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【文章摘要】
随着工业化的急速发展,我国环境问题日益突显已不可忽视。提出建设生态文明的纲领要求,体现出我国对于环境污染研究及治理重视,因此明晰引起排放量变化的原因及各自贡献度,对于控制污染物排放有着重要的作用。本文通过对97、02、07年全国42部门投入产出表进行部门合并所得11部门表,结合各部门工业废水、废气及固体废弃物排放情况,进行结构分解分析,最终得出各变化因素贡献值,得出针对不同污染物更为有效的控制排污量措施方向,并提出看法与建议。
【关键词】
污染物排放量;结构分解分析;投入产出表;原因分析;贡献值
0 引言
随着经济飞速发展,人们需求的不断扩大,实现物质丰富的同时,环境保护、实现永续发展以成为当下不可忽视的一大工作重心。本文根据所得数据情况,具体对97-02及02-07年全国各部门工业“三废”排放总量变化进行对比分析,利用IO-SDA技术建立模型进行影响因素分析,得出各部门各污染物排放影响因素及影响程度,提出相关分析及结论建议。
1 数据来源
文章分析建模所用数据主要通过查阅1998、2003及2008年中国统计年鉴及中国环境统计年鉴,另有97、02、07年投入产出表得到。而其中对于投入产出表的使用,笔者针对部门相关及污染物排放部门情况,将部门进行如下表所示部门合并处理。其中合并后所得部门投入、产出值累加获得,各类消耗系数及后序计算分析均基于改编后11部门(矿业、食品烟草及饮料制造业、纺织业、皮革毛皮及其制品业、造纸及纸制品业、石油加工及炼焦业、化学工业、建材及其他非金属矿物制造业、金属产品制造业、机械电气电子设备制造业、电力蒸汽热水生产和供应业、其他行业)新表。
2 模型建立
对于各主要污染部门污染物排放量,文章认为主要直接取决于部门总产出与部门污染物排放强度两者影响,故本文将影响因素确定为排放强度变化(E)、生产技术变化(L)、最终需求支出结构变化(M)、最终需求构成变化(D)及经济规模变化(F)。文章对工业“三废”排放量进行影响因素分析,排放量变化计算均选用97、02年及02、07年变化量数据进行分析及对比,其中由于三废排放中固体废弃物排放量较少,故下文中对于固体废弃物比较分析从全国总量入手,废水废气排放量则具体到11个部门。
结合投入产出表含义及结构,污染物排放量SDA模型如下:
中间生产过程中各类污染物排放量与总产出关系为:;又由投入产出行模型有,即实现将目标变量排放量变化情况通过设定的影响因素(排放强度、生产技术及经济产出)变化表现,从而求得因素变化贡献值;根据选择的5个影响因素,将Y进行内部结构分解得。
其中保持其他因素不变,研究单一因素单独改变,计算所得各部门排放量变化值即为每个影响因素对于排放量总体变化贡献值大小,由此可以定量具体地单独反映出某一因素对于目标值变化造成的影响。
3 模型结果分析
我国年份逢2、逢5系统编制行列均有平衡性质的投入产出表,文中以02年为界,进行2个时段内“三废”排放总量变化的原因分析,具体划分为5方面的因素,并利用数学推导将污染物排放量总变化分配到代表各类影响的因素变化上,以贡献值及贡献率的形式,对比各因素影响程度及各部门排放量情况,有针对性地给出结论提出意見。
1)97与02年相比、02与07年相比我国各部门废水排放总量变化原因对比分析与趋势分析
从废水排放总量来看,02年相较97年废水排放总量减少了23亿吨,数据与年鉴上查得数据相符,总量下降了11%,降低幅度较大。其中11个部门中大部分废水排放量呈减少趋势,而一向作为污水废水产生及排放的“大头”即纺织业及造纸业,其污水排放量仍呈较大幅度增长趋势,而化学工业部门污水排放总量下降最为明显。
