安徽制造業(yè)碳排放驅動因素、鎖定狀態(tài)與解鎖路徑研究

沈友娣，章 慶，嚴 霜

（1.鹽城工學院 經(jīng)濟與管理學院，江蘇 鹽城 224051；2.江蘇大學 管理學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

安徽制造業(yè)碳排放驅動因素、鎖定狀態(tài)與解鎖路徑研究

沈友娣1，2，章 慶2，嚴 霜1

（1.鹽城工學院 經(jīng)濟與管理學院，江蘇 鹽城 224051；2.江蘇大學 管理學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

文章基于STIRPAT模型和嶺估計法，分析安徽制造業(yè)碳排放的驅動因素。結果顯示，能源消費結構、人均制造業(yè)增加值、從業(yè)人數(shù)對碳排放存在正向作用，彈性系數(shù)分別為0.255、0.235和0.222；技術因素呈負向作用，彈性系數(shù)為-0.175。并且，安徽制造業(yè)碳排放集中于4個細分行業(yè)，總體上處于總量上升、強度下降的“相對解鎖”狀態(tài)，迫切需要提升能源利用率，調(diào)整細分行業(yè)結構，培育低碳制造園區(qū)。

碳排放；驅動因素；鎖定效應；解鎖路徑

一、文獻概述及研究思路

作為國家中部崛起戰(zhàn)略實施省份，安徽經(jīng)濟發(fā)展迅速，其制造業(yè)2011年國內(nèi)生產(chǎn)總值達22 402.8億元，是2000年的15.4倍；排放二氧化碳（簡稱“碳排放”，下同）4 108.7萬噸，比2000年增加1.9倍。全國《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》要求安徽2015年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放比2010年下降17%，成為環(huán)境約束條件。在安徽一次能源引起的碳排放中，制造業(yè)占比在40%以上，且呈上升趨勢。由此，以安徽為例，研究碳排放的影響因素及其程度，有利于判斷和把握節(jié)能減排的著力點。

（一）相關研究概述

（1）制造業(yè)能源消費引起的碳排放及其“鎖定”問題。Ernst Worrell（2001）［1］發(fā)現(xiàn)，1958-1994年美國鋼鐵行業(yè)能源強度降低了27%，碳排放強度降低了39%。Leticia Ozawa（2002）［2］認為，1970-1996年墨西哥鋼鐵制造業(yè)的發(fā)展，使一次能源使用量增長了2.11倍，并且，碳排放量還將按年9%的速度增長。研究顯示，部分發(fā)達國家制造業(yè)能源消費所引起的碳排放強度已呈下降趨勢，碳排放量增幅降低，甚至開始下降；然而，發(fā)展中國家的能源消耗強度雖有所下降，但碳排放量仍在持續(xù)增加，并陷入“鎖定”狀態(tài)，尤其是鎖定在碳密集的化石燃料能源系統(tǒng)。并且，目前實現(xiàn)的碳“解鎖”，大多還是屬于趙一平（2006）［3］認為的“相對解鎖”狀態(tài)，即環(huán)境壓力增速雖低于經(jīng)濟發(fā)展增速，碳排放量仍在增加。

（2）碳排放驅動因素分解問題。許多學者運用迪氏分解法等，研究制造業(yè)碳排放驅動因素。如Diakoulaki（2007）［4］將14個歐盟國家1990-2003年制造業(yè)碳排放的驅動因素分解為產(chǎn)出效應和能源強度；唐德才（2012）［5］等人將傳統(tǒng)制造業(yè)低碳化驅動因素分解為自然資源與能源資源約束、高能耗與碳減排壓力、國際低碳壁壘以及政府的外部強制性。

（3）人口與碳排放之間的關系問題。Birdsall（1992）［6］研究發(fā)現(xiàn)，較多的人口加大了對能源的需求，導致碳排放量增加；Knapp，Mookerjee（1996）［7］認為，全球碳排放與總人口之間不存在長期協(xié)整關系，但是人口增長是碳排放量增加的原因；彭希哲（2010）［8］則認為，中國近30年碳排放對人口數(shù)量變化的彈性系數(shù)在1.05～1.26之間。這些研究涉及多個處于不同發(fā)展階段的國家，碳排放因素包括人口、富裕程度和技術水平，但驅動程度卻均不相同。

