基于集团序的单位GDP能耗评价

张永锋

( 成都工业学院 信息与计算科学系，成都 610031)

基于集团序的单位GDP能耗评价

张永锋

( 成都工业学院 信息与计算科学系，成都 610031)

能源消耗总量在不断攀升，如何横向评估各地单位GDP能耗是决策者面临的一个重要问题，本文通过集团序法给出全国各地单位GDP能耗的集团排序，得到了与社会经济实际发展状况相吻合的排序结果。这一结果为能耗评估提供了理论依据，也提供了一种新的方法。

单位GDP能耗；集团序；评价方法

我国能源生产量和消耗量均已处于世界前列，但在能源供给和利用方式上存在着结构的不合理、可再生能源开发能力低等现象。国家能源科技“十二五”规划强调积极优化能源结构，合理控制能源消耗总量，推动能源生产优化。减少能源消耗、提高能耗效率，是社会经济发展的必然要求和趋势。全国各地都制定了节能减排，降低能耗的具体措施和方案,这为国家“十二五”能耗目标的实现打下坚实基础。

目前，对于单位GDP能耗的研究主要有：权丽[1]利用Laspeyres指数分解能源消耗，结果表明经济增长是能源消耗增长的主导因素。柴建[2]对单位GDP能耗变化从宏观与微观2个层面展开研究表明：单位GDP能耗变化的主要动力来自宏观因素(以GDP的增长所反应的制度创新和管理进步等因素)和部分微观因素(技术变动为能耗变化的主要因素)。张伟[3]应用聚类分析对我国各地区能源消费状况分析并给出了能源消费的策略。郭菊娥[4]研究表明：技术水平及管理水平等不可测因素对我国单位GDP能耗起决定作用，石油消耗比例为单位GDP能耗变化的主要限制性因素。故在煤的消费比例下降幅度较小的情况下，要想达到节能降耗的目的，必须首先重视技术的进步及管理水平的提高。但是，已有的研究多关注能源消耗状况以及能源消耗与经济增长的关系，而忽略了能源消耗与区域经济的相互促进与协同发展。本文通过集团序法，给出了全国各地单位GDP能耗的集团排序，证明了能源消耗与区域经济的发展是相关的。

1 集团序方法的概念

吴祈宗[5]和侯福均[6]首次提出了方案集团序的概念。集团序是说当不需要知道所有方案序关系时，仅需要知道个案归属于那个方案集团即可。因此，集团序方法不考虑全体方案的序关系，只探讨不同方案归属问题。这一方法对我国各地单位GDP能源消耗的评价很有效。

根据已有的集团序理论，方案的排序基于以下假设：对于方案集合X，如果f(xi)gt;f(xj)，则xi≻xj，有以下定义：

基于以上3个定义，可以得到对应于方案xi的f-ε意义下的序集合定义。

在定义4的基础上，给出方案集合X上的集团序定义。

定义5 对于方案集合X={xi,x2,…,xn}(n≥1)，给出p个方案的序集合(O1，O2，…,Op)，p≤n，存在f和B=(ε1，ε2，…,εp)，并且满足条件：

1)O1∪O2∪…∪Op=X

2)∀i，Oi≠Ф

3)∀Oi，Oj，若i≠j，则Oi∩Oj≠Ф

4)如果pgt;1，则∀q，(f(xqmingt;f-εf(xq+1max))，其中，f(xqmin)=min{f(xi)│xi∈Oq}，f(xq+1max)=max{f(xj)│x∈Oq+1}，

则称(O1，O2，…,Op)为对应于方案集团的集团序，记作：(O1，O2，…,Op)Xf-B。

2 集团序稳定性分析

对于既定的集团序(O1，O2，…,Op)Xf-B，令：

f(xOqmax)=max{f(x)│x∈Oq；q=1，2，…,p}

f(xOqmin)=min{f(x)│x∈Oq；q=1，2，…,p}

记当前的效用值f(xi)(i=1，2，…，n)，依据定义3，集团序稳定的效用值f(xi)的变化范围为：∀xi∈Oq,

f(xOqmax)-εq≤f(xi)≤f(xOqmin)+εq。对于相邻集团序元素有：∀xi∈Oq,f(xOq+1min)+εq+1lt;f(xi)≤

f(xOq-1max)-εq-1。

3 集团序方法的步骤

基于集团序的概念和稳定性分析，得集团序的一般步骤：

1)定义向量B=(ε1,ε2,…，εm)，其中m为评价中划分的等级数，εi为等级内差别[7]；

2)令p=1，X’=X，O1=Ф；

3)如果X’≠Ф，对于∀xj∈X’，找出(PjX’，QjX’，RjX’)；如果X’=Ф，转6)；

4)找出Op，Op={xi│∀k，PkX’=Ф}；

5)令p=p+1，X’=X’﹨Op，转入3)；

6)得到(O1，O2，…，Op)Xf-B；

7)稳定性变化范围的计算。

4 我国各地区单位GDP能耗集团序排序

依据国家统计局2011年全国各地单位GDP能耗统计数据(如表1第2列所示)，在此方案集合为X={x1，x2，x3，…，x30}。令B=(0.2，0.4，0.5，0.3)，可得方案xi(i=1，2，…，30)在f-ε意义下的序集合。如对应的ε1=0.2的序集合分别为：

