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1、基于SWOT法和层次分析法的能源发展战略研究 摘要：针对能源发展战略分析中缺少定量分析的不足，将SWOT法与层次分析法结合起来建立一个完整的定性与定量分析相结合的系统框架，分析影响能源发展的关键因素并计算各因素权重，在此基础上确定能源发展战略，并以厦门市为例，进行案例分析。结果表明：在众多因素中，单位GDP能耗低、能源资源稀缺、能源进口关税不断下调、能源消费不断增长等是影响厦门市能源发展的关键因素，各自的权重值分别为0，1，9和3；厦门市应采取努力克服劣势、积极应对挑战保守型能源发展战略，即为实现能源的可持续发展，应把节能放在首位，努力提高能源利用效率，加快调整能源消费结构。SWOT法与层次分
2、析法的有机结合可为能源发展战略研究提供一种新的尝试，也能为能源发展规划提供可靠的基础数据。关键词：SWOT法；层次分析法；能源发展战略；厦门市的快速发展能源消费迅速增加，制定合理的能源发展战略对促进经济增长和保障能源安全来说具有重要意义1-4。国内外大量学者使用SWOT法对国家、区域、城市尺度的能源发展态势进行了分析，并依据分析结果制定能源发展战略，如张金莹对我国能源发展战略的分析5、等对马其顿王国可再生能源发展的战略分析6、等对西班牙哈恩省区域能源的规划研究7、徐全红对厦门市能源发展战略的研究8等。然而，这些研究对能源发展的态势只做出定性分析，即仅仅罗列出能源发展的优势、劣势、机遇、挑战等因
3、素，并未定量地分析各因素的相对重要性，在此基础上提出的能源发展战略包含了很多的主观性，不可避免地产生了一些缺陷。针对此不足，本文将SWOT法与层次分析法结合起来应用于能源发展战略研究中，建立一个完整的定性与定量分析相结合的系统框架，分析及量化影响能源发展的关键因素，确定能源发展战略，并以厦门市为例进行案例分析，以期为厦门市能源发展规划的制定提供科学依据，并为我国其他省市能源发展战略的制定提供借鉴。1研究方法本文首先采用SWOT法对能源发展形势进行定性分析并依据分析结果构建层次分析模型，然后对模型中各因素进行定量分析。层次分析法层次分析法（AnalyticalHierarchyProcess，A
4、HP）是由美国运筹学家Satty提出的一种将量化困难的、复杂的定性问题，在严格的数学（数学论文）运算基础上定量化，并对人们所做的判断的一致性程度进行科学检验的实用决策方法9。其基本原理是：将一个复杂问题看成一个系统，根据系统内部因素之间的隶属关系，将一个复杂问题的各种要素转化为有条理的有序层次，并以同一层次的各种要素按照上一层要素为准则，构造判断矩阵，进行两两判断比较，计算出各要素的权重。根据综合权重按最大权重原则确定最优方案，进而得到方案或目标相对重要性的定量化描述10。SWOT法与层次分析法的有机结合不仅能将复杂的问题变得清晰、有层次，还能将所发现的问题定量化，进而找出问题的关键。SWOT
5、分析方法步骤SWOT法与层次分析法结合起来确定能源发展战略主要分为五个步骤（技术路线如图1所示）。第一步：通过查阅文献或调研，将影响能源发展的因素按照优势（Strength，S）、劣势（Weakness，W）、机遇（Opportunity，O）、挑战（Threat，T）分为四个组群。第二步：以能源发展为总目标，以优势（S）、劣势（W）、机遇（O）、挑战（T）为系统层，以S、W、O、T组群中包含的各因素为指标层，建立能源发展层次分析模型。第三步：在专家打分的基础上对模型中各层次各因素的相对重要性作出判断，并将判断用数值表示出来，构成判断矩阵A、S、W、O、T。第四步：通过层次排序和一致性检验确定
6、模型中各层次各因素对模型目标层的权重，该过程分为以下两步11-12：（1）层次单排序，即根据构造的判断矩阵计算对于模型中上一层某因子而言，本层次与之有联系的所有因素的权重；同时为了保证层次分析的结论基本合理，还必须对判断矩阵进行一致性检验，引入判断矩阵最大特征值以外的其余特征根的负平均值CI：CI=max-nn-1（1）其中，max为判断矩阵的最大特征值，n为判断矩阵的维数；当CI=0时，判断矩阵具有完全一致性，检验结束；当CI0时，需进行随机一致性比率CR计算：CR=CIRI（2）其中，RI为判断矩阵的平均随机一致性指标，取值如表1所示；如果CR<，认为判断矩阵的一致性可以接受，层次单
