تأثیر فناوری اطلاعات وارتباطات بر شدت مصرف انرژی در بخش حمل ونقل

[AliEtemadi]

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فناوری اطلاعات و ارتباطات
چکیده

تأثیر فناوری اطلاعات وارتباطات (ICT) بر زندگی افراد از جنبه های مختلفی قابل بررسی است. از منظر اقتصادی و زیست محیطی، نتایجی همچون تغییر کارایی و بهره­وری فعالیت­ها، دارای اهمیت ویژه ای است چرا که با بهبود کارایی فعالیت ها، زمینه برای کاهش مصرف انرژی فراهم می گردد. بر همین اساس در مقاله حاضر، تأثیرگذاری فناوری اطلاعات وارتباطات بر شدت مصرف فرآورده های نفتی در بخش حمل ونقل کشورهای منتخب OECD و OPEC، طی دوره زمانی 2010-2000 مورد آزمون قرار گرفت و برای این منظور از الگوی پانل پویا استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که درکشورهای منتخب OECD فناوری اطلاعات وارتباطات، شدت مصرف فرآورده های نفتی را در بخش حمل ونقل این کشورها افزایش می­دهد. در حالی که در کشورهای منتخب OPEC با افزایش کاربرد ICT، شدت مصرف فرآورده­های نفتی در بخش حمل ونقل، کاهش می­یابد و ICT، پتانسیل کاهش شدت مصرف انرژی در بخش حمل ونقل را در این گروه ازکشورها که دارای شدت مصرف انرژی بالایی هستند، دارا است.

 

طبقه­بندی JEL:D83, L96, N75

واژه­های کلیدی: شدت مصرف انرژی، فناوری اطلاعات وارتباطات(ICT)، حمل و نقل

1- مقدمه

در دنیای امروزی، انرژی نقش برجسته­ای را در حوزه­های مختلف اقتصادی و سیاسی ایفا می­نماید. نقشی که بسیاری از کشورها را گرفتار مصیبت منابع طبیعی و مبهوت چرخه توسعه­نیافتگی و برخی دیگر را دست­ به گریبان فشار هزینه­ای ناشی از افزایش قیمت انرژی کرده و در سپهری فراتر، حتی گرمی و سردی روابط در سطح بین­الملل را متأثر ساخته است. این نقش با توجه به شکنندگی محیط زیست در دهه­های اخیر، مسائل زیست­محیطی را نیز شامل شده است.

بر همین اساس جوامع به دنبال راهکارهایی هستند تا مصرف انرژی را بدون آسیب زدن به روند رشد اقتصادی شان کاهش دهند. در این زمینه کشورهای توسعه یافته به
پیشرفت­های تکنولوژیکی گسترده ای در راستای کاهش مصرف انرژی دست یافتند. فناوری اطلاعات و ارتباطات از جمله­ی این تکنولوژیکی ها به شمار می رود که در سال های اخیر استفاده از آن در تمامی بخش های اقتصادی رشد چشمگیری داشته است و تأثیر آن در تمامی عرصه های زندگی به خوبی قابل مشاهده است.

فناوری اطلاعات و ارتباطات علاوه بر تسریع در روند تبادل اطلاعات و تسهیل مدیریت و افزایش کارایی در بخش های مختلف اقتصادی، بر میزان مصرف انرژی نیز تأثیرگذار می باشد. تجهیزات ICT [3] از جمله تجهیزات مصرف­کننده انرژی هستند که با افزایش کاربرد آنها میزان مصرف انرژی افزایش می یابد. از طرفی کاربرد این گونه تجهیزات با افزایش کارایی در بخش های مختلف اقتصادی، زمینه کاهش مصرف انرژی را فراهم
می­کند. کنترل و مدیریت فرآیند تولید به وسیله ICT و افزایش بازدهی تولید، جایگزینی کالاهای مجازی به جای کالاهای فیزیکی(به عنوان مثال کاربرد پست الکترونیکی[4] وخواندن کتاب­های الکترونیکی[5] به جای استفاده از نامه و یا خواندن کتاب)، تحرک مجازی (خرید ازراه دور، دورکاری، ملاقات مجازی)[6]، تجارت الکترونیکی، بانکداری الکترونیکی، دولت الکترونیکی، سیستم حمل ونقل هوشمند و... از جمله کاربردهای گسترده ICT در بخش های مختلف اقتصاد است که باعث می­شود، میزان مصرف انرژی در این بخش­ها، تحت تأثیر قرار گیرد. بخش حمل و نقل با توجه به جایگاهی که در تقاضای سوخت های فسیلی دارد و نیز تأثیرپذیری زیادی که می­تواند از ناحیه توسعه فناوری اطلاعات و ارتباطات (به طور مستقیم و غیر مستقیم)، داشته باشد، حائز
اهمیت است.

