基于熵值法的河南省绿色低碳转型水平评价

李景航

（郑州财经学院 河南郑州 450000）

绿色低碳转型发展是经济社会可持续发展的必然要求，总体来说，就是以提高效率、促进和谐、持续发展为目标，实现经济社会发展的低能耗、生态化和可持续。我国职能部门对绿色发展给予了高度重视。2015年10月，十八届五中全会提出“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念，强调绿色发展的重要性。2017年10月，党的十九大提出把“坚持新发展理念”作为坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一，再次凸显绿色发展作为可持续发展的必然性。2021年2月，国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，为各地区绿色低碳循环发展经济体系的构建提供方向。河南省紧紧抓住绿色发展的关键时期，政府部门出台一系列相关政策，致力于实现经济的绿色可持续发展。在2021年9月7日的河南省委工作会议上，河南省提出绿色低碳转型战略，以“碳达峰、碳中和”为最终目标，从生产、流通、消费、技术、制度、生活等多方面实现绿色化，全面提升经济社会绿色低碳发展水平，实现河南省经济体系的绿色低碳循环发展。2022年3月3日，河南省在“奋进十四五建功新时代”系列新闻发布会上通报了《河南省“十四五”生态环境保护和生态经济发展规划》，提出保护生态环境，控制温室气体排放，优化全社会绿色发展方式，打造河南省生态经济的理念。

一、文献综述

国内针对绿色低碳转型主要围绕经济、资源、环境三方面进行研究。结合学术界和相关部分对资源、环境和生态领域的评价，2016年，国家发展改革委等四部委联合发布了《绿色发展指标体系》，该指标体系包含资源利用、环境质量、生态保护等在内的6个一级指标，包含单位GDP二氧化碳排放降低、非化石能源占一次能源消费比重、用水总量、耕地保有量等在内的55个二级指标，用于评价各地区绿色发展水平。

在《绿色发展指标体系》的基础上，马骍（2018）从资源、环境友好、经济效益、社会建设四个方面构建一级指标，从人均水资源占有量、森林覆盖率、城市污水处理率、城镇化率、居民人均可支配收入等方面构建22个二级指标，用于分析评价云南省绿色经济发展水平，并提出加大可再生资源开发力度、发展绿色技术、均衡地区绿色经济发展等相关建议。赵慧卿、郭晨阳（2020）利用2010—2017年省级面板数据，构建了涵盖经济社会发展水平、绿色发展水平、低碳发展水平、循环发展水平4个准则层，包括经济发展、能源消费、碳排放、循环利用等在内的9个子准则层，共34个指标的评价指标体系，并利用动态综合评价方法，分析我国不同省份绿色低碳发展水平及造成异质性的成因。杨志清（2021）基于绿色发展理念将主成分分析法与熵值法结合建立绿色发展评价指标体系，测算河南省2005—2017年能源耗费、经济发展与生态环境（3E）构成的系统性绿色发展水平，并对三个系统之间的协调度进行评价分析。蒋金荷、马露露、于宪荣（2021）基于3个维度构建绿色经济转型指标体系，包含经济包容发展、环境资源质量、绿色转型潜力3个一级指标，经济稳定增长、社会包容发展、资源可利用、资源效率等在内的6个二级指标，以及包含经济年均增长率、基尼系数、单位GDP能耗、研发投入占GDP比重等在内的12个基础指标，利用该评价指标体系估算了各个省市（自治区、直辖市）绿色经济转型指数，在此基础上利用回归模型分析了绿色经济转型的关键驱动因素，为我国经济绿色转型提供相应的建议。陈博、陈坚（2021）对宁波的绿色低碳转型发展进行研究，从清洁能源供给、产业结构调整、碳排放等方面提供建议，为其经济社会的绿色低碳发展提供路径。王一鸣（2021）提出在“双碳”背景下实现经济社会的绿色低碳转型，关键在于产业结构的优化升级，清洁能源体系的构建，绿色低碳技术的创新和应用，政策体系的完善，碳排放市场机制的调节，绿色低碳生活方式的普及等。

