低碳经济评估体系的系统设计与平台构建

【作者简介】

朱启贵，上海交通大学安泰经济与管理学院教授、博导。研究方向：国民经济核算与分析、国民经济理论与政策、可持续发展、公共经济。

主要著作：《可持续发展评估》、《绿色国民经济核算论》、《区域协调可持续发展》等。

摘要 低碳经济是人类应对人类社会大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳引起全球气候灾害性变化而选择的绿色发展模式。发展低碳经济需要构建与之相适应的评估体系，现行的国民经济核算统计体系和国民经济综合评价制度还不能满足绿色低碳发展的需要，因此，我们要综合运用经济学、统计学、环境科学和计算机科学等学科的理论与方法，在定性分析和定量分析的统一中，设计低碳经济评估指标体系，确立综合评估方法，研制低碳经济评估的可视化平台。

关键词 绿色发展 低碳经济 评估体系

绿色发展呼唤低碳经济评估体系

工业革命以来，煤炭、石油、天然气等化石能源快速发展，成为经济社会发展的主导能源，人们生产和生活过程中排放大量温室气体，使得大气中温室气体的浓度不断升高，打破了原来的碳平衡。高碳排放深度危及能源安全、生态安全、水资源安全、大气环境安全以及粮食安全，甚至威胁到人类生存。在此背景下，世界各国积极采取措施和加强合作，以寻求缓解气候变化，发展各种替代能源及可再生能源，低碳经济由此应运而生。2003年英国以政府文件的形式在《英国能源白皮书》中首次提出了低碳经济①，这种以“低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益”为核心的经济模式迅速受到广泛关注，成为构建全球“责任共同体”的重要途径。国际社会采取了一系列措施，如成立联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC），签署《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》，召开国际会议等。大多数国家亦积极行动，通过不同方式开展低碳经济实践。低碳经济已成为世界发展的导向标，并成为涉及能源使用、产业调整、技术革新、环境治理、公众意识提高、国家间博弈等各方面的综合性问题，可以预见，其亦将逐步成为规制世界发展的新规则。2011年11月，联合国环境规划署向全世界《绿色经济报告》，并出版《迈向绿色经济：实现可持续发展和消除贫困的各种途径——面向政策制定者的综合报告》②，号召各国政府重视制定并实施绿色发展规划，引领人类社会走可持续发展之路。

当前，我国正经历着工业化发展的阵痛，粗放的经济增长方式使得能源生产与能源消费量不断攀升。要破解我国经济发展的能源环境发展瓶颈，实现经济社会环境的可持续发展，迫切需要大力发展低碳经济，使经济从单纯的数量追求过渡到品质追求的发展模式。

为顺应全球绿色低碳经济发展趋势，党的十七大报告提出要“加强应对气候变化能力建设，为保护全球气候作出新贡献”。“十一五”规划提出我国单位GDP能源消耗降低20%左右。2009年11月25日，国务院常务会议决定，到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。“十二五”规划强调指出，面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励与约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力，提高生态文明水平。2011年11月28日至12月9日，在南非德班联合国气候变化大会上，中国代表团再次重申，中国政府将本着对本国人民和世界人民高度负责的态度，坚定不移地实施积极应对气候变化的政治措施，采取强有力的国内行动，推动绿色低碳发展，积极参与气候变化国际谈判进程，为应对全球气候变化作出积极贡献。党的十更是将“美丽中国”写进报告，提出要着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。这些规划、决定、承诺及其落实无不彰显中国作为负责任大国在全球应对气候变化背景下的责任担当，表明政府正在积极调整发展模式，发展绿色经济，以适应国际发展新规则。因此，我们需要建立低碳经济评估体系，完善温室气体排放统计核算制度，加强环境监测、预警和应急能力建设，以此强调低碳经济发展的重要地位，从而为我国政府从理论和实践等多个层面来推动绿色发展、控制和减少碳排放、实现2020年碳减排目标、把握国际谈判主动权等问题提供科学依据。

低碳经济评估体系的重要价值

目前对低碳经济发展状况尚未进行有效、系统地评估，其主要原因有三个：第一，低碳经济的多维评估研究还比较分散，维度划分随意性较大；第二，宏观核算落后，致使统计指标范围狭窄，分解水平不足，指标可获得性不高；第三，数据基础薄弱不仅使得现代数量分析技术犹如空中楼阁，而且不利于符合问题性质的数量模型的开发和应用，导致评估方法可操行性不佳。因此，亟需就低碳经济发展水平涉及的各个维度进行系统分析，构建一个反映低碳经济发展水平的综合评估体系，并以可视化平台为媒介，优化功能模块划分，实现输出结果多样化，满足不同层次用户需求。

