基于LMDI的遼寧省碳排放分解

薛維 高洋

摘要：以能源平衡表數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用IPCC指南排放因子，運用對數(shù)均值迪氏指數(shù)分解法建立了碳排放量的影響因素分解模型，對遼寧省2006-2015年間的能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)能源、經(jīng)濟增長、人口、生活能源、居民收入等七個因素的變化對碳排放的影響進行分解，并對影響因素構(gòu)成和趨勢進行分析。結(jié)果表明能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長、人口、生活能源、居民收入是促進因素，產(chǎn)業(yè)能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是抑制因素。根據(jù)分析結(jié)果文章還提出了遼寧省碳減排的對策。

Abstract： Based on the data of energy balance sheet and IPCC guidelines， this study constructs the model of carbon emission decomposition using the lagarithmic mean weight divisia. Using this means， the carbon emissions of Liaoning Province from 2006 to 2015 were decomposed into seven aspects， i.e. energy sructure， industrial stucture， industry energy， economic growth， population， residential energy and population income， and the composition and tendency were analyzed. The results show energy sructure， industrial sructure，population， residential energy and population income were contributor of carbon emissions. Industry energy and industrial stucture are considered to be constraints for carbom emissions. Some recommendations were given based on the analysis.

關(guān)鍵詞：LMDI;遼寧省;碳排放

Key words： LMDI;Liaoning Province;carbon emission

中圖分類號：X502;F124? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）17-0176-04

0? 引言

目前，氣候變化和環(huán)境污染加劇作為企業(yè)社會責任中的環(huán)境責任已經(jīng)成為全球各個國家關(guān)注的問題。自20世紀以來由于全球氣候變暖、極地冰川融化、上層海水變熱膨脹等原因全球海平面已經(jīng)上升超過10厘米。二氧化碳等溫室氣體排放是這一氣候問題關(guān)鍵誘因。為應(yīng)對氣候變化問題，多個國家締結(jié)《巴黎氣候變化協(xié)定》，到2100年把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平上升幅度控制在2℃以內(nèi)。中國政府在《“十三五”節(jié)能減排工作方案》中提出生產(chǎn)方式和生活方式綠色、低碳水平上升，單位國民生產(chǎn)總值碳排放要比2005年下降40%-45%，減碳已成為迫在眉睫的問題。

遼寧作為中國重要的老工業(yè)基地，高耗能產(chǎn)業(yè)居多，能源消耗量大，碳排放水平高。如何實現(xiàn)減排首先要分析不同因素的影響，本文在詳細地查閱了國內(nèi)外有關(guān)碳排放的文獻之后，基于能源平衡表對遼寧省從2006-2015年的碳排測算，并對遼寧省的能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)能源、經(jīng)濟增長、人口效應(yīng)、生活能源、居民收入七個方面對碳排放的影響進行分解。采用修正后的能源消費碳排放計算公式以及指數(shù)分解法（IDA）其中的對數(shù)均值迪氏指數(shù)分解法（LMDI），該方法能很好地消除不能解釋的殘差項，以及處理數(shù)據(jù)中的0問題，并且具有計算過程簡單、分解結(jié)果直觀的優(yōu)點。再分解的基礎(chǔ)上對遼寧省能源消費里碳排放的影響因素構(gòu)成與變化趨勢進行分析，同時將其與全國均值進行比較，并根據(jù)分析結(jié)果提出遼寧省減排之路的對策與建議。

1? 碳排放的因素分解模型

因素分解模型常用的方法有Laspeyres指數(shù)法、IPAT模型、Paasche分解法和AMDI分解法等，這些分解方法都有各自的優(yōu)點和缺點，但大部分都不能進行多個因素的分解，而且分解后會得到比較大的殘差值。綜合對比本文選擇LMDI分解法對能源消耗碳排放進行因素分解，并在Kaya恒等式的基礎(chǔ)上進行拓展，借鑒郭朝等的研究將碳排放分解為能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)能源強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長、人口、生活能源強度、居民收入七個影響因素進行綜合定量分析，得到等式為：代表第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和生活消費。定義Ct和C0分別是第t期和基期的能源消費碳排放量，則碳排放量綜合效應(yīng)可表述為：ΔC=Ct-C0，定義ΔCES為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)，ΔCEI為產(chǎn)業(yè)能源強度效應(yīng)，ΔCIS產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，ΔCPG經(jīng)濟增長效應(yīng)，ΔCP人口效應(yīng)，ΔCEIL為生活能源強度效應(yīng)，ΔCPI為居民收入效應(yīng)。則各因素對碳排放的影響效應(yīng)分別表達為：

