中國分省的二氧化碳排放效率測算及分析

王璞

摘要：本文首先簡要介紹了國內(nèi)學者當前對環(huán)境保護、二氧化碳排放及經(jīng)濟發(fā)展的研究成果，然后引入可處理非期望產(chǎn)出的數(shù)據(jù)包絡分析模型對我國二氧化碳排放效率進行了測算，并對測算結(jié)果進行了簡要的分析。

關鍵詞：二氧化碳排放；DEA；非期望產(chǎn)出

中圖分類號：X24 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2014）010-0000-02

一、引言

改革開放以來，我國年均10%以上的經(jīng)濟增長被稱為“中國奇跡”，然而我國的經(jīng)濟增長方式卻是“高投入、高消耗、高排放、不協(xié)調(diào)、難循環(huán)、低效率”。2009年11月，我國政府明確了碳減排目標：到2020年，單位GDP的二氧化碳排放比2005年下降40%-50%，并且要作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的中長期規(guī)劃，并制定相應的國內(nèi)統(tǒng)計、監(jiān)測、考核辦法。如何評價環(huán)境績效、測度環(huán)境效率是決策者面臨的首要問題。就二氧化碳減排而言，我國各省的二氧化碳排放效率及發(fā)展趨勢如何，減排潛力又有多大，其背后的影響因素起多大作用？本文擬從上述問題出發(fā)，做一些嘗試性的研究。

關于環(huán)境保護、二氧化碳排放及經(jīng)濟發(fā)展之間的關系，國內(nèi)外學者做了深入的研究。馮相昭、鄒驥運用改進的Kaya等式分析1971-2005年期間中國二氧化碳的排放趨勢，并進行了無殘差的因素分解，指出經(jīng)濟的高速發(fā)展、人口的增長是增加碳排放的主要驅(qū)動因素，并從政策的角度提出減少碳排放的建議。林伯強等認為應對氣候變化及溫室氣體減排的制約，實現(xiàn)節(jié)能減排的關鍵在于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，并提出了節(jié)能減排和二氧化碳排放約束下的能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略優(yōu)化調(diào)整模型，并通過模型分析認為我國現(xiàn)階段通過改變能源結(jié)構(gòu)實現(xiàn)減排的空間不大，應重視其他方面的努力 。陳詩一、嚴法善、吳若沉從產(chǎn)業(yè)、區(qū)域、能源的三維角度出發(fā)深入分析了資本深化、生產(chǎn)率的提高與我國二氧化碳排放關系 。王金南等構(gòu)建中國區(qū)域二氧化碳排放分解模型CRBDM （China Regional Burden Differentiation Model），并通過模型計算提出中國2020年二氧化碳排放總量省級分解方案。

二、研究方法

本文采用非參數(shù)的技術效率評價方法，非參數(shù)的方法又稱為數(shù)據(jù)包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA），該方法的核心則就是從大量的數(shù)據(jù)樣本中找出多目標的最優(yōu)解集，即最優(yōu)的多輸入、多輸出組合，從而形成一個經(jīng)驗的生產(chǎn)函數(shù)。自從1978年誕生以來，DEA不論是在理論上還是在實際應用中都得到了發(fā)展，近幾年，DEA廣泛應用于經(jīng)濟學、管理學領域中的效率評價問題，成為相對效率評價最有效的工具之一。

經(jīng)典的西方經(jīng)濟學在研究某個生產(chǎn)過程中，常常是只考慮對理性人有利產(chǎn)出，而忽略對理性人不利的產(chǎn)出。這種對理性人有益的產(chǎn)出被稱為“期望產(chǎn)出”，在理性人假設的前提下，期望產(chǎn)出越大越好；而對理性人不利的產(chǎn)出被稱為“非期望產(chǎn)出”，這種非期望產(chǎn)出則越小越好。而傳統(tǒng)DEA模型的相對效率評價思想不能區(qū)分期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出，簡單的要求投入必須盡可能地縮減，產(chǎn)出必須盡可能地擴大，顯然不再適合存在非期望產(chǎn)出的效率評價問題。Fare首次提出第一個處理非期望產(chǎn)出的DEA模型 。自此以后，國內(nèi)外有關環(huán)境效率評價問題的研究工作便大量興起，取得了一系列的理論與實踐應用成果。線性函數(shù)轉(zhuǎn)換法是由Seiford和Zhu于2002年正式提出的 ，模型如下：

