碳减排评价指标的建立及应用研究

岳文婧 郑红霞 陈劭锋

（中国科学院科技政策与管理科学研究所，北京 100190）

持续攀升的二氧化碳排放总量和快速发展的经济水平使中国成为全球碳排放问题的争议焦点。作为第一个旨在抑制全球变暖而要求减少温室气体排放且具有法律约束力的国际性公约［1］，《京都议定书》第一承诺期即将结束，中国的碳排放水平究竟如何，不同学者基于不同的测度方法对上述问题进行了分析。目前研究学者往往从碳排放的责任角度出发，基于历史人均累积排放平等这一原则来衡量中国碳排放的现状。如许俊杰等［2］从国家碳排放总量、人均CO2排放量和单位GDP二氧化碳排放量等方面对我国碳排放水平和国际水平进行了比较，指出当前碳排放增长率虽有所下降，但环境形势依旧严峻。朱江玲等［3］通过比较中国和其他各国累计排放量和人均累计排放量，指出我国碳排放总量和人均排放量均呈快速增加趋势，并且正在失去历史碳排放量较低的优势。但是英国学者Eric Neumayer［4］批驳了历史排放责任不平等这一说法，认为历史排放责任原则不成立，因为历史给了各个国家平等的资源、时间和空间，并指出发展中国家是关键的减排角色。在这一争议下，有学者提出应改变现有的碳排放测算模式，对不同国家碳排放水平进行差异性测度，以此来避免存在的各种不公平现象。如陈武等［5］采用GDP比例法和类推法对我国出口隐含的碳排放进行了初步测算，认为在当前碳排放测算模式下，中国在世界贸易格局和国际分工体系中的地位必然使其产生较高的碳排放。蒋雪梅等［6］定量测算了“生产国责任”和“消费国责任”两种制度下，既有碳排放测算模式对不同国家整体碳排放的影响。

如今《京都议定书》规定的第一承诺期即将结束，中国在这一时期的碳排放力度已经成为全世界的关注点。基于此，在避免争议性测算方法的前提下，本文选择从减排角度而非责任角度出发，基于传统IPAT方程，通过对各影响因素进行指数分解，分阶段探讨自《京都议定书》规定的排放基准年1990年以来，中国在碳减排方面对世界做出的贡献。

1 研究方法与数据来源

1.1 碳减排指标的建立

IPAT模型是被广泛认可的分析人类活动对环境影响的公式，由美国生态学家Ehrlich［7］首次提出。该方程将环境影响I（Environmental Impact）、人口规模P（Population）、人均财富A（Affluence）和对环境毁坏的技术水平T（Technology）反映在一个等式中，即I=PAT［8］。在研究碳排放这一问题时，我们普遍使用人口总数表示人口规模P，人均GDP表示人均财富A，用碳排放强度这一指标衡量广义的技术水平T。传统的IPAT模型只能反映出各变量之间的比例影响，本研究将上述三种影响因素进行指数分解，引进三个新的指标即由人口、经济和广义技术水平的改变引起的二氧化碳排放量的变化。具体公式如下:

i=1，2，3……，i代表不同年份

分别用△I，△P，△A和△T代替等式两边的四项，上述表达式即

其中，△I即Ij－Ij－1表示二氧化碳排放总量的变动绝对数;△P即PjAj－1Tj－1Pj－1Aj－1Tj－1表示因人口增长导致的二氧化碳排放总量的变动绝对数;△A即PjAjT j－1－PjAj－1Tj－1表示因经济增长导致的二氧化碳排放总量的变动绝对数;△T即PjAjTj－PjAjTj－1表示因广义技术进步所导致的二氧化碳排放总量的变动绝对数。理论上，人口和经济的增长往往会带来二氧化碳排放量的增加，广义技术进步则会在很大程度上降低二氧化碳的排放。经统计除少数国家外，绝大多数国家在不同时期相应的△T为负值，我们记其为广义技术进步带来的二氧化碳少排放量，记为碳减排量。当△T为正值时，我们认为该国家在这一时期广义的技术进步并没有降低二氧化碳的排放，称之为负减排。

衡量一段时期内某一国家碳排放的变化趋势，随着不同国家碳排放强度变化轨迹的不同，单纯考虑首位两年碳排放强度或人均GDP等各指标的变化，往往会忽视该时期内各指标的波动幅度，继而影响对该国家实际二氧化碳减排量的衡量。

