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能源與環境績效測度理論及方法 版權信息
- ISBN：9787030704450
- 條形碼：9787030704450 ; 978-7-03-070445-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
能源與環境績效測度理論及方法 內容簡介
能源與環境績效測度分析不僅能夠為節能減排目標確定及責任分擔提供基礎信息，還有助于管理者進行標桿分析及挖掘節能減排潛力。本書聚焦于能源與環境績效測度理論與方法，重點針對基于生產理論的能源與環境績效測度方法以及基于多屬性決策理論的綜合環境績效指數展開研究和討論。書中介紹的模型和方法融合了績效測度中的一些近期新理論，如很優內生方向理論、指標非補償思想、指標有意義思想等。本書還突破了經濟區域的績效測度，發展了生產位于非經濟區域時能源效率和能源擁擠評估方法。另外，本書結合實證數據介紹了所提出的理論方法如何應用于能源效率、環境績效、氣候風險及低碳發展績效的評估。
能源與環境績效測度理論及方法 目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 能源績效與環境績效 1
1.3 績效測度方法概述 3
1.4 本書內容安排 4
參考文獻 5
第2章 環境生產技術與績效測度理論 6
2.1 環境生產技術 7
2.1.1 環境生產技術的集合表示 7
2.1.2 規模報酬性質 11
2.1.3 環境生產技術的非參數刻畫 12
2.2 距離函數 18
2.2.1 謝潑德距離函數 18
2.2.2 方向距離函數 20
2.3 全要素生產率指數 22
2.3.1 Malmquist生產率指數 23
2.3.2 Malmquist-Luenberger生產率指數 25
2.4 弱可處置的經濟含義 25
2.4.1 產出間弱可處置的經濟含義 25
2.4.2 能源與碳排放之間弱可處置的經濟含義 31
2.5 本章小結 33
參考文獻 34
第3章 能源績效測度 37
3.1 技術效率視角下的能源績效測度 38
3.2 能源投入*小化視角下的能源績效測度 40
3.3 投入產出協同優化視角下的能源績效測度 43
3.4 動態能源績效測度 44
3.4.1 基于謝潑德距離函數的動態能源績效測度 45
3.4.2 基于方向距離函數的動態能源績效測度 46
3.5 案例應用 47
3.5.1 OECD國家能源績效評估 47
3.5.2 中國工業行業靜動態能源績效評估 50
3.6 本章小結 57
參考文獻 58
第4章 環境績效測度 61
4.1 基于謝潑德距離函數的環境績效測度 61
4.1.1 純環境績效測度模型 62
4.1.2 混合環境績效測度模型 65
4.2 基于方向距離函數的環境績效測度 66
4.2.1 基于徑向方向距離函數的環境績效測度 66
4.2.2 基于非徑向方向距離函數的環境績效測度 68
4.3 基于SBM模型的環境績效測度 70
4.4 動態環境績效測度 73
4.4.1 基于謝潑德距離函數的動態環境績效測度 73
4.4.2 基于方向距離函數的動態環境績效測度 75
4.5 環境績效與分解分析 76
4.5.1 PDA基礎模型 77
4.5.2 PDA拓展模型 81
4.6 案例應用 87
4.6.1 OECD國家環境績效評估 87
4.6.2 各國電力行業能源與碳排放績效評估 90
4.6.3 中國分行業碳排放變化分解分析 94
4.7 本章小結 98
參考文獻 99
第5章 生產技術擁擠與能源績效 101
5.1 擁擠生產技術 102
5.2 生產技術擁擠識別方法 104
5.2.1 投入導向擁擠識別方法 104
5.2.2 產出導向擁擠識別方法 106
5.3 基于擁擠生產技術的能源績效測度 107
5.4 案例應用 110
