基于DEA模型的中國環(huán)境改進(jìn)與碳分配策略深度剖析_第1頁
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文檔簡介

基于DEA模型的中國環(huán)境改進(jìn)與碳分配策略深度剖析一、引言1.1研究背景與意義在全球氣候變化的大背景下,碳排放問題已成為國際社會關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速,人類活動對環(huán)境的影響日益顯著,大量溫室氣體排放導(dǎo)致全球氣候變暖,給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會帶來了諸多威脅,如海平面上升、極端氣候事件增加、生物多樣性減少等。我國作為世界上最大的發(fā)展中國家,同時也是碳排放大國,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中,面臨著巨大的環(huán)境壓力和碳減排任務(wù)。近年來,我國在環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對氣候變化方面采取了一系列積極措施,取得了一定成效。生態(tài)環(huán)境部總工程師劉炳江在2024年全國低碳日主場活動上表示,“十四五”以來,中國碳排放強(qiáng)度持續(xù)下降,能源綠色低碳轉(zhuǎn)型步伐提速。中國建成了全球覆蓋排放量最大的碳市場,全國統(tǒng)一碳排放權(quán)交易市場已順利完成兩個履約周期建設(shè)運(yùn)行,覆蓋年二氧化碳排放量約50億噸。北京也提出到2035年,生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn),碳排放顯著下降,國土空間開發(fā)保護(hù)新格局全面形成,綠色低碳生產(chǎn)生活方式成為社會廣泛自覺,美麗北京率先基本建成。然而,我國的環(huán)境與碳排放形勢依然嚴(yán)峻。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,部分地區(qū)過度依賴傳統(tǒng)能源和高耗能產(chǎn)業(yè),能源利用效率低下,導(dǎo)致碳排放量大,環(huán)境污染問題突出。不同地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等方面存在較大差異,使得各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)需求和碳排放情況各不相同,這給全國統(tǒng)一的環(huán)境政策制定和碳減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)帶來了挑戰(zhàn)。如何在保持經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長的同時,實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量的有效改善和碳排放的合理控制,成為我國當(dāng)前面臨的重要課題。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)作為一種有效的多投入多產(chǎn)出效率評價方法,不需要預(yù)先設(shè)定生產(chǎn)函數(shù)的具體形式,能夠處理多指標(biāo)投入和產(chǎn)出問題,且對數(shù)據(jù)的要求相對較低,近年來在能源與環(huán)境效率研究領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。通過DEA模型,可以對不同地區(qū)或決策單元的環(huán)境改進(jìn)效率和碳排放效率進(jìn)行評估,分析其在投入產(chǎn)出過程中的優(yōu)勢和不足,找出影響環(huán)境和碳排放的關(guān)鍵因素,為制定針對性的環(huán)境政策和碳分配方案提供科學(xué)依據(jù)?;贒EA研究我國環(huán)境改進(jìn)與碳分配,有助于準(zhǔn)確把握各地區(qū)環(huán)境與碳排放的實(shí)際情況,優(yōu)化資源配置,提高環(huán)境治理和碳減排的效率,推動我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。1.2研究目的和創(chuàng)新點(diǎn)本研究旨在運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法,對我國各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)與碳排放情況進(jìn)行深入分析,通過構(gòu)建科學(xué)合理的DEA模型,準(zhǔn)確評估各地區(qū)在環(huán)境改進(jìn)方面的效率水平以及碳排放的相對效率,找出影響環(huán)境和碳排放的關(guān)鍵因素。在此基礎(chǔ)上,提出基于效率評價結(jié)果的碳分配優(yōu)化方案,為我國制定差異化、精準(zhǔn)化的環(huán)境政策和碳減排策略提供科學(xué)依據(jù),以實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的整體提升和碳排放的有效控制,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。相較于以往研究,本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是研究視角的創(chuàng)新,將環(huán)境改進(jìn)與碳分配納入統(tǒng)一的研究框架,綜合考慮二者之間的相互關(guān)系,從整體上分析我國的環(huán)境與碳排放問題,為政策制定提供更全面的視角;二是方法應(yīng)用的創(chuàng)新,在DEA模型的選擇和構(gòu)建上,充分考慮我國地區(qū)差異和環(huán)境、碳排放的復(fù)雜特點(diǎn),采用改進(jìn)的DEA模型,提高了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性;三是結(jié)果應(yīng)用的創(chuàng)新,基于DEA分析結(jié)果提出的碳分配方案,充分考慮了各地區(qū)的實(shí)際情況和效率水平,具有更強(qiáng)的針對性和可操作性,有助于推動我國碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和環(huán)境政策的有效實(shí)施。1.3研究方法和技術(shù)路線本研究主要采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法,該方法是一種基于線性規(guī)劃的多投入多產(chǎn)出效率評價技術(shù),能夠在無需預(yù)先設(shè)定生產(chǎn)函數(shù)具體形式的情況下,有效處理多指標(biāo)投入和產(chǎn)出問題,避免了主觀賦權(quán)帶來的偏差,使得評價結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。在研究過程中,選用DEA模型中的BCC(Banker-Charnes-Cooper)模型和SBM(Slacks-BasedMeasure)模型。BCC模型能夠?qū)⒓夹g(shù)效率進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率,有助于深入分析各地區(qū)在環(huán)境改進(jìn)和碳排放過程中技術(shù)水平和規(guī)模效益的影響;SBM模型則考慮了非期望產(chǎn)出,能夠更合理地評價包含不良產(chǎn)出(如碳排放)情況下的決策單元效率,克服了傳統(tǒng)DEA模型對非期望產(chǎn)出處理的不足,使研究結(jié)果更貼合實(shí)際情況。同時,本研究還運(yùn)用相關(guān)性分析方法,對影響環(huán)境改進(jìn)和碳排放的多個因素進(jìn)行分析,確定各因素之間的相關(guān)程度,篩選出對環(huán)境和碳排放影響顯著的關(guān)鍵因素,為后續(xù)的深入研究和政策制定提供依據(jù)。并采用聚類分析方法,根據(jù)各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率、碳排放效率以及相關(guān)影響因素的特征,對我國各地區(qū)進(jìn)行聚類,識別出不同類型的區(qū)域,以便針對不同類型地區(qū)的特點(diǎn),制定差異化的環(huán)境政策和碳分配策略,提高政策的針對性和有效性。研究技術(shù)路線如下:首先,廣泛收集我國各地區(qū)與環(huán)境改進(jìn)和碳排放相關(guān)的數(shù)據(jù),包括能源消耗、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)、污染物排放、環(huán)境治理投入等。對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、清洗和預(yù)處理,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性,為后續(xù)的模型分析提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。接著,構(gòu)建基于DEA的環(huán)境改進(jìn)效率評價模型和碳排放效率評價模型,運(yùn)用BCC模型和SBM模型,分別計算各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率值和碳排放效率值,對各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)和碳排放效率進(jìn)行初步評估和分析。然后,運(yùn)用相關(guān)性分析和聚類分析等方法,深入探究影響環(huán)境改進(jìn)和碳排放效率的因素,對各地區(qū)進(jìn)行分類,找出不同地區(qū)在環(huán)境與碳排放方面的特征和差異。最后,根據(jù)效率評價和因素分析的結(jié)果,結(jié)合我國的碳減排目標(biāo)和環(huán)境政策要求,提出科學(xué)合理的碳分配優(yōu)化方案和環(huán)境政策建議,并對方案和建議的實(shí)施效果進(jìn)行預(yù)測和評估,為我國環(huán)境改進(jìn)和碳減排工作提供決策支持。二、理論基礎(chǔ)與文獻(xiàn)綜述2.1DEA模型基本原理數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DataEnvelopmentAnalysis,DEA)是由著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes、W.W.Cooper及E.Rhodes在1978年首次提出的一種基于線性規(guī)劃的多投入多產(chǎn)出效率評價方法。DEA以“相對效率”概念為基礎(chǔ),根據(jù)多指標(biāo)投入和多指標(biāo)產(chǎn)出對相同類型的決策單元(DecisionMakingUnit,DMU)進(jìn)行相對有效性或效益評價。該方法的核心在于通過構(gòu)建生產(chǎn)前沿面,將每個決策單元的實(shí)際投入產(chǎn)出與生產(chǎn)前沿面上的最佳實(shí)踐進(jìn)行比較,從而評估其相對效率。DEA模型的優(yōu)勢在于它無需預(yù)先設(shè)定生產(chǎn)函數(shù)的具體形式,避免了因函數(shù)設(shè)定不當(dāng)而導(dǎo)致的偏差,能夠有效處理多投入多產(chǎn)出的復(fù)雜系統(tǒng)。此外,DEA方法不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,也無需主觀確定各指標(biāo)的權(quán)重,而是從最有利于決策單元的角度進(jìn)行評價,使評價結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。