宋 梅，馬冰彥，張云文

（1.中國礦業(yè)大學(xué) （北京）煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京100083；2.中國礦業(yè)大學(xué) （北京）管理學(xué)院，北京100083）

新疆煤炭資源豐富，全區(qū)煤炭儲量資源儲量達2.19萬億t，居全國首位[1]，被納入全國14個大型煤炭基地之列。截至2011年末，已累計查明煤炭資源儲量4428億t[2]，其中吐魯番、昌吉、伊犁和哈密四個地區(qū)共占76.7%。新疆經(jīng)濟資源性明顯，“十一五”時期以來，新疆以打造準(zhǔn)東、伊犁、吐哈、庫拜四大煤炭基地為立足點，大力開發(fā)煤炭資源，煤炭對新疆各地州經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著重要的拉動作用[3－4]。但與其他省市相比，新疆經(jīng)濟發(fā)展水平相對落后，2011年新疆全區(qū)GDP為6610.1億元，全國排名第25位[5]，人均收入低于全國平均水平且差距持續(xù)擴大。同時，新疆生態(tài)環(huán)境極其脆弱，沙漠化擴大、水資源缺乏、天然森林和草場縮減使得自然生態(tài)承載力極其有限，制約了新疆煤炭資源開發(fā)和經(jīng)濟發(fā)展[6－7]。如何實現(xiàn)煤炭資源開發(fā)與經(jīng)濟、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展成為新疆煤炭產(chǎn)業(yè)建設(shè)的重點和難點。

在現(xiàn)有的能源、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的研究中，多側(cè)重于能源消費與經(jīng)濟增長、能源消費與環(huán)境污染、經(jīng)濟增長與環(huán)境污染兩個系統(tǒng)之間的分析，對三個系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究多是宏觀定性的分析，且研究的區(qū)域多集中在我國中東部地區(qū)[8]，對于新疆等西部生態(tài)脆弱和貧困地區(qū)的能源－經(jīng)濟－環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展的研究較少。

1 新疆煤炭基地資源－經(jīng)濟－環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標(biāo)體系與模型選擇

鑒于新疆煤炭基地經(jīng)濟發(fā)展、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與煤炭生產(chǎn)、消費以及生態(tài)環(huán)境承載力的相互影響，本文對新疆各煤炭生產(chǎn)基地構(gòu)建了經(jīng)濟協(xié)調(diào)度、能源協(xié)調(diào)度和環(huán)境協(xié)調(diào)度的評價指標(biāo)體系，并對新疆各煤炭生產(chǎn)基地的經(jīng)濟、能源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展做出綜合分析。

1.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

根據(jù)指標(biāo)體系設(shè)計的科學(xué)性、系統(tǒng)性、全面性和可操作性原則，根據(jù)新疆煤炭生產(chǎn)基地自身的經(jīng)濟發(fā)展、資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境狀況，結(jié)合前人的研究成果，同時考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性，從各子系統(tǒng)的發(fā)展總量、發(fā)展結(jié)構(gòu)、發(fā)展增速和發(fā)展效益設(shè)計出新疆煤炭生產(chǎn)基地經(jīng)濟－能源－環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標(biāo)體系，選取的指標(biāo)能夠度量和反映新疆經(jīng)濟發(fā)展、能源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、現(xiàn)狀以及發(fā)展的趨勢。詳見表1。

表1 新疆煤炭基地經(jīng)濟發(fā)展、能源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標(biāo)體系

1.2 評價方法與模型選擇

1.2.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為消除各評價指標(biāo)的數(shù)量單位差異，要對各數(shù)據(jù)指標(biāo)進行無量綱化處理，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的值即為對應(yīng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，所有的標(biāo)準(zhǔn)化值都處于[0，1]區(qū)間內(nèi)，無量綱化處理公式如式（1）、式（2）所示。

1.2.2 子系統(tǒng)的發(fā)展水平指數(shù)測算

為避免人為主觀因素影響，本文運用主成分分析法對指標(biāo)數(shù)值進行賦權(quán)，通過找出描述各子系統(tǒng)中的主要指標(biāo)將各個主成分的方差貢獻率αi和因子載荷（i＝1，2，…n；j＝1，2，…m）的線性組合求出各指標(biāo)對整個系統(tǒng)的貢獻度[9]，再利用線性加權(quán)計算各子系統(tǒng)的發(fā)展水平指數(shù)t。

