基于GWR模型中國碳排放空間差異研究

王雅楠　趙濤

摘要 本文通過地理加權(quán)回歸方法（GWR）研究全國30個省份分別在1997年、2002年、2007年和2012年城鎮(zhèn)化、工業(yè)結(jié)構(gòu)和能源強度對二氧化碳排放的影響，揭示各影響因素在不同省份的空間差異性。結(jié)果表明城鎮(zhèn)化在各省市對二氧化碳排放的影響不斷增大，其中東部省市的影響較大。工業(yè)結(jié)構(gòu)對二氧化碳排放的影響最大，并且呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。能源強度對二氧化碳排放在總體上有正影響，對中西部地區(qū)的部分省份在2007年有負影響，說明存在能源回彈效應(yīng)。因此，在總體上制定減排政策時，要分區(qū)域、分省域制定合理的碳減排目標，對相鄰的省份制定協(xié)同減排計劃，同時要兼顧到欠發(fā)達省市的經(jīng)濟發(fā)展狀況，讓經(jīng)濟發(fā)達的區(qū)域和省市適當承擔(dān)較多的碳減排任務(wù)。具體來看，在城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，要合理利用公共的城市資源，分別從建筑、交通、工業(yè)和能源等方面制定低碳城市建設(shè)計劃，同時，鼓勵大家使用公共交通或者低碳出行方式，從而減少能源需求以及環(huán)境污染，進而能更好地保證生活質(zhì)量和環(huán)境狀況；從工業(yè)結(jié)構(gòu)方面來看，要不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步轉(zhuǎn)向以第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在西部地區(qū)，要結(jié)合當?shù)氐牡乩硖卣?，以提供生產(chǎn)原料為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)和特色林業(yè)，不斷提升自然因素對碳的吸收能力；從能源強度來看，一方面要在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時不斷提高技術(shù)水平，積極開發(fā)風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和其他可再生能源，不斷降低煤炭在能源消費中的比重，另一方面從技術(shù)角度制定碳減排政策時應(yīng)考慮回彈效應(yīng)，盡量減少能源回彈效應(yīng)的消極影響。

關(guān)鍵詞：空間差異；地理加權(quán)回歸；碳排放；影響因素

中圖分類號 X24 文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104（2016）02-0027-08

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.02.004

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程不斷加快，經(jīng)濟增長每年保持在10%左右的速度，這種粗放的經(jīng)濟增長方式導(dǎo)致化石能源的迅速枯竭，環(huán)境問題日益加劇。溫室氣體尤其是二氧化碳氣體排放不斷增加，環(huán)境問題不僅成為制約我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要因素，也是制約我國可持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵因素。同時，在國際的碳減排壓力下，中國政府承諾，在2005年的基礎(chǔ)上，到2020年碳強度要下降40%-45%，非化石能源占一次能源消費的比重要達到15%左右，森林蓄積量要增加13億立方米[1]，這對于我國來說是一個巨大挑戰(zhàn)。

降低CO2排放不僅是完成既定的減排目標，更重要的是可以顯著改善我國目前的環(huán)境問題和空氣質(zhì)量。由于我國現(xiàn)階段區(qū)域發(fā)展嚴重不平衡，各個區(qū)域的二氧化碳排放特點也不盡相同，同一政策在實施過程中對不同區(qū)域的影響是不一樣的。因此，本研究在我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的背景下，基于區(qū)域和省域碳排放的不同特點，深入研究二氧化碳排放的空間差異是非常必要的。