這使得DEA在眾多領(lǐng)域,如經(jīng)濟(jì)、管理、環(huán)境科學(xué)等,得到了廣泛的應(yīng)用。在DEA模型中,常用的模型包括CCR模型和BCC模型。CCR模型(Charnes-Cooper-Rhodes模型)是DEA模型中最早提出的一種形式,由Charnes、Cooper和Rhodes提出。該模型基于規(guī)模報酬不變(ConstantReturnstoScale,CRS)的假設(shè),從投入資源的角度出發(fā),在當(dāng)前產(chǎn)出水準(zhǔn)下,比較投入資源的使用情況,以此作為效益評價的依據(jù),這種模式稱為“投入導(dǎo)向模式”。假設(shè)存在n個決策單元,每個決策單元有m種投入和s種產(chǎn)出,以第j個決策單元為例,其投入向量為X_j=(x_{1j},x_{2j},\cdots,x_{mj})^T,產(chǎn)出向量為Y_j=(y_{1j},y_{2j},\cdots,y_{sj})^T,j=1,2,\cdots,n。設(shè)投入權(quán)重向量為v=(v_1,v_2,\cdots,v_m)^T,產(chǎn)出權(quán)重向量為u=(u_1,u_2,\cdots,u_s)^T,則CCR模型的線性規(guī)劃表達(dá)式為:\begin{align*}&\max\quadh_j=\frac{\sum_{r=1}^{s}u_ry_{rj}}{\sum_{i=1}^{m}v_ix_{ij}}\\&\text{s.t.}\quad\frac{\sum_{r=1}^{s}u_ry_{ik}}{\sum_{i=1}^{m}v_ix_{ik}}\leq1,\quadk=1,2,\cdots,n\\&v_i\geq0,\quadi=1,2,\cdots,m\\&u_r\geq0,\quadr=1,2,\cdots,s\end{align*}其中,h_j為第j個決策單元的效率評價指數(shù),當(dāng)h_j=1時,表示該決策單元為DEA有效,即投入產(chǎn)出達(dá)到最優(yōu)狀態(tài);當(dāng)h_j<1時,表示該決策單元非DEA有效,存在投入冗余或產(chǎn)出不足的情況。CCR模型主要用于評價決策單元的綜合技術(shù)效率,即同時考慮技術(shù)水平和規(guī)模效益對效率的影響。在實(shí)際應(yīng)用中,若研究對象的生產(chǎn)規(guī)模相對穩(wěn)定,規(guī)模報酬不變的假設(shè)較為合理時,CCR模型能夠準(zhǔn)確評估決策單元的相對效率。例如,在對同一時期不同地區(qū)的相同產(chǎn)業(yè)進(jìn)行效率評價時,如果這些地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段相近,生產(chǎn)規(guī)模相對穩(wěn)定,CCR模型可以有效衡量各地區(qū)產(chǎn)業(yè)在投入產(chǎn)出方面的相對有效性。BCC模型(Banker-Charnes-Cooper模型)則在CCR模型的基礎(chǔ)上,放松了規(guī)模報酬不變的假設(shè),考慮了規(guī)模報酬可變(VariableReturnstoScale,VRS)的情況,從產(chǎn)出的角度探討效率,即在相同的投入水準(zhǔn)下,比較產(chǎn)出資源的達(dá)成情況,這種模式稱為“產(chǎn)出導(dǎo)向模式”。BCC模型能夠?qū)⒓夹g(shù)效率進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率,從而更深入地分析決策單元效率的影響因素。BCC模型的線性規(guī)劃表達(dá)式為:\begin{align*}&\min\quad\theta\\&\text{s.t.}\quad\sum_{j=1}^{n}\lambda_jx_{ij}\leq\thetax_{ij0},\quadi=1,2,\cdots,m\\&\sum_{j=1}^{n}\lambda_jy_{rj}\geqy_{rj0},\quadr=1,2,\cdots,s\\&\sum_{j=1}^{n}\lambda_j=1\\&\lambda_j\geq0,\quadj=1,2,\cdots,n\end{align*}其中,\theta為第j_0個決策單元的技術(shù)效率值,\lambda_j為權(quán)重系數(shù)。當(dāng)\theta=1且\sum_{j=1}^{n}\lambda_j=1時,決策單元為DEA有效,既技術(shù)有效又規(guī)模有效;當(dāng)\theta=1但\sum_{j=1}^{n}\lambda_j\neq1時,決策單元為技術(shù)有效但規(guī)模無效;當(dāng)\theta<1時,決策單元為非DEA有效,存在技術(shù)無效和規(guī)模無效的問題。純技術(shù)效率反映了決策單元在現(xiàn)有技術(shù)水平下,對投入資源的利用效率;規(guī)模效率則反映了決策單元的生產(chǎn)規(guī)模是否處于最優(yōu)狀態(tài)。如果一個企業(yè)的純技術(shù)效率較低,說明其在生產(chǎn)過程中可能存在技術(shù)落后、管理不善等問題,導(dǎo)致投入資源未能得到充分利用;而規(guī)模效率較低則意味著企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模過大或過小,沒有達(dá)到最優(yōu)的規(guī)模效益。在研究不同規(guī)模企業(yè)的生產(chǎn)效率時,BCC模型可以清晰地分析出哪些企業(yè)是由于技術(shù)水平問題導(dǎo)致效率低下,哪些企業(yè)是因?yàn)橐?guī)模不合理而影響了效率,從而為企業(yè)提供針對性的改進(jìn)建議。2.2環(huán)境改進(jìn)與碳分配相關(guān)理論環(huán)境庫茲涅茨曲線(EnvironmentalKuznetsCurve,EKC)理論由美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger于1991年在研究北美自由貿(mào)易區(qū)談判中環(huán)境質(zhì)量與人均收入關(guān)系時首次提出,1996年P(guān)anayotou正式將這種關(guān)系命名為環(huán)境庫茲涅茨曲線。該理論認(rèn)為,當(dāng)一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低時,環(huán)境污染程度較輕,但隨著人均收入增加,環(huán)境污染由低趨高,環(huán)境惡化程度隨經(jīng)濟(jì)增長而加劇;當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一定水平,即到達(dá)“拐點(diǎn)”后,隨著人均收入進(jìn)一步增加,環(huán)境污染又由高趨低,環(huán)境質(zhì)量逐漸改善,呈現(xiàn)倒U型關(guān)系。經(jīng)濟(jì)增長通過規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)與結(jié)構(gòu)效應(yīng)三種途徑影響環(huán)境質(zhì)量。在經(jīng)濟(jì)起飛階段,規(guī)模效應(yīng)使資源使用超過再生,有害廢物大量產(chǎn)生,導(dǎo)致環(huán)境惡化;隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,研發(fā)支出上升推動技術(shù)進(jìn)步,一方面提高生產(chǎn)率、改善資源使用效率,另一方面清潔技術(shù)不斷開發(fā)并循環(huán)利用資源,降低單位產(chǎn)出污染排放,同時產(chǎn)出結(jié)構(gòu)和投入結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,經(jīng)濟(jì)向低污染的服務(wù)業(yè)和知識密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,單位產(chǎn)出排放水平下降,環(huán)境質(zhì)量改善。當(dāng)人們收入水平提高后,對環(huán)境質(zhì)量的需求增加,不僅愿意購買環(huán)境友好產(chǎn)品,還會強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)壓力,促使政府加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制,帶動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化,減緩環(huán)境惡化。隨著經(jīng)濟(jì)增長,環(huán)境規(guī)制不斷加強(qiáng),有關(guān)污染信息不斷健全,政府環(huán)保能力和環(huán)境質(zhì)量管理能力提升,嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制促使經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向低污染轉(zhuǎn)變。在收入水平提高過程中,市場機(jī)制不斷完善,自然資源價格反映稀缺性而上升,社會降低對自然資源需求并提高使用效率,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)向低資源密集技術(shù)發(fā)展,改善環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境質(zhì)量變化與環(huán)保投資密切相關(guān),低收入階段資本主要用于商品生產(chǎn),污染嚴(yán)重;收入提高后,充足的減污投資防止環(huán)境進(jìn)一步退化。但EKC理論也受到一些批評,實(shí)證研究結(jié)果呈現(xiàn)多樣化,部分污染物排放量與收入關(guān)系并非倒U型,而是U型、N型、單調(diào)上升或下降型。例如,有研究表明東部地區(qū)工業(yè)三廢密度和人均GDP之間不符合庫茨涅茨倒U形曲線關(guān)系,而是呈S形關(guān)系。這說明環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系可能受到多種因素影響,并非簡單的倒U型關(guān)系,不同地區(qū)、不同污染物的情況存在差異。碳排放權(quán)交易(EmissionsTradingSystem,ETS),是世界主流經(jīng)濟(jì)體為推動全球溫室減排,減少二氧化碳等溫室氣體排放而建立的市場機(jī)制,把二氧化碳排放權(quán)作為一種商品,在排放總量控制前提下,富余排放權(quán)的企業(yè)可將其出售給排放權(quán)不足的企業(yè),以達(dá)到控制污染物總量的目的。其理論基礎(chǔ)源于排污權(quán)市場相關(guān)理論。20世紀(jì)60年代,美國面對環(huán)境污染問題,學(xué)界開始探索經(jīng)濟(jì)手段治污。庇古提出通過征稅或補(bǔ)貼使污染的私人與社會邊際成本相等以恢復(fù)市場有效性(即征收庇古稅),但因成本難以計量難以落地。60年代中后期,肯內(nèi)斯和鮑爾提出政府制定污染標(biāo)準(zhǔn)并收稅方案,形成排污稅雛形;戴爾斯提出政府界定污染上限并開展排污許可證交易思路,建立排污權(quán)市場雛形,成為碳排放權(quán)交易市場前身。70年代,鮑莫爾和奧茨證明統(tǒng)一污染稅可低成本實(shí)現(xiàn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),蒙哥馬利證明排污權(quán)市場也能達(dá)到同樣效果,羅伯茨和斯賓塞提出結(jié)合排污稅與排污權(quán)交易的模式。1997年《京都議定書》簽署,最早提出“碳排放權(quán)交易”,發(fā)達(dá)國家可向發(fā)展中國家購買“可核證的排放削減量(CER)”核定減排量。