天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價模型設計

摘 要

摘要：基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價是量化研究天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展合理性的主要途徑，其評價模型對于指導天然氣產(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
摘要：基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價是量化研究天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展合理性的主要途徑，其評價模型對于指導天然氣產(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)濟在內(nèi)涵和外延上具有模糊性，因此可采用模糊多目標決策方法對其進行評價。通過構(gòu)建因素集、評價集、權(quán)重集、隸屬函數(shù)和三級模糊多目標決策過程，設計了基于生態(tài)文明下衡量天然氣循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的評價模型。該模型可較準確地診斷在天然氣循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展過程中，各級指標的相對重要性及其發(fā)展狀況；通過該模型各級評價結(jié)果，可分別了解在效應層面、經(jīng)濟外在性層面天然氣循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展狀況以及生態(tài)文明條件下天然氣循環(huán)經(jīng)濟的綜合發(fā)展效果。
關(guān)鍵詞：生態(tài)文明；天然氣循環(huán)經(jīng)濟；指標體系；評價模型；模糊多目標決策
    所謂天然氣循環(huán)經(jīng)濟，是指在天然氣開發(fā)過程中，遵循生態(tài)規(guī)律，保護環(huán)境，實行清潔生產(chǎn)、節(jié)約生產(chǎn)，體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟實質(zhì)和內(nèi)涵的天然氣經(jīng)濟運行模式。這是一項既涉及經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進步，又涉及社會公平、生態(tài)文明的系統(tǒng)工程[1]。因此，對天然氣循環(huán)經(jīng)濟的綜合評價應根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟基本原理，以經(jīng)濟發(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、全面、系統(tǒng)地評估。
1 天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價體系的設計原則、思路和邏輯結(jié)構(gòu)
1.1 評價指標體系設計原則
    天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系是內(nèi)在聯(lián)系密切、邏輯嚴謹、結(jié)構(gòu)完整的有機系統(tǒng)。既要反映循環(huán)經(jīng)濟的基本原理，又要反映以天然氣作為載體的天然氣循環(huán)經(jīng)濟的特殊屬性和個別規(guī)律；既要考慮其發(fā)展的經(jīng)濟效果，又要考慮其可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明要求。鑒于此，評價指標體系設計應依據(jù)科學性與可操作性原則、系統(tǒng)性與層次性原則、簡明性與突出性原則、一般性與特殊性原則[2]。
1.2 評價指標體系設計思路
    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生產(chǎn)活動輸入端，即減少進入生產(chǎn)流程的物質(zhì)量，在經(jīng)濟活動源頭節(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)活動的主要物資投入為設備和能耗，一般意義上的原料投入很少，且設備和能耗是由開發(fā)力度和設備本身決定的，物質(zhì)投入在天然氣生產(chǎn)活動中的減量彈性相當有限。
    再利用原則的一般性目的是延長產(chǎn)品的時間強度[1]。就企業(yè)而言，延長生產(chǎn)設備的使用應從兩方面看：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，都會物盡所用，例如鉆桿的重復利用等；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)過程中不得不對生產(chǎn)設備進行更新，否則機會成本將更大，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?？梢姡髽I(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)濟指標。
1.2.2區(qū)域?qū)哟?/span>
    天然氣循環(huán)經(jīng)濟在區(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)濟通過這種產(chǎn)業(yè)共生體的生態(tài)學物質(zhì)傳導機制，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)對于天然氣生產(chǎn)設備的科技支撐，天然氣企業(yè)通過設備更新和升級，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)展越精細化、越多樣化，對于天然氣物質(zhì)的梯級利用程度就越高，反映天然氣循環(huán)經(jīng)濟效果就越好。
1.2.3社會層次
    社會循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)涵更為豐富，它的實施對象不僅包括社會物質(zhì)生產(chǎn)硬環(huán)境方面，更深的涉及社會消費觀念、文化素質(zhì)、道德修養(yǎng)等軟環(huán)境方面。循環(huán)經(jīng)濟理念軟環(huán)境的全面確立，對于社會循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有強大的推動作用[3]。依據(jù)天然氣循環(huán)經(jīng)濟的自身特性并結(jié)合本項研究的范圍，在社會層次，僅以天然氣開發(fā)活動對產(chǎn)區(qū)外部性影響的社會經(jīng)濟效應和生態(tài)文明效應作為天然氣循環(huán)經(jīng)濟的評價內(nèi)容。
