京津冀地區碳排放量因素分析

竇悅

【摘要】本文運用STIRPAT模型分析了影響京津冀區域碳排放的驅動因素，對京津冀地區近年來的碳排放量與人口規模、經濟發展水平、技術進步、產業結構及能源消費結構等因素之間的關系進行了實證研究。結果表明：上述因素均為碳排放量的主要驅動力，且人口規模和經濟發展水平對碳排放量的影響較大。本文對實證結果逐一進行了解釋并提出有關政策性建議。

【關鍵詞】京津冀；碳排放；STIRPAT模型；低碳經濟

一、引言

作為我國政治、文化、科技中心，京津冀被稱為二十一世紀我國區域經濟發展的新亮點及全國經濟發展的新龍頭。然而，京津冀經濟迅速發展的同時，其環境污染問題也不容忽視，二氧化碳的排放量的增大，給京津冀的經濟發展帶來負面影響。經觀察，近年來，盡管京津冀地區已經開展了節能減排的相關合作，但碳排放量卻一直居高不下。可見，還存在其他因素導致碳排放增加。因此，深入研究并測算京津冀地區碳排放的驅動因素，并在此基礎上制定有指向性的政策法規，才能在實現該地區在經濟發展的同時，減少二氧化碳的排放。對于經濟發展與碳排放量關系的研究，艾爾利希（Ehrlich 1970）最先建立IPAT模型，指出碳排放的主要驅動力為人口規模、經濟發展水平和科技進步等因素的綜合作用。研究表明，碳排放量與人口數量、經濟發展水平、技術進步等因素密不可分，本文將對京津冀區域2000-2013年的碳排放量與人口規模、經濟發展水平、技術進步、產業結構以及能源消費結構之間的關系做實證研究，進而為該區域制定產業經濟政策以及低碳經濟的發展提供有效建議。

二、文獻回顧與假設

一般而言，人口增長會從兩個方面促進二氧化碳的排放，一是較多的人口導致對能源需求較多；二是較快的人口增長可能導致森林破壞，土地利用方式發生改變。現有文獻中，Knapp（1996）研究了二氧化碳量和全球人口之間的因果關系，認為人口是二氧化碳排放量增長的原因。相反，也有學者的觀點與此相反，Bin（2005）認為人口規模的增多能夠促進技術改革，從而在一定程度上可以減緩二氧化碳排放。此外，也有學者認為，人口增長對環境的影響是雙向的。李國志等（2010）提出，一方面，人口增長增加了能源消費導致環境惡化，另一方面人口增長會促進技術改革，從而減輕對環境的負面影響。就人口增長對碳排放量的影響而言，取決于兩方面的效應之和。由于京津冀地區近年來發展速度較快，教育水平、創新能力不斷提高，所以很可能導致該區域內人口增長帶來較大的技術進步，從而使人口對環境正面影響大于負面影響。基于此，本文提出假設1：碳排放量的增長與人口規模負相關，即人口增長能夠使碳排放量減少。就經濟發展水平對碳排放量的影響來看，絕大多數學者認為經濟的高速增長是碳排放量增長的主要因素。Dinda（2004）研究發現碳排放量和人均收入之間呈正向線性關系。Fried陂現人均實際GDP和二氧化碳排放量之間存在立方關系。我國長期以來實行重工業發展戰略，所以導致我國經濟增長進一步加快了重工業的發展，引起對能源、交通的需求增加，碳排放隨之上升。同時，一些地方片面追求經濟增長，造成大片森林被砍伐，環境破壞，這也使得碳排放量隨經濟的增長而增加。基于這些理論研究，本文提出假設2：碳排放量的增長與經濟發展水平正相關。