结合结构分析,综合部门总体来看,由各影响因素贡献率符号及数值大小可知,对于比较时间内废水排放量变化起积极作用即有助于减少排放量的因素有排放强度变化、生产技术变化及最终需求支出结构变化,其中排放强度变化对于各部门废水排放量影响相对显著,在排放强度普遍使部门排废量减少的情况下,不得不提纺织业排放强度变化反使其污染加剧,表明该部门废水排放强度及废水污染有加重趋势。生产技术变化综合所分的11个部门总体情况,总值为负,表明此处变化由于生产技术改进是有助于减少废水排放的。另一对各部门废水排放量影响显著的则为需求总量即经济规模变化因素,随着经济飞速发展,工业蓬勃发展离不开水资源供给增加及废水产量排量增加,因此反映为最终需求总量增加使得废水排放量增大,污染加剧。
类似的,我们看到02年与07年相比,废水排放总量增加了30亿吨,其中排放强度变化整体使废水排放量有所减少,但生产技术变化、尤其是最终需求总量变化均使废水排放量大幅增长。各部门排放情况看来,排放量有所减少的部门有建材及其他非金属矿物制造业、金属产品制造业及电力蒸汽热水生产供应业,减少最多的为电力蒸汽热水生产和供应业,笔者认为这与供热供电新途径新方式(如太阳能、生物质能源等)产生与普及使用有一定关系。其余部门废水排放量均有增加,而增加最多的仍是纺织业及造纸业部门,这两个部门排放强度变化、最终需求支出结构变化使其废水排放量减少,其余三个因素均使其排放量增加,尤其是经济规模变化这一因素对其废水排放量增加影响尤为明显,可见经济规模扩大不利于以上两部门实现废水减排,不过可以从最终需求支出结构变化角度考虑对策,实现适当降低废水排放。
相比以上两个废水总量变化结构分析,可以看出97与02年对比,02年废水总量排放呈减少趋势,而07相比02年,废水排放量明显增加。且两个变化相比,从合计贡献率来看,均主要受到最终需求总量变化很大程度上负向影响,以及排放强度正向影响。笔者认为此处即说明排放强度影响是相对刚性而直接的,即排放强度相比于其他技术、需求因素更为直接的可以体现在排放量上,故该因素贡献率大即影响大,而比较97、02、07三年排放数据,可以欣慰的看到排放强度变化引起的均是废水排放减少,表明排放强度在减弱,减排得到较好的落实。此外,随着经济增长,经济、生产规模迅速扩大,使得对于废水排放增加消极作用明显,而最终需求构成及支出结构变化一定程度上可减少排放,因此需要我们辩证的去思考废水减排对策,即不可抑制经济快速增长势头,而应从调整优化最终需求结构等方面入手。对于部门,纺织业及造纸业作为废水产生的大户,要实现废水减排,对其生产、排放等相关情况需要给予一定关注。 2)97与02年相比、02与07年相比我国各部门废气排放总量变化原因对比分析与趋势分析
同上原理计算,由计算结果可知,97、02年相比,02年我国废气排放总量呈增长趋势,且排放增加数额及幅度相对较大。从各部门排放总量来看,废气排放有所减少的仅有其他行业即除去工业部门的行业组合,此外其余部门废气排放量均有较大增加,由此可以看出工业生产过程中,目前废气减排控排实现存在困难。其中尤其是在建材及其他非金属矿物制造业、金属产品制造业及电力蒸汽热水生产和供应业3部门,废气排放污染加剧尤为明显,与实际获得数据与行业特征相符。
分析排放量变化原因可知,对于总体排放量降低起积极影响的主要是排放强度变化及生产技术变化因素,而使得废气污染加剧的影响因素则主要是最终需求总量增加。其中排放强度变化使得大部分部门废气排放减少,但作为造成废气排放量增加主要部门非金属制造业部门其排放强度变化很大程度上造成其废气排放增加,而最终需求总量增加使得部门为满足需求扩大生产,使得其废气排放量只增不减,因此作为产品需求大且废气产生较多的部门,其应当成为国家实现节能减排应当关注予以帮助的重点,此外看到生产技术变化较大幅度上使其废气排放量降低,因此从生产技术改进革新上入手有助于降低其污染物排放。