7、排序结果可以反映本层次因素对上一层某因子的相对重要性；否则需调整判断矩阵元素的取值，直至具有满意的一致性为止。（2）层次总排序，即利用同一层次中所有层次单排序的结果以及上一层次所有因素的权重来计算相对目标层的所有因素的权重值；层次总排序的一致性比率定义为：CR=a1CI1+a2CI2+anCIna1RI1+a2RI2+anRIn（3）其中an为上一层次中第n个因素的权重值，当CR<，认为层次总排序的结果是满意的。第五步：确定能源发展战略类型，根据王秉安的设计13分为如下步骤：（1）以S、W、O、T各为一半维，建立四半维坐标系；将S、W、O、T各组群中层次总排序权重值最大的因素分别标注在相
8、应的坐标轴上，顺次连接形成一个战略四边形S1O1W1T1如图2所示；（2）确定战略四边形S1O1W1T1的重心P，P反映了S、W、O、T综合作用的结果，是战略类型选择的依据，即表1平均随机一致性指标RITable1MeanrandomconsistencyindexRI矩阵阶数123456789RI00第9期根据重心P坐标所在的象限确定战略类型，其坐标计算公式为：X=ixi/4，Y=iyi/4（4）其中i=S1，O1，W1，T1；战略四边形重心所在象限与相应战略类型相对应，两者的对应关系如图2所示。2厦门市能源发展战略分析定性分析厦门市能源发展优势分析（1）可再生能源蕴藏丰富。厦门市全年日照时
9、数2h，年辐射总量5200MJ/m2，全年日照百分率51%，属光照三类区，居全国中等水平；海岸线总长234km，海域面积300多km2；年有效风功率密度150200W/m2，年有效风速时数5000h左右，属于福建省风能资源丰富区14。（2）单位GDP能耗低。2005-2008年，厦门市万元GDP能耗和万元GDP电耗都呈现明显的下降趋势，分别从2005年t标煤、874kWh下降到2008年t标煤、852kWh，年均下降率分别为%、%；2007年厦门市万元GDP能耗仅高于深圳市，明显低于其余3个计划单列市、福建省平均值和全国平均值（见图3）15-21。（3）能源弹性系数不断降低。2005-2008
10、年，厦门市能源消费弹性系数及电力消费弹性系数不断降低，分别从2005年的、，下降到2008年的、，说明厦门市经济增长对能源的依赖性逐渐降低16。厦门市能源发展劣势分析（1）能源资源稀缺。厦门市能源资源相当匮乏，其使用的煤炭、石油、天然气需全部从外省市调入，能源对外依存度过高。（2）能源运输成本高。厦门市一次能源的主要调入区山西、内蒙古、河南等地均位于我国中西部，而厦门市地处我国东南部，距离能源产地较远，能源运输成本较高。（3）能源消费结构不尽合理。2006年以前，厦门市一次能源消费仅有煤炭和石油，2006年开始使用天然气；2005-2008年煤炭和石油制品在可供消费的能源中所占比例一直保持在9
11、2%左右，天然气、调入电力及其他能源所占比例仅8%左右（见图4）16。厦门市能源发展机遇分析（1）交通运输（交通运输论文）快速发展。根据福建省2009-2030年交通运输规划，福建省规划建设海峡西岸三大港口群，构建以“三纵八横”为主骨架的高速公路网、“三纵六横九连环”海峡铁路网和海西城市轨道交通系统，届时将为厦门市能源运输提供更加便利的条件。（2）能源进口关税不断下调。2006年11月1日，我国将煤炭进口关税税率由3%5%下调至1%；2008年1月1日，则全面取消了煤炭的进口关税，燃料油进口关税暂定为3%，汽油、柴油、煤油的进口关税从2%下调至l%等8，能源进口关税不断下调可促进厦门市进口印尼
