周 迪,吳澤文

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中國(guó)工業(yè)碳減排潛力與路徑研究

周 迪*,吳澤文

(廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,廣東 廣州 510006)

基于我國(guó)工業(yè)35個(gè)行業(yè)2000~2015年的碳排放數(shù)據(jù),以Super-SBM模型進(jìn)行碳排放效率測(cè)算,結(jié)合勞均碳排放量及勞均工業(yè)總產(chǎn)值構(gòu)造碳排放公平指數(shù),并基于馬爾科夫鏈模型測(cè)算碳排放公平及碳排放效率的俱樂(lè)部趨同指數(shù),在公平效率協(xié)調(diào)的視角構(gòu)造碳減排潛力指數(shù)并對(duì)35個(gè)行業(yè)進(jìn)行碳減排潛力測(cè)算,并基于公平-效率二維矩陣圖以動(dòng)態(tài)的視角設(shè)計(jì)我國(guó)工業(yè)碳減排路徑.結(jié)果表明:我國(guó)工業(yè)碳排放公平及碳排放效率均存在較為嚴(yán)重的固化現(xiàn)象,且碳排放效率的固化程度更高,可見(jiàn)我國(guó)工業(yè)碳減排的效率原則更重要,國(guó)家應(yīng)從效率上挖掘更多的減排潛力;在公平與效率協(xié)調(diào)視角下測(cè)算出來(lái)各行業(yè)的碳減排潛力較之公平效率相等原則下有所變化,我國(guó)工業(yè)仍存在較大的碳減排空間;我國(guó)工業(yè)大部分行業(yè)處于"低排放效率?低排放公平"的狀態(tài).因此國(guó)家應(yīng)從碳排放效率提升的角度重點(diǎn)扶持"低排放效率?低排放公平"水平類(lèi)型行業(yè).

行業(yè)碳減排潛力；精準(zhǔn)碳減排路徑；馬爾科夫鏈模型；俱樂(lè)部趨同指數(shù)；Super-SBM模型

大部分科學(xué)家認(rèn)為引起全球變暖的主要原因?yàn)槿祟?lèi)活動(dòng)帶來(lái)的大量的二氧化碳排放[1].中國(guó)近年來(lái)躍升為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,同時(shí)也成為世界第一大碳排放國(guó),研究表明,至本世紀(jì)末中國(guó)華北平原或因持續(xù)高溫天氣變得不再適合人類(lèi)居住[2].當(dāng)前,工業(yè)能耗帶來(lái)的碳排放總量占我國(guó)碳排放總量的85.6%,工業(yè)能源強(qiáng)度的潛在變化直接影響我國(guó)能源消耗碳排放強(qiáng)度的變化[3].因此,在現(xiàn)有約束條件下,如何對(duì)我國(guó)工業(yè)減排潛力進(jìn)行“精準(zhǔn)測(cè)算”、結(jié)合碳權(quán)交易市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)減排”路徑,制定更優(yōu)的減排政策,從而實(shí)現(xiàn)“人與自然和諧共生現(xiàn)代化”的美好愿景刻不待時(shí).

回顧國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)于我國(guó)工業(yè)碳減排潛力的測(cè)算較為豐富,主要方法有:(1)經(jīng)濟(jì)核算[4](2)LMDI等一眾分解方法[5].(3)公平與效率協(xié)調(diào)視角[6].(4)“自上而下”[7]、EIO-ICA[8]等其他方法.

對(duì)我國(guó)工業(yè)碳減排路徑的研究較少,主要研究方法有:(1)基于動(dòng)態(tài)均衡模型如多行業(yè)動(dòng)態(tài)一般均衡模型[9]、基于方向性距離函數(shù)的動(dòng)態(tài)行為模型[10]、基于投入產(chǎn)出多目標(biāo)規(guī)劃模型等[11].(2)基于優(yōu)化的Laspeyres指數(shù)法分析方法[12].

現(xiàn)有文獻(xiàn)豐富了我國(guó)工業(yè)碳排放領(lǐng)域的研究,為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ),但仍存在以下幾點(diǎn)不足:研究對(duì)象上,目前對(duì)于我國(guó)工業(yè)碳排放的研究大多基于宏觀與微觀2個(gè)層面,即一類(lèi)學(xué)者將國(guó)家工業(yè)?或某一地區(qū)工業(yè)總體進(jìn)行考察,另一類(lèi)學(xué)者則聚焦于某一特定行業(yè),而鮮有能夠從中觀的行業(yè)層面入手.研究視角上,對(duì)于我國(guó)碳排放潛力測(cè)算,現(xiàn)有學(xué)者大多單一地從公平或效率的視角切入,如排放強(qiáng)度?技術(shù)效應(yīng),即使有的學(xué)者能夠同時(shí)兼顧公平與效率2個(gè)視角,也是將其割裂開(kāi)來(lái),或簡(jiǎn)單的將其等同起來(lái).研究?jī)?nèi)容上,一些學(xué)者基于研究成果提出碳減排路徑政策建議時(shí),大多對(duì)行業(yè)總體?工業(yè)總體進(jìn)行規(guī)劃,所給出的減排路徑不夠精準(zhǔn).

