基于因子分析法的航空公司节能减排评价体系研究*

中国民航大学经管学院/节能减排中心 田利军 赵凤彩

一、引言

航空公司作为交通运输业的重要组成部分，在整个国民经济发展中起着不可替代的助推器和粘合剂的作用。而航空运输业的快速发展带来的温室气体排放成为全球变暖的因素之一。根据斯特恩2006年气候变化经济学报告，每年由人类活动而排放的温室气体约为420亿吨二氧化碳当量，其中航空业排放7亿吨二氧化碳当量。预计到2050年，航空业的温室气体排放量将达到全球温室气体排放总量的5%。欧盟以航空运输排放增长过快为由，2008年通过单方面立法将航空纳入欧盟排放交易体系（ETS）。中国民用航空局制定《民航行业节能减排规划》，要求航空公司要降低航油消耗，建立和健全行业节能减排的标准体系。节能减排正在逐渐演变为各国航空业争夺未来发展空间的重要手段。本文通过构建我国航空公司的节能减排体系，分析我国航空公司排放现状，为我国航空公司实施节能减排计划、响应国家政策提供了系统而具体的行动方案；增强航空公司能源危机感和社会责任感，促使航空公司围绕节能减排进行技术创新，有助于航空公司从容应对欧盟ETS。

二、文献综述

（一）节能减排评价 随着节能减排实践的深入开展,学界对节能减排评价的研究也如火如荼的推进。WANG Chuan yu、ZHANGYa min（2010）运用综合评价法，从节能管理机制建设、节能技术应用和节能减排运营考核三个方面构建了港口企业节能减排评价指标体系。Agusdinata（2011）从研发支撑能力、应急响应能力、保证能力、控制能力、成本状况5个方面构建了企业节能减排执行能力评价体系；Leiby,Paul N.;Rubin,Jonathan（2013）从能源利用效率、资源循环利用、环境污染及耗费、环境治理和环保环保设施5个层次提出了企业节能减排绩效评价指标体系的具体内容。Mondol,Jayanta Deb（2013）从控制、网络、方案三个层次，从企业耗能效率、机构匹配程度、节能投资强度、节能创新能力、政策执行力度五个方面提出了企业节能减排绩效评价指标体系。国内学者何枫、魏文耀、张庆芝（2010）采用数据包络分析法，对2005年至2008年的沪深上市的26家重点钢铁企业的能源和资源的消耗以及碳排放量进行测算。周莎（2010）结合信息熵和层次分析法建立综合评价模型，采用社会经济参数、城市发展参数、运行环境参数、交通运输参数、车辆技术参数以及政策环境参数6个一级指标和经济发展水平、人口和城市化水平等23个二级指标构建重庆市道路交通节能减排评价指标体系。

（二）航空公司节能减排评价 关于航空公司节能减排的的研究大多焦聚于方法和技术以及欧盟排放交易体系对航空业的影响方面。如Strahan,David.（2008）对航空运输业的节能减排技术进行了研究和总结，建议使用最节油的机型和航线，在最节油的高度上飞行。Morrell,Peter.（2009）对于快速发展民航业提出的建议是在节油、采用技术、运营以及管理等多种方法来应对全球气候变暖。Mak,Barry L.M.;Chan,Wilco W（2007）介绍了日本航空公司在坚持技术、运营减排措施基础上，探索实施符合日本国情的市场减排激励措施。Carr,Edward等（2011）探索利用飞机排放管理系统以准确测量飞机运营商的二氧化碳排放量，从而决定飞行航线、机型选择、油量载负、是否需要购买新飞机或对飞机内设进行改造等。国内学者孟庆芬、李琦（2007）从定性的角度分析了欧盟航空排放政策的发展及其对气候环境、航空器运营人和普通消费者等产生的影响，并指出欧盟立法建议与国际民航组织的指导原则不符，也与《京都议定书》相悖，应当采取积极措施应对该方案；宫辉（2009）分析了欧盟排放交易体系对中国航空运输企业产生的不利影响，指出其忽视发展中国家航空公司航班量高速增长的现实，不但给我国航空公司大幅增加的国际航线带来巨额的减排增量成本，还使得其在激烈的国际市场竞争中处于更加不利的地位；黄蔚，王子元（2009）介绍了将航空业纳入欧盟排放交易体系的具体过程，以及各国航空公司采取的应对措施。

