中國碳排放的產(chǎn)業(yè)差異分析

肖臘珍，陳 琰

(中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)院，武漢 430070)

中國碳排放的產(chǎn)業(yè)差異分析

肖臘珍，陳 琰

(中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)院，武漢 430070)

文章依據(jù)2004～2007年數(shù)據(jù)，測算了分行業(yè)的碳排放強(qiáng)度，運(yùn)用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)分析各行業(yè)間碳排放強(qiáng)度的差異，并利用聚類分析方法將這些行業(yè)按照碳排放強(qiáng)度的高低分為三組，最后針對各組的具體情況提出相應(yīng)的政策建議。

低碳經(jīng)濟(jì)；碳排放強(qiáng)度；行業(yè)分類；政策建議

0 引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)穩(wěn)定快速增長，所取得的成就備受世人矚目。在過去長達(dá)20年的時(shí)間里，我國GDP的平均增長速度達(dá)到9.4%，成為了世界第二大經(jīng)濟(jì)體。對外貿(mào)易取得了翻天覆地的變化，由1978年206億美元的進(jìn)出口總量增至2009年的22073億美元，是世界第三貿(mào)易大國。工業(yè)化進(jìn)程和城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，綜合國力在不斷增強(qiáng)。但是，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的道路上和工業(yè)化進(jìn)程中，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過分依賴對自然資源和能源的消耗，尤其是制造業(yè)，其生產(chǎn)過程許多具有高能耗、高污染、高排放的問題，它們對能源的消耗和依賴更為嚴(yán)重。這也給我國生態(tài)環(huán)境造成了巨大壓力。能源消耗排放的溫室氣體如二氧化碳，導(dǎo)致氣候變暖，進(jìn)而造成各種氣候?yàn)?zāi)難，糧食減產(chǎn)等，嚴(yán)重威脅我國糧食安全、能源安全、水資源安全和衛(wèi)生安全。

為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，就需要對我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和升級，促使我國走上低消耗、低污染、低排放的低碳發(fā)展之路。

1 相關(guān)研究成果述評

從現(xiàn)有文獻(xiàn)來看，對碳排放的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：第一，對碳排放本身的研究。例如對碳排放量和碳排放強(qiáng)度的測度，碳排放的特征及其動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程 （胡初枝等，2008），生態(tài)碳排放的評價(jià)體系，碳排放的區(qū)域差異（岳瑞峰等，2010），以及在不同情景下預(yù)測我國或某一地區(qū)未來的碳排放量（陳長虹，2005）等。第二，對碳排放外部影響因素的研究。這類研究主要是利用LMDI模型、GFI模型、KI模型等分析經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源效率、能源消費(fèi)、能源結(jié)構(gòu)等因素對碳排放的影響（宋德勇等，2009）。第三，是對碳排放處理政策措施的研究。主要有對碳稅、碳匯、碳排放權(quán)、碳減排技術(shù)、節(jié)能技術(shù)的研究（劉璋，2010）。目前，對碳排放的產(chǎn)業(yè)差異的對比研究相對較少。因此，有必要對我國的產(chǎn)業(yè)間碳排放差異進(jìn)行研究，以分行業(yè)提出各行業(yè)的碳減排措施。

本文擬依據(jù)2004～2007年的GDP、分行業(yè)GDP以及能源消費(fèi)數(shù)據(jù)，測算各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度，分析各行業(yè)間的差異，并運(yùn)用聚類分析法將行業(yè)按照碳排放強(qiáng)度的高低分為三組，最后對各組提出不同的政策建議。

2 碳排放強(qiáng)度的測度

2.1 碳排放強(qiáng)度的計(jì)算方法

所謂碳排放強(qiáng)度，是指單位GDP所排放的二氧化碳量。目前，中國的各種統(tǒng)計(jì)年鑒并沒有公布二氧化碳排放量的數(shù)據(jù)，以往對二氧化碳排放量的研究中，主要是采用了二氧化碳信息分析中心、美國能源情報(bào)署、國際能源總署公布的年度數(shù)據(jù)，但是這些機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)是從上世紀(jì)90年代后期開始公布的。還有的學(xué)者是根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）公布的目錄和計(jì)算方法，通過能源消費(fèi)量和能源的碳排放系數(shù)進(jìn)行折算的。我國學(xué)者在二氧化碳排放量的測度上也取得了很多有意義的成果，如張德英、徐國泉等人，其中，徐國泉等提出并改進(jìn)的二氧化碳排放量的計(jì)算方法得到了學(xué)界的普遍認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。本文計(jì)算碳排放量的方法和碳排放系數(shù)參考2006年IPCC公布的《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》，碳排放量計(jì)算方法如下：

在上式中，Ei是第i種行業(yè)的二氧化碳排放總量，單位是kg；Hij是第i種行業(yè)消耗第j種能源所釋放的熱量，單位是TJ；aj是第j種能源的碳排放系數(shù)，即第j種能源釋放單位熱量所排放的二氧化碳量，單位是kg/TJ；Cij是第i種行業(yè)消耗的第j種能源的標(biāo)煤量，單位是萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。本文所涉及的8種能源的碳排放系數(shù)如表1所示。