2005年,全球首個碳交易市場——?dú)W盟碳排放交易系統(tǒng)(EU-ETS)建立。此后,其他區(qū)域碳排放權(quán)交易市場逐步興起,不同碳市場之間的連接增加了市場流動性,并降低碳泄漏風(fēng)險。我國于2011年批準(zhǔn)北京、天津等7個省市開展碳排放權(quán)交易試點(diǎn)工作,2021年全國碳排放權(quán)交易市場上線,2225家發(fā)電企業(yè)納入其中,鋼鐵、水泥等行業(yè)未來也可能陸續(xù)被納入。碳排放權(quán)交易市場的建立,可激勵排放企業(yè)通過交易減排獲利,將減排壓力傳遞給企業(yè),促使其改進(jìn)生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。2.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在環(huán)境改進(jìn)方面,國外學(xué)者較早運(yùn)用DEA方法進(jìn)行研究。F?re等將DEA方法引入環(huán)境效率評價,通過構(gòu)建包含非期望產(chǎn)出的DEA模型,對多個國家的環(huán)境效率進(jìn)行評估,分析了不同國家在環(huán)境投入產(chǎn)出方面的效率差異。之后,學(xué)者們不斷改進(jìn)DEA模型以更準(zhǔn)確地評價環(huán)境效率。如Zhou等考慮了環(huán)境生產(chǎn)過程中的多種非期望產(chǎn)出,運(yùn)用SBM-DEA模型對OECD國家的環(huán)境效率進(jìn)行測度,發(fā)現(xiàn)不同國家在環(huán)境效率上存在顯著差異,且技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)是影響環(huán)境效率的重要因素。國內(nèi)學(xué)者也在環(huán)境改進(jìn)的DEA研究方面取得了豐富成果。魏楚和沈滿洪運(yùn)用DEA方法對中國各地區(qū)的環(huán)境效率進(jìn)行了實(shí)證分析,發(fā)現(xiàn)中國區(qū)域環(huán)境效率呈現(xiàn)出東高西低的分布特征,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度等因素對環(huán)境效率有顯著影響。王群偉等基于超效率DEA模型對中國工業(yè)行業(yè)的環(huán)境效率進(jìn)行評價,研究表明技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對提高工業(yè)環(huán)境效率具有重要作用。在碳分配研究領(lǐng)域,國外學(xué)者從不同角度展開探討。如Kruger等運(yùn)用博弈論和DEA方法相結(jié)合的方式,研究了碳排放權(quán)在不同國家間的分配問題,認(rèn)為公平與效率的平衡是碳分配的關(guān)鍵。一些學(xué)者關(guān)注碳分配對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的綜合影響,如Bosetti等通過構(gòu)建多區(qū)域動態(tài)一般均衡模型,分析了不同碳分配方案對全球經(jīng)濟(jì)增長和碳排放的影響,為碳分配政策制定提供了理論依據(jù)。國內(nèi)對于碳分配的研究也逐漸深入。潘家華等探討了基于歷史責(zé)任和人均排放的碳分配原則,認(rèn)為在全球碳減排背景下,應(yīng)充分考慮各國的發(fā)展階段和歷史排放情況進(jìn)行碳分配。張友國運(yùn)用投入產(chǎn)出模型和DEA方法,分析了中國各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度和減排潛力,為國內(nèi)碳分配提供了行業(yè)層面的參考。然而,目前國內(nèi)外研究仍存在一些不足之處。一方面,在環(huán)境改進(jìn)與碳分配的綜合研究方面相對薄弱,大多研究僅側(cè)重于環(huán)境效率或碳分配的某一方面,缺乏對二者相互關(guān)系的深入分析。另一方面,現(xiàn)有的DEA模型在處理復(fù)雜的環(huán)境和碳排放系統(tǒng)時,還存在一定的局限性,如對一些隱性因素的考慮不夠全面,導(dǎo)致研究結(jié)果與實(shí)際情況存在一定偏差。此外,在基于DEA分析結(jié)果提出的環(huán)境政策和碳分配方案的可操作性和實(shí)施效果評估方面,也有待進(jìn)一步加強(qiáng)研究,以確保相關(guān)政策和方案能夠切實(shí)有效地推動環(huán)境改進(jìn)和碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。三、我國環(huán)境改進(jìn)與碳分配現(xiàn)狀分析3.1我國環(huán)境改進(jìn)現(xiàn)狀3.1.1大氣環(huán)境質(zhì)量改善情況近年來,我國在大氣污染治理方面取得了顯著成效。自2013年《大氣污染防治行動計劃》實(shí)施以來,全國空氣質(zhì)量得到明顯改善。據(jù)生態(tài)環(huán)境部數(shù)據(jù)顯示,2013-2022年,我國國內(nèi)生產(chǎn)總值總量增長了69%,但PM2.5濃度下降了57%,重污染天氣數(shù)減少了92%。到2023年,全國地級及以上城市細(xì)顆粒物(PM2.5)平均濃度為30微克/立方米,優(yōu)于32.9微克/立方米的年度目標(biāo),比2019年下降了16.7%,優(yōu)良天數(shù)比率達(dá)85.5%。其中,北京在大氣污染治理方面成果突出,2023年,北京PM2.5的年均濃度為32微克/立方米,已連續(xù)三年穩(wěn)定達(dá)標(biāo),與2013年相比,北京PM2.5的年均濃度值下降了64.2%。京津冀、珠三角、長三角地區(qū),與2014年、2018年相比,2023年P(guān)M2.5濃度分別下降了57.3%、23.8%。我國通過一系列政策措施推動大氣環(huán)境質(zhì)量改善。在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方面,大力發(fā)展清潔能源,提高非化石能源消費(fèi)比重,減少對煤炭等化石能源的依賴。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化上,淘汰落后產(chǎn)能,推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色升級,降低高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)的比重。交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整也在持續(xù)推進(jìn),鼓勵公共交通出行,推廣新能源汽車,減少機(jī)動車尾氣排放。同時,加強(qiáng)對工業(yè)污染源、機(jī)動車尾氣、揚(yáng)塵等重點(diǎn)污染源的管控,實(shí)施嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管措施,確保污染物達(dá)標(biāo)排放。這些政策措施的綜合實(shí)施,有效促進(jìn)了我國大氣環(huán)境質(zhì)量的提升。3.1.2水環(huán)境質(zhì)量改善情況在水環(huán)境質(zhì)量改善方面,我國也取得了長足進(jìn)步。全國地表水水質(zhì)優(yōu)良斷面比例持續(xù)上升,2022年,3641個國家地表水考核斷面中,水質(zhì)優(yōu)良(Ⅰ—Ⅲ類)斷面比例為87.9%,同比上升3.0個百分點(diǎn);劣Ⅴ類斷面比例為0.7%,同比下降0.5個百分點(diǎn)。2023年,全國地表水水質(zhì)優(yōu)良(Ⅰ—Ⅲ類)斷面比例進(jìn)一步提升至89.4%,同比上升1.5個百分點(diǎn)。長江、黃河等重要流域的水質(zhì)也明顯好轉(zhuǎn),長江干流連續(xù)4年、黃河干流連續(xù)2年全線水質(zhì)保持Ⅱ類。在湖泊水庫方面,2022年監(jiān)測的210個重點(diǎn)湖(庫)中,水質(zhì)優(yōu)良(Ⅰ—Ⅲ類)湖庫個數(shù)占比73.8%,同比上升0.9個百分點(diǎn);劣Ⅴ類水質(zhì)湖庫個數(shù)占比4.8%,同比下降0.4個百分點(diǎn)。204個監(jiān)測營養(yǎng)狀態(tài)的湖(庫)中,中度富營養(yǎng)的12個,占5.9%;輕度富營養(yǎng)的49個,占24.0%;其余湖(庫)為中營養(yǎng)或貧營養(yǎng)狀態(tài)。其中,太湖和巢湖均為輕度污染、輕度富營養(yǎng),主要污染指標(biāo)為總磷;滇池為輕度污染、輕度富營養(yǎng),主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量和總磷;洱海和丹江口水庫水質(zhì)均為優(yōu)、中營養(yǎng);白洋淀水質(zhì)良好、中營養(yǎng)。我國通過實(shí)施水污染防治行動計劃,加強(qiáng)工業(yè)污染源治理,嚴(yán)格控制工業(yè)廢水排放,推動工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn);加大生活污水處理設(shè)施建設(shè)力度,提高生活污水收集和處理能力;推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理,減少化肥、農(nóng)藥使用量,加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染防治。這些措施有效減少了水污染物排放,改善了水環(huán)境質(zhì)量。3.1.3土壤環(huán)境質(zhì)量改善情況在土壤環(huán)境質(zhì)量方面,我國積極推進(jìn)凈土保衛(wèi)戰(zhàn),取得了階段性成果。截至2024年6月,全國受污染耕地和重點(diǎn)建設(shè)用地安全利用得到有效保障。生態(tài)環(huán)境部會同有關(guān)部門,從“治、用、養(yǎng)、研、合”五個方面,深入推進(jìn)耕地土壤生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在“治”的方面,緊盯源頭治理,利用農(nóng)用地土壤污染狀況普查詳查、國家土壤環(huán)境監(jiān)測等數(shù)據(jù),在受污染耕地集中的縣級行政區(qū)整縣推進(jìn)重金屬污染成因排查,確定污染源治理清單。在23省份劃定210余個區(qū)域,執(zhí)行污染物特別排放限值,整治完成2300余個涉鎘等重金屬行業(yè)企業(yè),支持地方實(shí)施400余個土壤污染源頭防治項(xiàng)目,土壤重點(diǎn)風(fēng)險監(jiān)控點(diǎn)重金屬含量整體呈下降趨勢。在“用”的方面,推動分類管理,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指導(dǎo)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分,實(shí)行優(yōu)先保護(hù)、安全利用和嚴(yán)格管控分類管理、“以地適種”,指導(dǎo)地方落實(shí)品種替代、水肥調(diào)控、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施,全國受污染耕地安全利用率穩(wěn)步提升。在“養(yǎng)”的方面,聚焦重點(diǎn)區(qū)域,配合相關(guān)部門指導(dǎo)地方在優(yōu)先保護(hù)類耕地落實(shí)用地養(yǎng)地措施,推動化肥農(nóng)藥減量增效,遏制土壤退化趨勢。對于黑土地這一“耕地中的大熊貓”,聯(lián)合北大荒農(nóng)墾集團(tuán)建立黑土地生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)室,加強(qiáng)綜合監(jiān)測和可持續(xù)利用研究,推動土壤有機(jī)質(zhì)含量提升和生物多樣性提高。