摘要:文章基于對江蘇縣域單元工業(yè)碳生產率的核算,運用基尼系數(shù)等傳統(tǒng)指數(shù)和空間自相關方法,分析了碳排放的總體空間差異與極化程度、全局空間自相關和“熱點區(qū)”,進而對演變過程進行研究。研究表明:自2002年以來,江蘇工業(yè)碳生產率的空間差異與極化程度在波動中逐步增強;自2004年起,碳排放格局迅速由強烈的高值區(qū)聚集變?yōu)殡S機分布;江蘇工業(yè)碳生產率熱點分布的空間結構變化性較強,但局部區(qū)域保持相對穩(wěn)定。
關鍵詞:碳生產率;熱點區(qū);極化格局;空間自相關
一、引言
在2014年11月發(fā)表的《中美氣候變化聯(lián)合聲明》中,中國首次正式提出,CO2排放將在2030年左右達到峰值,到時非化石能源占一次能源消費的比重也將提高到20%左右。在此背景下,大幅度提升碳生產率,大力發(fā)展低碳經濟,成為實現(xiàn)碳減排目標與經濟社會協(xié)調發(fā)展的根本途徑。
碳生產率反映了低碳排放與經濟發(fā)展雙重因素,更加突出經濟發(fā)展因素,其提高意味著以更少的碳排放帶來更多的產出。國內對碳生產率的研究于近幾年興起,逐漸由理論研究轉為于實證分析,如:饒暢研究了制造業(yè)投入服務化對碳生產率的影響,趙國浩等人研究了我國工業(yè)部門的廣義碳生產率指數(shù)的變化及成因,周五七研究了效率增進與技術進步對工業(yè)部門碳生產率的影響。此外,還有不少學者考察了我國東、中、西部三大區(qū)域的碳生產率差異。在目前針對碳生產率區(qū)域差異的研究中,以小尺度單元、時間連續(xù)、考慮空間維度影響的研究較少。鑒于此,有必要綜合基于空間統(tǒng)計方法深入研究縣域單元的碳排放問題。本文以江蘇省為例,運用空間差異與極化指數(shù)和ESDA等方法,刻畫自2002年來工業(yè)碳生產率在空間上的變化狀況,進一步探究了江蘇碳排放水平格局時空演變的特征。
二、數(shù)據(jù)來源與研究方法
(一)數(shù)據(jù)來源
本文以江蘇省64個縣域為研究單元,包括13個省轄市區(qū)和51個縣(市);以2002~2012 年期間縣域工業(yè)碳生產率數(shù)據(jù)為指標,來表征各年份的縣域碳排放水平。本文一律采用2010年的行政區(qū)劃對之前的數(shù)據(jù)進行校正,對變動區(qū)域均采用縣級單元進行合并和拆分。本文數(shù)據(jù)來自《江蘇統(tǒng)計年鑒》和江蘇各地級市統(tǒng)計年鑒以及部分市、縣、區(qū)的國民經濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報。部分年份縣市數(shù)據(jù)根據(jù)增長率推算獲取。為使數(shù)據(jù)具有可比性,均轉換為2002年不變價。
(二)研究方法
本文先是選取了基尼系數(shù)、泰爾指數(shù)、沃爾夫森指數(shù)和集中指數(shù)來測度全國各省份碳生產率的空間差異與極化趨勢。其中,前兩者是測度總體空間差異和非均衡性的經典指標,沃爾夫森指數(shù)測度總體空間極化程度及其變化趨勢,集中指數(shù)則被用來測度總體空間集中程度,進而測度總體空間極化。隨后,考慮到區(qū)域間的空間關系和結構,本文引入Global Moran’s I和General G兩個指數(shù)探索總體空間關聯(lián)結構模式,并采用Getis-Ord 指數(shù)來探索碳生產率熱點區(qū)和冷點區(qū)的具體空間分布。
三、結果與分析
(一)江蘇工業(yè)碳排放水平的空間差異與極化
由圖1可知,2002年以來江蘇工業(yè)碳生產率的總體空間差異呈增大的趨勢,并出現(xiàn)波動性變化。具體而言,在2008年之前,沃爾夫森指數(shù)與其他3個指數(shù)呈相反的變動狀態(tài),此后,工業(yè)碳生產率增長率由負轉正,4個指數(shù)開始不斷上升,且變動趨勢也逐漸趨于一致。就基尼系數(shù)而言,始終在0.4以上,在2008年突破0.5后進一步攀升,僅四年間就增加了35.7%,說明江蘇各縣域工業(yè)碳生產率差距懸殊,且空間分布的非均衡性日益凸顯。
(二)江蘇工業(yè)碳排放水平的空間自相關性
1. 全局空間自相關性
如表1所示,江蘇工業(yè)碳生產率Moran’s I-Z值和General G-Z值全部為正,檢驗結果的顯著性持續(xù)減弱。2008年以前工業(yè)碳生產率的“高-高,低-低”集聚相對明顯,2002~2003年最為強烈,且為強烈高值集聚,自2004年起,工業(yè)碳生產率的熱點區(qū)開始由集聚轉為隨機分布。
2. 局部空間自相關性
本文將局部Getis-Ord 統(tǒng)計值由低到高分為4類,并分別定義為冷點區(qū)、次冷點區(qū)、次熱點區(qū)、熱點區(qū),生成江蘇工業(yè)碳生產率空間格局的熱點演化圖。參考上文的結論,選取2002、2005、2008、2012年的熱點分布圖(圖2)進行深入分析。
