天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型設(shè)計(jì)

摘 要

摘要:基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是量化研究天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展合理性的主要途徑,其評(píng)價(jià)模型對(duì)于指導(dǎo)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展符合環(huán)境友好型要求具有重要意義。由于天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)

摘要:基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是量化研究天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展合理性的主要途徑,其評(píng)價(jià)模型對(duì)于指導(dǎo)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展符合環(huán)境友好型要求具有重要意義。由于天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)在內(nèi)涵和外延上具有模糊性,因此可采用模糊多目標(biāo)決策方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過構(gòu)建因素集、評(píng)價(jià)集、權(quán)重集、隸屬函數(shù)和三級(jí)模糊多目標(biāo)決策過程,設(shè)計(jì)了基于生態(tài)文明下衡量天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評(píng)價(jià)模型。該模型可較準(zhǔn)確地診斷在天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,各級(jí)指標(biāo)的相對(duì)重要性及其發(fā)展?fàn)顩r;通過該模型各級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果,可分別了解在效應(yīng)層面、經(jīng)濟(jì)外在性層面天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r以及生態(tài)文明條件下天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展效果。
關(guān)鍵詞:生態(tài)文明;天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì);指標(biāo)體系;評(píng)價(jià)模型;模糊多目標(biāo)決策
    所謂天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì),是指在天然氣開發(fā)過程中,遵循生態(tài)規(guī)律,保護(hù)環(huán)境,實(shí)行清潔生產(chǎn)、節(jié)約生產(chǎn),體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵的天然氣經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。這是一項(xiàng)既涉及經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步,又涉及社會(huì)公平、生態(tài)文明的系統(tǒng)工程[1]。因此,對(duì)天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綜合評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)基本原理,以經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明為中心,結(jié)合天然氣資源開發(fā)的特性,多目標(biāo)、全面、系統(tǒng)地評(píng)估。
1 天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)原則、思路和邏輯結(jié)構(gòu)
1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)原則
    天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是內(nèi)在聯(lián)系密切、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)構(gòu)完整的有機(jī)系統(tǒng)。既要反映循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原理,又要反映以天然氣作為載體的天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)的特殊屬性和個(gè)別規(guī)律;既要考慮其發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效果,又要考慮其可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明要求。鑒于此,評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)科學(xué)性與可操作性原則、系統(tǒng)性與層次性原則、簡(jiǎn)明性與突出性原則、一般性與特殊性原則[2]。
1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系設(shè)計(jì)思路
    由于天然氣作為資源的特殊屬性和生產(chǎn)形式的特殊性,在各循環(huán)層次上體現(xiàn)“3R”原則的側(cè)重點(diǎn)有所不同。
1.2.1企業(yè)層次
    企業(yè)層面的減量化原則主要針對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)輸入端,即減少進(jìn)入生產(chǎn)流程的物質(zhì)量,在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)源頭節(jié)約資源和減少污染[1]。但僅從天然氣開發(fā)企業(yè)角度考慮減量化原則,要求企業(yè)在生產(chǎn)過程中減少物質(zhì)量投入不具可行性。原因在于天然氣開發(fā)活動(dòng)的主要物資投入為設(shè)備和能耗,一般意義上的原料投入很少,且設(shè)備和能耗是由開發(fā)力度和設(shè)備本身決定的,物質(zhì)投入在天然氣生產(chǎn)活動(dòng)中的減量彈性相當(dāng)有限。
    再利用原則的一般性目的是延長(zhǎng)產(chǎn)品的時(shí)間強(qiáng)度[1]。就企業(yè)而言,延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的使用應(yīng)從兩方面看:一方面,企業(yè)出于成本控制考慮,在不影響開發(fā)質(zhì)量前提下,都會(huì)物盡所用,例如鉆桿的重復(fù)利用等;另一方面,由于技術(shù)條件和生產(chǎn)效率等原因,企業(yè)在生產(chǎn)過程中不得不對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更新,否則機(jī)會(huì)成本將更大,例如在鉆井過程中,鉆頭不定期更換等。因此,再利用原則在企業(yè)層次上探索性研究意義不大。
    再循環(huán)原則針對(duì)輸出端而言,目的是盡可能多地利用或資源化,把廢物再次轉(zhuǎn)化成資源,以減少最終無公害處理量[1],例如鉆井液的循環(huán)使用??梢?,企業(yè)層面再循環(huán)原則直觀表現(xiàn)為企業(yè)清潔生產(chǎn),解決企業(yè)清潔生產(chǎn)問題在很大程度上就解決了企業(yè)層次的循環(huán)經(jīng)濟(jì)問題。根據(jù)突出性原則,從清潔生產(chǎn)角度來構(gòu)建企業(yè)層次的循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
1.2.2區(qū)域?qū)哟?/span>
    天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)在區(qū)域?qū)哟紊系谋憩F(xiàn)形式是天然氣及其輔助行業(yè)的企業(yè)群落,通過物質(zhì)梯級(jí)循環(huán)、資源綜合利用、信息共享等形成聯(lián)系密切的產(chǎn)業(yè)共生體,使得一些企業(yè)的廢棄物卻成為另外一些企業(yè)的原料或能源[3]。區(qū)域天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)通過這種產(chǎn)業(yè)共生體的生態(tài)學(xué)物質(zhì)傳導(dǎo)機(jī)制,更大程度上體現(xiàn)的是減量化原則和再利用原則。其中,減量化原則主要反映在天然氣輔助工業(yè)對(duì)于天然氣生產(chǎn)設(shè)備的科技支撐,天然氣企業(yè)通過設(shè)備更新和升級(jí),以科技的提高來減少資源投入量;再利用原則屬于過程性方法[1],表現(xiàn)為區(qū)域內(nèi)企業(yè)群落之間的資源能源(甚至包括信息)的梯級(jí)利用,形成區(qū)域內(nèi)物質(zhì)利用的閉路循環(huán)[3]。從而構(gòu)成了天然氣化工企業(yè)的深化發(fā)展格局,天然氣化工發(fā)展越精細(xì)化、越多樣化,對(duì)于天然氣物質(zhì)的梯級(jí)利用程度就越高,反映天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)效果就越好。