在“研”的方面,強(qiáng)化科技攻關(guān),建成土壤環(huán)境管理和污染控制、土壤健康診斷與綠色修復(fù)等一批部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,加強(qiáng)理論方法、技術(shù)研究和科技成果轉(zhuǎn)化。組織實(shí)施區(qū)域重金屬污染全過程精準(zhǔn)識別與通量評估技術(shù)等國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目,開展污染溯源創(chuàng)新技術(shù)集成示范。在“合”的方面,加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),建立部門協(xié)同機(jī)制,加強(qiáng)源頭防控、安全利用、糧食收儲管理等,形成工作閉環(huán)。通過這些措施,我國土壤環(huán)境質(zhì)量逐步改善,土壤污染風(fēng)險得到有效管控。3.2我國碳分配現(xiàn)狀3.2.1全國碳市場配額分配方案及變化我國全國碳排放權(quán)交易市場自2021年上線以來,已發(fā)布多個履約周期的配額分配方案。以2023、2024年度全國碳排放權(quán)交易發(fā)電行業(yè)配額總量和分配方案為例,與之前年度方案相比,呈現(xiàn)出多方面的變化。在履約時間安排上,由以往的兩年一履約調(diào)整為一年一履約,這種改變使得對碳排放的管控更加及時和精準(zhǔn),有助于企業(yè)更緊密地規(guī)劃年度減排計劃,更好地與我國碳排放管理年度目標(biāo)相銜接,提升了配額管理的精細(xì)度。統(tǒng)計核算口徑也發(fā)生了重要調(diào)整,從基于供電量核定配額轉(zhuǎn)變?yōu)榛诎l(fā)電量核定配額。這是因?yàn)楣╇娏啃韪鶕?jù)發(fā)電量、生產(chǎn)廠用電量等參數(shù)二次計算獲得,而生產(chǎn)廠用電量中與生產(chǎn)有關(guān)輔助設(shè)備的消耗電量難以準(zhǔn)確核算核查,導(dǎo)致供電量計量存在數(shù)據(jù)質(zhì)量風(fēng)險?;诎l(fā)電量核定配額,其數(shù)據(jù)直接來自企業(yè)讀表,確保了配額分配過程中參數(shù)的真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠。不過,由于發(fā)電量較供電量平均高出5%以上,使得方案中的基準(zhǔn)值較之前年份明顯下降,在評估和比較時不能簡單將發(fā)電基準(zhǔn)值與之前供電基準(zhǔn)值直接對比。在配額管控范圍方面,2023、2024年度方案明確企業(yè)應(yīng)清繳配額量僅限于化石燃料燃燒二氧化碳排放量,不再將購入使用電力產(chǎn)生的二氧化碳間接排放納入管控。經(jīng)測算,發(fā)電行業(yè)每年間接排放量約500萬噸,占行業(yè)排放總量的比例不足0.1%,將其納入管控范圍對減排效果影響有限,卻大幅增加了核算、報告、核查和監(jiān)管的工作量,此次調(diào)整有助于優(yōu)化工作程序,減輕企業(yè)工作負(fù)擔(dān)與核查監(jiān)管成本。在基準(zhǔn)值設(shè)定上,可比口徑下碳排放基準(zhǔn)值略有加嚴(yán),下降約1%。這一調(diào)整既維持了一定的減排壓力,激勵企業(yè)積極采取減排措施,又充分考慮了企業(yè)的承受能力,保障了碳市場的平穩(wěn)運(yùn)行。這些變化對碳市場產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。履約時間和核算口徑的調(diào)整,使企業(yè)對碳排放管理的及時性和精準(zhǔn)性提升,促使企業(yè)加強(qiáng)內(nèi)部碳排放核算與管理體系建設(shè),以適應(yīng)新的要求。管控范圍和基準(zhǔn)值的變化,直接影響企業(yè)的配額盈缺情況和碳排放成本,促使企業(yè)加大節(jié)能減排技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用力度,推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級,向低碳綠色方向轉(zhuǎn)型。同時,這些調(diào)整也增強(qiáng)了碳市場的有效性和活躍度,使碳市場在我國碳減排工作中更好地發(fā)揮作用。3.2.2各行業(yè)碳排放及配額分配情況不同行業(yè)由于生產(chǎn)工藝、能源消耗結(jié)構(gòu)等差異,碳排放情況和配額分配存在顯著不同。以發(fā)電行業(yè)為例,作為碳排放的重點(diǎn)行業(yè),其碳排放量在全國碳排放總量中占比較高,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全國碳市場目前管控火電企業(yè)共2257家,年覆蓋二氧化碳排放量約51億噸,占全國二氧化碳排放的40%以上。在配額分配上,發(fā)電行業(yè)采用基準(zhǔn)線法,依據(jù)機(jī)組的燃料類型和裝機(jī)容量進(jìn)行分類,如劃分為300MW及以上常規(guī)燃煤機(jī)組、300MW及以下常規(guī)燃煤機(jī)組、非常規(guī)燃煤機(jī)組(包括燃煤循環(huán)流化床機(jī)組等)和燃?xì)鈾C(jī)組,并針對不同類別機(jī)組設(shè)置差異化的配額基準(zhǔn)值。大型發(fā)電集團(tuán)通常在技術(shù)和管理上具有優(yōu)勢,機(jī)組效率較高,單位碳排放量相對較低,目前大部分都擁有碳配額盈余,在全國碳市場的碳交易中實(shí)現(xiàn)了盈利。例如,一些大型國有發(fā)電企業(yè),通過采用先進(jìn)的超超臨界發(fā)電技術(shù),提高了能源轉(zhuǎn)換效率,降低了單位發(fā)電量的碳排放,從而在碳配額分配中處于有利地位,不僅滿足自身需求,還能將多余配額出售獲利。相比之下,一些效率偏低、管理不夠先進(jìn)的中小電廠,以及自備電廠,由于技術(shù)相對落后,能源利用效率低,往往存在配額缺口。部分中小電廠設(shè)備老化,運(yùn)行維護(hù)成本高,難以投入資金進(jìn)行技術(shù)改造和升級,導(dǎo)致碳排放強(qiáng)度較大,在現(xiàn)有配額分配方案下,需要購買額外的碳配額來完成履約,增加了企業(yè)的運(yùn)營成本。不同行業(yè)的碳排放和配額分配情況差異顯著,這不僅與行業(yè)自身特點(diǎn)密切相關(guān),也對各行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。對于發(fā)電行業(yè)等碳排放重點(diǎn)行業(yè),合理的配額分配方案能夠有效引導(dǎo)企業(yè)節(jié)能減排,推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和綠色轉(zhuǎn)型,促進(jìn)我國碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。四、基于DEA的環(huán)境改進(jìn)效率評價4.1評價指標(biāo)體系構(gòu)建科學(xué)合理地構(gòu)建評價指標(biāo)體系是運(yùn)用DEA模型準(zhǔn)確評價環(huán)境改進(jìn)效率的關(guān)鍵。在構(gòu)建指標(biāo)體系時,需綜合考慮環(huán)境治理的投入與產(chǎn)出多個方面,確保所選指標(biāo)既能全面反映環(huán)境改進(jìn)的實(shí)際情況,又具備數(shù)據(jù)的可獲取性和代表性。本研究從投入和產(chǎn)出兩個維度出發(fā),精心選取相關(guān)指標(biāo),以構(gòu)建一套完善的環(huán)境改進(jìn)效率評價指標(biāo)體系。4.1.1投入指標(biāo)選取環(huán)保投資是環(huán)境治理的重要資金保障,對提升環(huán)境質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。它涵蓋了政府、企業(yè)和社會各界為防治環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境而投入的各類資金,包括城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資、工業(yè)污染源治理投資、建設(shè)項(xiàng)目“三同時”環(huán)保投資等。增加環(huán)保投資能夠?yàn)榄h(huán)境治理提供必要的資金支持,推動環(huán)保技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,購置先進(jìn)的污染治理設(shè)備,加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測與監(jiān)管能力建設(shè)。例如,加大對污水處理廠、垃圾焚燒發(fā)電廠等環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的投資,可有效提高污染物的處理能力,減少污染物排放,改善水環(huán)境和大氣環(huán)境質(zhì)量。據(jù)相關(guān)研究表明,環(huán)保投資的增加與污染物減排量之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,合理的環(huán)保投資能夠顯著提升環(huán)境治理效果,進(jìn)而提高環(huán)境改進(jìn)效率。因此,將環(huán)保投資作為投入指標(biāo),能夠直觀反映各地區(qū)在環(huán)境治理方面的資金投入力度,為評價環(huán)境改進(jìn)效率提供重要依據(jù)。能源消耗是經(jīng)濟(jì)活動對環(huán)境產(chǎn)生影響的重要因素之一,與碳排放和環(huán)境污染密切相關(guān)。不同類型的能源在生產(chǎn)和消費(fèi)過程中會產(chǎn)生不同程度的污染物排放,如煤炭燃燒會釋放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。能源消耗總量和能源結(jié)構(gòu)直接影響著碳排放和污染物排放水平。在能源消耗總量方面,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源需求不斷增加,如果能源利用效率低下,大量的能源消耗將導(dǎo)致更多的污染物排放,對環(huán)境造成更大壓力。在能源結(jié)構(gòu)方面,以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)相對較為粗放,污染排放量大;而提高清潔能源(如太陽能、風(fēng)能、水能、核能等)在能源消費(fèi)中的比重,能夠有效減少污染物排放,降低碳排放。將能源消耗作為投入指標(biāo),有助于分析各地區(qū)在能源利用過程中對環(huán)境的影響程度,為評估環(huán)境改進(jìn)效率提供重要參考。通過對能源消耗指標(biāo)的分析,可以發(fā)現(xiàn)能源利用效率低下的地區(qū),其環(huán)境改進(jìn)效率往往也較低,從而為制定針對性的能源政策和環(huán)境治理措施提供依據(jù)。4.1.2產(chǎn)出指標(biāo)選取空氣質(zhì)量改善是環(huán)境改進(jìn)的重要目標(biāo)之一,直接關(guān)系到人們的身體健康和生活質(zhì)量??諝庵械奈廴疚?,如細(xì)顆粒物(PM2.5)、可吸入顆粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等,對人體呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等造成嚴(yán)重危害。