基于技術進步視角的我國碳鎖定與碳解鎖路徑研究

郭 進，徐盈之

(東南大學經濟管理學院，江蘇 南京 211189)

基于技術進步視角的我國碳鎖定與碳解鎖路徑研究

郭 進，徐盈之

(東南大學經濟管理學院，江蘇 南京 211189)

本文基于技術進步視角，運用投入產出分析方法和PLS結構方程模型分析方法，分別對我國的碳鎖定狀況和碳解鎖技術路徑進行了研究。研究結果表明:從1995—2009年，我國的碳鎖定形勢得到了較大改善，大部分產業部門從部門內和部門間兩個層面實現了較大程度的碳解鎖；增加科技活動資金投入和人力資本投入以及改善科技活動環境都會推動我國技術進步，進而實現我國的碳解鎖，其中改善科技活動環境產生的碳解鎖效應最大；雖然技術進步本身會產生一定程度的碳解鎖效應，但技術進步主要依靠優化我國的能源消耗狀況和產業結構狀況來間接地產生更大的碳解鎖效應。

碳鎖定；碳解鎖路徑；技術進步

1 引言

低碳技術能夠改變經濟過程的能源和物質基礎，轉變社會發展的能源資源結構和提高能源資源的利用效率，進而實現碳的低排放和零排放。然而，由于現實經濟中碳鎖定的存在，導致低碳技術的創新、應用和擴散十分緩慢[1]。因此，擺脫碳鎖定效應，實現碳解鎖是中國發展低碳經濟的基礎和條件，對推動全球低碳化進程和應對全球氣候變暖也具有重要的現實意義。

關于碳鎖定的形成原因，技術體制中圍繞碳基技術形成的技術體系導致了碳鎖定的存在，而社會生產中具有不同資源和利益訴求的群體逐漸形成的以碳基技術體系為共同基礎的制度體制，則對碳鎖定起到了維持和加強的作用。因此，碳鎖定是技術體制和制度體制共同作用的結果[2－5]。關于碳解鎖的實現路徑，技術層面，能夠影響技術體制發展速度和發展方向的宏觀因素變化、碳基技術體系的局部或整體調整、低碳技術的創新擴散都會對碳鎖定產生影響[6－8]。制度層面，國家政策、產業組織、市場結構、社會文化等方面的演化進步都會產生一定程度的碳解鎖效應[9－12]。

綜上所述，近年來碳鎖定和碳解鎖問題受到了各國政府和學者們的廣泛關注和研究，但是既存的研究仍然存在諸多不足之處。首先，現有的文獻未能給出定量測度和描述碳鎖定狀況的科學方法；其次，現有的文獻鮮有對碳解鎖路徑進行實證分析和檢驗的研究。本文將關注這些問題，基于技術進步視角，首先借助投入產出模型對1995—2009年我國的碳鎖定狀況進行定量分析，其次通過構建技術層面的碳解鎖結構方程模型，實證分析和檢驗實現中國碳解鎖的技術進步路徑。

2 我國碳鎖定狀況的動態分析

2.1 研究方法

一國或地區的碳鎖定都一致地表現為以高碳投入和高碳排放為特征的投入產出關系。本文借鑒里昂惕夫投入產出分析方法，將其拓展到碳投入和碳產出層面:一個產業部門的碳排放量tci可以分成兩部分，一部分是使用部門內部資源進行生產時所產生的碳排放inci；另一部分是使用其他部門產品作為中間投入品時所產生的碳排放exci，即:

式 (1)中，xji表示j部門向i部門投入的中間產品量，ej表示各部門的碳排放系數。因此可以定義碳鎖定系數kji為:

式 (2)中，當i＝j時，kii為部門內碳鎖定系數；當i≠j時，kji為部門間碳鎖定系數，綜合碳鎖定系數ki為部門內碳鎖定系數kii和部門間碳鎖定系數kji之和。

