中國分省的二氧化碳排放效率測算及分析

王璞

摘要：本文首先簡要介紹了國內學者當前對環境保護、二氧化碳排放及經濟發展的研究成果，然后引入可處理非期望產出的數據包絡分析模型對我國二氧化碳排放效率進行了測算，并對測算結果進行了簡要的分析。

關鍵詞：二氧化碳排放；DEA；非期望產出

中圖分類號：X24 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2014）010-0000-02

一、引言

改革開放以來，我國年均10%以上的經濟增長被稱為“中國奇跡”，然而我國的經濟增長方式卻是“高投入、高消耗、高排放、不協調、難循環、低效率”。2009年11月，我國政府明確了碳減排目標：到2020年，單位GDP的二氧化碳排放比2005年下降40%-50%，并且要作為約束性指標納入國民經濟和社會發展的中長期規劃，并制定相應的國內統計、監測、考核辦法。如何評價環境績效、測度環境效率是決策者面臨的首要問題。就二氧化碳減排而言，我國各省的二氧化碳排放效率及發展趨勢如何，減排潛力又有多大，其背后的影響因素起多大作用？本文擬從上述問題出發，做一些嘗試性的研究。

關于環境保護、二氧化碳排放及經濟發展之間的關系，國內外學者做了深入的研究。馮相昭、鄒驥運用改進的Kaya等式分析1971-2005年期間中國二氧化碳的排放趨勢，并進行了無殘差的因素分解，指出經濟的高速發展、人口的增長是增加碳排放的主要驅動因素，并從政策的角度提出減少碳排放的建議。林伯強等認為應對氣候變化及溫室氣體減排的制約，實現節能減排的關鍵在于能源結構的調整，并提出了節能減排和二氧化碳排放約束下的能源結構戰略優化調整模型，并通過模型分析認為我國現階段通過改變能源結構實現減排的空間不大，應重視其他方面的努力 。陳詩一、嚴法善、吳若沉從產業、區域、能源的三維角度出發深入分析了資本深化、生產率的提高與我國二氧化碳排放關系 。王金南等構建中國區域二氧化碳排放分解模型CRBDM （China Regional Burden Differentiation Model），并通過模型計算提出中國2020年二氧化碳排放總量省級分解方案。

二、研究方法

本文采用非參數的技術效率評價方法，非參數的方法又稱為數據包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA），該方法的核心則就是從大量的數據樣本中找出多目標的最優解集，即最優的多輸入、多輸出組合，從而形成一個經驗的生產函數。自從1978年誕生以來，DEA不論是在理論上還是在實際應用中都得到了發展，近幾年，DEA廣泛應用于經濟學、管理學領域中的效率評價問題，成為相對效率評價最有效的工具之一。

經典的西方經濟學在研究某個生產過程中，常常是只考慮對理性人有利產出，而忽略對理性人不利的產出。這種對理性人有益的產出被稱為“期望產出”，在理性人假設的前提下，期望產出越大越好；而對理性人不利的產出被稱為“非期望產出”，這種非期望產出則越小越好。而傳統DEA模型的相對效率評價思想不能區分期望產出和非期望產出，簡單的要求投入必須盡可能地縮減，產出必須盡可能地擴大，顯然不再適合存在非期望產出的效率評價問題。Fare首次提出第一個處理非期望產出的DEA模型 。自此以后，國內外有關環境效率評價問題的研究工作便大量興起，取得了一系列的理論與實踐應用成果。線性函數轉換法是由Seiford和Zhu于2002年正式提出的 ，模型如下：

我們假設研究對象有N個決策單位（DMU），每個DUMj（j=1，…，N）都有k類投入記為Xj=（x1j，x2j…xkj），s類產出記為Yj=（y1j，y2j…ysj），r類非期望產出記為Bj=（b1j，b2j…brj），DUMbj（Xj，Yj，Bj）表示決策單位j的生產決策。