5.4.1 數據描述 110
5.4.2 生產技術擁擠判別結果 111
5.4.3 能源績效結果分析 114
5.5 本章小結 119
參考文獻 120
第6章 能源擁擠績效測度 121
6.1 能源擁擠定義 121
6.2 能源擁擠產生機理 122
6.3 能源擁擠績效測度方法 126
6.3.1 投入導向能源擁擠績效測度方法 126
6.3.2 產出導向能源擁擠績效測度方法 128
6.3.3 能源擁擠績效測度方法的比較與選取原則 131
6.4 案例應用 131
6.4.1 投入導向結果分析 131
6.4.2 產出導向結果分析 133
6.5 本章小結 135
參考文獻 135
第7章 綜合環境績效指數框架及方法 137
7.1 綜合環境績效指數框架 138
7.2 綜合環境績效指數建模原理 140
7.3 指標體系的標準化 141
7.4 指標聚合方法 143
7.5 指標賦權方法 146
7.6 生產效率視角下綜合指數方法 148
7.6.1 基本模型 148
7.6.2 指標權重約束 151
7.7 指標聚合函數的構建原則 152
7.7.1 聚合函數的“有意義”原則 152
7.7.2 聚合函數的信息損失原則 153
7.8 本章小結 154
參考文獻 155
第8章 非補償及有意義綜合環境指數方法 159
8.1 非補償理論 159
8.2 弱非補償綜合指數模型 161
8.2.1 線性聚合函數的補償性分析 161
8.2.2 基于懲罰的弱非補償綜合指數模型 163
8.3 強非補償綜合指數模型 165
8.3.1 指標閾值 166
8.3.2 啟發式排序過程 170
8.4 有意義綜合指數模型 171
8.5 非補償有意義綜合指數模型 175
8.6 案例應用 178
8.6.1 基于弱非補償綜合指數的氣候風險評估 178
8.6.2 基于強非補償綜合指數的低碳發展績效評估 183
8.6.3 基于有意義綜合指數的城市可持續發展評估 192
8.7 本章小結 199
參考文獻 201
第9章 績效測度視角下的減排成本評估 204
9.1 研究概述 204
9.2 距離函數估計 206
9.2.1 參數估計方法 207
9.2.2 非參數估計方法 209
9.3 關鍵環節設定 212
9.3.1 方向設定與技術刻畫 212
9.3.2 測度導向選擇 212
9.4 案例應用 214
9.4.1 模型選取對測算結果的影響 215
9.4.2 關鍵環節設定對測算結果的影響 217
9.4.3 不同導向對測算結果的影響 220
9.5 本章小結 221
參考文獻 223
指標說明 225
索引 227
后記 229
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 能源績效與環境績效 1
1.3 績效測度方法概述 3
1.4 本書內容安排 4
參考文獻 5
第2章 環境生產技術與績效測度理論 6
2.1 環境生產技術 7
2.1.1 環境生產技術的集合表示 7
2.1.2 規模報酬性質 11
2.1.3 環境生產技術的非參數刻畫 12
2.2 距離函數 18
2.2.1 謝潑德距離函數 18
2.2.2 方向距離函數 20
2.3 全要素生產率指數 22
2.3.1 Malmquist生產率指數 23
2.3.2 Malmquist-Luenberger生產率指數 25
2.4 弱可處置的經濟含義 25
2.4.1 產出間弱可處置的經濟含義 25
2.4.2 能源與碳排放之間弱可處置的經濟含義 31
2.5 本章小結 33
參考文獻 34
第3章 能源績效測度 37
3.1 技術效率視角下的能源績效測度 38
3.2 能源投入*小化視角下的能源績效測度 40
3.3 投入產出協同優化視角下的能源績效測度 43
3.4 動態能源績效測度 44
3.4.1 基于謝潑德距離函數的動態能源績效測度 45