圖1 碳排放“公平—效率”矩陣 Fig.1 Carbon emission “fair – efficiency” matrix

本文對(duì)于我國(guó)工業(yè)碳減排潛力及路徑研究創(chuàng)新體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①?gòu)闹杏^視角切入,以行業(yè)為研究對(duì)象,研究我國(guó)工業(yè)35個(gè)行業(yè)碳排放潛力及其減排路徑,使研究更具政策意義及現(xiàn)實(shí)價(jià)值.②從公平與效率協(xié)調(diào)的視角構(gòu)造碳減排潛力指數(shù),使得對(duì)于碳減排潛力的測(cè)算更為全面與精準(zhǔn).③從動(dòng)態(tài)的視角、對(duì)具體各類(lèi)型行業(yè)提出了精準(zhǔn)的減排路徑及碳權(quán)分配路徑,使得研究結(jié)果對(duì)我國(guó)工業(yè)減排政策的制定、行業(yè)減排的執(zhí)行更具參考價(jià)值和指導(dǎo)意義.

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究思路

圍繞我國(guó)工業(yè)碳減排潛力的測(cè)算,基于工業(yè)35個(gè)行業(yè)2000~2015年的碳排放數(shù)據(jù),結(jié)合公平與效率協(xié)調(diào)的視角,定量研究在考察期內(nèi)“固化程度”,即“高者愈高、低者愈低”程度的大小,并據(jù)此賦予不同的權(quán)重.具體地,若碳排放公平的“固化程度”更高,則更應(yīng)針對(duì)性地解決碳排放公平問(wèn)題,反之則更應(yīng)注重碳排放效率問(wèn)題.

基于此思路,本研究在Wei等[13]碳減排潛力計(jì)算方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展,結(jié)合公平和效率協(xié)調(diào)的視角計(jì)算碳減排潛力,碳排放公平與效率協(xié)調(diào)視角下的碳減排潛力指數(shù)計(jì)算公式為:

式中:E、F分別為行業(yè)碳排放效率及碳排放公平的標(biāo)準(zhǔn)化值;CCLe、CCLf分別表示在計(jì)算碳減排潛力指數(shù)時(shí),碳排放效率及碳排放公平對(duì)應(yīng)的權(quán)重值,權(quán)重用其在可變時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的固化程度來(lái)度量,具體為論文構(gòu)造的俱樂(lè)部趨同指數(shù).

在測(cè)算出我國(guó)工業(yè)各行業(yè)碳減排潛力的基礎(chǔ)上,本文構(gòu)造出兼顧碳排放公平與效率的二維矩陣圖(圖1),并結(jié)合國(guó)家政策制定碳權(quán)交易市場(chǎng)行業(yè)實(shí)施方法,設(shè)計(jì)出既能對(duì)行業(yè)碳排放公平及碳排放效率有針對(duì)性的扶持,又能協(xié)調(diào)二者的碳減排實(shí)施路徑,實(shí)現(xiàn)碳減排約束下碳排放公平和效率的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào).

路徑1:若碳排放效率的固化程度比碳排放公平更嚴(yán)重,即我國(guó)工業(yè)碳排放存在"長(zhǎng)期低效率"的問(wèn)題比"長(zhǎng)期不公"更為嚴(yán)重,則說(shuō)明未來(lái)我國(guó)工業(yè)碳減排將主要由碳排放效率驅(qū)動(dòng).可實(shí)施的減排路徑為:(1)直線突破.重點(diǎn)扶持A類(lèi)型的行業(yè),在扶持其碳排放效率提升的基礎(chǔ)上,將其碳權(quán)適量的轉(zhuǎn)移至D類(lèi)型行業(yè),促使其逐漸向D類(lèi)型行業(yè)過(guò)渡,實(shí)現(xiàn)從A→D的直線減排路徑.(2)直角過(guò)渡.通過(guò)"直線突破"形成示范作用,使B行業(yè)主動(dòng)放棄一部分碳權(quán),逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)锳類(lèi)型行業(yè),進(jìn)而也在"國(guó)家扶持"下轉(zhuǎn)變?yōu)镈類(lèi)型行業(yè),實(shí)現(xiàn)B→A→D的直角減排路徑.這種做法的意義有:第一,通過(guò)提高效率,能夠有效緩解工業(yè)碳排放公平與效率不協(xié)調(diào)的問(wèn)題.第二,在有約束條件及資源有限的條件下,國(guó)家能夠有針對(duì)性地扶持某些行業(yè),達(dá)到"精準(zhǔn)減排"效果,同時(shí)通過(guò)示范作用激勵(lì)B行業(yè)進(jìn)行減碳,能夠達(dá)到一舉兩得的效果.第三,將D類(lèi)型行業(yè)作為政策目標(biāo),能夠避免走先污染的老路,且能有效實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳減排的目標(biāo).

