基于DPSIR模型的油品码头低碳绿色发展评价

刘翠莲， 王璇， 姜大植

(大连海事大学 交通运输管理学院，辽宁 大连 116026)

基于DPSIR模型的油品码头低碳绿色发展评价

刘翠莲， 王璇， 姜大植

(大连海事大学 交通运输管理学院，辽宁 大连 116026)

为客观地描述油品码头的低碳绿色发展情况，运用DPSIR模型和层次分析法建立大连港油品码头低碳绿色发展评价指标体系，对其进行有效评价.通过评价可以得出，在低碳绿色发展方面，大连港油品码头在2013年之前发展相对停滞，从2014年开始有了较快发展.根据评价结果，分析油品码头在发展中存在的问题，并根据实际情况提出有效的对策建议，为其他港口主要油品码头的低碳绿色发展提供借鉴和参考.

DPSIR模型； 低碳发展； 油品码头

0 引 言

近年来，港口安全事故屡屡发生，不仅造成了人员伤亡及财产损失，还对港区及周边的生态环境产生了极为恶劣甚至是无法弥补的影响.油品码头及其作业区是港口的重要组成部分，而油品又具有易燃易爆的性质，因此在安全生产问题上更需要引起港口企业的关注.当前，国内外学者将研究的眼光主要放在低碳绿色港口的理论探究、低碳绿色港口的发展分析评价以及不同货种码头的低碳绿色发展等方面.一些学者认为需要利用环保立法、建设低碳绿色港口保障体系等政策手段来规范对港口周边环境的保护[1-3]，一些学者利用层次分析法[4-6]、DPSIR模型[7]或云模型[8]等对港口的低碳绿色发展作出了评价，还有一些学者对集装箱码头[9-12]、油品码头[13-15]、煤码头[16]进行了具有针对性的分析.根据国内外对港口低碳绿色发展的研究成果，本文选取大连港油品码头作为具体的评价对象，运用DPSIR模型对油品码头的低碳绿色发展进行分析，找出其发展过程中的薄弱环节，以期为今后的研究提供一定的参考.

1 油品码头低碳绿色发展评价的基础理论及应用

1.1 油品码头低碳绿色发展的影响因素

根据油品码头低碳绿色的发展实践以及学者们在相关领域的研究成果，可以得到影响油品码头低碳绿色发展的主要因素：

基础设施的使用和维护：基础设施，如装卸设备、输油管线和储油罐等，在维护和使用时需要注意时刻考虑到油品的固有性质，防止设施设备因为人的疏忽发生损坏，甚至酿成重大安全事故，同时在维护时需要注意漏油隐患，避免产生资源浪费和环境污染.

废水废渣等污染物的处理与监测：油船压载水、船舶与港口码头的垃圾是港区内的主要污染物，油品码头需要采取一定的措施，制定适当的标准，对这些污染物及时进行处理，避免其对港区和周边生态环境造成污染，同时采用权威的监测系统，及时检测有无油品的泄漏，对港口环境进行有效的保护.

清洁能源的利用：岸电等清洁能源在码头的使用能够有效减少码头内部二氧化碳及其他污染物的排放量，提高能源的利用率，有利于码头的低碳绿色发展.

1.2 DPSIR模型基本理论

DPSIR模型是由驱动力、压力、状态、影响、响应等5个方面的共同作用构成的，能够反映评价对象与自然环境之间彼此作用的因果关系.社会、经济等因素作为促进环境发展的长期驱动力，会对环境的变化产生一定的压力作用，进而使得环境状态发生变化，对人类赖以生存的环境造成影响甚至构成威胁.这些有关环境状态的变化和影响迫使人们对此作出响应，而响应措施又会反作用于社会、经济等要素，甚至直接作用于环境状态，使环境发生变化.

