“一帶一路”省域碳排放效率及驅(qū)動因素研究

尹妮妮，王川川，閆鵬程

(1.南京信息工程大學(xué) 管理工程學(xué)院，江蘇 南京 210032；2.國網(wǎng)安徽省電力有限公司 五河縣供電公司，安徽 蚌埠 233300；3.安徽理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，安徽 淮南 232001)

2020年，基于推動實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求和構(gòu)建人類命運共同體的責任擔當，我國宣布了“碳達峰”“碳中和”(“雙碳”)的目標愿景。習(xí)近平主席于2021年4月22日在“領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會”講話中強調(diào)將力爭2030年、2060年前分別實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”，這表明了“雙碳 ”目標已然成為建設(shè)我國綠色低碳經(jīng)濟、推進生態(tài)文明建設(shè)的主要目標[1]。此外，“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想由習(xí)近平主席于2013年提出以來一直將綠色作為該重大倡議的發(fā)展底色，然而復(fù)雜的地質(zhì)條件和多變的氣候給沿線地區(qū)實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來了巨大的阻力。加之“一帶一路”國內(nèi)沿線部分經(jīng)過東北部礦區(qū)基地、內(nèi)陸欠發(fā)達地區(qū)，仍未擺脫歷史遺留的資源開發(fā)格局優(yōu)化難、以煤炭消耗為主的能源利用率低的問題。這種粗放式發(fā)展讓沿線地區(qū)面臨節(jié)能減排的壓力，同時也承受著環(huán)境問題的困擾。

在此背景下，如何合理測算沿線省域碳排放效率有其必要性，通過梳理碳排放效率的文獻，相關(guān)研究主要集中于城市、區(qū)域和產(chǎn)業(yè)等層面。其中，張慧以我國資源型城市為研究對象采用SFA模型測算碳排放效率，發(fā)現(xiàn)對外開放和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳排放效率有明顯的驅(qū)動作用[2]；王少劍首次測算了全國城市的碳排放效率并預(yù)測了其演變趨勢[3]；平智毅、李金鎧分別測算了長江經(jīng)濟帶、八大綜合經(jīng)濟區(qū)域的碳排放效率，同時利用空間計量模型考察了其時空差異和影響因素[4，5]；郗永勤基于非期望產(chǎn)出的SBM模型和窗口DEA方法測算了我國工業(yè)行業(yè)的碳排放效率，探討了環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新均可以有效促進工業(yè)碳排放效率的提升[6]；吳昊玥則在農(nóng)業(yè)全要素框架下構(gòu)建碳排放效率理論模型，基于空間杜賓模型從產(chǎn)業(yè)、要素和環(huán)境3個方面詳細探討了對農(nóng)業(yè)碳排放效率的直接和間接效應(yīng)[7]。

綜上所述，目前已有研究缺乏“一帶一路”區(qū)域有關(guān)碳排放效率的研究，急需豐富該區(qū)域的相關(guān)研究。因此，本文以“雙碳”目標為背景，結(jié)合當前研究的熱門區(qū)域“一帶一路”，采用非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型和空間杜賓模型合理測算沿線省域的碳排放效率，并科學(xué)分析其空間影響因素和空間溢出效應(yīng)。為該區(qū)域有關(guān)碳排放效率研究開拓全新的思路和方法，同時為該區(qū)域?qū)崿F(xiàn)綠色低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提供數(shù)據(jù)參考和科學(xué)依據(jù)，幫助沿線地區(qū)提高應(yīng)對復(fù)雜的地質(zhì)條件和氣候變化、提高綠色轉(zhuǎn)型的能力，從而實現(xiàn)綠色“一帶一路”的深遠愿景。

