發(fā)布時間：2016-11-09 16:44

第 1 章 緒論

中國的水泥消費量在全球排名第一，水泥的生產(chǎn)量也是全球第一，占到全球總產(chǎn)量的一半以上。據(jù)歐洲水泥協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2013 年全球水泥產(chǎn)量為 40 億噸，中國水泥產(chǎn)量為 24 億噸。2013 年水泥能源消耗占全國總消耗的 7%，是排名第二的能源消耗行業(yè)，第一是鋼鐵行業(yè)。水泥行業(yè)的碳排放在中國碳排放的比重逐年提升，從 1990年不足 5%升至 2011 年 11.3%[5]。固體顆粒物、SO2和 NOx排放量分別占中國總排放量的 12%、3%和 8%[5]。水泥生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳排放，有兩種直接排放來源，一是來自碳酸鹽的分解；另外一種是消耗煤炭的燃燒。除此以外，水泥生產(chǎn)要投入大量的電力造成大量的 CO2間接排放。有研究表明水泥二氧化碳排放量逐年遞增，原料煅燒和能源使用過程中產(chǎn)生的二氧化碳分別占 56%和 44%[6]，因此水泥行業(yè)節(jié)能減排問題不容忽視�！笆濉币�(guī)劃中提出到 NOx排放量下降 12%的目標，水泥熟料綜合能耗減少3%，淘汰落后水泥窯和小直徑粉磨設備。進入 21 世紀以來，我國新型干法水泥技術得到迅速普及，全國新型干法水泥熟料占比由2000 年不到 10% 提高至2010 年80%。

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第 2 章 相關研究綜述

2.1DEA 在能源和環(huán)境效率評估中的應用

現(xiàn)在 DEA 廣泛的應用于能源與環(huán)境效率評估中，Zhou 等綜述了 100 篇 DEA 在能源政策和環(huán)境保護領域應用的文章[7]，Sueyoshi 等從生產(chǎn)、傳輸、分配和銷售四個階段，總結了近幾年電力行業(yè)的效率研究[8]，Zhang 和 Choi 總結了 1993 年到 2013 年間徑向 DEA 在能源和環(huán)境模型中的應用[9]。Chung 等首次將方向距離函數(shù)應用于環(huán)境效率評估中，但是他使用的是一種傳統(tǒng)的徑向距離函數(shù)的方法[10]。近幾年有很多專家使用徑向 DEA 方法評估考慮環(huán)境約束的能源效率[11]-[17]。Wang 等用非參數(shù)前沿面方法計算中國 30 個主要城市工業(yè)部門 2006-2010 年的二氧化碳影子價格，2006-2010年 30 個城市的平均影子價格是 45 美元/噸，區(qū)域間的減排成本差異較大[18]。

2.2 非徑向和徑向 DEA 方法綜述

另一些方法定義一個非徑向方向距離函數(shù)，這種方法與徑向方向距離函數(shù)不同，它可以使不同的投入和產(chǎn)出按照不同的比例增加或者縮減。Zhou 等年首次提出非徑向方向距離函數(shù)法，并構造了一系列能源和排放績效指標，雖然定義了方向距離函數(shù)，但是構造的績效指標并沒有直接使用構造的方向距離函數(shù)[27]。Wang 等用非徑向方向距離函數(shù)計算中國能源和二氧化碳排放效率，研究發(fā)現(xiàn) 2005-2010 年能源生產(chǎn)率的提升主要是由于能源技術效率的推動[28]。Zhang 等[29]在 Zhou 等[27]構建的指標基礎上進行改進，構造了聯(lián)合環(huán)境能源績效指數(shù)，并將其用于中國 2010 年 252 家火電廠績效評估中。本文基于 Zhou 等[27]年構造的非徑向 DEA 方法，通過改進，引入多種非期望產(chǎn)出，從而構造多要素環(huán)境績效指數(shù)，進一步構造能源環(huán)境聯(lián)合效率。結論及展望

第 3 章 非徑向 DEA 模型及指數(shù)構建 .........9

3.1 環(huán)境生產(chǎn)技術集和非徑向 DEA 測度模型 ........... 9
3.2 能源和環(huán)境效率指數(shù) ........... 11
第 4 章 火力發(fā)電行業(yè)能源和環(huán)境效率評估及區(qū)域比較 .............13
4.1 研究數(shù)據(jù) ............. 13
4.2 火力發(fā)電行業(yè)能源和環(huán)境效率評估結果及分析 ................. 13
4.3 火力發(fā)電行業(yè)單個污染物環(huán)境績效評估結果及分析 ......... 16
4.4 火力發(fā)電行業(yè)八大區(qū)域能源和環(huán)境效率差異性分析 .......... 18
4.5 火力發(fā)電行業(yè)能源和環(huán)境效率歸因分析 .......... 20
第 5 章 水泥行業(yè)能源和環(huán)境效率評估及區(qū)域比較 ..........24
5.1 研究數(shù)據(jù) .... 24
5.2 水泥行業(yè)能源和環(huán)境效率評估結果及分析 ........ 24
5.3 水泥行業(yè)單個污染物環(huán)境績效評估結果及分析 ............. 27
5.4 水泥行業(yè)八大區(qū)域能源和環(huán)境效率差異性分析 .......... 29
5.5 水泥行業(yè)能源和環(huán)境效率歸因分析 ............. 31