3.4.2 基于方向距離函數的動態能源績效測度 46
3.5 案例應用 47
3.5.1 OECD國家能源績效評估 47
3.5.2 中國工業行業靜動態能源績效評估 50
3.6 本章小結 57
參考文獻 58
第4章 環境績效測度 61
4.1 基于謝潑德距離函數的環境績效測度 61
4.1.1 純環境績效測度模型 62
4.1.2 混合環境績效測度模型 65
4.2 基于方向距離函數的環境績效測度 66
4.2.1 基于徑向方向距離函數的環境績效測度 66
4.2.2 基于非徑向方向距離函數的環境績效測度 68
4.3 基于SBM模型的環境績效測度 70
4.4 動態環境績效測度 73
4.4.1 基于謝潑德距離函數的動態環境績效測度 73
4.4.2 基于方向距離函數的動態環境績效測度 75
4.5 環境績效與分解分析 76
4.5.1 PDA基礎模型 77
4.5.2 PDA拓展模型 81
4.6 案例應用 87
4.6.1 OECD國家環境績效評估 87
4.6.2 各國電力行業能源與碳排放績效評估 90
4.6.3 中國分行業碳排放變化分解分析 94
4.7 本章小結 98
參考文獻 99
第5章 生產技術擁擠與能源績效 101
5.1 擁擠生產技術 102
5.2 生產技術擁擠識別方法 104
5.2.1 投入導向擁擠識別方法 104
5.2.2 產出導向擁擠識別方法 106
5.3 基于擁擠生產技術的能源績效測度 107
5.4 案例應用 110
5.4.1 數據描述 110
5.4.2 生產技術擁擠判別結果 111
5.4.3 能源績效結果分析 114
5.5 本章小結 119
參考文獻 120
第6章 能源擁擠績效測度 121
6.1 能源擁擠定義 121
6.2 能源擁擠產生機理 122
6.3 能源擁擠績效測度方法 126
6.3.1 投入導向能源擁擠績效測度方法 126
6.3.2 產出導向能源擁擠績效測度方法 128
6.3.3 能源擁擠績效測度方法的比較與選取原則 131
6.4 案例應用 131
6.4.1 投入導向結果分析 131
6.4.2 產出導向結果分析 133
6.5 本章小結 135
參考文獻 135
第7章 綜合環境績效指數框架及方法 137
7.1 綜合環境績效指數框架 138
7.2 綜合環境績效指數建模原理 140
7.3 指標體系的標準化 141
7.4 指標聚合方法 143
7.5 指標賦權方法 146
7.6 生產效率視角下綜合指數方法 148
7.6.1 基本模型 148
7.6.2 指標權重約束 151
7.7 指標聚合函數的構建原則 152
7.7.1 聚合函數的“有意義”原則 152
7.7.2 聚合函數的信息損失原則 153
7.8 本章小結 154
參考文獻 155
第8章 非補償及有意義綜合環境指數方法 159
8.1 非補償理論 159
8.2 弱非補償綜合指數模型 161
8.2.1 線性聚合函數的補償性分析 161
8.2.2 基于懲罰的弱非補償綜合指數模型 163
8.3 強非補償綜合指數模型 165
8.3.1 指標閾值 166
8.3.2 啟發式排序過程 170
8.4 有意義綜合指數模型 171
8.5 非補償有意義綜合指數模型 175
8.6 案例應用 178
8.6.1 基于弱非補償綜合指數的氣候風險評估 178
8.6.2 基于強非補償綜合指數的低碳發展績效評估 183
8.6.3 基于有意義綜合指數的城市可持續發展評估 192
8.7 本章小結 199
參考文獻 201
第9章 績效測度視角下的減排成本評估 204
9.1 研究概述 204
9.2 距離函數估計 206
9.2.1 參數估計方法 207
9.2.2 非參數估計方法 209
9.3 關鍵環節設定 212
9.3.1 方向設定與技術刻畫 212
9.3.2 測度導向選擇 212
9.4 案例應用 214
9.4.1 模型選取對測算結果的影響 215
