摘要 人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展史表明,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量存在著密切的聯(lián)系。為此,基于EKC模型,采用 平均分配余量的分解方法,構(gòu)建中國碳排放的因素分解模型,定量分析1990-2005年經(jīng)濟(jì)規(guī) 模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放強(qiáng)度對碳排放的貢獻(xiàn),即規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)。結(jié)果表明 :中國碳排放變化效應(yīng)均值為19.55%。其中,經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放強(qiáng)度引起的變 化效應(yīng)分別為15.76%,-0.86%和4.65%??偟目磥恚?jīng)濟(jì)增長與碳排放之間呈現(xiàn) 出“N ”型關(guān)系,經(jīng)濟(jì)規(guī)模對碳排放變動具有增量效應(yīng),這是推動碳排放增加的主要因素;由于不 同產(chǎn)業(yè)之間碳排放差異性越來越大,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對碳排放具有一定的減量效應(yīng),但抑制作 用并不明顯,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍有待優(yōu)化;技術(shù)效應(yīng)波動性較大,總體上具有正的效應(yīng),從減少碳 排放角度來看,現(xiàn)行技術(shù)對降低碳排放并未發(fā)揮優(yōu)勢。本研究結(jié)果對于理解我國碳排放變化 與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的內(nèi)在聯(lián)系,以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)整具有一定的意義。
關(guān)鍵詞 碳排放;環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC);分解分析模型;效應(yīng)
中圖分類號 X196 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章 編號 1002-2104(2008)03-0038-05
改革開放以來,中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了顯著的績效,快速的經(jīng)濟(jì)增長不可避免帶來了資源消 耗、碳排放增加等問題。1990-2003年間,中國二氧化碳排放量增加了17億t,增幅超過73% ,已成為世界第二大碳排放國[1]。尤其是2005年的《京都協(xié)定書》的生效,雖然 沒有對中國 提出減排任務(wù),但卻給中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),如何有效地減少碳排放成為國際政 治經(jīng)濟(jì)及學(xué)術(shù)研究關(guān)注的熱點(diǎn)之一,更是中國國際政治交往中的重要內(nèi)容。針對碳排放與經(jīng) 濟(jì)增長關(guān)系研究,具有代表性的是環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)的檢驗(yàn)和拐點(diǎn)閾值的預(yù)測, 類似于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量之間的倒“U”型關(guān)系[2~3]。但倒“U”型并非兩者唯 一的關(guān)系,經(jīng) 濟(jì)發(fā)展不是解決環(huán)境問題唯一的辦法[4~6]。除了經(jīng)濟(jì)發(fā)展之外,許多其他社會因 素也會影響 環(huán)境質(zhì)量[7]。分解分析法能夠揭示各種可能的影響因素對碳排放的貢獻(xiàn)度。在生 態(tài)、環(huán)境領(lǐng) 域分解分析方法已成為一種重要的分析工具[8~10]。為此,本研究在EKC模型分析 的基礎(chǔ)上,引入分解分析法分析中國碳排放變化的機(jī)制。
1 研究方法與數(shù)據(jù)來源
1.1 碳排放的環(huán)境庫茲涅茨曲線模型[BT)]為解釋經(jīng)濟(jì)增長與碳排放之間的關(guān)系,本文采用經(jīng)濟(jì)增長—環(huán)境質(zhì)量的簡約式回歸方程進(jìn)行 分析,以直接模擬經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放之間的關(guān)系,進(jìn)而根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平估算出污染排放的 變化趨勢。在分析過程中,假定除經(jīng)濟(jì)發(fā)展以外的其他因素對碳排放影響不變,用方程中的 截距項(xiàng)表示,得出經(jīng)驗(yàn)方程[11~12]:
式中:yi表示第i年碳排放量;x表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展變量(常用人均GDP表示);εi為截距項(xiàng)(包括技術(shù) 、貿(mào)易、制度等影響因素)。對于不同的βi,i=1、2、3,模型具有不同的意義。具體 來講, 當(dāng)β3≠0時,模型刻畫了人均碳排放量與人均GDP之間呈現(xiàn)N型或倒N型曲線關(guān)系 ;當(dāng)β2≠0且β3=0時 ,人均碳排放量與人均GDP之間呈現(xiàn)U型或倒U型曲線關(guān)系;而當(dāng)β1≠0 、β2=0且β3=0時,模型反映出人均碳排放量與人均GDP單調(diào)變化特征。
1.2 碳排放的分解分析
EKC模型揭示經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量方面存在著理論上的局限性[13]。為此,在EKC模 型難以全面 解釋碳排放機(jī)制的情況下,分解分析的方法被引入EKC研究中,以定量分析碳排放變化過程 中各種影響因素的相對重要性。將碳排放的變化看作經(jīng)濟(jì)規(guī)模(以GDP表示)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)( 七大細(xì)分產(chǎn)業(yè)分別占GDP的比例Sit)和碳排放強(qiáng)度這3個因素共同作用的結(jié)果,即碳 排放變化分解為3種不同的變化效應(yīng):規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)。
