基于DEA模型的区域生态环境建设绩效评价——以江苏省苏州市为例

选取生态系统服务价值、生态绿当量、人均生态足迹赤字和环境质量综合指数作为区域生态环境质量表征指标,借助DEA模型对区域生态环境建设过程中劳动力投入、资金投入、技术投入和资源投入的绩效进行评价,结果表明:(1)苏州市10年来生态环境建设总体而言绩效良好,DEA有效年份占30%,弱有效年份占20%,无效年份占50%,并且无效年份的效率指数都在0.97以上;(2)导致苏州市最近5年生态环境建设DEA无效的原因主要是乔资源投入不足,生态用地成为区域生态环境建设刚性约束;(3)通过调整生态环境建设要素投入比例,各种生态环境指标值都将有所提高,区域生态环境质量也将显著改善;(4)地区生态环境建设绩效下降还受地区人口数量增加、人均生态占用增长、生态环境累积效应影响.最后从促进区域社会经济与生态环境协调发展的角度提出相关建议.     

不同曝气位点对微氧强化硫酸盐还原-反硝化脱硫效果及群落结构的影响

微氧强化硫酸盐还原-反硝化脱硫(SR-DSR)工艺因具有同步处理废水中COD、NO~-_3、SO■生成S~0且运行成本低、流程短的优势而受到关注.但因不同曝气方式而在反应器中形成的不同微氧区的位置对反应器运行效能、S~0转化率和群落结构的影响尚不明确.因此,本文以5 mL·min~(-1)·L~(-1)曝气速率、10.4 mmol·L~(-1)硫酸钠、31 mmol·L~(-1)乳酸钠和8 mmol·L~(-1)硝酸钾连续运行膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器,对比研究了回流槽中(底部)曝气(微氧区位于反应器下部)和反应区上部曝气(微氧区分别位于反应器上部和下部但DO更低)运行稳定后,反应器的运行效能、S~0转化率和功能微生物的演替规律.结果表明,上部曝气时乳酸盐去除率为100%,出水中乙酸盐浓度为9.1 mmol·L~(-1),丙酸盐浓度为3.7 mmol·L~(-1),NO~-_3去除率为100%,出水中NO~-_2浓度为0.35 mmol·L~(-1),SO■去除率为84%,出水中S~(2-)浓度为2.6 mmol·L~(-1),S~0转化率为59%.与底部曝气相比,上部曝气时出水中乙酸盐和丙酸盐浓度分别升高2.2和1.9 mmol·L~(-1),NO~-_2浓度下降0.15 mmol·L~(-1),S~(2-)浓度降低0.5 mmol·L~(-1),SO■去除率和S~0转化率分别下降6%和1%.上部曝气时,反应器下部和上部均存在相对减弱的微氧环境,使得反应器中硫酸盐还原菌(SRB)Desulfomicrobium和Desulfobulbus的总丰度分别增加9%和5%,硫氧化反硝化菌(soNRB)Halothiobacillaceae和Sulfurovum的丰度均减小3.1%,异养反硝化菌(hNRB)Comamonas的丰度升高0.2%,互营菌Synergistaceae的丰度减少37%.其中,反应器下部的SRB和soNRB总丰度分别升高28%和3%,为SO■还原和S~0转化提供了充分条件,而反应器上部的微氧环境又减弱了SO■还原过程,从而降低了反应器出水中的S~(2-).因此,在碳源充足的条件下,可以采取反应器上部曝气的方式创造微氧环境,既可以保证较高的S~0转化率,又可以减少出水中S~(2-)和NO~-_2的浓度.     

Technological Progress, Structural Change and China＇s Energy Efficiency

China has witnessed rapid economic development since 1978, and during the time, energy production and consumption developed at a tremendous speed as well. Energy efficiency which can be measured by energy consumption per unit of GDP, however, experienced continuous decrease. Theoretically, the change of energy efficiency can be attributed to industry structural change and technological change. In order to explain the transformation of Chinese energy efficiency, we adopt logarithmic mean Divisia index techniques to decompose changes in energy intensity in the period of 1994-2005. We find that technological change is the dominant contributor in the decline of energy intensity, but the contribution has declined since 2001. The change in industry structure has decreased the energy intensity before 1998, but raised the intensity after 1998. Decomposed technological effects for all sectors indicate that technological progresses in high energy consuming industries such as raw chemical materials and chemical products, smelting and pressing of ferrous metals, manufacture of non-metallic mineral products and household contribute are the principal drivers of China＇s declining energy intensity.     

