基于SDA 和SPA 的西藏地區碳排放驅動因素與路徑分析

何永勝 HE Yong-sheng；余凌 YU Ling；申劍 SHEN Jian

（華電西藏能源有限公司，拉薩 850000）

0 引言

西藏地區地處祖國西南邊疆，是重要的生態安全屏障，在實現碳達峰、碳中和目標中肩負著重要的使命和責任。盡管西藏地區經濟基礎薄弱，但碳排放量增長率保持高位，且現有研究大多探討西藏地區的單一行業中的碳排問題，既沒有對整體行業的分析，也沒有對西藏碳排放路徑的深入研究。因此，探究西藏地區碳排放增量的驅動因素并篩選具有影響力的碳排路徑，對西藏地區如何有的放矢地制定減排政策有著重要的理論和現實意義。

IDA 能夠分析驅動因素對某一指標的直接影響、數據簡便易得，在環境經濟研究中得到廣泛使用[1]。徐國泉[2]等采用IDA 對1995-2004 年間中國碳排放的變化進行了定量分析，發現經濟發展是我國該階段能源消費碳排放的最大推動力。然而，該方法無法表現一部門需求變動給其他部門帶來的間接影響，而SDA 的主要優勢恰恰在于可全面分析各種直接或間接的影響因素[3]。彭水軍[4]從生產側和消費側兩個角度測算了碳排放量并考察了碳排放增長的影響因素，結果發現研究期間生產側排放明顯高于消費側排放。梳理現有的研究成果可以發現，研究大多集中在討論碳排放變化的驅動因素，沒有更進一步厘清產業部門間碳排放的傳導路徑。結構路徑分析（SPA，Structural Path Analysis）可以追蹤部門之間互相影響的復雜關系，分解出整個生產鏈條中對產品或組織具有重要影響的因子之間層層影響的路徑[5]，但該方法在碳排放領域上的應用較少。張瓊晶等人[6]利用SPA 研究了中國居民消費對碳排放的拉動作用，發現影響居民家庭日常出行碳排放的主要因素是出行距離和出行方式。

本文基于投入產出模型，采用SDA 和SPA 方法對西藏碳排放增長的驅動效應進行了考察，并揭示其碳排放內在微觀機理。本文的創新之處主要如下：第一，上述研究大部分基于SDA 或SPA 的分析方法，少有將SDA 和SPA 相結合的研究角度。單一的研究方法無法同時從宏觀與微觀兩個角度詮釋一個地區的碳排放現狀，尤其是對于西藏地區這樣一個生態環境復雜、脆弱的地區，深入探究其碳排增長的驅動因素與重要碳排路徑對制定更具針對性的減排政策有重要意義。第二，本文以西藏地區為研究區域，不同于現有研究大多探討一個國家或幾個國家的碳排放變化，補充了對單獨省份的研究。同時拓展了對西藏整體部門碳排放的把握，為西藏減排政策制定提供更全面完整的理論依據。第三，Weber，et al[7]提出運用“比例相同法”來消除最終需求引起的碳排放計算結果偏大的問題，即按比例將進口從各部門的需求中減去，然后構建非競爭進口型投入產出表。本文則采用此方法消除進口產品對分解結果的影響。

1 模型構建

1.1 構建碳排放的SDA 模型

根據非競爭進口型投入產出表的特性，存在如下平衡式：

式中：Ad為僅包含國內產品的直接消耗系數矩陣，X為總產出矩陣，Yd為國內產品的最終使用矩陣，X 可被表示為：

式中：c 為各生產部門單位產值直接碳排放。西藏碳排放增長的分解結構如圖1 所示。

圖1 西藏碳排放增長量的分解結構

其中，最終需求Yd可以進一步被表示為：

式中：Ys為最終需求的行業結構矩陣，Yv為最終需求的規模向量。

綜上可得，能源消費碳排放變化量結構分解分析模型為：

碳排放變化的分解量公式為：

式中：Qt和Q0分別表示第t 期和第0 期的碳排放總量，利用“極分解”方法得到碳排放變化△Q 的分解公式：

1.2 構建碳排放的SPA 模型

本文使用的SPA 結構路徑分析基于直接消耗系數矩陣A，用冪級數逼近的方法把里昂惕夫逆矩陣展開：

因此碳排放總量Q 可以展開為：

其中，cAnYd表示第n 層次生產部門的影響。通過這種方式，生產過程中所產生的碳排放總量可以被層層分解，從而得到所有的排放路徑。

1.3 數據來源與處理

本文使用的基礎數據主要包括西藏2012 年和2017年的投入產出表數據和各年能源消費碳排放的數據，數據均來源于《中國地區投入產出表》。投入產出表數據的部門分類共計42 個，而能源消費數據的行業分類有48 個部門，為保證數據口徑一致，本文將國民經濟的行業部門合并為29 個（如表1），包括農業部門1 個，工業部門25 個和服務業部門3 個。此外，本文將競爭型投入產出表轉化為非競爭型投入產出表，以消除進口產品對分解結果的影響。同時利用農產品生產價格指數、工業品出廠價格指數和消費價格指數，將2017 年當年價投入產出表調整為2012 年可比價投入產出表，以消除價格因素帶來的誤差。