定義轉化函數：B′=f（B）=V-B，其中V足夠大使得B′中的元素都大于0。

顯然，這種處理方法有效的保持了凸性和線性關系，并且避免了規模報酬不變的苛刻條件，是一種較好的評價存在非期望產出效率的方法。所以本文采用這種方法測度我國區域二氧化碳的排放效率。

三、數據來源及處理

本文旨在分析我國分省區的二氧化碳排放效率，由于西藏的能源數據不可得，故將西藏剔除。由于重慶在1997年之前隸屬四川省，在區域發展和經濟結構上兩者具有一定的相似性，所以本文仍將重慶并入四川省，并對兩者數據作相應的平滑處理。本文數據來源于1995-2012年《中國統計年鑒》及《中國能源統計年鑒》。投入要素如下：各省歷年年末的就業人數作為勞動投入；用各省的物質資本存量作為資本投入。其中各省物質資本存量按照單豪杰（2008）的計算方法處理，并統一以1995年不變的價格折算。產出要素如下：GDP作為期望產出；二氧化碳作為非期望產出。其中GDP數據統一以1995為基期的不變價格進行調整為實際GDP數據，二氧化碳的排放數據的計算參照陳詩一（2009）所采用的計算方法 。他首先將分品種的能源消費折算成標準煤，然后估算了一組標準煤的二氧化碳排放系數，最后通過這些折算得出二氧化碳數據。

四、二氧化碳排放效率計算

根據前文的研究方法和數據，主要年份的測算結果如下 ：

表 3-3主要年份分省區效率值及排名（存在CO2排放量）

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

北京 6 0.87 6 0.91 4 0.94 1 1.00 7 0.93

天津 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

河北 19 0.71 21 0.66 20 0.67 2 0.96 20 0.75

山西 20 0.54 19 0.72 16 0.82 17 0.61 22 0.67

內蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77

遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84

黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87

上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90

浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94

安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95

福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91

山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90

河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73

湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80

湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86

廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97

海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97

貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80

云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82

甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85

青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

續表

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97

新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81

資料來源：筆者根據歷年相關統計年鑒數據整理得出。

平均效率值為1即處在生產前沿的省區有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區有湖北、貴州、內蒙、河南、山西、河北。可見平均效率值大于0.9的省區大多數分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區大多數分布在我國中部和西部的內陸地區。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。

五、結論分析

東部地區是我國經濟發展水平最高的區域，東部地區的生產技術水平、產業結構、人力資本、物質資本、生產性服務業都要優于中西部地區，是我國建設資源節約型、環境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經濟發展方式轉變、產業結構優化和技術水平升級的主要實踐者。

中部和西部地區是我國重工業的主要分布區域，也是能源結構中煤炭占比最高的一個區域，二氧化碳減排潛力較大，經濟發展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經濟發展的制約性也較大。針對中部地區，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優化能源結構，例如采取更先進的生產工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區的二氧化碳排放效率水平，還要提高經濟規模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經濟資源優勢升級為主導產業優勢，實現經濟轉型和產業結構升級。

參考文獻：

[1]馮相昭，鄒驥.中國CO2排放趨勢的經濟分析[J].中國人口資源與環境，2008.Vol.18.No.3 43-47.

[2]林伯強，姚昕，劉希穎.節能和碳排放約束下的中國能源結構戰略調整[J].中國社會科學，2010.No.1，58-71.

[3]陳詩一，嚴法善，吳若沉.資本深化、生產率提高與中國二氧化碳排放變化-產業、區域、能源三維結構調整視角的因素分解分析[J].財貿經濟，2010.No.12，111-119.

[4]王金南，蔡博峰，曹東，周穎，劉蘭翠.中國CO2排放總量控制區域分解方案 研究[J].環境科學學報，2011. Vol.31. No.4，680-685.

