謝婉榮,王丹萍,楊愛(ài)民,韓陽(yáng),楊玉楨

(1. 華北理工大學(xué) 理學(xué)院,河北 唐山 063210;2. 華北理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,河北 唐山 063210)

近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,工業(yè)化水平不斷提高,CO2等溫室氣體排放量迅速增長(zhǎng),環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重,節(jié)能減排在國(guó)家發(fā)展中起著愈發(fā)重要的作用。雙碳背景下[1]。鋼鐵工業(yè)作為能源消耗和碳排放量?jī)H次于電力行業(yè)的CO2排放大戶[2],節(jié)能減排效果對(duì)我國(guó)相關(guān)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和環(huán)境治理至關(guān)重要。

為確定影響鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的影響因素,推動(dòng)鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者主要從高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵、高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)、鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展3個(gè)方面展開(kāi)研究。針對(duì)高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵研究,何立峰[3]認(rèn)為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展必須貫徹新發(fā)展理念(創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享);高培勇[4]認(rèn)為高質(zhì)量發(fā)展是創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的協(xié)調(diào)發(fā)展,是能夠體現(xiàn)新發(fā)展理念的發(fā)展;劉麗[5]主要從3個(gè)方面對(duì)高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵進(jìn)行闡述;肖紅軍[6]提出企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展應(yīng)該綜合考慮產(chǎn)品服務(wù)、內(nèi)生動(dòng)力、投入和產(chǎn)出的發(fā)展;周志龍[7]認(rèn)為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是能夠提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)利益共贏的發(fā)展;程婉靜[8]從競(jìng)爭(zhēng)能力、效率提升、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、開(kāi)放共享、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、可持續(xù)性6個(gè)維度確定風(fēng)力發(fā)電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)體系;張濤[9]在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上結(jié)合制造業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析,驗(yàn)證模型實(shí)用性;張偉[10]構(gòu)建上市鋼鐵企業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo),采用熵權(quán)法與 TOPSIS綜合評(píng)價(jià)法對(duì)鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià),并以寶鋼股份為研究案例進(jìn)行實(shí)證分析;陳程[11]分析鋼鐵產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的必要性。雖然,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)高質(zhì)量發(fā)展以及鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展展開(kāi)了大量研究,但目前對(duì)于鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)因素尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),學(xué)者對(duì)于鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)涵的界定有著不同的看法和理解,有關(guān)鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)體系方面的研究較少。

因此,為加快我國(guó)鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展推動(dòng)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐,助力我國(guó)雙碳目標(biāo),該研究對(duì)鋼鐵企業(yè)低碳、綠色高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)體系展開(kāi)研究。首先,利用python軟件基于國(guó)家針對(duì)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)布的政策文件和官方新聞報(bào)道的文本內(nèi)容進(jìn)行挖掘,得到影響鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的構(gòu)成要素、確定評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的基礎(chǔ)框架;再遵循指標(biāo)選取原則,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料、國(guó)家企業(yè)相關(guān)要求,采用比較類推法、元分析法對(duì)鋼鐵工業(yè)低碳、綠色高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行初選;然后對(duì)初選的評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)立調(diào)查問(wèn)卷,采用主成分分析法對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行分析,確定最終的評(píng)價(jià)指標(biāo);最后運(yùn)用層次分析法判斷評(píng)估指標(biāo)體系中所占權(quán)重,根據(jù)鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)確定影響鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的因素,并對(duì)鋼鐵企業(yè)未來(lái)發(fā)展提出建議。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 層次分析法

層次分析法(AHP),由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授提出用于層次權(quán)重決策分析的方法。該方法將定量與定性手段相結(jié)合,主要根據(jù)決策者的經(jīng)驗(yàn)去判斷衡量目標(biāo)之間相對(duì)重要程度,經(jīng)常用來(lái)解決多目標(biāo)、相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題,例如最佳方案的選取(選取最佳運(yùn)動(dòng)員、選取最優(yōu)地址)、評(píng)價(jià)類問(wèn)題(評(píng)價(jià)環(huán)境、評(píng)價(jià)水質(zhì))、指標(biāo)體系的優(yōu)選等。其具體方法步驟如下:

(1)首先,建立層次結(jié)構(gòu)模型:主要包括方案層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層。

(2)其次,構(gòu)造判斷矩陣矩陣,判斷矩陣中元素aij的計(jì)算方法見(jiàn)表1。

表1 判斷矩陣元素aij的標(biāo)度方法

(3)然后,計(jì)算單排序權(quán)向量并對(duì)結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。在進(jìn)行一致性檢驗(yàn)之前需要先計(jì)算比較矩陣的最大特征值和特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量,隨機(jī)一致性指標(biāo)RI(見(jiàn)表2)。當(dāng)一致性比率CR<0.1,檢驗(yàn)通過(guò),且歸一化后得到的特征向量就是權(quán)向量;否則檢驗(yàn)不通過(guò),需要再重新構(gòu)造比較矩陣。CI的計(jì)算見(jiàn)式(1)。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)值

(1)

(2)

n表示所檢驗(yàn)矩陣的階數(shù),CR為一致性比例,CI為一致性指標(biāo),RI為成對(duì)比較矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。RI的取值和矩陣階數(shù)有關(guān),關(guān)系如表2所示。

(4)最后,總排序權(quán)向量計(jì)算及一致性檢驗(yàn):先計(jì)算某一層次的所有因素對(duì)總目標(biāo)(最高層)的相對(duì)重要性量值,然后再通過(guò)總排序一致性比率CR進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)CR<0.1時(shí)檢測(cè)通過(guò),就說(shuō)明已經(jīng)可以根據(jù)總排序權(quán)向量的表示結(jié)果做出決定;否則檢測(cè)不通過(guò),就需要重新考慮模型和重新建立比較矩陣。

設(shè)P層m個(gè)因素P1,P2,...,Pm對(duì)總目標(biāo)Z的排序?yàn)棣?,α2,…,αm,Q層Q1,Q2,…,Qn,對(duì)上層(P層)中因素Pj(j=1,2,…,m)的隨機(jī)一致性指標(biāo)RIj,層次單排序一致性指標(biāo)為CIj,則層次總排序的一致性比率計(jì)算見(jiàn)式(3)。

(3)

2 基于文本分析的評(píng)價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)框架分析

為了更加準(zhǔn)確有效地確定評(píng)價(jià)指標(biāo),首先,利用python軟件基于國(guó)家針對(duì)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)布的政策文件和官方新聞報(bào)道的文本內(nèi)容進(jìn)行挖掘,得到影響鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的構(gòu)成要素、確定評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的基礎(chǔ)框架。

2.1 國(guó)家政策文件

首先利用爬蟲(chóng)在國(guó)務(wù)院政策文件庫(kù)獲取2022年1月1日至-2023年1月1日國(guó)家頒布的部門(mén)文件,去除與研究?jī)?nèi)容無(wú)關(guān)的文件后,剩余與雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展有關(guān)的15份政策文件,由于所得政策文件均為PDF格式,為便于后面分析,使用PDF轉(zhuǎn)TXT在線轉(zhuǎn)換工具將檢索到的與研究?jī)?nèi)容相關(guān)的15份PDF格式政策文件轉(zhuǎn)化為T(mén)XT文檔格式,并將其匯總到同一個(gè)TXT格式的文檔;然后利用python軟件對(duì)文本內(nèi)容進(jìn)行挖掘,經(jīng)python的WordCloud包詞頻分析得到800個(gè)詞匯;先去掉與研究主題"鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展"重復(fù)的關(guān)鍵詞,再去掉像"加強(qiáng)"、"開(kāi)展"、"基于"、"推進(jìn)"等169個(gè)沒(méi)有實(shí)際意義、不影響鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)選取方向的詞;將語(yǔ)言相同或者相近的155個(gè)同義詞進(jìn)行合并,并把語(yǔ)言相同或者相近的同義詞的詞頻相加得到新的詞頻,合并后共計(jì)得到532個(gè)詞匯,繪制得到圖1(a)所示的國(guó)家政策詞云圖。

