[摘要] 本文針對北京制造業(yè)增加值、能源消耗、CO2排放所構成的經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)進行分析，分析結果表明：北京制造業(yè)的節(jié)能減排工作已取得一定成效，制造業(yè)的增加值對其能源消耗和CO2排放均有負向影響，但影響力度不大；借助能源和環(huán)境庫茲涅茨曲線理論來解釋，即表明北京制造業(yè)的能耗和排放在增加值增長的過程中有經(jīng)過拐點轉為下降的趨勢。

關鍵詞：增加值與能耗 CO2排放關系 協(xié)整與誤差修正模型

中圖分類號：C812 文獻標識碼： A 文章編號：1006-5954（2013）10-70-04

縱觀北京制造業(yè)歷年增加值、能耗與CO2排放的變化情況，可以看出制造業(yè)的增加值與能源消費、CO2排放之間存在密切關聯(lián)，三者之間的連鎖反應形成了北京制造業(yè)的經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括兩個“接口”：一個是經(jīng)濟活動對能源的汲取，另一個是經(jīng)濟活動向環(huán)境的廢棄物排放。近年來，北京在節(jié)能減排方面取得了很大成績。但在以制造業(yè)為代表的主要耗能行業(yè)，節(jié)能減排的任務依然較重。為繼續(xù)推進以制造業(yè)為代表的重點領域節(jié)能減排，有必要對北京制造業(yè)經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)的各個組成部分及其內(nèi)在關系進行深入了解。

一、制造業(yè)各項數(shù)據(jù)來源說明

根據(jù)分析內(nèi)容，需要搜集北京制造業(yè)在增加值、能源消耗和CO2排放三方面的詳細數(shù)據(jù)。其中，制造業(yè)增加值和能耗數(shù)據(jù)在《北京統(tǒng)計年鑒》中或是已有較為全面的列示，或是可以由相關指標計算得出；而對于制造業(yè)的CO2排放量，由于北京對CO2排放的統(tǒng)計剛剛起步，目前還無法找到相關數(shù)據(jù)，因而采用以下方法對其進行估算。

考慮到人類活動排放的CO2有70%來自化石燃料的燃燒，因此可以根據(jù)北京制造業(yè)各種能源的消費狀況，結合各種能源的CO2排放系數(shù)，計算北京制造業(yè)的CO2排放量。《中國能源統(tǒng)計年鑒》將最終能源消費種類劃分為10類：煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣和電力，本文中除電力以外9種能源的CO2排放系數(shù)均來自《IPCC國家溫室氣體清單指南（2006）》。電力的CO2排放主要是由區(qū)域電力調(diào)入、調(diào)出產(chǎn)生的間接CO2排放，而根據(jù)《北京統(tǒng)計年鑒》中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)暫且無法確定北京制造業(yè)電力調(diào)入、調(diào)出的具體情況，所以本文不將電力納入CO2排放量的計算當中，若以后能通過其他渠道獲得相關數(shù)據(jù)再予以完善。

二、制造業(yè)增加值、能源消耗與CO2排放的變動分析

（一）增加值變動情況分析

在總量方面，2000～2011年間，北京制造業(yè)的增加值保持了較快的增長速度，由2000年的764.93億元上升到2011年的2227.37億元，12年間平均每年增長10.3%。對不同時期進行分析可得，“十五”時期的年平均增長率超過了10%，“十一五”時期不到10%。制造業(yè)增加值的增速放緩，與北京產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整有著密切的關系。自21世紀以來，北京的第三產(chǎn)業(yè)逐漸取代第二產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟增長的主導產(chǎn)業(yè)，北京的經(jīng)濟結構也已由“二三一”格局轉變?yōu)椤叭弧备窬?。第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟主導地位的下降，促使制造業(yè)等工業(yè)部門遷出或淘汰部分高能耗、高污染、低附加值的落后產(chǎn)能。雖然制造業(yè)在規(guī)模總量上仍不斷擴大，但增長速度較前一時期已明顯降低。

在占比方面，2000～2011年間，北京制造業(yè)占工業(yè)增加值和地區(qū)生產(chǎn)總值的比重均明顯下降。其中，占工業(yè)比重由2000年的91%降低到2011年的73%，下降了18個百分點；占GDP比重由2000年的24%降低到2011年的14%，下降了10個百分點。這說明制造業(yè)增加值的增長速度低于工業(yè)增加值和地區(qū)生產(chǎn)總值，這同樣與北京產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整有著密切關聯(lián)。

