管理,並能向模型層提供組織良好的數據。第二,模型層。主要由模型和算法等組成,因此是平台的核心組成部分。本層首先需要對數據層提供的原始數據進行一定的預處理,然后利用得到的數據運用模型、算法進行計算,為最上層的表示層提供表示信息的來源。第三,表示層。主要功能是對於模型層的單純數據輸出以更友好的形式表現出來,例如柱狀圖、餅形圖等示意圖和用戶自定義內容的表格。本層的全部重點在於如何將數據更好地呈現出來,數據的處理對於本層是透明的。
低碳經濟評估體系可視化平台系統設計。低碳經濟評估可視化平台框架研究為系統分析與設計指明了方向,即從低碳經濟評估的功能需求和技術實現的角度,研究和設計可視化平台的操作功能、模塊結構和系統架構。第一,明晰操作功能。運用軟件工程的需求分析方法,對用戶使用可視化平台進行數據錄入、模型管理、數據分析和數值計算等操作進行建模和分析,形成詳細的需求分析說明和系統行為說明,並建立數據流圖、實體聯系圖(ER)表示的邏輯模型。第二,設計模塊結構。在需求分析的基礎上,運用事件驅動過程鏈(EPC)或IDEF建模設計可視化系統的子系統結構與分層的模塊結構,依據“耦合小,內聚大”的原則設計每個模塊的功能和聯系。第三,建立系統架構。定義和優化可視化平台各個模塊的層次結構和數據結構,運用面向對象分析與設計系統(UML)的邏輯視圖、進程視圖、實現視圖、部署視圖等,建立低碳經濟評估體系可視化平台的結構。
低碳經濟評估體系可視化平台算法分析與設計。低碳經濟的評估模型和算法,並非一成不變地計算低碳經濟的各項技術指標,而是通過科學選取模型要素、靈活配置模型屬性,對特定區域或環境條件下的低碳經濟進行綜合分析和評價。首先,應該分析層次分析算法(AHP)、指標綜合合成算法、成本效益分析方法等模型的優勢和不足,在此基礎上研究低碳經濟估體系的模型管理算法,形成優勢互補的評估模型。其次,根據低碳經濟評估體系四級層級結構和相關指標設定,結合數據挖掘等技術,研究適合我國經濟模式和區域特點的綜合評價算法。最后,運用計算機算法語言進行描述,通過數值模擬計算驗証算法的有效性,並與其他方法進行對比和分析。
低碳經濟評估體系可視化平台應用測試。通過對低碳經濟評估可視化平台框架和算法的分析與設計,開發低碳經濟評估可視化平台原型系統,在低碳經濟規劃實施過程中分析和跟蹤評價指標的變化情況,進行方案比選、分值計算和結果分析。可視化平台的應用測試需要滿足三方面要求,首先,檢查和測試平台系統的功能、性能和可靠性,是否滿足用戶需求;其次,針對系統結果的科學性、有效性和時效性進行案例分析和測評,驗証分析結果的理論價值和現實意義;最后,對系統存在的問題提出進一步優化設計的方案和建議,達到持續改進。
(本文系國家社會科學基金項目“中國能源—環境—經濟綜合核算體系研究”的階段性成果,項目編號:11AZD031)
注釋
1 UK Government, Energy White Paper: Our Energy Future-Creating a Low Carbon Economy, 2003.
2 聯合國環境規劃署:《邁向綠色經濟:實現可持續發展和消除貧困的各種途徑——面向政策制定者的綜合報告》。
【作者簡介】
朱啟貴,上海交通大學安泰經濟與管理學院教授、博導。研究方向:國民經濟核算與分析、國民經濟理論與政策、可持續發展、公共經濟。
主要著作:《可持續發展評估》、《綠色國民經濟核算論》、《區域協調可持續發展》等。