中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合關(guān)系

董言　許健　李粼粹

摘要：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放之間的相互作用形成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合關(guān)系。文章運(yùn)用耦合度模型，測(cè)算了中國(guó)2006～2015年間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合度與耦合一致性指數(shù)。研究結(jié)果表明：中國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放長(zhǎng)期處于高水平的耦合階段，二者間有很強(qiáng)的互動(dòng)關(guān)系，這種關(guān)系對(duì)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要影響；中國(guó)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合一致性總體呈上升趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，碳排放水平不斷改善，其在更高水平上的耦合一致性作用將更大。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；碳排放；耦合度；耦合一致性

隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，能源消費(fèi)量不斷增長(zhǎng)，全球大氣環(huán)境變化等問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面效應(yīng)，已引發(fā)全球廣泛關(guān)注。中國(guó)政府在《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》中承諾：到2030年，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放比2005年下降60%～65%。因此，中國(guó)正面臨著巨大的減排壓力，如何積極有效地推行減排措施實(shí)現(xiàn)“低碳經(jīng)濟(jì)”成為當(dāng)務(wù)之急。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)通過(guò)影響能源消耗進(jìn)而影響低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可見(jiàn)探索產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的內(nèi)在關(guān)系有助于客觀(guān)評(píng)估二者間協(xié)調(diào)程度，為促進(jìn)“低碳經(jīng)濟(jì)”發(fā)展提供政策啟示。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放的研究主要集中在對(duì)二者的關(guān)系及相互作用上，如徐勝研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的影響具有異質(zhì)性和長(zhǎng)期性。周肖肖及謝曉晶發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有邊際效應(yīng)遞減的節(jié)能效應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)碳排放的減少。劉鳳朝研究發(fā)現(xiàn)減少高耗能產(chǎn)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)碳排放的減少。王修華認(rèn)為提升服務(wù)業(yè)比例可在降低碳排放同時(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并不總是顯著減少碳排放，王洋帥以江蘇省為例二者間存在雙向關(guān)系，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳排放有一定的滯后效應(yīng)，降低碳排放量的作用也不明顯。陳永國(guó)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)整體上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)貢獻(xiàn)。也有后者對(duì)前者的作用。張友國(guó)在研究中表明碳排放強(qiáng)度的約束具有結(jié)構(gòu)效應(yīng)，影響部門(mén)產(chǎn)出及產(chǎn)出價(jià)格，進(jìn)而減少能源消耗與碳排放。

綜上所述，已有研究對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放的關(guān)系及相互作用方面已有眾多的理論成果，但將二者作為兩個(gè)系統(tǒng)展開(kāi)研究的較少，并且利用耦合模型和耦合一致性指數(shù)來(lái)探索二者間的內(nèi)在關(guān)系的也不多。基于此，本文運(yùn)用系統(tǒng)耦合模型來(lái)實(shí)證分析中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的內(nèi)在關(guān)系，利于政府基于低碳目標(biāo)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

一、研究方法

耦合協(xié)調(diào)度是指兩個(gè)（或兩個(gè)以上）系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)形式通過(guò)各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放具有多方面的特征，可以將二者作為兩個(gè)子系統(tǒng)探究動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)互動(dòng)的過(guò)程。通過(guò)對(duì)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的定量測(cè)度，刻畫(huà)出該系統(tǒng)的互動(dòng)關(guān)系和動(dòng)態(tài)變化情況，判別產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放耦合演變的趨勢(shì)及二者耦合所處的階段。

（一）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合度模型：

上述（1）式xij表示功效函數(shù)。其中Xij（i=1，2；j=1，2，n）為第i子系統(tǒng)的第j指標(biāo)即序參量，i=1表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)，i=2代表碳排放子系統(tǒng)。αij，βij是系統(tǒng)穩(wěn)定臨界點(diǎn)序參量的上、下限值，普遍將序參量的最大值最小值作為上、下限值。標(biāo)準(zhǔn)化的功效系數(shù)xij為變量Xij對(duì)系統(tǒng)的功效貢獻(xiàn)值，反映指標(biāo)達(dá)到目標(biāo)的滿(mǎn)意程度，且xij∈[0，1]，0為最不滿(mǎn)意，1為最滿(mǎn)意。

上述（2）式C表示耦合度值，且C∈[0，1]。U1代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綜合序參量，U2代表碳排放綜合序參量；xij代表序參量j對(duì)子系統(tǒng)i的功效；λij為序參量對(duì)應(yīng)的權(quán)重，采用層次分析法測(cè)算，綜合序參量通過(guò)式（2）線(xiàn)性加權(quán)求和得到。具體耦合階段劃分見(jiàn)表1。

（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合一致性指數(shù)模型：

由于耦合度難以反映兩者的發(fā)展水平及交互的一致程度。利用耦合一致性指數(shù)能彌補(bǔ)耦合度的局限性。該指數(shù)越高，說(shuō)明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放整體上具有較強(qiáng)的相互作用，總體發(fā)展一致性也更強(qiáng)。計(jì)算公式如下：

D=（4）

T=aU1+bU2（5）

其中，（4）式D表示耦合一致性；T為“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，反映了該系統(tǒng)的整體一致程度；a和b分別表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放在綜合協(xié)調(diào)指數(shù)中的權(quán)重，本文將二者設(shè)為同等重要的地位，因此取a=b=0.5。耦合一致性，具體耦合一致性類(lèi)型見(jiàn)表 1。綜合協(xié)調(diào)指T∈（0，1），0

