湖南省区域性碳生产率差异化分析

刘林奇 李文兵

（湖南理工学院 经济与管理学院，湖南岳阳 414000）

全球变暖、气候异常、CO2排放增加等环境问题引起了国际社会的广泛忧虑。2007 年联合国气候变化专门委员会指出，如果大气中的CO2浓度每立方米超过400 毫升，全球变暖的后果将是灾难性的。为此，降低CO2排放，大力发展低碳经济已经成为世界各国的广泛共识。作为世界上CO2排放量最多的国家，中国政府在哥本哈根会议上做出郑重承诺，要在2020 年将CO2排放强度比2005 年下降40%～45%，并于2014年11 月与美国达成“中国的CO2排放将在2030 年之前封顶”的约束性目标。要实现这个目标，就要着力发展低碳经济，构建以低能耗、低污染、低排放为特征的经济增长方式，努力提升碳生产率。

碳生产率是指在一段时期内国内生产总值与同期的CO2排放量之比，反映了单位CO2的经济效应。麦肯锡公司于2008 年在《碳生产率挑战：遏制全球变化、保持经济增长》的报告中提出：任何成功的气候变化减缓技术必须支持两个目标——既能稳定大气中的温室气体含量，又能保持经济增长，而将这两个目标有机结合起来的正是碳生产率。该报告还认为碳生产率是低碳发展的经济机制，同时也是促进低碳发展的重要政策工具，并初步提出了碳生产率的杠杆效应。在应对全球气候变化的紧迫形势下，研究提高碳生产率对于发展低碳经济具有重要的促进作用。

目前，国内外学者从不同角度对碳生产率进行了研究。概况来说，主要有以下几个方面：

一是碳生产率对于可持续发展的重要意义。潘家华[1]提出未来的竞争不是劳动生产率的竞争，也不是石油效益的竞争，而是碳生产率的竞争，碳排放空间将是比劳动力、资本等更为稀缺的要素。张丽峰[2]认为提高碳生产率是中国协调经济发展与应对气候变化的根本途径，同时也是解决中国资源与环境瓶颈式约束，实现环境、资源与经济可持续发展的内在需求。持有类似观点的学者还有谌伟等[3]。

二是碳生产率的影响因素分析。Meng Ming 等[4]使用对数平均迪氏指数法将碳生产率分解成各个产业的技术创新效应与产业结构调整效应。何建坤等[5]认为中国的制造业比重过高，且增加值率低以及以煤为主的能源结构是造成中国碳生产率低的主要原因。张永军[6]用拉氏分解法分析了技术进步、产业结构变动和能源消费结构等影响中国碳生产率的主要因素。赵国浩等[7]利用DEA 方法，将中国工业行业碳生产率分解为技术效率变化、技术变化、纯技术效率变化和规模效率变化。

三是碳生产率的空间差异研究。潘家华等[8]利用聚类分析、泰尔指数等分析了中国的区域碳生产率的差异。彭文强等[9]在研究碳生产率区域差异的基础上，进一步分析了区域碳生产率的收敛性。林善浪等[10]运用空间计量的研究方法分析了技术创新、经济活动的空间集聚对区域碳生产率变化的影响。

纵观上述文献可以发现，研究视角大多集中于国家整体层次，而对一国内某一区域针对碳生产率的系统性研究却较为缺乏。作为我国中部地区致力于建设资源节约和环境友好型社会的省份，湖南省更要加强这一方面的研究。

1 湖南省各地区碳排放量的测算

根据《中国能源统计年鉴》，结合湖南省实际，本文将最终能源消费划分为8 类：原煤、焦炭、天然气、原油、汽油、煤油、柴油和燃料油。由于我国尚未研究出合适的特定碳排放系数，本文采用《2006 年IPCC 国家温室气体清单指南》提供的方法1 来测算碳排放系数（IPCC，2006），计算公式为：碳排放系数=氧化率×含碳量×低位发热量。上述8 类燃料碳排放系数见表1。

表1 各种燃料的碳排放系数

根据《湖南统计年鉴》的数据，可得到湖南各市州各年上述8 类燃料的消费量，再与其相应的碳排放系数相乘，便可得到各市州各年上述8 类燃料的碳排放量，在此基础上，再将8 类燃料的碳排放量相加，最终可得到各市州各年的碳排放总量。数据见表2。

