中國碳排放的產業差異分析

肖臘珍，陳 琰

(中南財經政法大學 統計與數學學院，武漢 430070)

中國碳排放的產業差異分析

肖臘珍，陳 琰

(中南財經政法大學 統計與數學學院，武漢 430070)

文章依據2004～2007年數據，測算了分行業的碳排放強度，運用Kruskal-Wallis檢驗分析各行業間碳排放強度的差異，并利用聚類分析方法將這些行業按照碳排放強度的高低分為三組，最后針對各組的具體情況提出相應的政策建議。

低碳經濟；碳排放強度；行業分類；政策建議

0 引言

改革開放以來，我國經濟實現了持續穩定快速增長，所取得的成就備受世人矚目。在過去長達20年的時間里，我國GDP的平均增長速度達到9.4%，成為了世界第二大經濟體。對外貿易取得了翻天覆地的變化，由1978年206億美元的進出口總量增至2009年的22073億美元，是世界第三貿易大國。工業化進程和城市化進程不斷推進，綜合國力在不斷增強。但是，在經濟發展的道路上和工業化進程中，我國經濟發展過分依賴對自然資源和能源的消耗，尤其是制造業，其生產過程許多具有高能耗、高污染、高排放的問題，它們對能源的消耗和依賴更為嚴重。這也給我國生態環境造成了巨大壓力。能源消耗排放的溫室氣體如二氧化碳，導致氣候變暖，進而造成各種氣候災難，糧食減產等，嚴重威脅我國糧食安全、能源安全、水資源安全和衛生安全。

為了實現經濟增長和生態環境的和諧發展，就需要對我國的產業結構進行調整和升級，促使我國走上低消耗、低污染、低排放的低碳發展之路。

1 相關研究成果述評

從現有文獻來看，對碳排放的研究主要集中在以下幾個方面：第一，對碳排放本身的研究。例如對碳排放量和碳排放強度的測度，碳排放的特征及其動態演進過程 （胡初枝等，2008），生態碳排放的評價體系，碳排放的區域差異（岳瑞峰等，2010），以及在不同情景下預測我國或某一地區未來的碳排放量（陳長虹，2005）等。第二，對碳排放外部影響因素的研究。這類研究主要是利用LMDI模型、GFI模型、KI模型等分析經濟增長、產業結構、能源效率、能源消費、能源結構等因素對碳排放的影響（宋德勇等，2009）。第三，是對碳排放處理政策措施的研究。主要有對碳稅、碳匯、碳排放權、碳減排技術、節能技術的研究（劉璋，2010）。目前，對碳排放的產業差異的對比研究相對較少。因此，有必要對我國的產業間碳排放差異進行研究，以分行業提出各行業的碳減排措施。

本文擬依據2004～2007年的GDP、分行業GDP以及能源消費數據，測算各行業的碳排放強度，分析各行業間的差異，并運用聚類分析法將行業按照碳排放強度的高低分為三組，最后對各組提出不同的政策建議。

2 碳排放強度的測度

2.1 碳排放強度的計算方法

所謂碳排放強度，是指單位GDP所排放的二氧化碳量。目前，中國的各種統計年鑒并沒有公布二氧化碳排放量的數據，以往對二氧化碳排放量的研究中，主要是采用了二氧化碳信息分析中心、美國能源情報署、國際能源總署公布的年度數據，但是這些機構的數據是從上世紀90年代后期開始公布的。還有的學者是根據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）公布的目錄和計算方法，通過能源消費量和能源的碳排放系數進行折算的。我國學者在二氧化碳排放量的測度上也取得了很多有意義的成果，如張德英、徐國泉等人，其中，徐國泉等提出并改進的二氧化碳排放量的計算方法得到了學界的普遍認可和廣泛應用。本文計算碳排放量的方法和碳排放系數參考2006年IPCC公布的《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》，碳排放量計算方法如下：

在上式中，Ei是第i種行業的二氧化碳排放總量，單位是kg；Hij是第i種行業消耗第j種能源所釋放的熱量，單位是TJ；aj是第j種能源的碳排放系數，即第j種能源釋放單位熱量所排放的二氧化碳量，單位是kg/TJ；Cij是第i種行業消耗的第j種能源的標煤量，單位是萬t標準煤。本文所涉及的8種能源的碳排放系數如表1所示。