第一，推进学科交叉，形成协同创新。低碳经济涉及经济、生态环境、社会、科技、制度等领域，是复杂的国民经济大系统。低碳经济的多维评估体系及可视化平台需要应用经济学、管理学、统计学、环境科学、生态学、系统科学和计算机科学等学科的理论与方法，离不开多学科专家学者的协调配合。因此，低碳经济评估体系研究需要多领域学者的合作，可有效推进多学科交叉融合，促进协同创新。

第二，发展能源环境核算，完善国民经济核算体系。国民经济核算体系是宏观经济调控与管理的重要依据和国际比较的工具与语言，是经济学、管理学、生态环境学等学科研究的重要支撑系统。能源核算和环境生态核算是当今世界国民经济核算的重大任务。低碳经济评估体系需要能源、环境和生态方面的统计指标，从而推进能源与生态环境核算的发展，有利于改革与发展国民经济核算体系。

第三，完善国民经济分析系统，优化低碳经济政策体系。低碳经济的发展，不仅需要从理论上明确界定其内涵、范畴，也需要分析其政策工具和体系。低碳经济政策，按内容可分为财政政策、货币政策、产业政策和能源政策等；按时间可分为短期、中期和长期。设计低碳政策，包括对它们之间的关系研究，不仅是为了短期经济均衡、中期总供给和总需求的均衡，更重要的是为了实现经济可持续发展。科学、合理和完善的低碳经济评估体系可丰富国民经济分析系统，不仅有利于单个政策的合理实施，而且有利于多个政策之间的协调配合。

第四，提升国民经济统计能力，服务可持续发展战略。低碳经济要求以更少的资源消耗和更少的污染排放，获得更多的经济产出，同时提高人们的生活标准和生活质量，创造更多的商机和就业机会，这与可持续发展的本质不谋而合。低碳经济实施的根本目的在于推进经济、环境与社会的可持续发展。低碳经济评估体系的构建可以对经济发展水平与碳排放的现状和关系进行全面综合评估，也可以对地方节能减排工作作出科学合理的评估，为可持续发展战略的制定与实施提供依据，从而保障可持续发展。

第五，改革国民经济综合评价体系，支撑宏观经济决策。低碳经济评估结果为国际组织、政府决策部门、企业单位以及普通大众等广大用户所需要，可以广泛应用于国际贸易与气候变化谈判、国家能源安全的监测、能源产业发展规划、节能技术推广计划、商业决策、清洁发展体制机制建设等领域。各类节能减排政策措施实施的规范化及实施方法的不断完善，需要对我国经济发展态势有更为准确的把握和计量。低碳经济评估体系的构建，可以对我国低碳经济发展的现状、潜力及存在的不足做出定量评价，为计量我国节能减排潜力提供直观的数据支持，有利于宏观经济决策的实施。

第六，支撑绿色低碳发展，转变经济发展方式。低碳经济的多维评估体系可定量分析我国经济规模、能源利用结构与效率、碳吸收区建设状况等与低碳经济建设密切相关的因素，全面衡量我国不同地区的碳排放状况，对于指导我国低碳经济建设、构建低碳社会、有计划地扩大碳吸收区规模等具有重要意义，同时可以为地方经济社会发展规划提供依据。通过分析各个相关因素对能源消费和碳排放的影响，找出主要影响因素，寻找节能减排突破口，完成节能减排目标，支撑绿色低碳发展，转变经济发展方式。

低碳经济评估体系的系统设计

我国低碳经济评估体系的设计要以科学发展观为指导，以问题为导向，借鉴国外经验，注重经济学、统计学、管理学、环境科学、生态科学和计算机科学等文理多学科的交叉融合，追求低碳经济评估体系的科学性和适用性，拓展低碳经济评估体系的应用领域。通过规范分析与实证研究，系统构建中国低碳经济评估体系，设计科学的可视化平台，以实现对低碳经济指标体系的数据管理、数据分析、可视化结果输出等，满足不同用户的需求。设计内容包括三个方面：第一，清晰界定低碳经济的核心要素；第二，系统构建低碳经济评估指标体系；第三，确立低碳经济评估方法。

