劉玉飛 ,石 奇 ,劉 聰
(1.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,江蘇南京210046;2.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)財(cái)稅學(xué)院,江蘇南京210046;3.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,江蘇南京210046)
工業(yè)能源碳排放在中國總碳排放中占據(jù)極其重要的位置,也是中國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),開展節(jié)能減排工作的重心所在。根據(jù)測算,1980~2005年年間,中國終端工業(yè)能源消費(fèi)量占中國總能源消耗量的60%左右[1],是碳排放的主要根源??紤]到我國地域廣泛,且不同區(qū)域歷史背景、經(jīng)濟(jì)條件存在很大差異,因而不同區(qū)域之間的工業(yè)碳排放績效存在差異在所難免?;诖?,筆者將中國分為東部沿海地區(qū)、中部地區(qū)、西南地區(qū)、西北地區(qū)、東北老工業(yè)基地等五大區(qū)域,探討這些區(qū)域碳排放績效水平,并在此基礎(chǔ)上對影響這些區(qū)域碳排放績效水平的因素進(jìn)行評價(jià)和分析,以期為我國政府在各地區(qū)開展有差別的節(jié)能減排工作提供借鑒。
自20世紀(jì)70年代以來,環(huán)境的不斷惡化引起了各國的廣泛關(guān)注。近年來,關(guān)于碳排放績效問題,國內(nèi)外學(xué)者們也進(jìn)行了不同程度的研究。縱觀學(xué)者們的研究成果,用于評價(jià)碳排放績效的指標(biāo)有碳強(qiáng)度、碳排放系數(shù)、能源強(qiáng)度等。M i e l n i k與G o l d e m b e r g在對發(fā)展中國家的碳排放狀況進(jìn)行評價(jià)時(shí),提出了碳化指數(shù)(C a r b o n i z a t i o n I n d e x)度量法[2]。S u n則認(rèn)為,評價(jià)國家能源政策和節(jié)能減排效果的理想指標(biāo)是單位二氧化碳排放量[3]。然而,深入研究就會(huì)發(fā)現(xiàn),反映碳排放績效的這些評價(jià)指標(biāo)存在一定程度的片面性,從某種意義上來說,并不能真實(shí)測度碳排放績效水平。由此可見,僅考慮單一能源要素的評價(jià)指標(biāo)會(huì)忽視生產(chǎn)中其他投入要素的替代效應(yīng),無法對碳排放效率作出真實(shí)、有效的測度。
目前,測量碳排放績效的主流方法是D E A(D a t a E n v e l o p m e n t A n a l y s i s),而且學(xué)者們認(rèn)為將能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及碳排放納入考慮范圍,能使得碳排放績效的評價(jià)更全面、更合理[4]。到目前為止,按照此種思路對碳排放績效相關(guān)問題進(jìn)行研究的學(xué)者們有已有Z a i m和 T a s k i n(2002)、 Z o f i o(2001)、 K o r t e l a i n e n,(2008) P.Z h o u(2010)、王群偉 (2010)等[5~8]。另外,在探討碳排放績效影響因素時(shí),有學(xué)者以庫茨涅茨曲線為載體,研究分析了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與二氧化碳排放的倒U形關(guān)系。目前中國正在進(jìn)入以重化工業(yè)快速發(fā)展為特征的工業(yè)化中期階段,碳排放處在上升階段,工業(yè)碳排放是我國政府節(jié)能減排工作的核心?;诖耍P者借鑒前人的研究方法,將我國進(jìn)行五大區(qū)域劃分,嘗試在全要素分析框架下測度這五大區(qū)域工業(yè)的動(dòng)態(tài)碳排放績效水平,并在此基礎(chǔ)上,探討這五大區(qū)域工業(yè)碳排放績效的影響因素,以期為各區(qū)域的節(jié)能減排工作提供借鑒。
在生產(chǎn)過程中,產(chǎn)出越大,對社會(huì)的負(fù)面效應(yīng)越大的一類產(chǎn)品,通常被我們稱之為非合意性產(chǎn)出,碳排放就是工業(yè)生產(chǎn)中的一種非合意性產(chǎn)出(也可以稱之為“壞產(chǎn)品”)。筆者以前人研究為基礎(chǔ),加入非合意性產(chǎn)出指標(biāo),測度了中國五大區(qū)域工業(yè)碳排放績效水平。
查閱相關(guān)文獻(xiàn)會(huì)發(fā)現(xiàn),合意性產(chǎn)出、非合意性產(chǎn)出和要素投入之間的技術(shù)結(jié)構(gòu)關(guān)系通常被學(xué)者們稱之為“環(huán)境技術(shù)”,例如F a r e等人[9]。分別令向量yd、yu與x表示合意性產(chǎn)出、非合意性產(chǎn)出與投入要素,矩陣X∈R+為投入矩陣,矩陣Y∈R+為產(chǎn)出矩陣,則產(chǎn)出矩陣Y可以表示為:
式(1) 中,合意性產(chǎn)出用O×N矩陣Yd代表,非合意性產(chǎn)出用S×N矩陣Yu代表。因而,環(huán)境技術(shù)可表示為 (2) 式:
式(2)中,閉合、有界、凸性特征及投入要素和期望產(chǎn)出的強(qiáng)可處置信(We a k D i s p o s a b i l i t y)及“零結(jié)合”性(N u l l-j o i n t n e s s)在環(huán)境技術(shù)中均成立[10]。設(shè)有N個(gè)決策單元,i=1,…,N,(xi,yid,yiu)為投入產(chǎn)出向量,參照Z h o u(2010)[11]可以構(gòu)造出兩種不同規(guī)模報(bào)酬特性下環(huán)境技術(shù)的表達(dá)式。
在規(guī)模報(bào)酬不變(C R S)條件下的環(huán)境技術(shù):
在規(guī)模報(bào)酬變化(V R S)條件下的環(huán)境技術(shù):
由于碳排放為非合意性產(chǎn)出,在用D E A測算其排放績效時(shí),需要在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上取倒數(shù),借鑒T y t e c a的方法,碳排放績效指數(shù)即為非合意性產(chǎn)出的S h e p h a r d投入距離函數(shù)的倒數(shù)[12]。由此,碳排放的S h e p h a r d投入距離函數(shù)定義為:
式(5)中,x、yd分別表示投入要素與合意性產(chǎn)出,c為碳排放(即非合意性產(chǎn)出yu)。此時(shí),就可以用碳排放的S h e p h a r d投入距離函數(shù)來估算績效指數(shù)。碳排放績效的變動(dòng)進(jìn)度依據(jù)M a l m q u i s t碳排放績效指數(shù)(M C P I)來測度:
式(6) 中,t與t+1為兩個(gè)時(shí)間段,D M U t在t,(t+1)時(shí)期相對于當(dāng)期技術(shù)前沿的碳排放的S h e p h a r d投入距離函數(shù)分別為,D M Ui在t,(t+1) 時(shí)期相對于t+1(t)技術(shù)前沿的碳排放的S h e p h a r d投入距離函數(shù)分別為。M C P Ii(t,t+1)測度了D M Ui以時(shí)期t為基期t+1期的碳排績效變化率。根據(jù)以上測量方法,若M C P Ii(t,t+1)>1,表示D M Ui的碳排放績效在提升,反之,若M C P Ii(t,t+1)<1,則表示D M U i的碳排放績效在下降。M C P I i(t,t+1)與M a l m q u i s t生產(chǎn)率指數(shù)相同,可以分解為技術(shù)效率變化(effchi(t,t+1))與技術(shù)進(jìn)步
式(7)與式(8)是在規(guī)模報(bào)酬不變情況下對M C P I i(t,t+1)的分解結(jié)果。因此,最終技術(shù)效率與技術(shù)進(jìn)步的乘積表示碳排放績效變化率。
筆者在評價(jià)與分析中國五個(gè)區(qū)域工業(yè)碳排放績效時(shí),以全要素分析框架為基礎(chǔ),以2005~2010年中國30個(gè)省市(不包括西藏、香港、澳門和臺(tái)灣)的工業(yè)為樣本??紤]到能源消耗是一種中間投入,最終,合意性產(chǎn)出指標(biāo)用區(qū)域工業(yè)總產(chǎn)值(以2005年為基期進(jìn)行了平減)表示,非合意性產(chǎn)出指標(biāo)用工業(yè)能源碳排放量表示,勞動(dòng)投入指標(biāo)用當(dāng)年工業(yè)從業(yè)人員年平均數(shù)表示,資本投入指標(biāo)用固定資產(chǎn)凈值年平均余額(以2005年為基期平減)表示,能源投入指標(biāo)用終端能源消費(fèi)量表示。以上各指標(biāo)數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》以及中經(jīng)網(wǎng)和國研網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫。另外,區(qū)域工業(yè)能源碳排放量指標(biāo)數(shù)據(jù)是依據(jù)公式:
折算而來,(9)式中,C單位為萬噸,表示碳排放量;Ej單位為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,表示能源消費(fèi)量;Kj單位為噸/噸標(biāo)準(zhǔn)煤,表示第j種能源的碳排放系數(shù)。
根據(jù)能源消費(fèi)量測算碳排放量,最關(guān)鍵的是確定碳排放系數(shù)。從現(xiàn)有的研究來看,確定碳排放系數(shù)較為常見的方法是使用I P C C的數(shù)據(jù)。本文中的碳排放系數(shù)是借鑒《低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的碳排放驅(qū)動(dòng)因素實(shí)證研究——以浙江省為例》 (葉曉佳,2011)中的數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ)測算各種能源的工業(yè)碳排放量[13]。
