中國制造業(yè)碳排放強度變動及其因素分解*

潘雄鋒 舒 濤 徐大偉

(大連理工大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)部，遼寧大連116085)

中國制造業(yè)碳排放強度變動及其因素分解*

潘雄鋒 舒 濤 徐大偉

(大連理工大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)部，遼寧大連116085)

目前，中國已成為世界制造大國，并且制造業(yè)的碳排放量已占全國碳排放總量的80%以上，要尋找制造業(yè)的有效減排途徑，就需要準確分析和計量促使制造業(yè)碳排放增加的影響因素。為此，本文在對我國制造業(yè)碳排放強度變化趨勢進行分析的基礎(chǔ)上，運用因素分解法將碳排放強度變化分解為結(jié)構(gòu)份額與效率份額，并基于1996－2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對我國制造業(yè)碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額和效率份額進行了測算。結(jié)果表明，我國制造業(yè)碳排放強度在1996－2007年間整體呈現(xiàn)出下降的趨勢，我國制造業(yè)碳排放強度的下降均是由效率引起的，而結(jié)構(gòu)則引起了碳排放強度的提升。因此，應(yīng)大力推進低碳技術(shù)的開發(fā)，以進一步發(fā)揮效率份額在制造業(yè)碳排放強度下降的積極作用，同時，進一步優(yōu)化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步淘汰一些高碳排放行業(yè)，使制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向規(guī)?；?、低碳化和高端化升級。

制造業(yè);碳排放強度;結(jié)構(gòu)份額;效率份額

全球化的浪潮使得國際產(chǎn)業(yè)(尤其是制造業(yè))轉(zhuǎn)移步伐加快，發(fā)達國家不斷將高排放的制造業(yè)轉(zhuǎn)移到中國等發(fā)展中國家。中國目前已經(jīng)成為世界制造大國，碳排放總量已位居世界第二，而制造業(yè)碳排放就占了80%以上，要實現(xiàn)2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%－45%的目標任重而道遠。要尋找制造業(yè)減排途徑，就需要準確分析和計量促使碳排放增加的影響因素，這樣才能對癥下藥。因素分解法是一種通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化運算將目標變量分解成若干關(guān)鍵因素進行分析的方法，運用該方法進行分解，可以詳細了解各因素對制造業(yè)碳排放強度變化的相對影響程度。近年來，學(xué)術(shù)界采用因素分析法研究我國碳排放問題取得了不少進展，有代表性的研究包括:Wang等采用對數(shù)均值迪氏分解法定量分析了1957－2000年間能源強度、能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟增長對我國的CO2排放的影響［1］。Ma＆Stern同樣運用對數(shù)均值迪氏分解法分析了1971－2003年間能源強度、能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟增長對我國的CO2排放的影響，但其創(chuàng)新之處在于在能源結(jié)構(gòu)中引進了生物質(zhì)能［2］。徐國泉等采用簡單平均的迪氏分解法定量分析了1995－2004年間，能源結(jié)構(gòu)、能源效率和經(jīng)濟發(fā)展等因素的變化對我國碳排放的影響［3］。胡初枝等采用平均分配余量的分解方法定量分析1990－2005年經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和碳排放強度對碳排放的貢獻［4］。李艷梅等以我國1980－2007年為樣本期，構(gòu)建因素分解分析模型，計量經(jīng)濟總量增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進和碳排放強度變化對所產(chǎn)生的碳減排效應(yīng)［5］。在總結(jié)現(xiàn)有的文獻中可以發(fā)現(xiàn)，目前尚沒有文章對我國制造業(yè)的碳排放強度進行研究，并且基于碳排放強度進行因素分解分析也是一個被學(xué)術(shù)界忽略的問題。筆者認為開展這方面的研究具有以下三點重要的意義:第一，從縱向來看，制造業(yè)碳排放強度的變化對于我國制定制造業(yè)節(jié)能減排方面的長期戰(zhàn)略具有重要參考價值;第二，從橫向來看，制造業(yè)內(nèi)部不同產(chǎn)業(yè)碳排放強度的差異，對于我國優(yōu)化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有明顯的指導(dǎo)意義;第三，從結(jié)構(gòu)調(diào)整、效率改進兩個角度分析我國制造業(yè)碳排放強度的變化有助于揭示導(dǎo)致我國制造業(yè)碳排放強度變化的內(nèi)在動因。基于此，本文將采用因素分解法，將影響制造業(yè)碳排放強度變動的因素分解為效率份額和結(jié)構(gòu)份額并提出相應(yīng)的測算方法，并基于我國1997－2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，從結(jié)構(gòu)和效率兩個維度對導(dǎo)致我國制造業(yè)碳排放強度變化的內(nèi)在動因進行評價和分析。