1.2.3 經(jīng)濟－能源－環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)評價模型

本文引用協(xié)同論中的多系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)原理，在耦合度模型基礎(chǔ)上構(gòu)造多系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)，用以評價系統(tǒng)發(fā)展過程中參量之間協(xié)同作用的強弱程度[10]。多系統(tǒng)相互作用的耦合度模型見式（3）。

式中，ti（i＝1，2，..m）表示各子系統(tǒng)的發(fā)展水平指數(shù)；m為子系統(tǒng)的個數(shù)，C為耦合度且C∈[0，1]。

根據(jù)協(xié)同論原理構(gòu)造多系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)，協(xié)調(diào)度公式見式（4）。

式中，D為協(xié)調(diào)度，C為耦合度，T為多系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，通常定義為式（5）。

式中，α，β，γ均為待定系數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)貢獻量決定且α＋β＋...＋γ＝1。由于經(jīng)濟發(fā)展、資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境三個系統(tǒng)在協(xié)調(diào)度模型中具有同等重要的地位，因此在本文的研究中，認(rèn)為各子系統(tǒng)的貢獻率是相同的。

1.2.4 協(xié)調(diào)發(fā)展的分類體系和判別標(biāo)準(zhǔn)

本文采用國際能源機構(gòu)（IEA）發(fā)表的協(xié)調(diào)度評價等級作為協(xié)調(diào)度標(biāo)價的標(biāo)準(zhǔn)[11]，見表2。

表2 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度等級劃分

2 新疆煤炭基地經(jīng)濟－能源－環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展分析

本文根據(jù)構(gòu)建的指標(biāo)體系，選取烏魯木齊、吐魯番、哈密、伊犁等新疆主要煤炭生產(chǎn)基地2011年的統(tǒng)計指標(biāo)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于《2011年新疆國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》、《2012年新疆統(tǒng)計年鑒》以及新疆各地區(qū)的統(tǒng)計年鑒，并將所得數(shù)據(jù)利用式（1）和式（2）進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。利用SPSS17.0軟件中的主成分分析求得新疆煤炭基地經(jīng)濟發(fā)展、能源開發(fā)、生態(tài)環(huán)境三個子系統(tǒng)的發(fā)展水平指數(shù)t1、t2、t3，分別見式（6）、式（7）、式（8）。

根據(jù)式（3）～（5），計算兩兩子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度及三個系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)度，詳見表3。

表3 新疆煤炭基地經(jīng)濟－能源－環(huán)境協(xié)調(diào)度

3 結(jié)果分析

3.1 單系統(tǒng)協(xié)調(diào)度分析

從表3可以看出，現(xiàn)階段新疆煤炭基地的經(jīng)濟發(fā)展多數(shù)處于不協(xié)調(diào)的狀態(tài)，人均生產(chǎn)總值、工業(yè)占GDP比重、能源工業(yè)投資占總投資比重、工業(yè)資產(chǎn)貢獻率和全社會勞動生產(chǎn)率是影響經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。從經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)t1可看出，烏魯木齊處于弱協(xié)調(diào)，克拉瑪依市、伊犁地區(qū)處于輕度不協(xié)調(diào)，哈密處于中度不協(xié)調(diào)，其他地區(qū)皆處于極不協(xié)調(diào)狀態(tài)。在能源發(fā)展指數(shù)t2中，吐魯番地區(qū)和巴音郭楞處于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)，烏魯木齊市、昌吉州處于初級協(xié)調(diào)，其他地區(qū)處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)，這主要是由于城市能源消耗量大、能源加工轉(zhuǎn)換和利用效率低、單位GDP能耗大造成的。在環(huán)境發(fā)展指數(shù)t3中，除了吐魯番地區(qū)、哈密地區(qū)、巴音郭楞處于協(xié)調(diào)狀態(tài)外，其他地區(qū)皆為不協(xié)調(diào)。影響環(huán)境發(fā)展的主要因素包括人均水資源量、環(huán)保投資、工業(yè)三廢的排放量以及三廢治理的達標(biāo)率。

3.2 兩兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)度分析

在經(jīng)濟發(fā)展、能源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境兩兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度中，新疆各煤炭基地的兩兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)度變化方向基本相同，除石河子、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)外，烏魯木齊處于中度協(xié)調(diào)，吐魯番地區(qū)、伊犁處于初級協(xié)調(diào)，克拉瑪依、哈密地區(qū)、博爾塔拉、巴音郭楞處于弱協(xié)調(diào)狀態(tài)。經(jīng)濟快速發(fā)展與低能耗的要求以及能源消耗劇增與低污染要求的矛盾是造成兩兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)度低的主要原因。