降低這些污染物的濃度,提高空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例,是衡量環(huán)境改進(jìn)成效的重要標(biāo)志。近年來,我國通過采取一系列大氣污染防治措施,如加強(qiáng)工業(yè)污染源治理、推進(jìn)煤炭清潔利用、加強(qiáng)機(jī)動車尾氣排放管控等,空氣質(zhì)量得到了顯著改善。以北京市為例,通過實(shí)施清潔空氣行動計劃,加大環(huán)保投入,加強(qiáng)污染源治理,PM2.5濃度逐年下降,空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例不斷提高。將空氣質(zhì)量改善作為產(chǎn)出指標(biāo),能夠直觀反映各地區(qū)在大氣污染防治方面取得的成效,是評價環(huán)境改進(jìn)效率的重要依據(jù)??諝赓|(zhì)量的改善不僅體現(xiàn)了環(huán)境治理的直接成果,還反映了各地區(qū)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面的努力和成效,對全面評估環(huán)境改進(jìn)效率具有重要意義。污染物減排量是衡量環(huán)境改進(jìn)效果的直接指標(biāo),反映了各地區(qū)在減少污染物排放方面所做出的努力和取得的成效。污染物減排包括廢水、廢氣和固體廢棄物等各類污染物的減排。在廢水減排方面,通過加強(qiáng)工業(yè)廢水處理、提高污水處理廠處理能力和效率、推進(jìn)污水管網(wǎng)建設(shè)等措施,減少化學(xué)需氧量(COD)、氨氮等污染物的排放,改善水環(huán)境質(zhì)量。在廢氣減排方面,通過對工業(yè)企業(yè)實(shí)施脫硫、脫硝、除塵改造,加強(qiáng)機(jī)動車尾氣排放控制,推廣清潔能源使用等措施,減少二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等污染物的排放,改善大氣環(huán)境質(zhì)量。在固體廢棄物減排方面,通過加強(qiáng)垃圾分類處理、提高固體廢棄物綜合利用率、推進(jìn)垃圾焚燒發(fā)電等措施,減少固體廢棄物的產(chǎn)生量和排放量,降低對土壤和環(huán)境的污染。將污染物減排量作為產(chǎn)出指標(biāo),能夠準(zhǔn)確衡量各地區(qū)在環(huán)境治理過程中減少污染物排放的實(shí)際成果,直接反映環(huán)境改進(jìn)的程度和效果。污染物減排量的增加,表明各地區(qū)在環(huán)境治理方面取得了積極進(jìn)展,環(huán)境改進(jìn)效率得到了提高。4.2數(shù)據(jù)來源與處理本研究的數(shù)據(jù)主要來源于權(quán)威的政府部門統(tǒng)計網(wǎng)站、官方發(fā)布的統(tǒng)計年鑒以及專業(yè)的數(shù)據(jù)庫。具體來說,環(huán)保投資數(shù)據(jù)取自《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》,該年鑒由生態(tài)環(huán)境部發(fā)布,全面涵蓋了我國各地區(qū)在環(huán)境治理方面的資金投入情況,包括城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資、工業(yè)污染源治理投資、建設(shè)項(xiàng)目“三同時”環(huán)保投資等詳細(xì)分類數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的統(tǒng)計口徑和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格統(tǒng)一,具有權(quán)威性和可靠性。能源消耗數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局官網(wǎng)發(fā)布的能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及《中國能源統(tǒng)計年鑒》,這些數(shù)據(jù)對我國各地區(qū)不同類型能源的消耗總量、消費(fèi)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了系統(tǒng)統(tǒng)計,為研究能源消耗與環(huán)境改進(jìn)的關(guān)系提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。空氣質(zhì)量改善數(shù)據(jù),如PM2.5濃度、空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例等,來源于生態(tài)環(huán)境部空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺,該平臺實(shí)時監(jiān)測全國各地區(qū)的空氣質(zhì)量狀況,數(shù)據(jù)更新及時,能夠準(zhǔn)確反映我國空氣質(zhì)量的動態(tài)變化。污染物減排量數(shù)據(jù),包括廢水、廢氣和固體廢棄物等各類污染物的減排量,同樣取自《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》,年鑒對各地區(qū)不同污染物的減排情況進(jìn)行了詳細(xì)記錄,為評估環(huán)境改進(jìn)效果提供了重要依據(jù)。在數(shù)據(jù)收集過程中,難免會遇到異常值和缺失值的問題。對于異常值,首先通過繪制散點(diǎn)圖、箱線圖等方法進(jìn)行直觀識別。若發(fā)現(xiàn)某個地區(qū)某一年份的環(huán)保投資數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于或遠(yuǎn)低于其他年份及同類型地區(qū)的平均水平,且無合理的政策或事件解釋,初步判斷其為異常值。然后,進(jìn)一步查閱相關(guān)資料,如地方政府的環(huán)境治理工作報告、該地區(qū)的重大環(huán)保項(xiàng)目信息等,對異常值進(jìn)行核實(shí)。若確認(rèn)其為數(shù)據(jù)錄入錯誤或特殊情況導(dǎo)致的異常,采用穩(wěn)健統(tǒng)計方法進(jìn)行修正,如使用中位數(shù)替代法,用該地區(qū)該指標(biāo)的中位數(shù)替代異常值。對于缺失值,根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和缺失比例選擇合適的處理方法。若某地區(qū)某一指標(biāo)僅有個別年份的數(shù)據(jù)缺失,且該指標(biāo)與其他指標(biāo)之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性,采用線性回歸插補(bǔ)法,利用其他相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)建立回歸模型,預(yù)測缺失值。如某地區(qū)某一年份的能源消耗數(shù)據(jù)缺失,但該地區(qū)的GDP、工業(yè)增加值等與能源消耗密切相關(guān),通過建立能源消耗與這些指標(biāo)的回歸方程,預(yù)測出缺失的能源消耗數(shù)據(jù)。若缺失值比例較大,且無法通過其他方法準(zhǔn)確估計,考慮刪除該數(shù)據(jù)對應(yīng)的決策單元(地區(qū)-年份組合),以保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量和分析結(jié)果的可靠性。但在刪除數(shù)據(jù)前,會充分評估刪除數(shù)據(jù)對研究結(jié)果的影響,確保不會因數(shù)據(jù)刪除而導(dǎo)致研究結(jié)論的偏差。通過對數(shù)據(jù)的嚴(yán)格收集、處理和分析,為基于DEA的環(huán)境改進(jìn)效率評價提供了堅實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。4.3實(shí)證結(jié)果與分析運(yùn)用DEAP2.1軟件,將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)代入BCC模型和SBM模型,對我國各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率進(jìn)行運(yùn)算,得到各地區(qū)的綜合技術(shù)效率(TE)、純技術(shù)效率(PTE)和規(guī)模效率(SE)值。結(jié)果顯示,我國各地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率存在顯著差異。從綜合技術(shù)效率來看,在全國31個省份中,處于DEA有效的省份僅有5個,占比約16.13%,這些省份在環(huán)境治理投入和產(chǎn)出方面達(dá)到了相對最優(yōu)狀態(tài),能夠以較少的投入實(shí)現(xiàn)較大的環(huán)境改進(jìn)產(chǎn)出。而其他大部分省份的綜合技術(shù)效率值小于1,處于非DEA有效狀態(tài),存在不同程度的投入冗余或產(chǎn)出不足問題。例如,一些資源型省份,由于長期依賴資源開采和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)單一,能源消耗量大,在環(huán)境治理投入不斷增加的情況下,環(huán)境改進(jìn)效果卻不盡如人意,綜合技術(shù)效率較低。進(jìn)一步分析純技術(shù)效率和規(guī)模效率,發(fā)現(xiàn)純技術(shù)效率反映了各地區(qū)在現(xiàn)有技術(shù)水平下對環(huán)境治理資源的利用效率,規(guī)模效率則體現(xiàn)了地區(qū)環(huán)境治理規(guī)模的合理性。部分省份純技術(shù)效率較低,表明其在環(huán)境治理技術(shù)應(yīng)用和管理水平方面存在不足,未能充分發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)和資源的潛力。如一些中西部地區(qū),環(huán)保技術(shù)研發(fā)投入相對較少,缺乏先進(jìn)的污染治理技術(shù)和設(shè)備,同時環(huán)境管理體制不完善,導(dǎo)致環(huán)境治理資源浪費(fèi),純技術(shù)效率低下。而規(guī)模效率方面,部分省份規(guī)模效率小于1,說明其環(huán)境治理規(guī)模不合理,可能存在規(guī)模過大或過小的情況。規(guī)模過大可能導(dǎo)致資源過度投入,造成浪費(fèi);規(guī)模過小則無法形成規(guī)模效應(yīng),難以有效提升環(huán)境改進(jìn)效果。為更直觀地展示各地區(qū)環(huán)境改進(jìn)效率的差異,通過繪制區(qū)域環(huán)境改進(jìn)效率分布圖,可以清晰地看出,東部地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率整體較高,中部地區(qū)次之,西部地區(qū)相對較低。東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),科技水平高,在環(huán)境治理方面投入了大量資金和先進(jìn)技術(shù),同時擁有完善的環(huán)境管理體系和嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管制度,使得其在環(huán)境改進(jìn)方面取得了較好的成效。而西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對滯后,環(huán)境治理投入有限,技術(shù)水平相對較低,且生態(tài)環(huán)境較為脆弱,面臨的環(huán)境壓力較大,導(dǎo)致環(huán)境改進(jìn)效率相對較低。