1 制造業(yè)碳排量強度的因素分解方法

碳排放強度等于碳排放量與工業(yè)總產(chǎn)值的比值，如下公式表示:

其中:C表示碳放量(萬噸)，Y為制造業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值(億元人民幣)。在這里由于考慮到了經(jīng)濟發(fā)展過程中的價格不斷變化的因素，以各個年份的工業(yè)總產(chǎn)值所計算出來的單位碳排放量不能進行對比，所以對工業(yè)總產(chǎn)值進行平減，取1996年為基期，且取工業(yè)品出廠價格指數(shù)作為平減指數(shù)，即將各年度現(xiàn)價工業(yè)總產(chǎn)值通過工業(yè)品出廠價格指數(shù)轉(zhuǎn)化為1996年價格基準年可比價。另外從這個公式也可以看出，碳排放強度越小越有利于發(fā)展低碳經(jīng)濟。將C和Y分別按照制造業(yè)的各行業(yè)進行分解［6］，即

由此將c進行分解，得到:

其中，i=1，2，3……29，ci表示第 i產(chǎn)業(yè)的碳排放強度;yi表示第i產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占制造業(yè)總產(chǎn)值的比例。

由c=Σiciyi可以看出，制造業(yè)的總體碳排放強度取決于各行業(yè)的碳排放強度，它反映了各行業(yè)碳排放技術(shù)效率的高低;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)反映了各行業(yè)產(chǎn)值占制造業(yè)總產(chǎn)值的比重。另外許多其他因素也能夠通過能源消費的途徑，進而對碳排放強度形成影響，如市場化程度、國際制造業(yè)貿(mào)易量、固定資產(chǎn)投資量等。但實際上這些因素都是通過影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)或各產(chǎn)業(yè)能源使用效率的變化進而間接地影響整體能源消費強度的變化，從而達到對碳排放強度的作用。因此，總體來說，對碳排放強度的分析，應(yīng)從碳排放技術(shù)效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度出發(fā)。

令 cn(n=0，1，Λ，N)表示第 n期的碳排放強度，c0表示基期的碳排放強度，則有

為了分析結(jié)構(gòu)變化和效率變化對碳排放強度的影響份額，將 cn進行分解［4］:由此，碳排放強度的變化可以分解為:

為計算第n期碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額和效率份額，取第n－1期為基期，則第n期碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額為:

第n期碳排放強度變化中的效率份額為:

結(jié)構(gòu)份額式(7)和效率份額式(8)分別描述了從基期以來，結(jié)構(gòu)份額變化和效率份額變化對碳排放強度的貢獻率;而結(jié)構(gòu)份額(9)和效率份額(10)則分別表示了結(jié)構(gòu)變化和效率提高對第n期碳排放強度變化幅度中所占比重，當結(jié)構(gòu)份額和效率份額為正值時，說明其推動力與碳排放強度的變化是同向的;如果是負值，則表示其影響方向和碳排放強度的變化方向是相反的。

2 我國制造業(yè)碳排放強度因素分解

2.1 數(shù)據(jù)來源與計算

在計算制造業(yè)碳排放強度之前，先要得出制造業(yè)碳排放量的值。根據(jù)IPCC碳排放計算指南，碳排放量采用如下的計算公式［7］:

制造業(yè)各行業(yè)能源消費數(shù)據(jù)來自于1997－2009年《中國統(tǒng)計年鑒》。式中，C為碳排放總量，Ej為能源j的消費量，δj為能源j的碳排放系數(shù)。從IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》可得到如下各種能源的碳排放系數(shù)［8－9］，如表 1 所示。

2.2 我國制造業(yè)發(fā)展與碳排放總體趨勢分析

本文計算了制造業(yè)整體以及制造業(yè)內(nèi)27個行業(yè)1996－2007年各年的單位工業(yè)總產(chǎn)值的碳排放量，即碳排放強度，并以制造業(yè)整體1996－2007年碳排放強度的平均值作為參考指標，高于平均值的劃分為高碳行業(yè)，反之為低碳行業(yè)。根據(jù)這個劃分標準高碳行業(yè)主要有造紙及紙制品業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)。因此，制造業(yè)中剩下的其他諸如食品加工業(yè)、飲料制造業(yè)等則為低碳行業(yè)。

表1 各種能源的碳排放系數(shù)Tab.1 Carbon emission coefficient of different sources of energy

從我國制造業(yè)發(fā)展趨勢圖(見圖1)可以看出，我國制造業(yè)、高碳制造業(yè)和低碳制造業(yè)均呈現(xiàn)出快速增長的變化趨勢。其中，制造業(yè)總體產(chǎn)值平均增長率為20.79%，高碳行業(yè)的平均增長率為21.41%，低碳行業(yè)的平均增長率為20.58% 。