综上所述，大部分国内文献主要从绿色低碳循环经济的角度分析绿色低碳发展水平，主要选取人均GDP、单位GDP能耗、产业结构、人均碳排放、全社会用电量、二氧化硫排放、城市生活垃圾处理、城市绿化面积等二级指标，且大多数采用层次分析法、熵值赋权法对绿色低碳循环经济发展水平进行评价，对省域绿色低碳转型水平的评价和衡量较少。

二、绿色低碳转型评价指标体系构建

本文的绿色低碳转型评价强调经济绿色低碳可持续发展，在追求经济增长的同时，又要兼顾能源耗费、环境质量，重视经济绿色低碳增长。同时，借鉴已有的经济绿色低碳发展相关文献研究资料进行评价指标和数据选取，再依据指标数据的合理性、代表性、可得性等标准对指标数据结果进行再次筛选。本文构建的绿色低碳转型评价指数主要在于衡量经济发展过程中的绿色化程度，体现经济发展与能源消耗、环境保护的协调程度及未来经济绿色低碳发展转型的潜力，主要从经济发展、能源消耗、环境质量、绿色低碳转型潜力四方面构建绿色低碳转型评价指标体系，为实现多维度评价，每个一级指标分别选取两个二级指标进行评价，以此评价经济发展、能源消耗、生态环境质量，以及未来绿色低碳转型的潜力空间，全面系统地反映绿色低碳转型能力和水平。如表1所示。

表1 绿色低碳转型评价指标体系

三、河南省绿色低碳转型指数的估算

（一）数据来源

本文选取了河南省2011—2020年的数据，指标数据来自《河南省统计年鉴》及红兰实验室公布数据。碳排放量数据计算依据红兰实验室公布的中国省际二氧化碳排放量的计算公式计算所得，即

CO2表示待估算的二氧化碳排放量；i表示各种能源燃料，分别是煤炭、石油、天然气。Ei代表各种能源的燃烧消费量，NCVi为各种能源的平均低位发热量，用于将各种能源消费量转化为能源单位（TJ），CEFi表示各种能源的二氧化碳排放因子（参考红兰实验室公布的数据）。

综上所述，各项指标的统计数据如表2所示。

（二）指标权重的确定

本文利用熵值法计算人均GDP、第二产业对GDP的贡献率、煤炭占能源消费总量的比重、单位GDP能耗、人均碳排放量、人均废水排放量、专利授权量、从事研究与实验发展人员数量8个二级指标的权重。

1.指标预处理：归一化方法。本文首先对每个二级指标的数值进行归一化处理，再利用熵值法进行指标权重的估算。表1构建的绿色低碳转型体系所包括的二级指标数据中，人均GDP、专利授权量、从事研究与实验发展人员数量这3个指标为正向指标，第二产业对GDP的贡献率、煤炭占能源消费总量的比重、单位GDP能耗、人均碳排放量、人均废水排放量5项指标为逆向指标，具体处理方法为公式（2）和公式（3）所示。

式中，Yijk为标准化后的指标值，Xijk为某分项原始数据。

2.综合指数的估算：权重确定。本文利用熵值法计算各二级指标的权重，具体计算过程如下。

①指标贡献度计算。构建绿色低碳转型评价矩阵：

②计算以上矩阵中每个评价单元占该指标的比重Qjk，如公式（5）所示：

③第k项指标熵值计算具体为公式（6）所示：

④计算第k项指标的差异系数，公式为：

即gk越大，该指标的整个核算体系中越为关键。

⑤熵权计算

依据以上计算过程，估算出人均GDP、第二产业对GDP的贡献率、煤炭占能源消费总量的比重、单位GDP能耗、人均碳排放量、人均废水排放量、专利授权量、从事研究与实验发展人员数量8个二级指标的权重，通过加总进而计算出经济发展、能源消耗、环境质量、绿色低碳转型潜力4个一级指标的权重，如表3所示。