1 研究方法

1.1 基于非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型

式中，ρ*為沿線省域的碳排放效率值；λ為權(quán)重矩陣。當ρ*≥1時，該省域的碳排放效率是有效的，反之，當0≤ρ*<1時，該省域的碳排放效率是無效的。

1.2 空間杜賓模型

在Elhorst、Anselin的已有研究中，空間計量模型主要歸為三類，為空間滯后模型、空間誤差模型和空間杜賓模型[10，11]。其中空間杜賓模型為前兩種空間計量模型的更一般表達形式，且包含了前兩類模型的綜合特征。在此基礎(chǔ)上，本研究引入時間效應(yīng)，結(jié)合研究內(nèi)容建立省域碳排放效率(PCEE)的空間影響因素的面板空間杜賓模型，其模型表達式為：

PCEEit=α0+ρWijPCEEit+α1PEDit+α2TLit+α3ECSit

+α4INDUSit+δ1WitPEDit+δ2WitTLit+δ3WitECSit

+δ4WitINDUSit+εt+μit

式中，i為沿線地區(qū)變量；t為所考察的年份變量；α為被解釋變量、解釋變量系數(shù)；ρ，δ為PCEE的空間系數(shù)；εi為時間效應(yīng)；μit為隨機誤差向量。

2 樣本變量與數(shù)據(jù)

該研究參考已有文獻[12-14]再結(jié)合投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)的可得性，將樣本期間定為2013—2017年，研究對象為一帶一路國內(nèi)沿線的17省(其中西藏地區(qū)由于數(shù)據(jù)缺失不在本次樣本內(nèi))。選取資本存量、勞動力和能源消耗作為投入變量，各省生產(chǎn)總值(GDP)、碳排放量分別為期望產(chǎn)出與非期望產(chǎn)出。投入產(chǎn)出匯總統(tǒng)計見表1。

表1 樣本投入產(chǎn)出變量數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計

投入、產(chǎn)出的界定如下：采用“永續(xù)盤存法”以2006年為基期估算各省的資本存量；以各省年末就業(yè)人數(shù)表征勞動力變量；各省能源消耗總量統(tǒng)一以折標煤表示；各省GDP以2006年不變價格表示；各省的碳排放量參考何苗的碳排放測度方法測算沿線省域的碳排放量。以上變量均從《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》及各省統(tǒng)計年鑒整理得到。根據(jù)第1.1節(jié)建立的基于非期望的產(chǎn)出的超效率SBM模型，對一帶一路沿線地區(qū)省域碳排放效率進行測算，測算結(jié)果見表2。

3 實證測算

一帶一路沿線地區(qū)省域碳排放效率值見表2。由表2測算結(jié)果分析可得，從整體層面來看，在2012—2017年間沿線地區(qū)總體碳排放效率為0.608，說明距離效率有效前沿面仍有39.2%的提升空間，且在整個考察期間呈現(xiàn)波動較小的平穩(wěn)趨勢。

表2 2013—2017年一帶一路沿線地區(qū)省域碳排放效率值

從省域?qū)用鎭砜?，觀察省域之間的效率差異，可以看出靠近東部沿海地區(qū)的省域碳排放效率比內(nèi)陸地區(qū)的效率值高。其中，以上海和廣東兩省的碳排放效率最高均值分別為1.282和1.098，兩省在考察年間效率一直處于效率的前沿面，說明了兩省在國家政策扶持，地理位置優(yōu)越等原因的共同作用下，奠定了節(jié)能減排技術(shù)基礎(chǔ)，也為沿線其他省域提供針對性的綠色低碳技術(shù)支持。此外，在效率相對有效的其他省份中，較為特殊的市海南和青海兩省，其中海南地區(qū)在實現(xiàn)“雙碳”目標上有著良好的(以低碳旅游業(yè)為主的)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與綠色清潔能源的利用優(yōu)勢；而青海省地處西北，當?shù)氐娘L(fēng)能、光能等可再生能源豐富，近年來成為我國新型清潔能源的基地，推動了過去以化石結(jié)構(gòu)消耗為主的能源消費結(jié)構(gòu)的變革。綜上所述，使得海南、青海兩省的碳排放量遠遠低于其他省份。