9.4.2 關鍵環節設定對測算結果的影響 217
9.4.3 不同導向對測算結果的影響 220
9.5 本章小結 221
參考文獻 223
指標說明 225
索引 227
后記 229
展開全部
能源與環境績效測度理論及方法 節選
第1章 緒論 1.1 引言 能源是人類文明進步的基礎和動力，是促進經濟社會發展、增進人民福祉不可或缺的要素。自20世紀中葉以來，人口的急速膨脹及工業化、城鎮化進程的加速使得全球能源消費快速增長，而以化石能源為主的能源結構又進一步加劇了溫室氣體及其他污染物的排放，給人類未來生存發展所依賴的各種系統帶來了嚴重威脅。面對氣候變化、環境風險挑戰、能源資源約束這些日益嚴峻的全球問題，如何更好地進行能源與環境管理以實現經濟社會可持續發展，成為當前世界各國面臨的嚴峻考驗。 為破解資源環境困境、應對氣候變化及環境挑戰，國際能源署敦促更多國家積極制定行之有效的能源政策，加速推動能源結構轉型。目前，全球能源轉型主要趨勢包括能源效率的全面提升、能源系統的變革及可再生能源的大規模開發和利用等。因發展階段及資源稟賦存在差異，不同國家在能源轉型中主導策略的選擇上有所不同，但提升能源效率已成為多數國家應對能源環境問題或實現碳達峰、碳中和等戰略目標的重要舉措。 依系統論視角，能源效率的提升可以在源頭上降低能源-經濟-環境(3E)系統的資源需求，屬于輸入層面的系統改善；而在輸出層面，系統的改善則主要體現在生產效率及環境績效的提升。在實踐中，這些績效信息受到政策制定者和企業管理者的廣泛關注。 能源與環境績效測度旨在提供被評估對象在能源效率與環境績效等方面表現的定量化信息，其作為能源與環境管理的重要工具，不但可以用于橫向績效比較及縱向績效監測，而且能夠為績效提升提供明確可行的改進方向，還有助于為能源與環境政策的分析制定提供決策依據。在過去二十余年里，能源與環境績效測度分析已成為管理科學、環境與資源經濟學、公共管理、企業管理等多學科領域學者們持續關注的一個重要研究方向。 1.2 能源績效與環境績效 績效是指從事某種活動的表現或有效性。不論何種類型的組織，績效提升皆是其組織管理的首要目標。績效測度旨在衡量組織活動表現，能源與環境績效測度關注的則是能源利用效率與環境影響方面的表現。 關于能源績效，目前學術界并沒有統一的定義。衡量能源績效往往采用一個或一套指標來實現，其中能源強度或能源效率是*為常用的測度指標。能源強度是指每單位產出或服務的能源消耗量，其可以在不同層面定義以滿足不同的應用需求，例如每噸水泥能耗、每度電煤耗、單位 GDP 能耗，等等。與能源強度相比，能源效率是一個更具一般化的概念。例如，物理學家和工程師理解其為能源轉換效率，而經濟學家則定義其為能源利用的經濟效率。在宏觀層面，能源效率定義的包容性更強，包括“提供的能源服務與能源消費量之比”和“產出與能源投入之比”，等等。能源強度的倒數可以理解為能源效率，因此反映的信息沒有顯著差別。上述定義僅僅考慮能源投入和單一產出，因而一般被稱作單要素能源效率。然而，在實際生產活動中，能源要素需要跟其他投入要素結合才能形成產出，且產出既包括好的產出，也包括壞的產出。在這一系統框架下所定義的能源效率被稱作全要素能源效率，其已被廣泛應用于國家、行業及企業的能源績效評估。 與能源績效類似，環境績效也是一個較為籠統的概念。在企業層面，環境績效測度在企業環境管理體系中居于中心地位。在宏觀層面，不同機構基于不同視角給出了各種各樣的定義及測度指標。例如，聯合國可持續發展委員會定義環境績效為單位環境負荷的經濟價值。該類環境績效指標可以被界定為單要素指標，主要用于測度某一維度的環境影響。除此之外，還存在一些由不同維度指標所構建的綜合環境績效指數。例如，耶魯大學環境法律與政策研究中心所定義的環境績效指數是由32個指標聚合形成的能夠體現不同國家可持續發展狀態的綜合指數。在本書中，環境績效被理解為一種綜合環境影響表現，其測度既可以在全要素框架下采用線性規劃模型實現，也可以采用由其他聚合技術構建的一個綜合環境績效指數實現。 