低碳经济的核心要素。低碳经济核心要素是建立综合评估体系的维度选择依据，且涉及到低碳经济发展最本质的方面。我们认为低碳经济的核心要素包括低碳能源、低碳产业、低碳消费、低碳技术、低碳环境、低碳政策和低碳社会等方面。具体而言，第一，低碳能源是与低碳经济关系最为密切的各种能源，包括传统化石燃料以及太阳能、风能、水力资源、核能等清洁能源，主要涉及能源系统生产、转换、消费、排放和循环使用全过程总量变动、能源消费结构变动、能源使用效率变动等。第二，低碳产业既涵盖传统产业的低碳化，也包含新兴低能耗低污染行业，涉及能源、交通、建筑、农业、工业、服务、消费等领域诸多产业。低碳产业是以低碳农业、低碳工业为基础的低碳实体经济，是低碳经济大厦的基石。低碳工业以低碳能源产业为基础，引领低碳建筑、低碳制造业、低碳交通业等整个低碳产业；低碳农业主要强调植树造林、节水农业、有机农业等方面。第三，低碳消费从非生产角度探讨一国国民实际消费导致的碳排放，分析新型消费行为和过程，讨论不同发展水平、自然条件、生活方式下不同国家居民消费产生的碳排放差异。第四，低碳技术对低碳经济发展的影响至关重要，能够从不同角度推动低碳化的进程。一般所说的低碳技术主要是指针对电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车等重点能耗部门提高能源效率、优化能源结构的主导技术，既包括对现有技术的应用，也包括远期可能应用的技术。第五，低碳环境是以环境优化经济为目标的，主要从两个方面考察环境与碳排放之间的关系，一是各种碳排放对环境的影响，如二氧化碳、二氧化硫等对温室气体影响的指标；二是环境对低碳经济的影响，包括森林覆盖率、人均绿地面积、自然保护区面积等方面。第六，低碳政策涉及法律规章的完善、体制机制的革新等方面，它为低碳经济发展提供经济、制度层面的多重保证，其中重点关注包含财政政策、金融市场政策和产业政策的低碳经济政策。第七，低碳社会，通过培养可持续发展、绿色环保、文明的低碳文化理念，创建低碳生活，主要从人口密度、人口增长率、人均居住面积、基尼系数、万人拥有公共汽车数、城市化率和公众低碳经济知识普及率等方面讨论社会对低碳经济的影响。

低碳经济评估指标体系。低碳经济评估指标体系设计包括设计原则、设计方法和设计框架等三个方面：

低碳经济评估指标体系的设计原则。为保障低碳经济评估指标体系具备科学性与实用性，我们必须遵循四个原则。第一，系统性。低碳经济是涉及能源、产业、消费、技术、环境、社会和制度等方面的综合经济发展模式，选择指标时应从系统的角度出发，选取的评估指标应能全方位、多角度地反映低碳经济的核心内容。所选指标应具有信息量大、系统性强、重复性小的特点，避免指标体系过于繁杂。第二，目标性。低碳经济评估指标应当紧扣“低碳”特征，即选取的指标应当体现低碳理念，突出低碳经济特色，防止与可持续发展评估指标、区域竞争力等评估指标体系雷同。第三，可操作性。所选择的指标应该具有可测量或可间接计量的特性，即选取的指标应该可以在统计资料中获得，或者可以通过现有数据资料经过计算或推导得出。定性指标也应可以通过各种方法使之量化，或经过一定统计调查获知。同时，不同省区各指标值统计口径应一致。第四，动态性。低碳经济的发展本身就是一个动态过程，因此其评估指标体系也应根据实际相应变动，既要注重指标选取的动态调整，又要注重指标权重的动态变化。

低碳经济评估指标体系的设计方法。评估指标体系的设计方法较多，如联合国可持续发展委员会（UNCSD）提出的“驱动力—状态—响应”概念模型（DFSR）、经济合作与发展组织（OECD）采用的“压力—状态—响应”概念模型（PSR），以及常用的“目标层—准则层—指标层”层级模型。其中，DFSR模型强调指标间的逻辑性，尤其突出了环境受到胁迫与环境退化和破坏之间的因果关系；PSR模型强调人类活动对环境施以“压力”，影响到环境的质量和自然资源的数量（“状态”），社会通过环境政策、一般经济政策和部门政策，以及通过意识和行为的变化而对这些变化做出反应（“社会响应”）；层级模型则基于经济低碳化发展目标，以不同维度核心内容作为准则层，以具体现实中各类数据作为指标层，自上而下完成指标体系设计。