表1 部門代碼及名稱

2 結果與討論

2.1 碳排放變化的結構分解分析

2012-2017 年西藏地區碳排放變化的結構分解分析結果如表2，碳排放強度與投入產出結構為負效應，最終需求規模效應與最終需求結構效應均為碳排放增長的驅動因素。同時，最終需求規模效應對碳排放增長的影響力最大，其次是最終需求結構效應；碳排放強度效應是碳減排最重要的驅動力，其次是投入產出結構效應。最終需求規模的變動使西藏地區碳排放增加了982.64 萬噸，對碳增排的影響力達131.19%，而碳排放強度的變動使得西藏地區碳排放減少了566.23 萬噸，對碳減排的貢獻值達-75.60%。除去這兩個驅動因素，最終需求結構與投入產出結構的變動對碳排放的影響較低，貢獻值分別為53.30%和-8.89%，累計總和為44.40%。

表2 2012-2017 年西藏地區碳排放分解

2.2 碳排放變化的結構路徑分析

本文通過SPA 路徑分析得到2012 年和2017 年西藏地區第一至第三生產階段的碳排放路徑并篩選出最具影響力的20 條生產路徑如表3、表4 所示。其中2012 年和2017 年第一至第三生產階段的碳排分別占西藏地區碳排放總量的85.17%和91.42%，占比上漲6.84%，這表明最終需求時對原材料的選用趨于高碳化抑或是由于對原材料的低碳處理技術不夠進步，且主要集中在建筑業及其他行業中。2012 年第二生產階段占碳排放量最大達50.86%，第三階段次之。這一特征可知在滿足最終需求的情況下，由第一階段引起的第二及后續生產階段還遠遠不能達到綠色低碳的要求，尤其是在金屬冶煉和壓延加工業、非金屬礦物制品業、建筑業等部門。在2017 年的碳排放路徑中，盡管第一生產階段的碳排占比有所下降，但第二階段的碳排占比卻增長至63.38%，這表明西藏地區的減排措施在生產初期有所成效，但沒有實現生產過程的完全低碳化。

表3 2012 年西藏地區碳排放量貢獻最大的20 條產業鏈

表4 2017 年西藏地區碳排放量貢獻最大的20 條產業鏈

從產業鏈的角度分析，2012 年和2017 年西藏地區最具影響力的20 條碳排放路徑中分別有13 條和15 條二階產業鏈，碳排占比分別為39.39%和88.28%，產業鏈數量與碳排占比均有所增長。這一特征分析可知西藏地區在減排過程中關注生產所使用的的原材料的低碳程度，對后續的生產工藝略有忽略。

3 建議

本文采用西藏地區2012 和2017 年的投入產出表數據和能源消費碳排放等相關數據，利用SDA 分解方法，從碳排放強度、投入產出結構、最終需求結構以及最終需求規模4 個方面對西藏地區碳排放的增長進行結構分解分析，同時通過SPA 路徑分解分析得到2012 和2017 年西藏地區第一至第三生產階段的碳排放路徑，并篩選出貢獻值最大的前20 條碳排放路徑；主要結論如下：①碳排放強度效應是碳減排最重要的驅動力，其次是投入產出結構效應，而最終需求規模效應對碳排放增長的影響力最大，其次是最終需求結構效應。因此西藏地區應保繼續鼓勵能源工業低碳化發展，減少高碳排放部門在工業部門中的比重。同時對于最終需求變動帶來的碳增長，應注意平衡投資與消費的關系，促進低碳生產、倡導低碳消費。②第二生產階段對西藏地區碳排放的貢獻最大，且影響力逐漸加深。對此，西藏地區應該注重生產過程中工藝的革新，應優化最終需求結構，推動低碳化的生產技術的發展。同時調整能源結構，大力發展光伏發電產業，發展并完善新能源體系。③在篩選出的最具影響力的20 條碳排放路徑中，二階產業鏈數量與碳排放量占比均為最大，且呈增長趨勢。因此，應推動產業轉型升級，發展和培育高新技術產業和戰略性新興產業，促使經濟發展方式向綠色、高端、低碳、循環的方向轉變。