碳排放分解模型可用下式表示:
式中:Et為碳排放量;Yt為t年GDP,代表規(guī)模效應(yīng);Sit(S it=Yit/Yt)為t年i行業(yè)GDP占全國GDP 的份額,代表行業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng);Iit(Iit=Eit/Yit)為t年i 行業(yè)污染排放強(qiáng)度,代表廣 義技術(shù)效應(yīng)。本研究采用平均分配余量的方法計算碳排放各類效應(yīng)的貢獻(xiàn)率[10,14] 。
式中:gx=(xt-x0)x0為t年變量x相對于基年的變化率,x代表r,Iit,Sit,Yt;ei0=Ei0/E0為基年各行業(yè)i的碳排放比例。若 三要素變化相應(yīng)引起的碳排放效應(yīng)為正值,表示各因素的變化對碳排放的沖擊在增長,其變 化值為碳排放量變化的增量效應(yīng);反之,為減量效應(yīng)。
1.3 數(shù)據(jù)來源與說明
本研究數(shù)據(jù)來源于中國能源統(tǒng)計年鑒(1996-1999年,2006年)和中國統(tǒng)計年鑒(2006年),包 括全國31省、自治區(qū)和直轄市(由于資料限制沒有考慮中國香港、澳門和臺灣3個 地區(qū))。行業(yè)劃分采用世界上通用的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分類,并結(jié)合中國統(tǒng)計年鑒所劃分產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),具體為第 一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)、林、牧、漁業(yè));工業(yè);建筑業(yè);交通運(yùn)輸、郵政和通訊業(yè);商業(yè)、批發(fā)與零 售業(yè);其他服務(wù)業(yè)。由于能源數(shù)據(jù)統(tǒng)計為實(shí)物消耗量,為此對能源消耗數(shù)據(jù)作了相 應(yīng)的換算, 統(tǒng)一折算成標(biāo)準(zhǔn)煤,其中煤炭的標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)為0.714 3 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kg,石油換 算系數(shù)為1.428 6 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kg,天然氣換算系數(shù)為1.33 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/m3(中國能源年 鑒,2006)。
2 中國碳排放特征及其成因分析
2.1 碳排放量的估算及其特征
中國碳排放量采用以下公式進(jìn)行估算:
C=∑imi×δi
其中, C為碳排放量;mi為中國一次能源的消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)量;δi為i類能源的碳排放系數(shù)。 通過 查閱有關(guān)文獻(xiàn),收集有關(guān)能源消耗的碳排放系數(shù)并進(jìn)行比較計算,最終取平均值確定為各能 源消耗碳排放系數(shù)(見表 1),通過整理以上數(shù)據(jù)得到中國不同行業(yè)的碳排放量(見表2)。
從我國碳排放總量以及行業(yè)碳排放量來看,具有以下特征:
(1)碳排放量的階段性。在研究時序內(nèi),碳排放總量具有明顯的階段性,1980-1996年是 碳排放量的迅速增長階段,1996-1999年是碳排放的平穩(wěn)階段,2000-2005年是碳排放的急速 增長階段(見圖1)。
(2)行業(yè)碳排放具有明顯的差異性??偟奶寂欧帕恐校谝划a(chǎn)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交 通運(yùn) 輸郵電業(yè)、批發(fā)等服務(wù)業(yè)、其他服務(wù)業(yè)碳排放所占比重分別約為2.5%、80%、1%、5%、1 %、10%左右,其中工業(yè)碳排放占絕大部分比重,為71%~84%之間,并且有不斷上升的趨 勢,這說明快速工業(yè)化過程推動了碳排放量的增長。
(3)行業(yè)碳排放差異逐漸擴(kuò)大。在研究時序內(nèi),碳排放量變異系數(shù)在不斷擴(kuò)大,碳排放量 在行業(yè)之間的差異不斷的擴(kuò)大,1980年行業(yè)之間的差異系數(shù)為0.62,至2005年為0.74(見圖 2)。
2.2碳排放的動態(tài)演進(jìn)分析
(1)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。Grossman等學(xué)者依據(jù)實(shí)證分析[17],認(rèn)為這種隨 收入水平提 高環(huán)境質(zhì)量先惡化再好轉(zhuǎn)的演變與諾貝爾獎獲得者Kuznets提出的收入與經(jīng)濟(jì)增長的相依關(guān) 系類似,均呈現(xiàn)出“倒U型”變化趨勢,故稱之為“環(huán)境庫茲涅茨(Kuznets) 曲線”。為進(jìn) 一 步驗(yàn)證碳排放與收入水平之間的關(guān)系,本文選取1980-2005年的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析得出:
y=1.13×10-7x3-0.002x2+18.24x+38793.55
(R2=0.966,F(xiàn)=133.59,sig.=0.000)