سیستم حمل ونقل هوشمند، دوربین های کنترل ترافیک، سیستم های راهنمای نقشه ماهواره­ای و انجام خدمات مسافرتی (انجام رزرو و خرید بلیت مسافرتی ) و... از کاربردهای ICT در بخش حمل ونقل هستند که در افزایش کیفیت خدمات حمل و نقل بسیار تأثیرگذار بوده­اند. علاوه بر کاربردهای مستقیم ICT در بخش حمل و نقل، این فناوری در بسیاری از موارد، نیاز به حضور فیزیکی و تحرک را کاهش داده است. خرید الکترونیکی، بانکداری الکترونیکی، دورکاری، تجارت الکترونیکی، آموزش مجازی، ملاقات های مجازی و... از جمله این موارد هستند.

اهمیت تأثیرات ICT بر عملکرد بخش حمل ونقل با توجه به تأثیر نامطلوب مصرف انرژی و ایجاد آلاینده­های زیست محیطی از این بخش، دوچندان می­شود. بنابراین هدف از ارائه این مقاله این است که تأثیر ICT بر شدت مصرف انرژی در بخش حمل ونقل مورد بررسی قرار گیرد و ملاحظه شود که آیا این تأثیرگذاری در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه مشابه است؟ با توجه به در دسترس نبودن داده ها و اطلاعات مورد نیاز در خصوص کاربردهای مستقیم ICT در بخش حمل ونقل به ویژه برای تمامی کشورهای مورد مطالعه، تأکید ما بیشتر بر تأثیرات غیر مستقیم آن (کاهش تحرک) است. بنابراین در ادامه جنبه­های مختلف تأثیرگذاری ICT بر مصرف انرژی، بررسی و مروری بر ادبیات موضوع و پژوهش های انجام شده، خواهیم داشت. سپس الگوی پانل پویا معرفی و الگوی پژوهش تصریح و به تجزیه و تحلیل یافته­های تحقیق پرداخته می شود و در نهایت
نتیجه­گیری و پیشنهادات، بیان می­شوند.

 

2- مبانی نظری

روند تغییرات بازار انرژی نشان می دهد که قیمت و انتظارات قیمتی، درآمد، ساختار اقتصادی، تعداد وسایل وتجهیزات مصرف کننده انرژی (با توجه به اشتقاقی بودن تقاضای انرژی) و تغییرات تکنولوژیکی از عوامل تأثیرگذار بر تقاضای انرژی است. در خصوص تأثیر قیمت انرژی بر شدت مصرف انرژی می توان گفت که رابطه  میان قیمت انرژی و شدت مصرف انرژی به صورت معکوس است و با افزایش قیمت انرژی، شدت مصرف انرژی در سطح کلان کاهش می یابد. تأثیر تولید ناخالص داخلی بر شدت مصرف انرژی، در مراحل مختلف رشد و توسعه اقتصادی متفاوت است. در مراحل اولیه رشد اقتصادی، نرخ رشد مصرف انرژی بیشتر از نرخ رشد اقتصادی است ولی به تدریج این روند معکوس شده و نرخ رشد اقتصادی از نرخ رشد مصرف انرژی بیشتر خواهد بود.