表2 2010－2018 年湖南省各地区碳排放总量

从表2 可以发现，2010－2018 年，湖南省碳排放总量总体是下降的（其中2013－2017 年连续4 年下降），年均下降率为1.49%。分区域看，除了邵阳、岳阳两个地区碳排放总量呈增长趋势外，其它地区均呈下降趋势，其中长沙、株洲、湘潭、衡阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化和湘西的下降程度均高于全省平均水平，而衡阳的下降程度最大，达10.57%，是全省碳排放下降幅度为两位数的唯一地区。2018 年湖南省碳排放总量最高的地区是岳阳，达1313.6 万吨，最低的是张家界，仅13.9 万吨。

2 湖南省各地区碳生产率的测算及差异化分析

2.1 碳生产率的测算

用某年地区生产总值除以同一时期该地区碳排放量，即可得到该年该地区的碳生产率。根据这一思路可得到表3。

表3 2010－2018 年湖南省各地区碳生产率

从表3 我们可以发现，2018 年湖南省平均碳生产率为7.1 万元/吨，高于这一水平的地区有：长沙、张家界、湘西、怀化、永州、衡阳、常德、邵阳、株洲，低于这一水平的地区有：益阳、郴州、湘潭、岳阳和娄底。其中长沙的碳生产率最高，达52.8 万元/吨，娄底的碳生产率最低，仅1.3 万元/吨。从碳生产率增长率来看，2010－2018 年，湖南省各地区的碳生产率都有不同程度的上升，全省平均上升12.33%，高于这一幅度的地区有：衡阳、怀化、张家界、长沙、郴州、益阳、永州、湘潭、常德、湘西和株洲，低于这一幅度的地区有：娄底、邵阳和岳阳。其中衡阳的碳生产率上升最快，达22.70%，岳阳的碳生产率上升最慢，为5.45%。

2.2 碳生产率差异化分析

（1）聚类分析。为了进一步对湖南省各地区碳生产率的差异性进行分析，本文利用SPSS 统计软件，运用聚类方法对湖南省各地区的碳生产率进行分析，聚类结果共分为4 层次：长沙单独为第一层次；张家界、湘西为第二层次；株洲、衡阳、邵阳、常德、永州、怀化为第三层次；湘潭、岳阳、郴州、益阳、娄底为第四层次。从分类结果看，基本上呈这一态势：经济实力超强且属两型社会建设核心地区的省会在第一层次，资源环境基础较好的西部地区在第二层次，工业化较发达的地区在第三层次，能源钢铁较多的其它工业化地区在第四层次。与前面的分析结果基本类似，说明湖南省碳生产率存在一定的区域差异性。

（2）脱钩分析。由于碳生产率指标是同一时期两个总量指标的比较，属于静态相对指标，不能较好地反映事物在分析期内区域差异性发展变化的方向、程度及其变化规律。有鉴于此，本文利用脱钩指数[11]来反映湖南省各地区碳生产率发展的差异性。脱钩指数是一个动态相对指数，等于碳排放变化率与同期GDP 增长率之比，也可称之为碳排放对GDP 变化的弹性系数。根据二者的变化状况及弹性系数的大小，脱钩可分为8 种类型，见表4。由于考察期间各个地区的GDP 都增长，由表4 可以看出，仅存在强脱钩、弱脱钩、增长连接和增长负脱钩4 种类型。一般而言，从经济增长质量和可持续发展角度看，存在这种关系：强脱钩优于弱脱钩，弱脱钩优于增长连接，增长连接优于增长负脱钩。经计算，结果如表5。

表4 脱钩弹性系数与类型

从表5 可以发现，2011－2018 年这8 年间，没有一个地区强脱钩年份达到8 年；强脱钩年份达到7 年的有长沙和怀化；8 年平均为强脱钩的地区有长沙、衡阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化、娄底、湘西；8 年间脱钩状况持续向好没有出现波动的地区有：长沙、郴州、怀化。