1.2.3社會(huì)層次
    社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵更為豐富,它的實(shí)施對(duì)象不僅包括社會(huì)物質(zhì)生產(chǎn)硬環(huán)境方面,更深的涉及社會(huì)消費(fèi)觀念、文化素質(zhì)、道德修養(yǎng)等軟環(huán)境方面。循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念軟環(huán)境的全面確立,對(duì)于社會(huì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有強(qiáng)大的推動(dòng)作用[3]。依據(jù)天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)的自身特性并結(jié)合本項(xiàng)研究的范圍,在社會(huì)層次,僅以天然氣開發(fā)活動(dòng)對(duì)產(chǎn)區(qū)外部性影響的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和生態(tài)文明效應(yīng)作為天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容。
1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系邏輯結(jié)構(gòu)
    企業(yè)層次所體現(xiàn)的企業(yè)清潔生產(chǎn)和區(qū)域?qū)哟紊纤w現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)共生都是在市場(chǎng)機(jī)制下運(yùn)行的,屬于天然氣經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的非外部性范疇,反映天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)硬環(huán)境特征;而社會(huì)層次所體現(xiàn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和生態(tài)文明效應(yīng)則屬于天然氣經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的外部性范疇,反映天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)軟環(huán)境特征。因此,基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的邏輯結(jié)構(gòu)如表1:
表1 天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的邏輯結(jié)構(gòu)表
范疇
層次
效應(yīng)
非外部性范疇
企業(yè)層次
清潔生產(chǎn)效應(yīng)
區(qū)域?qū)哟?/span>
產(chǎn)業(yè)共生效應(yīng)
外部性范疇
社會(huì)層次
社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)
生態(tài)文明效應(yīng)
2 天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)具體指標(biāo)體系
2.1 因素集(U)的構(gòu)建
2.1.1 單因素指標(biāo)設(shè)計(jì)
2.1.1.1 清潔生產(chǎn)效應(yīng)類指標(biāo)(U1)
    廢水處理能力(u11)以報(bào)告期內(nèi)企業(yè)廢水處理量/廢水排放量來計(jì)算;固體物處理能力(u12)以報(bào)告期內(nèi)企業(yè)處理量/產(chǎn)生量來計(jì)算;噪聲處理能力(u13),此指標(biāo)采用模糊統(tǒng)計(jì)法,將噪聲污染程度分為擾民、適中和不擾民3個(gè)等級(jí),分別以0.4、0.6、0.8計(jì)算,依據(jù)最大隸屬原則確立;土壤污染處理能力(u14)以報(bào)告期內(nèi)被污染土壤處理面積/被污染土壤總面積來計(jì)算;大氣污染處理能力(u15)以報(bào)告期內(nèi)企業(yè)污染氣體處理量/產(chǎn)生量來計(jì)算。
2.1.1.2 產(chǎn)業(yè)共生效應(yīng)類指標(biāo)(U2)
    天然氣化工業(yè)深化程度(u21)以報(bào)告期內(nèi)產(chǎn)區(qū)天然氣中間產(chǎn)品企業(yè)數(shù)量來衡量;天然氣輔助工業(yè)發(fā)展程度(u22)以報(bào)告期內(nèi)天然氣輔助工業(yè)企業(yè)數(shù)量來衡量。
2.1.1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)指標(biāo)(U3)
    產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)軟實(shí)力增強(qiáng)程度(u32)以報(bào)告期內(nèi)地方天然氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)招商引資的增長(zhǎng)速度來計(jì)算;公共福利的提高程度(u32)以報(bào)告期內(nèi)天然氣稅收中公共支出比例來計(jì)算。
2.1.1.4 生態(tài)文明效應(yīng)(U4)
    水污染程度(u41)以u(píng)41=1-u11計(jì)算;固體物污染程度(u42)以u(píng)42=1-u12計(jì)算;噪聲污染程度(u43)以u(píng)43=1-u13計(jì)算;土壤污染程度(u44)以u(píng)44=1-u14計(jì)算;大氣污染程度(u45)以u(píng)45=1-u15計(jì)算;土地禁區(qū)設(shè)置程度(u46)以u(píng)46=土地禁區(qū)設(shè)置面積/天然氣開發(fā)征地總面積計(jì)算。
2.1.2因素集分類確定
    依據(jù)指標(biāo)體系邏輯結(jié)構(gòu),將因素集分為3個(gè)層級(jí)和4個(gè)類別,即因素集:U={U,U},其中,U={U1,U2}和U={U3,U4}且U1={u11,u12,u13,u14,u15),U2={u21,u22),U3={u31,u32),U4={u41,u42,u43,u44,u45,u46}。
2.2 評(píng)價(jià)集(V)的構(gòu)建
    評(píng)價(jià)集以天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展?fàn)顩r好、良好、不好來進(jìn)行判斷,分別以v1,v2,v3來表示,即評(píng)價(jià)集為:V={v1,v2,v3)。
2.3 權(quán)重集(W)的構(gòu)建
    在確定因素權(quán)重系數(shù)時(shí),采用模糊層次分析法(FAHP)[4]更為合適。另外,利用FAHP法所的到得模糊判斷矩陣要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),只有當(dāng)模糊判斷矩陣及其特征矩陣的相容性I≤α(α為決策者態(tài)度,一般取0.01)時(shí),判斷矩陣才是滿意一致符合要求的。
2.4 隸屬函數(shù)的構(gòu)建
    采用模糊正態(tài)分布[5]作為單因素的隸屬函數(shù),以確定各單因素分別隸屬于評(píng)價(jià)集中相應(yīng)模糊集vi的隸屬度。另外,由于U1、U3、U4上各單因素的取值范圍為[0,1],而U2的取值范圍為(0,+∞),為消除量綱影響,采用輔助函數(shù)y=-㏑(1-x)對(duì)U1、U3、U4的取值進(jìn)行修正,將其取值范圍擴(kuò)大到(0,+∞)。
2.5 隸屬度及模糊關(guān)系矩陣的構(gòu)建
    將各單因素的觀測(cè)值代入其隸屬函數(shù),所得函數(shù)值即為該因素隸屬于相應(yīng)評(píng)價(jià)集vi的隸屬度。由隸屬度數(shù)據(jù)分別建立Ui→V的模糊關(guān)系Ri矩陣,i=1,2,3。
3 天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型
由于因素集有3個(gè)層級(jí),故采用三級(jí)模糊多目標(biāo)決策模型。在一級(jí)和二級(jí)模糊多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上建立三級(jí)模糊多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)的模糊關(guān)系矩陣,并確定外部性和非外部性指標(biāo)的權(quán)重集,從而構(gòu)建三級(jí)模糊多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)模型如下:
模糊關(guān)系矩陣:
 
