王欽池
(中國人口與發展研究中心,北京100081)
人口和碳排放的關系是一個新研究領域。在已有文獻中,探討人口數量對中國碳排放影響的文獻最多,近年來的文獻開始關注家庭規模、城市化、年齡結構對碳排放的影響。關于人口政策對碳排放的影響,只有個別文獻予以關注。有文獻認為,如果沒有人口增長速度的減慢,中國目前的碳排放總量將更為巨大[1];實行人口政策使得碳排放環比增長率趨于平穩,人口政策能有效控制碳排放量[2]。然而,只從人口數量的角度并不能真正揭示人口政策對碳排放的實際影響。一個顯而易見的問題是,雖然人口政策減緩了中國人口增長,但同時也促進了經濟快速增長,而經濟增長本身可能會導致碳排放增加;人口政策還使人口結構和分布發生了顯著變化,也必然對碳排放產生了潛在影響。因此,估計人口政策對碳排放的歷史和未來影響必須考慮人口各要素和經濟因素對碳排放的綜合作用。
測量各種因素對碳排放影響的常見方法是指標分解法,基本思路是將碳排放量表示為幾個因素指標的乘積,并根據不同確定權重方法進行分解,以確定各個指標的增量份額。IPAT模型是利用指標分解方法的經典模型,其局限性在于只能反映各變量之間的等比例影響,無法反應人口的結構性變化等對碳排放的影響。STIRPAT模型在保留IPAT模型乘法結構的前提下,體現了人口、人均財富和技術三個主要因素的動態關系。已有文獻利用STIRPAT模型探討人口規模、結構、分布等對中國碳排放影響時,一般假設碳排放對相關變量的彈性系數是固定的。有研究顯示,人口和碳排放的關系具有動態性,碳排放量對人口要素的彈性系數是非線性函數[3]。除了人口數量、城市化率、家庭規模、年齡結構等人口因素影響碳排放外,性別結構也對碳排放具有一定的影響[3]。人口政策不僅影響人口數量,實際上也影響人口的其他要素,為綜合考察人口政策對碳排放的影響,構建可變參數的STIRPAT模型如下:

其中,C表示二氧化碳排放量,P表示人口規模,U表示城市化率,S表示性別比,H表示家庭規模,G表示人均GDP,A表示老齡化水平,T表示能源強度,I表示工業率(以工業增加值占GDP比重表示)。αit(t=1,2,3,…,8)表示t年碳排放量對變量i的彈性系數。設從t-1年t年的碳排放增量為△Ct,那么變量i對△Ct的貢獻量(△Cit)和貢獻率(bit)分別為:

為了預測未來人口趨勢對碳排放影響,本文以2011年為基準年份,根據增長率和彈性系數推算其他年份的碳排放量。設變量i從t-1年到t年的變化率為ri,則i變量在t年對碳排放增量的貢獻量可表示為:

那么,t年的碳排放量可表示為:

利用上述模型可估計過去實行人口政策對碳排放的影響,以及預測未來人口政策對碳排放趨勢可能帶來的影響。對于模型中的參數,采用王欽池的方法[5],利用中國1996~2009年的省級面板數據求得。
2.1.1 有人口政策的數據
有人口政策的相關數據(即實際數據)來自國家統計局和世界銀行等國際組織數據庫。其中,碳排放量來自經合組織(OECD)。人口數量、城市化率、性別比、家庭規模數據來自國家統計局網站和相關年份《中國人口統計年鑒》,2010年數據根據第六次全國人口普查數據推算。人均GDP根據全國GDP總量和相應年份人口數計算,統一換算為以2000年為基準的美元。1971~2008年GDP數據來自世界銀行,2009~2010年全國GDP數據根據國家統計局公布的GDP數據換算。工業化率來自國家統計局網站,能源強度以單位GDP消耗的標準煤表示,根據全國能源消費總量和相應年份的GDP計算得到。
2.1.2 無人口政策的數據①由于本文估計和預測性數據較多,并且估計和預測過程相對復雜,限于篇幅,只給出基本方法和結果。
在沒有人口政策的條件下,相關數據的估計思路和結果如下。
(1)人口數量。有大量文獻研究了人口政策對人口數量的影響。本文引用陶濤估算的無人口政策條件下1971~2008年的全國人口數,并用相同方法推算2009~2010年的人口數。結果顯示,如果沒有人口政策,2010年中國的人口總量為18.56億,比目前多5.14億。
(2)人均GDP。為估計無人口政策時的經濟增長率,采用1996~2009年全國32個省份面板數據,以人口增長率為自變量,以人均GDP增長率為因變量,建立性回歸模型。結果顯示,如果沒有人口政策,1971~2010年中國人均GDP增長率下降25%,相當于GDP增長率下降1.5個百分點。
(3)城市化率。城市化與經濟發展水平密切關系。為估算無人口政策時的城市化水平,采用1996~2009年全國32個省份面板數據,以GDP增長率和人口增長率為自變量,以城市化增長率為因變量,建立二元二次線性回歸模型。結果顯示,如果沒有人口政策,2010年城市化率為45.8%,比實際低4個百分點。
(4)家庭規模。人口增長和經濟發展水平是影響家庭規模的主要因素。考慮到人口增長率對中國經濟增長有顯著影響,為避免變量間的相關性,選擇人均GDP為自變量,建立一元二次線性回歸模型。結果顯示,在無人口政策假設下,2010年中國家庭平均規模為3.4人,比有人口政策條件下多0.2人。
(5)性別比。依據前面估計的無人口政策假設下的人口增長率、城市化水平和家庭規模等變量,利用人口宏觀管理與決策信息系統(PADIS)估計無人口政策條件下的出生性別比。結果顯示,與有人口政策條件相比,無人口政策條件下的性別比高1.5個百分點。
(6)老齡化率。如果沒有人口政策,各時點的人口數量將大于有人口政策條件下的人口數量。由于多出的人口目前均小于65歲,如果不考慮死亡率差異,無人口政策和有人口政策時的老年人口數量相等。根據有人口政策時的老年人口數量和無人口政策時的人口總量,求得無人口政策時的老齡化水平。結果顯示,如果沒有人口政策,2010年65歲以上人口比重為6.7%,比實際低2.2個百分點。
(7)工業化率。國際經驗表明,產業結構與經濟水平顯著相關,隨著經濟水平的提高,第一產業比重趨于下降,第二產業比重先上升后下降,第三產業比重趨于上升。如果沒有人口政策,人均GDP將下降,相應的工業化率也將發生變化。根據經濟發展水平和產業結構的歷史數據,估計結果顯示,在無人口政策假設下,2010年的工業化率為43.8%,比有人口政策條件下高4個百分點。
(8)能源強度。一般而言,能源強度隨著經濟發展水平的提高而下降。根據有人口政策時的人均GDP和能源變化的關系,估計無人口政策時的能源強度。結果顯示,在無人口政策條件下,2010年每萬美元GDP的能源消耗量為18.7噸標準煤,是有人口政策條件下的1.8倍。
2.2.1 人口政策對碳排放的總體影響
利用本文構建的模型和估算的無計劃生育時的變量數據,得到1971~2010年無計劃生育時的CO2排放量。結果顯示,如果沒有人口政策,1971~2010年中國的CO2累計排放量為1321.4億噸,比有人口政策條件下多112億噸。隨著時間的推移,人口政策對碳排放量的影響絕對量越來越大。2010年,如果沒有人口政策,中國的CO2排放量為84.2億噸,比實際值多6.9億噸。這說明,中國的人口政策既為經濟持續快速增長創造了有利條件,又沒有帶來碳排放總量的增加,是對中國和世界減排都是一個重大貢獻。