2.2 數據來源和處理

數據主要來源于世界投入產出數據庫 (WIOD Database) 中 的 《National Input-Output Tables (China)》和 《Time Series Air Emission Accounts (China)》1995—2009年的相關數據。這兩類數據都將我國的產業體系分成35個產業部門，本文根據研究的需要，同時參照聯合國頒布的國際標準產業分類準則，將我國產業體系合并成20個產業部門。

2.3 實證結果分析

基于以上的研究方法和數據來源，本文計算出1995—2009年我國產業部門整體的綜合碳鎖定系數ki、部門內碳鎖定系數kii和部門間碳鎖定系數kji(j≠i)，如圖1所示。

同時，圖2所示的網絡圖呈現了1995年和2009年我國各產業部門的碳鎖定系數。其中，網絡圖中的節點代表產業部門，節點越大表示部門內碳鎖定系數kii越大，網絡圖中的線段代表部門間碳鎖定系數kji(kji＞0.01)，線條越粗表示部門間碳鎖定系數kji越大。

首先，從整體上分析我國的碳鎖定形勢可以發現，我國的綜合碳鎖定系數ki從1995年的25.30下降到2009年的8.32，下降了約67%，部門內碳鎖定系數 kii從1995年的4.73下降到2009年的2.89，下降了約39%，部門間碳鎖定系數 kji從1995年的20.57下降到2009年的5.43，下降了約74%。這說明我國的碳鎖定形勢從整體上得到了較大的改善，部門內碳鎖定系數和部門間碳鎖定系數均呈現出不同幅度的下降趨勢。

圖1 我國產業部門整體的碳鎖定系數及其變化趨勢

圖2 1995年和2009年我國各產業部門的碳鎖定系數及其變化趨勢

其次，分析我國各產業部門的碳鎖定狀況可以發現，除電、燃氣及水供應業外，其他產業部門的綜合碳鎖定系數 ki平均降低幅度達到了75.02%；除電、燃氣及水供應業和建筑業外，其他產業部門的部門內碳鎖定系數kii平均降低幅度達到了77.87%；就各產業部門的部門間碳鎖定系數kji來看，所有產業部門的部門間碳鎖定系數平均降低幅度達到了75.18%。這說明從1995—2009年，我國大部分產業部門從部門內和部門間兩個層面實現了不同程度的碳解鎖。

盡管從1995—2009年，我國的碳鎖定形勢得到了較大改善，但是由于我國低碳技術的研發、培育和推廣存在諸多困難和不足之處，因此碳鎖定問題依然是阻礙我國經濟轉型發展的重要障礙。接下來，本文將基于技術進步的視角，探討技術進步對我國碳鎖定形勢的影響以及如何通過技術進步來進一步實現我國的碳解鎖。

3 我國碳解鎖技術進步路徑分析

3.1 基本假設和研究方法

技術進步是在一定的社會環境和資金投入下，科學技術人才進行的一種創造性生產活動，因此產生技術進步的科技活動本身就是一個具有低碳特征的生產過程。同時，技術進步又可以通過改善能源消耗結構和提高能源利用效率、促進產業結構升級和優化各產業部門間的投入產出關系來間接對我國的碳鎖定形勢產生影響。基于此，本文進行如下假設:

H1a:科技活動環境 (r3)的改善對科技活動資金 (r1)產生積極影響；H1b:科技活動環境(r3)的改善對科技人力資本 (r2)產生積極影響；

H2a:科技活動資金 (r1)對技術進步 (r4)產生積極影響；H2b:科技活動人力資本 (r2)對技術進步 (r4)產生積極影響；H2c:科技活動環境 (r3)對技術進步 (r4)產生積極影響；

H3a:技術進步 (r4)對能源消耗 (r5)產生積極影響；H3b:技術進步 (r4)對產業結構(r6)產生積極影響；

H4a:技術進步 (r4)促進碳鎖定狀況 (r7)的改善；H4b:能源消耗 (r5)的改善促進碳鎖定狀況 (r7)的改善；H4c:產業結構 (r6)的優化促進碳鎖定狀況 (r7)的改善。