研究发现，对碳排放量相对较高的国家例如中国、印度和美国等，仅考虑首尾两年这种计算方式很大程度地夸大了经济和广义技术进步对碳排放的影响。因此，为了更加精准地描述各国碳减排程度，我们建立了各影响因素下二氧化碳排放变化量的累计量等指标，其中CO2排放变化累计量记为∑△I，由人口增长引起的二氧化碳排放变化累计量记为∑△P，由经济增长引起的二氧化碳排放变化累计量记为∑△T，由技术进步引起的二氧化碳排放变化累计量记为。本文的研究将主要基于△T和∑△T这两个指标进行对比分析。

1.2 数据来源及说明

本研究采用U.S.EIA（美国能源信息管理局）提供的1990－2009年世界各国因能源消费产生的二氧化碳排放数据，人口和GDP数据来源于World Bank（世界银行），其中GDP按2000年美元不变价计算。对于某些国家部分年份的缺失数据，采用移动平均法进行填补。

本研究按照《京都议定书》规定的基准年1990年、签订年1997年和生效年2005年这三个时间点，将1990－2009年这一时期划分成1990－1997年、1997－2005年以及2005－2009年三个时间段来探讨中国碳减排的变化程度和趋势。

本研究中，我们选取了美国、英国、德国、法国、加拿大、意大利和日本七个发达经济体，以及中国、巴西、印度、南非和俄罗斯五个新兴经济体，对比分析中国在碳减排方面做出的努力。

2 中国碳减排的国际比较

碳减排是通过诸如能源结构的优化、技术的进步和相关政策的颁布等途径得以实现并加以衡量，在本研究中我们统一将这些途径的实现归属于广义的技术进步。IPCC（2007）报告指出，当前气候变化主要是由历史的碳排放逐渐积累所导致的［9］。这一观点引起了多方学者的质疑。在本研究中，我们不再采取历史碳排放总量或人均碳排放量等指标来评价中国的低碳发展情况，而是从减排的角度，利用上述模型中产生的（广义技术进步下碳减排量）和（广义技术进步下累计碳减排量）这一组指标，来对比分析自《京都议定书》规定的基准年1990年以来中国和其他主要国家的碳减排程度。

2.1 1990－2009年世界主要国家各年碳减排量和累计碳减排量

通过计算1990－2009年中国和美国等12个国家的碳减排量，定量分析中国在碳减排方面为世界做出的贡献。图1给出了1990－2009年，中国和其他11个国家广义技术进步下各年二氧化碳减排量（即）。在本图中，各年指标均是相对前一年的减排变化量。负值代表该国在这一年实现了广义技术上的碳减排。正值表示广义的技术进步并没有使碳排放量下降，出现负减排。

图1 1990－2009年世界主要国家广义技术进步下CO2各年减排量（百万t）

图2 1990－2009年世界主要国家广义技术进步下CO2累计减排量（百万t）

图2给出了以1990年为基准年，上述12国家因广义技术进步引起的二氧化碳累计减排量。

通过分析1990－2009年世界主要国家在广义技术进步下实现的各年碳减排量和累计碳减排量，我们可以看出如下特点。

（1）除美国、中国和俄罗斯外，其余国家广义技术进步下的碳减排量一直维持在较低的水平并趋于平缓，累计碳减排量呈缓慢增加趋势。这些国家无论是发达经济体还是新兴经济体，各年碳减排变化幅度较小，在缓慢波动中呈现出碳减排微弱增加的趋势，尤其自2000年后基本处于平稳的状态。

（2）俄罗斯和美国累计碳减排量增幅较大，各年指标虽出现一定程度的波动，但基本都实现了碳减排。受苏联解体的影响，俄罗斯在20世纪90年代初处于经济复苏阶段，所以这一段时间并没有实现广义技术下碳减排，碳排放总量处在较高的位置。2000年后各年碳减排幅度逐渐增大，个别年份出现反弹。美国各年碳减排量虽有一定程度波动，但同其他发达国家相比基本保持在较高的水平，累计碳减排量以近乎线性的趋势在逐年增加。