圖1 我國制造業(yè)發(fā)展趨勢圖Fig.1 Growth trend of China’s manufacture industry

圖2 我國制造業(yè)碳排放量的變化趨勢圖Fig.2 Change trend of carbon emission of China’s manufacture industry

從我國制造業(yè)碳排放趨勢圖(見圖2)可以看出，我國制造業(yè)、高碳行業(yè)和低碳行業(yè)的碳排放量均呈現(xiàn)出增長的變化趨勢，其中，制造業(yè)碳排放總量從1996年的57 016.83萬 t到2007年的107 606.5萬 t，年均增幅為 6.3%;高碳行業(yè)碳排放量從1996年的48 196.29萬t增長到2007年的98 701.33萬t，年均增幅為7.07%;低碳行業(yè)碳排放量增長幅度不是太大，僅從1996年的8 820.546萬t增長到2007 年的8 905.145 萬 t，年均增幅為 0.46%。

2.3 我國碳排放強度的變化趨勢

制造業(yè)發(fā)展和碳排放量的變化趨勢決定了我國碳排放強度的變化趨勢。從圖3可以看出，我國制造業(yè)、高碳行業(yè)和低碳行業(yè)的碳排放強度均表現(xiàn)出下降的趨勢，其中，制造業(yè)碳排放強度從1996年1.06下降到2007年0.28，年均降幅為11.18%;高碳行業(yè)碳排放強度從1996年3.01 下降到 2007 年 0.844，年均降幅為 15.98%;而低碳行業(yè)碳排放強度則從1996年的0.233下降到2007年的0.033，年均降幅為 10.46% 。

圖3 我國制造業(yè)碳排放強度的變化趨勢Fig.3 Change trend of carbon emission intensity of China’s manufacture industry

2.4 我國碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額和效率份額分析

依據(jù)前面結(jié)構(gòu)份額和效率份額計算方法計算出1996－2007年間我國制造業(yè)碳排放強度，結(jié)果如表2所示。可以看出，1997－2007年間我國制造業(yè)碳排放強度下降的因素中，結(jié)構(gòu)份額的累計貢獻為－23.5%，而效率份額的累計貢獻為123.5%，可見碳排放強度下降的因素中主要由效率份額貢獻，而結(jié)構(gòu)份額則起著阻礙作用。另外，由于結(jié)構(gòu)份額很容易受到宏觀經(jīng)濟形勢的影響，所以對碳排放強度呈現(xiàn)出較強的波動。且正是由于結(jié)構(gòu)份額易受到宏觀經(jīng)濟形勢的作用，而宏觀政策根據(jù)宏觀經(jīng)濟形勢的不同而不斷變化，造成了結(jié)構(gòu)份額在某些年份對碳排放強度起到積極作用，而某些年份又對碳排放強度起到負面效果。如始于1997年6月的亞洲金融危機，我國經(jīng)濟受到較大的沖擊，特別是對出口相關(guān)行業(yè)影響較大，為了緩和這種沖擊，拉動經(jīng)濟增長，加大了投資的力度。由于制造業(yè)中出口行業(yè)大多為輕工業(yè)，而這些行業(yè)為低碳行業(yè)，在此階段受到較大的沖擊，投資動力不足，因此在此輪對制造業(yè)的投資中，投資主要集中在重化工業(yè)。而重化工業(yè)基本為高碳行業(yè)，投資的作用使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，從計算結(jié)果上看便為1998－2000年，結(jié)構(gòu)份額連續(xù)幾年

表2 我國制造業(yè)碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額和效率份額Tab.2 Structure share and efficiency share of carbon emission intensity of China’s manufacture industry

都對碳排放強度起到抑制作用。其后，由于經(jīng)濟形勢的好轉(zhuǎn)，特別是出口相關(guān)行業(yè)的好轉(zhuǎn)，這些行業(yè)投資需求增強，使得低碳行業(yè)在制造業(yè)中的比重逐步加大。然而在2001年后，隨著我國加入WTO，發(fā)達國家把高污染、高排放的重化工業(yè)向我國轉(zhuǎn)移的力度加大，與此同時，我國很多地區(qū)片面追求GDP增長，以重化工業(yè)為主的高碳行業(yè)在各地發(fā)展速度加快，結(jié)構(gòu)份額對碳排放強度的抑制作用加大，并且抑制作用逐步增強，這點可以從2003年至2005年的計算數(shù)據(jù)上得到表現(xiàn)，其計算結(jié)果為－0.2、－0.204、－0.674。2006年，國務(wù)院出臺了《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，并針對高排放高污染的行業(yè)出臺了相關(guān)措施，取締了一部分高排放高污染的企業(yè)。這在數(shù)據(jù)上便反映為結(jié)構(gòu)份額在碳排放強度作用中逐步起到積極效果。另一方面，效率份額受宏觀政策的影響較小，相比而言效率份額對碳排放強度的影響則相對平穩(wěn)一些，且其作用使得碳排放強度不斷下降，如圖4所示。