3.3 綜合協(xié)調(diào)度分析

分析表3可知，烏魯木齊和吐魯番地區(qū)處于中度協(xié)調(diào)，昌吉、伊犁屬于初級協(xié)調(diào)，克拉瑪依、哈密、巴音郭楞、博爾塔拉屬于弱協(xié)調(diào)，其他地區(qū)屬于不協(xié)調(diào)狀態(tài)。這說明新疆絕大多數(shù)城市的經(jīng)濟、能源和環(huán)境三個系統(tǒng)發(fā)展不均衡，大部分于不協(xié)調(diào)和弱協(xié)調(diào)的狀態(tài)。

4 新疆煤炭基地協(xié)調(diào)發(fā)展建議

4.1 優(yōu)化經(jīng)濟系統(tǒng)，保障煤炭工業(yè)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展

新疆煤炭基地普遍存在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理、單位GDP能耗過高、環(huán)境壓力大等問題。要使新疆煤炭基地協(xié)調(diào)發(fā)展，一方面要優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強傳統(tǒng)工業(yè)的改造和升級，依靠科技進步大力發(fā)展能源加工業(yè)，完善能源加工產(chǎn)業(yè)鏈，淘汰落后的生產(chǎn)工藝設(shè)備，加快優(yōu)質(zhì)下游產(chǎn)品的開發(fā)，建成若干個優(yōu)勢互補、競爭力強、技術(shù)先進的大型煤炭加工企業(yè)，促進新疆煤炭基地從以原材料工業(yè)為重心向以加工工業(yè)為重心的轉(zhuǎn)移。另一方面要加大對能源工業(yè)的投資，用于對清潔能源生產(chǎn)技術(shù)的引進和研究，提高能源加工轉(zhuǎn)換率和利用率；同時增加環(huán)保投資，用于工業(yè)污染治理，引進先進技術(shù)提高三廢治理達標(biāo)率，淘汰那些產(chǎn)品質(zhì)量低劣、嚴(yán)重污染環(huán)境的企業(yè)，走一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、環(huán)境污染少、資源消耗低和人力資源優(yōu)勢得到有效發(fā)揮的新型工業(yè)化道路。

4.2 建立資源與生態(tài)補償機制

新疆生態(tài)脆弱，環(huán)境承載力差，煤炭資源的大規(guī)模開發(fā)會給新疆各州地市帶來一些外部性，例如資源浪費、生態(tài)破壞、環(huán)境污染等，使得煤炭資源價值對新疆的貢獻并未在經(jīng)濟發(fā)展中充分體現(xiàn)出來。因此，必須建立資源與生態(tài)補償機制，包括對煤炭資源減少和浪費的補償、對煤炭資源開采和加工造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞的補償以及對礦區(qū)居民的補償?shù)?。首先要明確煤炭資源區(qū)生態(tài)環(huán)境補償?shù)闹黧w、責(zé)任、界限，建立生態(tài)環(huán)境修復(fù)保證金制度，所有礦山企業(yè)必須簽訂生態(tài)補償承諾書并每年按時交付保證金，以繳納開采規(guī)劃和保證金作為頒發(fā)煤炭開采許可證的必要條件；煤炭企業(yè)被允許開采后，要自立生態(tài)環(huán)境治理和恢復(fù)機制，企業(yè)要對煤炭資源開發(fā)造成的水污染、大氣污染、固體廢棄物污染及其他生態(tài)污染進行及時的治理和補償，并向相關(guān)環(huán)境監(jiān)管部門申請驗收，只有驗收合格的企業(yè)才能返還保證金和利息，否則礦山停辦并按要求完成全部恢復(fù)治理工程。

4.3 建立煤炭工業(yè)的排污收費和交易系統(tǒng)

由于環(huán)境容量有限，有效降低煤炭資源開發(fā)過程中的工業(yè)三廢排放，是保證新疆煤炭基地協(xié)調(diào)發(fā)展的重中之重。通過建立煤炭工業(yè)排污收費和排污權(quán)交易系統(tǒng)，確定各類企業(yè)的污染物排放控制指標(biāo)，在煤炭資源生產(chǎn)開發(fā)過程中，當(dāng)排污權(quán)交易價格高于排污企業(yè)的邊際治理成本時，企業(yè)會選擇治理污染并將排污權(quán)儲存?zhèn)溆没蛴糜谑袌鼋灰祝瑥亩嵘禾可a(chǎn)、煤炭加工以及煤電等排污企業(yè)對污染物的控制和治理的主動性，達到減排要求。

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