式中:B、B分別為非外部性指標(biāo)和外部性指標(biāo)的二級(jí)模糊多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)結(jié)果。
    權(quán)重集:    W=(w1,w2)
式中:w1,w2分別表示非外部性指標(biāo)和外部性指標(biāo)在推進(jìn)天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的相對(duì)重要性。
綜合評(píng)價(jià):
 
4 天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型實(shí)證應(yīng)用
以四川某天然氣產(chǎn)區(qū)為例,通過到天然氣生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)政府部門調(diào)研討論,并依據(jù)各單因素指標(biāo)數(shù)據(jù)以及各指標(biāo)權(quán)重,計(jì)算各方面數(shù)據(jù),整理如表2。
 
    將表2中數(shù)據(jù)代入模型得到三級(jí)模糊多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)結(jié)果(結(jié)果保留3位有效數(shù)字):
   B=(0.450,0.470,0.325)
    可以看出該產(chǎn)區(qū)基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展?fàn)顩r為較好。
5 結(jié)論
    1) 通過各單因素的隸屬度,可初步判斷各單因素指標(biāo)在天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的狀況。
    2) 通過各層級(jí)因素權(quán)重集結(jié)果,可明確判斷出在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)過程中各指標(biāo)的相對(duì)重要性。
    3) 通過各級(jí)模糊多目標(biāo)決策的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,可判斷各級(jí)指標(biāo)在天然氣循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的整體表現(xiàn)。
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(本文作者:劉生孝1 黃梅2 張淑英1 侯姜波2 祝東平3 1.西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院;2.中國石油西南油氣田公司;3.川慶鉆探工程公司地球物理勘探公司)