圖4 我國制造業(yè)碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額和效率份額Fig.4 Structure share and efficiency share of carbon emission intensity of China’s manufacture industry

3 結(jié)論

目前，中國已成為世界制造大國，并且制造業(yè)的碳排放量已占全國碳排放總量的80%以上，要尋找制造業(yè)的有效減排途徑，就需要準確分析和計量促使制造業(yè)碳排放增加的影響因素。為此，本文在對我國制造業(yè)碳排放強度變化趨勢進行分析的基礎(chǔ)上，運用因素分解法將碳排放強度變化分解為結(jié)構(gòu)份額與效率份額，并基于1996－2007年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對我國制造業(yè)碳排放強度變化中的結(jié)構(gòu)份額和效率份額進行了實證測算與分析，結(jié)果表明:①我國制造業(yè)碳排放強度在1997－2007年間呈現(xiàn)出下降的趨勢，其中，制造業(yè)碳排放強度從1997年1.06萬t/億元下降到2007年0.28萬t/億元，年均降幅為11.18%，高碳行業(yè)碳排放強度從1996年3.01萬t/億元下降到2007年0.844萬t/億元，年均降幅為15.98%，低碳行業(yè)碳排放強度則從1996年的0.233萬t/億元下降到2007年的0.033萬t/億元，年均降幅為10.46%;②我國制造業(yè)碳排放強度的下降主要由效率份額貢獻，每年相對變化幅度均在1上下波動，累計貢獻為123.5%，結(jié)構(gòu)份額雖然在某些年份也對碳排放強度起積極作用，但總體來說主要起抑制作用，累計貢獻為－23.5%。因此，我國各級政府或制造業(yè)規(guī)劃部門應(yīng)制定有效的低碳政策和規(guī)劃，通過加強與發(fā)達國家的技術(shù)交流合作、引進消化先進的節(jié)能技術(shù)和加大對低碳技術(shù)研發(fā)的投入力度等手段推進面向低碳技術(shù)的開發(fā)和推廣，并實現(xiàn)對原有的老舊設(shè)備的技術(shù)升級和改造［10］，以便進一步發(fā)揮效率份額在制造業(yè)碳排放強度下降的積極作用。同時，利用經(jīng)濟手段和行政手段進一步優(yōu)化制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進制造業(yè)淘汰落后和兼并重組，強制淘汰一些高碳排放行業(yè)，使制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向規(guī)模化、低碳化和高端化升級［11］，推動結(jié)構(gòu)份額成為我國制造業(yè)碳減排強度下降的主導(dǎo)因素。

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On the Changes in the Carbon Emission Intensity of China’s Manufacturing Industry and Its Factors Decomposition

PAN Xiong-feng SHU Tao XU Da-wei
(Faculty of management and Economics，Dalian University of Technology，Dalian 116085，China)

At present，China has become the world manufacturing country and carbon emissions in the manufacturing sector accounts for the national carbon emissions more than 80%，to search for an effective route of emissions reduction in the manufacturing industry，it will need to analyze and measure the factors which promote the increase of carbon emissions in manufacturing industry.Thus this paper，analyzes the changes in the carbon emission intensity of China’s manufacturing industry firstly，and on basis of it，calculates the structure share and efficiency share of the changes in the carbon emission intensity of China’s manufacturing industry by using the factor decomposition method and the statistical data from 1996 to 2007.The results show that the carbon emission intensity of China’s manufacturing industry in 1996－2007 displayed an overall downward trend which was caused by efficiency，while structure plays a retardation effect.so we should vigorously promote the development of low carbon technology in order to further develop the positive role of efficiency share in the decrease of carbon intensity in manufacturing industry，at the same time，we should optimize the industrial structure of manufacturing industry，and wash out the high-carbon industries so as to promote industry structure of manufacturing industry to be scale，low-carbon and high-end.

manufacture industry;carbon emission intensity;structure share;efficiency share

F206

A

1002－2104(2011)05－0101－05

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.05.017

2010－10－26

潘雄鋒，博士，講師，主要研究方向為環(huán)境生態(tài)與環(huán)境規(guī)劃管理。

*教育部博士點基金項目(編號:200801411133)，中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(編號:DUT11RW304)資助。

(編輯:劉照勝)