(P1，Q1，R1)X=({x2,…,x8,x12,x15,…,x18,x20,…,x30},{x1,x9,…,x11,x13,x14,x19},Ф)

(P2，Q2，R2)X=({x3,…,x8,x17,x22,x25,x27,…,x30},{x2,x9,…,x16,x18,…,x20},x1)

⋮

(P28，Q28，R28)X=(Ф,{x28,x29},{x1,…,x27,x30})

(P29，Q29，R29)X=(Ф,{x28,x29},{x1,…,x27,x30})

(P30，Q30，R30)X=({x28,x29},{x4,x24,x30},{x1,…,x3,x5,…,x23,x25,…,x27})

由此可知，x28,x29的优先集合P28X,P29X为空集。因此x28,x29为第一集团。记作O1Xf-ε{x28,x29}。

这样，得到方案集合X在意义f-ε下的集团序为：

(O1,O2,O3,O4)Xf-ε=({x28,x29},{x4,x5,x24,x27,x30},{x3,x6,…,x8,x15,…,x18,x20,x22,x23,x25,x26}),{x1,x2,x9,…,x14,x19,x21})

同样可以得到第2、3、4集团，再对集团序进行稳定性分析后，全部的排序结果和稳定范围如表1所示。

表1 分析结果

注：数据来源于国家统计局2011年全国各地单位GDP能耗统计数据，缺西藏。

5 结语

从表1第3列集团序指标可知，青海、宁夏在全国范围内单位GDP能耗最大，位属能耗第1集团。内蒙古、贵州、甘肃、新疆等属第2集团。北京、天津、上海、浙江、广东、福建、江西、海南等属第4集团。

青海处于青藏高原地域，经济基础薄弱，经济发展路径单一，对外开放水平低。由于深居内陆腹地，对外贸易能力不强，经济高速发展是在依靠能源大量消耗的基础上实现的。因而青海社会经济发展表现出资源消耗大、消耗高、产业结构不合理、生态环境退化等特点。如青海石油天然气开采业、电力工业、有色金属工业和盐化工业等四大支柱产业增速高达20%。宁夏具有丰富的煤炭资源，是我国重要的煤炭基地，电力基地，煤化工基地，铝、多晶硅等深加工基地。因此，宁夏单位GDP能耗在全国最高。

“京津唐”、“珠江三角洲”、“沿海沿边”等地区社会经济发达，开放程度高，产业结构趋于合理，企业自主创新能力强，能源消耗上表现出单位GDP能耗在全国范围内是最低的。改革开放30年来，北京市的经济、社会和文化事业取得了世人瞩目的成就。多年来，北京努力健全市场化的节能减排机制，不断加快建立能反映市场供求关系、资源稀缺度、环境损害成本的资源性产品价格的形成机制。技术创新上北京也基本上建立了以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的创新体系。因此，北京单位GDP能耗在全国范围是最优的。上海市是我国改革开放，社会经济发展的排头兵。社会经济欣欣向荣，高校林立，高新技术集聚，在电子信息产业、汽车制造、精品钢材制造、生物医药制造等行业发展迅速。广东、浙江地处东部，汇集了国内国际一大批的现代高科技行业，世界知名的通讯企业华为和中兴等驻地深圳。浙江杭州是我国著名的电子商务之都，阿里巴巴带动了绿色产业的发展；温州是中国乃至全球小商品集散地，单位GDP能耗在全国范围内较低。

由此可见，采用集团序方法所得到能耗排名与客观实际相吻合的。说明这种方法在单位GDP能耗排名中有一定的科学性、合理性以及实用性。

[1] 权丽.我国终端能源消费因素分析及实证研究:基于Laspeyres指数分解技术[J].技术经济,2011,8(8):83-86,117．

[2] 柴建,郭菊娥,席酉民.我国单位GDP能耗的投入占用产出影响因素分析[J].管理科学学报,2009,10(5):140-148．

[3] 张伟.我国地区能源消费状况和发展战略[J].经济管理,2009(23):85-88．

[4] 郭菊娥,柴建,席酉民.一次能源消费结构变化对我国单位GDP能耗影响效应研究[J].中国人口·资源与环境,2008,18(4):41-42.

[5] 吴祈宗,侯福均.方案集团序及其应用[J].北京理工大学学报,2006,6(6):521-524.

[6] 侯福均,吴祈宗,昝欣.集团序及其应用[J].数学的实践与认识,2006,5(5):73-76．

[7] 王莹,崔春生.基于集团序的高等教育与区域经济差异性评价[J].电子设计工程,2011,19(8):26-28.

EvaluationoftheEnergyConsumptionforUnitGDPBasedonAggregativeRank

ZHANGYongfeng

(Department of Information and Computation, Chengdu Technological University, Chengdu 610031, China)

Energy consumption is rising, How to accurately assess energy consumption for the unit GDP is an important problem for decision makers. The method of aggregative rank is used to assess energy consumption for unit GDP. The result which coincides with he social economic development is obtained.This result provides the theoretical basis for the assessment of energy consumption, and also provides a new method for the relative research.

energy consumption for unit GDP; Aggregative Rank; assessment method

2012-12-07

张永锋(1976- )，男(汉族)，陕西商洛人,讲师，硕士，研究方向：应用数学。

F207

A

2095-5383(2013)01-0037-03