（二）能源消耗變動情況分析

1.能耗總量

在總量方面，2000～2011年間，北京制造業(yè)的能源消費總量基本變化不大，在近幾年有明顯下降趨勢；其中，“十一五”時期的年平均增長率為負值，約為-9%。北京市政府自“十一五”時期以來，高度重視節(jié)能減排工作的開展，采取產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、加強監(jiān)管、技術創(chuàng)新等多種措施遏制能耗強度與污染排放量的大幅上升，從而使得傳統(tǒng)制造業(yè)的能源消費在“十一五”時期大幅減少。

在占比方面，2000～2011年間，北京制造業(yè)的能源消費占工業(yè)和地區(qū)能耗的比重均明顯下降，兩項比重都減少了超過15個百分點。這一方面與北京的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整有關，另一方面與北京針對以制造業(yè)為代表的高耗能、高污染行業(yè)大力開展搬遷調(diào)整、淘汰落后產(chǎn)能等工作有關。

2.能耗結構

制造業(yè)消耗的能源品種眾多，由于本文的研究主題是節(jié)能減排，因此主要考察與CO2排放密切相關的幾種能源，包括：煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣和天然氣。將各種能源的實物量按相應系數(shù)折成標準煤并計算其在能耗總量中的比重，即可大致了解北京制造業(yè)的能耗結構。

2000～2011年，北京制造業(yè)消費的能源品種主要是煤炭和原油，而對其他幾種能源的消費量非常少。長期來看，制造業(yè)的能耗結構有較大變動：在煤類方面，制造業(yè)對煤炭和焦炭的消費需求均持續(xù)下降。在油類方面，制造業(yè)對原油、汽油、柴油的消費逐漸增加，對煤油的消費基本保持穩(wěn)定，而對燃料油的消費在近幾年有明顯增長。在氣類方面，制造業(yè)對液化石油氣和天然氣的消費需求均持續(xù)上升。在這種變動趨勢的影響下，到2011年，北京制造業(yè)的能源消費雖然仍是以煤類和油類為主，但煤類作為支柱能源的地位已大大弱化，煤炭和焦炭合計占比約為15%；油類的支柱能源地位進一步得到強化，以原油為主的油類消費占比約為80%；天然氣在能源消費中的作用明顯提升；能源結構總體得到一定優(yōu)化，但以化石能源為主的消費格局仍未根本改變。

3.CO2排放變動情況分析

在總量方面，2000～2011年間，北京制造業(yè)的CO2排放基本圍繞6000萬噸上下波動，總體變化不大，僅在近兩年降低到5000萬噸以下。分不同時期來看，各階段CO2排放的年平均增速呈下降趨勢，其中“十一五”時期為負值，約為-5%。制造業(yè)CO2排放的變動情況，與行業(yè)能耗總量及結構的變化密切相關。由前面關于制造業(yè)能耗的分析可知，在這12年間，北京制造業(yè)的能耗總量大幅下降，能源消費主體由煤類逐漸轉移到油類，同時天然氣消費持續(xù)上升。根據(jù)2006年IPCC的CO2排放系數(shù)可知，煤類和油類能源的CO2排放系數(shù)約高于天然氣1個單位。所以，雖然制造業(yè)的能耗總量減少了，但由于其能耗結構仍是以CO2排放系數(shù)較高的油類為主，天然氣所占比例很小，所以制造業(yè)的CO2排放總量沒有呈明顯下降趨勢，但排放增速還是有所降低。

在占比方面，2000～2011年間，北京制造業(yè)CO2排放占地區(qū)CO2排放的比重快速下降，由2000年的57%下降到2011年的36%，降低了21個百分點，這說明制造業(yè)CO2排放的增長速度低于地區(qū)總體。相關數(shù)據(jù)顯示，12年間，制造業(yè)CO2排放的平均增速為-2.14%，而地區(qū)的CO2排放平均每年增長2.09%。由此可見，通過淘汰部分高耗能、高污染的傳統(tǒng)制造業(yè)同時積極發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)，以及減少能源消耗和優(yōu)化能源結構，北京在抑制制造業(yè)的CO2排放增長方面已取得了一定成效。

