我国产业结构演进对碳减排的贡献程度

孙永波， 吕 娟

(黑龙江科技学院 经济管理学院，哈尔滨 150027)

我国产业结构演进对碳减排的贡献程度

孙永波， 吕 娟

(黑龙江科技学院 经济管理学院，哈尔滨 150027)

为定量测算产业结构对碳减排的贡献程度，根据2000—2009年的GDP相关数据，在产业结构自然演进情景下，采用因素分析模型和时间序列模型，预测2020年的GDP相关数据，并测算各产业增加值所占GDP的比重及能源强度。结果显示:自然演进情景下产业结构对2020年实现全国碳减排目标的贡献率仅为35.86%。基于产业结构自然演进下无法实现碳减排目标的现实，拟定产业结构加快调整情景。比较分析两种情景所得数据，结果表明产业结构调整必须结合其他影响能源强度的因素共同作用才能达到减排目标。该研究为制定有效的碳减排措施提供了参考。

产业结构演进;碳排放;能源消费量;能源强度

2020年我国单位国内生产总值的二氧化碳排放量预计比2005年下降40%～45%，非化石能源在一次能源消费中的比重将达到15%左右［1］。为了实现这一减排目标，需要进行大量的实证研究，确定节能减排的政策导向，以高效、节约的方式实现能源消耗量的降低［2］。

20世纪以来，国内外学者对低碳经济、碳减排策略进行了大量的研究。国外关于碳减排研究更多的集中于低碳能源、低碳技术、低碳政策、碳排放交易权等领域。John.W.Halloran［3］分析了氢能源和碳材料在建筑领域的应用，在考虑能源平衡、经济成本、实用价值后，提出低碳经济材料的发展步骤;Tim Roughgarden等［4］运用动态集成气候经济模型对相关政策进行定量评价分析，得出碳税收是促进碳减排的最理想措施。国内很多学者针对我国低碳经济发展现状，从影响碳排放的各因素之间的关系角度进行了相关的实证研究，重点探讨了产业结构对我国碳排放量的影响。周勇等［5］采用适应性加权迪维西亚指数分析法对我国1980—2003年间能源强度的变化因素进行分解分析，结果表明产业结构因素和产业部门能源强度因素对我国总能源强度变化作用显著;姚愉芳等［6］的研究结果显示，我国在1995—2002年总能源强度下降中，产业结构节能贡献率约为60%;杨洋等［7］基于我国1978—2006年的相关数据，运用最小二乘法对影响我国能源强度的因素进行了实证研究，结果表明产业结构变动对能源强度影响最大;朱守先等［8］通过分析得出:1978—2004年北京产业结构演进系数每增加一个单位，万元国内生产总值GDP能耗就节约0.66 t标准煤，产业结构升级是降低产出能耗的重要途径之一。

综上，国外学者关于碳减排措施的研究多是基于宏观经济的角度，国内学者关于产业结构升级对节能减排的重要性研究较多，但只是笼统地验证产业结构变化是影响能源强度的关键因素［9－13］，未定量计算其对碳减排的贡献程度。基于目前的研究现状，笔者实证测算了产业结构演进对降低碳排放的贡献程度，目的是为碳减排措施的制定提供参考。

1 预测模型

1.1 因素分析模型

影响能源强度的因素包括能源消费结构、使用效率，产业结构等，笔者选用因素分析法，研究产业结构因素变化对能源强度的影响。

因素分析法是运用数学方法对可观测的事物在发展中所表现出的外部特征和联系进行由表及里、去伪存真的处理，从而得出对客观事物普遍、本质的概括。运用该方法，将影响能源强度变化的因素分解为产业结构和能源效率两部分，构建能源强度变化的完全分解模型。

能源强度为能源消费总量与国内生产总值的比值，即

式中:EI——能源强度，表示单位 GDP的能源消耗量;

E——能源消费总量，为各个产业部门能源消费量之和;

GDP——国内生产总值，即各个产业增加值之和。

式(1)进一步分解得

式中:i——产业结构中的第i个产业部门;

Ei——第i产业的能源消耗量;

Qi——第 i产业的增加值;

EIi——第i产业的能源强度，它表示第i产业单位增加值的能源消费数量，EIi=Ei/Qi;

Ri——第i产业增加值在GDP中的比重，Ri=Qi/GDP。

1.2 时间序列模型

对某一个或者一组变量x(t)进行观察测量，并将一系列时刻t1，t2，…，tn(t为自变量且t1＜t2＜…＜tn)所得到的离散数字组成集合，这种具有时间意义的序列即为时间序列。当一个随机过程被看作是时间序列时，可以利用现有的时间序列模型建模分析该随机过程的特性。

