中國碳排放的產(chǎn)業(yè)差異分析

肖臘珍，陳 琰

(中南財經(jīng)政法大學 統(tǒng)計與數(shù)學學院，武漢 430070)

中國碳排放的產(chǎn)業(yè)差異分析

肖臘珍，陳 琰

(中南財經(jīng)政法大學 統(tǒng)計與數(shù)學學院，武漢 430070)

文章依據(jù)2004～2007年數(shù)據(jù)，測算了分行業(yè)的碳排放強度，運用Kruskal-Wallis檢驗分析各行業(yè)間碳排放強度的差異，并利用聚類分析方法將這些行業(yè)按照碳排放強度的高低分為三組，最后針對各組的具體情況提出相應的政策建議。

低碳經(jīng)濟；碳排放強度；行業(yè)分類；政策建議

0 引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟實現(xiàn)了持續(xù)穩(wěn)定快速增長，所取得的成就備受世人矚目。在過去長達20年的時間里，我國GDP的平均增長速度達到9.4%，成為了世界第二大經(jīng)濟體。對外貿易取得了翻天覆地的變化，由1978年206億美元的進出口總量增至2009年的22073億美元，是世界第三貿易大國。工業(yè)化進程和城市化進程不斷推進，綜合國力在不斷增強。但是，在經(jīng)濟發(fā)展的道路上和工業(yè)化進程中，我國經(jīng)濟發(fā)展過分依賴對自然資源和能源的消耗，尤其是制造業(yè)，其生產(chǎn)過程許多具有高能耗、高污染、高排放的問題，它們對能源的消耗和依賴更為嚴重。這也給我國生態(tài)環(huán)境造成了巨大壓力。能源消耗排放的溫室氣體如二氧化碳，導致氣候變暖，進而造成各種氣候災難，糧食減產(chǎn)等，嚴重威脅我國糧食安全、能源安全、水資源安全和衛(wèi)生安全。

為了實現(xiàn)經(jīng)濟增長和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，就需要對我國的產(chǎn)業(yè)結構進行調整和升級，促使我國走上低消耗、低污染、低排放的低碳發(fā)展之路。

1 相關研究成果述評

從現(xiàn)有文獻來看，對碳排放的研究主要集中在以下幾個方面：第一，對碳排放本身的研究。例如對碳排放量和碳排放強度的測度，碳排放的特征及其動態(tài)演進過程 （胡初枝等，2008），生態(tài)碳排放的評價體系，碳排放的區(qū)域差異（岳瑞峰等，2010），以及在不同情景下預測我國或某一地區(qū)未來的碳排放量（陳長虹，2005）等。第二，對碳排放外部影響因素的研究。這類研究主要是利用LMDI模型、GFI模型、KI模型等分析經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構、能源效率、能源消費、能源結構等因素對碳排放的影響（宋德勇等，2009）。第三，是對碳排放處理政策措施的研究。主要有對碳稅、碳匯、碳排放權、碳減排技術、節(jié)能技術的研究（劉璋，2010）。目前，對碳排放的產(chǎn)業(yè)差異的對比研究相對較少。因此，有必要對我國的產(chǎn)業(yè)間碳排放差異進行研究，以分行業(yè)提出各行業(yè)的碳減排措施。

本文擬依據(jù)2004～2007年的GDP、分行業(yè)GDP以及能源消費數(shù)據(jù)，測算各行業(yè)的碳排放強度，分析各行業(yè)間的差異，并運用聚類分析法將行業(yè)按照碳排放強度的高低分為三組，最后對各組提出不同的政策建議。

2 碳排放強度的測度

2.1 碳排放強度的計算方法

所謂碳排放強度，是指單位GDP所排放的二氧化碳量。目前，中國的各種統(tǒng)計年鑒并沒有公布二氧化碳排放量的數(shù)據(jù)，以往對二氧化碳排放量的研究中，主要是采用了二氧化碳信息分析中心、美國能源情報署、國際能源總署公布的年度數(shù)據(jù)，但是這些機構的數(shù)據(jù)是從上世紀90年代后期開始公布的。還有的學者是根據(jù)政府間氣候變化專門委員會（IPCC）公布的目錄和計算方法，通過能源消費量和能源的碳排放系數(shù)進行折算的。我國學者在二氧化碳排放量的測度上也取得了很多有意義的成果，如張德英、徐國泉等人，其中，徐國泉等提出并改進的二氧化碳排放量的計算方法得到了學界的普遍認可和廣泛應用。本文計算碳排放量的方法和碳排放系數(shù)參考2006年IPCC公布的《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》，碳排放量計算方法如下：