به عبارت دیگر در مراحل اولیه رشد و توسعه اقتصادی، رشد اقتصادی بیشتر متأثر از نهاده­های فیزیکی و نهاده انرژی است در حالی که در مراحل بعدی، سهم عوامل فنی و تکنولوژیکی در روند رشد و توسعه بیشتر می شود. بنابراین شدت انرژی یک اقتصاد، وقتی سطوح درآمد سرانه فزاینده است، دارای منحنی U شکل معکوس است و این مسئله از تغییرات ساختاری و تکنولوژیکی ناشی می­شود (مهدوی عادلی،1391).

رشد فناوری اطلاعات وارتباطات، بسترهای تبادل سریع اطلاعات، کاهش هزینه­های مبادله، افزایش بهره­وری و کارایی و ارتقاء سطح زندگی و رفاه را فراهم کرده است. گسترش این فناوری ها و تأثیرات قابل توجه آن در افزایش بهره وری[7]، از یک سو  و کاهش شدت مصرف انرژی در کشورهای توسعه یافته در دهه­های اخیر از سوی دیگر، موجب شد تا دیدگاه هایی نیز در جهت حمایت از این عقیده که فناوری اطلاعات وارتباطات پتانسیل کاهش انرژی­بری را بدون کاهش رشد اقتصادی دارا است، مطرح و بیان شود که اطلاعات درچرخه فعالیت­های اقتصادی می­تواند به عنوان نهاده جانشین انرژی، نقش­آفرینی نماید. جانشینی اطلاعات به جای انرژی در مفهوم اقتصادی اش، کاربرد اطلاعات بیشتر در فعالیت اقتصادی به همراه کاهش مقدار انرژی مورد نیاز است.

به عبارت دیگر اطلاعات موجب شود که مقدار مصرف انرژی به ازای هر واحد تولید، کاهش یافته و یا ارزش اقتصادی بیشتری به وسیله مصرف مقدار یکسان انرژی، ایجاد شود). این رویکرد، پنجره­ای را برای انجام پژوهش­هایی که امکان جانشینی اطلاعات و انرژی را بررسی می­کنند، رو به دنیای مطالعات اقتصادی گشود. برخی پژوهش ها اثرات فناوری­های جدید اطلاعات (NIT)[8]بر تقاضای انرژی را مورد بررسی قرار داده و بیان کردند که می­توان از این فناوری ها در راستای ذخیره انرژی، استفاده کرد.

هر چند این فناوری­ها در بیشتر موارد به تسریع فرآیندها و افزایش دقت و هماهنگی بیشتر کمک می­کنند تا به افزایش کارایی انرژی. به علاوه بین زمان و اطلاعات یک ارتباط جانشینی وجود دارد، هنگامی که اطلاعات کمتری دردسترس باشد برای انجام امور، آزمون و خطای بیشتری صورت می­گیرد، بنابراین زمان بیشتری صرف می شود. در صورتی که اگر ما بدانیم چگونه وظایف را انجام دهیم و چگونه به هر مکانی دسترسی پیدا کنیم، زمان کمتری برای انجام وظایف نیاز خواهیم داشت[9] و پدیده­هایی از قبیل کاهش مصرف سوخت در حمل ونقل، افزایش کارایی انرژی در نتیجه کامپیوتری کردن فرآیند تولید دلایلی هستند که می توان برای اثبات جانشینی اطلاعات به جای انرژی مطرح کرد[10]. بر همین اساس ماچادو و میلر[11] برای پاسخ به این سؤال که آیا اطلاعات قادر است در اقتصاد جانشین انرژی شود، روند اطلاعاتی شدن اقتصاد آمریکا را بررسی کرده و به این نتیجه رسیدند که شواهدی مبنی بر کمک بخش اطلاعات به کاهش انرژی­بری و ذخیره انرژی وجود دارد. نتایج مطالعه آنها نشان داد که طی سال­های 1987-1963 اقتصاد به انرژی و اطلاعات، هر دو بیشتر وابسته شده، اما وابستگی اقتصاد به اطلاعات از وابستگی آن به انرژی بیشتر بوده است.