由于能源績效與環境績效皆可以在全要素框架下定義，為保證建模邏輯上的一致性，本書大部分內容皆以環境生產技術為基礎構建測度模型。此外，在本書中，能源與環境績效測度的是相對績效表現。因而，能源績效被定義為一定技術水平下，實際能源生產率與*優能源生產率的比。在產出不變情形下，其簡化為*優能源投入與實際能源投入之比。環境績效被定義為一定投入下，理想排放強度與實際排放強度之比。在期望產出不變情形下，其簡化為理想排放與實際排放之比。能源績效值越高，意味著實際能源生產率越接近*優能源生產率，從而經濟活動的資源負荷越小。環境績效值越高，意味著其實際排放強度越接近*佳排放強度，進而經濟活動的環境負荷越小。 1.3 績效測度方法概述 績效測度盡管可以采用多種方法，但*終一般都會構建一個綜合指數或指標。在能源與環境績效測度中，綜合指數的構建可以采用不同的技術方法，包括回歸分析、隨機前沿分析、數據包絡分析、多準則決策等。比如，美國能源部采用回歸分析方法構建能源強度指數，用于評價建筑物、工廠及數據中心的能源績效。Boyd(2008)利用隨機前沿分析方法估計能源效率前沿，用于評價工廠的能源績效。這些方法雖然具有堅實的經濟理論基礎，但均需事先設定生產函數形式以對未知參數進行估計。 不同于回歸分析和隨機前沿分析，本書采用非參數方法測度能源與環境績效。非參數方法的顯著優勢在于能夠避免函數形式的設定和未知參數的估計，而且尤為適合多投入多產出系統的能源與環境績效評估問題。作為系統內相互依存、相互制約的兩類要素，投入和產出共同決定著能源與環境績效。在系統視域下，能源與環境績效測度方法可分為兩種：一種是考慮投入與產出之間的生產關系，利用線性規劃方法及數據包絡分析(data envelopment analysis，DEA)模型構建生產技術前沿，進而計算具有可比性的同類型單元的相對有效性。這種方法直接利用投入與產出數據，可稱為績效測度的直接方法。另一種測度方法立足于指標系統，采用先標準化再聚合的思路構建一個綜合績效指數。由于系統內指標相互聯系，但并不一定具備嚴格的生產關系，因而這種方法可稱為績效測度的間接方法。 1.績效測度的直接方法 本書績效測度的直接方法主要是指DEA方法。該方法由 Charnes 等(1978)提出，是一種基于相對效率概念的績效測度方法。其以凸分析和線性規劃為工具，利用具有生產關系的投入產出數據構建生產技術前沿，進而計算具有可比性的同類型單元的相對有效性。效率值為1意味著被評價單元位于前沿面上；效率值位于0～1之間意味著被評價單元位于前沿面之外，并且效率值越低表明待提升的空間越大。采用DEA方法進行能源與環境績效測度的關鍵在于兩個方面：一是如何刻畫包含污染物等非期望產出的生產技術；二是采用何種效率測度方式。目前，學者們針對如何刻畫考慮非期望產出的生產技術開展了大量討論，針對不同的效率測度方式發展了各種DEA模型，使DEA績效測度的理論與方法體系越發完善。 2.績效測度的間接方法 本書績效測度的間接方法主要是指綜合指數方法。相應地，績效用綜合績效值表示。若指標均為正向指標，則綜合績效值越大說明評價對象績效越好；相反，則綜合績效值越小越好。綜合指數的框架一般包含四類要素：①被評價對象(本書中一般定義為決策單元)；②衡量評價對象的多維指標體系；③表示各個指標重要程度的權重；④各個評價對象在不同指標下的績效。考慮到各指標在量綱、單位等方面存在差異，在聚合多維指標之前通常會采用一定的標準化方法對底層指標進行無量綱化處理。然后，借助于預先確定的權重，依據一定原則，選擇合適的聚合方法，構建能夠準確測度評價對象績效的綜合指數。綜合指數構建過程主觀性較強，因此，在構建過程中除了保證科學性外，還應保證整個構建過程的透明性。相對而言，綜合指數具有簡單易懂、易于交流等特征，在能源與環境績效評價中得到了廣泛認同與應用。 1.4 本書內容安排 本書研究如何對評估對象的能源與環境績效進行評估。