綜上所述，現(xiàn)有研究主要以某一國家或多個國家為研究對象，研究國際貿(mào)易、能源技術水平等要素對碳排放的影響，缺少對具體地區(qū)制造業(yè)碳排放的具體分析。

（二）研究思路

本文采用可拓展的隨機性的環(huán)境影響評估模型（Stochas?tic Impacts by Regression on Population，Affluence，and Tech?nology，簡稱STIRPAT）、嶺估計法，引入環(huán)境庫茲涅茨曲線，對能源結構、從業(yè)人數(shù)、人均制造業(yè)增加值、技術因素對2000-2011年安徽制造業(yè)碳排放的影響及其程度進行實證分析，主要從以下三個方面進行探索：

（1）在研究范圍方面，以安徽省制造業(yè)為研究對象，不是傳統(tǒng)的基于消費者的國家碳排放面板數(shù)據(jù)的宏觀分析，而是從生產(chǎn)側出發(fā)，運用STIRPAT模型，研究從業(yè)人數(shù)、人均制造業(yè)增加值、能源結構、技術水平等因素對安徽制造業(yè)碳排放的影響及其程度。

（2）采用環(huán)境庫茲涅茨曲線研究制造業(yè)活動引起的碳排放問題，探討碳排放軌跡是否出現(xiàn)環(huán)境庫茲涅茨倒U型曲線，短期內(nèi)是否會出現(xiàn)拐點；運用脫鉤理論分析安徽制造業(yè)產(chǎn)出、碳排放量及其強度，描述其碳“鎖定”狀態(tài)。

（3）針對安徽制造業(yè)的具體細分行業(yè)，開展進一步分析，研究各細分行業(yè)的碳排放量、工業(yè)增加值和從業(yè)人員，指出碳排放所集中的領域，為明確減排著力點提供依據(jù)。

二、安徽制造業(yè)碳排放狀況

（一）安徽制造業(yè)發(fā)展概況

自國家實施中部崛起戰(zhàn)略以來，安徽制造業(yè)迅速發(fā)展。2000-2011年，安徽省制造業(yè)產(chǎn)值從1 451.12億元增至22 402.82億元，年均增長率超過28%（見圖1）；同期，其從業(yè)人數(shù)從336.7萬人增至547.4萬人。

圖1 2000-2011年安徽制造業(yè)產(chǎn)值和碳排放量

（二）安徽制造業(yè)碳排放量

根據(jù)2007年政府間氣候變化專門委員會（簡寫為IPCC）第四次評估報告，溫室氣體增加的主要來源是化石燃料燃燒。本文采用IPCC規(guī)定的方法，根據(jù)2000-2011年《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《安徽統(tǒng)計年鑒》，計算安徽制造業(yè)化石燃料燃燒導致的碳排放（見圖1），并將其作為該省制造業(yè)碳排放量總體水平的代用指標。其中，煤炭、石油、天然氣的碳氧化率，分別取0.9、0.98和0.99。

為了便于比較，計算安徽制造業(yè)碳排放量占全省碳排放總量的比重以及全國制造業(yè)碳排放量占比。數(shù)據(jù)顯示，一次能源碳排放量中，安徽制造業(yè)占比一直高于全國水平，2008年達52%，近年來維持在45%～46%（見圖2）。

圖2 2000-2011年安徽制造業(yè)與全國制造業(yè)碳排放量占各相關地域碳排放量的比重

三、安徽制造業(yè)碳排放驅動因素

（一）STIRPAT模型

考慮國內(nèi)生產(chǎn)總值的重復計算缺陷以及規(guī)模以上企業(yè)（國家統(tǒng)計局規(guī)定口徑）的骨干作用，本文采用其工業(yè)增加值作為制造業(yè)產(chǎn)出的替代值。記I為安徽制造業(yè)碳排放量；P為規(guī)模以上制造業(yè)從業(yè)人員年平均數(shù)；A為制造業(yè)人均增加值；T為能源消耗強度，即制造業(yè)單位工業(yè)增加值的能源消耗量；S為能源結構，以煤炭消費在總能源消費中比例表示。

為減少數(shù)據(jù)的異方差性，各序列數(shù)據(jù)均取對數(shù)值，分別記為lnI、lnP、lnA、lnT、lnS；記ε為常數(shù)。則：

（二）驅動因素分析

相關數(shù)據(jù)采自歷年《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《安徽統(tǒng)計年鑒》，時間跨度為2000-2011年，人均工業(yè)增加值的數(shù)據(jù)以2000年為基年，按工業(yè)品出廠價格定基指數(shù)作價格平減處理。