همچنین در سال 1987 نسبت به سال 1963 انرژی کمتری به ازای هر واحد اطلاعات مورد نیاز بوده در صورتی که اطلاعات در همه بخش های اقتصاد به طور فزاینده مورد نیاز بوده است. به علاوه حجم اطلاعات انرژی، به طور قابل توجهی افزایش یافته در حالی که حجم انرژی اطلاعات، کاهش یافته است.حجم اطلاعات همه فعالیت ها نیز به شدت افزایش یافته است.بنابراین می توان دریافت که اطلاعات می تواند جانشین انرژی شود و به ذخیره انرژی کمک کند. دیدگاه­هایی که در خصوص تأثیرات ICT بر مصرف انرژی مطرح شد، بیان می­کنند رشد بخش فناوری اطلاعات از دو منظر بر شدت مصرف انرژی در اقتصاد مؤثر است: 1- با توجه به آن که بخش فناوری اطلاعات (IT)[12]، انرژی بری کمتری نسبت به تولیدات سنتی دارد، بنابراین رشد این بخش مصرف نهایی انرژی را کاهش خواهد داد. 2- فناوری اطلاعات، کارایی را در همه بخش­های اقتصاد افزایش داده و از این طریق شدت مصرف انرژی را کاهش خواهد داد[13] . علاوه بر این در مورد تأثیر فناوری اطلاعات (IT) بر مصرف انرژی، دو اثر در آمدی و جانشینی مطرح شد و بیان گردید که تاثیر IT بر مصرف انرژی، به غلبه یکی از دو اثر بر دیگری، بستگی دارد. اثر جانشینی، به تغییر ساختار صنایع و فعالیت ها مرتبط می باشد و موجب می­شود با افزایش کاربرد IT مصرف انرژی کاهش یابد.

به عبارت دیگر گسترش کاربردIT موجب تغییر ساختار فعالیت ها و جایگزینی
نهاده­های غیر فیزیکی و اطلاعات به جای انرژی وکاراتر شدن فعالیت ها می­شود و از این جهت موجب کاهش مصرف انرژی می شود. اثر درآمدی اشاره بر این دارد که
سرمایه­گذاری IT زمینه رشد اقتصادی بالا را فراهم می­کند و از این طریق، مصرف انرژی را افزایش می­دهد[14]  .(در اقتصاد کلان به دلیل استفاده از قابلیت­های فناوری اطلاعات، رشد اقتصادی افزایش می یابد و در پی افزایش درآمد، تقاضا برای انرژی نیز همانند دیگر عوامل تولید، افزایش می­یابد) بنابراین تأثیر فناوری اطلاعات وارتباطات بر مصرف انرژی به برآیند این دو اثر و غلبه یکی از آنها بر دیگری، بستگی دارد.

در زمینه تأثیر فناوری اطلاعات و ارتباطات بر محیط زیست نیز نشان داده شد که تأثیرICT بر مصرف انرژی و محیط زیست در سطوح گوناگون متفاوت است و برای بررسی تأثیرات ICT بر محیط زیست، لازم است تا اثرات گوناگون آن را مورد بررسی قرار گیرد. این اثرات در سه سطح قابل طبقه­بندی هستند[15]:

اثر مرتبه اول یا ابتدایی (اثرات وجود فیزیکی ICT): این اثر از تولید، مصرف و چرخه حیات سخت­افزارهای ICT ناشی می شود (برای مثال انرژی مصرف شده به وسیله سخت­افزارهای یک سیستم حمل ونقل هوشمند(ITS )[16]). اثر مرتبه اول موجبات افزایش مصرف انرژی را فراهم می­کند.

اثر مرتبه دوم: به پتانسیل کاربردهای ICT برای بهینه­سازی و یا جانشینی فرآیندهای تولیدات و افزایش کارایی در اقتصاد اشاره دارد. به عبارت دیگر، اثر مرتبه دوم به اثرات خدمات ارائه شده به وسیله کاربردهای ICT (برای مثال ذخیره انرژی در حمل ونقل به وسیله استفاده از سیستم حمل ونقل هوشمند) اشاره دارد.