（3）除个别年份外，中国各年减排量基本位居世界首位，累计碳减排对世界贡献远高于其他国家。2001年之前，中国各年减排幅度虽然呈现出一定的波动，但是减排量远超出其他国家。2001－2004年，中国在亚洲金融危机后经济迅速恢复，能源消耗强度大，二氧化碳排放强度有所上升，这一时期累计二氧化碳减排量也出现下降，仅次于美国排名第二。自2005年起，中国各年二氧化碳少排放量出现了大幅度的上升。这一时间段内，中国提出了节能减排政策，并开始“十一五”计划，更加强调在发展经济的同时减少碳排放，提高能源效率。与此同时，中国累计二氧化碳减排量上升幅度逐渐加大，再次超过美国成为全球在1990年以来二氧化碳累计减排量最大的国家。2009年，中国碳减排量出现一定程度的回落。

中国作为碳排放量最大的发展中国家，对全球碳排放和气候变暖的影响至关重要。通过分析可以发现，虽然中国各年二氧化碳排放量较高，但在碳减排方面对世界的贡献一直处于较高的水平，中国作为低碳倡导型国家的主力军，对世界碳减排发挥的作用也越来越大。

2.2 不同时间段世界主要国家累计碳减排量

按照1990－1997年、1997－2005年和2005－2009年这三个时间段，比较分析在某一时间段内中国对世界碳减排的贡献程度以及这种贡献率的变化情况。如表1所示。

表1 各时间段主要国家对世界碳减排的贡献程度

其中，P是指各国家累积少排放量占世界累积少排放总量的百分比，Rank是指各国在某一时间段累计二氧化碳减排量在该时间段世界中的排名。通过分析可以得出以下结果。

（1）1990－1997年这一时间段内，中国广义技术进步下碳累计减排量为1284.1百万t，对世界碳减排的贡献率高达46.71%，是排名第二的美国贡献率（20.48%）的2.28倍。德国碳减排贡献排名第三，贡献率为8.45%。与此同时，印度、巴西、加拿大、南非和俄罗斯这些国家在广义技术进步下并没有实现碳减排，其中大部分都是发展中国家。

（2）1997－2005年这一时间段内，中国对世界碳减排的贡献率降为3.44%，排名第七。美国以30.96%的贡献率排名第一，俄罗斯排名第二，碳减排贡献率为13.49%，印度排名第三，贡献率为6.27%。这一时期，亚洲金融危机后由于中国经济的迅猛发展，国内需求的扩大以及产能的释放，使得我国对能耗的需求不断扩大，因此碳排放力度相对之前有所提高，但是仍带动了全球3.44%的碳减排总量。

（3）2005－2009年这一时间段内，中国碳减排力度有所增加，累计碳减排量为558.3百万t，是世界总累计减排量的18.2%。在这一时期，全球广义技术进步下累积碳减排总量为3067.26百万t，年均减排766.82百万 t，是上一时期年均减排的1.81倍。从对世界碳减排的贡献率来讲，对世界贡献最高的是美国，贡献率为22.34%，中国紧随其后，贡献率为18.20%，与美国相比仅差4.14个百分点。排名第三的是俄罗斯，贡献率为10.71%。分析数据可以发现，与上一时间段相比，中国是碳减排贡献率增长幅度最大的国家，这说明中国在全球发展低碳经济，实现碳减排方面发挥了重要的作用。

2.3 主要国家碳减排下的经济增长

发展是永恒的主题。20世纪90年代以来，中国一方面在推动碳减排方面做出了巨大的贡献，另一方面经济也同样得到了迅速的发展。

1990年中国GDP仅为4 446.01亿美元，位列世界第九。截止至2009年，中国已上升至世界第三，GDP增长为29 402.3亿美元。同样考虑1990年以来GDP各年变化量和累计变化量可以发现，中国GDP不仅呈现出上升趋势，而且各年增量亦不断加大，1990－2009年中国GDP累计增加了24 956.3亿美元，对世界经济增量的贡献为16.75%，仅次于美国（28.81%），但远远高于排名第三的日本（4.48%），见图3。在三个不同时间段内中国对世界GDP累计增量的贡献率逐步上升，并在最后一个时间段大幅度超过美国成为这一时期对世界经济增长贡献最大的国家。

