京津冀地区碳排放量因素分析

窦悦

【摘要】本文运用STIRPAT模型分析了影响京津冀区域碳排放的驱动因素，对京津冀地区近年来的碳排放量与人口规模、经济发展水平、技术进步、产业结构及能源消费结构等因素之间的关系进行了实证研究。结果表明：上述因素均为碳排放量的主要驱动力，且人口规模和经济发展水平对碳排放量的影响较大。本文对实证结果逐一进行了解释并提出有关政策性建议。

【关键词】京津冀；碳排放；STIRPAT模型；低碳经济

一、引言

作为我国政治、文化、科技中心，京津冀被称为二十一世纪我国区域经济发展的新亮点及全国经济发展的新龙头。然而，京津冀经济迅速发展的同时，其环境污染问题也不容忽视，二氧化碳的排放量的增大，给京津冀的经济发展带来负面影响。经观察，近年来，尽管京津冀地区已经开展了节能减排的相关合作，但碳排放量却一直居高不下。可见，还存在其他因素导致碳排放增加。因此，深入研究并测算京津冀地区碳排放的驱动因素，并在此基础上制定有指向性的政策法规，才能在实现该地区在经济发展的同时，减少二氧化碳的排放。对于经济发展与碳排放量关系的研究，艾尔利希（Ehrlich 1970）最先建立IPAT模型，指出碳排放的主要驱动力为人口规模、经济发展水平和科技进步等因素的综合作用。研究表明，碳排放量与人口数量、经济发展水平、技术进步等因素密不可分，本文将对京津冀区域2000-2013年的碳排放量与人口规模、经济发展水平、技术进步、产业结构以及能源消费结构之间的关系做实证研究，进而为该区域制定产业经济政策以及低碳经济的发展提供有效建议。

二、文献回顾与假设

一般而言，人口增长会从两个方面促进二氧化碳的排放，一是较多的人口导致对能源需求较多；二是较快的人口增长可能导致森林破坏，土地利用方式发生改变。现有文献中，Knapp（1996）研究了二氧化碳量和全球人口之间的因果关系，认为人口是二氧化碳排放量增长的原因。相反，也有学者的观点与此相反，Bin（2005）认为人口规模的增多能够促进技术改革，从而在一定程度上可以减缓二氧化碳排放。此外，也有学者认为，人口增长对环境的影响是双向的。李国志等（2010）提出，一方面，人口增长增加了能源消费导致环境恶化，另一方面人口增长会促进技术改革，从而减轻对环境的负面影响。就人口增长对碳排放量的影响而言，取决于两方面的效应之和。由于京津冀地区近年来发展速度较快，教育水平、创新能力不断提高，所以很可能导致该区域内人口增长带来较大的技术进步，从而使人口对环境正面影响大于负面影响。基于此，本文提出假设1：碳排放量的增长与人口规模负相关，即人口增长能够使碳排放量减少。就经济发展水平对碳排放量的影响来看，绝大多数学者认为经济的高速增长是碳排放量增长的主要因素。Dinda（2004）研究发现碳排放量和人均收入之间呈正向线性关系。Fried陂现人均实际GDP和二氧化碳排放量之间存在立方关系。我国长期以来实行重工业发展战略，所以导致我国经济增长进一步加快了重工业的发展，引起对能源、交通的需求增加，碳排放随之上升。同时，一些地方片面追求经济增长，造成大片森林被砍伐，环境破坏，这也使得碳排放量随经济的增长而增加。基于这些理论研究，本文提出假设2：碳排放量的增长与经济发展水平正相关。