路徑2:若碳排放公平的固化程度比碳排放效率更為嚴(yán)重,則應(yīng)首先注重碳排放公平問(wèn)題,即碳權(quán)的分配問(wèn)題.具體地,可提高B類(lèi)型的減排指標(biāo),將其碳權(quán)轉(zhuǎn)移至D類(lèi)型行業(yè)中,迫使其向A類(lèi)型行業(yè)轉(zhuǎn)移并提高效率,逐漸轉(zhuǎn)移至D類(lèi)型行業(yè),從而形成B→A→D的減排路徑.其意義與價(jià)值與路徑1類(lèi)似.

1.2 研究方法

1.2.1 碳排放公平測(cè)算 參考吳賢榮等[14]測(cè)算中國(guó)農(nóng)業(yè)碳減排潛力及王勇等[6]碳排放公平指數(shù)時(shí)對(duì)權(quán)重的選取,基于我國(guó)工業(yè)35個(gè)行業(yè)2000~2015年碳排放數(shù)據(jù),構(gòu)造碳排放公平指數(shù)如下:

式中CP代表行業(yè)的勞均碳排放量;QP表示該行業(yè)的勞均工業(yè)總產(chǎn)值;為勞均碳排放量所賦予的權(quán)重,在本文中取值為0.5,賦予勞均碳排放量及勞均工業(yè)總產(chǎn)值同等重要性.

1.2.2 碳排放效率測(cè)算 包含非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型 碳排放效率的本質(zhì)為考慮碳排放的生產(chǎn)技術(shù)效率.作為相對(duì)效率分析,碳排放效率的測(cè)算常用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)構(gòu)建生產(chǎn)前沿面.然而由于DEA模型對(duì)效率的度量均是從徑向和角度的,不適用于評(píng)價(jià)具有非期望產(chǎn)出的決策單元的相對(duì)效率,因而不夠準(zhǔn)確.Tone將松弛性變量納入目標(biāo)函數(shù)并基于此構(gòu)造了非徑向、非角度的SBM模型.該模型具有投入及產(chǎn)出無(wú)量綱、不會(huì)對(duì)效率值產(chǎn)生影響的優(yōu)點(diǎn),然而在實(shí)際測(cè)算效率值過(guò)程中卻會(huì)出現(xiàn)多個(gè)效率值為1的決策單元,使得無(wú)法對(duì)這些決策單元進(jìn)行評(píng)價(jià).基于此,Tone基于修正后的松弛型變量提出了有效解決非期望產(chǎn)出問(wèn)題且能夠?qū)Χ鄠€(gè)有效決策單元進(jìn)行排序與評(píng)價(jià)的Super-SBM模型[15-17].該模型更能反映碳排放效率的本質(zhì),因此,本文選用Super-SBM模型進(jìn)行碳排放效率的測(cè)算.具體地,一個(gè)排除了決策單元(0,0)的有限生產(chǎn)可能性集為:

(3)

考慮非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型的分式規(guī)劃形式為:

1.2.3 碳排放公平及碳排放效率數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化

碳排放公平:

碳排放效率:

這樣做的原因是,在利用(1)式進(jìn)行碳減排潛力指數(shù)測(cè)算時(shí),為了消除量綱的影響,使碳排放公平及碳排放效率的相加具有意義,對(duì)2值分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理使其映射于[0,1]之間.由于碳排放公平與碳減排潛力指數(shù)之間正相關(guān)而碳排放效率與碳減排潛力指數(shù)存在負(fù)相關(guān),因而對(duì)其進(jìn)行具有差異化的標(biāo)準(zhǔn)化方法.

式中:類(lèi)水平行業(yè)的規(guī)模為,表示類(lèi)型行業(yè)在年后仍為類(lèi)型的轉(zhuǎn)移概率,值越大表示碳排放公平(效率)的行業(yè)差異固化程度越高,也表明存在著俱樂(lè)部趨同現(xiàn)象.