作者簡介：王 璞（1985-），河北人，碩士學位，研究方向：宏觀經濟學、環境經濟學。

內蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77

遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84

黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87

上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90

浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94

安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95

福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91

山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90

河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73

湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80

湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86

廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97

海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97

貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80

云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82

甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85

青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

續表

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97

新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81

資料來源：筆者根據歷年相關統計年鑒數據整理得出。

平均效率值為1即處在生產前沿的省區有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區有湖北、貴州、內蒙、河南、山西、河北。可見平均效率值大于0.9的省區大多數分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區大多數分布在我國中部和西部的內陸地區。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。

五、結論分析

東部地區是我國經濟發展水平最高的區域，東部地區的生產技術水平、產業結構、人力資本、物質資本、生產性服務業都要優于中西部地區，是我國建設資源節約型、環境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經濟發展方式轉變、產業結構優化和技術水平升級的主要實踐者。

中部和西部地區是我國重工業的主要分布區域，也是能源結構中煤炭占比最高的一個區域，二氧化碳減排潛力較大，經濟發展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經濟發展的制約性也較大。針對中部地區，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優化能源結構，例如采取更先進的生產工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區的二氧化碳排放效率水平，還要提高經濟規模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經濟資源優勢升級為主導產業優勢，實現經濟轉型和產業結構升級。

參考文獻：

[1]馮相昭，鄒驥.中國CO2排放趨勢的經濟分析[J].中國人口資源與環境，2008.Vol.18.No.3 43-47.

[2]林伯強，姚昕，劉希穎.節能和碳排放約束下的中國能源結構戰略調整[J].中國社會科學，2010.No.1，58-71.

[3]陳詩一，嚴法善，吳若沉.資本深化、生產率提高與中國二氧化碳排放變化-產業、區域、能源三維結構調整視角的因素分解分析[J].財貿經濟，2010.No.12，111-119.

[4]王金南，蔡博峰，曹東，周穎，劉蘭翠.中國CO2排放總量控制區域分解方案 研究[J].環境科學學報，2011. Vol.31. No.4，680-685.

作者簡介：王 璞（1985-），河北人，碩士學位，研究方向：宏觀經濟學、環境經濟學。

內蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77

遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84

黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87

上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90

浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94

安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95

福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91

山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90

河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73

湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80

湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86

廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97

海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97

貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80

云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82

甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85

青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

續表

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97

新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81

資料來源：筆者根據歷年相關統計年鑒數據整理得出。

平均效率值為1即處在生產前沿的省區有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區有湖北、貴州、內蒙、河南、山西、河北。可見平均效率值大于0.9的省區大多數分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區大多數分布在我國中部和西部的內陸地區。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。

五、結論分析

東部地區是我國經濟發展水平最高的區域，東部地區的生產技術水平、產業結構、人力資本、物質資本、生產性服務業都要優于中西部地區，是我國建設資源節約型、環境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經濟發展方式轉變、產業結構優化和技術水平升級的主要實踐者。

中部和西部地區是我國重工業的主要分布區域，也是能源結構中煤炭占比最高的一個區域，二氧化碳減排潛力較大，經濟發展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經濟發展的制約性也較大。針對中部地區，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優化能源結構，例如采取更先進的生產工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區的二氧化碳排放效率水平，還要提高經濟規模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經濟資源優勢升級為主導產業優勢，實現經濟轉型和產業結構升級。

參考文獻：

[1]馮相昭，鄒驥.中國CO2排放趨勢的經濟分析[J].中國人口資源與環境，2008.Vol.18.No.3 43-47.

[2]林伯強，姚昕，劉希穎.節能和碳排放約束下的中國能源結構戰略調整[J].中國社會科學，2010.No.1，58-71.

[3]陳詩一，嚴法善，吳若沉.資本深化、生產率提高與中國二氧化碳排放變化-產業、區域、能源三維結構調整視角的因素分解分析[J].財貿經濟，2010.No.12，111-119.

[4]王金南，蔡博峰，曹東，周穎，劉蘭翠.中國CO2排放總量控制區域分解方案 研究[J].環境科學學報，2011. Vol.31. No.4，680-685.

作者簡介：王 璞（1985-），河北人，碩士學位，研究方向：宏觀經濟學、環境經濟學。