表3 各层指标权重

（三）评估指数估算结果及变化

对于绿色低碳转型综合评价指数、一级指标利用多指标加权方法进行估算，如公式（9）和（10）所示。

在绿色低碳转型指数的估算公式中，m为一级指标个数，即4个一级指标，wi表示第i项一级指标在绿色低碳转型综合指数中的权重；在一级指标的估算公式中，n表示第i项一级指标中的二级指标个数，即为2个，wij为该二级指标的权重。

本文基于以上河南省2011—2020年8项基础指标的数据和10个模型公式，估计出河南省2011—2020年绿色低碳转型综合指数和经济发展指数、能源消耗指数、环境质量指数、绿色低碳转型潜力指数4个一级指标指数，具体结果如表4所示。

表4 绿色低碳转型指数

为便于直观地看出河南省绿色低碳转型综合水平和经济发展、能源消耗、环境质量、绿色低碳转型潜力指数的相对变动趋势，把以上指数数值绘制成图1。

图1 绿色低碳转型指数变化趋势图

四、结论与建议

为了更好地贯彻河南省绿色低碳转型战略，有效提高河南省绿色发展水平，从而实现河南省经济绿色低碳转型，保障可持续发展，本文的绿色低碳转型评价主要从经济发展、能源消耗、环境质量、绿色低碳转型潜力四个方面来估算河南省绿色低碳转型综合指数。基于熵值法评价模型分析了2011—2020年河南省绿色低碳转型水平和变化趋势。

河南省2011—2020年绿色低碳转型综合指数总体呈现上升趋势，意味着河南省绿色低碳转型水平在不断提升。2020年绿色低碳转型指数较高，在很大程度上是第二产业对GDP的贡献率相比上年下降较多，以及环境质量较大改善所致。其中，经济发展指数曲线较为平缓，波动幅度不大，2020年甚至有所下降，主要受新冠肺炎疫情和郑州洪水灾害的影响较大。能源消耗指数总体处于平稳上升过程中，2020年略有下降，主要还是疫情导致产出增速下滑。环境质量指数波动较大，2011—2015年整体有所下降，2016—2019年先上升后下降，2020年环境质量指数有较大提升，主要还是因为2020年经济增速放缓、企业开工不足等原因，减少了污染气体的排放。绿色低碳转型潜力指数整体呈上升趋势，相比较而言，近3年的增速较大，说明河南省对经济绿色低碳转型投入较多，未来经济绿色发展空间较大。

依据4个一级指标的权重来看，环境质量对绿色低碳转型的贡献率较大，绿色低碳转型潜力次之。依据8个二级指标的权重来看，第二产业对GDP的贡献率、人均碳排放、从事研究与实验发展人员数量权重较低，说明河南省绿色低碳转型的重点在产业结构转型、降低碳排放和培养绿色创新的高精尖人才方面。具体而言，河南省应在绿色低碳转型战略的指导下，根据自身条件设定发展目标和实现路径：一是实施产业结构绿色升级，加快产业发展向低碳化、数字化、智能化转型；二是构建清洁安全低碳高效的能源体系，加大清洁安全能源的开发和利用，降低二氧化碳、二氧化硫等温室气体的排放，保护生态环境；三是通过加大对绿色创新高精尖人才的培养和引进，推进绿色技术的创新、转化和应用。

由于受指标选取、数据收集、评价方法等主观和客观因素的影响，本文所构建的指标体系不够完善，收集的数据年份不够充分，使用的权数计算方法较为单一，在评价河南省绿色低碳转型水平上还存在较大丰富完善空间。完善评价指标体系的构建，加深对河南省绿色低碳转型关键驱动因素的分析，将是我们今后进一步努力的方向。