اثر مرتبه سوم (اثر بازگشتی):پتانسیل کارایی، قیمت بازار و یا زمان مصرف را تغییر می­دهد و با توجه به کشش پارامترها، می­تواند تقاضا را تغییر دهد. به عبارت دیگر این سطح از اثر به آشکار شدن اثرات ICT در سیستم اقتصادی، برای مثال افزایش تقاضا برای حمل ونقل در نتیجه کاربرد سیستم حمل ونقل هوشمند، اشاره دارد.

کلی[17] معتقد است که ارزش افزوده ایجادشده توسط ICT معمولا ناشی از ایده­های بشری است وبخش کمی از آن به واسطه به کارگیری مواد وانرژی است بنابراین ICT باعث تغییر ساختار های اقتصادی و حرکت آن از به کارگیری مواد و انرژی به سمت نهاده­های غیر فیزیکی و اطلاعات می­شود.

 از سوی دیگر با تغییر روش های موجود در طراحی ، تولید، توزیع وعملکرد محصولات مختلف موجب افزایش کارایی وبهره وری در استفاده از منابع و کاهش خسارت به محیط زیست می­شود (فلاحی و دیگران، 1391).

تأثیر ICT بر مصرف انرژی در بخش حمل ونقل نیز مانند سایر بخش ها، تحت تأثیر اثرات گوناگون ICT است. ICT از طریق کاراتر کردن حمل ونقل مسافر و بار می تواند به کاهش مصرف انرژی منجر شود. به علاوه تحرک مجازی نیز می تواند به کاهش تقاضا برای حمل ونقل منجر شود اما اثرات بازگشتی ناشی از افزایش کارایی می تواند به افزایش تقاضا وایجاد تقاضاهای جدید، بینجامد.

برای مثال سیستم حمل ونقل هوشمند، حمل ونقل را سریع تر، انعطاف­پذیرتر و ارزان تر می سازد و این مسئله ممکن است به افزایش تقاضا برای حمل ونقل منجر شود. البته چنان چه اثرات بازگشتی مدیریت شود. به عبارت دیگر چنان چه بهبود کارایی در حمل ونقل با مدیریت طرف تقاضا همرا شود، می توان انتظار داشت که کاربرد ICT به کاهش مصرف انرژی و کاهش اثرات زیست محیطی منجر شود.

بنابراین باید توجه داشت که تأثیرICT  بر مصرف انرژی پیچیده و دارای جنبه­های گوناگون است چرا که ICT دارای اثرات مستقیم و غیر مستقیم و اثر بازگشتی است. بهبود کارایی منجر به کاهش هزینه های مصرف انرژی می­شود و این افزایش رفاه ناشی از صرفه­جویی در هزینه­ها ممکن است موجب استفاده بیشتر از وسایل شود و مصرف انرژی را افزایش دهد. اثر ناشی از رشد اقتصادی به وجود آمده به وسیله ICT، نیز ممکن است موجبات افزایش مصرف انرژی را فراهم کند.

بنابراین با توجه به مطالب مطرح شده، در این پژوهش علاوه بر تولید ناخالص داخلی و قیمت انرژی، فناوری اطلاعات و ارتباطات نیز به عنوان عامل موثر بر شدت مصرف انرژی معرفی شده است.

3- پیشینه پژوهش

3-1- مطالعات داخلی

مباحث مربوط به شدت مصرف انرژی در جوامع و عوامل تأثیرگذار بر آن مورد توجه پژوهشگران بوده و جنبه های موثر بر آن بسیار مورد تأکید قرار گرفته است. مطالعه اله مراد سیف در خصوص عوامل تأثیرگذار بر شدت شدت انرژی نشان داد که یک درصد افزایش در سهم بخش خدمات موجب کاهش حدود نیم درصدی در شدت انرژی
 خواهد شد.