1.3 油品码头评价应用

1.3.1 油品码头评价指标体系的构建

通过上文的论述可知，构建油品码头评价指标体系需要从驱动力、压力、状态、影响和响应等5个方面进行分类细化.驱动力指标主要衡量油品码头、港口集团与周围环境、生态系统协调发展的变动因素，而这些因素往往是与公司发展建设息息相关的吞吐量增长率、码头经营利润增长率等；压力指标主要衡量油品码头在生产建设的相关环节对周边环境、水资源、大气资源等产生的污染情况以及码头在运营过程中能源的消耗情况，也就是油品码头的发展对环境产生的压力作用；状态指标是在油品码头的经济活动给周围生态环境施加压力的情况下对环境所呈现的状态的描述，主要反映在水质量、大气质量和声环境质量这几个方面；影响指标是指油品码头与周边自然环境的相互作用对整个生态环境乃至社会的影响；响应指标指油品码头为应对自身发展造成的环境变化而制定的相关对策.

根据油品码头低碳绿色发展的影响因素和5类评价指标的内涵，结合大连港油品码头的发展实际和《交通运输节能环保“十三五”发展规划》等相关政策文件，形成评价指标体系，见表1.表1中，X1～X14为通过统计得到的定量指标，X15～X21为通过专家打分得到的定性指标.

1.3.2 油品码头评价指标体系权重的确定

运用层次分析法确定评价指标体系权重，具体步骤如下：

①建立判断矩阵.根据表2所示的标度含义，采用萨蒂层次分析法，邀请港口、环保及高校等单位的专家学者填写调查问卷，对评价指标进行赋权(根据指标体系的设计结构，参照因素的数值逐层采用两两比较来确定)，建立关于驱动力、压力、状态、影响和响应等5个方面的判断矩阵.判断矩阵的构建是层次分析法的核心，设某层有n个因素，X={x1，x2，…，xn}，建立判断矩阵实际上是比较该层的n个因素对上一层某一相关准则的影响程度，确定每两个因素之间的相对权重.用aij表示第i个因素与第j个因素相比较得到的权重值，矩阵用A=(aij)表示，则称A为成对比较判断矩阵(简称判断矩阵).

表1 油品码头低碳绿色发展评价指标体系

表2 标度含义

④计算一致性比例RC.RC=IC/IR，通过表3查找相应的随机一致性指标IR，计算RC.

表3 平均随机一致性指标IR值

⑤进行层次总排序和一致性检验，判断各特征向量是否存在逻辑混乱，当RC<0.1时，判断矩阵具有一致性.

通过上述步骤的运算，可以得出对目标层的判断矩阵，将XD，XP，XS，XI和XR规范化，得到标准化的特征向量w=(0.327 3，0.213 7，0.134 8，0.110 5，0.213 7)T.

λ1=(1×0.327 3+3/2×0.213 7+5/2×0.134 8+3×0.110 5+3/2×0.213 7)÷0.327 3=5.00

λ2=(2/3×0.327 3+1×0.213 7+2×0.134 8+ 3/2×0.110 5+1×0.213 7)÷0.213 7=5.06

λ3=(2/5×0.327 3+1/2×0.213 7+1×0.134 8+ 3/2×0.110 5+2/3×0.213 7)÷0.134 8=5.05

λ4=(1/3×0.327 3+2/3×0.213 7+2/3× 0.134 8+1×0.110 5+1/2×0.213 7)÷ 0.110 5=5.06

λ5=(2/3×0.327 3+1×0.213 7+3/2×0.134 8+2×0.110 5+1×0.213 7)÷0.213 7=5.00

则

λmax=(λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)÷5=5.034

IC=(λmax-5)÷(5-1)=0.008 5

IR=1.12

RC=0.007 6<0.1

因此，不存在逻辑错误.

同理可求得关于驱动力、压力、状态、影响和响应等5个方面的判断矩阵特征向量(分别为w1，w2，…,w5)及其对应的最大特征值，并进行一致性指标检验，如下所示：

驱动力指标评价判断矩阵S1：

w1=(0.130 3，0.159 6，0.390 9，0.319 2)T，λmax=4.08，RC=0.03<0.1

压力指标评价判断矩阵S2：

w2=(0.244 2，0.232 7，0.114 1， 0.265 8，0.069 3，0.073 9)T，λmax=6.53，RC=0.09<0.1

状态指标评价判断矩阵S3：

w3=(0.304 4，0.443 3，0.128 0，0.124 3)T，λmax=4.07，RC=0.03<0.1

影响指标评价判断矩阵S4：

w4=(0.200 0，0.400 0，0.400 0)T，λmax=3.00，

RC=0.00<0.1

响应指标评价判断矩阵S5：

w5=(0.650 1，0.178 7，0.082 9，0.088 3)T，λmax=4.11，RC=0.04<0.1

综上，评价指标体系的权重见表4.