PLS結構方程模型是一種基于偏最小二乘分析法 (PLS)的結構路徑分析模型，由于其對數據分布沒有要求，且在小樣本量情況下對路徑分析比較理想。因此，本文通過建立技術層面的PLS結構方程模型，對技術進步產生的碳解鎖效應和路徑進行實證研究。技術層面的碳解鎖路徑模擬圖如圖3所示。

圖3 基于技術進步視角的我國碳解鎖路徑模擬圖

3.2 數據來源和處理

本文選取科技經費支出總額和R＆D經費占GDP比重來衡量科技活動資金 (r1)；選取科技活動人員數和本科以上學歷授予學位人數來衡量科技人力資本 (r2)；選取技術市場成交額和科技活動經費籌集總額來衡量科技活動環境 (r3)；選取重大科學技術研究成果和三種專利申請批準量來衡量我國的技術進步 (r4)；選取能源強度和水電、核電、風電消耗總量來衡量我國的能源消耗 (r5)；選取高新技術產業總產值占GDP比重和第三產業貢獻率來衡量我國的產業結構 (r6)；選取綜合碳鎖定系數 (ki)來衡量我國的碳鎖定狀況 (r7)。

本文所使用的數據主要來源于 《National Input-Output Tables(China)》、 《Time Series Air E-mission Accounts(China)》、 《中國統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》以及 《中國能源統計年鑒》中1995—2009年的相關數據，依照相同的方法將我國產業體系合并成20個產業部門。

3.3 實證結果分析

本文通過 SmartPLS2.0測算結果中的 Cronbachs Alpha值、AVE值以及R2值來綜合評價本文所使用數據的信度和效度。其中，所有潛變量的Cronbachs Alpha值均超過了 0.90(門檻值為0.70)，所有潛變量的AVE值均超過了0.90(門檻值為0.50)，R2值均超過了0.80(門檻值為0.50)，說明本文所使用數據通過了信度和效度檢驗，即所采用的數據具有良好的一致性和有效性。

通過SmartPLS2.0軟件估計出各假設路徑的標準化系數，并通過檢驗各路徑系數的顯著性，其結果如表1所示。

第一，考察直接產生碳解鎖效應的三個因素可以發現，首先，能源消耗對我國碳鎖定狀況的路徑系數達到了0.74(t＝43.92)。能源消耗產生的碳解鎖效應來源于兩個方面:一方面能源結構的優化導致了我國經濟發展對化石能源依賴程度的降低，另一方面能源利用效率的提升導致了我國能源強度的降低；其次，產業結構對我國碳鎖定狀況的路徑系數為0.49(t＝18.32)。產業結構產生的碳解鎖效應也來源于兩個方面:一方面是我國產業的高端化發展減少了對化石能源的使用量，另一方面我國各產業部門之間投入產出關系的優化提高了產業的生產效率；最后，相對于能源消耗和產業結構，技術進步對我國碳鎖定狀況的路徑系數為0.33(t＝25.37)，處于較低水平，說明技術進步本身所產生的碳解鎖效應非常有限。

表1 基于技術進步視角的我國碳解鎖結構路徑系數

第二，技術進步除了可以產生一定程度的碳解鎖效應之外，還可以對我國的能源消費狀況和產業結構狀況產生影響。其中，技術進步對我國能源消耗的路徑系數達到了0.93(t＝49.30)，說明技術進步對改善我國的能源消耗結構、提高我國的能源利用效率具有顯著的促進效果。同時，技術進步對我國產業結構的路徑系數也達到了0.80(t＝23.18)，說明技術進步對優化我國各產業部門之間的投入產出關系，促進我國產業結構的高端化發展具有積極的促進作用。