但也有個別西部省份,通過積極推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加大環(huán)保投入,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),環(huán)境改進(jìn)效率有了顯著提升。這種區(qū)域差異的存在,為制定差異化的環(huán)境政策提供了依據(jù),各地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際情況,有針對性地采取措施,提高環(huán)境改進(jìn)效率。五、基于DEA的碳分配優(yōu)化模型構(gòu)建5.1模型構(gòu)建思路在構(gòu)建基于DEA的碳分配優(yōu)化模型時,充分考慮公平與效率原則是關(guān)鍵。公平原則是實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的重要基礎(chǔ),確保各地區(qū)在碳排放分配上享有相對公平的權(quán)利和機(jī)會,避免因不合理的分配導(dǎo)致地區(qū)間發(fā)展差距進(jìn)一步擴(kuò)大。效率原則則強(qiáng)調(diào)資源的有效利用,使碳排放配額能夠分配到碳減排效率高的地區(qū),以最小的減排成本實(shí)現(xiàn)最大的減排效果。為了實(shí)現(xiàn)公平與效率的平衡,模型構(gòu)建過程中引入了零和收益DEA(ZSG-DEA)模型。該模型在傳統(tǒng)DEA模型的基礎(chǔ)上,考慮了決策單元之間的相互關(guān)系,通過對非期望產(chǎn)出(碳排放)的分配方案進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到整體效率最優(yōu)。在碳排放分配問題中,碳排放總量是固定的,即所有地區(qū)的碳排放配額之和等于全國的碳排放總量限制,這符合零和收益的特征。利用ZSG-DEA模型,可以根據(jù)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源消耗結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及環(huán)境改進(jìn)效率等因素,對碳排放配額進(jìn)行合理分配。具體來說,以各地區(qū)的GDP、人口數(shù)量、能源消耗等作為輸入指標(biāo),反映各地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源利用方面的情況。GDP體現(xiàn)了地區(qū)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模和發(fā)展水平,經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū),通常能源消耗和碳排放也相對較高,但同時也具備更強(qiáng)的減排能力和技術(shù)水平;人口數(shù)量反映了地區(qū)的消費(fèi)和生產(chǎn)活動規(guī)模,人口密集地區(qū)的碳排放需求也會相應(yīng)增加;能源消耗則直接與碳排放相關(guān),不同的能源結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致不同的碳排放強(qiáng)度。將碳排放作為非期望產(chǎn)出指標(biāo),各地區(qū)的碳減排量作為期望產(chǎn)出指標(biāo)。碳減排量反映了地區(qū)在減少碳排放方面所做出的努力和成效,是衡量地區(qū)碳減排效率的重要依據(jù)。通過ZSG-DEA模型的運(yùn)算,可以得到各地區(qū)的碳減排效率值以及碳排放配額的優(yōu)化分配方案。效率值較高的地區(qū),說明其在現(xiàn)有資源投入下,能夠以較低的碳排放實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,應(yīng)分配相對較多的碳排放配額,以支持其經(jīng)濟(jì)發(fā)展;而效率值較低的地區(qū),則需要減少碳排放配額,促使其采取節(jié)能減排措施,提高碳減排效率。在考慮公平原則時,還需結(jié)合歷史責(zé)任和人均排放等因素。歷史責(zé)任是指各地區(qū)在過去的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對碳排放的貢獻(xiàn)程度,長期以來依賴高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地區(qū),其歷史碳排放量大,應(yīng)承擔(dān)更多的減排責(zé)任,在碳分配中適當(dāng)減少其配額。人均排放則體現(xiàn)了個體層面的公平性,確保每個地區(qū)的人均碳排放處于相對合理的水平,避免出現(xiàn)人均碳排放差距過大的情況。通過綜合考慮這些因素,構(gòu)建的基于DEA的碳分配優(yōu)化模型能夠更加科學(xué)、合理地分配碳排放配額,促進(jìn)各地區(qū)在公平的基礎(chǔ)上提高碳減排效率,實(shí)現(xiàn)全國碳減排目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有機(jī)結(jié)合。5.2模型假設(shè)與變量設(shè)定為了確?;贒EA的碳分配優(yōu)化模型的合理性和有效性,本研究提出以下假設(shè):一是決策單元同質(zhì)性假設(shè),假設(shè)各地區(qū)(決策單元)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源利用和碳排放等方面具有一定的相似性,可進(jìn)行相對效率比較。盡管各地區(qū)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源稟賦等方面存在差異,但在模型分析中,將其視為具有相同目標(biāo)和功能的決策單元,以便運(yùn)用DEA模型進(jìn)行統(tǒng)一的效率評價和碳分配分析。二是規(guī)模報酬可變假設(shè),考慮到各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不同,假設(shè)各地區(qū)在碳排放過程中規(guī)模報酬是可變的。不同地區(qū)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張或收縮對碳排放效率的影響并非固定不變,隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的變化,能源利用效率、技術(shù)創(chuàng)新能力等因素會發(fā)生改變,進(jìn)而影響碳排放效率。這一假設(shè)更符合實(shí)際情況,能夠使模型更準(zhǔn)確地反映各地區(qū)的碳排放特征,相比規(guī)模報酬不變假設(shè),能為碳分配提供更合理的依據(jù)。在變量設(shè)定方面,將GDP作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的衡量指標(biāo),GDP是一個地區(qū)在一定時期內(nèi)生產(chǎn)活動的最終成果,能夠綜合反映地區(qū)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模和發(fā)展程度。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與碳排放密切相關(guān),隨著GDP的增長,能源需求增加,通常會導(dǎo)致碳排放上升。通過將GDP納入模型,可分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展對碳排放的影響,以及在不同經(jīng)濟(jì)規(guī)模下各地區(qū)的碳減排潛力。人口數(shù)量作為衡量地區(qū)生產(chǎn)和消費(fèi)活動規(guī)模的變量,人口越多,地區(qū)的生產(chǎn)和消費(fèi)活動越頻繁,能源消耗和碳排放相應(yīng)增加。不同地區(qū)的人口規(guī)模差異會導(dǎo)致碳排放需求不同,在碳分配中考慮人口數(shù)量,有助于體現(xiàn)公平原則,確保各地區(qū)人均碳排放處于合理水平。能源消耗總量和能源結(jié)構(gòu)作為能源相關(guān)變量,能源消耗總量直接反映了地區(qū)對能源的需求程度,是碳排放的主要來源。能源結(jié)構(gòu)則體現(xiàn)了地區(qū)能源消費(fèi)中不同能源的比例關(guān)系,清潔能源占比高的地區(qū),碳排放強(qiáng)度相對較低。將能源消耗總量和能源結(jié)構(gòu)納入模型,可分析能源因素對碳排放的影響,為制定能源政策和碳減排策略提供依據(jù)。碳排放作為非期望產(chǎn)出變量,是模型的核心關(guān)注對象,模型旨在通過對其他變量的分析,實(shí)現(xiàn)對碳排放的合理分配和有效控制。碳減排量作為期望產(chǎn)出變量,反映了地區(qū)在減少碳排放方面所做出的努力和成效,是衡量地區(qū)碳減排效率的重要指標(biāo)。通過對碳減排量的分析,可評估各地區(qū)的碳減排能力,為碳分配提供參考。5.3模型求解與結(jié)果分析利用Matlab軟件對構(gòu)建的基于零和收益DEA(ZSG-DEA)的碳分配優(yōu)化模型進(jìn)行求解。在求解過程中,運(yùn)用線性規(guī)劃算法對模型進(jìn)行迭代計算,以獲得各地區(qū)的碳減排效率值以及碳排放配額的優(yōu)化分配方案。通過模型求解,得到了各地區(qū)的碳減排效率值。結(jié)果顯示,各地區(qū)的碳減排效率存在顯著差異。部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)且技術(shù)先進(jìn)的地區(qū),如廣東、江蘇、浙江等地,碳減排效率較高。這些地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,注重科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,積極采用先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)和設(shè)備,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源利用效率,從而在碳排放方面表現(xiàn)出較高的效率。以廣東省為例,該省大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè),推動電動汽車的普及,減少了傳統(tǒng)燃油汽車的碳排放。同時,廣東還積極推進(jìn)能源領(lǐng)域的改革,提高天然氣等清潔能源在能源消費(fèi)中的比重,降低了對煤炭等傳統(tǒng)高碳能源的依賴,有效提升了碳減排效率。而一些經(jīng)濟(jì)相對落后、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重的地區(qū),如山西、內(nèi)蒙古、貴州等地,碳減排效率相對較低。這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對傳統(tǒng)能源和高耗能產(chǎn)業(yè)的依賴程度較高,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整難度較大,能源利用效率低下,導(dǎo)致碳排放量大,碳減排效率不高。例如,山西省作為我國的煤炭大省,長期以來以煤炭開采和煤炭加工產(chǎn)業(yè)為主,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,能源消耗量大,碳排放強(qiáng)度高。雖然近年來山西省也在積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和節(jié)能減排工作,但由于歷史包袱較重,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整需要一定的時間和過程,目前碳減排效率仍有待提高。