論文以下相關(guān)數(shù)據(jù)的分析均由以上公式推算而來。

2? 遼寧省碳排放因素分析

2.1 碳排放總體分析

遼寧省的能源消費所產(chǎn)生的碳排放，本文采用能源活動中的化石能源燃消耗進行碳排放計算，計算公式如下：

能源消費碳排放= Σ（加工轉(zhuǎn)換+ 終端消費量不包括電熱-用作原材料）× 熱值× 含碳量× 碳氧化率× + 凈購入電× 排放因子

基于上述公式，根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒》（2016-2017）中的數(shù)據(jù)和IPCC指南中的排放因子對遼寧省碳排放進行測算，根據(jù)公式（3）-（9）進行分解，得到的排放量見表1，各影響因素作用變化非常突出，2014-2015年與2006-2007年相比，能源結(jié)構(gòu)的促進作用增強;產(chǎn)業(yè)能源的抑制作用減弱;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口由促進作用轉(zhuǎn)為抑制作用;經(jīng)濟增長、生活能源、人口的促進作用明顯減弱。本研究的數(shù)據(jù)還在生產(chǎn)側(cè)對碳排放進行分析，根據(jù)表2的計算結(jié)果遼寧省生產(chǎn)側(cè)碳排放在2006-2013年始終保持增長狀態(tài)，2013年生產(chǎn)側(cè)與碳排放量較2006年增加了42.75%，圖1所示的遼寧省2006-2015年生產(chǎn)側(cè)碳排放變化趨勢圖表明，遼寧省的生產(chǎn)側(cè)碳排放雖然一直在增加但速度明顯放緩。

2.2 影響因素構(gòu)成分析

影響因素對碳排放的影響效果定義為A值，按A值大小可分為促進因素（A>0）和抑制因素（A<0），前者表示對碳排放量的增加表現(xiàn)起到促進作用，后者對碳排放量的增加表現(xiàn)起到抑制作用。

根據(jù)七因素對遼寧省的平均影響水平與同期全國平均水平比較（具體數(shù)據(jù)見表3），遼寧省的構(gòu)成與全國總量平均影響效果相比，除能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)外，其余六個因素均與全國在碳排放的影響方面表現(xiàn)相同作用?？傮w來看，遼寧省2006-2015碳減排的路徑與國家整體趨勢一致，尤其在產(chǎn)業(yè)能源這一方面，取得顯著效果。

能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟增長、人口、生活能源、居民收入是促進因素，經(jīng)濟因素的促進作用表現(xiàn)最突出，人口因素與能源結(jié)構(gòu)因素影響效果分別列二、三位，但與經(jīng)濟因素相比兩者的促進作用小很多，生活能源與居民收入表現(xiàn)得促進作用非常小。產(chǎn)業(yè)能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是抑制因素，產(chǎn)業(yè)能源因素表現(xiàn)得抑制作用非常強，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素的抑制作用相對較弱。與全國總量平均影響效果相比，產(chǎn)業(yè)能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟、人口、生活能源、居民收入六個因素表現(xiàn)同方向作用，且影響效果也大致相同，而遼寧省的能源結(jié)構(gòu)與全國總量平均影響效果不同，表現(xiàn)促進作用。

2.3 影響因素趨勢分析

2.3.1 促進因素趨勢分析

能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)變化趨勢圖如圖3（a）所示，呈現(xiàn)出先抑制后促進的變化趨勢。該因素在2008-2009年抑制作用最強而后轉(zhuǎn)為促進，但促進作用不明顯，2014-2015年促進作用陡增與2013-2014相比漲幅高達315%，說明新能源和石油和天然氣的供給能力相對穩(wěn)定，當能源需求增加時，煤炭的需求增加，而2014-2015是第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)暖的兩年，對能源整體需求增加，能源結(jié)構(gòu)對碳排放起到增加作用。在2014-2015時期政府對化石燃料的使用控制松懈，2014-2015年遼寧省原煤消耗較大，導(dǎo)致能源結(jié)構(gòu)十年的平均影響水平為正。

經(jīng)濟增長效應(yīng)變化趨勢圖如圖3（b）所示，雖然由于該項指標的特殊性，一直對碳排放的增加表現(xiàn)起到促進作用，但作用強度明顯呈下降趨勢，符合庫茲涅茨曲線，即總體呈現(xiàn)提升作用，但作用的效果呈下降趨勢。其中2012-2015年降低最快，結(jié)合遼寧省從2012-2015年GDP的數(shù)據(jù)來看，遼寧省政府通過轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式以及減慢GDP的增長速度很好的控制了單位GDP碳排放。居民收入作為個人經(jīng)濟效應(yīng)的重要指標，是經(jīng)濟增長影響因素效應(yīng)的微觀體現(xiàn)之一，所以居民收入比經(jīng)濟增長影響因子的作用小但作用效果相同。