表4 油品码头低碳绿色发展评价指标体系权重

1.3.3 评价指标数据的确定

为保证研究的准确性，根据所建立的评价指标体系，选定大连港油品码头作为评价分析对象.针对各项指标进行了一定时间(2011—2015年)的数据收集，数据主要来源于《辽宁省统计年鉴》《中国港口年鉴》《中国统计年鉴》《公路水路交通运输行业发展统计公报》《中国交通运输节能减排与低碳发展年度报告》《交通运输节能减排“十二五”规划》等.

各定量指标取自社会、经济、环保等各领域，因此各数据的度量单位不尽相同.为便于度量，必须对数据进行标准化处理.处理方法如下：

对指标体系中的定性指标进行量化处理，请专家根据定性指标的定义及相关评价标准，结合当前油品码头低碳绿色发展情况，对此类指标进行打分.最后将得到的分数用定量指标的标准化处理方法进行处理，得到最终的评价值.

通过Excel和SPSS软件对数据进行标准化处理，得到各评价指标数据，见表5.

表5 2011—2015年大连港油品码头低碳绿色发展评价指标标准化数据

2 基于DPSIR模型的大连港油品码头低碳绿色发展评价

选取100分作为评价的基准值，以评价值对基准值的偏离程度衡量主体的发展程度.评价值大于100分的程度越大，说明主体发展状况越好；评价值小于100分的程度越大，说明主体发展状况越差.

将表4和5中的评价指标体系的权重值与其相应的标准化数据相乘再求和，得到2011—2015年大连港油品码头低碳绿色发展的评价结果，见表6.

表6 2011—2015年大连港油品码头低碳绿色发展评价结果

由表6可以得出，在2013年以前(包括2013年)大连港油品码头低碳绿色发展处于相对停滞的状态，从2014年起其低碳绿色发展速度逐渐上升，发展水平也逐步提高.这主要是由于大连港集团将低碳绿色建设纳入到企业生产管理中，注重各港区的环境保护与发展，使评价指标体系各指标得分有了较大的提升空间；其次是由于东北地区近年来经济发展速度的减缓导致了其对原油需求量的大幅减少.受国际油价、国家政策、区位竞争的影响，大连港油品码头在今后的低碳绿色建设方面依然有许多不确定性.

从各指标的权重看，驱动力指标权重最大(0.327 3)，压力指标与响应指标权重相同(0.213 7)，这说明大连港油品码头低碳绿色发展主要是由其吞吐量的增加以及码头经营利润的提升推动的，而在驱动力指标中码头经营利润增长率和码头吞吐量增长率二者的权重最大，也从侧面反映出码头经营利润和吞吐量的增长是低碳绿色发展的主要目标.对低碳绿色发展的压力而言，单位吞吐量的废水产生量和综合能耗是需要重点关注的，这进一步说明油品码头的水污染问题是阻碍油品码头进行低碳绿色建设的重要因素.油品码头通过采取一定的措施来加强自身环保建设，对其低碳绿色发展作出响应，而在响应举措中最为关键的是码头应急保障能力建设，这是因为对油品码头而言，一旦发生事故，后果是不可估量的，所以必须防患于未然.在状态指标和影响指标方面，环境空气质量优良率、码头储存事故发生频率及影响、船舶溢泄事故发生概率及影响均是码头低碳绿色建设成果的重要反映，能直接表现出低碳绿色建设能力的优劣与建设程度.

3 油品码头低碳绿色发展对策与建议

驱动力方面.码头腹地GDP增长率和码头腹地原油需求量增长率两项指标的权重相对较小，指标值在近两年基本都在100分以下，这是因为作为大连港油品码头重要腹地的东北地区近年来经济发展速度减缓，对码头发展造成了严重的束缚.因此，对国内油品码头而言，需要积极吸引货源，确保腹地的经济需求量.可以采用板块组合方式实现资源配置的优化，扩大油品的供给，也可以提高空间利用率，解决油品储存空间较少的问题.

