中國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放研究綜述與展望Review and Prospect of Carbon Emission Research in China

焦佳佳　趙慶聰

摘? 要：交通運(yùn)輸業(yè)是我國能源消耗及碳排放的重點(diǎn)行業(yè)，隨著近年來全球?qū)厥覛怏w排放的關(guān)注，我國政府和學(xué)者也越來越重視該行業(yè)的節(jié)能減排。文章從中國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放量測算、交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率和交通運(yùn)輸業(yè)碳排放影響因素3個方面對我國在交通運(yùn)輸業(yè)碳排放研究方面的文獻(xiàn)進(jìn)行了梳理和綜述，并對該行業(yè)將來可能的研究方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：交通運(yùn)輸業(yè)；碳排放；綜述

中圖分類號：F403.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.13.019

Abstract： The transportation industry is a key industry of energy consumption and carbon emissions in China. With the global attention to greenhouse gas emissions in recent years， the Chinese government and scholars are also paying more and more attention to energy conservation and emission reduction in this industry. This paper sorts out and reviews the literature on carbon emissions in China's transport industry from three aspects： Carbon emission measurement， carbon emission efficiency and influencing factors of transport industry carbon emissions， and prospects the possible research directions of this industry in the future.

Key words： transportation industry; carbon emission; review

交通運(yùn)輸行業(yè)是我國碳排放的重點(diǎn)行業(yè)，約占全國總碳排放量的10%左右。由于我國城鎮(zhèn)化加快、區(qū)域間的交流越來越多并且經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)正在優(yōu)化，導(dǎo)致交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放量增長較快。2020年9月中國明確提出了碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)。交通運(yùn)輸業(yè)作為碳排放的大戶，該行業(yè)的節(jié)能減排對于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)十分重要，因此關(guān)注和研究該行業(yè)碳排放的現(xiàn)狀和發(fā)展是必要的。本文對我國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放的現(xiàn)有研究成果進(jìn)行了梳理和綜述，為該行業(yè)的進(jìn)一步研究和節(jié)能減排工作提供借鑒和建議。

1? 交通運(yùn)輸業(yè)碳排放量測算研究

對于交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放量，我國官方并未公布直接的數(shù)據(jù)，而實(shí)際去測量交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放幾乎是不可能的，因此目前我國的學(xué)者更多的是使用方法估算交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放量?！?006年IPCC國家溫室氣體清單指南》是目前世界大多數(shù)國家制定本國溫室氣體核算體系的標(biāo)準(zhǔn)，IPCC溫室氣體清單編制方法也是國際上廣泛認(rèn)可并采用的方法，因此我國大多數(shù)學(xué)者計算交通運(yùn)輸碳排放量也是參考該指南。交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放屬于移動源碳排放，《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》對移動源碳排放的估算提供了“自上而下”法和“自下而上”法兩種方法。

“自上而下”法主要是按照研究區(qū)域范圍內(nèi)交通運(yùn)輸業(yè)各能源的消耗量和燃料碳排放系數(shù)估算碳排放量。由于該種方法數(shù)據(jù)比較易得，而且碳排放系數(shù)也較準(zhǔn)確，所以很多學(xué)者均采用此方法估算碳排放量。比如沙愛敏等[1]采用“自上而下”法估算了江蘇揚(yáng)州交通碳排放量。盧升榮[2]采用“自上而下”法，參考《省級溫室氣體清單編制指南》中的各能源類型的碳排放因子，測算了長江經(jīng)濟(jì)帶各省市交通運(yùn)輸業(yè)碳排放量。閆紫薇[3]采用“自上而下”的方法計算了我國省級行政區(qū)的交通碳排放量。姚麗敏[4]根據(jù)IPCC提供的各種能源的碳排放系數(shù)，采用“自上而下”的方法，計算了陜西省交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放量。