模型中系數(shù)都顯著異于零,且擬合程度很高,β1>0 ,β2<0,β3>0,呈現(xiàn)不太明 顯 的N型趨勢,即碳排放量隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展先上升,再保持一定的水平,而后又上升,這區(qū)別于 一般意義上的倒“U” 型特征,說明我國的碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間處在非均衡、難以協(xié)同的 發(fā) 展階段。從曲線特征來看,人均GDP達(dá)到6 000左右時(即1996年),曲線有所下降。當(dāng) 達(dá)到7 000左右時(即2000年)曲線迅速上揚(yáng)。我國經(jīng)濟(jì)增長與碳排放之間不具備嚴(yán)格的倒 “ U”型關(guān)系,這也驗(yàn)證了我國碳排放具有波動性,與經(jīng)濟(jì)增長之間具有不協(xié)調(diào)性,為此在下 面分解模型中對碳排放背后的機(jī)制進(jìn)行研究,初步探討經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放強(qiáng)度分 別在不同時期對碳排放變化影響的程度、特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)碳排放變化的分解分析。為分析中國碳排放變化背后的機(jī)制,對1990-2005年的 碳排放每年分別進(jìn)行了分解(見表3)。
碳排放的規(guī)模效應(yīng)均為正值(6%~33%),年平均值為15.76%,表明經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò) 大 導(dǎo)致了碳排放的增加,但隨著經(jīng)濟(jì)增長規(guī)模效應(yīng)呈下降的趨勢。我國在1990-2005年GDP以每 年10%左右的速度遞增,尤其是1992-1994年經(jīng)濟(jì)增長速度達(dá)到了14%左右,1996-1999年 經(jīng)濟(jì)增長速度大幅度下降,1999年跌至7.6%,此后經(jīng)濟(jì)保持10%左右的速度高速增長。1990- 1995年的快速上升階段,經(jīng)濟(jì) 增長規(guī)模明顯印證了碳排放規(guī)模效應(yīng)的變化規(guī)律;1996-199 9年這一效應(yīng)大幅度下降,這可能是因?yàn)?996年我國采取措施淘汰、關(guān)閉了一批技術(shù)落后、 污染嚴(yán)重、浪費(fèi)資源的小企業(yè)和1997年的亞洲金融危機(jī)及其滯后效應(yīng)所致;2000-2005年 規(guī)模效應(yīng)又在波動中上升,這可能是由于擴(kuò)大內(nèi)需和增加投資的宏觀政策導(dǎo)致大批高能耗、 重 復(fù)性的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目和工業(yè)項(xiàng)目盲目上馬,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展對碳排放貢獻(xiàn)保持高位。所以說中 國經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷增長,導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)活動副產(chǎn)品(碳排放)的不斷增加。在可以預(yù)見的未來, 中國仍然面臨經(jīng)濟(jì)增長與碳排放的壓力。
結(jié)構(gòu)效應(yīng)比較平穩(wěn),其值在-8%~2%之間,多數(shù)年份為負(fù)效應(yīng),年平均值為-0.8%,中國 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變動對降低碳排放具有一定的作用,但貢獻(xiàn)不是很大。在時序1990-2005年內(nèi) ,第 一產(chǎn)業(yè)由26%下降至12.5%;第三產(chǎn)業(yè)持續(xù)上升了8個百分點(diǎn),低碳經(jīng)濟(jì)的第三產(chǎn)業(yè)能降低碳 排放;第二產(chǎn)業(yè)雖然出現(xiàn)了一定的波動性,但仍保持在46%左右,其中工業(yè)比重維持在40%左 右。 從我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動規(guī)律來看,中國作為發(fā)展中國家,工業(yè)化仍是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要特征 ,在工業(yè)結(jié)構(gòu)和服務(wù)業(yè)比重不斷上升的背景下,結(jié)構(gòu)效應(yīng)是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在競爭中的結(jié)果。在降 低碳排放量的角度,我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)仍有待優(yōu)化。
技術(shù)效應(yīng)在研究時序也比較平穩(wěn),其值在-3%~32%之間,技術(shù)效應(yīng)值波動較大,年平均值 為4.65%,這說明技術(shù)效應(yīng)對碳排放量的貢獻(xiàn)不是很大,且具有一定的隨意性
3 結(jié)論與政策性建議
3.1 結(jié) 論
(1)碳排放的非均衡狀態(tài)。EKC曲線模擬結(jié)果顯示我國碳排放量呈現(xiàn)“N”型,并沒有呈現(xiàn) 嚴(yán)格的倒“U”型特征,這與規(guī)模效應(yīng)具有一致性。說明我國經(jīng)濟(jì)增長并不會自發(fā)導(dǎo)致碳排 放量的減少,經(jīng)濟(jì)增長也并不一定引發(fā)碳排放的增加,關(guān)鍵是我國的環(huán)境治理的機(jī)制、市場 和政策不完善,若不施行合理有效的控制措施,未來在降低碳排放方面面臨著許多風(fēng)險。
(2)環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策對碳排放的配置效應(yīng)。我國碳排放政策的缺失,節(jié)能減排政策實(shí)施滯后 是導(dǎo)致我國碳排放持續(xù)上升的又一重要因素。環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策的實(shí)施改變了不同碳排放單位與 國家、排放單位之間、區(qū)域與區(qū)域之間的關(guān)系,在政府、企業(yè)與消費(fèi)者之間進(jìn)行有效配置。
(3)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整在降低碳排放中的作用。在規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)中,只有結(jié) 構(gòu)效應(yīng)的平均值為負(fù),表明經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化能降低碳排放,是減少碳排放的有效手段。