研究表明，技术进步与能源强度之间存在长期均衡关系，技术进步对能源强度降低作用很明显，并且存在因果关系。因此国内外目前文献中，绝大多数学者用能源强度的大小来反映一个地区的技术发展水平，能源强度越高，技术水平越低，相反，能源强度越低，技术发展水平越高。而关于能源强度与碳排放量的关系，Wu（2005）等利用一种新的三层分解方法研究了1996-1999年中国碳排放“突然下降”的原因，结果表明工业部门能源强度下降是碳排放下降的决定因素。Wang等（2005）利用LMDI方法研究了中國1957-2000年碳排放变化，结果表明95%的碳排放是由能源强度下降引起的。因此，本文提出假设3：碳排放量与技术进步负相关，与能源强度负相关。关于碳排放量与产业结构的关系，Liu Chunmei等通过建立碳排放和产业结构比重的回归模型，发现第三产业增加值比重的增加可以有效降低CO2排放强度。此外，庄贵阳、牛鸿蕾、江可申等均指出，不同产业结构会导致不同的碳排放量，且工业增加值比重与碳排放量显著正相关。基于此，本文提出假设4：碳排放量与产业结构相关，且与第二产业的比重呈正相关。针对能源消费结构对碳排放的影响，Richard基于对美国能源消费和碳排放量的研究发现，1917年以来，美国碳排放量降低的主因之一是替代能源的开发，说明能源结构的改善可以降低碳排放量。此外，国内学者王韶华、于维洋运用途径分析法研究了一次能源消费比例与碳排放强度的关系，结果表明：煤炭消费是碳排放强度增长的主要原因。因此本文提出假设5：碳排放量与能源消费结构密切相关，与煤炭消费比重正相关。

三、模型设定

四、实证结果及结论

回归结果发现，模型整体拟合效果较好，拟合优度达99.45%，各变量均通过了显著性检验。其中，随着人口规模每上升1%，碳排放量平均下降1.1594%，这.一结论与假设1相符。之所以出现这种结果，或许与京津冀近年来关注创新、促进技术变革等有关，在这种机制下，人口增加能够在很大程度上带来技术进步，从而使得人口对环境的总效应带来碳排放量下降；碳排放量与人均可支配收入呈显著正相关，且人均可支配收入每上升1%，碳排放量平均增加0.9665%，与假设2相符。这可能是由于当经济水平改善时，人们在物质生活上的消费会增加，且京津冀地区至今仍以重工业发展为主，虽然该区域正在努力向服务型经济转型，但目前仍处于初级阶段，因此在这过程中为满足人们日益增长的物质生活的需要，不可避免会以牺牲环境为代价；随着能源强度上升1%，碳排放量平均增加0.2934%，这一结论与假设3相符。这可能是由于技术水平的提高，能源利用效率得到改善，并且技术进步所带来的以物质要素投入转向知识要素投入的速度加快，从而使得技术进步带来碳排放量的下降；第三产业贡献率每增加1%，碳排放强度平均下降0.2414%，这与假设4相符。说明第三产业的增加值可以在一定程度上降低碳排放量，这可能是由于第三产业本身的特点决定的，第三产业属于低碳产业，且该产业的发展与技术革新的速度密切相关，因此当第三产业对地区生产总值贡献率增加时，能够在解决就业、促进经济发展的同时，减少二氧化碳排放量；而煤炭消费比重每上升1%，碳排放量下降0.2414%，这与假设5相悖。造成这种结果的原因可能是由于煤炭进入工业社会由来已久，随着技术革新和社会发展，人们对煤炭利用效率进行了极大地改进，而其他新能源由于技术不成熟或者成本较高等在能源利用效率上并没有超过煤炭的使用效率，因而导致煤炭消费比重增加反而降低了碳排放量。

五、建议

针对以上结论，结合京津冀本身的特点，本文提出以下建议：首先进一步加大对创新的投入，发挥技术进步对减少碳排放量的作用，同时，注重研发投入与奖励，更大程度激发人们的能动力，进而发挥在碳排放量中的人口规模效应。其次加快进行产业结构的转型和升级，发挥第三产业促进经济增长和降低碳排放量的作用，同时坚持第三产业的发展要依靠技术进步，加大第三产业中的科技含量。最后，尽管本文中煤炭消费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区域内的能源消费结构达到最优。这就要求有关政府部门加大对新能源与可再生能源的研发资助，提高这些能源的利用效率，同时加大对清洁能源的开发和技术改进，提高清洁能源在能源消费结构中的比重，这样能够在更大程度上减轻能源消耗对环境的破坏。