表1 各類能源的碳排放系數(shù)

2.2 計(jì)算各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度

根據(jù)上面給出的碳排放強(qiáng)度的測算方法，可以計(jì)算出各個(gè)行業(yè)的二氧化碳排放強(qiáng)度。本文將經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分為八個(gè)行業(yè)，分別為農(nóng)林牧漁業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)、電氣燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸倉儲和郵政業(yè)、批發(fā)零售和住宿餐飲業(yè)、其他行業(yè)，其中其他行業(yè)包括金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、社會(huì)公共服務(wù)業(yè)以及其他未包括在前七種行業(yè)中的行業(yè)，主要是第三產(chǎn)業(yè)中的一些行業(yè)。本文選取的變量為2004～2007年的分行業(yè)增加值（《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2009》）、分行業(yè)煤炭消費(fèi)量、分行業(yè)焦炭消費(fèi)量、分行業(yè)原油消費(fèi)量、分行業(yè)汽油消費(fèi)量、分行業(yè)煤油消費(fèi)量、分行業(yè)柴油消費(fèi)量、分行業(yè)燃料油消費(fèi)量、分行業(yè)天然氣消費(fèi)量（《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2008》）。其中國內(nèi)生產(chǎn)總值和第三產(chǎn)業(yè)增加值經(jīng)過價(jià)格調(diào)整，均為以1978年為基期的數(shù)據(jù)，煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣的消費(fèi)總量的單位均換算成萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，換算系數(shù)為表2所示。

本文依據(jù)前述的碳排放強(qiáng)度的計(jì)算方法以及分行業(yè)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，測算出分行業(yè)碳排放強(qiáng)度的結(jié)果如表3所示。

表2 各種能源折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)

表3 分行業(yè)碳排放強(qiáng)度 單位：（萬噸/億元）

3 碳排放的產(chǎn)業(yè)差異分析

低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)途徑之一是強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，那么分析各個(gè)產(chǎn)業(yè)的碳排放強(qiáng)度并衡量比較其差異就顯得尤為重要了。本文利用非參數(shù)檢驗(yàn)方法分析各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度之間的差異，將各個(gè)行業(yè)按照碳排放強(qiáng)度的大小進(jìn)行層次聚類分析，并根據(jù)每組的均值大小將這些行業(yè)進(jìn)行歸類，均值最大的一組歸為碳排放高危行業(yè)，均值居中的一組歸為碳排放關(guān)注行業(yè)，均值最小的一組歸為碳排放安全行業(yè)。

3.1 檢驗(yàn)各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度的方差齊性

利用方差分析檢驗(yàn)單因素的多個(gè)水平之間是否有顯著差異時(shí)的前提是不同水平下的各總體必須服從同方差的正態(tài)分布，因此，首先要對各行業(yè)的碳排放強(qiáng)度做方差齊性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表4。

從表4中可以看出，levene統(tǒng)計(jì)量為6.375，相伴概率接近于零，遠(yuǎn)小于置信度0.05，所以拒絕零假設(shè)：各水平的方差相等，即這八個(gè)行業(yè)的方差是不相等的，不具有方差齊性。在這種情況下，不能再用方差分析來分析各個(gè)行業(yè)之間碳排放強(qiáng)度的差異，本文選擇非參數(shù)統(tǒng)計(jì)中的多個(gè)獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)，即Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。

表4 方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果

3.2 檢驗(yàn)各行業(yè)碳排放強(qiáng)度差異

本文用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)方法來檢驗(yàn)各行業(yè)碳排放強(qiáng)度的差異大小。Kruskal-Wallis檢驗(yàn)的基本思想是：首先，將各組樣本數(shù)值按照升序排列，并求出每個(gè)觀察值的秩；然后，對各組樣本的秩分別求平均數(shù)。如果各組樣本的平均秩相差很小的話，說明多組樣本之間不存在明顯差異；如果各組樣本的平均秩相差很大，則可以認(rèn)為多組樣本之間存在顯著差異。Kruskal和Wallis構(gòu)造出了Kruskal-Wallis統(tǒng)計(jì)量來精確衡量平均秩是否存在差異，Kruskal-Wallis統(tǒng)計(jì)量服從卡方分布。

基于以上思想，對八個(gè)行業(yè)的碳排放強(qiáng)度做Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)結(jié)果如表5和表6。

表5 各行業(yè)平均秩

表6 Kruskal-Wallis檢驗(yàn)結(jié)果a,b

從表5中可以看出，其他行業(yè)的平均秩最小，為2.5，說明金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、社會(huì)公共服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)中的行業(yè)的碳排放強(qiáng)度是最小的，說明這些行業(yè)創(chuàng)造單位GDP所排放的二氧化碳最少；隨后依次是批發(fā)零售餐飲住宿業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、交通運(yùn)輸倉儲郵政業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)、電氣燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，說明電氣燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、制造業(yè)、采礦業(yè)創(chuàng)造單位GDP排放的二氧化碳最多，交通運(yùn)輸倉儲郵政業(yè)次之，批發(fā)零售餐飲住宿業(yè)、建筑業(yè)和農(nóng)林牧漁業(yè)處于中等水平。從表6中也可以看出，卡方統(tǒng)計(jì)量為30.324，相伴概率接近于零，說明這八個(gè)行業(yè)的碳排放強(qiáng)度存在顯著的差異。