（三）系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的本質(zhì)及特點(diǎn)，按照科學(xué)性及可操作性等原則，結(jié)合中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的實(shí)際以及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的要求，構(gòu)建了2個(gè)準(zhǔn)則層及6個(gè)具體指標(biāo)在內(nèi)的中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放耦合發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表2。

二、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放耦合關(guān)系實(shí)證分析

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源及說(shuō)明

基于研究目的及已構(gòu)建的指標(biāo)體系，考慮到數(shù)據(jù)可得性和完整性，本文選取中國(guó)2006-2015年的時(shí)間序列數(shù)據(jù)實(shí)證研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合關(guān)系。相關(guān)數(shù)據(jù)源于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（二）指標(biāo)權(quán)重的確定

首先按公式（1）對(duì)初始指標(biāo)值進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，再以層次分析法計(jì)算得到各指標(biāo)的權(quán)重，如表3所示。

（三）時(shí)間維度下耦合分析

各指標(biāo)權(quán)重確定后，利用公式（2）計(jì)算出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放兩個(gè)子系統(tǒng)的綜合序參量，最后由公式（2），（4）分別計(jì)算得到中國(guó)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合度和耦合一致性指數(shù)。根據(jù)判別標(biāo)準(zhǔn)，可得到各年份耦合階段和耦合一致性類(lèi)型（見(jiàn)表4）。

據(jù)表4中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合度數(shù)據(jù)來(lái)看，總體而言，中國(guó)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合度一直保持在（0.8，1）區(qū)間，位于高水平耦合階段。這說(shuō)明，2006～2015年間中國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放在整體上保持較好的耦合關(guān)系以及較強(qiáng)的相互影響關(guān)系，總體表現(xiàn)較為協(xié)調(diào)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化信息能夠較及時(shí)從碳排放水平上體現(xiàn)出來(lái)，碳排放強(qiáng)度約束也具有結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

從耦合一致性指數(shù)來(lái)看，中國(guó)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合一致性總體上呈上升趨勢(shì)，從最開(kāi)始的較低耦合一致性到短暫的中度到維持高度耦合一致性最后達(dá)到極度水平，平均耦合一致性水平較高，但還有一定的提升空間。樣本初期，耦合一致性指數(shù)受發(fā)展水平的影響較大，隨著兩個(gè)子系統(tǒng)水平不斷朝理想化方向發(fā)展后，耦合一致性指數(shù)受耦合度的影響更大。由于近年來(lái)中國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與生態(tài)保護(hù)的突出矛盾，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合一致性指數(shù)出現(xiàn)增速減緩的趨勢(shì)，這預(yù)示經(jīng)濟(jì)改革的重點(diǎn)提高耦合效果以提升耦合一致性指數(shù)促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)朝高級(jí)化合理化方向發(fā)展。

為進(jìn)一步探究“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合度和耦合一致性指數(shù)演變的背后邏輯，本研究將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放子系統(tǒng)對(duì)二者復(fù)合系統(tǒng)“綜合貢獻(xiàn)值”的差異與耦合度、耦合一致性指數(shù)相結(jié)合來(lái)對(duì)比分析。圖1顯示了2006～2015年間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放子系統(tǒng)綜合序參量的變化趨勢(shì)及其對(duì)應(yīng)的耦合度、耦合一致性水平。

由圖1可以看出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整體呈穩(wěn)定的高水平發(fā)展趨勢(shì)；中國(guó)碳排放水平整體處于波動(dòng)狀態(tài)，在2010年呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，并在進(jìn)入2011年以后碳排放水平增速減緩并于2016年開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。耦合度在兩者變化差異中表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性。具體來(lái)看，自1978年改革開(kāi)放，中國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。三次產(chǎn)業(yè)之間的比例關(guān)系得以改善，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正朝高級(jí)化合理化方向變化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的綜合序參量在總體上呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)。碳排放系統(tǒng)呈現(xiàn)的變動(dòng)趨勢(shì)，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放密切相關(guān)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化升級(jí)碳排放水平得以較好的控制以及2009年中國(guó)在哥本哈根世界氣候大會(huì)上承諾到2020年碳排放強(qiáng)度比2005年下降40%～45%，減排措施有所成效。

“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合一致性是耦合度與發(fā)展水平的綜合，其既受到耦合度的影響，也受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放水平的影響?？傮w而言呈現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì)，波動(dòng)變化規(guī)律與耦合度的變化規(guī)律基本一致；在樣本初期，受發(fā)展水平的影響較大。在系統(tǒng)水平不斷提高后，受耦合度的影響將更大。理應(yīng)更重視產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放的耦合關(guān)系。

三、結(jié)論

本文利用耦合模型及耦合一致性指數(shù)對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放二者關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析，結(jié)果表明：中國(guó)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合度一直位于高水平耦合階段。這說(shuō)明，2006～2015年間中國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放在整體上保持較好的耦合關(guān)系，較強(qiáng)的相互影響的關(guān)系，總體表現(xiàn)較為協(xié)調(diào)；綜合考慮耦合狀況與發(fā)展水平的耦合一致性指數(shù)來(lái)看：中國(guó)“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—碳排放”系統(tǒng)的耦合一致性總體呈上升趨勢(shì)，耦合一致性類(lèi)型從最開(kāi)始的較低耦合一致性到短暫的中度到高度耦合一致性最后達(dá)到極度，總體耦合一致性水平較高，但還有一定的提升空間。其變化表明中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平不斷優(yōu)化，碳排放水平不斷改善，其在更高水平上的耦合一致性作用將更大。

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（作者單位：江蘇大學(xué)財(cái)經(jīng)學(xué)院）