我們假設研究對象有N個決策單位（DMU），每個DUMj（j=1，…，N）都有k類投入記為Xj=（x1j，x2j…xkj），s類產(chǎn)出記為Yj=（y1j，y2j…ysj），r類非期望產(chǎn)出記為Bj=（b1j，b2j…brj），DUMbj（Xj，Yj，Bj）表示決策單位j的生產(chǎn)決策。

定義轉(zhuǎn)化函數(shù)：B′=f（B）=V-B，其中V足夠大使得B′中的元素都大于0。

顯然，這種處理方法有效的保持了凸性和線性關系，并且避免了規(guī)模報酬不變的苛刻條件，是一種較好的評價存在非期望產(chǎn)出效率的方法。所以本文采用這種方法測度我國區(qū)域二氧化碳的排放效率。

三、數(shù)據(jù)來源及處理

本文旨在分析我國分省區(qū)的二氧化碳排放效率，由于西藏的能源數(shù)據(jù)不可得，故將西藏剔除。由于重慶在1997年之前隸屬四川省，在區(qū)域發(fā)展和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)上兩者具有一定的相似性，所以本文仍將重慶并入四川省，并對兩者數(shù)據(jù)作相應的平滑處理。本文數(shù)據(jù)來源于1995-2012年《中國統(tǒng)計年鑒》及《中國能源統(tǒng)計年鑒》。投入要素如下：各省歷年年末的就業(yè)人數(shù)作為勞動投入；用各省的物質(zhì)資本存量作為資本投入。其中各省物質(zhì)資本存量按照單豪杰（2008）的計算方法處理，并統(tǒng)一以1995年不變的價格折算。產(chǎn)出要素如下：GDP作為期望產(chǎn)出；二氧化碳作為非期望產(chǎn)出。其中GDP數(shù)據(jù)統(tǒng)一以1995為基期的不變價格進行調(diào)整為實際GDP數(shù)據(jù)，二氧化碳的排放數(shù)據(jù)的計算參照陳詩一（2009）所采用的計算方法 。他首先將分品種的能源消費折算成標準煤，然后估算了一組標準煤的二氧化碳排放系數(shù)，最后通過這些折算得出二氧化碳數(shù)據(jù)。

四、二氧化碳排放效率計算

根據(jù)前文的研究方法和數(shù)據(jù)，主要年份的測算結(jié)果如下 ：

表 3-3主要年份分省區(qū)效率值及排名（存在CO2排放量）

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區(qū)域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

北京 6 0.87 6 0.91 4 0.94 1 1.00 7 0.93

天津 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

河北 19 0.71 21 0.66 20 0.67 2 0.96 20 0.75

山西 20 0.54 19 0.72 16 0.82 17 0.61 22 0.67

內(nèi)蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77

遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84

黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87

上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90

浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94

安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95

福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91

山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90

河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73

湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80

湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86

廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97

海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97

貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80

云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82

甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85

青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

續(xù)表

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區(qū)域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97

新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81

資料來源：筆者根據(jù)歷年相關統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)整理得出。

平均效率值為1即處在生產(chǎn)前沿的省區(qū)有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區(qū)有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區(qū)有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區(qū)有湖北、貴州、內(nèi)蒙、河南、山西、河北。可見平均效率值大于0.9的省區(qū)大多數(shù)分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區(qū)大多數(shù)分布在我國中部和西部的內(nèi)陸地區(qū)。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區(qū)有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區(qū)有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。

五、結(jié)論分析

東部地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展水平最高的區(qū)域，東部地區(qū)的生產(chǎn)技術水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人力資本、物質(zhì)資本、生產(chǎn)性服務業(yè)都要優(yōu)于中西部地區(qū)，是我國建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術水平升級的主要實踐者。

