低碳視角下江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境發(fā)展的關(guān)系

范玉紅，楊燕

(南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院管理信息系，江蘇南通 226010)

0 引言

根據(jù)國際能源機構(gòu)報告［1］:國際海運每年排放CO28億t，2004年占世界總排放量的3%.根據(jù)清潔運輸公會［2］統(tǒng)計:以噸公里計算，最近3年世界海運量平均每年遞增5%，國際海運所排放的CO2總量已超過許多簽署《京都議定書》國家每年溫室氣體的排放量.可見，港航的快速發(fā)展對生態(tài)環(huán)境造成的影響較大.江蘇省是航運大省，港航單位與生態(tài)環(huán)境彼此作用，港航發(fā)展不可避免地對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生直接或間接的負(fù)面作用;同時，生態(tài)環(huán)境也會反作用于港航的各種活動，對港航的規(guī)劃、建設(shè)和運營產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響.“十二五”時期，國家給江蘇省下達(dá)的減排任務(wù)是:化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物排放總量分別比2010年削減11.9%，12.9%，14.8%和17.5%(與“十一五”時期相比，減排指標(biāo)增加，減排范圍拓寬).所以，在運輸消耗不斷增加、資源相對短缺、生態(tài)環(huán)境遭受破壞的矛盾和問題越來越突出的形勢下，研究江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境發(fā)展之間的關(guān)系非常必要.

目前，國內(nèi)學(xué)者在經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境方面的研究較多:如李芳林等［3］、劉輝等［4］分別對江蘇、山東等省區(qū)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行評價;胡巍等［5］、崔鋒［6］構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系;林琳［7］分析經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的模式;李洪英等［8］對區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行定量分析.所采用的分析方法有回歸分析法、相關(guān)分析法、主成分分析法、層次分析法等，但是針對江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系從低碳角度研究則較少.本文從江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā)，構(gòu)建兩個系統(tǒng)的指標(biāo)體系，采用主成分分析法、相關(guān)分析法以及協(xié)調(diào)發(fā)展模型定量分析江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境發(fā)展的關(guān)系，實施江蘇省港航的低碳發(fā)展，最終實現(xiàn)江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展.

1 江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展概況

1.1 江蘇省港航的低碳發(fā)展概況

江蘇省港航主要由江蘇省的港口和航運企業(yè)組成.江蘇省境內(nèi)擁有約1 162.8 km的長江岸線、1 011.04 km的海岸線和718 km的京杭運河.近些年江蘇省港航取得較大發(fā)展:港口貨物吞吐量及運輸周轉(zhuǎn)量的增長速度較快(見圖1)，2010年港口通過能力、萬噸級以上泊位數(shù)、港口貨物吞吐量和億噸大港數(shù)等4項指標(biāo)創(chuàng)全國第一，在“十二五”時期“兩型”港口建設(shè)將成為省港口企業(yè)的工作重心;在航道建設(shè)方面，航道投資繼2005年突破10億元、2006年突破20億元之后，2007年達(dá)31億元，2008年完成32.39億元，2009年達(dá)33億元，力圖構(gòu)建一個全國領(lǐng)先的航道信息網(wǎng)絡(luò)，為港航發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境;在船型標(biāo)準(zhǔn)化方面，啟動長江干線船型標(biāo)準(zhǔn)化工作，年度拆解老舊船舶達(dá)500艘;在低碳技術(shù)方面，全省11個主要港口中6個吞吐量超億噸大港已完成54臺港口起吊機械“油改電”工程，建成全球首套高壓變頻數(shù)字化碼頭岸電系統(tǒng).