為了準(zhǔn)確測(cè)算碳排放公平和效率的固化程度,在(8)式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)造了俱樂(lè)部趨同指數(shù).該指數(shù)既考慮了不同類(lèi)型行業(yè)(俱樂(lè)部)的規(guī)模,也考慮了各俱樂(lè)部?jī)?nèi)部的趨同程度.具體地,考察期內(nèi)年時(shí)長(zhǎng)的俱樂(lè)部趨同指數(shù)計(jì)算公式如下:

為了對(duì)不同指標(biāo)的固化程度進(jìn)行比較,需要對(duì)其轉(zhuǎn)移概率矩陣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn).本文通過(guò)構(gòu)造似然比統(tǒng)計(jì)量來(lái)完成,具體構(gòu)造方式如下[22]:

1.3 數(shù)據(jù)說(shuō)明

鑒于部分行業(yè)數(shù)據(jù)的缺失,本文選取2000~2015年工業(yè)35個(gè)行業(yè)為研究對(duì)象,由于不同年份的行業(yè)分類(lèi)方式不同,本文將橡膠制品業(yè)及塑料制品業(yè)合并為一類(lèi),將汽車(chē)制造業(yè)及鐵路等其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)合并為交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè).根據(jù)投入要素?期望產(chǎn)出以及非期望產(chǎn)出數(shù)據(jù),應(yīng)用Super-SBM模型計(jì)算碳排放效率,具體數(shù)據(jù)如下:

以各行業(yè)年末固定資產(chǎn)凈值作為資本投入指標(biāo)的衡量標(biāo)準(zhǔn),并利用價(jià)格指數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以消除價(jià)格因素的影響;以各行業(yè)年均從業(yè)人員數(shù)衡量勞動(dòng)力投入;以各工業(yè)行業(yè)能源消費(fèi)總量表示能源投入;以各行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出指標(biāo),同樣利用價(jià)格指數(shù)將原數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以2000為基期的實(shí)際產(chǎn)值;對(duì)于非期望產(chǎn)出數(shù)據(jù),本文根據(jù)工業(yè)分行業(yè)中煤炭?原油?天然氣3種能源的消費(fèi)量來(lái)估算CO2排放量.根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)提供的CO2排放量測(cè)算方法進(jìn)行計(jì)算,公式如下:

另外,勞均碳排放量以及勞均工業(yè)總產(chǎn)值數(shù)據(jù)由以上數(shù)據(jù)計(jì)算得到,數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》.

2 協(xié)調(diào)視角下中國(guó)工業(yè)碳減排潛力計(jì)算

2.1 工業(yè)行業(yè)碳排放公平和效率協(xié)調(diào)評(píng)價(jià):動(dòng)態(tài)視角下的固化分析

在計(jì)算協(xié)調(diào)視角的工業(yè)行業(yè)碳減排潛力之前,需要先對(duì)工業(yè)行業(yè)碳排放公平和效率的協(xié)調(diào)情況進(jìn)行考察,以分析其重要性差異.為此,論文采用可變時(shí)長(zhǎng)的馬爾科夫鏈以考察行業(yè)內(nèi)碳排放公平與碳排放效率的內(nèi)部動(dòng)態(tài)性,從固化的角度比較二者的協(xié)調(diào)情況.表1中展示了2000~2015年行業(yè)碳排放公平與碳排放效率分別在時(shí)長(zhǎng)為1~5下的轉(zhuǎn)移概率矩陣.

需要注意的是,表1中,位于各矩陣主對(duì)角線上的元素表示的是在特定可變時(shí)長(zhǎng)下行業(yè)類(lèi)型未發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率,用以后文進(jìn)一步衡量"固化程度"的大小.其余元素表示的是行業(yè)類(lèi)型“向上轉(zhuǎn)移”或“向下轉(zhuǎn)移”的概率.

從總體上看,我國(guó)工業(yè)碳排放公平及碳排放效率均有較高的“固化程度”,并且,這種“高者愈高?低者愈低”的趨勢(shì)隨著可變時(shí)長(zhǎng)的推進(jìn)有所減輕,這與前述狀態(tài)轉(zhuǎn)移的滯后性相一致.

注:分別以L、ML、MH、H代表低水平、中低水平、中高水平和高水平4個(gè)組別,代表行對(duì)應(yīng)初始水平的樣本量.黑體字代表未發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率.

分類(lèi)型來(lái)看,我國(guó)工業(yè)碳排放公平整體偏高,有50%以上的行業(yè)處于“中高水平”、“高水平”類(lèi)型的行業(yè).值得注意的是,我國(guó)工業(yè)碳排放公平高水平類(lèi)型行業(yè)的“固化程度”高于低水平類(lèi)型行業(yè),處于“長(zhǎng)期高排放”的狀態(tài).例如,當(dāng)可變時(shí)長(zhǎng)為2時(shí),“高水平”類(lèi)型行業(yè)未發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率為91.79%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“低水平”類(lèi)型行業(yè)未發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率79.41%.特別地,位于“中高水平”類(lèi)型的行業(yè)在可變時(shí)長(zhǎng)為1~5的情形下未發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率均為最低,且其“向上轉(zhuǎn)移”與“向下轉(zhuǎn)移”的概率大致相同.例如,當(dāng)可變時(shí)長(zhǎng)為4時(shí),位于“中高水平”類(lèi)型的行業(yè)“向上轉(zhuǎn)移”及“向下轉(zhuǎn)移”的概率分別為25.71%和26.67%.即該類(lèi)型行業(yè)處于“搖擺不定”的狀態(tài),國(guó)家應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注,控制其碳排放量從而避免其朝“粗放式”的方向發(fā)展.從碳排放效率上看,我國(guó)工業(yè)碳排放效率的固化程度存在“低效率陷阱”的特點(diǎn),即“低者愈低”的趨勢(shì)較為明顯.例如,即使在時(shí)長(zhǎng)為5時(shí),我國(guó)工業(yè)碳排放的低效率行業(yè)固化概率仍有為76.74%,位于“中高水平”類(lèi)型行業(yè)的特點(diǎn)與碳排放公平的類(lèi)似.