航空公司节能减排评价体系的研究相对于其他行业的尚存在很大的差距，文献少，且不系统。刘桂艳（2011）采用模糊综合评价法，选取污染排放标准的执行、节能减排政策的贯彻执行、组织机构的建设、综合能源单耗、节能减排新技术新产品的开发与推广、循环经济发展情况、节约型机关的建设、工艺设备的必要性8个一级指标，19个二级指标建立了航空企业节能减排的评价指标体系。该指标体系基本套用通用节能减排评价模式，航空企业的特殊性没有体现出来。李龙云（2013）构建的航空公司节能减排管理体系包括了组织保证体系、统计指标体系、监测控制体系和考核奖惩体系四个子系统。该体系侧重管理，而非评价，且指标均为定量指标，缺乏过程评测。总之，现有的文献或与航空公司节能减排评价关系模糊，或评价体系在定量指标和定性指标的综合处理缺乏合理性，或研究结论过于宏观和原则性，难以直接衡量航空公司的能源使用、排放现状以及节能减排效果，也不能指导民航运输企业对节能减排过程考核与优化的管理。

三、研究设计

（一）航空公司节能减排的评价指标构建 航空公司节能减排的评价要采取动静结合、点面结合、结果与过程结合的方法，按照系统性、科学性、可测性和可比性、动态连续性的原则建立具有一定操作性的指标体系。这个指标体系首先要遵循已有的国际公约和法律文件，要符合航空企业节能减排相关的法规、标准和文件要求。如国际航空运输协会（IATA）提出，到2020年，航空公司年均燃效增加1.5%；到2050年，净碳排放量将比2005年减少50%；国际民航组织（ICAO）提出以2005年为基年，2020年实现碳中性。我国民航总局在2011年出台的《关于加快推进行节能减排工作的指导意见》指出，到2020年我国民航单位产出能耗和排放比2005年下降22%，达到航空发达国家水平。航空公司的节能减排指标分解要符合这些行业组织和监管部门的目标要求，而不能主观臆断。我国民航局制定的“三个体系、三个办法”，应该成为指标体系构建的直接指导性蓝本。其次，指标体系要以提高航空公司的燃效水平、降低排放为导向，决不能以牺牲航空公司的发展为代价。航空公司进行节能减排管理一方面是为了保护环境，另一方面也是为了降低燃油成本，提升我国航空公司的国际竞争力。因此，我国航空公司的节能减排管理应该考虑我国民航业的自然增长所带来的排放总量的增长，决不能因此而影响航空公司乃至我国民航业的发展。再次，航空公司节能减排指标的选取要符合民航行业的产业特征，如单位GDP的二氧化碳排放量通常是用来衡量特定地区的节能减排效果的指标，但民航业的碳排放指标是跨区域的，显然不适用。而单位周转量二氧化碳排放量指标，即燃效水平，衡量的是民航业在发展中的节能减排效果，不以抑制发展作为节能减排的代价，能够科学地反映出民航业和某航空公司节能减排的相对效果，也能够通过科学、简便的方法获得统计数据。再比如航空碳排放的一个重要特征是排放量和航油消耗量成正比，因此空侧排放的指标计算可由排放因子得出，陆测则需按能源品种消耗计算等效二氧化碳排放。最后，评价指标应该既能够准确度量航空公司每条航线能耗和排放现状，又能够全面反映航空公司整体的节能减排水平。既要对每条航线取得实际效果进行评价，也要对每条航线燃油效率在航空公司中的地位和水平进行排名，以便分析一些航线燃效水平排名较低的原因。《国务院批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知》要求至少从统计、监测和考核三个层面构建评价体系。结合航空公司的特点和前人的研究成果，又增加了组织和制度两个层次。组织层面的评价主要侧重于节能减排工作的组织领导及人员的专业胜任能力和专业素养；统计层面主要反映航空公司各部门或者航线在一定时期内的能源使用效率（燃效水平）和碳排放情况；监测层面主要评测航空公司及其各航线燃效水平和二氧化碳排放量的变化趋势，反映节能减排效果；考核层面是依据统计和监测的数据结果，对相关部门和员工进行奖惩；制度层面重点考察企业在节能减排的制度设计的合理性和健全性。