2 产业结构演进预测

2.1 产业结构自然演进

2.1.1 模型预测结果

参考 2010 年中国统计年鉴［14］，选取 2000—2009年各产业增加值的相关数据(表1)，不考虑其他因素的影响，利用Eviews 6.0软件，分别列方程y=αx+c进行预测，预测结果见表2。根据时间序列模型预测数据计算，2010—2020年的三次产业增加值平均增长速度分别为6.56%、7.21%、7.81%。依据国家宏观经济历年GDP增长变化规律，三次产业增加值的预测结果符合实际的发展态势，说明采用时间序列模型预测合理。

从表2中选取2020年三次产业结构的数据值，测算2020年各产业增加值占国内生产总值(GDP)的比重分别为 9.50%、47.55%、42.95%。

表1 三次产业增加值Table 1 Three industrial added value亿元

表2 三次产业增加值预测结果Table 2 Three industrial added value predictions亿元

2.1.2 产业结构贡献率测算

根据2005年三次产业的相关数据整理计算2005年我国各产业的能源强度，见表3。以模型预测三次产业结构数据为基础，利用因素分解式(2)，计算得出在2005年各产业能源强度不变的情况下，2020年总的能源强度为1.093吨标准煤/万元。我国2020年单位国内生产总值能源消耗量预计在2005年基础上下降40% ～45%，因此，2020年目标能源强度为0.765 6吨标准煤/万元。根据式(3)计算，自然演进情况下产业结构对2020年能源强度下降目标的贡献率为35.86%。

表3 2005年三次产业相关数据Table 3 Relevant data of three industries in 2005

2.2 产业结构加快调整情景

2.2.1 模型预测结果

上述能源强度预测结果显示，产业结构自然演进情况下无法实现2020年单位GDP碳排放下降目标。因此，为实现减排目标，必须进行产业结构的升级。

不同产业的能源强度不同，能源强度高的产业比重增加将导致总能源强度上升;能源强度低的产业所占比重升高，总的能源强度将会下降。因此，经济产业结构升级需以高比重第三产业和低比重第二产业为前提。基于目前产业结构自然演进无法实现2020年碳减排目标的情况，在2009年相关数据的基础上，以历史时期相关数据发展变化趋势为背景，以经济产业结构优化升级规律为指导，在不考虑其他减排因素作用的情境下，以实现2020年能源强度承诺值为目标值，利用数学中的倒推法，设定一种产业结构加快调整情景。对比多种计算结果，选择经济上相对合理的，文中设定第三产业比重每年上升1.33个百分点，第二产业比重每年下降1.3个百分点。

加快产业结构增长情景与2007年世界平均产业结构比重相比较，其中世界平均三次产业占比分别为3.6%、27.5%、69.4%。结合世界各国经济发展的过程，分析得出，产业结构加快增长情景在宏观背景下是合理的，也符合我国的经济发展趋势。

产业结构加快增长情景下的预测结果见表4。

表4 产业结构加快增长情景下的各产业比重Table 4 Proportion of industrial structure in accelerating growth scenarios %

2.2.2 产业结构贡献率测算

在2005年各产业能源强度不变的情况下，以加快情景下三次产业结构数据为基础，根据表3及式(2)，计算得出加快情景下2020年总的能源强度为0.839 6吨标准煤/万元。根据式(3)测算，加快增长情景下产业结构对2020年能源强度下降目标的贡献率为85.50%。

2.3 结果比较

分析比较产业结构加快增长与自然演进这两种情景，产业结构自然演进情境下，第二产业比重为47.55%，第三产业比重为42.95%;加快增长情境下，第二产业比重降为32.0%，第三产业比重上升为58.0%，两组数据之间相差十余个百分点。结合我国发展国情，实现这个假定情境下的产业比重是很困难的。因此，欲实现2020年的减排目标，需要在低于此产业结构假定情景下，结合其他影响碳排放的因素共同作用。

3 政策建议

综上所述，我国产业结构自然演进情景和加快增长情景，对实现我国2020年单位国内生产总值能源消耗量降低目标均不可行。为此，根据我国经济工业发展特点，提出如下政策建议:

(1)提高第三产业，降低第二产业在我国经济发展中的比重，且第三产业的增加速度要快于第二产业的下降速度。以我国经济发展特点为依托，加快产业结构的优化升级。大力发展高附加值的信息化产业和服务业，2020年争取实现第三产业占比超过GDP的二分之一。