從橫向?qū)Ρ壬峡?我國(guó)工業(yè)碳排放效率的固化程度均高于碳排放公平的固化程度.國(guó)家在制定相應(yīng)減排政策時(shí)應(yīng)當(dāng)給予碳排放效率問(wèn)題更高重視.

為了更為準(zhǔn)確地從總體上考量碳排放公平及碳排放效率的“固化程度”,論文通過(guò)轉(zhuǎn)移概率矩陣主對(duì)角線上的元素?結(jié)合行業(yè)規(guī)模信息,根據(jù)公式(5)計(jì)算出可變時(shí)長(zhǎng)為1~5年下行業(yè)總體碳排放公平及碳排放效率的俱樂(lè)部趨同指數(shù) (表2).

表中可得出我國(guó)工業(yè)碳排放效率固化程度高于碳排放公平.通過(guò)(10)式構(gòu)建的統(tǒng)計(jì)量,對(duì)碳排放公平與碳排放效率的轉(zhuǎn)移概率差異進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(表3).

表3 碳排放公平與效率的工業(yè)行業(yè)固化程度差異檢驗(yàn) Table 3 Curing degree difference test of fairness and efficiency of industrial carbon emission

在運(yùn)用似然統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)時(shí)需要將2類(lèi)指標(biāo)數(shù)據(jù)合并計(jì)算轉(zhuǎn)移概率矩陣,數(shù)據(jù)的先后排列會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)移概率矩陣的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響,因此為了使結(jié)果更穩(wěn)健,給出了2種排列方式下的檢驗(yàn)結(jié)果.由表3可知,1~5年時(shí)長(zhǎng)下的檢驗(yàn)結(jié)果都拒絕原假設(shè),認(rèn)為碳排放公平轉(zhuǎn)移概率矩陣和碳排放效率轉(zhuǎn)移概率矩陣存在著顯著性差異.另外,由統(tǒng)計(jì)值的大小可知,這種差異隨著可變時(shí)長(zhǎng)的增加不斷增大,這和表1得到的結(jié)果一致.

結(jié)合表2及表3,分析可得我國(guó)工業(yè)35個(gè)行業(yè)的碳排放效率的固化程度顯著高于碳排放公平的固化程度,即存在“長(zhǎng)期低效率”的現(xiàn)象比“長(zhǎng)期不公平”的現(xiàn)象更為嚴(yán)重.因此在測(cè)算其潛力時(shí),不能簡(jiǎn)單將兩者等同起來(lái).同時(shí),政府在制定相應(yīng)減排政策時(shí),也應(yīng)當(dāng)有所側(cè)重,根據(jù)碳排放公平和碳排放效率固化程度的差異性實(shí)施有針對(duì)性的減排措施,從而達(dá)到“精準(zhǔn)減排”的目的.

2.2 公平和效率協(xié)調(diào)視角下的碳減排潛力評(píng)價(jià)

從公平和效率協(xié)調(diào)的視角切入,考慮碳排放公平及碳排放效率固化程度的差異性,即為公平效率協(xié)調(diào)原則,將其在可變時(shí)長(zhǎng)1~5下的俱樂(lè)部趨同指數(shù)的均值作為權(quán)重代入計(jì)算各行業(yè)的碳減排潛力指數(shù),將0.4878和0.5122代入公式(1)中.同時(shí),計(jì)算公平效率相等原則下的碳減排潛力指數(shù),并計(jì)算兩原則的差值.表4以2000年及2015年為例.

表4 碳排放公平與效率協(xié)調(diào)視角下中國(guó)各工業(yè)行業(yè)碳減排潛力指數(shù)測(cè)算Table 4 Estimation of carbon emission reduction potential in Chinese industries based on coordination of fairness and efficiency