“自下而上”的方法是以Schipper[5]提出的“活動-交通方式-比重-密度-油耗”的思想為基礎(chǔ)，首先需要獲取到各種交通方式的活動水平（如行駛里程）數(shù)據(jù)，然后根據(jù)獲取到的數(shù)據(jù)估算各種能源消耗量，最后計算得到碳排放量。該方法相對于“自上而下”方法需要收集更多種類的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也有部分學(xué)者使用此方法估算交通運(yùn)輸碳排放量。比如王晨妍[6]、陳露露等[7]根據(jù)“自下而上”的方法分別計算了陜西省公路運(yùn)輸二氧化碳排放量和江蘇省公路運(yùn)輸、城市客運(yùn)領(lǐng)域的碳排放量。寧曉菊等[8]采用“自下而上”的方法估算了鄭州市居民交通碳排放。

由于“自上而下”和“自下而上”兩種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以也有學(xué)者將兩種方法結(jié)合起來使用。比如蔡博峰等[9]運(yùn)用“自上而下”的方法計算中國各省2007年道路運(yùn)輸?shù)亩趸寂欧帕?，然后將兩種方法結(jié)合起來分別計算了中國各省2007年鐵路、航空和水路運(yùn)輸?shù)亩趸寂欧帕俊?/p>

2? 交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率研究

產(chǎn)出與投入之比是生產(chǎn)率（productivity），實(shí)際產(chǎn)出與理想產(chǎn)出之比為效率（efficiency）[10]。單要素生產(chǎn)率具有計算簡單的特點(diǎn)，對于交通運(yùn)輸業(yè)碳排放，常用的單要素生產(chǎn)率有碳排放強(qiáng)度等，但是由于單要素生產(chǎn)率在測算時并沒有考慮全部要素的影響，可能使得反映出的生產(chǎn)率片面、局部，與實(shí)際情況有較大偏差。全要素生產(chǎn)率可以針對全部的要素投入測算生產(chǎn)率，包括勞動、資本、原材料、能源等。由于交通運(yùn)輸業(yè)碳排放的投入和產(chǎn)出要素不可能是單一的，所以從全要素的角度研究交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率是近幾年大多數(shù)學(xué)者的選擇。

碳排放效率可分為靜態(tài)效率和動態(tài)效率，學(xué)者們主要采用非參數(shù)法的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法和參數(shù)法的隨機(jī)前沿分析法測算靜態(tài)效率，主要運(yùn)用Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)分析動態(tài)效率。采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法測算碳排放效率的有：董夢如等[11]運(yùn)用基于非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型測度并分析了中國海洋交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率。袁長偉等[12]運(yùn)用非期望產(chǎn)出的三階段SBM-DEA模型對中國交通運(yùn)輸碳排放效率進(jìn)行了測算。張倩[13]、袁長偉等[14]分別采用考慮非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型測算了我國30個省份交通運(yùn)輸碳排放效率并對測算結(jié)果進(jìn)行了分析評價。采用隨機(jī)前沿分析法測算碳排放效率的有：平智毅等[15]、李世豪[16]、王甜飛[17]和臧紅映[18]都基于隨機(jī)前沿模型分別對長江經(jīng)濟(jì)帶、京津冀地區(qū)、山東省和河南省的碳排放效率進(jìn)行了估算。學(xué)者們往往在運(yùn)用測算靜態(tài)效率的方法基礎(chǔ)上，結(jié)合Malmquist-Luenberger生產(chǎn)率指數(shù)分析動態(tài)效率。任夢洋等[19]運(yùn)用包含非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型測算并分析了我國國家中心城市的交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率，并且采用Malmquist-Luenberger生產(chǎn)率指數(shù)進(jìn)一步分析了碳排放效率的動態(tài)變化。盧升榮[2]通過構(gòu)建SBM-GML模型從全要素角度對我國長江經(jīng)濟(jì)帶交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率進(jìn)行了測度和分析。王艷秋等[20]構(gòu)建Super-SBM-ML指數(shù)模型，從全要素的角度，估算了中部六省該行業(yè)的碳排放效率值，并分別對效率值總體和省際層面的變化過程進(jìn)行了分析。也有一些學(xué)者運(yùn)用其他方法測算碳排放效率值，比如邵海琴等[21]選用基于理想決策單元參照的交叉效率模型對2003—2018年中國省域交通碳排放效率進(jìn)行了測度。張帥[22]運(yùn)用RAM模型測度了中國交通運(yùn)輸?shù)娜N效率，分別是：經(jīng)濟(jì)效率、碳排放效率及聯(lián)合效率。

