上海港港口節(jié)能減排效率評(píng)價(jià)

李媛

【摘 要】 近年來(lái)，隨著工業(yè)化和城市化的不斷深入，生態(tài)危機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今全人類共同面臨的最大危機(jī)和最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，港口是世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要推動(dòng)力，同時(shí)也是主要的污染源頭和耗能單位，對(duì)港口節(jié)能減排效率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)也是此類研究不可缺少的一部分。因此本文以上海港為例利用主成分分析方法分析了上海港港口節(jié)能減排效率并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：2012年—2017年上海港積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，開(kāi)展港口節(jié)能減排工作，港口節(jié)能減排效率逐年提高，節(jié)能減排工作取得了非常顯著的成效。

【關(guān)鍵詞】 港口 節(jié)能減排 指標(biāo)評(píng)價(jià) 主成分分析

0引言

隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增、人類欲望的無(wú)限上升和生產(chǎn)生活方式的無(wú)節(jié)制，世界氣候面臨越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題，在此形勢(shì)下，低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排等詞匯應(yīng)運(yùn)而生，國(guó)家也越來(lái)越重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，一方面是積極承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任，完成國(guó)家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求;另一方面是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效益，發(fā)展新興工業(yè)，建設(shè)生態(tài)文明。

港口作為交通運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分，在節(jié)能減排方面具有巨大的空間和潛力，上海港位于長(zhǎng)江三角洲前緣，地處長(zhǎng)江東西運(yùn)輸通道與海上南北運(yùn)輸通道的交匯點(diǎn)，是中國(guó)沿海的主要樞紐港，是中國(guó)對(duì)外開(kāi)放、參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)大循環(huán)的重要口岸。因此本文以上海港港口為例，基于主成分分析方法，構(gòu)建上海港節(jié)能減排的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)上海港的節(jié)能減排績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)港口節(jié)能減排效率進(jìn)行了探索。

1評(píng)價(jià)方法

本文采用主成分分析法（PCA）來(lái)評(píng)價(jià)上海港近幾年在節(jié)能減排工作中所做出的貢獻(xiàn)。主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）是利用降維的思想，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。主成分分析研究的目的是如何將多指標(biāo)進(jìn)行最佳綜合簡(jiǎn)化，最終轉(zhuǎn)化為較少的綜合指標(biāo)。也就是說(shuō)，要在力保數(shù)據(jù)丟失最少的原則下，對(duì)高維變量空間進(jìn)行降維處理。主成分分析法的特點(diǎn)是在評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性比較高時(shí)，能消除指標(biāo)間信息的重疊，而且根據(jù)指標(biāo)所提供的原始信息生成非人為的權(quán)重系數(shù)。具體步驟如下：

（1）評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)得標(biāo)準(zhǔn)化處理：

（1）

其中，可以表示為第i年第j個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值，為標(biāo)準(zhǔn)化以后的指標(biāo)值，分別是第j個(gè)指標(biāo)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

（2）計(jì)算矩陣的相關(guān)矩陣R，并計(jì)算R的特征值：，以及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正交化特征向量。

（3）計(jì)算特征值的累積方差貢獻(xiàn)率：

（2）

將時(shí)的最小整數(shù)作為的值，即主成分的個(gè)數(shù)為時(shí)的。

（4）提取前個(gè)主成分：

（3）

（5）以方差貢獻(xiàn)率為權(quán)系數(shù)求和計(jì)算每年被測(cè)評(píng)對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值

（4）

其中ak為第k個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率，yk為第k個(gè)主成分。按照F值的大小可對(duì)港口節(jié)能減排效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

建立港口減排效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的目的在于利用收集到的港口節(jié)能減排過(guò)程中的相關(guān)資料和數(shù)據(jù)對(duì)港口近幾年來(lái)的節(jié)能減排效率做出有效、合理的評(píng)價(jià)。指標(biāo)體系設(shè)計(jì)的是否準(zhǔn)確與恰當(dāng)，對(duì)評(píng)價(jià)港口節(jié)能減排效率得到的結(jié)果準(zhǔn)確與否十分重要。評(píng)價(jià)指標(biāo)是評(píng)價(jià)體系的重要元素，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選定是建立節(jié)能減排體系的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，指標(biāo)選取是否科學(xué)、全面決定了整個(gè)評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性和合理性。