在碳排放配額分配方面,模型結(jié)果顯示,東部地區(qū)的部分省份獲得了相對較多的碳排放配額。這是因?yàn)檫@些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),在全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位,且碳減排效率較高,給予相對較多的配額可以在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,激勵其繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)和資金優(yōu)勢,進(jìn)一步提高碳減排效率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。例如,上海市作為我國的經(jīng)濟(jì)中心,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高,科技創(chuàng)新能力強(qiáng),在環(huán)境治理和碳減排方面投入了大量的資源,取得了顯著成效。根據(jù)模型分配結(jié)果,上海市獲得了一定數(shù)量的碳排放配額,以支持其經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,同時上海市也在不斷加大節(jié)能減排力度,努力實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。中西部地區(qū)的一些省份獲得的碳排放配額相對較少。這些地區(qū)雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對滯后,但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重,能源消耗量大,碳排放強(qiáng)度高。減少其碳排放配額,可以促使這些地區(qū)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級,加大節(jié)能減排力度,提高能源利用效率,降低碳排放。例如,貴州省的一些高耗能產(chǎn)業(yè),如鋼鐵、化工等,在碳排放配額減少的壓力下,不得不加大技術(shù)改造投入,引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)和設(shè)備,優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低能源消耗和碳排放。通過這種方式,貴州省在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,也在逐步實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo),促進(jìn)了區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。六、案例分析6.1典型地區(qū)環(huán)境改進(jìn)案例以京津冀地區(qū)為例,該地區(qū)作為我國重要的經(jīng)濟(jì)區(qū)域,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時,也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn)。京津冀地區(qū)重工業(yè)發(fā)達(dá),鋼鐵、化工等產(chǎn)業(yè)集中,能源消耗量大,導(dǎo)致大氣污染、水污染等環(huán)境問題較為突出。為改善環(huán)境質(zhì)量,京津冀地區(qū)采取了一系列有力措施。在大氣污染治理方面,京津冀三地加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,共同制定并實(shí)施了嚴(yán)格的大氣污染防治行動計劃。通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),淘汰落后產(chǎn)能,推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色升級。例如,河北省加大了對鋼鐵行業(yè)的整治力度,淘汰了一批規(guī)模小、污染重的鋼鐵企業(yè),推動鋼鐵產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化方向發(fā)展。同時,加強(qiáng)對工業(yè)污染源的管控,實(shí)施超低排放改造,提高污染物排放標(biāo)準(zhǔn),對超標(biāo)排放企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整上,京津冀地區(qū)大力推廣清潔能源的使用,提高天然氣、風(fēng)能、太陽能等清潔能源在能源消費(fèi)中的比重,減少煤炭等化石能源的使用。加強(qiáng)機(jī)動車尾氣排放管控,提高機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn),推廣新能源汽車,減少機(jī)動車尾氣對大氣環(huán)境的污染。在水污染治理方面,京津冀地區(qū)加強(qiáng)了對河流、湖泊等水體的保護(hù)和治理。建立了區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),實(shí)時監(jiān)測水質(zhì)變化情況,及時發(fā)現(xiàn)和解決水污染問題。加大對污水處理設(shè)施的投入,提高污水處理能力和水平,確保污水達(dá)標(biāo)排放。加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)面源污染的治理,推廣生態(tài)農(nóng)業(yè),減少化肥、農(nóng)藥的使用量,加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖污染防治,降低農(nóng)業(yè)面源污染對水體的影響。運(yùn)用DEA方法對京津冀地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率進(jìn)行評價,選取環(huán)保投資、能源消耗作為投入指標(biāo),空氣質(zhì)量改善、污染物減排量作為產(chǎn)出指標(biāo),數(shù)據(jù)來源于京津冀三地的統(tǒng)計年鑒、環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及相關(guān)政府部門發(fā)布的報告。評價結(jié)果顯示,在采取一系列環(huán)境改進(jìn)措施后,京津冀地區(qū)的環(huán)境改進(jìn)效率總體呈上升趨勢。2013-2023年,京津冀地區(qū)的綜合技術(shù)效率從0.65提升至0.78,純技術(shù)效率從0.72提升至0.85,規(guī)模效率從0.90提升至0.92。這表明京津冀地區(qū)在環(huán)境治理方面取得了一定成效,資源利用效率得到提高,環(huán)境治理規(guī)模逐漸趨于合理。北京市在大氣污染治理方面成效顯著,通過持續(xù)加大環(huán)保投入,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),加強(qiáng)機(jī)動車尾氣排放管控等措施,空氣質(zhì)量得到明顯改善,環(huán)境改進(jìn)效率提升明顯。天津市在水污染治理和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面取得了較好成果,通過加強(qiáng)污水處理設(shè)施建設(shè),推動工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn),提高了水資源利用效率和環(huán)境質(zhì)量。河北省在淘汰落后產(chǎn)能和推進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色升級方面取得了一定進(jìn)展,雖然環(huán)境改進(jìn)效率仍有提升空間,但在不斷加大環(huán)境治理力度的過程中,環(huán)境質(zhì)量逐步改善。京津冀地區(qū)通過實(shí)施一系列環(huán)境改進(jìn)措施,環(huán)境改進(jìn)效率得到了有效提升,為其他地區(qū)提供了有益的借鑒和參考。6.2重點(diǎn)行業(yè)碳分配案例以鋼鐵行業(yè)為例,鋼鐵行業(yè)作為我國碳排放的重點(diǎn)行業(yè)之一,其碳分配方案對行業(yè)發(fā)展和碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要影響。目前,我國部分地區(qū)對鋼鐵行業(yè)的碳配額分配采用了基準(zhǔn)線法與歷史強(qiáng)度法相結(jié)合的方式。在基準(zhǔn)線法方面,針對鋼鐵生產(chǎn)的煉焦、石灰燒制、球團(tuán)、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼等工序,根據(jù)行業(yè)平均水平和先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo),設(shè)定各工序的碳排放基準(zhǔn)值。例如,對于煉鐵工序,參考行業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)的技術(shù)水平和能源消耗情況,確定每噸鐵水的碳排放基準(zhǔn)值為X噸二氧化碳。企業(yè)在該工序的實(shí)際產(chǎn)量乘以基準(zhǔn)值,即為該工序分配到的碳配額。這種方法激勵企業(yè)提高生產(chǎn)技術(shù)水平,降低單位產(chǎn)品的碳排放,因?yàn)槠髽I(yè)實(shí)際碳排放低于基準(zhǔn)值時,可獲得多余的碳配額用于出售或儲存;反之,則需要購買額外的碳配額。對于鋼壓延與加工工序、外購化石燃料摻燒發(fā)電等環(huán)節(jié),采用歷史強(qiáng)度法分配碳配額。根據(jù)企業(yè)過去幾年的碳排放強(qiáng)度數(shù)據(jù),結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢和減排要求,確定一個碳排放強(qiáng)度下降比例,以此計算企業(yè)當(dāng)年的碳配額。如某企業(yè)過去三年的平均碳排放強(qiáng)度為Y噸二氧化碳/萬元產(chǎn)值,根據(jù)減排計劃,要求其當(dāng)年碳排放強(qiáng)度下降Z%,則該企業(yè)當(dāng)年的碳配額為當(dāng)年產(chǎn)值乘以(Y×(1-Z%))。這種方法考慮了企業(yè)的歷史排放情況,給予企業(yè)一定的緩沖期,使其能夠逐步調(diào)整生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。這種碳分配方案對鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生了多方面的影響。從短期來看,部分技術(shù)落后、碳排放強(qiáng)度高的企業(yè)面臨較大壓力。這些企業(yè)需要投入大量資金進(jìn)行技術(shù)改造和設(shè)備更新,以降低碳排放強(qiáng)度,否則將面臨購買大量碳配額的高額成本。一些小型鋼鐵企業(yè),由于資金有限,難以在短期內(nèi)完成技術(shù)升級,在碳配額分配下,生產(chǎn)經(jīng)營成本大幅增加,甚至可能面臨虧損。從長期來看,碳分配方案促使鋼鐵企業(yè)加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級步伐。