圖1 2000—2010年江蘇省貨物吞吐量和運輸周轉(zhuǎn)量

1.2 江蘇省生態(tài)環(huán)境發(fā)展概況

作為水運行業(yè)的重要組成部分，港航是耗能大戶之一.伴隨著江蘇省港航的發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，環(huán)境糾紛也時有發(fā)生.根據(jù)交通節(jié)能信息簡報獲知:江蘇省通過低碳交通運輸專項行動，港口企業(yè)單位作業(yè)能耗平均降低6%，最高達(dá)13%;通過實施船型標(biāo)準(zhǔn)化工程，航道和船閘通過量增長76.95%，閘室利用率提高50%，船舶航行速度平均提高62.5%，每年節(jié)約燃油1.7萬 t，減少油污排放量300多噸，船舶水體、噪聲污染、水上交通事故明顯下降.但根據(jù)《江蘇交通運輸“十二五”規(guī)劃》，到2015年江蘇省營運船舶單位運輸周轉(zhuǎn)量能耗較2005年要下降15%，港口生產(chǎn)單位吞吐量綜合能耗要下降8%，減排任務(wù)較重.目前，江蘇省港口的貨種主要包括煤炭、硫磺、礦石、飼料、糧食、鹽、紙漿等散貨，在整個貨物吞吐量中占70%以上，這些貨物在裝卸過程中會產(chǎn)生粉塵、CO2等大量污染物.同時，江蘇省沿江大型企業(yè)生產(chǎn)所需約80%的鐵礦石、72%的原油、83%的電煤都是依靠江蘇省航運來保障的，一些新型專用船舶如化學(xué)品船、液化氣船、汽車滾裝船、散裝水泥船已經(jīng)開始使用，一旦發(fā)生事故就會對環(huán)境造成較大影響，2011年上半年江蘇省沿江發(fā)生的船舶污染事故就有6起.

2 江蘇省港航的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境發(fā)展關(guān)系分析

2.1 港航和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系的構(gòu)建

考慮到江蘇省數(shù)據(jù)的可獲得性，從發(fā)展水平、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和發(fā)展?jié)摿Φ慕嵌葮?gòu)建反映港航發(fā)展程度的指標(biāo)體系，并從環(huán)境污染、能源消耗和事故災(zāi)害的角度構(gòu)建反映生態(tài)環(huán)境的指標(biāo)體系［9］，具體見表1.

之所以選取上述指標(biāo)體系，是因為其對生態(tài)環(huán)境的影響尤為重要.港航經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要考慮的是貨物吞吐量和周轉(zhuǎn)量及其相關(guān)比重，相關(guān)因素影響發(fā)展?jié)摿Πùa頭、船舶相關(guān)量.生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的選取均是考慮有可能造成環(huán)境污染的.

表1 江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系

2.2 江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的主成分分析

從交通運輸部、國家統(tǒng)計局、江蘇省統(tǒng)計局等網(wǎng)站上收集數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理、統(tǒng)計得到2001—2009年的江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境的樣本數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實證分析.計算步驟如下:

(1)構(gòu)建指標(biāo)體系.設(shè)原始數(shù)據(jù)矩陣為X=(Xij)n×p，其中，n為評價對象個數(shù)，p為集約利用指標(biāo)個數(shù)，Xij為第i個評價對象第j項指標(biāo)的數(shù)值.

(2)對原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理.對不同計量單位的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行同度量處理.該研究采用標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化方法處理，求取標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)矩陣

式中:i=1，2，…，n;j=1，2，…，p;樣本均值=;樣本標(biāo)準(zhǔn)差

(3)建立相關(guān)系數(shù)矩陣R.采用標(biāo)準(zhǔn)化以后的數(shù)據(jù)矩陣Yij，求取相關(guān)系數(shù)矩陣R=(rij)p×p，

(4)求相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值，確定主成分個數(shù)即新指標(biāo)個數(shù)m.計算相關(guān)矩陣R的特征值和方差貢獻(xiàn)率，并使特征值按大小順序排列，即λ1＞λ2＞…＞λp≥0.本文分析根據(jù)累積方差貢獻(xiàn)率大于95%的原則，確定江蘇省港航系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)各有4個公共因子，這些因子能反映出港航系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)絕大部分的信息［10］，結(jié)果見表2.