在上式中，Ei是第i種行業(yè)的二氧化碳排放總量，單位是kg；Hij是第i種行業(yè)消耗第j種能源所釋放的熱量，單位是TJ；aj是第j種能源的碳排放系數(shù)，即第j種能源釋放單位熱量所排放的二氧化碳量，單位是kg/TJ；Cij是第i種行業(yè)消耗的第j種能源的標煤量，單位是萬t標準煤。本文所涉及的8種能源的碳排放系數(shù)如表1所示。

表1 各類能源的碳排放系數(shù)

2.2 計算各行業(yè)的碳排放強度

根據(jù)上面給出的碳排放強度的測算方法，可以計算出各個行業(yè)的二氧化碳排放強度。本文將經(jīng)濟系統(tǒng)分為八個行業(yè)，分別為農林牧漁業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)、電氣燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸倉儲和郵政業(yè)、批發(fā)零售和住宿餐飲業(yè)、其他行業(yè)，其中其他行業(yè)包括金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、社會公共服務業(yè)以及其他未包括在前七種行業(yè)中的行業(yè)，主要是第三產(chǎn)業(yè)中的一些行業(yè)。本文選取的變量為2004～2007年的分行業(yè)增加值（《中國統(tǒng)計年鑒2009》）、分行業(yè)煤炭消費量、分行業(yè)焦炭消費量、分行業(yè)原油消費量、分行業(yè)汽油消費量、分行業(yè)煤油消費量、分行業(yè)柴油消費量、分行業(yè)燃料油消費量、分行業(yè)天然氣消費量（《中國能源統(tǒng)計年鑒2008》）。其中國內生產(chǎn)總值和第三產(chǎn)業(yè)增加值經(jīng)過價格調整，均為以1978年為基期的數(shù)據(jù)，煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣的消費總量的單位均換算成萬噸標準煤，換算系數(shù)為表2所示。

本文依據(jù)前述的碳排放強度的計算方法以及分行業(yè)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，測算出分行業(yè)碳排放強度的結果如表3所示。

表2 各種能源折標準煤參考系數(shù)

表3 分行業(yè)碳排放強度 單位：（萬噸/億元）

3 碳排放的產(chǎn)業(yè)差異分析

低碳經(jīng)濟的實現(xiàn)途徑之一是強調產(chǎn)業(yè)結構的調整，那么分析各個產(chǎn)業(yè)的碳排放強度并衡量比較其差異就顯得尤為重要了。本文利用非參數(shù)檢驗方法分析各行業(yè)的碳排放強度之間的差異，將各個行業(yè)按照碳排放強度的大小進行層次聚類分析，并根據(jù)每組的均值大小將這些行業(yè)進行歸類，均值最大的一組歸為碳排放高危行業(yè)，均值居中的一組歸為碳排放關注行業(yè)，均值最小的一組歸為碳排放安全行業(yè)。

3.1 檢驗各行業(yè)的碳排放強度的方差齊性

利用方差分析檢驗單因素的多個水平之間是否有顯著差異時的前提是不同水平下的各總體必須服從同方差的正態(tài)分布，因此，首先要對各行業(yè)的碳排放強度做方差齊性檢驗，檢驗結果如表4。

從表4中可以看出，levene統(tǒng)計量為6.375，相伴概率接近于零，遠小于置信度0.05，所以拒絕零假設：各水平的方差相等，即這八個行業(yè)的方差是不相等的，不具有方差齊性。在這種情況下，不能再用方差分析來分析各個行業(yè)之間碳排放強度的差異，本文選擇非參數(shù)統(tǒng)計中的多個獨立樣本的非參數(shù)檢驗，即Kruskal-Wallis檢驗。

表4 方差齊性檢驗結果

3.2 檢驗各行業(yè)碳排放強度差異

本文用Kruskal-Wallis檢驗方法來檢驗各行業(yè)碳排放強度的差異大小。Kruskal-Wallis檢驗的基本思想是：首先，將各組樣本數(shù)值按照升序排列，并求出每個觀察值的秩；然后，對各組樣本的秩分別求平均數(shù)。如果各組樣本的平均秩相差很小的話，說明多組樣本之間不存在明顯差異；如果各組樣本的平均秩相差很大，則可以認為多組樣本之間存在顯著差異。Kruskal和Wallis構造出了Kruskal-Wallis統(tǒng)計量來精確衡量平均秩是否存在差異，Kruskal-Wallis統(tǒng)計量服從卡方分布。

基于以上思想，對八個行業(yè)的碳排放強度做Kruskal-Wallis檢驗，其檢驗結果如表5和表6。

表5 各行業(yè)平均秩

表6 Kruskal-Wallis檢驗結果a,b

從表5中可以看出，其他行業(yè)的平均秩最小，為2.5，說明金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、社會公共服務業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)中的行業(yè)的碳排放強度是最小的，說明這些行業(yè)創(chuàng)造單位GDP所排放的二氧化碳最少；隨后依次是批發(fā)零售餐飲住宿業(yè)、建筑業(yè)、農林牧漁業(yè)、交通運輸倉儲郵政業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)、電氣燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)，說明電氣燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)、制造業(yè)、采礦業(yè)創(chuàng)造單位GDP排放的二氧化碳最多，交通運輸倉儲郵政業(yè)次之，批發(fā)零售餐飲住宿業(yè)、建筑業(yè)和農林牧漁業(yè)處于中等水平。從表6中也可以看出，卡方統(tǒng)計量為30.324，相伴概率接近于零，說明這八個行業(yè)的碳排放強度存在顯著的差異。