02、07年相比,废气排放量总体仍呈增加之势,废气污染加重,且各部门变化量均为较大正值,07年废气排放量总体变化量相比02年增幅超过一倍,废气大量排放使得环境极度恶化。结构分解之后分析各因素影响可知,期间变化并非由于部门废气排放强度加大引起,相反排放系數变动此处使得所有部门废气排放量减少,且下降幅度较大。而生产技术变化及需求总量变化均使得废气排放量大幅增长,尤其体现在工业部门排放加大,表明需求加大,为实现减排环保同时保证生产产量满足需求,工业部门生产需要更为有效的生产技术。
以上两个变化数据计算结果对比分析,可得主要影响部门废气排放量因素为排放强度变化、生产技术变化及最终需求总量变化,其中生产技术变化对于废气排放量影响可正可负,表明为满足扩大的需求进行生产,适宜有效的生产技术对于污染物排放量控制十分必要与关键。
3)97与02年相比、02与07年相比我国工业固体废弃物排放总量变化原因对比分析与趋势分析
由于工业“三废”排放中,固体废弃物排放量相对较小,故对其采用部门数量汇总后的总量分析,且直观地分析其绝对数变化情况。由下表数据结果可知,工业固体废弃物总体变化呈先增加后以减缓的速度减少的趋势。其中排放强度变化对于固体废弃物减排起到很大程度上的积极作用,同废气排放量分析,生产技术变化对于固体废弃物排放影响较大,应慎重且选用最为合适有效的以实现高产低排。而经济规模的扩大则很大程度上造成了固体废弃物排放量增加,这也要求我们在追求并实现经济快速发展时,也应注意需求加大生产扩大带来的污染加剧问题,为实现经济可持续、平稳发展而考虑。
最后,为基于3个变化值做出的各因素引起固体废弃物排放量变化情况及总量变化情况,其中可以看出大概趋势,即排放强度变化有利于固体废弃物排放量减少,而最终需求总量变化则使固体废弃物排放增加,但有平稳增加趋势,而最终需求支出结构变化相比对于其排放量影响较小,而生产技术变化影响具有不确定不稳定性,综合使得我国工业固体废弃物排放量并非呈现单调趋势,而是呈随各因素具体情况增减不定的状态。
因此,对于工业“三废”排放量影响因素分析可知,污染物排放加剧是经济高速蓬勃发展的必然产物,为更好的实现减排环保要求,我们不能以牺牲环境为代价换取发展,但国情现状也不允许我们抑制需求增长从而降低污染排放,因此,笔者认为相比于最终需求总量不可遏止的扩大工业生产增加污染排放的作用,我们更应该看到的是污染物排放强度变化对于排放量减少的积极作用以及拥有良好的生产技术对于污染物排放的降低作用,因此我们应该权衡经济发展速度与污染物排放强度轻重,同时需要寻求改进以获得能带来更大效益效用的生产技术,从而实现快而稳、蓬勃而可持续的发展。
【参考文献】
[1]1997、2002、2007年中国投入产出表[M],北京,中国统计出版社
[2]1998、2003、2008年中国统计年鉴、中国环境统计年鉴[M],北京,中国统计出版社
[3]范伟,基于SDA法和微分法的中国环境污染影响因素分解分析——以废气为例[D],东北大学,2008
[4]房斌,关大博,廖华,魏一鸣,中国能源消费驱动因素的实证研究——基于投入产出的结构分解分析[J],数学的实践与认识,2011,42(2),66-77
[5]郭朝先,中国二氧化碳排放增长因素分析——基于SDA分解技术[J],产业经济,2010(12),47-56
[6]隗斌贤,顾继红,黄敏.基于IO_SDA模型的浙江省外贸隐含碳影响因素分析,统计研究,2012(29,1),101-105