圖1 詞云圖

2.2 新聞報(bào)道

同樣,利用爬蟲(chóng)在知網(wǎng)獲取2022年1月1日至-2023年4月12日的新聞報(bào)道,去除與研究?jī)?nèi)容無(wú)關(guān)的新聞后,剩余與雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展有關(guān)的42份新聞報(bào)道,將所得PDF新聞報(bào)道經(jīng)TXT轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換,python軟件文本挖掘后繪制得到圖1(b)所示的新聞報(bào)道詞云圖。

2.3 基于層次聚類法的共詞分析

利用共詞分析法分析所得高頻詞之間的內(nèi)在聯(lián)系,找到影響鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素?；趯哟尉垲惖墓苍~分析法主要包括計(jì)算共詞矩陣、計(jì)算相異矩陣、層次聚類法分析和結(jié)果分析4個(gè)步驟。

首先是共詞矩陣的計(jì)算,將2.1與2.2中得到的排名前20的高頻詞合并,將相同高頻詞詞頻相加、語(yǔ)義相近或相同詞頻合并、去掉與研究?jī)?nèi)容無(wú)關(guān)且沒(méi)有實(shí)際意義的詞頻后共得到30個(gè)高頻詞。利用編程統(tǒng)計(jì)30個(gè)高頻詞在所收集到的15份政策文件、42份新聞報(bào)道中兩兩共同出現(xiàn)的頻次,得到一個(gè)30×30的共詞矩陣(見(jiàn)表3)。共詞矩陣對(duì)角線上的數(shù)表示該高頻詞出現(xiàn)的頻次,如高頻詞"技術(shù)"共出現(xiàn)了49 次,它與"能源"共同出現(xiàn)次數(shù)為31。

表3 高頻詞共詞矩陣(部分)

其次是相異矩陣的計(jì)算,先利用Ochiia系數(shù)將得到的高頻詞共詞矩陣轉(zhuǎn)換成表示兩詞之間相異程度的相關(guān)矩陣,因原始矩陣中0值較多,為方便后續(xù)處理,利用數(shù)1與相關(guān)矩陣中的數(shù)作差,得到表示兩詞相異程度的相異矩陣(見(jiàn)表4)。

表4 高頻詞相異矩陣(部分)

然后是層次聚類法分析,先對(duì)上一步所得到的相異矩陣中的數(shù)值進(jìn)行最大最小值標(biāo)準(zhǔn)化,再利用Python編程對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的相異矩陣采用平均距離法進(jìn)行層次聚類分析,結(jié)果見(jiàn)圖2。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn),得到表5共6個(gè)大類高頻詞。

圖2 高頻詞共詞聚類樹(shù)圖

表5 層次聚類法聚類結(jié)果

通過(guò)對(duì)高頻詞層次聚類共詞結(jié)果的分析,確定鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)確定的基礎(chǔ)框架為"綠色低碳、科技創(chuàng)新、能源利用、清潔產(chǎn)品"。

3 基于層次分析法的評(píng)價(jià)指標(biāo)研究

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

首先遵循綜合性、動(dòng)態(tài)性、代表性、科學(xué)合理性、可操作性、可測(cè)性等指標(biāo)選取原則,圍繞"綠色低碳、科技創(chuàng)新、能源利用、清潔產(chǎn)品"這一基礎(chǔ)框架,根據(jù)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)文獻(xiàn)資料、結(jié)合鋼鐵企業(yè)低碳化生產(chǎn)運(yùn)行模式以及《鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,對(duì)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行初選;然后對(duì)初選的評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)立調(diào)查問(wèn)卷,采用主成分分析法對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行分析,確定初選評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性,將相關(guān)性較大的指標(biāo)進(jìn)行歸類,將不具有相關(guān)性的指標(biāo)或者不合適的指標(biāo)去除。根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查和主成分分析結(jié)果,得到鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表6。