續(xù)表4

序號(hào)行業(yè)2000年2015年 公平效率協(xié)調(diào)原則公平效率相等原則兩原則差值公平效率協(xié)調(diào)原則公平效率相等原則兩原則差值 21化學(xué)纖維制造業(yè)0.59810.59100.00710.56330.55690.0063 22橡膠和塑料制品業(yè)0.50570.49760.00810.49310.48500.0081 23非金屬礦物制品業(yè)0.53810.52830.00980.56400.55680.0072 24黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)0.54940.54050.00880.58580.57900.0069 25有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)0.54580.53730.00850.59520.59060.0047 26金屬制品業(yè)0.48670.47900.00770.48940.48240.0069 27通用機(jī)械制造業(yè)0.47020.46070.00940.44820.44120.0070 28專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)0.46920.45970.00950.44320.43630.0069 29交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)0.46290.45500.00780.41200.40650.0055 30電氣機(jī)械及器材制造業(yè)0.44480.43920.00550.40430.39850.0058 31通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)0.17490.1793-0.00440.13510.13430.0008 32儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè)0.43340.42570.00770.25400.25020.0039 33電力?熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)0.67170.66460.00710.62940.62190.0075 34燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)0.54870.53790.01080.54620.53840.0078 35水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)0.52480.51300.01190.51220.50010.0122

分析表4所得結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)①,從總體上看,我國(guó)工業(yè)35個(gè)行業(yè)中絕大多數(shù)行業(yè)在兩原則測(cè)算下的差值均為正數(shù),在2015年兩原則的差值相較2000年有所下降,這說(shuō)明了公平效率不協(xié)調(diào)的問(wèn)題有所緩解,但仍有較大的改進(jìn)潛力空間.在公平效率協(xié)調(diào)的視角下能夠激發(fā)出我國(guó)工業(yè)更大的減排潛力,能夠達(dá)到“精準(zhǔn)測(cè)算”的目的,且對(duì)每個(gè)行業(yè)均進(jìn)行測(cè)算,可以達(dá)到“精準(zhǔn)減排”的目的.其中,兩原則的差值為正行業(yè)中,差值越大,說(shuō)明其受低效率的影響越嚴(yán)重,兩原則差值為負(fù)值的行業(yè)說(shuō)明其碳排放公平技術(shù)較大,主要為碳排放公平所驅(qū)動(dòng).

具體地,協(xié)調(diào)視角下測(cè)算的2000年碳減排結(jié)果中,水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(+0.0119)、煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)(+0.0118)、非金屬礦采選業(yè)(+0.0109)等行業(yè)所釋放出的減排潛力最大;在2015年中,水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(+0.0122)、石油和天然氣開(kāi)采業(yè)(+0.0106)、印刷業(yè)記錄媒介的復(fù)制(+0.0083)、醫(yī)藥制造業(yè)(+0.0083)碳減排潛力指數(shù)最大.2015年中碳減排潛力指數(shù)較高的行業(yè)變化不大,這也再一次印證了我國(guó)工業(yè)碳排放公平和碳排放效率存在較為嚴(yán)重的俱樂(lè)部趨同現(xiàn)象.王勇等[6]基于公平效率相等原則的視角進(jìn)行碳減排潛力測(cè)算,得出碳減排潛力排名前3的為石油制造業(yè)、電力行業(yè)及鋼鐵制造業(yè);張同斌等[9]測(cè)算出石油和天然氣開(kāi)采業(yè)具有最大的減排潛力空間,這與本文的結(jié)果較為一致.綜上所述,國(guó)家對(duì)行業(yè)碳排放效率問(wèn)題應(yīng)更為重視,在計(jì)算碳減排潛力時(shí)候,應(yīng)該對(duì)效率原則有所側(cè)重,否則會(huì)對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)碳減排潛力的測(cè)度結(jié)果產(chǎn)生一定的影響,同時(shí)也會(huì)影響我國(guó)工業(yè)行業(yè)碳權(quán)分?jǐn)偣ぷ?

3 基于公平與效率協(xié)調(diào)視角下的碳減排路徑

3.1 行業(yè)類(lèi)型劃分

圖2 碳減排"公平—效率"矩陣 Fig.2 Carbon emission reduction "fair - efficiency" matrix其中各點(diǎn)的數(shù)字標(biāo)號(hào)與表4中序號(hào)一一對(duì)應(yīng)

為了能夠達(dá)到“精準(zhǔn)減排”,動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)出國(guó)家政策的扶持方向及碳權(quán)交易市場(chǎng)背景下行業(yè)之間碳權(quán)交易路徑,根據(jù)工業(yè)35個(gè)行業(yè)2000~2015年碳排放公平及碳排放效率的平均水平繪制二維矩陣散點(diǎn)圖,如圖2所示.將我國(guó)35個(gè)工業(yè)行業(yè)劃分為4個(gè)類(lèi)型,即“低效低排放公平型(A類(lèi)型)”、“低效高排放公平型(B類(lèi)型)”、“高效高排放公平型(C類(lèi)型)”、“高效低排放公平型(D類(lèi)型)”.