研究交通運(yùn)輸業(yè)碳排放效率時，對于碳排放量這一要素的處理方式主要有兩種：第一種是將碳排放量作為投入指標(biāo)處理；第二種是將其作為一種非期望產(chǎn)出處理。從文獻(xiàn)的梳理中可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)者比較偏向于將其作為非期望產(chǎn)出進(jìn)行處理，因?yàn)楦犀F(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)流程。

3? 交通運(yùn)輸業(yè)碳排放影響因素研究

對交通運(yùn)輸業(yè)碳排放影響因素的研究，從研究方法的角度，大多數(shù)學(xué)者都采用指數(shù)分解法和計量分析方法。指數(shù)分解法是利用指數(shù)體系分析各影響因素變動對因變量的影響方向、程度及絕對數(shù)量。在指數(shù)分解法中學(xué)者們多采用LMDI因素分解模型研究該行業(yè)的碳排放影響因素，采用計量分析方法時，則多采用回歸模型進(jìn)行分析。

茆哲銘[23]以Kaya恒等式為基礎(chǔ)，采用LMDI因素分解模型將京津冀交通碳排放量影響因素分解為人口、人均GDP、碳排放系數(shù)、交通運(yùn)輸強(qiáng)度和交通能源強(qiáng)度5個方面進(jìn)行分析，得出能源強(qiáng)度是抑制京津冀交通碳排放量的主要影響因子。楊學(xué)民[24]運(yùn)用LMDI因素模型對能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、人口規(guī)模等對北京市交通運(yùn)輸、倉儲及郵政業(yè)碳排放核算有影響的因素進(jìn)行了分析，也得出了能源強(qiáng)度對該行業(yè)具有明顯的抑制作用。王鵬[25]基于LMDI因素分解模型對全國以及依據(jù)碳排放強(qiáng)度劃分的不同等級地區(qū)交通運(yùn)輸碳排放影響因素做了分解研究，發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸規(guī)模、行業(yè)經(jīng)濟(jì)效率、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等促進(jìn)了該行業(yè)碳排放增長；能源利用效率和運(yùn)輸結(jié)構(gòu)則對該行業(yè)碳排放增長起到抑制作用。鄧蓉暉等[26]采用LMDI方法分析了能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、規(guī)模效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和人口效應(yīng)等對廣東省交通運(yùn)輸業(yè)碳排放的影響，得到規(guī)模效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和人口效應(yīng)對廣東省交通運(yùn)輸業(yè)碳排放起到促進(jìn)作用，而能源結(jié)構(gòu)和能源強(qiáng)度起到抑制作用的結(jié)論。張國興等[27]運(yùn)用LMDI法對黃河流域交通運(yùn)輸碳排放的各項驅(qū)動因素進(jìn)行分解分析，發(fā)現(xiàn)人均GDP和人口規(guī)模起到促進(jìn)作用，運(yùn)輸強(qiáng)度、單位周轉(zhuǎn)量能耗和能源強(qiáng)度起到抑制作用。