表1 各類能源的碳排放系數

2.2 計算各行業的碳排放強度

根據上面給出的碳排放強度的測算方法，可以計算出各個行業的二氧化碳排放強度。本文將經濟系統分為八個行業，分別為農林牧漁業、采礦業、制造業、電氣燃氣及水的生產和供應業、建筑業、交通運輸倉儲和郵政業、批發零售和住宿餐飲業、其他行業，其中其他行業包括金融業、房地產業、社會公共服務業以及其他未包括在前七種行業中的行業，主要是第三產業中的一些行業。本文選取的變量為2004～2007年的分行業增加值（《中國統計年鑒2009》）、分行業煤炭消費量、分行業焦炭消費量、分行業原油消費量、分行業汽油消費量、分行業煤油消費量、分行業柴油消費量、分行業燃料油消費量、分行業天然氣消費量（《中國能源統計年鑒2008》）。其中國內生產總值和第三產業增加值經過價格調整，均為以1978年為基期的數據，煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣的消費總量的單位均換算成萬噸標準煤，換算系數為表2所示。

本文依據前述的碳排放強度的計算方法以及分行業相關統計數據，測算出分行業碳排放強度的結果如表3所示。

表2 各種能源折標準煤參考系數

表3 分行業碳排放強度 單位：（萬噸/億元）

3 碳排放的產業差異分析

低碳經濟的實現途徑之一是強調產業結構的調整，那么分析各個產業的碳排放強度并衡量比較其差異就顯得尤為重要了。本文利用非參數檢驗方法分析各行業的碳排放強度之間的差異，將各個行業按照碳排放強度的大小進行層次聚類分析，并根據每組的均值大小將這些行業進行歸類，均值最大的一組歸為碳排放高危行業，均值居中的一組歸為碳排放關注行業，均值最小的一組歸為碳排放安全行業。

3.1 檢驗各行業的碳排放強度的方差齊性

利用方差分析檢驗單因素的多個水平之間是否有顯著差異時的前提是不同水平下的各總體必須服從同方差的正態分布，因此，首先要對各行業的碳排放強度做方差齊性檢驗，檢驗結果如表4。

從表4中可以看出，levene統計量為6.375，相伴概率接近于零，遠小于置信度0.05，所以拒絕零假設：各水平的方差相等，即這八個行業的方差是不相等的，不具有方差齊性。在這種情況下，不能再用方差分析來分析各個行業之間碳排放強度的差異，本文選擇非參數統計中的多個獨立樣本的非參數檢驗，即Kruskal-Wallis檢驗。

表4 方差齊性檢驗結果

3.2 檢驗各行業碳排放強度差異

本文用Kruskal-Wallis檢驗方法來檢驗各行業碳排放強度的差異大小。Kruskal-Wallis檢驗的基本思想是：首先，將各組樣本數值按照升序排列，并求出每個觀察值的秩；然后，對各組樣本的秩分別求平均數。如果各組樣本的平均秩相差很小的話，說明多組樣本之間不存在明顯差異；如果各組樣本的平均秩相差很大，則可以認為多組樣本之間存在顯著差異。Kruskal和Wallis構造出了Kruskal-Wallis統計量來精確衡量平均秩是否存在差異，Kruskal-Wallis統計量服從卡方分布。

基于以上思想，對八個行業的碳排放強度做Kruskal-Wallis檢驗，其檢驗結果如表5和表6。

表5 各行業平均秩

表6 Kruskal-Wallis檢驗結果a,b

從表5中可以看出，其他行業的平均秩最小，為2.5，說明金融業、房地產業、社會公共服務業等第三產業中的行業的碳排放強度是最小的，說明這些行業創造單位GDP所排放的二氧化碳最少；隨后依次是批發零售餐飲住宿業、建筑業、農林牧漁業、交通運輸倉儲郵政業、采礦業、制造業、電氣燃氣及水的生產和供應業，說明電氣燃氣及水的生產和供應業、制造業、采礦業創造單位GDP排放的二氧化碳最多，交通運輸倉儲郵政業次之，批發零售餐飲住宿業、建筑業和農林牧漁業處于中等水平。從表6中也可以看出，卡方統計量為30.324，相伴概率接近于零，說明這八個行業的碳排放強度存在顯著的差異。