表1 航空公司节能减排评价体系

（二）样本选取和数据来源 截至2012年12月31日，我国共有27家客运航空公司。由于资料的限制，无法获取全部的航空公司的数据，最终选定其中的22家作为研究样本（包括，国航股份、东航股份、南航股份、厦门航空、山东航空、天津航空、四川航空、深圳航空、海南航空、海航股份、春秋航空、河北航空、联合航空、首都航空、西部航空、祥鹏航空、西藏航空、吉祥航空、上海航空、中国联合航空、华夏航空、奥凯航空）以2012年的运营数据为研究对象，采用因子分析法对航空公司节能减排的绩效进行评价。航空公司生产运输统计指标来源于WIND资讯数据库中的中国交通运输行业研究数据库、中国民航局http://www.caac.gov.cn/I1/K3/和《中国民用航空》杂志中的民航统计数据栏目。定性打分数据来源于我校MBA学员的问卷调查。2013年5月，课题组向本校MBA学员中熟悉样本企业的同学现场问卷调查，要求被调查者就表1中定性打分项目按照5分制Likert量表主观赋值。文中相关数据的处理及检验均采用SPSS17.0统计软件进行。

四、实证分析

（一）数据预处理 由于原始数据的量纲不同，无法直接比较，因此首先利用SPSS17.0对数据进行标准化处理。相关系数矩阵显示，八成指标绝对值大于0.1。很多指标呈现显著相关性，如X13节能环保机型所占比重与X15节能减排资金投入与运输周转量的比值（节能减排资金的投入可能含有节能环保机型的购置）、X10航线运输总周转量与X8航空公司运输总周转量总油耗（运输周转量与油耗之间是线性关系）之间等变量在1%水平上显著正相关。较强的依赖关系说明变量之间信息重叠和包含关系明显，因此，适合做因子分析。

（二）因子提取 数据检验显示，KMO值为0.809，巴特利球体检验Chi-Square值为301.77，p=0.000＜0.001，说明矩阵是收敛的。运用主成分分析法，按照特征根大于1的原则提取公因子。有3个满足条件的特征根，累计方差贡献率为85.48%。说明这3个公因子就能反映出原始变量85%以上的信息，因此本文可以用前3个因子去描述整个指标体系之间的联系。由未旋转的特征根和特征向量的因子载荷矩阵难以看出公因子的含义，运用方差最大法进行正交旋转，使具有较大因子载荷的变量个数减少到最低限度。旋转后的结果表2进一步说明公共因子包含的原始测量值信息足够完整。

表2 特征根与方差解释表

（三）因子负荷 为计算公因子在各个变量的载荷，对初始因子载荷矩阵进行方差最大化正交旋转，旋转后的因子载荷矩阵如表3所示。公共因子1主要在岗位机构X1-X3和岗位任务X4-X6上有较大的负荷。这些指标大多与节能减排工作的组织和保障有关，因此称之为组织体系因子；公因子2主要在统计指标X7-X15和监测指标X16-X24有较大的负荷，这些指标大多是节能减排执行的后果，称之为政策执行因子；公因子3主要在绩效考核指标X25-X28和制度制定指标X29-X32上有较大的负荷，绩效考核本质上也属于制度层面，因此称之为制度制定因子。

（五）因子得分 本文采用线性回归法求得因子得分函数，以因子的贡献率作为权重，求出每个航空公司节能减排绩效评价的综合得分：F=（38.449F1+24.331F2+22.701F3）=85.481

通过计算因子综合得分，对各航空公司节能减排评价排名，见表4。图1显示，F1组织体系公因子在南航、国航、东航都有较好的表现，《中央企业节能减排监督管理暂行办法》强化了中央企业节能减排组织体系，节能减排的组织领导工作对三大航来讲是硬约束的工作制度。中小航空航空公司组织体系得分普遍较低，这和领导的重视程度、企业的财务状况、人力资源等诸多因素有关。F2政策执行公因子在南航股份得分最高，东航和国航次之。在国资委行政力量的强大推动下，央企航空公司节能减排政策执行效率和效果普遍好于地方航空公司和民营航空公司。央企比其他企业占用更多的社会资源，所以在承担社会责任方面应该发挥率先垂范和引领作用（田利军，2012）。厦航和山航也有不错的表现，说明证监会和交易所对社会责任硬性约束使得上市公司在节能减排上不遗余力。中小航空公司由于运输周转量基数小，加上资金瓶颈，短时间内很难展现减排效果。F3制度制定因子在不同规模的航空公司上没有体现太大的差异，中小航空公司对节能减排也展现出责无旁贷的使命感（降低燃油成本也是一个很大的动机），也会从降低发动机的推力、航油的跟踪、货物的装配等方面建立健全技术规范和标准。