环境规制对技术效率和生产力损失的影响分析

以中国工业为研究对象,以经济发展程度不同所分的东部、中部和西部地区兰个地区作为研究区域,采用非参数数据包络法(DEA)中的径自效率测量方法(radial efficiency measure)为主要研究方法,分析了在1998-2005年期间环境规制对中国工业的技术效率和生产力损失的影响.研究结果表明,在指定的研究期间,环境规制使得中国工业技术效率提高,但是对于生产力的发展却产生了负面的影响.三个地区之间受环境规制影响的差异较大,其中东部为环境规制所付出的成本最大,即东部为环境污染所付出的环境成本最高,这也是为何从九十年代开始,污染物从东部往中西部转移的原因;从受污染物影响的角度来看,因控制废水而引起的生产力损失大于因控制SO2而引起的生产力损失,即对于中国工业,废水的环境成本大于SO2的环境成本.另外,从研究结果中也可知,在中国现有的生产方式下,实施严格的环境规制有一定难度,所以改变旧的生产方式,实施可持续发展的生产方式是当务之急.     

迁安市污水收集与处理效能定量评估

污水收集与处理效能直接影响合流制排水体制下的水安全和水环境,是海绵城市建设中需要解析评估的重要内容.以迁安市为例,建立覆盖"污染源—管网关键节点—污水处理厂"的监测网络,基于同步水量、水质监测结果,定量解析生活污水污染物排放系数和污水处理系统收集与处理效能,并定位问题管段具体位置和主要问题.结果表明:①合流制小区CODCr、NH3-N排放系数分别为43. 4、13. 3 g(人·d),分流制小区CODCr、NH3-N排放系数略高,分别为53. 1、14. 5 g(人·d).②受地下水、河水入渗的双重影响,生活污水从进入市政管网后污染物质量浓度大幅下降,保守估计下入渗率约为32. 5%,合流制管网截污干管至污水处理厂地下水、河水入渗量达到了14 471 m3d,分流制干管至污水处理厂地下水入渗量约为19 777 m3d.③污水处理厂进水水质指标均远小于设计进水水质,还存在C源不足、一部分比例的污水可生化性较差的特征,进水BOD5TN〔ρ(BOD5)ρ(TN)〕变化范围为0. 47～4. 32,平均值仅为1. 68.研究显示,地下水河水入渗严重降低污水收集处理效能,建议海绵城市建设中重视对于污水收集处理效能的摸底评估,并从污水处理系统设计和管网缺陷修复上大力整改.     

基于DEA的城市群环境投入产出效率测度研究

随着产业集群、人口城镇化的发展,我国城市群逐渐形成,城市群的环境污染治理问题也成为影响城镇居民生产生活的重要社会问题.目前,城市群的资金投入与环境污染治理的效率,投入产出中的环境变量对环境污染治理的影响,城市群环境污染治理的效果等问题是我们亟需认知的.基于这些思考,以我国十大城市群环境污染与资金投入的统计数据为实例,采用三阶段数据包络分析(DEA)模型,运用DEA模型的计算软件,基于传统的DEA模型、相似SFA模型和调整后的DEA模型三个步骤进行了探讨.从投入产出的角度对我国十大城市群环境污染治理的技术效率、纯技术效率和规模效率进行了实证分析.结果表明:十大城市群在环境投资与污染治理效率方面存在差异性,以京津冀、长三角、珠三角和山东半岛为代表的东部沿海城市群在投入产出效率上高于其他几个城市群,同时也显示我国十大城市群在环境污染治理效率上还有一定的提升空间.最后,提出了十大城市群在环境投资与污染治理方面的思考.     