因此，本文構(gòu)建上海港港口節(jié)能減排指標(biāo)體系時(shí)，考慮到中國(guó)港口節(jié)能減排“十三五”展望、港口特征和指標(biāo)量化、可衡量性等原則，共選取了15個(gè)指標(biāo)：基礎(chǔ)設(shè)施指標(biāo)有沿海碼頭長(zhǎng)度（萬(wàn)米）、沿海泊位（個(gè)），萬(wàn)噸級(jí)以上泊位總數(shù)（個(gè)）節(jié)能減排指標(biāo)有柴油消耗（噸）、燃料油消耗（噸）、電力消耗（萬(wàn)千瓦時(shí)）、水消耗（萬(wàn)立方米）、綜合能耗（萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤）、吞吐量能耗（噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)噸）、母港集裝箱水水中轉(zhuǎn)比例（%）;發(fā)展水平指標(biāo)有旅客吞吐量（萬(wàn)人次）、貨物吞吐量（萬(wàn)噸）、集裝箱吞吐量（萬(wàn)標(biāo)箱）、外貿(mào)吞吐量（億噸）、汽車滾裝吞吐量（萬(wàn)輛）。

3上海港節(jié)能減排績(jī)效評(píng)價(jià)

本文主要采用了2012年—2017年上海港港口節(jié)能減排相關(guān)的年度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《2013年—2018年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、《2012年—2017年上海市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《2012年—2017年上港集團(tuán)可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》以及其他相關(guān)資料和官方統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站獲得。由于2017年沿海碼頭長(zhǎng)度、沿海泊位個(gè)數(shù)、萬(wàn)噸及以上泊位總數(shù)尚未公布，因此，利用序列線性趨勢(shì)構(gòu)造缺失值。

首先，對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理進(jìn)行并計(jì)算協(xié)方差矩陣。然后，求解特征向量、特征根、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率，并進(jìn)行結(jié)果分析。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和成份矩陣，選擇的主成分有3個(gè)，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到94%，解釋效果非常好，分別為：

成分1的貢獻(xiàn)率為62.245%，成分2的貢獻(xiàn)率為22.886%，成分3的貢獻(xiàn)率為9.188%，可以計(jì)算出2012—2017年的綜合得分分別為-23687.729、-20105.674、-11176.732、-7084.370、-3502.585、3142.562，標(biāo)準(zhǔn)化后的綜合得分為-8.94、-3.99、0.64、1.55、2.58、8.18，因而得到2012—2017年的綜合排名依次為6、5、4、3、2、1。

從上海港港口節(jié)能減排綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果來(lái)看，2012年—2017年間上海港港口節(jié)能減排工作績(jī)效逐年顯著提高，并且2017年最好。這說(shuō)明上海港在貫徹執(zhí)行國(guó)家、地方環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)和國(guó)際環(huán)保公約當(dāng)中，始終把綠色港口建設(shè)、節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為低碳經(jīng)濟(jì)的重要舉措，為綠色交通和上海國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)持續(xù)努力，節(jié)能減排工作得到非常好的成效。

4結(jié)語(yǔ)

港口節(jié)能減排指標(biāo)評(píng)價(jià)是一種典型的多指標(biāo)問(wèn)題，涉及的因素繁多，多指標(biāo)帶來(lái)了分析上的復(fù)雜性和指標(biāo)間的多重相關(guān)性兩大問(wèn)題。主成分分析方法是一種指標(biāo)簡(jiǎn)單化的優(yōu)良工具，它基于原始數(shù)據(jù)本身，評(píng)價(jià)結(jié)果符合客觀實(shí)際。主成分分析能夠?qū)⒍嘀笜?biāo)進(jìn)行降維處理，降低了評(píng)價(jià)的復(fù)雜度，削弱了指標(biāo)間的多重相關(guān)性。為此，本文利用主成分分析方法對(duì)港口節(jié)能減排效率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：2012年—2017年上海港積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，開(kāi)展港口節(jié)能減排工作，港口節(jié)能減排效率逐年提高，節(jié)能減排工作取得了非常顯著的成效。