低碳经济评估指标体系的设计框架。评估体系构建与可视化平台设计有很大关系，层级模型自上而下的特性更利于平台系统的实现。因此，我们选择层级模型设计评估指标体系。第一层为目标层。构建评估体系的目标并不单一，一是对中国低碳经济的综合评估，二是对中国低碳经济监测预警分析，三是对中国低碳经济政策效应评价，四是对中国低碳经济发展战略研究，应用领域不同决定不同的决策目标。第二层为准则层。可包含二层，一层以低碳经济核心内容作为不同维度代表，包括低碳能源、低碳产业、低碳消费、低碳技术、低碳环境、低碳政策和低碳社会；二层以规模、结构、效率作为不同主题代表。规模主题反映各类维度的总量水平；结构主题反映各类维度的内部要素构成；效率主题反映各类维度的质量变化。第三层为指标层。由于反映不同维度、不同主题的指标不唯一，用具体变量组成的指标集表示，这种设置同时满足不同决策目标的变动需求。

低碳经济综合评估方法。低碳经济评估体系是我国绿色经济发展过程中一个崭新且急需解决的问题，要对一个涉及面广、内涵丰富、结构和层次复杂的系统进行评价，就要求人们探索和开创一种新的评估方法。由于评估指标体系是由多项指标确定的，且各项指标的属性不同、重要程度不同，存在着不可公度性，因此，必须确立科学合适的评估方法定量化描述与分析我国低碳经济发展状况。

第一，低碳经济评估的相对性。低碳经济的阶段性特征决定了评估指标体系的构建原则包含动态性，因此其评估过程需进行相对性分析。首先，评估指标的相对性是指伴随低碳经济的系统变化，不断修正和补充评估指标，增加指标体系的有效性和可靠性。其次，评估标准的相对性是指低碳经济发展中某些指标应有一定的应用范围，在某个特定的历史阶段，国家会设置发展规划、目标以改善低碳经济发展条件。再次，指标权重的相对性是指各个指标相对于低碳经济不同应用目标而言，权重会有所变化；或应用不同区域时也会有所变动。最后，评估结果的相对性是指评估结果不是绝对客观的，研究结果具有重要的参考价值，对低碳经济发展具有指导意义。

第二，低碳经济指标的标准值。以低碳经济评估体系评估低碳经济发展状况，需要借助一定目标值来判定其发展阶段、实现程度、绩效优劣等。首先，设定原则。低碳经济是全世界的共同发展目标，因此，标准值的选择需借鉴国外经验，同时考虑我国经济发展特征作出适当变动。其次，设定标准值。借助美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心（CDIAC）、国际能源署、美国能源信息署和世界资源研究所、世界银行等国际机构提供的各类环境、能源、经济数据，比较各国差异，同时结合我国现阶段经济发展特点及国家发展战略目标，确定现阶段每个具体指标的目标值。

第三，低碳经济综合评估方法。低碳经济评估体系是一个多指标综合评价的应用。我们必须比较研究已有多指标综合评价方法，确立合适的方法，以适用不同决策应用。首先，综合评价方法的比较研究。多指标综合评价方法主要涉及三大类：常规数学方法、模糊数学方法、多元统计方法。这三类方法的应用，其具体处理过程各不相同，从而形成了各种具体方法，如常规数学方法中的比重法、阈值法；模糊数学方法中的主观模糊评价、客观模糊评价等；多元统计中的因子分析、判别分析等。其次，研究低碳经济的评估步骤。第一，选取评估指标，建立评估指标体系；第二，选定所用的无量纲化和合成公式；第三，确定指标的有关阈值和参数，如适度值、不允许值、满意值等等；第四，确定每个指标在评估指标体系中的权重；第五，将各指标值加权平均，得出综合评估值；第六，据评估值的大小，研究评价低碳经济发展状况。其中，对权重的处理是重点，常用的主观赋权法主要有专家评判法、层次分析法等；客观赋权法主要有主成分分析法、变异系数法、熵值法等。