從圖2中可以看出,我國(guó)工業(yè)各行業(yè)的碳排放現(xiàn)狀受限于“低效率”的困局之中,行業(yè)之間的發(fā)展均較不均衡,碳排放公平與效率之間的發(fā)展也較不協(xié)調(diào).因此需要制定更為“精準(zhǔn)”的工業(yè)碳減排路徑,通過(guò)有針對(duì)性的解決“低效率”問(wèn)題,促進(jìn)公平與效率、行業(yè)之間協(xié)調(diào)、均衡發(fā)展.

3.2 碳減排路徑

綜合本文實(shí)證結(jié)果發(fā)現(xiàn),基于我國(guó)35個(gè)工業(yè)行業(yè)測(cè)算的碳排放效率的固化程度更高,應(yīng)給與碳排放效率更高的重視,以達(dá)到協(xié)調(diào)各行業(yè)發(fā)展及工業(yè)“精準(zhǔn)減排”的目的.基于此,論文認(rèn)為應(yīng)當(dāng)實(shí)施“1條路徑,2個(gè)層面”的減排策略.具體地,實(shí)施“直線突破”減排路徑,并分為國(guó)家政策的制定及各工業(yè)行業(yè)落實(shí)2個(gè)層面進(jìn)行具體實(shí)施.

從國(guó)家層面上看,本文認(rèn)為國(guó)家應(yīng)當(dāng)把工業(yè)碳減排重點(diǎn)集中于A類(lèi)型行業(yè)中.第一,從效率提升上重點(diǎn)扶持處于A類(lèi)型行業(yè),對(duì)其中具有工業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型潛力、利用新能源技術(shù)?清潔能源等的企業(yè),通過(guò)給予補(bǔ)貼、減稅等方式進(jìn)行重點(diǎn)扶持.同時(shí),淘汰一些長(zhǎng)期高污染、落后的企業(yè).第二,在全面深入推進(jìn)開(kāi)放我國(guó)碳權(quán)交易市場(chǎng)的同時(shí),在碳排放權(quán)分配的過(guò)程中,可適當(dāng)減少對(duì)A、B類(lèi)型行業(yè)碳權(quán)的配額,將其轉(zhuǎn)移至D類(lèi)型行業(yè)中.具體地,可參考本文測(cè)算出的各行業(yè)碳減排潛力指數(shù)作為權(quán)重進(jìn)行碳排放權(quán)分配.這樣做的目的有:①?lài)?guó)家通過(guò)扶持高效行業(yè)、優(yōu)化落后行業(yè),一方面能夠使得處于A類(lèi)型的行業(yè)逐漸向D類(lèi)型過(guò)渡,實(shí)現(xiàn)A→D的“直線突破”路徑.另一方面,此舉能夠?qū)類(lèi)型行業(yè)形成示范作用,使其自發(fā)向A類(lèi)型行業(yè)過(guò)渡并最終向D類(lèi)型行業(yè)轉(zhuǎn)移,最終達(dá)成B→A→D的“直角過(guò)渡”路徑.在國(guó)家資源及精力有限的情況下,此政策能夠達(dá)到一舉兩得的效果;②通過(guò)適當(dāng)減少低效率行業(yè)碳權(quán)的分配,將其轉(zhuǎn)移至“高碳排放效率、低碳排放公平”的D類(lèi)型行業(yè)中的做法,其一可以使得A類(lèi)型行業(yè)承受購(gòu)買(mǎi)碳權(quán)帶來(lái)的成本提升,從而促使其自發(fā)向高效率類(lèi)型行業(yè)轉(zhuǎn)型.同時(shí),對(duì)D類(lèi)型行業(yè)增發(fā)碳權(quán)也能體現(xiàn)國(guó)家對(duì)其長(zhǎng)期低排放公平的扶持,兼顧公平與效率,最終使得我國(guó)工業(yè)各行業(yè)的發(fā)展更為協(xié)調(diào).

從行業(yè)層面上來(lái)看,本文對(duì)工業(yè)各行各業(yè)具有指導(dǎo)性作用.在國(guó)家開(kāi)放碳權(quán)交易市場(chǎng)的背景下,各行業(yè)企業(yè)可根據(jù)本文的研究成果,有方向性及針對(duì)性的進(jìn)行碳權(quán)的買(mǎi)賣(mài).具體地,具有賣(mài)出碳權(quán)需求的行業(yè),“高排放公平”、“低排放效率”2大類(lèi)型的行業(yè)將為潛在的買(mǎi)家.例如,石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)由于長(zhǎng)期處于高碳排放水平,對(duì)碳排放權(quán)的需求較大.同時(shí)低效率的行業(yè)諸如水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)由于未來(lái)國(guó)家碳減排政策的實(shí)施,可能具備較少的碳排放權(quán),從而需要從其它行業(yè)中購(gòu)得.

本文在公平與效率協(xié)調(diào)的視角下提出了一種碳市場(chǎng)背景下我國(guó)以行業(yè)為整體分配碳權(quán)的可行思路,以達(dá)到碳減排的目的.由于研究范圍有限,該建議具有一定的局限性,具體還需國(guó)家結(jié)合各省區(qū)?各企業(yè)的差異制定更為全面的配額方案.