سید غلامحسین حسن تاش و محمد امین نادریان برای محاسبه پتانسیل­های کاهش شدت انرژی در کشورهای عضو اوپک از روش سناریوسازی استفاده و با توجه به نتایج به دست آمده از سناریو های مختلف، تأثیر تحقق این پتانسیل ها را بر صادرات نفت، درآمدهای نفتی کشورهای عضو اوپک، تراز نفت جهان و کاهش انتشار دی اکسید کربن محاسبه کرده­اند و نتایج مطالعه آنها نشان داد که کشورهای عضو اوپک دارای پتانسیل فراوانی برای کاهش شدت انرژی و صرفه جویی در مصرف نفت هستند.

سید کمال صادقی و سکینه سجودی عوامل موثر بر شدت انرژی در بنگاه های صنعتی ایران را مورد مطالعه قرار دادند. آنها دریافتند که یک رابطه مستقیم بین اندازه بنگاه و شدت انرژی در بنگاه وجود دارد به علاوه نوع مالکیت اثر معنی­داری بر شدت انرژی دارا است به طوری که بنگاه های خصوصی دارای شدت انرژی کمتری هستند. همچنین شدت سرمایه فیزیکی و نرخ دستمزد دارای اثر مثبت بر شدت انرژی بنگاه بوده در حالی که مخارج R&D اثر معنی­داری بر کاهش شدت انرژی نداشته است.

مصطفی عمادزاده و دیگران، روند شدت انرژی را در کشورهای OECD مورد بررسی قرار دادند. مطالعه آنها نشان داد که شدت انرژی در مجموعه کشورهای OECD پس از بحران های انرژی طی 20 سال حدود 30 درصد پایین آمده است به علاوه نه تنها به دنبال افزایش قیمت انرژی و تولید ناخالص داخلی، بلکه حتی زمانی که متغیرهای مزبور کاهش یافته است، شدت انرژی نیز کاهش یافته است.

 اما پژوهش های انجام شده در داخل  به ندرت به بررسی تأثیر فناوری اطلاعات وارتباطات بر مصرف انرژی وکیفیت محیط زیست پرداخته­اند. در این میان می­توان به مطالعه والی، محمود زاده و فلاحی اشاره کرد.

سمانه والی (1391) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود، با بررسی اثر سرمایه ICT  بر مصرف برق در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه نتیجه گرفت که با افزایش یک درصد ذخیره سرمایه کامپیوتر و نرم افزار، شدت مصرف برق به میزان 14 درصد کاهش می­یابد. همچنین با افزایش یک درصد ذخیره تجهیزات ارتباطات، شدت مصرف برق به میزان 11 درصد کاهش می یابد.

فلاحی و دیگران (1391) با بررسی تأثیر فناوری اطلاعات وارتباطات برکیفیت محیط زیست ایران به این نتیجه رسید که با توجه به منفی بودن ضریب تعداد خطوط تلفن ثابت (به ازای هر 100 نفر) و تعداد خطوط تلفن همراه (به ازای هر 100 نفر)، گسترش خطوط تلفن ثابت و همراه، بر انتشار آلودگی تأثیر منفی و معنی داری دارد در صورتی که افزایش تعدادکاربران اینترنت نه تنها تأثیر مثبت بر حفظ محیط زیست نداشته بلکه باعث افزایش انتشار آلودگی نیز شده است.

به علاوه گسترش نسبت مخارج دولت در حوزه ارتباطات و اطلاعات جمعی به کل مخارج دولت (گسترش زیر ساخت های ارتباطی و اطلاعاتی) اثر منفی بر انتشار آلودگی دارد. محمود محمودزاده و حامد شاه بیکی، آثار فناوری اطلاعات وارتباطات را بر شدت انرژی (برق) در 25 کشور در حال توسعه منتخب در دوره زمانی 2008-1995 مورد بررسی قرار دادند نتایج برآورد آنها نشان داد که هر چند برخی اجزای فاوا (فناوری اطلاعات و ارتباطات)، مانند ارتباطات بر شدت انرژی تأثیر منفی داشته است اما در مجموع اثر درآمدی از اثر جانشینی قوی تر بوده است و اثر خالص سرمایه فاوا بر شدت مصرف برق مثبت است.