(4)碳排放與技術(shù)的分離。從理論上講,技術(shù)效應(yīng)對碳排放具有負(fù)效應(yīng), 然而實(shí)際上我國 碳排放技術(shù)效應(yīng)具有隨意性。這說明技術(shù)在降低碳排放方面并未發(fā)揮優(yōu)勢,現(xiàn)行技術(shù)應(yīng)用主 要目的是提高勞動生產(chǎn)率,許多技術(shù)進(jìn)步并非與提高環(huán)境質(zhì)量有關(guān),盡管技術(shù)進(jìn)步非???, 但對降低碳排放的作用并不大。
3.2 控制碳排放的政策性建議
(1)建立和實(shí)施不同時間尺度上的環(huán)境調(diào)控政策??刂平?jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的碳排放,應(yīng)建立 實(shí)施碳排放法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、碳交易、碳排放的企業(yè)準(zhǔn)入門檻、節(jié)能減排等政策措施降 低碳排放量。
(2)積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向節(jié)能型、高級化發(fā)展,并大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)。按照“減量化、再 利用、資源化”原則和走新型工業(yè)化道路的要求,采取各種有效措施,進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 和能源結(jié)構(gòu)從而降低碳排放。調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就要大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),尤其是 要大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)。
(3)推行削減碳排放的技術(shù),提高能源利用效率;發(fā)展低碳能源和可再生能源,改善能源 結(jié)構(gòu)。(編輯:王興杰)
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Character of Carbon Emission in China and Its Dynamic Development Analysis
HU Chuzhi HUANG Xianjin ZHONG Taiyang TAN Dan
(School of Geographic and Oceanographic Sciences of Nanjing University, NanjingJiangsu 210093, China)
Abstract From the history of human economic development, It's shows that there is close relationship between economic development and environment quality. Thus this art icle builds a factors decomposition model of carbon emission in China, and analy zes the contribution that economic scale, industrial structure and carbon emissi on intensity make to carbon emission quantitatively from 1990 to 2005, namely sc ale effects, structural effects and technical effects using the decomposition me thod of average distribution cushion which is based on the EKC model.The resultshows that the average of the effect changes of carbon emissions in China is 19. 55%, the effects brought by economic scale, industrial structure and carbon emis sion intensity are 15.76%, -0.86% and 4.65%. Generally speaking, The relation be tween carbon emission and China's economy was more like an “N” Curve, Economysc ale is a primary drive factor and have increment effect to carbon emission. From otherness of different industry getting bigger, the industry restructure has cer tain decrement effect to carbon emissions, but the restrain function is not obvi ous, the industrial structure need to be further optimized; The technical effectis positive and its volatility is large. From the perspective of reducing carbo n emission the current technology has not played to its advantages. This researc h will promote understanding the theory about between carbon emission and econom y development ,and possess reference value by all means to the adjustment of ind ustrial development.
Key words carbon emission; Environmental Kuznets Curves(EKC); d ecomposition analysis model; effect