首先，采用普通最小二乘法（Ordinary Least Square，簡稱OLS）直接進行回歸。結果（見表1）顯示，雖然模型的校正擬合優(yōu)度值為0.988，但是lnP、lnA、lnT的VIF值大于10，表明數(shù)據(jù)存在多重共線性，回歸結果不可信。由于嶺估計法允許回歸系數(shù)的有偏估計量存在而補救多重共線性，其估計結果更能接近真實值，本文采用嶺回歸法開展分析。

表1 普通OLS回歸結果

研究發(fā)現(xiàn)，當k為0.55時變量的標準系數(shù)趨于穩(wěn)定。依據(jù)此嶺參數(shù)，使用SPSS16.0軟件進行嶺回歸分析，結果（見表2）表明，擬合優(yōu)度超過0.9；能源結構、從業(yè)人數(shù)、人均制造業(yè)增加值是碳排放增加的主要驅動因素，能源消耗強度對碳排放呈現(xiàn)遞減作用，效果顯著。

（三）驅動彈性分析

回歸系數(shù)（見表2）反映自變量改變而引起的制造業(yè)碳排放改變的倍數(shù)，即彈性系數(shù)。能源消費結構、人均制造業(yè)增加值、制造業(yè)從業(yè)人數(shù)和能源消耗強度的彈性系數(shù)分別為0.255、0.235、0.222和-0.175。

表2 嶺回歸結果

（1）制造業(yè)能源消費結構對碳排放的驅動力最大，彈性系數(shù)達到0.255。安徽制造業(yè)能源消費主要以煤炭為主。數(shù)據(jù)顯示，安徽省制造業(yè)能源消費中，煤炭消費量占比一直超過40%，2007年一度達50%，制造業(yè)高煤特征明顯，導致碳排放量上升。

（2）人均制造業(yè)增加值對碳排放的驅動力較大，彈性系數(shù)達到0.235。從2000-2011年，安徽制造業(yè)一直穩(wěn)步增長，導致能源需求的增長，從而使制造業(yè)碳排放增加。

（3）制造業(yè)從業(yè)人數(shù)對碳排放的影響較大，彈性系數(shù)達到0.222。近年來安徽制造業(yè)從業(yè)人數(shù)迅速增長，從2005年的不足400萬人迅速上升到2011年的547.4萬人，表明其新增力量仍以勞動密集型為主。

（4）制造業(yè)能源消耗強度對碳排放呈現(xiàn)負向作用，彈性系數(shù)為-0.175。這與安徽制造業(yè)的能源消耗強度持續(xù)下降是分不開的，2000年安徽制造業(yè)每萬元產(chǎn)值碳排放為0.97噸，2011年下降到0.18噸，降幅很大。

四、安徽制造業(yè)碳排放的發(fā)展趨勢與鎖定狀態(tài)

（一）碳排放發(fā)展趨勢分析

既然能源消耗強度對碳排放存在負向作用，即呈現(xiàn)碳減排效應，那么，安徽制造業(yè)碳排放是否可能在未來出現(xiàn)拐點？于是，引入變量的二次方項，開展進一步探索。

為解決多重共線性問題，按嶺回歸法求解。取嶺參數(shù)k值0.60，嶺回歸（見表3）顯示，擬合優(yōu)度接近0.9；二次方項系數(shù)為正，表明安徽制造業(yè)在目前的能源結構、從業(yè)人數(shù)、人均工業(yè)增加值和能源消耗強度下，碳排放軌跡沒有呈現(xiàn)環(huán)境庫茲涅茨倒U型曲線，碳排放量將繼續(xù)增長，短期內(nèi)不會出現(xiàn)拐點。

表3 碳排放趨勢嶺回歸結果

（二）碳鎖定類型

借鑒脫鉤理論，用C和Y以及C/Y分別表示安徽制造業(yè)二氧化碳排放量、產(chǎn)出和碳排放強度，將三個變量的增量表示為：

三個變量反映6種狀態(tài)（見表4）。其中，“絕對鎖定”最為不利，產(chǎn)出下降時，碳排放量及其強度反而上升；“絕對解鎖”最為理想，伴隨著產(chǎn)出的增長，碳排放量及其強度均下降?！跋鄬︽i定”是指產(chǎn)出下降時，雖然碳排放量下降，但碳排放強度上升；“相對解鎖”是指產(chǎn)出與碳排放均上升的同時，碳排放強度下降。“增長鎖定”是指產(chǎn)出、碳排放量以及碳排放強度均上升；若這三項指標同時下降，則為“衰退解鎖”。