随着工业化的急速发展,我国环境问题日益突显已不可忽视。提出建设生态文明的纲领要求,体现出我国对于环境污染研究及治理重视,因此明晰引起排放量变化的原因及各自贡献度,对于控制污染物排放有着重要的作用。本文通过对97、02、07年全国42部门投入产出表进行部门合并所得11部门表,结合各部门工业废水、废气及固体废弃物排放情况,进行结构分解分析,最终得出各变化因素贡献值,得出针对不同污染物更为有效的控制排污量措施方向,并提出看法与建议。
【关键词】
污染物排放量;结构分解分析;投入产出表;原因分析;贡献值
0 引言
随着经济飞速发展,人们需求的不断扩大,实现物质丰富的同时,环境保护、实现永续发展以成为当下不可忽视的一大工作重心。本文根据所得数据情况,具体对97-02及02-07年全国各部门工业“三废”排放总量变化进行对比分析,利用IO-SDA技术建立模型进行影响因素分析,得出各部门各污染物排放影响因素及影响程度,提出相关分析及结论建议。
1 数据来源
文章分析建模所用数据主要通过查阅1998、2003及2008年中国统计年鉴及中国环境统计年鉴,另有97、02、07年投入产出表得到。而其中对于投入产出表的使用,笔者针对部门相关及污染物排放部门情况,将部门进行如下表所示部门合并处理。其中合并后所得部门投入、产出值累加获得,各类消耗系数及后序计算分析均基于改编后11部门(矿业、食品烟草及饮料制造业、纺织业、皮革毛皮及其制品业、造纸及纸制品业、石油加工及炼焦业、化学工业、建材及其他非金属矿物制造业、金属产品制造业、机械电气电子设备制造业、电力蒸汽热水生产和供应业、其他行业)新表。
2 模型建立
对于各主要污染部门污染物排放量,文章认为主要直接取决于部门总产出与部门污染物排放强度两者影响,故本文将影响因素确定为排放强度变化(E)、生产技术变化(L)、最终需求支出结构变化(M)、最终需求构成变化(D)及经济规模变化(F)。文章对工业“三废”排放量进行影响因素分析,排放量变化计算均选用97、02年及02、07年变化量数据进行分析及对比,其中由于三废排放中固体废弃物排放量较少,故下文中对于固体废弃物比较分析从全国总量入手,废水废气排放量则具体到11个部门。
结合投入产出表含义及结构,污染物排放量SDA模型如下:
中间生产过程中各类污染物排放量与总产出关系为:;又由投入产出行模型有,即实现将目标变量排放量变化情况通过设定的影响因素(排放强度、生产技术及经济产出)变化表现,从而求得因素变化贡献值;根据选择的5个影响因素,将Y进行内部结构分解得。
其中保持其他因素不变,研究单一因素单独改变,计算所得各部门排放量变化值即为每个影响因素对于排放量总体变化贡献值大小,由此可以定量具体地单独反映出某一因素对于目标值变化造成的影响。
3 模型结果分析
我国年份逢2、逢5系统编制行列均有平衡性质的投入产出表,文中以02年为界,进行2个时段内“三废”排放总量变化的原因分析,具体划分为5方面的因素,并利用数学推导将污染物排放量总变化分配到代表各类影响的因素变化上,以贡献值及贡献率的形式,对比各因素影响程度及各部门排放量情况,有针对性地给出结论提出意見。
1)97与02年相比、02与07年相比我国各部门废水排放总量变化原因对比分析与趋势分析
从废水排放总量来看,02年相较97年废水排放总量减少了23亿吨,数据与年鉴上查得数据相符,总量下降了11%,降低幅度较大。其中11个部门中大部分废水排放量呈减少趋势,而一向作为污水废水产生及排放的“大头”即纺织业及造纸业,其污水排放量仍呈较大幅度增长趋势,而化学工业部门污水排放总量下降最为明显。