第 6 章 火力發(fā)電和水泥行業(yè)二氧化硫減排成本區(qū)域比較研究

6.1 非合意產(chǎn)出減排成本和影子價格

重點污染能耗部門目前面臨著日益增加的環(huán)保成本壓力，以往單純依靠環(huán)境管制的方法過于簡單粗暴，存在一些地方為了減排任務達標，虛報排放數(shù)據(jù)，環(huán)保成為了數(shù)字游戲。因此利用一定的市場機制，將排放成本量化，引入排放權交易，將污染物的排放作為一種商品進行交易，是控制污染物排放的一種有效手法。中國目前的工業(yè)化進程很快，面臨著嚴峻的環(huán)境壓力，為此，中國需要加快排放權交易市場的建立。目前研究碳排放權交易和二氧化碳影子價格的相關文獻很多，國內也建立了首批碳交易試點城市，首批交易試點城市有廣東、湖北、天津、北京、重慶和上海。廣東使用類似于歐盟的碳交易體系，試點可能會擴大到真格珠江三角洲地區(qū)，交易的單位可以選取二氧化碳當量、碳強度和能源效率。目前最主要的是學習國外交易機制，選取更公平、合理、有效的交易機制，并確定合適的污染物排放總量控制標準。排放權交易一般是將貧困地區(qū)的排放權賣給發(fā)達地區(qū)，由于環(huán)境染污的加劇，這會進一步擴大地區(qū)間發(fā)展的不平等。因此對貧困地區(qū)額外補償，形成公平合理的分配機制。

6.2 非期望產(chǎn)出影子價格估算模型

周鵬對二十多篇碳減排成本的應用歸納總結，根據(jù)減排成本定義不同和經(jīng)濟含義的不同，將減排成本歸納為邊際減排成本、平均減排成本和影子價格，并將模型劃分為四種方法[43]。綜合目前的文獻來看，基于微觀層面的生產(chǎn)經(jīng)濟學理論，同時考慮好產(chǎn)出與壞產(chǎn)出模擬生產(chǎn)率與效率分析模型可以分為隨機前沿面和非參數(shù)前沿面，隨機前沿面方法需要計算距離函數(shù)系數(shù)，非參數(shù)前沿面方法不用提前設定生產(chǎn)函數(shù)的形態(tài)，因此在形式上更加靈活。非參數(shù)法使用數(shù)學線性規(guī)劃測定效率，建立相應的前沿面模型。Pittman 首次用 Shephard 距離函數(shù)估算污染物的影子價格，并不需要投入產(chǎn)出變量的價格數(shù)據(jù)，因此使用相對簡單[44]。Murty 等分別用隨機前沿和非參數(shù)前沿面分別估計了印度五個發(fā)電廠的污染物影子價格，發(fā)現(xiàn)非參數(shù)前沿面方法計算出的污染物影子價格會高于隨機前沿面的結果[45]。Maethee 等使用非參數(shù)法測算技術改進對美國火電廠氮氧化物影子價格的影響，發(fā)現(xiàn)使用先進的減排技術，雖然達到了明顯的減排效果，但 2000-2008 年間影子價格呈上升趨勢[46]。近幾年國內學者常常使用非參數(shù)的方法估算污染物的影子價格，例如涂正革[47]、詩一[48]、袁鵬[49]。本文采用的是非參數(shù)前沿面方法，利用對偶理論將上面計算效率的模型進行轉化，得到公式(15)。通過公式(16)計算結果和。 將非期望產(chǎn)出（本文即為二氧化硫的排放）影子價格用于公式(16)，計算非期望產(chǎn)出的影子價格。

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結論及展望

本文用非徑向 DEA 方法評估我國30 個省份 2006-2012 年火力發(fā)電行業(yè)及 2006-2009 年水泥行業(yè)的能源和環(huán)境效率，首先，構造單個污染物環(huán)境績效指標和能源效率指標，進而將多要素環(huán)境績效和能源效率合成能源環(huán)境聯(lián)合效率�，F(xiàn)有火力發(fā)電行業(yè)環(huán)境績效研究集中于單一污染物排放的績效，例如，CO2、SO2排放效率。但是，火力發(fā)電行業(yè)的 SO2、NOx和煙塵排放量都很大，對環(huán)境均產(chǎn)生嚴重危害，為了更全面的評估環(huán)境績效，，本文研究火電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物和煙塵排放的綜合環(huán)境效率，相比之前的研究更加全面�，F(xiàn)有水泥行業(yè)能源和環(huán)境效率研究大多集中在國家層面，并沒有中國省級層面水泥行業(yè)相關研究，本文首次使用 DEA 研究中國省級層面水泥行業(yè)能源和環(huán)境效率，并測算二氧化硫減排成本。省級層面的能源和環(huán)境效率、減排成本存在一定的差異，因此在省級層面測算有利于提出更全面和可操作性更強的政策建議。

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參考文獻（略）

本文編號：169334