(1)自2002年以來,江蘇工業(yè)碳排放熱點區(qū)域的總體格局變化較大,局部區(qū)域保持相對穩(wěn)定。熱點區(qū)域多是位于蘇中、蘇北的空間范圍。而江蘇經濟發(fā)展的核心地區(qū)——蘇南和作為蘇北經濟領頭羊的徐州,基本上為低值簇,處于江蘇碳生產率冷點區(qū)。
(2)江蘇西北部和東南部的工業(yè)碳生產率發(fā)展呈現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象,良好的經濟基礎并沒有給該地區(qū)碳生產率的發(fā)展帶來明顯優(yōu)勢。對比2002年和2012年發(fā)現(xiàn),徐州、南通、蘇州、無錫四市的縣域單元除蘇州市區(qū)外,均未向熱點區(qū)躍遷,且一些地區(qū)反而出現(xiàn)了下降。
(3)江北大部分區(qū)域的工業(yè)碳生產率發(fā)展勢頭良好,而傳統(tǒng)的工業(yè)地區(qū)有被邊緣化的趨勢。這是由于原先以粗放式為主的工業(yè)基礎,造成CO2大量排放,阻礙了后續(xù)碳生產率的提升,正如煤城徐州。南京作為全國最大的綜合型工業(yè)基地——滬寧杭工業(yè)基地的中心城市之一,其支柱產業(yè)和傳統(tǒng)產業(yè)偏重,經過多年的產業(yè)結構升級優(yōu)化,對碳生產率的促進才初見成效。
(4)從冷、熱點區(qū)域的變遷來看,2002年熱點區(qū)域總體上分布在徐州宿遷泰州南通的東部以及連云港地區(qū),及零星幾個地級市中心,隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)向北發(fā)展,原中北部地區(qū)的集聚性衰退,熱點逐漸分散。2008年對洪澤湖及高郵湖的整治及保護取得了積極的成效,其周邊區(qū)域成為了新的碳生產率熱點。2012年時熱點得到進一步集聚,并向北部轉移,往連云港揚州以及相鄰地區(qū)集中,展現(xiàn)了蘇北在實現(xiàn)新型工業(yè)化道路上的后發(fā)優(yōu)勢。
四、結論
基于江蘇工業(yè)碳生產率的核算,利用經濟學的基尼系數(shù)、泰爾指數(shù)、沃爾夫森指數(shù)和集中指數(shù),通過地理學的空間自相關分析,分析了該省碳排放水平的時空演變特征,主要結論如下:
1. 江蘇省工業(yè)碳生產率的空間差異與極化程度在波動中逐步增強??傮w空間差異與極化的程度,經短暫減弱后,呈現(xiàn)波動的趨勢,差異性不斷增強,總趨勢與碳生產率增長率的變動耦合。基尼系數(shù)的變化說明工業(yè)碳生產率在江蘇各縣域之間出現(xiàn)了極化現(xiàn)象,2008年后差距愈加懸殊。
2. 在碳排放水平總體空間格局上,2002-2003年期間江蘇省縣域碳排放水平表現(xiàn)出很強的空間自相關性,為強烈的高值區(qū)聚集,也就是說碳排放水平強的地區(qū)和碳排放水平弱的地區(qū)在空間上呈現(xiàn)集中分布,但是隨著時間的推移,格局迅速由“高-高,低-低”集聚轉為隨機分布,還在不斷得到加強。
3. 工業(yè)碳生產率熱點分布的空間結構變化性較強,表現(xiàn)出先集中、相對擴散、再集中的演化過程,但局部區(qū)域仍保持相對穩(wěn)定。由于背負著支柱產業(yè)和傳統(tǒng)產業(yè)偏重的歷史問題,工業(yè)起步早、經濟基礎良好的徐州和蘇南地區(qū),大多長期處于冷點區(qū)域。此外,格局對政策的敏感度也較高,對洪澤湖及高郵湖的大力整治及保護,促使周邊地區(qū)成為工業(yè)碳生產率的熱點。
4. 政府可以通過制定積極的區(qū)域平衡發(fā)展政策,鼓勵蘇北、蘇中地區(qū)發(fā)揮在實現(xiàn)新型工業(yè)化道路上的后發(fā)優(yōu)勢,避免以環(huán)境換經濟的彎路,另一方面,加快老工業(yè)地區(qū)的結構轉型、產業(yè)升級,減少對能源消費的依賴,提高其輻射和帶動區(qū)域發(fā)展的能力,促進縣域工業(yè)碳生產率的快速增加,來調控和改變工業(yè)碳排放水平格局。
在未來研究中可進一步擴展時間尺度的范圍,建立多指標體系,深入研究更小空間尺度(鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度)上空間的相互作用關系。
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*本文系2012國家自然科學基金“基于非期望產出率熵變的產業(yè)系統(tǒng)減排機理及碳減排差別責任研究”(項目編號:G031202)的階段性成果。
(作者單位:江蘇大學管理學院)