圖1 1971~2010年人口政策對中國CO2排放總量的影響
2.2.2 各變量對碳排放影響比較
在沒有人口政策條件下,20世紀70年代,人口數量是第一驅動力;20世紀80年代-90年代,經濟增長成為第一驅動力,但是人口增長和經濟增長的貢獻率基本相當;本世紀前10年,雖然人口增長的貢獻率持續下降,但是仍然是僅次于經濟增長的第二驅動力。人口政策不僅對碳排放總量產生了顯著影響,而且對不同歷史時期各因素對碳排放的貢獻率的相對大小也產生了明顯影響。

圖2 1971~2010年人口和經濟因素對碳排放貢獻率
為了估計未來不同人口政策對碳排放產生的影響,首先估計不同人口政策情景下的相關變量。本文考慮三個未來可供選擇的人口政策方案:一是維持目前的人口政策不變;二是在“十二五”期間逐步完善“單獨”政策,即允許夫妻雙方中一方是獨生子女的可生育二孩;三是在“十二五”期間逐步放開“二孩”。此外,“十七大”報告明確提出實現人均國內生產總值到2020年比2000年翻兩番的目標,人均GDP概念納入了決策層面,因此將第二和第三個方案細分為保持GDP增長率和保持人均GDP與基準情景相同兩種情況。本文將預測以下五個情景下2010年至2050年的中國碳排放趨勢:
情景A0(基準情景):2050年前人口政策保持不變;經濟增長、產業結構和能源強度保持正常發展趨勢,即最大可能發生的情形。
情景B1(人口中增長,經濟正常增長):“十二五”期間完善“單獨”政策,GDP增長率與基準情景相同。
情景B2(人口中增長,經濟中增長):“十二五”期間完善“單獨”政策,人均GDP增長率與基準情景相同。
情景C1(人口高增長,經濟正常增長):“十二五”期間完善“二胎”政策,GDP增長率與基準情景相同。
情景C2(人口高增長,經濟高增長):“十二五”期間完善“二胎”政策,人均GDP增長率與基準情景相同。
3.2.1 基準情景的變量預測
(1)人口變量。在基準情景下,人口數量、家庭規模、性別比和城市化率、老齡化率(65歲以上人口比重)均通過人口宏觀管理系統(PADIS)預測。結果顯示,在基準情景下,2050年中國的人口數量為12.73億,平均家庭規模為2.62人,城鎮化率為80%,性別比為103.1,65歲以上人口比重為27.7%。
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(2)人均GDP。“十七大”提出人均GDP到2020年比2000年翻兩番,“十二五“規劃提出2011至2015年國內生產總值年均增長7%。綜合以上因素,基準情景設定,GDP增長率從2011年的9%逐漸降至2020年的7%,2030年降至6%,2050年降至4%。根據GDP總量和相應人口數量,求得人均GDP。結果顯示,2050年中國人均GDP為2.5萬美元。
(3)工業化率。參照發達國家發展軌跡,結合中國現階段處于工業化中期后段的基本判斷,基準情景將本世紀上半葉中國產業結構變化趨勢設定為:工業化率由2010年的40%下降到2020年的38%,2030年為35%,2050年為30%。結果顯示,2050年中國的工業化率為22.2%,
(4)能源強度。考慮到中國目前仍然處于重工業化階段,短期內碳排放強度降低幅度較小,而遠期隨著新能源等低碳技術的發展和應用,碳強度下降速率可能呈加速趨勢[4]。參照林伯強等的預測[5],本文設定2011~2020年,能源強度每年下降幅度為3%;2020~2030年年均下降3.5%,2030~2040年年均下降4%,2040~2050年年均下降4.5%。結果顯示,2050年中國每萬美元GDP的能耗為2.7噸標準煤。
3.2.2 非基準情景的變量預測
(1)人口變量。假設未來經濟增長率對人口增長不產生明顯影響,人口增長只取決于人口政策,即B1和B2兩種情景下的人口增長率相同,C1和C2兩種情景下的人口增長率相同。但是家庭規模、性別比與人口數量和經濟增長率相關;城鎮化率由經濟增長率和人口增長率共同決定。在此假設下,通過人口宏觀管理與決策信息系統(PADIS)預測得到“單獨”和“二孩”政策下的人口數量、家庭規模、性別比和城市化率、老齡化率等變量數據。
(2)人均GDP。根據前面的設定,B1和C1保持與A1相同的經濟增長率,B2和C2保持與A1相同的人均GDP增長率。
(3)工業化率。產業結構是發展方式的重要體現。完善“單獨”和“二孩”政策將導致人口增長率提高,對經濟發展方式轉變產生帶來負面影響。在B2和C2情景下,為保持高經濟增長率,工業化率下降速度將小于基準情景。預測結果顯示,B1和C1情景下,2050年工業化率分別比基準情景高0.8和1.3個百分點,B2和C2情景分別比基準情景高2.8和4.8個百分點。
(4)能源強度。在B2和C2情景下,人均GDP保持與基準情景相同趨勢,意味著其GDP大于基準值,超過基準值的經濟增長將以能源效率下降為代價。預測結果顯示:B1和C1情景下,2050年每萬美元GDP能耗由2011年10.47噸標準煤下降到2.71和2.78噸標準煤;B2和C2情景下2050年分別下降到3.01噸標準煤和3.25噸標準煤。
3.3.1 不同人口政策下的碳排放趨勢
利用本文模型和上述數據,測算得到2011~2050年中國CO2排放量。從CO2排放量的峰值看,A0情景下峰值出現在2029年,峰值為129.83億噸。B1情景下的峰值出現在2030年,峰值為136.38億噸。B2情景下的峰值出現在2032年,峰值為143.6億噸。C1情景下的峰值出現在2035年,峰值為151.13億噸。而在C2情景下,2050年的排放量為179.24億噸,但是2050年前不會出現峰值。
由此看出,在不同人口政策假設下,不僅絕對排放量具有明顯差異,而且其變化趨勢也明顯不同,既影響峰值出現的時間,也影響峰值的高低。人口增長越快,或者經濟增長越快,峰值出現的時間越晚,峰值也越高。

