劉生孝黃梅張淑英侯江波祝東平

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

天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價模型設(shè)計

劉生孝1黃梅2張淑英1侯江波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

劉生孝等.天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價模型設(shè)計.天然氣工業(yè),2010,30(3):113-115.

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(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(shè)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(yīng)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。

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(yīng)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(shè)計原則、思路和邏輯結(jié)構(gòu)

1.1 評價指標體系設(shè)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(shè)計應(yīng)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(shè)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(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(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)過程中不得不對生產(chǎn)設(shè)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。可見,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?/p>

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(dǎo)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(shè)備的科技支撐,天然氣企業(yè)通過設(shè)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(yīng)和生態(tài)文明效應(yīng)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(yīng)和生態(tài)文明效應(yīng)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

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(shè)計

2.1.1.1 清潔生產(chǎn)效應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)(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(shè)置程度(u46)以 u46=土地禁區(qū)設(shè)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(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=-ln(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(yīng)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:

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:

式中:“B”為綜合評價結(jié)果,“.”為模糊算子。

4 天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價模型實證應(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):

表2 四川某天然氣產(chǎn)區(qū)天然氣循環(huán)經(jīng)濟評價數(shù)據(jù)表

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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(修改回稿日期 2010-02-03 編輯 趙 勤)

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.03.029

Liu Shengxiao,born in1984,is studying for an M.Sc.degree.

Add:No.8,Xindu Avenue,Xindu District,Chengdu,Sichuan610051,P.R.China

Mobile:+86-15198202595 E-mail:lx_86@126.com

Development of an evaluation model for natural gas circular economy

Liu Shengxiao1,Huang Mei2,Zhang Shuying1,Hou Jiangbo2,Zhu Dongping3
(1.School of Economic Management,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan610500,China;2. PetroChina Southwest Oil&Gasf ield Com pany,Chengdu,Sichuan610051,China;3.Sichuan Petroleum Geophysical Prospecting Company,CN PC Chuanqing Drilling Engineering Co.,L td.,Chengdu,Sihucan610213,China)

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE3,pp.113-115,3/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)

Natural gas circular economy evaluation based on ecological civilization is the main approach for to the quantitative study of the rationality of natural gas industry development,and its evaluation model plays an important role in guiding natural gas industry to be developed under the premise of environmentally friendly way.Due to the fuzziness in intension and extension of natural gas circular economy,a fuzzy multi-objective decision making method was adopted to evaluate on it.Through the construction of factor set, evaluation set,weighting set,membership function,and the process of three-level fuzzy multi-objective decision making,an evaluation model for natural gas circular economy was developed based on ecological civilization.This model can preliminarily judge the status of first-level single factor,then rather accurately determine the relative importance of three-level factors,and finally measure the overall performance of three-level factors in the whole development of natural gas circular economy.Through all-level evaluation results of this model,we can understand how natural gas circular economy develops from the perspective of effect and economical externality respectively,and how it develops on the whole under the ecological civilization condition.

ecological civilization,natural gas circular economy,index system,evaluation model,fuzzy multi-objective decision making

book=113,ebook=448

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.03.029

四川省哲學社會科學研究規(guī)劃重點項目“四川石油產(chǎn)區(qū)生態(tài)文明建設(shè)與發(fā)展石油循環(huán)經(jīng)濟研究”(SC08A15)。

劉生孝,1984年生,碩士研究生。地址:(610500)四川省成都市新都區(qū)西南石油大學碩士08級產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學。電話:15198202595。E-mail:lx_86@126.com