表1 能源碳排放系數(shù) 噸/噸標(biāo)準(zhǔn)煤
表2 投入導(dǎo)向下2005~2010年中國區(qū)域工業(yè)碳排放效率DEA評價(jià)結(jié)果
由于靜態(tài)碳排放績效不能很好地說明問題,因而筆者以規(guī)模報(bào)酬不變?yōu)榛A(chǔ),測度M a l m q u i s t碳排放績效指數(shù),以反映區(qū)域工業(yè)動(dòng)態(tài)碳排放績效水平。筆者在規(guī)模報(bào)酬不變的情況下,以投入產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),依據(jù)方程(5~8)計(jì)算出中國區(qū)域工業(yè)碳排放的績效變化值,最終得到的結(jié)果如表2所示。
圖1 中國30個(gè)省市工業(yè)碳排放績效變化均值
圖1為中國30個(gè)省市工業(yè)碳排放績效在2006~2010年共5年時(shí)間內(nèi)的績效變化均值。根據(jù)圖1可知,全國大多數(shù)省區(qū)市的工業(yè)碳排放績效都呈上升勢頭,其中海南省最為突出,增長幅度最大,增長率超過14%;另外,北京、天津、江蘇、江西和四川增長幅度也較大,增長率超過9%;此外,山西、內(nèi)蒙古、山東、貴州、云南和甘肅5省工業(yè)碳排放呈下降趨勢。圖中還可以看出,上海、浙江的節(jié)能減排工作初具成效。
圖2 中國五大區(qū)域工業(yè)碳排放績效變化均值
從圖2可以看出,工業(yè)碳排放在中國五大區(qū)域1分布存在差異。其中,東北老工業(yè)地區(qū)碳排放績效增幅高于東部沿海地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)以及中部地區(qū)。中部地區(qū)工業(yè)碳排放績效增幅最弱。
圖3 全國各省市區(qū)平均工業(yè)碳排放績效指數(shù)
從時(shí)間層面上來看,2006~2010年全國各省區(qū)市平均工業(yè)碳排放績效指數(shù)分別為1.075、1.060、1.031、1.040、0.985。由圖可見,我國整體工業(yè)碳排放變化在波動(dòng)中呈逐漸下降狀態(tài),說明節(jié)能減排工作發(fā)揮了一定的作用。
上文評價(jià)分析了中國五大區(qū)域工業(yè)碳排放績效的動(dòng)態(tài)變化情況,接下來,筆者將進(jìn)一步探討影響區(qū)域工業(yè)碳排放績效的因素,這也是我國各區(qū)域工業(yè)碳減排工作的基礎(chǔ)。筆者借鑒相關(guān)學(xué)者的研究文獻(xiàn),以相關(guān)理論為基礎(chǔ),總結(jié)提煉了可能影響我國區(qū)域工業(yè)碳排放績效的因素,最終得到可能的影響指標(biāo)及對應(yīng)含義如表3所示。
表3 工業(yè)碳排放績效影響因素變量定義與說明
為了保證數(shù)據(jù)的完整性與可靠性,筆者以2005~2010年為樣本區(qū)間。與此同時(shí),將上述的可能影響因素指標(biāo)作為自變量,因變量則采用M a l m q u i s t工業(yè)碳排放績效指數(shù)的累計(jì)值,最終得到回歸方程如下:
表4 全國范圍內(nèi)Malmquist工業(yè)碳排放績效影響因素回歸結(jié)果
表5 中國五大區(qū)域Malmquist工業(yè)碳排放績效影響因素回歸結(jié)果
式(10)中,M a l m q u i s t工業(yè)碳排放績效指數(shù)的累計(jì)值用J X Z H L J表示;G Y F Z、G Y G M、G Y C Q、Q Z G Y、N Y J G、N Y Q D和S Z G Y分別表示地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平、工業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)、工業(yè)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)、輕重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度和“三資”工業(yè)企業(yè)份額。為緩解異方差性和序列相關(guān)性,筆者選用廣義最小二乘法(G L S)對模型進(jìn)行估計(jì)。另外,根據(jù)H a u s m a n檢驗(yàn)結(jié)果,采用固定效應(yīng)模型對M a l m q u i s t工業(yè)碳排放績效進(jìn)行回歸更有效。最終得到的回歸結(jié)果如表4、表5所示。