這里的評估對象既可以是企業，也可以是部門、行業、國家或地區等。本書共9章內容，梗概列舉如下： 第1章緒論。介紹能源與環境績效相關概念和測度方法。 第2章環境生產技術與績效測度理論。回顧環境生產技術的集合表示與非參數刻畫、謝潑德距離函數和方向距離函數的定義和性質、全要素生產率指數的相關概念及弱可處置假設的經濟含義。 第3章能源績效測度。基于技術效率、能源投入*小化、投入產出協同優化三種視角構建靜態全要素能源績效測度模型；基于生產率指數構建思想建立兩類動態能源績效測度模型；*后對部分模型的應用進行舉例。 第4章環境績效測度。首先基于謝潑德距離函數、方向距離函數、松弛測度模型(SBM)構建靜態全要素環境績效指數，接著介紹動態環境績效指數的構建方法和分解分析方法，*后給出部分環境績效測度模型在國家和行業層面的應用。 第5章生產技術擁擠與能源績效。介紹生產活動是否位于非經濟區域的判別方法及相應生產技術的刻畫方法，同時構建一種考慮非經濟生產過程的能源績效測度模型和能源無效分解模型。 第6章能源擁擠績效測度。首先介紹能源擁擠定義、產生機理，然后基于兩種視角構建能源擁擠績效測度模型，*后對中國工業行業的能源擁擠情況進行分析。 第7章綜合環境績效指數框架及方法。概述綜合環境績效指數的整體框架與方法，包含指數建模原理、聚合方法、指標標準化方法、賦權方法、聚合函數的構建方法等。 第8章非補償及有意義綜合環境指數方法。基于指標非補償理論和有意義理論，介紹弱非補償綜合指數、強非補償綜合指數及非補償有意義綜合指數的構建方法，并圍繞氣候風險評估、低碳發展績效評估、城市可持續發展績效評估等進行實證展示。 第9章績效測度視角下的減排成本評估。介紹如何在績效測度視角下利用影子價格分析框架估算邊際減排成本。同時，對影響影子價格評估結果的生產技術設定方法、距離函數的參數與非參數估計方法、投射規則等分別展開討論，并通過案例對這些設定所帶來的影響進行分析。 參考文獻 Boyd G A.2008. Estimating plant level energy efficiency with a stochastic frontier. Energy Journal，29(2):23-43. Charnes A， Cooper W W， Rhodes E.1978. Measuring the efficiency of decision making units. European Journal of Operational Research，2(6):429-444. 第2章 環境生產技術與績效測度理論 基于生產理論的能源與環境績效測度一般包含兩個環節：一是刻畫包含非期望產出的生產技術，二是選擇適合的效率測度方式(Zhou et al.，2008a)。其中，生產技術刻畫方式決定了生產前沿面的形狀，而效率測度方式則決定了被評價單元以何種路徑實現優化。 考慮非期望產出的生產技術統稱為環境生產技術，依可處置性假設的不同其刻畫方法可分為四類(周鵬等，2020)，如表2-1所示。**類為強可處置環境生產技術，其將非期望產出視為投入，進而施加強可處置(可自由處置)假設。其自Hailu 和 Veeman(2001)提出后，如今在各類效率測度問題中均有應用(Yang and Pollitt，2009；Picazo-Tadeo et al.，2014; Zhou et al.，2017)。然而，將非期望產出作為投入的方式因違背真實生產過程、不能反映期望產出與非期望產出之間的伴生關系等而不斷受到學者的質疑。第二類為基于弱可處置假設的環境生產技術(F.re et al.，1989)。該生產技術對非期望產出施加弱可處置假設，從而體現非期望產出的減少是有代價的。目前，該類環境生產技術經歷了一系列發展，已成為能源環
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