表4 各航空公司节能减排绩效得分及排名

图1 各主因子断面空间分布图

五、结论与建议

（一）结论 在全球对节能减排日益重视的大环境下，减少航空排放成为航空运输业广泛关注的话题，有效地控制航空排放成为其首要任务，这不仅仅是环保问题，更是关系到行业的持续发展。航空公司节能减排评价指标是航空公司开展节能减排任务分解和考核的重要依据，也是了解自身能源使用和排放情况的重要媒介。本文采用因子分析法，以国内22家航空公司2012的运营数据作为研究样本，从组织体系、数据统计、数据监测、绩效考核和制度设计五个维度构建航空公司节能减排评价体系。航空公司可以把节能减排的实际指标与预期目标进行对比，从而有效把握工作进展，挖掘航线燃效水平和排放量的竞争优势。总体看，我国航空公司的节能减排已经积累的一定的经验和基础：组织机构初步建立，政策制度健全合理，政策执行卓有成效。刚性约束使央企和上市公司率先垂范，减排绩效优于地方航空公司和非上市公司，节能减排组织体系因子和制度执行因子在不同企业规模上的差异比制度制定因子更显著。

（二）建议 本文提出如下建议：（1）节能减排组织体系应加强专业性建设。目前各航空公司都成立以总经理为组长的节能减排小组，如山航成立了节能减排工作小组，春秋航空成立春秋绿色环保委员会，东航成立节能减排领导小组。但是，航空公司的节能减排活动在管理上还缺乏系统的手段，没有一个专业可靠的组织保障。例如，东航、海航都成立节能减排领导小组，但二级分公司节能减排岗位大都是兼职，目前还处于被动应付的局面。（2）提高燃油利用率是节能减排的“牛鼻子”。航空排放量的多少不仅和航空运输周转量有关，还取决于吨公里耗油以及行业的燃油利用效率。中国民航业的燃效水平距欧美国家仍有一定的差距，2008年美国的航油消耗量约为5586万吨，单位吨公里油耗为0.18千克，而我国同期单位吨公里油耗为0.35千克。随着我国航空业的迅速发展，如果不尽快提高燃油利用效率，降低单位吨公里油耗，燃油消耗总量将会逐年攀升，航空排放量也会因此而不断增多。（3）民航系统的配套设备和技术必不可少。航空公司节能减排是一个系统工程，不是航空公司独立自主可以完成的。比如桥载设备代替APU可以大大降低飞行器在航前、航后和定检时期的油耗和碳排放，但现实中，很多航站的地面电源设备和空调设备不足，有的航站廊桥电缆电源的长度不够，飞行器无法使用桥载设备。空管技术也显著影响碳排放，地面等待时间过长会增加油耗，过多的折线航路也会增加碳排放。外战加水超标、货物配载合法不合理等因素也会对节能减排工作带来困扰。

［1］孟庆芬、李琦：《欧盟航空排放政策的发展及其影响》，《中国民用航空》2007年第2期。

［2］刘桂艳：《模糊综合评价法在航空企业节能减排评价中的应用》，《污染与防治》2011年第4期。

［3］李龙云：《我国航空公司节能减排管理体系研究》，《中国民航大学硕士学位论文》2013年。

［4］田利军：《社会责任、内部控制与企业绩效——基于航空公司问卷调查的分析》，《中国注册会计师》2012年第12期。

［5］何枫、魏文耀、张庆芝：《基于能耗的循环经济减量化原则下我国钢铁产业碳减排研究》，《中国管理科学》2010年第11期。

［6］Agusdinata,Datu B.;Fu Zhao;Ileleji,Klein;DeLaurentisaff,Dan.Life Cycle Assessment of Potential Biojet Fuel Production in the United States.Environmental Science&Technology,2011

［7］Leiby,Paul N.;Rubin,Jonathan.Energy security implications of a national low carbon fuel standard.Energy Policy,2013.

［8］Mondol,Jayanta Deb;Koumpetsos,Nikos.Overview of challenges,prospects,environmental impacts and policies for renewable energy and sustainable development in Greece.Renewable&Sustainable Energy Reviews,2013.

［9］Strahan,David.Green fuel for the airline industry.New Scientist,2008.

［10］Richard S.J.Scenarios of carbon dioxide emissions from aviation.Global Environmental Change Part A:Human&Policy Dimensions.,2010.

［11］Morrell,Peter.The potential for European aviation CO2 emissions reduction through the use of larger jet aircraft.Journal of Air Transport Management,2009.

［12］Mak,Barry L.M.;Chan,Wilco W.A Study of Environmental Reporting:International Japanese Airlines.Asia Pacific Journal of Tourism Research.,2007.