從動(dòng)態(tài)績效變化上看,樣本期間全國工業(yè)碳排放績效大體上處于上升狀態(tài),平均增幅為3.9%,與2003~2008年的數(shù)據(jù)相比有所下降。就區(qū)域?qū)哟味裕瑬|北老工業(yè)地區(qū)工業(yè)碳排放績效增幅高于東部沿海地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)以及中部地區(qū),其中中部地區(qū)工業(yè)碳排放績效最弱。東部沿海地區(qū)、東北老工業(yè)地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)以及中部地區(qū)技術(shù)進(jìn)步累計(jì)增加值分別為80.3%、19.8%、10.3%、9.4%、9.7%,而五大區(qū)域的技術(shù)效率累計(jì)增幅分別為-25.3%、-2.1%、7.7%、2.4%、5.9%。由此可見,技術(shù)進(jìn)步對各區(qū)域工業(yè)碳排放績效有一定的推動(dòng)作用,其中西北地區(qū)表現(xiàn)得最為明顯。而技術(shù)效率對各區(qū)域的推動(dòng)作用相對較小,其中東部沿海地區(qū)以及東北老工業(yè)地區(qū)的技術(shù)效率累計(jì)值為負(fù)。因而,在進(jìn)行節(jié)能減排的過程中,應(yīng)注意經(jīng)驗(yàn)、制度安排等方面的交流擴(kuò)散,以提升節(jié)能減排的效率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的整體目標(biāo)。
在全國范圍內(nèi),工業(yè)碳排放績效影響因素中工業(yè)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)(即地區(qū)國有及國有控股工業(yè)比重)、“三資”工業(yè)企業(yè)份額(即地區(qū)“三資”工業(yè)比重)有顯著的正面影響,即在其他因素相對不變的情況下,國有及國有控股工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值與工業(yè)總產(chǎn)值的比值、“三資”工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值與工業(yè)總產(chǎn)值的比值每增加一個(gè)百分點(diǎn),將導(dǎo)致工業(yè)碳排放績效分別提高0.9227、0.7609個(gè)百分點(diǎn)。而工業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)(即地區(qū)大型工業(yè)企業(yè)比重)、輕重工業(yè)結(jié)構(gòu)(即地區(qū)重型工業(yè)企業(yè)比重)具有顯著的負(fù)面影響,即在其他因素相對不變的情況下,大型工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值與工業(yè)總產(chǎn)值的比值、重型工業(yè)企業(yè)總產(chǎn)值與工業(yè)總產(chǎn)值的比值每增加一個(gè)百分點(diǎn),將使得工業(yè)碳排放績效分別降低0.0043、1.1058個(gè)百分點(diǎn)。
此外,從全國五大區(qū)域來看,各變量的影響效應(yīng)存在很大差異。例如,在西部地區(qū)和東部地區(qū),工業(yè)結(jié)構(gòu)對工業(yè)碳排放具有顯著的正效應(yīng)。在東部沿海地區(qū)、東北老工業(yè)基地和中部地區(qū),工業(yè)規(guī)模對工業(yè)碳排放具有顯著的負(fù)效應(yīng),尤其,對于東北老工業(yè)基地而言,工業(yè)規(guī)模每增加一個(gè)百分點(diǎn),工業(yè)碳排放就減少3.54個(gè)百分點(diǎn),由此可見,規(guī)模效益得到充分發(fā)揮。工業(yè)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)在西南地區(qū)對工業(yè)碳排放有顯著的負(fù)效應(yīng),而在東部沿海地區(qū)則對工業(yè)碳排放具有顯著的正效應(yīng)。三資工業(yè)比重在西南地區(qū)和中部地區(qū)對工業(yè)碳排放具有顯著的正效應(yīng),而在東部沿海地區(qū)對工業(yè)碳排放具有顯著地負(fù)效應(yīng)。能源結(jié)構(gòu)在東北老工業(yè)基地和西南地區(qū)對工業(yè)碳排放具有顯著的正效應(yīng)。
從區(qū)域差距來看,不同地區(qū)變量的顯著性不同,說明在實(shí)行節(jié)能減排政策時(shí),不能一概而論,而應(yīng)該根據(jù)地區(qū)間的差異有區(qū)別地實(shí)施。近年來,我國的節(jié)能減排工作重心在重型工業(yè),由以上分析知,重型工業(yè)比重對碳排放績效有負(fù)面影響,這說明了節(jié)能減排初見成效,此外,還應(yīng)在同樣對工業(yè)碳排放績效有負(fù)面影響的大型工業(yè)企業(yè)上下工夫,從而在低碳經(jīng)濟(jì)背景下走工業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之路。
利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的實(shí)證結(jié)果,分析在不同地區(qū)間實(shí)行有差別的節(jié)能減排政策,將是筆者未來的研究方向。
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