目前，許多學(xué)者對碳排放影響因素進行了大量研究，結(jié)果表明影響碳排放的因素主要體現(xiàn)在人口因素、經(jīng)濟因素和技術(shù)因素三方面。從區(qū)域碳排放的研究角度來看，Zhang et al.利用STIRPAT模型研究城鎮(zhèn)化水平在東中西三個區(qū)域分別對能源消耗和碳排放的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化在全國和三個區(qū)域與能源消耗和碳排放均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。城鎮(zhèn)化在中部地區(qū)對碳排放的影響要高于東部地區(qū)，對于東部地區(qū)來說，城鎮(zhèn)化對能源消耗的影響要高于對碳排放的影響[2]，Wang et al.按照人均GDP將中國分為發(fā)達地區(qū)、發(fā)展中地區(qū)和欠發(fā)達地區(qū)，對不同經(jīng)濟發(fā)展區(qū)域的碳排放影響因素進行研究，結(jié)果顯示能源強度在發(fā)達地區(qū)對碳排放的影響最大，而城鎮(zhèn)化水平、工業(yè)結(jié)構(gòu)和對外貿(mào)易程度在欠發(fā)達地區(qū)對碳排放有較大影響[3]。Li et al.也對同樣的問題通過STIRPAT模型進行了研究，他把全國30個省市按照人均碳排放的高低分成了五個碳排放區(qū)域，對不同區(qū)域的碳排放影響因素進行了研究，結(jié)果表明盡管城鎮(zhèn)化、人均GDP、人口、工業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平在不同區(qū)域的影響不同，但是它們都是影響各碳排放區(qū)域的主要因素，其中，城鎮(zhèn)化和人均GDP這兩個因素對碳排放的影響要高于其他因素。在高排放區(qū)域，技術(shù)水平對降低碳排放有促進作用，但是對于我國來說，通過提高技術(shù)水平來完成碳減排任務(wù)還不夠完善，仍然處在初步階段[4]。此外，還有學(xué)者利用LMDI模型和脫鉤指數(shù)研究對京津冀地區(qū)區(qū)域工業(yè)發(fā)展和碳排放的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)快速的經(jīng)濟發(fā)展是導(dǎo)致工業(yè)碳排放不斷增加的主要原因，因此必須要通過優(yōu)化和升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)來發(fā)展低碳工業(yè)[5]，也有學(xué)者對長三角區(qū)域進行碳排放的影響因素研究[6]，除此之外，也有針對省域碳排放的研究，如對北京市[7-8]、天津市[9-10]、廣東省[11]、上海市[12-13]等發(fā)達省份的地域研究。研究結(jié)果均認為影響碳排放最主要的因素有人口、人均GDP、城鎮(zhèn)化、能源強度和工業(yè)結(jié)構(gòu)，并且對針對不同省市的特點，提出差異化的減排政策。近年來，隨著空間計量經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展，肖宏偉、吳玉鳴等學(xué)者[14-17]運用空間面板模型從區(qū)域和工業(yè)行業(yè)層面對我國碳排放影響因素進行研究，結(jié)果均顯示各區(qū)域碳排放的空間差異不容忽視，從空間角度研究碳排放的影響因素并制定針對性的減排政策具有重大意義。

綜上，部分已有文獻主要利用時間序列數(shù)據(jù)和面板數(shù)據(jù)針對區(qū)域或者個別省份的碳排放影響因素進行研究，然而忽視了空間效應(yīng)。而從空間角度研究的文獻也僅從區(qū)域或者行業(yè)角度出發(fā)，忽視了各省域之間的碳排放空間差異，沒有結(jié)合各省市的特點制定出針對性的減排策略。然而，我國幅員遼闊，各個區(qū)域、各個省份之間的環(huán)境是相互影響，相互制約，相互關(guān)聯(lián)的，即存在空間依賴性。因此，在研究碳排放的影響因素時，應(yīng)同時考慮各省市的空間效應(yīng)和空間差異。基于此，本文選取城鎮(zhèn)化、工業(yè)結(jié)構(gòu)和能源強度三個變量，利用地理加權(quán)回歸方法研究碳排放的空間差異，從空間效應(yīng)視角對我國30個省份之間碳排放的空間差異進行分析，根據(jù)研究結(jié)論及各省市的碳排放特點制定差異化的政策以完成減排目標。