三、制造業(yè)增加值與能源消耗、CO2排放的關系測度

前面幾部分就北京制造業(yè)增加值、能源消費和CO2排放三方面的情況進行了較為詳細的分析，對北京制造業(yè)的經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)有了一個大致了解。下面，結合有關歷史數(shù)據(jù)，考察北京制造業(yè)增加值與能源、環(huán)境之間的數(shù)量關系。

由于國內(nèi)外學者大多采用協(xié)整分析對這一問題進行研究，所以本文基于協(xié)整理論和誤差修正模型，對北京制造業(yè)增加值與能耗、CO2排放之間的長、短期關系進行測度。選取北京制造業(yè)的增加值、能源消費總量和CO2排放量作為制造業(yè)增加值、能源和環(huán)境的代表變量，分別記作MVA、MTEC和MCO2?？紤]到個別變量的原始數(shù)據(jù)呈指數(shù)增長趨勢，為獲得各變量的線性增長時間序列數(shù)據(jù)，同時為更方便地考察制造業(yè)能源、環(huán)境的經(jīng)濟彈性，本文采用各變量的自然對數(shù)形式，分別記作LMVA、LMTEC和LMCO2。

（一）數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗

采用ADF（Augment Dickey-Fuller）檢驗考察各時間序列的平穩(wěn)性，LMVA、LMTEC和LMCO2三個變量在各種檢驗形式下的ADF統(tǒng)計量值均大于5%顯著性水平下的臨界值，所以都不能拒絕原假設，即判定這三個時間序列均是非平穩(wěn)的。

再經(jīng)過計算，LMVA、LMTEC和LMCO2的二階差分序列均存在至少一種檢驗形式其ADF統(tǒng)計量值小于5%顯著性水平下的臨界值，由于ADF檢驗的特點是只要三種檢驗形式中的一種拒絕原假設就認為該時間序列平穩(wěn)，因此判定LMVA、LMTEC和LMCO2的二階差分序列都是平穩(wěn)的。由此，可以得到如下結論：LMVA、LMTEC和LMCO2三個變量均為二階單整，可以進行協(xié)整檢驗。

本文采用E-G協(xié)整檢驗法考察北京制造業(yè)的增加值與能源消耗、CO2排放之間是否存在協(xié)整關系，同時建立制造業(yè)增加值與能源消耗、CO2排放的長期均衡方程和短期修正方程。

（二）增加值與能源消耗的關系

根據(jù)E-G檢驗原理，建立北京制造業(yè)增加值與能源消耗對數(shù)形式的長期均衡方程，若模型殘差不平穩(wěn)則加入滯后項進行修正，最終結果如式（1）所示。

LMTECt=0.1491-0.3002LMVAt+1.2594LMTECt-2 （1）

（-2.778） （2.223）

R2=0.668 F值=7.032 D.W.=1.096

對該模型的殘差進行ADF檢驗，得到ADF統(tǒng)計量值為-2.0746，小于5%的臨界值-1.9835，說明該模型殘差在5%的顯著性水平上是平穩(wěn)的，即模型不存在自相關。

式（1）反映了北京制造業(yè)增加值與能源消耗之間的長期均衡關系：制造業(yè)能耗總量對其增加值的長期彈性為-0.3002。即從長期來看，在其他條件不變的情況下，制造業(yè)增加值每提高1個百分點，其能耗總量就會下降0.3002個百分點。除經(jīng)濟因素外，北京制造業(yè)的能耗總量還受其前年能耗總量大小的影響，兩者之間是正相關的。

綜上所述，在長期狀態(tài)下，北京制造業(yè)的增加值對其能源消耗有一定的負向影響，但程度微弱。借助能源庫茲涅茨曲線理論來解釋，即表明北京制造業(yè)的能耗在增加值增長過程中有經(jīng)過拐點轉為下降的趨勢，如圖a）所示。