表2 江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境主要因子特征值及累積貢獻(xiàn)率

根據(jù)各個子系統(tǒng)提煉的主成分，得出兩個子系統(tǒng)各年的綜合發(fā)展指數(shù)(見表3和圖2).綜合發(fā)展指數(shù)反映該年度在整個評價體系中的相對水平，而不是絕對水平，系統(tǒng)發(fā)展水平越高的年度其評價指數(shù)越大.利用主成分分析法求得的指數(shù)有正值，也有負(fù)值.綜合發(fā)展指數(shù)為零表示該年度的發(fā)展水平處于其評價范圍內(nèi)的平均水平;大于零表示該年度的發(fā)展水平高于評價范圍內(nèi)的平均水平;小于零表明該年度的發(fā)展水平低于評價范圍內(nèi)的平均水平.［11］

表3 綜合發(fā)展指數(shù)

圖2 江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境綜合評價值趨勢

江蘇省港航系統(tǒng)的得分值與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的得分值在數(shù)值上對等，即港航得分的1分與生態(tài)環(huán)境得分的1分是等值的.因此，港航發(fā)展指數(shù)大于生態(tài)環(huán)境發(fā)展指數(shù)時，表明江蘇省港航系統(tǒng)發(fā)展快于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的改善;當(dāng)兩者相等時，表明港航系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)同步發(fā)展;當(dāng)港航發(fā)展指數(shù)小于生態(tài)環(huán)境發(fā)展指數(shù)時，則表明港航系統(tǒng)的發(fā)展滯后于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)展水平.

從表3和圖2可以看出江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境的綜合發(fā)展?fàn)顩r及變化趨勢:2000—2009年江蘇省港航發(fā)展水平總體呈上升趨勢，綜合評價值由－1.821 56上升為2.285 55;生態(tài)環(huán)境的變化趨勢與港航的發(fā)展趨勢正好相反，2000—2009年，生態(tài)環(huán)境綜合評價值基本呈下降趨勢.2005年江蘇省港航綜合水平達(dá)到零值以上，首次超出平均值.江蘇省港航快速發(fā)展說明江蘇省的工業(yè)和外貿(mào)發(fā)展的步伐加快，給生態(tài)環(huán)境帶來不利影響，同時江蘇省港航自身大力發(fā)展之后，港口、航運等企業(yè)對生態(tài)環(huán)境的影響也加大，導(dǎo)致2004年之后江蘇省生態(tài)環(huán)境惡化較快.因此，近些年隨著港航的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境狀況的改善已相對滯后，不能滿足當(dāng)前港航發(fā)展的需要.

2.3 江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析研究現(xiàn)象之間是否存在某種依存關(guān)系，并對具體有依存關(guān)系的現(xiàn)象探討其相關(guān)方向以及相關(guān)程度.本文運用統(tǒng)計軟件SPSS對江蘇省港航綜合發(fā)展指數(shù)與生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展指數(shù)的相關(guān)度進(jìn)行分析，結(jié)果見表4.

表4 江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展指數(shù)相關(guān)度

從表4可以看出，江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)因數(shù)為－0.957，即兩者之間顯著相關(guān)，說明江蘇省港航經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的發(fā)展是相互影響、相互促進(jìn)、相互制約的，生態(tài)環(huán)境的改善有利于港航的發(fā)展，反之生態(tài)環(huán)境發(fā)展的滯后最終會影響和制約江蘇省港航的發(fā)展.雖然目前江蘇省港航的發(fā)展非常迅速，但是今后如果不能有效改善生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，會導(dǎo)致江蘇省港航的發(fā)展速度變緩.