低碳经济评估体系的可视化平台

设计低碳经济评估可视化平台的目的不仅在于运用计算机技术程序化地计算低碳经济评估指数，更在于使低碳经济数据的分析结果显性化以及可视化，作为低碳经济发展水平的直观监测和表达，为政策分析、经济决策与发展评估提供依据。因此，需要从经济分析、计算应用的角度综合研究低碳经济评估可视化平台的结构、技术和应用。

低碳经济评估体系的可视化平台框架。低碳经济评估体系可视化平台以低碳经济评估体系成果为基础，对地方低碳经济发展的状况进行指标评估和综合指数排序，形成数据计算和图形分析的结果报告，以显性化地描述和评价低碳经济发展水平。

我们可以采用分层架构的方式设计低碳经济评估可视化平台的框架，实现数据访问层、业务模型层和表示层的分离，使系统按照不同的职责组织成有序的层次分工，降低系统间的依赖，为低碳经济评估可视化平台的动态开发和优化设计提供基础。第一，数据层。主要负责信息数据和统计数据这些原始数据的存储、管理，并能向模型层提供组织良好的数据。第二，模型层。主要由模型和算法等组成，因此是平台的核心组成部分。本层首先需要对数据层提供的原始数据进行一定的预处理，然后利用得到的数据运用模型、算法进行计算，为最上层的表示层提供表示信息的来源。第三，表示层。主要功能是对于模型层的单纯数据输出以更友好的形式表现出来，例如柱状图、饼形图等示意图和用户自定义内容的表格。本层的全部重点在于如何将数据更好地呈现出来，数据的处理对于本层是透明的。

低碳经济评估体系可视化平台系统设计。低碳经济评估可视化平台框架研究为系统分析与设计指明了方向，即从低碳经济评估的功能需求和技术实现的角度，研究和设计可视化平台的操作功能、模块结构和系统架构。第一，明晰操作功能。运用软件工程的需求分析方法，对用户使用可视化平台进行数据录入、模型管理、数据分析和数值计算等操作进行建模和分析，形成详细的需求分析说明和系统行为说明，并建立数据流图、实体联系图（ER）表示的逻辑模型。第二，设计模块结构。在需求分析的基础上，运用事件驱动过程链（EPC）或IDEF建模设计可视化系统的子系统结构与分层的模块结构，依据“耦合小，内聚大”的原则设计每个模块的功能和联系。第三，建立系统架构。定义和优化可视化平台各个模块的层次结构和数据结构，运用面向对象分析与设计系统（UML）的逻辑视图、进程视图、实现视图、部署视图等，建立低碳经济评估体系可视化平台的结构。

低碳经济评估体系可视化平台算法分析与设计。低碳经济的评估模型和算法，并非一成不变地计算低碳经济的各项技术指标，而是通过科学选取模型要素、灵活配置模型属性，对特定区域或环境条件下的低碳经济进行综合分析和评价。首先，应该分析层次分析算法（AHP）、指标综合合成算法、成本效益分析方法等模型的优势和不足，在此基础上研究低碳经济估体系的模型管理算法，形成优势互补的评估模型。其次，根据低碳经济评估体系四级层级结构和相关指标设定，结合数据挖掘等技术，研究适合我国经济模式和区域特点的综合评价算法。最后，运用计算机算法语言进行描述，通过数值模拟计算验证算法的有效性，并与其他方法进行对比和分析。

低碳经济评估体系可视化平台应用测试。通过对低碳经济评估可视化平台框架和算法的分析与设计，开发低碳经济评估可视化平台原型系统，在低碳经济规划实施过程中分析和跟踪评价指标的变化情况，进行方案比选、分值计算和结果分析。可视化平台的应用测试需要满足三方面要求，首先，检查和测试平台系统的功能、性能和可靠性，是否满足用户需求；其次，针对系统结果的科学性、有效性和时效性进行案例分析和测评，验证分析结果的理论价值和现实意义；最后，对系统存在的问题提出进一步优化设计的方案和建议，达到持续改进。

（本文系国家社会科学基金项目“中国能源—环境—经济综合核算体系研究”的阶段性成果，项目编号：11AZD031）

注释

UK Government， Energy White Paper： Our Energy Future-Creating a Low Carbon Economy， 2003.

联合国环境规划署：《迈向绿色经济：实现可持续发展和消除贫困的各种途径——面向政策制定者的综合报告》。

责 编/郑韶武