此外觀察沿線內(nèi)陸地區(qū)，尤其是西南、東北部分省份的效率值偏低，由于受制于地理位置與國家非均衡戰(zhàn)略的影響，導(dǎo)致當?shù)亟?jīng)濟非均衡發(fā)展。另外，內(nèi)陸地區(qū)的化石能源消耗比重較高，污染物處理能力低下且環(huán)境治理代價高，導(dǎo)致碳排放效率遠落后于效率有效的前沿面。為更加直觀考察沿線地區(qū)與非沿線地區(qū)省域的區(qū)別，通過查閱相關(guān)碳排放效率已有文獻[15，16]，與當前研究區(qū)域進行比較發(fā)現(xiàn)，部分文獻中全國層面的省域碳排放效率均值略低于沿線地區(qū)。試從非沿線區(qū)域內(nèi)的京津冀環(huán)渤海地區(qū)、中部六省等省市的碳排放效率分析出發(fā)，究其原因可能是中部6省是我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要承接地區(qū)，且工業(yè)結(jié)構(gòu)以重化工為主使得中部地區(qū)的經(jīng)濟增長伴隨著大量的碳排放[17]。另外，如中部山西、河南等省單一的能源結(jié)構(gòu)和較差的要素流動性，加之以高耗能為主的第二產(chǎn)業(yè)從東部至中部地區(qū)的轉(zhuǎn)移，都直接導(dǎo)致了中部碳排放效率落后于東部沿海地區(qū)；而京津冀環(huán)渤海省域較之東部、南部沿海的碳排放效率均值較低[5]。主要由于京津冀環(huán)渤海地區(qū)作為我國的重工業(yè)與高新技術(shù)的重要基地在積極推進工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的進程中，能源需求量高居其他省域前列，且節(jié)能減排壓力巨大，如河北省作為傳統(tǒng)工業(yè)基地，經(jīng)濟增長模式較為粗放且高投入、高消耗的工業(yè)較多，導(dǎo)致京津冀環(huán)渤海地區(qū)的碳排放效率均值提升緩慢[18，19]。綜上所述，導(dǎo)致非沿線地區(qū)的低于沿線地區(qū)省域的碳排放效率均值。

4 空間溢出效應(yīng)分析

4.1 空間計量回歸

基于上節(jié)所測算的碳排放效率作為被解釋變量，反映沿線各省域碳排放效率水平；選取以下四個指標作為空間杜賓模型的解釋變量，進一步探究省域碳排放效率的影響因素。一是省域經(jīng)濟增長(PED)：選取各省人均GDP衡量各省的經(jīng)濟增長水平；二是技術(shù)水平(TL)：選取各省工業(yè)企業(yè)R&D經(jīng)費/各省GDP表示；三是能源消費結(jié)構(gòu)(ECS)：選取各省煤炭消費類/各省能源消費總量表示；四是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(INDUS)：選取各省第二產(chǎn)業(yè)/各省GDP表示。以上指標可從《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》獲得。

本研究根據(jù)Elhorst的已有研究判斷空間杜賓模型的選擇，進行Wald檢驗和LR檢驗，檢驗結(jié)果分別為17.817、18.704和16.154、16.968，且均通過1%的顯著性檢驗，驗證結(jié)果表明空間杜賓模型是不會退化成空間滯后或空間誤差模型，回歸結(jié)果見表3。

表3 空間杜賓模型回歸結(jié)果

從表3的空間杜賓回歸結(jié)果可以看出，除技術(shù)水平(TL)的相關(guān)系數(shù)為正之外，其余的變量系數(shù)均為負數(shù)且均通過了10%的顯著性檢驗，進一步說明了綠色低碳技術(shù)與沿線省域的碳排放效率的提升成正比，但由于該解釋變量沒有通過顯著性檢驗，側(cè)面表明沿線地區(qū)的低碳技術(shù)研發(fā)水平的提升與推廣并沒有達到預(yù)期水平。另外，經(jīng)濟增長與沿線省域的碳排放效率成負相關(guān)，說明沿線地區(qū)在經(jīng)濟發(fā)展過程中以環(huán)境污染為代價，部分地區(qū)呈現(xiàn)出“高碳”的經(jīng)濟發(fā)展特征；而能源消耗結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的系數(shù)阻礙了沿線地區(qū)碳排放效率的提升，這揭示了沿線省域需要從能源消耗源頭和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出發(fā)來控制地區(qū)的碳排放量的迫切性，從而達到提升沿線省域的碳排放效率的目的。