2.4 江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境發(fā)展的協(xié)同性分析

協(xié)同論亦稱“協(xié)同學(xué)”或“協(xié)和學(xué)”，其創(chuàng)立者是德國斯圖加特大學(xué)教授、著名物理學(xué)家哈肯.協(xié)調(diào)是兩種或兩種以上子系統(tǒng)間配合得當(dāng)、和諧一致、良性循環(huán)的關(guān)系，以達(dá)到減少系統(tǒng)運行的負(fù)效應(yīng)、提高系統(tǒng)整體輸出功能和協(xié)同效應(yīng)的目的.在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，只有正確處理經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，弱化、消除經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間的消極關(guān)系，充分利用和發(fā)展其積極關(guān)系，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境組成的系統(tǒng)都處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，整個系統(tǒng)就能處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，二者間才能實現(xiàn)良性循環(huán).［12］

設(shè)正數(shù)x1，x2，…，xm為描述江蘇省港航的m個指標(biāo);正數(shù)y1，y2，…，yn為描述生態(tài)環(huán)境特征的n個指標(biāo);函數(shù)f(x)和f(y)分別為江蘇省綜合港航經(jīng)濟(jì)評價函數(shù)和綜合生態(tài)環(huán)境評價函數(shù).江蘇省港航和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)度 C 的計算公式［13－14］為

式中:K為調(diào)節(jié)因數(shù)(K≥2)，文中取K=2.C值越大，說明兩個系統(tǒng)間協(xié)調(diào)發(fā)展的程度越高(見表5)，反之則兩個系統(tǒng)間協(xié)調(diào)發(fā)展的程度越低.

表5 協(xié)調(diào)等級分類

為更準(zhǔn)確地表現(xiàn)江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，引入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展度D，計算公式為

式中:T為港航與生態(tài)環(huán)境綜合協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)，T=αf(x)+βf(y)，其中α和β為待定權(quán)數(shù)，鑒于港航經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境同等重要，這里取α=β=0.5.

文中所求得的港航與生態(tài)環(huán)境綜合發(fā)展指數(shù)視為f(x)和f(y)的結(jié)果，經(jīng)過計算得到圖3及表6.

圖3 協(xié)調(diào)發(fā)展度趨勢

圖3和表6顯示江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r及協(xié)調(diào)發(fā)展度的變化趨勢，江蘇省港航的發(fā)展優(yōu)于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展:2000—2009年，江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展度不斷變化，基本呈倒“U”型曲線;2000—2004年協(xié)調(diào)發(fā)展度呈上升趨勢，2004年協(xié)調(diào)發(fā)展度達(dá)到10年中的最優(yōu);2005年之后基本呈下降趨勢.這幾年隨著江蘇省港航的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的發(fā)展不容樂觀，有待進(jìn)一步改善.生態(tài)環(huán)境的改善在江蘇省港航高速發(fā)展的情況下，應(yīng)引起有關(guān)部門的關(guān)注，政府對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的要求應(yīng)更加明確，要提倡江蘇省港航的低碳發(fā)展.

表6 2000—2009年江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度及協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)

3 江蘇省港航低碳發(fā)展對策

江蘇省港航與生態(tài)環(huán)境發(fā)展之間存在較強的相關(guān)關(guān)系，港航經(jīng)濟(jì)的發(fā)展如果不注重發(fā)展方式將會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化，在未來的發(fā)展中應(yīng)該重視兩者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展.

3.1 樹立低碳意識，營造低碳環(huán)境

港航可持續(xù)發(fā)展就是要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)，低碳經(jīng)濟(jì)時代的到來要求人們強化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低碳意識，充分認(rèn)識低碳港航的作用，實現(xiàn)江蘇省港航的低碳轉(zhuǎn)型.“十二五”期間，江蘇省一是要加快老舊和單殼液貨危險品船退出市場，推進(jìn)長江干線船型標(biāo)準(zhǔn)化，保障運輸安全，引導(dǎo)船舶向大型化、專業(yè)化、清潔化方向發(fā)展;二是要盡快出臺詳細(xì)的港航相關(guān)法律法規(guī);三是要推進(jìn)支持長江航運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，推進(jìn)船舶免停靠報港信息服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用等，實現(xiàn)各利益主體之間業(yè)務(wù)、信息的暢通，提升江蘇省港航信息化水平，為江蘇省低碳港航發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境.