表4 碳排放鎖定類型

（三）碳鎖定狀態(tài)

計算結果（見表5）表明，在2001-2002年、2008-2009年兩個時段，安徽制造業(yè)碳排放曾出現(xiàn)“絕對解鎖”現(xiàn)象；其他時段則處于“相對解鎖”狀態(tài)，即制造業(yè)增加值、碳排放量逐年增長，而碳排放強度呈下降趨勢，表明碳排放的增加源于產(chǎn)出的增加。

表5 安徽制造業(yè)碳排放鎖定狀態(tài)

五、安徽制造業(yè)細分行業(yè)的碳排放分析

為了進一步區(qū)分制造業(yè)內(nèi)部各細分行業(yè)的碳排放特征，探索節(jié)能減排路徑，本文利用2010年和2011年數(shù)據(jù)，計算安徽制造業(yè)各細分行業(yè)的碳排放量和工業(yè)增加值。

（一）主要高碳領域

安徽制造業(yè)中，碳排放主要來源于4個細分行業(yè)（見表6），包括黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（占37.4%～37.9%）、非金屬礦物制品業(yè)（占28.9%～29.8%）、化學原料及制品制造業(yè)（占14.3%～14.5%）、石油加工和煉焦及核燃料加工業(yè)（占9.8%～10%）。這4個細分行業(yè)的工業(yè)增加值共約占制造業(yè)工業(yè)增加值總量的23%～24.5%，從業(yè)人員占比不到18%，但碳排放量卻超過90%，應當列為重點減排領域。

（二）主要低碳領域

安徽制造業(yè)中，碳排放強度遠低于制造業(yè)平均強度的主要有電氣機械及器材制造業(yè)、交通運輸設備制造業(yè)等6個細分行業(yè)（見表6）。這6個細分行業(yè)的工業(yè)增加值共約占制造業(yè)的43.4%，從業(yè)人員占比達51.5%～53.5%，但碳排放量占比不到3%，應當鼓勵發(fā)展。

表6 2010-2011年安徽制造業(yè)主要高碳與低碳細分行業(yè)的碳排放量及其比重（規(guī)模以上企業(yè)）

六、結論與建議

（一）結論

（1）能源結構對安徽制造業(yè)碳排放的驅動作用最大，且高碳排放領域較為集中。安徽制造業(yè)以煤炭為主的能源消費結構特征明顯，大量煤炭的使用導致碳排放的快速增加。黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)等4個細分行業(yè)的碳排放達制造業(yè)排放量的90%以上，而產(chǎn)出和從業(yè)人員不到總量的25%和18%，當屬減排的重點領域。

（2）人均制造業(yè)增加值和從業(yè)人員數(shù)量對安徽制造業(yè)碳排放的驅動作用較大。這表明安徽省制造業(yè)發(fā)展過程中，高能耗和勞動密集型制造業(yè)的增長是導致其碳排放增加的主要因素。

（3）安徽制造業(yè)碳排放“相對解鎖”現(xiàn)象將會持續(xù)。近年來，能源消耗強度的持續(xù)下降，有效促進了碳減排工作；然而，這種減排效應已被從業(yè)人員和人均產(chǎn)值的增長效應抵消。在目前能源消費結構下，安徽制造業(yè)碳排放軌跡沒有呈現(xiàn)環(huán)境庫茲涅茨倒U型曲線，碳排放將持續(xù)增長，總體呈“相對解鎖”趨勢，為安徽碳減排工作敲響警鐘。

（二）解鎖路徑建議

（1）提升高碳排放領域的能源利用效率，是安徽制造業(yè)實現(xiàn)碳排放“絕對解鎖”的直接路徑。由于90%以上的碳排放集中于黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)等4個細分行業(yè)，而這些行業(yè)由于存在能源消耗技術路徑依賴，以煤為主的能源結構在短期內(nèi)難以發(fā)生根本性逆轉，提高能源利用效率是當務之急。安徽可在控制高碳細分行業(yè)新增規(guī)模的同時，出臺相關鼓勵政策，迅速推進節(jié)能技術的應用，提高能源利用效率；并且開展合同能源管理，減少能耗。

