基于因素分解模型的碳排放影響因素測試

雷 鳴

（西安外事學(xué)院,陜西 西安,710077）

0 引言

全球氣候變暖是由于將大量溫室氣體排放至大氣系統(tǒng)造成的，溫室氣體增加的主要原因是化石能源消費大量排放，隨著人類活動的加劇，大氣中溫室氣體濃度不斷提高，日益變化的氣候問題已經(jīng)嚴(yán)重涉及到經(jīng)濟(jì)、政治、能源與環(huán)境等領(lǐng)域，成為影響人類可持續(xù)發(fā)展的首要問題。

1 碳排放因素分解方法

在對碳排放影響因素進(jìn)行分析時，常以分解為工具。分解分析作為研究事物的變化特征及其作用機理的一種分析框架，近年來在社會經(jīng)濟(jì)研究中得到越來越多的應(yīng)用。目前，在能源消費與碳排放分解分析領(lǐng)域常用的分解方法有結(jié)構(gòu)分解分析（structural decomposition analysis，簡稱SDA）與指數(shù)分解分析(index decomposition analysis，簡稱 IDA)。其中，SDA方法利用投入產(chǎn)出表，以消耗系數(shù)矩陣為基礎(chǔ)，可對各影響因素如國際貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)部門最終需求等進(jìn)行比較詳細(xì)的討論，主要方法包括兩極分解法以及投入產(chǎn)出法等；IDA 方法利用不同產(chǎn)業(yè)部門已經(jīng)統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)，能夠較為方便的進(jìn)行時間序列分析或者進(jìn)行跨國比較，通常使用的方法包括 Divisia 指數(shù)分解法與Laspeyres 指數(shù)分解法等。

考慮到經(jīng)濟(jì)規(guī)模、能源結(jié)構(gòu)、以及碳排放強度等指標(biāo)對研究碳排放特征所具有的實際意義，本文選取了 Kaya 恒等式作為基礎(chǔ)模型來進(jìn)行因素分解模型的構(gòu)建。這是因為經(jīng)濟(jì)規(guī)模對碳排放的影響實際上可以歸結(jié)為國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)對碳排放的影響；能源結(jié)構(gòu)對碳排放的影響雖然在短期內(nèi)難以實現(xiàn)突破性進(jìn)展，但只要能夠準(zhǔn)確量化過去能源結(jié)構(gòu)對碳排放減排的作用，就可以更好地預(yù)測未來能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整對減緩二氧化碳排放存在的潛力；碳排放強度是我們一直關(guān)心的一個硬性指標(biāo)，碳排放強度的降低與否事關(guān)我國是否真正走上低碳發(fā)展模式，其對于二氧化碳減排來說是一個很好的量化指標(biāo)，而碳排放強度又與能源強度、國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)、能源消費等因素緊密聯(lián)系。

Kaya 模型表達(dá)式:

式中,為二氧化碳排放量；POP為國內(nèi)人口總量；GDP 表示國內(nèi)生產(chǎn)總值；PE表示一次能源消費總量;即人均GDP；

為能源強度，即生產(chǎn)單位GDP所需的能源消費，主要與技術(shù)及能源效率有關(guān)。

若由Kaya恒等式得，表示t年相對于t-1年排放總量的變化。那么t年相對于t-1年的單位能源碳排放量變化量即 ，也稱為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)；同理，表示能源強度效應(yīng)、 表示經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)（GDP效應(yīng)）；人口效應(yīng)用 來表示。那么根據(jù)上述分析方法有：

將公式2、3、4、5這四個公式帶入到公式1可得到：

2 數(shù)據(jù)來源

本文選取陜西省1993-2012年的相關(guān)數(shù)據(jù)分析經(jīng)濟(jì)增長對碳排放的影響。其中經(jīng)濟(jì)增長的指標(biāo)用人均國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）表示，碳排放量的指標(biāo)使用人均二氧化碳排放量（CO2）表示。表示第類能源的碳排放強度及其在總能源中所占的比重，每一類能源的碳排放強度取值如下表1所示。

3 協(xié)整檢驗

變量LN(CO2)和LN（GDP）兩變量之間是否存在協(xié)整關(guān)系需要進(jìn)行協(xié)整檢驗，運用Johansen協(xié)整檢驗，結(jié)果如表2所示。

可以發(fā)現(xiàn)，通過跡檢驗和最大特征根檢驗，都表明兩變量間存在協(xié)整關(guān)系，表明經(jīng)濟(jì)增長與碳排放之間存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。擬合的回歸方程為

表2 序列協(xié)整檢驗的結(jié)果

表3 序列單位根檢驗結(jié)果

表3 序列單位根檢驗結(jié)果

注：檢驗結(jié)果是由SIC準(zhǔn)則確定滯后階數(shù)，不含常數(shù)和時間趨勢

?

其中=0.9253，擬合優(yōu)度非常高，并且回歸系數(shù)均通過了顯著性檢驗。接著檢驗擬合的方程的殘差 ，式2為擬合的殘差方程

殘差進(jìn)行單位根檢驗的結(jié)果如表3所示。

當(dāng)顯著性水平為5%時，殘差序列拒絕原假設(shè)，因此序列是平穩(wěn)的，即~I(0)。所以可以判斷出碳排放量和經(jīng)濟(jì)增長之間存在著長期的均衡關(guān)系。

4 結(jié)論

通過因素分解模型對二氧化碳排放與能源消費的協(xié)整性分析可以看出，陜西碳排放與能源消費之間存在長期均衡關(guān)系，表明在能源消費持續(xù)增長的同時，二氧化碳排放也會穩(wěn)步增加，陜西人均GDP每增加1萬元，二氧化碳排放量就會增加0.5225噸。隨著經(jīng)濟(jì)的增長，能源消費總量也會要持續(xù)增長，導(dǎo)致碳排放必然是增加。因此，陜西可以通過大力發(fā)展環(huán)保節(jié)能、電子信息、高科技產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域，逐步增加低碳產(chǎn)業(yè)替代能源消費量大的工業(yè)，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，達(dá)到降低碳排放量的目的。

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