中部和西部地區(qū)是我國重工業(yè)的主要分布區(qū)域，也是能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比最高的一個區(qū)域，二氧化碳減排潛力較大，經(jīng)濟發(fā)展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經(jīng)濟發(fā)展的制約性也較大。針對中部地區(qū)，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，例如采取更先進的生產(chǎn)工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區(qū)的二氧化碳排放效率水平，還要提高經(jīng)濟規(guī)模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經(jīng)濟資源優(yōu)勢升級為主導產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

參考文獻：

[1]馮相昭，鄒驥.中國CO2排放趨勢的經(jīng)濟分析[J].中國人口資源與環(huán)境，2008.Vol.18.No.3 43-47.

[2]林伯強，姚昕，劉希穎.節(jié)能和碳排放約束下的中國能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整[J].中國社會科學，2010.No.1，58-71.

[3]陳詩一，嚴法善，吳若沉.資本深化、生產(chǎn)率提高與中國二氧化碳排放變化-產(chǎn)業(yè)、區(qū)域、能源三維結(jié)構(gòu)調(diào)整視角的因素分解分析[J].財貿(mào)經(jīng)濟，2010.No.12，111-119.

[4]王金南，蔡博峰，曹東，周穎，劉蘭翠.中國CO2排放總量控制區(qū)域分解方案 研究[J].環(huán)境科學學報，2011. Vol.31. No.4，680-685.

作者簡介：王 璞（1985-），河北人，碩士學位，研究方向：宏觀經(jīng)濟學、環(huán)境經(jīng)濟學。

內(nèi)蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77

遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84

黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87

上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90

浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94

安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95

福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91

山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90

河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73

湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80

湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86

廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97

海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97

貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80

云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82

甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85

青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

續(xù)表

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區(qū)域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97

新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81

資料來源：筆者根據(jù)歷年相關統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)整理得出。

平均效率值為1即處在生產(chǎn)前沿的省區(qū)有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區(qū)有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區(qū)有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區(qū)有湖北、貴州、內(nèi)蒙、河南、山西、河北?？梢娖骄手荡笥?.9的省區(qū)大多數(shù)分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區(qū)大多數(shù)分布在我國中部和西部的內(nèi)陸地區(qū)。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區(qū)有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區(qū)有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。

五、結(jié)論分析

東部地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展水平最高的區(qū)域，東部地區(qū)的生產(chǎn)技術水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人力資本、物質(zhì)資本、生產(chǎn)性服務業(yè)都要優(yōu)于中西部地區(qū)，是我國建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術水平升級的主要實踐者。

中部和西部地區(qū)是我國重工業(yè)的主要分布區(qū)域，也是能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比最高的一個區(qū)域，二氧化碳減排潛力較大，經(jīng)濟發(fā)展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經(jīng)濟發(fā)展的制約性也較大。針對中部地區(qū)，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，例如采取更先進的生產(chǎn)工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區(qū)的二氧化碳排放效率水平，還要提高經(jīng)濟規(guī)模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經(jīng)濟資源優(yōu)勢升級為主導產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

參考文獻：

[1]馮相昭，鄒驥.中國CO2排放趨勢的經(jīng)濟分析[J].中國人口資源與環(huán)境，2008.Vol.18.No.3 43-47.

[2]林伯強，姚昕，劉希穎.節(jié)能和碳排放約束下的中國能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整[J].中國社會科學，2010.No.1，58-71.

[3]陳詩一，嚴法善，吳若沉.資本深化、生產(chǎn)率提高與中國二氧化碳排放變化-產(chǎn)業(yè)、區(qū)域、能源三維結(jié)構(gòu)調(diào)整視角的因素分解分析[J].財貿(mào)經(jīng)濟，2010.No.12，111-119.

[4]王金南，蔡博峰，曹東，周穎，劉蘭翠.中國CO2排放總量控制區(qū)域分解方案 研究[J].環(huán)境科學學報，2011. Vol.31. No.4，680-685.