（2）調(diào)整細分行業(yè)結構，推進低碳領域發(fā)展，是安徽制造業(yè)實現(xiàn)碳排放“絕對解鎖”的行業(yè)路徑。安徽制造業(yè)的細分行業(yè)中，電氣機械及器材制造業(yè)、交通運輸設備制造業(yè)等6個細分行業(yè)的工業(yè)增加值占比超過40%，從業(yè)人員占比過半，但碳排放占比不到3%，應當鼓勵發(fā)展，進而推動安徽低碳化進程。

（3）培育和發(fā)展低碳示范園區(qū)，是安徽制造業(yè)實現(xiàn)碳排放“絕對解鎖”的區(qū)域路徑。例如，以新型顯示產(chǎn)業(yè)和機器人產(chǎn)業(yè)的區(qū)域集聚發(fā)展成為國家試點為契機，加大對電子通訊設備制造業(yè)、儀器儀表制造業(yè)等技術密集型產(chǎn)業(yè)的支持力度，集聚戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，培育、發(fā)展低碳示范園區(qū)，逐步稀釋現(xiàn)有高碳領域發(fā)展過程中導致的碳排放。

［1］Ernst Worrell，Lynn Price，Nathan Martin.Energy efficiency and carbon dioxide emissions reduction opportunities in the US iron and steel sector［J］.Energy，2001，26（5）：513-536.

［2］Leticia Ozawa，Claudia Sheinbaum.Energy use and CO2emis?sions in Mexico’s iron and steel industry［J］.Energy，2002，27（3）：225-239.

［3］趙一平，孫啟宏，段寧.中國經(jīng)濟發(fā)展與能源消費響應關系研究：基于相對“脫鉤”與“復鉤”理論的實證研究［J］.科研管理，2006，27（3）：128-134.

［4］Diakoulaki D，Mandaraka M.Decomposition analysis for as?sessing the progress in decoupling industrial growth from CO2emissions in the EU manufacturing sector［J］.Energy Econom?ics，2007，29（4）：636-664.

［5］唐德才，李長順，華興夏.我國傳統(tǒng)制造業(yè)低碳化驅動因素研究［J］.華東經(jīng)濟管理，2012，26（9）：86-91.

［6］Birdsall N.Another look at Population and Global Warming：Population，Health and Nutrition Policy Research［R］.Wash?ington DC：World Bank，1992.

［7］Knapp T，Mookerjee R.Population Growth and Global CO2Emissions［J］.Energy Policy，1996，24（1）：31-37.

［8］彭希哲，朱勤.我國人口態(tài)勢與消費模式對碳排放的影響分析［J］.人口研究，2010，34（1）：48-58.

Driving Factors，Lock-in State and Unlock Path of Carbon Emissions from the Manufacturing Industry in Anhui Province

SHEN You-di1，2，ZHANG Qing2，YAN Shuang1
（1.School of Economics and Management，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China；2.School of Management，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China）

Based on STIRPAT model and ridge estimation method，the paper analyzes driving factors of carbon emissions from the manufacturing industry in Anhui Province.The results show that energy consumption structure，manufacturing value-add?ed per capita and number of employees have a positive effect on carbon emissions.The elastic coefficients of three factors are 0.255，0.235 and 0.222 respectively，while the technical factor plays a negative role，which is-0.213.Furthermore，carbon emissions from the manufacturing industry in Anhui Province gather in four industry segments.Overall，carbon emissions are in“relatively unlock”state with the total amount increasing and the strength decreasing.It is very urgent to improve energy effi?ciency，adjust industrial structure and develop low-carbon manufacturing parks.

carbon emissions；driving factors；lock-in effect；unlock path

F061.5；F407

A

1007-5097（2014）05-0027-04

10.3969/j.issn.1007-5097.2014.06.005

2013-08-20

國家自然科學基金項目（71303205）；國家級大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目（201310305021）

沈友娣（1967-），女，江蘇鹽城人，教授，江蘇大學碩士生導師，研究方向：區(qū)域經(jīng)濟；章 慶（1989-），男，安徽馬鞍山人，碩士研究生，研究方向：工商管理；嚴 霜（1991-），女，江蘇南通人，經(jīng)濟與管理學院學生，研究方向：經(jīng)濟數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

余志虎］

●企業(yè)社會責任