中国水权配置效率分析

基于整个社会的视角,对水权交易效率进行公理化分析,为水权交易的深入研究奠定基础.首先,提出分析的假设条件,定义水权配置效率,该效率满足完备性、传递性公理.其次,定义水权边际价值、总价值,提出水权边际价值递减规律.再次,给出水权配置的帕累托最优定义,提出帕累托最优时水权配置状态的定理,并论证水权的帕累托配置是稳定的水权配置状态.根据极限理论,给出水权配置序列收敛于帕累托最优配置的定义,论证了在现实水权信息不对称的情况下,只有通过水权交易重新配置水权才能逼近水权配置的最优状态--帕累托配置,而依靠行政配置无法实现.最后,采用本文理论分析我国水权交易现状,指出由于我国目前水权交易成本过高,水权配置向帕累托逼近的速度慢,水权配置无法达到帕累托最优.随着我国水权交易制度的日趋完善,水权配置将达到帕累托最优,从而实现水资源的充分利用.     

中国省际能源效率差异及其影响因素分析

我国省际能源效率存在较大的差异.要进一步促进能源综合利用,需要在区域层面对能源效率差异形成的因素作更加全面深入的研究,以寻求更加合理有效的促进宏观能源效率改进的理论与方法.本文基于2007年的截面数据,运用能很好地消除各因素间多重共线性的偏最小二乘回归建模,选取了14个变量来代表经济发展水平、产业结构、工业结构、能源消费结构、对外开放程度、投资水平、政府影响力、制度因素、能源价格和地理因素这10个因素,分析了各因素对能源效率地区差异的影响方向和影响程度.研究结果表明,各地区固定资产投资中外商投资比重、工业增加值中高耗能产业比重以及煤炭消费比重的差异是造成能源效率地区差异显著的主要原因.这说明投资水平、工业结构和能源消费结构是造成能源效率地区差异显著的主要因素.要在短期内缩小地区间的能源效率差距,必须严格限制某些地区高耗能行业的过快发展,加强高耗能行业的结构调整,加快淘汰落后产能,大力提升煤炭的使用效率.     

中国区域能源效率发展演变趋势的R/S分形分析

改革开放以来中国能源效率不断地提高,但是在某些年份存在波动现象.采用非线性分形理论及分形分析R/S方法,科学定量地描述了中国以及各个地区能源效率的演变趋势.首先采用分形理论对1978-2008年的中国能源效率时间序列数据进行研究,结果显示,中国能源效率发展演变存在Hurst现象,具有明显的分形特征.并依照“五年计划”来划分时间序列样本为研究区间,结合“五年计划”详尽地解释说明了中国能源效率变动的原因.然后将数据扩大为样本期为1995-2008年29地区的面板数据,采用面板变系数模型进一步对各个地区的能源效率进行分析,发现除海南外其他地区的能源效率演变过程中具有明显的持续性规律,各个地区能源效率将继续保持增长.西部6个地区以及东北三省的能源效率演变趋势高于全国水平,说明“西部大开发”战略和“振兴东北”战略都已经显效.     

生产部门提高能源效率的宏观能耗回弹分析

提高能源效率已成为我国节能减排政策的重点,但是由于经济系统内在的调整机制作用,在宏观层面所能实现的节能效果可能不及微观技术层面能源效率提高的程度,甚至还会诱发更多的能源消耗,该现象被称为“宏观能耗回弹”效应.本文通过构建一个中国环境资源CGE模型,测算生产部门提高能源效率的宏观能耗回弹效应.结果显示,能源效率提高5％后,短期回弹效应为52.38％,节能效果仅达到技术层面预期的一半左右;长期回弹效应达178.61％,在高耗能部门竞争力提高、耗能产品出口扩张和经济增长的推动下,节能效果不但被完全抵消,总能耗还进一步增加.因此,生产部门提高能源效率在短期内确实能够降低我国能源消耗,但是由于回弹效应的存在,长期来看,在技术层面“产量相同投入更少”的努力反映到宏观经济层面则转变成“生产更多投入更多”,并且加剧了我国经济高耗能的偏好,提高能源效率所引发的产出增长和结构调整对能耗增加的刺激作用可能最终会抵消或者超过提高能源效率的节能效果.