為了降低碳排放成本,企業(yè)積極研發(fā)和采用先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù),如推廣應(yīng)用干熄焦技術(shù),可回收焦炭顯熱,減少能源消耗和碳排放;采用高爐煤氣余壓發(fā)電技術(shù),利用高爐爐頂煤氣的壓力能和熱能進(jìn)行發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。一些大型鋼鐵企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新,提高了能源利用效率,降低了碳排放強(qiáng)度,不僅滿足了自身的碳配額需求,還將多余的碳配額在市場上出售,獲得了額外的經(jīng)濟(jì)效益。同時,碳分配方案也推動了鋼鐵行業(yè)的整合和重組,一些高排放、低效率的企業(yè)逐漸被淘汰,行業(yè)集中度進(jìn)一步提高,有利于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。七、政策建議與對策7.1基于環(huán)境改進(jìn)效率的政策建議根據(jù)前文基于DEA的環(huán)境改進(jìn)效率評價結(jié)果,我國各地區(qū)環(huán)境改進(jìn)效率存在顯著差異,針對不同效率水平的地區(qū),應(yīng)制定差異化的政策措施,以提高整體環(huán)境改進(jìn)效率。對于環(huán)境改進(jìn)效率較高的地區(qū),如東部沿海的一些發(fā)達(dá)省份,應(yīng)發(fā)揮其示范引領(lǐng)作用,加大對環(huán)保技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新的支持力度。設(shè)立專項(xiàng)科研基金,鼓勵高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作,開展前沿環(huán)保技術(shù)研究,如高效的大氣污染治理技術(shù)、新型污水處理技術(shù)、土壤修復(fù)技術(shù)等。建立環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新孵化中心,為環(huán)保創(chuàng)新企業(yè)提供場地、資金、技術(shù)等全方位支持,加速環(huán)保新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用。同時,進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),嚴(yán)格限制高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)的進(jìn)入,推動產(chǎn)業(yè)向高端化、綠色化、智能化方向發(fā)展。加強(qiáng)對企業(yè)的環(huán)境監(jiān)管,督促企業(yè)持續(xù)改進(jìn)環(huán)境管理,保持較高的環(huán)境改進(jìn)效率。對于環(huán)境改進(jìn)效率處于中等水平的地區(qū),應(yīng)加強(qiáng)環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高環(huán)境治理能力。加大對污水處理廠、垃圾處理廠、危險廢物處置中心等環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施的投資力度,提高污染物處理能力和水平。例如,對于一些污水處理能力不足的城市,應(yīng)新建或擴(kuò)建污水處理廠,提高污水處理的規(guī)模和效率;對于垃圾處理方式落后的地區(qū),應(yīng)引入先進(jìn)的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù),實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化、無害化和資源化處理。推動產(chǎn)業(yè)升級改造,鼓勵企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和工藝,降低能源消耗和污染物排放。通過財政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等政策手段,引導(dǎo)企業(yè)淘汰落后產(chǎn)能,引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù),提高生產(chǎn)效率和環(huán)境效益。加強(qiáng)環(huán)境管理人才培養(yǎng),提高環(huán)境管理水平,完善環(huán)境監(jiān)測體系,及時掌握環(huán)境質(zhì)量變化情況,為環(huán)境決策提供科學(xué)依據(jù)。對于環(huán)境改進(jìn)效率較低的地區(qū),尤其是中西部一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),應(yīng)加大環(huán)保投入,改善環(huán)境治理?xiàng)l件。中央和地方政府應(yīng)加大對這些地區(qū)的財政轉(zhuǎn)移支付力度,設(shè)立環(huán)保專項(xiàng)資金,專門用于支持環(huán)境治理項(xiàng)目和環(huán)保能力建設(shè)。加強(qiáng)對這些地區(qū)的政策扶持,引導(dǎo)社會資本參與環(huán)保投資,拓寬環(huán)保資金來源渠道。例如,通過PPP(公私合營)模式,吸引企業(yè)參與污水處理廠、垃圾處理廠等環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營。推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢,發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè),降低對傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)的依賴。如在一些生態(tài)資源豐富的地區(qū),發(fā)展生態(tài)旅游、特色農(nóng)產(chǎn)品種植等產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的良性互動。加強(qiáng)環(huán)境教育和宣傳,提高公眾的環(huán)保意識,營造全社會共同參與環(huán)境保護(hù)的良好氛圍。通過開展環(huán)保知識講座、環(huán)保公益活動等形式,增強(qiáng)公眾對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識和責(zé)任感,鼓勵公眾積極參與環(huán)保行動。7.2優(yōu)化碳分配的對策措施為進(jìn)一步優(yōu)化碳分配,促進(jìn)碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),需從多個方面采取有效對策。在完善碳市場配額分配機(jī)制方面,應(yīng)提高配額分配的科學(xué)性和精準(zhǔn)性。深入研究各行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)、能源消耗結(jié)構(gòu)和碳排放規(guī)律,運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),建立更加精細(xì)化的配額分配模型。對于鋼鐵行業(yè),除了考慮現(xiàn)有生產(chǎn)工序的碳排放基準(zhǔn)值,還可結(jié)合企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力、節(jié)能減排項(xiàng)目實(shí)施情況等因素,動態(tài)調(diào)整配額分配。對于一些積極開展碳捕集、利用與封存(CCUS)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的鋼鐵企業(yè),在配額分配上給予一定的傾斜和激勵,鼓勵企業(yè)加大減排力度。同時,增加拍賣配額的比例,逐步提高配額的稀缺性,強(qiáng)化碳市場的價格信號功能。通過拍賣,使碳排放配額的價格更能反映市場供需關(guān)系和減排成本,引導(dǎo)企業(yè)合理安排生產(chǎn)和減排計劃。在初始拍賣階段,可以設(shè)定較低的起拍價,吸引更多企業(yè)參與,隨著市場的成熟和企業(yè)減排意識的提高,逐步提高拍賣配額的比例和起拍價格。加強(qiáng)碳排放監(jiān)測、報告與核查(MRV)體系建設(shè)至關(guān)重要。加大對監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)的研發(fā)投入,提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。研發(fā)高精度的碳排放監(jiān)測設(shè)備,能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地監(jiān)測企業(yè)的碳排放情況,為碳分配和碳減排提供科學(xué)依據(jù)。建立健全碳排放報告制度,明確企業(yè)報告的內(nèi)容、格式和時間要求,確保報告數(shù)據(jù)的完整性和規(guī)范性。要求企業(yè)詳細(xì)報告能源消耗種類、數(shù)量、生產(chǎn)工藝、碳排放計算方法等信息,便于監(jiān)管部門進(jìn)行核查和分析。加強(qiáng)對核查機(jī)構(gòu)的管理和監(jiān)督,提高核查的專業(yè)性和公正性。制定嚴(yán)格的核查機(jī)構(gòu)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和行為規(guī)范,對核查機(jī)構(gòu)的資質(zhì)、人員素質(zhì)、核查流程等進(jìn)行嚴(yán)格審查,確保核查工作的質(zhì)量。對違規(guī)操作的核查機(jī)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)厲處罰,追究其法律責(zé)任,維護(hù)MRV體系的權(quán)威性和公信力。促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)碳減排的根本途徑。制定產(chǎn)業(yè)政策,引導(dǎo)企業(yè)向低碳、綠色產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。對新能源、節(jié)能環(huán)保、智能制造等產(chǎn)業(yè)給予政策支持,如財政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、信貸支持等,鼓勵企業(yè)加大對這些產(chǎn)業(yè)的投資和發(fā)展。在新能源汽車產(chǎn)業(yè),政府可以通過購車補(bǔ)貼、充電樁建設(shè)補(bǔ)貼等政策,促進(jìn)新能源汽車的普及和推廣,降低交通運(yùn)輸領(lǐng)域的碳排放。嚴(yán)格控制高耗能、高排放產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對新建項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境評估和碳排放審查,限制高碳項(xiàng)目的上馬。對于不符合國家產(chǎn)業(yè)政策和碳排放要求的項(xiàng)目,一律不予批準(zhǔn)建設(shè)。加大對清潔能源的開發(fā)和利用力度,提高清潔能源在能源消費(fèi)中的比重。制定清潔能源發(fā)展規(guī)劃,明確清潔能源的發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)領(lǐng)域,加大對太陽能、風(fēng)能、水能、

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