压力方面.尽管单位吞吐量综合能耗指标的权重比较大，但其得分情况不容乐观，一直在100分上下徘徊，其他指标在得分上的波动也比较大.因此，各油品码头在发展过程中应该从油品本身具有较大的危险性这一特点出发，及时调整能源结构，淘汰落后产能，将与低碳绿色相关的先进技术，如压载水处理技术、油气回收技术等，应用到码头的日常作业中，同时与科研机构开展合作，积极研发、推广低碳绿色技术.

状态方面.尽管各项指标的得分在近两年有所提高，但总体看，各油品码头应该从自身的实际出发，对港区绿地进行全面的布局规划，同时借鉴国外的先进经验，在码头内建立景观公园、生态保护基地等来改善油品码头的生态绿色发展状态.

影响方面.尽管各项指标权重不大，但其反映的是油品码头的生产活动对整个环境的作用情况.针对油品码头货种的特殊性与危险性，油品码头管理者应该从实际出发，制定码头环保管理办法，有效降低油品在装卸运输过程中对环境产生的不利影响，同时针对单位吞吐量CO2排放量这一指标相对于其他指标增长较慢这种情况，油品码头应该在设计和运营阶段分别采取措施，如合理设计生产设备及输油管线布局，从减少能耗的角度减少CO2的排放，制定相关管理规定、引进先进的低碳绿色技术并成立CO2排放监管小组，从源头出发进行有效治理.结合近年来发生的油品码头危险事故，制定油品码头安全生产应急预案，针对油品装卸环节中易出现的溢泄风险，对重点水域和船舶进行监督，对装卸操作设施和消防设施进行定期维护，杜绝违规行为.

响应方面.响应指标权重在评价指标体系中约为0.213 7，说明对油品码头来说，应急响应体系的建立与完善与否是码头需要关注的重点内容.响应指标值有一个比较明显的由低到高的变化过程，说明大连港油品码头对低碳绿色发展有一个循序渐进、不断重视的过程.尽管大连港油品码头的低碳绿色发展相对于国内其他港口处于较为领先的位置，但需要补充和完善的方面依然有许多，如建立健全检测体系，完善检测手段，对码头的工作人员进行关于环保绿色发展的培训等.

4 结束语

本文首先基于国内外现有的研究结果，对影响油品码头低碳绿色发展的因素进行了总结和分析；然后选择DPSIR模型建立油品码头低碳绿色发展指标体系，并以大连港油品码头为研究对象进行评价和分析；最后结合评价结果，根据DPSIR模型从驱动力、压力、状态、影响和响应等5个方面为油品码头的低碳绿色发展提出发展对策与建议.

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(编辑 贾裙平)

Evaluation on low-carbon development of oil terminals based on DPSIR model

LIU Cuilian, WANG Xuan, JIANG Dazhi

(Transportation Management College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, Liaoning, China)

In order to evaluate low-carbon development of oil terminals objectively, DPSIR model and the analytic hierarchy process are used to construct the evaluation index system of low-carbon development of Dalian Port oil terminal. The effective evaluation is carried out on the low-carbon development of Dalian Port oil terminal by the system. Evaluation results show that the low-carbon development of Dalian Port oil terminal is relatively stagnant before 2013, and from the beginning of 2014, the development becomes rapider. According to the evaluation results, the problems existing in the low-carbon development of oil terminals are analyzed, and effective countermeasures are put forward based on actual situation, which can provide reference and guidance for the low-carbon development of main oil terminals of other ports.

DPSIR model; low-carbon development; oil terminal

10.13340/j.jsmu.2017.01.013

1672-9498(2017)01-0062-06

2016-12-03

2016-12-28

辽宁省社会科学规划基金(L14AGL003)

刘翠莲(1964—)，女，辽宁大连人，教授，研究方向为交通运输规划与管理，(E-mail)liu_cuilian@126.com

U691.1; F552; X321

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