接著，本文將增加科技活動資金投入、增加科技活動人力資本投入和改善科技活動環境作為進一步實現我國碳解鎖的三種技術進步手段，同時依據技術進步對實現我國碳解鎖的作用途徑，將這三種技術進步手段的碳解鎖效應分解為直接碳解鎖效應和間接碳解鎖效應，計算結果如表2所示。

從表2可以看出，改善科技活動環境產生的碳解鎖效應是增加科技資金投入產生的碳解鎖效應的約3倍，是增加科技活動人力資本投入的約2倍。產生這一現象的原因是因為改善科技活動環境除了可以直接地推動技術進步進而實現碳解鎖之外，還可以通過對科技活動資金和科技活動人力資本產生積極的影響，進而間接地推動技術進步，增強其碳解鎖效應。

通過比較三種技術進步手段的直接碳解鎖效應和間接碳解鎖效應可以得出，間接碳解鎖效應是直接碳解鎖效應的約3.3倍。這一結論再次證明，科技活動本身產生的碳解鎖效應十分有限，技術進步在更大程度上依靠間接地優化我國的能源消耗狀況和產業結構狀況來實現更大程度的碳解鎖。

表2 三種技術進步手段對我國的碳解鎖效應

4 結論與對策建議

研究結果表明:①從1995—2009年，我國的碳鎖定形勢從總體上得到了較大改善，大部分產業部門從部門內和部門間兩個層面實現了較大程度的碳解鎖；②雖然技術進步本身存在一定程度的碳解鎖效應，但技術進步更加依賴于通過優化我國的能源消耗狀況和產業結構狀況來間接地產生更大的碳解鎖效應；③增加科技活動資金投入和人力資本投入以及改善科技活動環境都會推動我國技術進步，進而實現我國的碳解鎖；④由于改善科技活動環境還能夠對我國的科技活動資金和科技人力資本產生積極的影響。據此對進一步實現我國的碳解鎖提出以下對策建議:

第一，實現我國的碳解鎖需要擴大低碳技術的應用范圍，促進技術進步的間接碳解鎖效應的良好發揮。

第二，促進我國低碳技術的進一步發展需要協調科技資金、人才和環境的投資。注重產學研的協同發展。

第三，通過完善我國科技活動的基礎設施來改善我國科技活動的硬件環境和活躍我國科技活動的交易市場來改善我國科技活動的軟件環境，進一步實現我國的碳解鎖。

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(責任編輯 譚果林)

An Em pirical Study on Carbon Lock-in and Unlocking Path in China w ith Technological Progress Perspective

Guo Jin，Xu Yingzhi
(School of Economics and Management，Southeast University，Nanjing 211189，China)

This paper applied input-outputanalysismethod and PLS-SEM analysismethod tomake a study of China's carbon lock-in and its carbon unlocking path with technological progress perspective.The results indicate that China's carbon lock-in situation had achieved a great improvement from 1995 to 2009，most industrial sectors have realized a great carbon unlocking from both internal and external aspects.There are the threemainmethods in promoting China's carbon unlocking:increasing capital investment of technological activities and human capital investment；improving the environment of technological progress And the method of improving technological progress'environment can generate the greatest carbon unlocking effect.While technological progress itselfwill generate a part of carbon unlocking effect directly，itmainly relies on optimizing China's energy consumption and industrial structure to generate a greater carbon unlocking effect indirectly.

Carbon lock-in；Carbon unlocking path；Technological progress

F206

A

國家社科基金重大招標項目 “中國產業生態經濟系統優化與運行機制研究”(12＆ZD207)，江蘇省哲學社會科學研究基地重點課題 “江蘇縣域科學發展績效評價研究”(10JD011)，江蘇省高校哲學社會科學研究重點項目 “江蘇省大學科技園與地方高新園區協同創新體制機制研究”(2013ZDIXM029)。

2014－05－21

郭進 (1989－)，男，安徽宣城人，東南大學經濟管理學院博士研究生；研究方向:區域經濟學，環境經濟學。