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《中国科学技术大学》 2016年
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基于数据包络分析(DEA)的能源与环境效率研究

赵林林  
【摘要】:促进经济发展、保障能源安全和保护生态环境是能源与环境问题的基本目标。能源、环境和经济的协调发展问题主要涉及能源、环境和经济效率评价分析、清洁生产、节能技术以及能源与环境政策等方面。其中,能源、环境和经济效率评价分析是一个关键问题。有效的、合理的评价可以为能源与环境政策以及节能减排方案的制定和推行提供准确的信息。本文,我们基于能源与环境效率视角,运用数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)方法,研究能源与环境效率评价过程中存在的一些特殊的问题,如,决策者应对环境规制的策略、不确定性因素以及节能减排目标的可实现性等。主要内容如下:第一章,我们首先分析了能源与环境效率研究的意义,然后对DEA理论进行简要介绍。接着,对能源与环境效率的研究现状进行回顾,并指出其中存在的问题。最后,我们对本文的研究方法、主要内容及研究意义进行说明。第二章,我们首先讨论了自然支配和管理支配这两种不同的策略。接着,基于DEA范围调整模型(Range-adjusted measure, RAM),分别提出了自然支配和管理支配情形下的非径向DEA模型,以评价相应的综合效率(即经济和环境效率)。此外,我们还分析了不同策略之间的转换对综合效率的影响。最后,我们运用提出的方法评价了2006-2010年中国地区工业的综合效率。第三章,我们首先分析了碳排放的不确定性问题。接着,为了说明这种不确定性对能源与碳排放效率的影响,我们分别提出径向和非径向的随机DEA模型,评价了考虑不确定性非期望产出的能源与碳排放效率。此外,我们根据随机的非径向模型,定义了相应的能源效率、碳排放效率、能源节约潜力和碳减排潜力等。最后,我们运用提出的方法,研究了2010年中国30个省份的能源使用效率和碳排放效率,并指出其中存在的主要问题。第四章,我们首先从节能减排目标的可实现性问题出发,分析了节能减排过程中节能技术进步和能源结构调整等方面的困难。接着,基于这两个方面的困难,我们引入“定制目标”,为无效的决策单元提供一种循序渐进的节能减排策略。最后,我们运用提出的方法和模型,对中国30个省份的节能减排目标进行详细分析,很好地说明了我们方法的合理性。第五章,我们对本文的研究内容和创新性进行了总结,指出不足之处,并根据这些不足,提出未来可能的研究方向。本文,我们从理论和实践的角度出发,研究能源与环境效率评价中存在的三个现实问题。主要的创新点有:(1)第二章,我们的方法为决策者提供了一种积极的应对策略,即提高清洁生产技术方面的资本投入以提高期望产出和减少非期望产出,传统的环境DEA模型无法做到这一点。同时,本文的方法可以给出不同策略(即自然支配和管理支配)情形下,投入、期望产出和非期望产出的调整量,这为相关的改进决策提供了参考依据。(2)第三章,我们很好地描述了碳排放的不确定性。在考虑碳排放不确定性问题时,我们的随机方法要比传统的确定性的DEA方法更具效率识别力。特别地,随机DEA模型可以发现极端有效的决策单元(Decision Making Unit, DMU),这是传统确定性方法所无法做到。(3)第三章,我们发现,在效率评价过程中忽视碳排放的不确定性会导致扭曲的效率结果:碳排放对效率的影响主要归因于决策者的风险态度和不确定性程度。这为节能减排工作提供了重要的管理信息。(4)第四章,我们分析了节能减排目标的可实现性问题,并基于节能技术水平和能源结构调整能力,提出一种循序渐进的节能减排方式,这符合现实的需要,也有利于节能减排工作的开展。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X24;F426.2

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