人口效應(yīng)變化趨勢如圖3（c）所示，該圖表明在2009-2010年其促進作用強度達到了峰值，隨后促進作用強度便開始逐步降低最終表現(xiàn)為抑制作用。遼寧省人口效應(yīng)影響曲線很好地說明了政府對于人均碳排放的調(diào)節(jié)作用，積極地應(yīng)對了由于人口數(shù)量多、人口基數(shù)大所帶來的問題。

能源強度變化趨勢如圖3（d）所示，該圖表明2006-2007年其促進作用較大之外，在2006-2007年之后，影響程度一直較小。這是由于生活用能占總體比重較小且呈下降趨勢和節(jié)能灶共同作用的結(jié)果。

2.3.2 抑制因素趨勢分析

產(chǎn)業(yè)能源強度效應(yīng)變化趨勢如圖4（a）所示，曲線波動較大。由圖可見除了2008-2009、2014-2015產(chǎn)業(yè)能源效應(yīng)表現(xiàn)為促進作用外，產(chǎn)業(yè)能源一直對碳排放的增加表現(xiàn)抑制作用，說明遼寧省對于能源的使用效率不斷提升，這得益于行業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)的提升。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)變化趨勢如圖4（b）所示，曲線波動較大。該圖表明遼寧省從2006-2015年都在為振興老工業(yè)基地，改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)做出努力，并且取得了一定成效，在2013-2015年，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)已經(jīng)表現(xiàn)出抑制作用，并且作用強度不斷增加。主要是因為遼寧省的整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，第三產(chǎn)業(yè)比重總體呈現(xiàn)上升趨勢，而三產(chǎn)相對于二產(chǎn)碳排放效率較高，因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出較強的抑制作用。

3? 結(jié)論與對策

論文采用LMDI方法探究了遼寧省碳排放的影響因素。2006-2015年間，遼寧省碳排放呈現(xiàn)量先增加后緩慢降低的態(tài)勢，自2013年開始，遼寧省的碳排放量就開始降低。研究表明產(chǎn)業(yè)能源強度是抑制遼寧碳排放的主要因素，能源結(jié)構(gòu)是促進碳排放的主要因素，同時，經(jīng)濟的增長一直是碳排放增加的促進因素。

遼寧省作為東北的老工業(yè)基地時至今日其工業(yè)產(chǎn)值依舊有35%左右依賴于重工業(yè)，雖然國家多次提出加快振興東北老工業(yè)基地，但其本身單一的能源產(chǎn)出依舊與需求不匹配。所以若要為減少碳排放做出貢獻，達成我國“十三五”提出的減排目標，就必須在加強企業(yè)社會責任的同時轉(zhuǎn)變該省以重工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。因此，在未來的發(fā)展規(guī)劃中遼寧省亟需優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，在繼續(xù)保持高效的能源利用率的情況下，在能源生產(chǎn)方式及消費結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟發(fā)展方式，投資結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)構(gòu)成方面做出改變。由此，遼寧省實現(xiàn)碳減排的具體對策包括以下幾方面：①調(diào)整能源生產(chǎn)方式及消費結(jié)構(gòu)，應(yīng)著力提升風(fēng)能、核能等清潔能源的使用比重，遼寧省積極地調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，利用技術(shù)和降低能源消耗、降低碳排放強度，大力發(fā)展風(fēng)電、核電，同時加大開發(fā)利用天然氣、太陽能的力度，在擴大能源總量的同時，更加注重能源的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。②加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，走低碳經(jīng)濟之路。經(jīng)濟發(fā)展對能源需求的增加是碳排放增加的促進因素，這與遼寧省以重工業(yè)為主的高耗能、高投入的特點相吻合，因此優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是遼寧省的主要發(fā)展戰(zhàn)略。推進智能化制造、健全政策體系，提升制造業(yè)智能化、綠色化服務(wù)水平，總體上改變資源要素投入方式，走低碳經(jīng)濟之路。③改善投資結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)構(gòu)成，對于高耗能、高排放的項目進行嚴格的審批，同時減少高能耗產(chǎn)品的對外輸出。

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作者簡介：薛維（1997-），男，遼寧大連人，本科在讀，主要從事戰(zhàn)略管理與決策技術(shù)方面研究;高洋（1981-），女，遼寧昌圖人，講師，博士，主要從事戰(zhàn)略管理與營銷方面研究。