研究表明，技術進步與能源強度之間存在長期均衡關系，技術進步對能源強度降低作用很明顯，并且存在因果關系。因此國內外目前文獻中，絕大多數學者用能源強度的大小來反映一個地區的技術發展水平，能源強度越高，技術水平越低，相反，能源強度越低，技術發展水平越高。而關于能源強度與碳排放量的關系，Wu（2005）等利用一種新的三層分解方法研究了1996-1999年中國碳排放“突然下降”的原因，結果表明工業部門能源強度下降是碳排放下降的決定因素。Wang等（2005）利用LMDI方法研究了中國1957-2000年碳排放變化，結果表明95%的碳排放是由能源強度下降引起的。因此，本文提出假設3：碳排放量與技術進步負相關，與能源強度負相關。關于碳排放量與產業結構的關系，Liu Chunmei等通過建立碳排放和產業結構比重的回歸模型，發現第三產業增加值比重的增加可以有效降低CO2排放強度。此外，莊貴陽、牛鴻蕾、江可申等均指出，不同產業結構會導致不同的碳排放量，且工業增加值比重與碳排放量顯著正相關。基于此，本文提出假設4：碳排放量與產業結構相關，且與第二產業的比重呈正相關。針對能源消費結構對碳排放的影響，Richard基于對美國能源消費和碳排放量的研究發現，1917年以來，美國碳排放量降低的主因之一是替代能源的開發，說明能源結構的改善可以降低碳排放量。此外，國內學者王韶華、于維洋運用途徑分析法研究了一次能源消費比例與碳排放強度的關系，結果表明：煤炭消費是碳排放強度增長的主要原因。因此本文提出假設5：碳排放量與能源消費結構密切相關，與煤炭消費比重正相關。

三、模型設定

四、實證結果及結論

回歸結果發現，模型整體擬合效果較好，擬合優度達99.45%，各變量均通過了顯著性檢驗。其中，隨著人口規模每上升1%，碳排放量平均下降1.1594%，這.一結論與假設1相符。之所以出現這種結果，或許與京津冀近年來關注創新、促進技術變革等有關，在這種機制下，人口增加能夠在很大程度上帶來技術進步，從而使得人口對環境的總效應帶來碳排放量下降；碳排放量與人均可支配收入呈顯著正相關，且人均可支配收入每上升1%，碳排放量平均增加0.9665%，與假設2相符。這可能是由于當經濟水平改善時，人們在物質生活上的消費會增加，且京津冀地區至今仍以重工業發展為主，雖然該區域正在努力向服務型經濟轉型，但目前仍處于初級階段，因此在這過程中為滿足人們日益增長的物質生活的需要，不可避免會以犧牲環境為代價；隨著能源強度上升1%，碳排放量平均增加0.2934%，這一結論與假設3相符。這可能是由于技術水平的提高，能源利用效率得到改善，并且技術進步所帶來的以物質要素投入轉向知識要素投入的速度加快，從而使得技術進步帶來碳排放量的下降；第三產業貢獻率每增加1%，碳排放強度平均下降0.2414%，這與假設4相符。說明第三產業的增加值可以在一定程度上降低碳排放量，這可能是由于第三產業本身的特點決定的，第三產業屬于低碳產業，且該產業的發展與技術革新的速度密切相關，因此當第三產業對地區生產總值貢獻率增加時，能夠在解決就業、促進經濟發展的同時，減少二氧化碳排放量；而煤炭消費比重每上升1%，碳排放量下降0.2414%，這與假設5相悖。造成這種結果的原因可能是由于煤炭進入工業社會由來已久，隨著技術革新和社會發展，人們對煤炭利用效率進行了極大地改進，而其他新能源由于技術不成熟或者成本較高等在能源利用效率上并沒有超過煤炭的使用效率，因而導致煤炭消費比重增加反而降低了碳排放量。

五、建議

針對以上結論，結合京津冀本身的特點，本文提出以下建議：首先進一步加大對創新的投入，發揮技術進步對減少碳排放量的作用，同時，注重研發投入與獎勵，更大程度激發人們的能動力，進而發揮在碳排放量中的人口規模效應。其次加快進行產業結構的轉型和升級，發揮第三產業促進經濟增長和降低碳排放量的作用，同時堅持第三產業的發展要依靠技術進步，加大第三產業中的科技含量。最后，盡管本文中煤炭消費比重在一定程度上降低了二氧化碳的排放，但是并不代表京津冀區域內的能源消費結構達到最優。這就要求有關政府部門加大對新能源與可再生能源的研發資助，提高這些能源的利用效率，同時加大對清潔能源的開發和技術改進，提高清潔能源在能源消費結構中的比重，這樣能夠在更大程度上減輕能源消耗對環境的破壞。