2.3 碳生产率绩效考核等级

综合聚类分析和脱钩分析结果，大致可以得到湖南省各地区碳生产率2011－2018 年绩效考核等级见表6。

3 湖南省区域性碳生产率差异化的原因

根据碳生产率的概念可知，影响经济增长和碳排放的因素就是影响碳生产率的因素。因此，可以从经济增长水平、产业结构、能源消费结构和能源利用率等方面探讨湖南省不同地区碳生产率差异化的原因。

3.1 经济增长水平。

在碳排放一定的情况下，一个地区生产总值越高，则其碳生产率也越高，因此经济增长水平不同会导致碳生产率不同。2016－2019 年湖南省各地区生产总值和人均生产总值见表7。从表7 可以发现，长沙市的生产总值在湖南省一骑绝尘，不仅常年高居第一，而且高出第二名很多，2017 年首次突破了10000 亿元大关，2019 年达11574 亿元，独享经济增长第一层次区域。若生产总值在3000 亿元～4000 亿元为经济增长第二层次区域，则2019 年位于这一区域的地区有：岳阳、常德、衡阳和株洲。其它地区则为第三层次区域。从人均生产总值来看，长沙同样是独一无二的，2019 年接近14 万元，属于第一层次区域。2019 年5 万元～8 万元的地区有：湘潭、株洲、岳阳、常德、郴州，属于第二层次区域；其它地区则为第三层次区域。

表7 2016－2019 年湖南省各地区生产总值和人均生产总值

3.2 产业结构

产业结构不同，也会导致碳生产率差异化。一般而言，在其它因素不变的前提下，第二产业比重高，碳排放就多，则碳生产率低，第一、三产业比重高，碳排放就低，则碳生产率高。2016－2019 年湖南省各地区产业结构见表8。从表8 可以发现，2016－2019 年，除了株洲、湘潭、常德和益阳有些波动外，其它所有地区的第二产业的比重都呈下降趋势，这显然有利于湖南省碳生产率的提高。不过，横向比较，各地区仍存在一定的差异性。以2019 年为例，三产比重低于二产比重的地区仅有湘潭和益阳，其它地区三产比重都要高于二产比重，三产比重较高的三个地区是张家界、湘西、长沙和怀化，而张家界三产比重更是达到了72.7%。

表8 2016－2019 年湖南省各地区产业结构 单位：%

3.3 能源消费结构。

同样的能源消费总量，若消费结构不同，其碳排放量会不一样。焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油是高碳能源，若消费比重高，则碳排放量上升。表9 是湖南省各地区规模以上工业企业高碳能源的消费比重。从表9 可以看出，2018 年高碳能源消费比重较低的前三个地区是张家界、邵阳和益阳。

表9 湖南省各地区高碳能源消费比重 单位：%

3.4 能源利用率

2013－2018 年湖南省各地区单位GDP 能耗见表10，从表10 可以发现，2013－2018 年，除了张家界2015 年较2014 年单位GDP 能耗略有上升外，其它地区单位GDP 能耗都呈下降趋势，说明湖南省能源利用率有所提高，节能工作取得了较好成效。不过各地区能源利用率仍存在一定差异。以2018 年为例，单位GDP 能耗最低的3 个地区是常德、长沙、张家界，最高的3 个地区是娄底、湘潭、岳阳，其中娄底的单位GDP 能耗超过1.2 吨/万元，远超其它地区，说明其能源利用率还有待进一步提高。从单位GDP 能耗累计下降率来看，下降最快的3 个地区是：常德、郴州、株洲，说明这一段时间这些地区能源利用率明显提升，节能工作力度较大。

表10 2013－2018 年湖南省各地区单位GDP 能耗

4 湖南省区域性碳生产率优化路径

通过前面的分析，我们可以发现，湖南省碳生产率有了一定程度的增长，但各地区增长程度有所不同，呈现出了一定的区域差异性。为了更好地促进湖南省碳生产率持续均衡增长，应根据各地区自身的特点有针对性地采取不同的发展路径。

（1）对于长沙而言，虽然其碳生产率高，绩效考核等级为优，在湖南省一枝独秀，但其作为“两型社会”建设示范区，在经济发展和节能减排方面理应走在全省前列，在碳生产率方面仍存在改进空间，如降低高碳能源消费比例，进一步发展高科技产业等等。按照新的城市划分标准，长沙目前还不是特大城市，未来肯定会向特大城市迈进，届时其碳生产率还能否保持高水准还是一个问号，因此长沙必须继续努力，进一步改善能源消费方式和经济结构，使其碳生产率始终处于湖南省的前列，成为湖南省高质量发展的示范区和引领者。