4 結(jié)論與建議

4.1 我國(guó)工業(yè)碳排放總體上存在“低碳排放效率,高碳排放公平”的特點(diǎn),且35個(gè)行業(yè)之間的發(fā)展較不協(xié)調(diào),碳排放效率的固化程度比碳排放公平的更高,存在“兩頭高,中間低”的特點(diǎn),因此不能簡(jiǎn)單的將公平及效率問(wèn)題等價(jià)起來(lái).

4.2 從公平及效率協(xié)調(diào)的視角入手,測(cè)算的碳排放潛力較公平效率相等原則下有所提升,如水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(+0.0119)、煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)(+0.0118)、非金屬礦采選業(yè)(+0.0109)等行業(yè)仍具備較大的減排空間.

4.3 將我國(guó)工業(yè)35個(gè)行業(yè)劃分為“高水平”、“中高水平”、“中低水平”、“低水平”4個(gè)類(lèi)型并基于公平—效率繪制二維矩陣圖,在動(dòng)態(tài)的視角下為我國(guó)設(shè)計(jì)了減排路徑:重點(diǎn)針對(duì)A類(lèi)型行業(yè),直接實(shí)現(xiàn)A→D“直線突破”減排路徑、間接實(shí)現(xiàn)B→A→D“直角過(guò)渡”減排路徑.

4.4 建議國(guó)家應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)扶持“低碳排放效率、低碳排放公平”類(lèi)型的行業(yè),通過(guò)補(bǔ)貼、減稅等手段扶持其中具有轉(zhuǎn)型潛力的企業(yè),使其最終向“高碳排放效率、低碳排放公平”方向發(fā)展.進(jìn)一步開(kāi)放碳權(quán)交易市場(chǎng),在發(fā)配碳排放權(quán)時(shí),可根據(jù)本文測(cè)算的碳減排潛力指數(shù),適當(dāng)減少對(duì)“低碳排放效率、低碳排放公平”、“低碳排放效率、高碳排放公平”類(lèi)型行業(yè)的發(fā)放,將這部分碳權(quán)轉(zhuǎn)移至“高碳排放效率、低碳排放公平”類(lèi)型行業(yè)手中.

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ZHOU Di*, WU Ze-wen

(School of Mathematics and Statistics, Guangdong University of Foreign Studies, Guangzhou 510006, China)., 2019,39(3)：1306~1314

Based on the data collected from China’s 35 industries from 2000 to 2015, efficiency of carbon emission was measured by the Super-SBM model, and the index of fairness of carbon emission was created. Further, using Markov chain model the Club convergence index of fairness and efficiency of carbon emission was measured, a index of potentialities of carbon emission reduction was created based on the coordination of fairness and efficiency to measure the 35 industries. Lastly, the carbon emission reduction path was designed on the basis of the two dimensional matrix diagram of carbon emission fairness and efficiency based on the coordinated principle. The results showed that ‘Club Convergence’ existed in China’s industries in both ‘fairness’ and ‘efficiency’ perspectives. It was noted that the carbon club convergence degree of China’s regional carbon emission efficiency was higher, China’s industries had long been trapped in ‘low efficiency’. China should focus more on the efficiency of carbon emission in China’s industries. The coordinated principle was more accurate, with it most of the potentialities of carbon emission reduction of 35industries was improved. In the fairness-efficiency matrix, it demonstrated that most industries were ‘low efficiency’ and ‘low fairness’. According to that, this paper suggested that China should focus on improving the efficiency of those industries with ‘low efficiency’ and ‘low fairness’, then we designed a path of carbon emission reduction under the background of Carbon rights trading market.

industrial carbon reduction potential；accurate carbon reduction paths；super-SBM；markov chain model；club convergence index

X322

A

1000-6923(2019)03-1306-09

周 迪(1988-),男,湖北鄂州人,講師,博士,主要從事資源經(jīng)濟(jì)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究.發(fā)表論文20余篇.

2018-08-20

廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2018A030310044)

* 責(zé)任作者, 講師, zhoudi19880101@163.com

① 為了結(jié)果的穩(wěn)健性,本文同樣計(jì)算基于平均數(shù)50%、100%和150%離散劃分下的馬氏陣及俱樂(lè)部趨同指數(shù),發(fā)現(xiàn)同樣是碳排放效率的固化程度更大,且基于二者俱樂(lè)部趨同指數(shù)均值得到的權(quán)重結(jié)果也差異不大,可見(jiàn)本文基于協(xié)調(diào)視角下的工業(yè)碳減排潛力計(jì)算結(jié)果具有一定的穩(wěn)健性.同時(shí)由于3部分的減排路徑是在碳排放公平和效率固化差異比較的基礎(chǔ)上所提出,因此這一路徑也有一定的穩(wěn)健性.