3.2 加大低碳投入，創(chuàng)新合作模式

“十二五”期間，江蘇省港航的財政重點放在高等級航道網(wǎng)建設(shè)、船舶運力結(jié)構(gòu)調(diào)整、水運節(jié)能減排、交通科研資金投入機制和水運支持保障系統(tǒng)建設(shè)等5大領(lǐng)域;重點支持“靠港船舶使用岸電技術(shù)應(yīng)用”“清潔能源、可再生能源技術(shù)在港口的應(yīng)用”“輪胎式集裝箱門式起重機‘油改電’”等項目，大力推進(jìn)節(jié)能減排.同時，江蘇省的港航企業(yè)要尋求新的發(fā)展模式，如進(jìn)行橫向與縱向的整合、服務(wù)創(chuàng)新、挖掘物流第三利潤源，實現(xiàn)物流鏈的雙贏和多贏等.

3.3 轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，優(yōu)化資源配置

江蘇省港航企業(yè)要加強自身組織管理，爭取以最少的資源配置產(chǎn)生最大的生產(chǎn)能力和效益，努力向規(guī)模化、集約化方向發(fā)展，積極發(fā)展大宗散貨專業(yè)化運輸、多式聯(lián)運等現(xiàn)代化運輸組織方式，提高船舶錨泊、靠泊效率和裝卸效率，全面提升船舶營運組織效率，加強貨物集散地規(guī)劃及建設(shè)，船舶所有人聯(lián)合起來形成高效的物流系統(tǒng).充分運用信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，合理組織貨源，保持貨流平衡，提高艙容利用率;優(yōu)化船舶運力結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展與航道能力相匹配的標(biāo)準(zhǔn)化船舶，淘汰高能耗、污染大的落后船型，發(fā)展專業(yè)化運輸船隊，提高船舶平均載質(zhì)量，發(fā)展規(guī)?；\輸，降低燃料消耗.

3.4 制定戰(zhàn)略規(guī)劃，建立評價體系

江蘇省首先可以根據(jù)港航企業(yè)的實際發(fā)展情況、國家的環(huán)境法規(guī)，確定其港航企業(yè)的低碳發(fā)展目標(biāo);其次對不同的港航企業(yè)進(jìn)行實地調(diào)研，了解各企業(yè)的管理結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模、裝卸工藝、生產(chǎn)排污、治污現(xiàn)狀后制定各企業(yè)的具體目標(biāo);最后提出發(fā)展低碳港航的具體任務(wù)和措施.同時，構(gòu)建低碳港航評價體系，實現(xiàn)對港口和航運經(jīng)濟(jì)的運行、環(huán)境保護(hù)等狀況進(jìn)行專業(yè)評估，檢測港航是否按已定戰(zhàn)略政策發(fā)展.通過綜合評估，還可以評判江蘇省港航企業(yè)在發(fā)展中存在的主要問題，從而提出相應(yīng)的解決對策.

3.5 增強技術(shù)創(chuàng)新，使用低碳技術(shù)

江蘇省內(nèi)有較多的造船企業(yè)，在建造新船舶時:(1)可以通過優(yōu)化船體設(shè)計，降低船舶功率;(2)提高船用燃油質(zhì)量和研發(fā)新型替代燃料，減少船舶廢氣的排放.同時盡量使用船舶岸電技術(shù)，即通過岸上市政電網(wǎng)供電取代船舶輔機發(fā)電，這樣能夠有效減少船舶靠港期間溫室氣體和污染物的排放量.今后要分步淘汰技術(shù)落后、污染嚴(yán)重、效能低下的老舊設(shè)備，逐步引進(jìn)符合國際標(biāo)準(zhǔn)的、技術(shù)先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)安全的、節(jié)能環(huán)保的港口機械;要鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新，進(jìn)行低碳經(jīng)濟(jì)研究，鼓勵員工在實踐中發(fā)揮自身的聰明才智，改進(jìn)一些老舊機械，使這些機械煥發(fā)新的活力.

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