(2)调整第二产业内部行业结构，以高新技术为依托向高效低能耗转变。严格控制高污染高能耗产业的增长速度，加快对这些高耗能行业的改革;大力发展高新技术的应用，实现产品结构升级，发展高效节能产业为主的结构节能方针。

(3)改变能源消费结构，促进其向多元化、清洁化发展。减少一次能源的利用，积极发展水力、风力、核电，降低煤炭等高污染能源的消耗比例，积极发展技术上先进、经济上合理的新型能源、可再生能源，加大政府在这些方面的资金投入。

4 结束语

从产业结构演进角度入手，以我国2000—2009年的GDP数据为基础，运用因素分析模型及时间序列模型，测算自然演进及加快增长两种情景下，产业结构演进对碳减排的贡献程度。研究表明:产业结构自然演进情景下对碳减排的贡献率为35.86%，加快增长情景下的贡献率为85.50%。仅依靠产业结构调整，无法实现我国2020年的减排目标，需结合我国经济工业发展特点，考虑其他影响能源强度的因素，采取一系列有针对性的措施。

［1］刘卫东，陆大道，张 雷，等.我国低碳经济发展框架与科学基础［M］.北京:商务印书馆，2010.

［2］宋长生.煤炭资源型城市发展循环经济的理论思考与实践［M］.哈尔滨:黑龙江人民出版社，2009.

［3］HALLORAN JOHN W.Extraction of hydrogen from fossil fuels with production of solid carbon materials［J］.International Journal of Hydrogen Energy，2008，33(9):2218 －2224.

［4］ ROUGHGARDEN TIM，SCHNEIDER STEPHEN H.Climate change policy:quantifying uncertainties for damages and optimal carbon taxes［J］.Energy Policy，1999，27(7):415 －429.

［5］周 勇，李廉水.中国能源强度变化的结构与效率因素贡献——基于AWD的实证分析［J］.产业经济研究，2006，23(6):68－74.

［6］姚愉芳，陈 杰，李花菊.结构变化的节能潜力计算的方法论研究［J］.数量经济技术经济研究，2007，24(4):115－122.

［7］杨 洋，王 非，李国平.能源价格、产业结构、技术进步与我国能源强度的实证检验［J］.统计与决策，2008，263(11):103－105.

［8］ 朱守先，张 雷.北京市产业结构的节能潜力分析［J］.资源科学，2007，29(6):194－197.

［9］谭 丹，黄贤金.我国东、中、西部地区经济发展与碳排放的关联分析及比较［J］.中国人口·资源与环境，2008，18(3):54－57.

［10］王 铮，朱永彬.我国各省区碳排放量状况及减排对策研究［J］.战略与决策研究，2008，23(2):109－115.

［11］李红强，王礼茂.中国低碳能源发展潜力及对国家减排贡献的初步研究［J］.第四纪研究，2010，30(2):473－479.

［12］邹秀萍，陈劭锋，宁 淼，等.中国省级区域碳排放影响因素的实证分析［J］.生态经济，2009(3):34－37.

［13］徐国泉，刘则渊，姜照华.中国碳排放量的因素分解模型及实证分析:1995—2004［J］.中国人口·资源与环境，2006，16(6):158－161.

［14］ 中华人民共和国国家统计局.2010年中国统计年鉴［M］.北京:中国统计出版社，2010.

Contribution of China’s industrial structure evolve to carbon reduction

SUN Yongbo， LÜ Juan
(College of Economics＆ Management，Heilongjiang Institute of Science＆ Technology，Harbin 150027，China)

Aimed at quantitative measurement of the contribution degree of industrial structure to the carbon emission reduction，this paper describes the use of relative GDP data from 2000 to 2009，in the scenarios of industrial structure evolution，factor analysis，and time series model to forecast 2020’s GDP data，and calculate proportion of each industrial added value to GDP and the energy intensity.The results show that in the scenarios of industrial structure evolution，industrial structure offers the contribution rate of 35.86%to achieving carbon reduction target in 2020.The failure to realize carbon reduction with industrial structure evolution necessitates adjusting the development of industry structure.Comparison of two kinds of scene data shows that emission reduction targets are achieved only by combining the adjustment of industrial structure with other factors affecting energy intensity.This research provides reference for developing effective measures designed for reducing the carbon emissions.

evolution of industrial structure;carbon emissions;energy consumption;energy intensity

F062.1

A

1671－0118(2012)05－0545－04

2012－03－14;

2012－08－21

黑龙江省科技攻关项目(GC10D209)

孙永波(1969－)，男，黑龙江省鸡西人，教授，博士，研究方向:资源经济管理、煤矿安全管理等，E-mail:yongbomiao@sina.com。

(编辑 荀海鑫)