4.2 空間效應(yīng)分解

本研究利用偏微分方法[20]，將4.1節(jié)建立的空間杜賓模型進行總效應(yīng)的分解，其中直接效應(yīng)表示當前省域解釋變量的變化對本地區(qū)碳排放效率的影響，而間接效應(yīng)則表示當前省域解釋變量的變動對鄰接地區(qū)的碳排放效率的影響(即溢出效應(yīng))。分解結(jié)果見表4。

表4 空間杜賓回歸模型總效應(yīng)分解

由表4中直接效應(yīng)的結(jié)果對比表3回歸結(jié)果中解釋變量的系數(shù)，可得兩表中系數(shù)的正負方向和顯著性檢驗結(jié)果保持一致，進一步驗證了四種解釋變量的變動對沿線省域的碳排放效率的影響機制。另外，從間接效應(yīng)的系數(shù)結(jié)果分析來看，均與直接效應(yīng)系數(shù)一致，除技術(shù)水平有著非顯著的正向擴散效應(yīng)外，經(jīng)濟增長、能源結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)負向的空間溢出效應(yīng)。受益于“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想的推動，內(nèi)陸地區(qū)與沿海地區(qū)建立一條貫穿內(nèi)陸與沿海的“經(jīng)濟走廊”穩(wěn)定了地區(qū)之間的經(jīng)濟聯(lián)系。此外，沿線省域的綠色低碳技術(shù)產(chǎn)生的擴散效應(yīng)，推動了鄰接地區(qū)的碳排放效率的改善。隨著當前省域區(qū)域能源消耗與產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷集聚，工企業(yè)所產(chǎn)生的碳排放量給鄰接地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來了壓力，雖然近年來我國能源結(jié)構(gòu)已向多元化轉(zhuǎn)變，但是仍以煤炭為主，煤炭的燃燒仍是沿線碳排放總量的主要來源。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié) 論

本研究基于非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型測算一帶一路沿線省域的碳排放效率，構(gòu)建空間杜賓模型考察沿線省域碳排放效率的空間影響因素，同時通過分解空間總效應(yīng)分析碳排放效率的直接和間接效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)：

1)沿線地區(qū)省域的碳排放效率較低，節(jié)能減排的潛力巨大，且沿海地區(qū)的碳排放效率值高于內(nèi)陸地區(qū)有著顯著的地理空間差異性。非沿線地區(qū)主要受中部地區(qū)較低的碳排放效率影響，整體數(shù)值較之沿線地區(qū)偏低。

2)從省域碳排放效率的空間影響因素分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)水平對沿線省域碳排放效率呈現(xiàn)不顯著的正面效應(yīng)，而經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消耗起到了負面的制約效應(yīng)。

3)分解總效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，沿線地區(qū)的經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消耗的集聚是導(dǎo)致鄰接地區(qū)碳排放效率的下降的主要原因。

5.2 建 議

1)推進“雙碳”目標首要是加強碳排放的源頭防治，防止沿線省域的經(jīng)濟增長被高碳鎖定，加強省域地區(qū)在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中多種污染物的協(xié)同控制，強化不同區(qū)域之間的“高耗能、高污染”的協(xié)同治理，從而推動沿線省域的生態(tài)環(huán)境防治模式從末端嚴堵到源頭防治的轉(zhuǎn)變。

2)“雙碳”目標下為沿線省域發(fā)展低碳零碳負碳產(chǎn)業(yè)帶來了新的機遇，是以往高碳產(chǎn)業(yè)地區(qū)實現(xiàn)低碳循環(huán)經(jīng)濟的必由之路，沿線省域借此機會改善已有能源產(chǎn)業(yè)格局，進一步擴大綠色清潔能源的比重，培育新興產(chǎn)業(yè)構(gòu)建綠色低碳的新型產(chǎn)業(yè)體系。