（2）对于株洲而言，其碳生产率在湖南省属于中等偏下，绩效考核等级为中等。制约株洲碳生产率绩效的主要因素是制造业的比重较高，而第三产业尤其是高端服务业发展较为滞后，今后的发展方向是在制造业中大力发展高质量现代制造业，同时大力发展第三产业。

（3）对于湘潭而言，其碳生产率较低，绩效考核等级为中等。制约湘潭碳生产率绩效的主要因素是传统制造业的比重较高，第三产业发展较为滞后，今后的发展方向是尽快将传统制造业向高质量制造业转型，同时大力发展第三产业。

（4）对于衡阳而言，其碳生产率在湖南省属于中等，绩效考核等级为良好，近年来的发展势头不错。衡阳碳生产率要得到进一步提高，主要的措施是要降低高碳能源消费比例以及提高经济发展质量。

（5）对于邵阳而言，其碳生产率属于中等，绩效考核等级为及格。影响邵阳碳生产率绩效的主要因素是经济发展质量低，缺乏经济发展新动能。因此邵阳未来的发展方向是在确保碳排放不增加的前提下努力提高经济增长水平，增加人们收入。

（6）对于岳阳而言，其碳生产率排在倒数第2，绩效考核等级为及格。制约岳阳碳生产率绩效的主要因素是新的经济增长动能不足，对传统能源的依赖较强，高碳能源的消费比重过高。未来岳阳应培育新的增长动能，逐步摆脱对传统能源的依赖，降低高碳能源消费比例。

（7）对于常德而言，其碳生产率属于中等，绩效考核等级为中等。影响常德碳生产率绩效的主要因素是考核期间前半段经济增长尚未完全摆脱对传统能源的依赖。今后常德应继续巩固后半段已有发展模式，提高经济发展质量。

（8）对于张家界而言，其碳生产率属于上等，绩效考核等级为良好。影响张家界碳生产率绩效的主要因素是经济增长尚未完全摆脱对传统能源的依赖。今后张家界应培育新的增长动能，努力提高经济发展质量。

（9）对于益阳而言，其碳生产率偏低，绩效考核等级为中等。影响益阳碳生产率绩效的主要因素是考核期间前半段经济增长尚未完全摆脱对传统能源的依赖。今后益阳应继续巩固后半段已有发展模式，严控碳排放总量，努力提高经济发展质量。

（10）对于郴州而言，其碳生产率偏低，绩效考核等级为良好。影响郴州碳生产率绩效的主要因素是传统制造业的比重较高，第三产业发展较为滞后，今后的发展方向是尽快将传统制造业向高质量制造业转型，同时大力发展第三产业。

（11）对于永州而言，其碳生产率属于偏上，绩效考核等级为良好，近年来的发展势头不错。永州碳生产率绩效要得到进一步提高，主要的措施是要降低高碳能源消费比例以及提高第三产业比重，在控制碳排放总量的前提下大力发展经济。

（12）对于怀化而言，其碳生产率属于偏上，绩效考核等级为良好，近年来的发展势头不错。怀化碳生产率绩效要得到进一步提高，主要的措施是要降低高碳能源消费比例，在控制碳排放总量的前提下大力发展经济，增加人们收入水平。

（13）对于娄底而言，其碳生产率和能源利用率在湖南省均垫后，绩效考核等级为中等。制约娄底碳生产率绩效的主要因素是传统制造业的比重较高，第三产业发展较为滞后，以及高碳能源消费比例较高，能源利用率低下。今后的发展方向是尽快将传统制造业向高质量制造业转型，同时大力发展第三产业，提高能源利用率。

（14）对于湘西而言，其碳生产率较高，绩效考核等级为良好。湘西碳生产率绩效要得到进一步提高，主要的措施是要提高第三产业质量，防止碳排放出现反弹，在控制碳排放总量的前提下大力发展经济，努力提高人们收入水平。