3.3 依據(jù)碳排放強度對行業(yè)分類

為了便于對不同碳排放強度的行業(yè)實施不同的政策，需要對這八個行業(yè)根據(jù)碳排放強度的大小進行分類，使用的聚類變量為這八個行業(yè)1995年、2000年、2002～2007年的碳排放強度，分類方法是層次聚類分析，如果分為三組，結果見表7。

表7 層次聚類分析結果

其中，A組的組內均值最大，為112.93，即A組行業(yè)每億元GDP的產(chǎn)出將排放112.93萬噸二氧化碳碳，為碳排放高危行業(yè)，B組的均值居中，為14.05，即B組行業(yè)每億元GDP的產(chǎn)出將排放14.05萬噸二氧化碳，為碳排放關注行業(yè)，C組行業(yè)的均值最小，為1.07，即C組行業(yè)每億元GDP的產(chǎn)出將產(chǎn)生1.07萬噸的二氧化碳排放，其值遠小于A組和B組的碳排放強度，是碳排放安全行業(yè)。因此，電氣、燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)為碳排放高危行業(yè)，制造業(yè)、采礦業(yè)、交通運輸倉儲郵政業(yè)為碳排放關注行業(yè)，農業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)和其他行業(yè)為碳排放安全行業(yè)。

4 結論及政策建議

通過以上分析，本文得出如下結論：農林牧漁業(yè)、采礦業(yè)、制造業(yè)、電氣燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸倉儲郵政業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)和其他行業(yè)的二氧化碳排放強度之間存在顯著的差異，按照碳排放強度由高到低依次是電氣燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)、制造業(yè)、采礦業(yè)、交通運輸倉儲郵政業(yè)、農林牧漁業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)零售住宿餐飲業(yè)和其他行業(yè)。電氣、燃氣及水的生產(chǎn)和供應業(yè)之所以碳排放強度最高，是因為在電氣、燃氣和水的生產(chǎn)過程中要燃燒大量的煤炭等化石燃料，交通運輸倉儲郵政業(yè)是因為在交通運輸過程中要消耗煤、汽油等作為動力。本文將八個行業(yè)分為三組，可根據(jù)各組的具體情況提出相應的政策措施。

為了保證經(jīng)濟的快速、穩(wěn)定、健康發(fā)展，需要對不同的行業(yè)實行不同的低碳經(jīng)濟政策。

（1）對于碳排放高危行業(yè)，雖然我國目前正在走工業(yè)化道路，但是不能只一味地追逐工業(yè)的高產(chǎn)出，同時應注意到其大量排放的二氧化碳對生態(tài)環(huán)境的影響。應該加快研發(fā)二氧化碳吸收、封存和處理技術，提高能源的利用效率，開發(fā)新的能源，對工業(yè)部門征收碳稅等，對實施碳減排卓有成效的企業(yè)給予鼓勵和補貼。

（2）對于碳排放關注行業(yè)，應該鼓勵新型燃料的生產(chǎn)和使用，尋找可以替代煤炭、石油等的燃料。

（3）對于碳排放安全行業(yè)，應給予大力的支持，鼓勵其發(fā)展，尤其是金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)這些高產(chǎn)出、低排放的行業(yè)。

（4）決策部門應充分發(fā)揮其作用，制定節(jié)能減排的相關政策，建立行業(yè)間的碳交易市場，完善碳交易的法律法規(guī)。同時加強對公眾的教育和宣傳，使公民自覺地加入低碳經(jīng)濟的隊伍中來。

[1]丁一匯.應對氣候變暖 中國面臨挑戰(zhàn)[J].中國環(huán)境報，2007，（6）.

[2]張坤民.低碳世界中的中國：地位、挑戰(zhàn)與戰(zhàn)略[J].中國人口·資源與環(huán)境，2008，5（3）.

[3]徐國泉，劉澤淵，姜照華.中國碳排放的因素分解模型及實證分析：1995-2004[J].中國人口·資源與環(huán)境，2006，16（6）.

[4]張麗峰.低碳經(jīng)濟背景下我國產(chǎn)業(yè)結構調整對策研究[J].開放導報，2010，4（2）.

F224.9

A

1002-6487（2011）02-0106-02

肖臘珍（1964-），女，湖北應城人，副教授，研究方向：應用統(tǒng)計學。

（責任編輯/浩 天）