作者簡介：王 璞（1985-），河北人，碩士學位，研究方向：宏觀經(jīng)濟學、環(huán)境經(jīng)濟學。

內(nèi)蒙 17 0.75 16 0.75 19 0.68 8 0.88 19 0.77

遼寧 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

吉林 16 0.76 9 0.88 13 0.86 11 0.86 14 0.84

黑龍江 9 0.84 14 0.83 9 0.89 6 0.93 11 0.87

上海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江蘇 5 0.87 12 0.88 5 0.93 4 0.94 9 0.90

浙江 3 0.93 10 0.88 3 0.94 1 1.00 6 0.94

安徽 4 0.87 4 0.94 1 1.00 1 1.00 5 0.95

福建 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

江西 7 0.86 5 0.92 6 0.93 5 0.93 8 0.91

山東 10 0.84 7 0.89 10 0.87 1 1.00 10 0.90

河南 18 0.74 20 0.72 18 0.70 15 0.77 21 0.73

湖北 13 0.79 17 0.74 15 0.83 13 0.82 18 0.80

湖南 12 0.79 11 0.88 11 0.86 7 0.91 12 0.86

廣東 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

廣西 2 0.96 2 0.98 2 0.98 3 0.95 3 0.97

海南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

四川 1 1.00 3 0.95 7 0.91 1 1.00 4 0.97

貴州 8 0.85 18 0.73 17 0.77 12 0.84 17 0.80

云南 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

陜西 15 0.77 8 0.88 12 0.86 16 0.77 15 0.82

甘肅 14 0.79 13 0.84 8 0.89 10 0.88 13 0.85

青海 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00 1 1.00

續(xù)表

省級 1995 2000 2005 2011 平均效率值

區(qū)域 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值 排名 效率值

寧夏 1 1.00 1 1.00 1 1.00 9 0.88 2 0.97

新疆 11 0.80 15 0.82 14 0.85 14 0.78 16 0.81

資料來源：筆者根據(jù)歷年相關統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)整理得出。

平均效率值為1即處在生產(chǎn)前沿的省區(qū)有：天津、遼寧、上海、福建、廣東、海南，云南、青海。平均效率值在0.9和1之間的省區(qū)有寧夏、廣西、安徽、四川、浙江、北京、江蘇、江西。平均效率值在0.8和0.9之間的省區(qū)有山東、黑龍江、甘肅、湖南、陜西、吉林、新疆。平均效率值低于0.8的省區(qū)有湖北、貴州、內(nèi)蒙、河南、山西、河北?？梢娖骄手荡笥?.9的省區(qū)大多數(shù)分布在我國東南部沿海，平均效率值小于0.9的省區(qū)大多數(shù)分布在我國中部和西部的內(nèi)陸地區(qū)。從時間角度分析，2009年比1995年效率排名顯著上升（差值大于1）的省區(qū)有北京、吉林、黑龍江、江蘇、安徽、陜西、甘肅；效率排名顯著下降（差值大于1）的省區(qū)有湖北、廣西、四川、貴州、寧夏、新疆。

五、結(jié)論分析

東部地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展水平最高的區(qū)域，東部地區(qū)的生產(chǎn)技術水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人力資本、物質(zhì)資本、生產(chǎn)性服務業(yè)都要優(yōu)于中西部地區(qū)，是我國建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的先導者和主力軍，是加快我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術水平升級的主要實踐者。

中部和西部地區(qū)是我國重工業(yè)的主要分布區(qū)域，也是能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比最高的一個區(qū)域，二氧化碳減排潛力較大，經(jīng)濟發(fā)展方式偏向于粗放模式，二氧化碳減排對經(jīng)濟發(fā)展的制約性也較大。針對中部地區(qū)，重點是通過引進先進的技術，提升能源利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，例如采取更先進的生產(chǎn)工藝提升煤碳的利用效率。同時要提高地區(qū)的二氧化碳排放效率水平，還要提高經(jīng)濟規(guī)模，增加人均收入，切不可盲目的引進“高能耗”項目，將經(jīng)濟資源優(yōu)勢升級為主導產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

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作者簡介：王 璞（1985-），河北人，碩士學位，研究方向：宏觀經(jīng)濟學、環(huán)境經(jīng)濟學。