1.3 評價指標體系邏輯結(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)共生都是在市場機制下運行的，屬于天然氣經(jīng)濟活動的非外部性范疇，反映天然氣循環(huán)經(jīng)濟硬環(huán)境特征；而社會層次所體現(xiàn)的社會經(jīng)濟效應和生態(tài)文明效應則屬于天然氣經(jīng)濟活動的外部性范疇，反映天然氣循環(huán)經(jīng)濟軟環(huán)境特征。因此，基于生態(tài)文明下的天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系的邏輯結(jié)構(gòu)如表1：
表1 天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價指標體系的邏輯結(jié)構(gòu)表
范疇
層次
效應
非外部性范疇
企業(yè)層次
清潔生產(chǎn)效應
區(qū)域?qū)哟?/span>
產(chǎn)業(yè)共生效應
外部性范疇
社會層次
社會經(jīng)濟效應
生態(tài)文明效應
2 天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價具體指標體系
2.1 因素集(U)的構(gòu)建
2.1.1 單因素指標設計
2.1.1.1 清潔生產(chǎn)效應類指標(U1)
    廢水處理能力(u11)以報告期內(nèi)企業(yè)廢水處理量/廢水排放量來計算；固體物處理能力(u12)以報告期內(nèi)企業(yè)處理量/產(chǎn)生量來計算；噪聲處理能力(u13)，此指標采用模糊統(tǒng)計法，將噪聲污染程度分為擾民、適中和不擾民3個等級，分別以0.4、0.6、0.8計算，依據(jù)最大隸屬原則確立；土壤污染處理能力(u14)以報告期內(nèi)被污染土壤處理面積/被污染土壤總面積來計算；大氣污染處理能力(u15)以報告期內(nèi)企業(yè)污染氣體處理量/產(chǎn)生量來計算。
2.1.1.2 產(chǎn)業(yè)共生效應類指標(U2)
    天然氣化工業(yè)深化程度(u21)以報告期內(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 社會經(jīng)濟效應指標(U3)
    產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟軟實力增強程度(u32)以報告期內(nèi)地方天然氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)招商引資的增長速度來計算；公共福利的提高程度(u32)以報告期內(nèi)天然氣稅收中公共支出比例來計算。
2.1.1.4 生態(tài)文明效應(U4)
    水污染程度(u41)以u41=1-u11計算；固體物污染程度(u42)以u42=1-u12計算；噪聲污染程度(u43)以u43=1-u13計算；土壤污染程度(u44)以u44=1-u14計算；大氣污染程度(u45)以u45=1-u15計算；土地禁區(qū)設置程度(u46)以u46=土地禁區(qū)設置面積/天然氣開發(fā)征地總面積計算。
2.1.2因素集分類確定
    依據(jù)指標體系邏輯結(jié)構(gòu)，將因素集分為3個層級和4個類別，即因素集：U=｛U非，U外｝，其中，U非=｛U1，U2｝和U外=｛U3，U4｝且U1=｛u11，u12，u13，u14，u15)，U2=｛u21，u22)，U3=｛u31，u32)，U4=｛u41，u42，u43，u44，u45，u46｝。
2.2 評價集(V)的構(gòu)建
    評價集以天然氣循環(huán)經(jīng)濟綜合發(fā)展狀況好、良好、不好來進行判斷，分別以v1，v2，v3來表示，即評價集為：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，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行一致性檢驗，只有當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，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價集中相應模糊集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U1、U3、U4的取值進行修正，將其取值范圍擴大到(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評價集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)濟評價模型
由于因素集有3個層級，故采用三級模糊多目標決策模型。在一級和二級模糊多目標決策評價基礎(chǔ)上建立三級模糊多目標決策評價的模糊關(guān)系矩陣，并確定外部性和非外部性指標的權(quán)重集，從而構(gòu)建三級模糊多目標決策評價模型如下：
模糊關(guān)系矩陣：
 
式中：B非、B外分別為非外部性指標和外部性指標的二級模糊多目標決策評價結(jié)果。
    權(quán)重集：    W=(w1，w2)
式中：w1，w2分別表示非外部性指標和外部性指標在推進天然氣循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中的相對重要性。
綜合評價：
 
4 天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價模型實證應用
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)各單因素指標數(shù)據(jù)以及各指標權(quán)重，計算各方面數(shù)據(jù)，整理如表2。
 
    將表2中數(shù)據(jù)代入模型得到三級模糊多目標決策評價結(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)濟總體發(fā)展狀況為較好。
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在天然氣循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中的狀況。
    2) 通過各層級因素權(quán)重集結(jié)果，可明確判斷出在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟過程中各指標的相對重要性。
    3) 通過各級模糊多目標決策的綜合評價結(jié)果，可判斷各級指標在天然氣循環(huán)經(jīng)濟發(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.西南石油大學經(jīng)濟管理學院；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)