结合结构分析,综合部门总体来看,由各影响因素贡献率符号及数值大小可知,对于比较时间内废水排放量变化起积极作用即有助于减少排放量的因素有排放强度变化、生产技术变化及最终需求支出结构变化,其中排放强度变化对于各部门废水排放量影响相对显著,在排放强度普遍使部门排废量减少的情况下,不得不提纺织业排放强度变化反使其污染加剧,表明该部门废水排放强度及废水污染有加重趋势。生产技术变化综合所分的11个部门总体情况,总值为负,表明此处变化由于生产技术改进是有助于减少废水排放的。另一对各部门废水排放量影响显著的则为需求总量即经济规模变化因素,随着经济飞速发展,工业蓬勃发展离不开水资源供给增加及废水产量排量增加,因此反映为最终需求总量增加使得废水排放量增大,污染加剧。
类似的,我们看到02年与07年相比,废水排放总量增加了30亿吨,其中排放强度变化整体使废水排放量有所减少,但生产技术变化、尤其是最终需求总量变化均使废水排放量大幅增长。各部门排放情况看来,排放量有所减少的部门有建材及其他非金属矿物制造业、金属产品制造业及电力蒸汽热水生产供应业,减少最多的为电力蒸汽热水生产和供应业,笔者认为这与供热供电新途径新方式(如太阳能、生物质能源等)产生与普及使用有一定关系。其余部门废水排放量均有增加,而增加最多的仍是纺织业及造纸业部门,这两个部门排放强度变化、最终需求支出结构变化使其废水排放量减少,其余三个因素均使其排放量增加,尤其是经济规模变化这一因素对其废水排放量增加影响尤为明显,可见经济规模扩大不利于以上两部门实现废水减排,不过可以从最终需求支出结构变化角度考虑对策,实现适当降低废水排放。
相比以上两个废水总量变化结构分析,可以看出97与02年对比,02年废水总量排放呈减少趋势,而07相比02年,废水排放量明显增加。且两个变化相比,从合计贡献率来看,均主要受到最终需求总量变化很大程度上负向影响,以及排放强度正向影响。笔者认为此处即说明排放强度影响是相对刚性而直接的,即排放强度相比于其他技术、需求因素更为直接的可以体现在排放量上,故该因素贡献率大即影响大,而比较97、02、07三年排放数据,可以欣慰的看到排放强度变化引起的均是废水排放减少,表明排放强度在减弱,减排得到较好的落实。此外,随着经济增长,经济、生产规模迅速扩大,使得对于废水排放增加消极作用明显,而最终需求构成及支出结构变化一定程度上可减少排放,因此需要我们辩证的去思考废水减排对策,即不可抑制经济快速增长势头,而应从调整优化最终需求结构等方面入手。对于部门,纺织业及造纸业作为废水产生的大户,要实现废水减排,对其生产、排放等相关情况需要给予一定关注。 2)97与02年相比、02与07年相比我国各部门废气排放总量变化原因对比分析与趋势分析
同上原理计算,由计算结果可知,97、02年相比,02年我国废气排放总量呈增长趋势,且排放增加数额及幅度相对较大。从各部门排放总量来看,废气排放有所减少的仅有其他行业即除去工业部门的行业组合,此外其余部门废气排放量均有较大增加,由此可以看出工业生产过程中,目前废气减排控排实现存在困难。其中尤其是在建材及其他非金属矿物制造业、金属产品制造业及电力蒸汽热水生产和供应业3部门,废气排放污染加剧尤为明显,与实际获得数据与行业特征相符。
分析排放量变化原因可知,对于总体排放量降低起积极影响的主要是排放强度变化及生产技术变化因素,而使得废气污染加剧的影响因素则主要是最终需求总量增加。其中排放强度变化使得大部分部门废气排放减少,但作为造成废气排放量增加主要部门非金属制造业部门其排放强度变化很大程度上造成其废气排放增加,而最终需求总量增加使得部门为满足需求扩大生产,使得其废气排放量只增不减,因此作为产品需求大且废气产生较多的部门,其应当成为国家实现节能减排应当关注予以帮助的重点,此外看到生产技术变化较大幅度上使其废气排放量降低,因此从生产技术改进革新上入手有助于降低其污染物排放。