3.3 依據(jù)碳排放強(qiáng)度對行業(yè)分類

為了便于對不同碳排放強(qiáng)度的行業(yè)實(shí)施不同的政策，需要對這八個(gè)行業(yè)根據(jù)碳排放強(qiáng)度的大小進(jìn)行分類，使用的聚類變量為這八個(gè)行業(yè)1995年、2000年、2002～2007年的碳排放強(qiáng)度，分類方法是層次聚類分析，如果分為三組，結(jié)果見表7。

表7 層次聚類分析結(jié)果

其中，A組的組內(nèi)均值最大，為112.93，即A組行業(yè)每億元GDP的產(chǎn)出將排放112.93萬噸二氧化碳碳，為碳排放高危行業(yè)，B組的均值居中，為14.05，即B組行業(yè)每億元GDP的產(chǎn)出將排放14.05萬噸二氧化碳，為碳排放關(guān)注行業(yè)，C組行業(yè)的均值最小，為1.07，即C組行業(yè)每億元GDP的產(chǎn)出將產(chǎn)生1.07萬噸的二氧化碳排放，其值遠(yuǎn)小于A組和B組的碳排放強(qiáng)度，是碳排放安全行業(yè)。因此，電氣、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)為碳排放高危行業(yè)，制造業(yè)、采礦業(yè)、交通運(yùn)輸倉儲郵政業(yè)為碳排放關(guān)注行業(yè)，農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)和其他行業(yè)為碳排放安全行業(yè)。

4 結(jié)論及政策建議

通過以上分析，本文得出如下結(jié)論：農(nóng)林牧漁業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)、電氣燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸倉儲郵政業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)和其他行業(yè)的二氧化碳排放強(qiáng)度之間存在顯著的差異，按照碳排放強(qiáng)度由高到低依次是電氣燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、制造業(yè)、采礦業(yè)、交通運(yùn)輸倉儲郵政業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)和其他行業(yè)。電氣、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)之所以碳排放強(qiáng)度最高，是因?yàn)樵陔姎狻⑷細(xì)夂退纳a(chǎn)過程中要燃燒大量的煤炭等化石燃料，交通運(yùn)輸倉儲郵政業(yè)是因?yàn)樵诮煌ㄟ\(yùn)輸過程中要消耗煤、汽油等作為動(dòng)力。本文將八個(gè)行業(yè)分為三組，可根據(jù)各組的具體情況提出相應(yīng)的政策措施。

為了保證經(jīng)濟(jì)的快速、穩(wěn)定、健康發(fā)展，需要對不同的行業(yè)實(shí)行不同的低碳經(jīng)濟(jì)政策。

（1）對于碳排放高危行業(yè)，雖然我國目前正在走工業(yè)化道路，但是不能只一味地追逐工業(yè)的高產(chǎn)出，同時(shí)應(yīng)注意到其大量排放的二氧化碳對生態(tài)環(huán)境的影響。應(yīng)該加快研發(fā)二氧化碳吸收、封存和處理技術(shù)，提高能源的利用效率，開發(fā)新的能源，對工業(yè)部門征收碳稅等，對實(shí)施碳減排卓有成效的企業(yè)給予鼓勵(lì)和補(bǔ)貼。

（2）對于碳排放關(guān)注行業(yè)，應(yīng)該鼓勵(lì)新型燃料的生產(chǎn)和使用，尋找可以替代煤炭、石油等的燃料。

（3）對于碳排放安全行業(yè)，應(yīng)給予大力的支持，鼓勵(lì)其發(fā)展，尤其是金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)這些高產(chǎn)出、低排放的行業(yè)。

（4）決策部門應(yīng)充分發(fā)揮其作用，制定節(jié)能減排的相關(guān)政策，建立行業(yè)間的碳交易市場，完善碳交易的法律法規(guī)。同時(shí)加強(qiáng)對公眾的教育和宣傳，使公民自覺地加入低碳經(jīng)濟(jì)的隊(duì)伍中來。

[1]丁一匯.應(yīng)對氣候變暖 中國面臨挑戰(zhàn)[J].中國環(huán)境報(bào)，2007，（6）.

[2]張坤民.低碳世界中的中國：地位、挑戰(zhàn)與戰(zhàn)略[J].中國人口·資源與環(huán)境，2008，5（3）.

[3]徐國泉，劉澤淵，姜照華.中國碳排放的因素分解模型及實(shí)證分析：1995-2004[J].中國人口·資源與環(huán)境，2006，16（6）.

[4]張麗峰.低碳經(jīng)濟(jì)背景下我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對策研究[J].開放導(dǎo)報(bào)，2010，4（2）.

F224.9

A

1002-6487（2011）02-0106-02

肖臘珍（1964-），女，湖北應(yīng)城人，副教授，研究方向：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)。

（責(zé)任編輯/浩 天）