3.2 數(shù)據(jù)收集與分析

為收集數(shù)據(jù)確定鋼鐵高質(zhì)量發(fā)展評(píng)價(jià)體系,根據(jù)鋼鐵工業(yè)色高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)體系設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷,線上和線下同時(shí)發(fā)放,所面向的調(diào)查對(duì)象主要為鋼鐵企業(yè)、政府公務(wù)員,企業(yè)管理者、員工和各大高校從事鋼鐵研究的專家和學(xué)者。為使問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果更加可靠,減少因問(wèn)卷樣本數(shù)量有限而對(duì)結(jié)果造成誤差,利用SPSS軟件對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行分析(見(jiàn)表7和表8),分析可知,爬蟲(chóng)獲取的原始數(shù)據(jù)可靠,且評(píng)價(jià)體系指標(biāo)設(shè)置合理。

表7 變量信度檢驗(yàn)表

表8 KMO測(cè)量和Bartlett球形檢驗(yàn)結(jié)果

3.3 結(jié)果與討論

利用層次分析法來(lái)確定最終指標(biāo)所占權(quán)重。首先,根據(jù)所建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,分別對(duì)每一層元素兩兩比較,根據(jù)1～9標(biāo)度確定在上層某一指標(biāo)的影響下同層次指標(biāo)間的相對(duì)重要程度,構(gòu)造出目標(biāo)層和準(zhǔn)則層以及指標(biāo)層和準(zhǔn)則層的判斷矩陣(表9～表12);然后利用一致性比率CR進(jìn)行一致性檢驗(yàn);最后利用軟件SPSS25.0計(jì)算每一層指標(biāo)相對(duì)于上一層指標(biāo)的權(quán)重(表9～表12),以及每一層指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的總權(quán)重(見(jiàn)圖3)。

圖3 各層評(píng)價(jià)指標(biāo)最終權(quán)重

表9 目標(biāo)層和準(zhǔn)則層判斷矩陣

表10 準(zhǔn)則層B1和指標(biāo)層判斷矩陣

表11 準(zhǔn)則層B2和指標(biāo)層判斷矩陣

表12 準(zhǔn)則層B3和指標(biāo)層判斷矩陣

其中W表示準(zhǔn)則層的一級(jí)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)向量,Wi表示指標(biāo)層的二級(jí)指標(biāo)相對(duì)于準(zhǔn)則層的一級(jí)指標(biāo)的權(quán)向量,權(quán)重集與評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)系見(jiàn)式(4)～式(7)。

W=(W1,W2,W3)

(4)

W1=(WB11,WB12,WB13,WB14,WB15)

(5)

W2=(WB21,WB22,WB23,WB24,WB25,WB26,WB27,WB28)

(6)

W32=(WB31,WB32,WB33,WB34,WB35,WB36,WB37,WB38,W39)

(7)

4 結(jié)論

單就鋼鐵企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)所占權(quán)重而言,一級(jí)指標(biāo)中的"末端指標(biāo)"比較重要,二級(jí)指標(biāo)中的"二次能源回收利用率"、"廢氣、廢水(液)、固體廢棄物回收利用率"、"提高鋼渣等固廢資源綜合利用率"3個(gè)指標(biāo)比較重要,企業(yè)應(yīng)該對(duì)這幾個(gè)影響因素進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注,采取措施提高二次能源、廢氣、廢水、固體廢棄物的回收利用率以及鋼渣等固廢資源的綜合利用率,促進(jìn)鋼鐵企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。