3.3 依據碳排放強度對行業分類

為了便于對不同碳排放強度的行業實施不同的政策，需要對這八個行業根據碳排放強度的大小進行分類，使用的聚類變量為這八個行業1995年、2000年、2002～2007年的碳排放強度，分類方法是層次聚類分析，如果分為三組，結果見表7。

表7 層次聚類分析結果

其中，A組的組內均值最大，為112.93，即A組行業每億元GDP的產出將排放112.93萬噸二氧化碳碳，為碳排放高危行業，B組的均值居中，為14.05，即B組行業每億元GDP的產出將排放14.05萬噸二氧化碳，為碳排放關注行業，C組行業的均值最小，為1.07，即C組行業每億元GDP的產出將產生1.07萬噸的二氧化碳排放，其值遠小于A組和B組的碳排放強度，是碳排放安全行業。因此，電氣、燃氣及水的生產和供應業為碳排放高危行業，制造業、采礦業、交通運輸倉儲郵政業為碳排放關注行業，農業、建筑業、批發零售住宿餐飲業和其他行業為碳排放安全行業。

4 結論及政策建議

通過以上分析，本文得出如下結論：農林牧漁業、采礦業、制造業、電氣燃氣及水的生產和供應業、建筑業、交通運輸倉儲郵政業、批發零售住宿餐飲業和其他行業的二氧化碳排放強度之間存在顯著的差異，按照碳排放強度由高到低依次是電氣燃氣及水的生產和供應業、制造業、采礦業、交通運輸倉儲郵政業、農林牧漁業、建筑業、批發零售住宿餐飲業和其他行業。電氣、燃氣及水的生產和供應業之所以碳排放強度最高，是因為在電氣、燃氣和水的生產過程中要燃燒大量的煤炭等化石燃料，交通運輸倉儲郵政業是因為在交通運輸過程中要消耗煤、汽油等作為動力。本文將八個行業分為三組，可根據各組的具體情況提出相應的政策措施。

為了保證經濟的快速、穩定、健康發展，需要對不同的行業實行不同的低碳經濟政策。

（1）對于碳排放高危行業，雖然我國目前正在走工業化道路，但是不能只一味地追逐工業的高產出，同時應注意到其大量排放的二氧化碳對生態環境的影響。應該加快研發二氧化碳吸收、封存和處理技術，提高能源的利用效率，開發新的能源，對工業部門征收碳稅等，對實施碳減排卓有成效的企業給予鼓勵和補貼。

（2）對于碳排放關注行業，應該鼓勵新型燃料的生產和使用，尋找可以替代煤炭、石油等的燃料。

（3）對于碳排放安全行業，應給予大力的支持，鼓勵其發展，尤其是金融業、房地產業這些高產出、低排放的行業。

（4）決策部門應充分發揮其作用，制定節能減排的相關政策，建立行業間的碳交易市場，完善碳交易的法律法規。同時加強對公眾的教育和宣傳，使公民自覺地加入低碳經濟的隊伍中來。

[1]丁一匯.應對氣候變暖 中國面臨挑戰[J].中國環境報，2007，（6）.

[2]張坤民.低碳世界中的中國：地位、挑戰與戰略[J].中國人口·資源與環境，2008，5（3）.

[3]徐國泉，劉澤淵，姜照華.中國碳排放的因素分解模型及實證分析：1995-2004[J].中國人口·資源與環境，2006，16（6）.

[4]張麗峰.低碳經濟背景下我國產業結構調整對策研究[J].開放導報，2010，4（2）.

F224.9

A

1002-6487（2011）02-0106-02

肖臘珍（1964-），女，湖北應城人，副教授，研究方向：應用統計學。

（責任編輯/浩 天）