王靖添等[28]構(gòu)建了分兩個層次研究中國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放影響因素的模型，運(yùn)用計量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法進(jìn)行實(shí)證分析，得出經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸裝備能效水平、運(yùn)輸組織水平和基礎(chǔ)設(shè)施密度等是影響我國交通運(yùn)輸碳排放的主要因素。范育潔[29]對STIRPAT模型進(jìn)行了改進(jìn)，利用嶺回歸法對影響我國該行業(yè)碳排放的因素進(jìn)行了回歸分析，得出人口規(guī)模、人均碳排放、碳排放強(qiáng)度、客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量、城鎮(zhèn)化率和交通基礎(chǔ)設(shè)施投資對我國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放均呈現(xiàn)正向作用，其中人口規(guī)模對其影響最大。呂倩等[30]基于STIRPAT模型進(jìn)行回歸分析，構(gòu)建京津冀地區(qū)碳排放影響因素模型，發(fā)現(xiàn)人均GDP、能源強(qiáng)度第三產(chǎn)業(yè)占比和公共交通是京津冀地區(qū)碳排放驅(qū)動重要因素。潘秀[31]綜合運(yùn)用擴(kuò)展的STIRPAT模型和LMDI分解法對影響我國交通運(yùn)輸碳排放的主要因素進(jìn)行了分析，最后得出了不同因素對我國省域該行業(yè)影響程度從大到小依次為：人均GDP、人口規(guī)模、交通運(yùn)輸強(qiáng)度、交通能源強(qiáng)度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

4? 結(jié)論與展望

從現(xiàn)有的研究可以發(fā)現(xiàn)，我國學(xué)者已經(jīng)對交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放重視起來，在我國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放測算、碳排放效率和碳排放影響因素方面都有比較詳盡的研究，并且根據(jù)研究結(jié)果對交通運(yùn)輸業(yè)的碳減排也提出了對策建議，有一定的參考和借鑒意義，但是我國交通運(yùn)輸業(yè)的碳減排仍然任重而道遠(yuǎn)，現(xiàn)有的研究也存在一些不足和問題，需要進(jìn)一步完善。

第一，由于到目前為止我國官方還沒有直接發(fā)布關(guān)于碳排放量的精確數(shù)據(jù)，所以學(xué)者們大多會采用統(tǒng)計年鑒中的數(shù)據(jù)和IPCC提供的方法進(jìn)行估算。然而統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)一般都比較宏觀，很難獲取到市級以下更小范圍區(qū)域所需指標(biāo)的數(shù)據(jù)，而且現(xiàn)有研究大多數(shù)為了考慮數(shù)據(jù)的可得性和計算的方便性，直接對影響碳排放的能源種類進(jìn)行簡化，如：公路運(yùn)輸只考慮汽油和柴油的能源，簡化計算降低了估算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以對于交通運(yùn)輸業(yè)碳排放量的數(shù)據(jù)還需學(xué)者們進(jìn)一步挖掘。

第二，在現(xiàn)有對交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放研究范圍上，大多數(shù)學(xué)者都是對全國、一些區(qū)域或省域進(jìn)行研究，很少更進(jìn)一步的研究更小區(qū)域的碳排放，這主要是考慮到數(shù)據(jù)的可得性，但是越小區(qū)域的研究越容易提出更加有針對性的建議，所以對該行業(yè)的碳排放更小范圍的研究也是必要的。

第三，交通運(yùn)輸業(yè)主要包括公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?，F(xiàn)有的研究只有很少的學(xué)者針對某一具體的運(yùn)輸行業(yè)進(jìn)行了分析，不同的運(yùn)輸方式肯定存在差異，因此更多的對某一具體運(yùn)輸方式的碳排放進(jìn)行研究也是學(xué)者們下一步可以考慮的。

第四，綜合看現(xiàn)在對我國交通運(yùn)輸業(yè)碳排放研究的方法，不論是碳排放量的測算、碳排放效率的測算還是碳排放影響因素的分析，主流的方法都比較固定，比如碳排量的測算主要是采用“自上而下”的方法，碳排放影響因素的分析主要為LMDI指數(shù)分解法和計量回歸方法，不同的研究方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合運(yùn)用各種不同方法，對比各方法的結(jié)果取長補(bǔ)短，或者考慮對研究方法進(jìn)行創(chuàng)新，可能使得研究結(jié)果更加準(zhǔn)確。

交通運(yùn)輸業(yè)的碳排放在我國的總體碳排放中占有非常大的比例，交通運(yùn)輸業(yè)碳排放的研究對于實(shí)現(xiàn)我國的“雙碳”目標(biāo)，對于美麗中國的建設(shè)都具有十分重要的意義，學(xué)者們對于該領(lǐng)域的重視也必將大大加速該行業(yè)減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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