02、07年相比,废气排放量总体仍呈增加之势,废气污染加重,且各部门变化量均为较大正值,07年废气排放量总体变化量相比02年增幅超过一倍,废气大量排放使得环境极度恶化。结构分解之后分析各因素影响可知,期间变化并非由于部门废气排放强度加大引起,相反排放系數变动此处使得所有部门废气排放量减少,且下降幅度较大。而生产技术变化及需求总量变化均使得废气排放量大幅增长,尤其体现在工业部门排放加大,表明需求加大,为实现减排环保同时保证生产产量满足需求,工业部门生产需要更为有效的生产技术。
以上两个变化数据计算结果对比分析,可得主要影响部门废气排放量因素为排放强度变化、生产技术变化及最终需求总量变化,其中生产技术变化对于废气排放量影响可正可负,表明为满足扩大的需求进行生产,适宜有效的生产技术对于污染物排放量控制十分必要与关键。
3)97与02年相比、02与07年相比我国工业固体废弃物排放总量变化原因对比分析与趋势分析
由于工业“三废”排放中,固体废弃物排放量相对较小,故对其采用部门数量汇总后的总量分析,且直观地分析其绝对数变化情况。由下表数据结果可知,工业固体废弃物总体变化呈先增加后以减缓的速度减少的趋势。其中排放强度变化对于固体废弃物减排起到很大程度上的积极作用,同废气排放量分析,生产技术变化对于固体废弃物排放影响较大,应慎重且选用最为合适有效的以实现高产低排。而经济规模的扩大则很大程度上造成了固体废弃物排放量增加,这也要求我们在追求并实现经济快速发展时,也应注意需求加大生产扩大带来的污染加剧问题,为实现经济可持续、平稳发展而考虑。
最后,为基于3个变化值做出的各因素引起固体废弃物排放量变化情况及总量变化情况,其中可以看出大概趋势,即排放强度变化有利于固体废弃物排放量减少,而最终需求总量变化则使固体废弃物排放增加,但有平稳增加趋势,而最终需求支出结构变化相比对于其排放量影响较小,而生产技术变化影响具有不确定不稳定性,综合使得我国工业固体废弃物排放量并非呈现单调趋势,而是呈随各因素具体情况增减不定的状态。
因此,对于工业“三废”排放量影响因素分析可知,污染物排放加剧是经济高速蓬勃发展的必然产物,为更好的实现减排环保要求,我们不能以牺牲环境为代价换取发展,但国情现状也不允许我们抑制需求增长从而降低污染排放,因此,笔者认为相比于最终需求总量不可遏止的扩大工业生产增加污染排放的作用,我们更应该看到的是污染物排放强度变化对于排放量减少的积极作用以及拥有良好的生产技术对于污染物排放的降低作用,因此我们应该权衡经济发展速度与污染物排放强度轻重,同时需要寻求改进以获得能带来更大效益效用的生产技术,从而实现快而稳、蓬勃而可持续的发展。
【参考文献】
[1]1997、2002、2007年中国投入产出表[M],北京,中国统计出版社
[2]1998、2003、2008年中国统计年鉴、中国环境统计年鉴[M],北京,中国统计出版社
[3]范伟,基于SDA法和微分法的中国环境污染影响因素分解分析——以废气为例[D],东北大学,2008
[4]房斌,关大博,廖华,魏一鸣,中国能源消费驱动因素的实证研究——基于投入产出的结构分解分析[J],数学的实践与认识,2011,42(2),66-77
[5]郭朝先,中国二氧化碳排放增长因素分析——基于SDA分解技术[J],产业经济,2010(12),47-56
[6]隗斌贤,顾继红,黄敏.基于IO_SDA模型的浙江省外贸隐含碳影响因素分析,统计研究,2012(29,1),101-105