式（2）的誤差修正模型描述了北京制造業(yè)增加值與能源消耗的短期波動情況。

△LMTECt=-0.1056△LMVAt+1.8074△LMTECt-2

（-0.522） （2.679）

-0.7310ECMt-1

（-1.726） （2）

R2=0.518 LM（1）=2.055 LM（2）=5.023

其中，ECMt-1=LMTECt-1-（0.1491-0.3002LMVAt-1

+1.2594LMTECt-3）

由LM（1）=2.055

式（2）中，誤差修正項ECMt-1的回歸系數(shù)為負，符合反向修正機制，其大小反映了短期偏離長期均衡的調(diào)整力度，即當北京制造業(yè)增加值與能源消耗的短期波動偏離長期均衡時，將以0.7310的調(diào)整力度把非均衡狀態(tài)拉回到均衡狀態(tài)。

（三）增加值與CO2排放的關系

同樣根據(jù)E-G檢驗原理，建立北京制造業(yè)增加值與CO2排放對數(shù)形式的長期均衡方程，結果如式（3）所示。

LMCO2t=24.3369-0.3146LMVAt - 1.5306LMCO2t-3

（-2.274） （-1.188） （3）

R2=0.627 F值=5.035 D.W.=0.847

對該模型的殘差進行ADF檢驗，得到ADF統(tǒng)計量值為-2.9099，小于5%的臨界值-2.0056，說明該模型殘差在5%的顯著性水平上是平穩(wěn)的，即模型不存在自相關。

式（3）反映了北京制造業(yè)增加值與CO2排放之間的長期均衡關系：制造業(yè)CO2排放量對其增加值的長期彈性為-0.3146，即從長期來看，在其他條件不變的情況下，制造業(yè)增加值每提高1個百分點，其CO2排放量就會下降0.3146個百分點。

綜上所述，在長期狀態(tài)下，北京制造業(yè)的增加值對其CO2排放有一定負向影響，但程度微弱。借助環(huán)境庫茲涅茨曲線理論來解釋，即表明北京制造業(yè)的排放在增加值增長過程中有經(jīng)過拐點轉為下降的趨勢，如圖 b）所示。

式（4）的誤差修正模型描述了北京制造業(yè)增加值與CO2排放的短期波動情況。

△LMCO2t=-0.4068△LMVAt -1.6783△LMCO2t-3

（-1.947） （-2.425）

-0.4828ECMt-1

（-1.206） （4）

R2=0.649 LM（1）=0.000 LM（2）=5.696

其中，ECMt-1 =LMCO2t-1-（24.3369-0.3146LMVAt-1-1.5306LMCO2t-4）

由LM（1）=0.000

式（4）中，誤差修正項ECMt-1的回歸系數(shù)為負，符合反向修正機制，其大小說明，當北京制造業(yè)增加值與CO2排放的短期波動偏離長期均衡時，將以0.4828的調(diào)整力度將非均衡狀態(tài)拉回到均衡狀態(tài)。

四、結 論

經(jīng)過一系列分析，可以得到以下幾點結論。

第一，在增加值方面。受產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整影響，北京制造業(yè)的增加值雖然在總量上仍不斷擴大，但增長趨勢已明顯放緩。

第二，在能源消耗方面。由于“十一五”時期針對高耗能、高污染行業(yè)大力開展搬遷調(diào)整、淘汰落后產(chǎn)能等工作，北京制造業(yè)的能耗總量在近幾年有了明顯下降。北京制造業(yè)消費的能源品種主要是煤炭和原油，但煤類的支柱能源地位已有所弱化，油類的支柱能源地位進一步加強，天然氣在能源消費中的作用明顯提升，能源結構總體得到一定優(yōu)化，但以化石能源為主的消費格局仍未改變。

第三，在CO2排放方面。雖然北京制造業(yè)的能耗總量減少了，但由于其能耗結構仍是以碳排放系數(shù)較高的油類為主，所以制造業(yè)的CO2排放總量沒有明顯下降趨勢，但排放增速還是有所降低的。

第四，在三者關系方面。從長期來看，北京制造業(yè)的增加值對其能源消耗和CO2排放均有一定負向影響，但影響力度不大；借助能源和環(huán)境庫茲涅茨曲線理論來解釋，即表明北京制造業(yè)的能耗和排放在增加值增長的過程中有經(jīng)過拐點轉為下降的趨勢。從短期來看，北京制造業(yè)的能源消耗與CO2排放還受增加值之外的其他多種因素影響。

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編輯：覃智勇/ 郵箱：qzy@bjstats.gov.cn