12、、越南等国外能源，缓解本市能源供给的紧张局面。（3）节能低碳政策。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议中要求坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点，并对能源问题给予了高度重视，主要表现在节约能源，低碳发展和变革能源利用方式等方面22；厦门市低碳城市总体规划纲要中明确了厦门市重点将从占碳排放总量90%以上的交通、建筑、生产三大领域探索低碳发展模式23；这些政策赵胜男，等基于SWOT法和层次分析法的能源发展战略研究191第34卷必将促进厦门市对可再生能源的开发和利用、节约能源和改善能源消费结构，从而推动厦门市能源可持续发展。厦门市能源发展挑战分
13、析（1）能源消费不断增长。2005年厦门市综合能源消费量万t标煤，2008年万t标煤，2005-2008年年均增长率%16，随着海峡西岸经济区建设的推进，厦门市迎来了新的快速发展阶段，能源消费将持续快速增长。（2）外部能源资源竞争压力大。总体上看，周边地区能源供需关系长期偏紧，在天然气方面，我国天然气产量年均增长15%，略低于需求年均增长，国内天然气产需缺口还将不断扩大；在石油方面，据有关机构预测，2020年我国石油需求将有80%依赖进口24；近年来福建省其它设区市经济快速发展，经济增长速度明显高于厦门市15，加剧了在资源产地的能源争夺。（3）可再生能源开发成本高。与同类技术相比，可再生能源生
14、产成本比化石燃料高得多。以发电技术为例，如以燃煤发电成本为1，则小水电发电成本约为煤电的倍，生物质发电为煤电的倍，风力发电成本为煤电的倍，光伏发电为煤电的1118倍，可再生能源的高成本、高价格严重制约了其技术商业化及推广应用25。构建层次分析模型以厦门市能源发展为总目标，以优势、劣势、机遇、挑战为系统层，以节定性分析的各因素为指标层，建立厦门市能源发展层次分析模型如图5所示。构造判断矩阵采取问卷方式对厦门市能源主管部门、能源相关专业专家以及各类能源企业的管理层进行广泛调查，综合专家打分结果获得判断矩阵A、S、W、O、T，如表26所示。确定各因素权重根据所述方法，计算判断矩阵A、S、W、O、T中
15、各因素的权重并进行一致性检验，结果如表7所示。从表7可以看出，判断矩阵A、S、W、O、T都通过了一致性检验，各组群权重最大的因素分别为单位GDP能耗低（6）、能源资源稀缺（4）、能源进口关税不断下调（3）和能源消费不断增长（3）。根据表7进行层次总排序，其结果如表8所示。可以看出，层次总排序通过了一致性检验，说明层次总排序的结果能够反映各因素对厦门市能源发展的相对权重。在所有因素中能源资源稀缺的权重值最大（1），说明其对厦门市能源发展的影响最大判定战略地位以S、W、O、T四个因素各为一半轴，构成四半维坐标系；根据表8，将S、W、O、T组群中层次总排序权值最大的因素分别标在相应的半轴上，依次连接
16、得到战略四边形S1O1W1T1；根据公式（4）得出战略四边形S1O1W1T1的重心P（0，6），对应图3，厦门市能源发展应采取“保守战略”，也就是厦门市能源发展的有利条件（优势和机遇）明显小于不利条件（劣势和挑战），因此能源发展应努力克服劣势，化解挑战。3结论与建议（1）通过SWOT法与层次分析法的有机结合，可定量分析影响能源发展的各种因素，从而得出最重要的影响因素，与单纯的定性分析相比，可提高能源发展战略的科学性与针对性。在今后的研究中，应侧重收集、整理、统一影响能源发展的因素，使得分析更加全面，在此基础上运用SWOT法与层次分析法建立能源发展战略选择方法学。（2）厦门市能源发展的优势主要有
17、可再生能源蕴藏丰富和单位GDP能耗低，劣势表现为能源资源稀缺及能源消费结构不合理，面临的主要挑战是能源消费不断增长，同时存在交通运输快速发展和节能、低碳城市建设等机遇；厦门市能源发展的不利条件明显大于有利条件，应采取努力克服自身劣势积极应对外部挑战的保守型能源发展战略。具体而言，厦门市能源发展应把节约能源放在首位，完善节能规范制度，实施重点节能工程，坚持推广先进节能技术和产品，加快推行合同能源管理；其次努力提高能源利用效率，并通过补贴和税收优惠等方式鼓励企业研发或引进先进技术，积极稳妥地淘汰落后的生产方式，提高行业能源利用效率；再次调整能源消费结构，加快开发和利用可再生能源，使其在缓解厦门市能源资源稀缺和能源需求不断增长的压力方面发挥积极作用。