图4 各时间段世界主要国家GDP累计增量贡献率①贡献率为零代表该国家在这一时期GDP累积增量为负值

自议定书规定的基准年1990－2009年，中国为世界创造了16.75%的GDP增量，仅次于美国排名第二，广义技术进步下实现的累计碳减排量占世界总减排量的22.82%，远高于排名第三的俄罗斯。而同一时期的其他发展中国家如印度、巴西、南非等，对世界经济的贡献都远小于中国，巴西在碳减排方面的贡献则为负值，说明广义技术进步下巴西并没有实现二氧化碳排放的减少，反而持增加状态。由此可以说明，作为全球最大的发展中国家和《京都议定书》中承诺自愿减排的国家之一，中国近20年并非一味寻求经济的发展而忽略了对环境的保护，而是在努力发展经济的同时，很大程度实现了广义上的碳减排。

3 结论及讨论

本研究采取基于IPAT传统方程的指数分解法，第一次提出广义技术进步下各年碳减排量和累积碳减排量这组指标，用以衡量某一国家在一定时期内碳减排力度的大小。同时选取了部分典型发达经济体和新兴经济体，对中国自1990年以来碳减排的实现程度进行了对比分析，得出结论如下:

（1）截至2009年，中国累计碳减排量达到1 959.08百万t，是世界总累计减排量的22.82%。除亚洲金融危机后碳排放短期内出现迅速增加外，各年碳减排量基本位居世界第一。

（2）在1990－1997年、1997－2005年和2005－2009年三个时间段内，中国对世界碳减排贡献率呈现出先下降后上升的态势。

（3）中国在努力控制碳排放的同时，大幅度推动了全球经济的发展。1990年至今，中国GDP各年增加量和累计增加量均呈上升趋势，在2005－2009年这一时期超过美国成为对世界经济增长贡献最大的国家。近20年的时间里，中国对世界碳减排贡献率达到22.82%，同时为世界创造了16.75%的GDP增量。说明中国在追求经济高速发展的同时，也在不断努力控制二氧化碳的排放，为世界碳减排作出了巨大的贡献。

同已有研究相比，本文一方面并没有完全站在历史的角度，将研究重点放在累积碳排放量这一具有国际争议性的指标来对比分析中国应承担的减排责任，另一方面也放弃使用人均碳排放量或人均累积碳排放量这组对中国来说具有相对优势的指标，而是从碳排放强度这一基本指标出发，通过对传统IPAT方程进行指数分解，提出广义技术进步下碳减排量对中国减排程度进行分析。这种研究方法即避免了国外部分学者对中国现有碳排放研究存在的某些争议问题，同时将中国近二十年来在碳减排方面做出的工作进行了量化对比分析，更为客观和准确。

本文在分析中国碳减排方面仍有许多值得拓展研究的地方，如:如何进一步分解和探讨影响碳排放的各种指标，深入研究各指标数据背后产生的原因等。只有找到现有减排模式的运作途径，挖掘出各影响因素作用机理，才能找到当下中国碳减排存在的优势和缺陷，从而为后期各种政策的制定和执行提供依据，实现更大程度碳减排。

（编辑:刘照胜）

［1］王景良.解读《京都议定书》［J］.资源节约与环保，2005，（2）:36－38.

［2］许俊杰，王海霞，张小力.二氧化碳排放的国际比较及对我国低碳经济发展的启示［J］.中国人口·资源与环境，2011，21（3）:501－504.

［3］朱江玲，岳超，王少鹏，方精云.1850－2008年中国及世界主要国家的碳排放——碳排放与社会发展Ⅰ［J］.北京大学学报:自然科学版，2010，46（4）:497 －504.

［4］Neumayer E.In Defence of Historical Accountability for Greenhouse Gas Emissions［J］.Ecological Economics.2000，33:185 －192.

［5］陈武，李云峰，何庆丰.中国低碳发展的国际比较:世界贸易格局［J］.中国人口·资源与环境，2011，21（7）:86 －90.

［6］蒋雪梅，汪寿阳.正确认识“生产国”与“消费国”碳排放责任［J］.科技促进发展，2011，（1）:55 －60.

［7］ Ehrlich P R，Ehrlich A H.Population，Resources，Environment:Issues in Human Ecology［M］.San Francisco:Freeman，1970.

［8］魏一鸣，范英，等.中国能源报告（2006）:战略与政策研究［M］.北京:科学出版社，2006:191.

［9］ Intergovernmental Panel on Climate Change（IPCC）.Climate change 2007:the Physical Science Basis.Contribution of Working GroupⅠto the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge:Cambridge University Press，2007.