圖3 2011~2050年不同人口政策情景下中國CO2排放量預測
3.3.2 不同人口政策下的碳排放總量
預測結果顯示,不同人口政策情景下,碳排放總量具有顯著差異。其中,A0情景下的CO2排放量最小,為4559.5億噸;B1、B2、C1、C2情景下的排放量依次增大,分別為4835億噸、5174.85億噸、5340.13億噸、5904.77億噸。在C2情景下,即在人口和經濟均高增長情況下,碳排放量分別是A0、B1、B2、C1情景的1.3倍、1.22倍、1.14倍、1.11倍。
這表明,人口增長和經濟增長對減少碳排放量都很重要。為了控制碳排放,在保持較快經濟增長的條件下,就有必要控制人口增長;而如果人口增長較快,就有必要放緩經濟增長。當然,最終采取哪種政策方案,則需要考慮更多因素。

圖4 2011~2050年中國CO2排放總量預測
本文研究表明,人口政策對中國的碳排放產生了顯著影響。如果沒有人口政策,過去40年中國將多排放CO2112億噸。人口政策不僅為中國經濟持續快速增長創造了條件,也客觀上為溫室氣體的減排做出了重大歷史貢獻。人口政策改變了人口、經濟、技術等因素在碳排放中的相對作用。過去40年,在有人口政策條件下,人口因素對碳排放的貢獻率與經濟增長相當;如果沒有人口政策,人口因素對碳排放的貢獻率是經濟增長因素的2.2倍。
未來的人口政策取向對中國碳排放趨勢具有重要影響。這種影響不僅體現在人口數量,而是人口規模、結構、分布的相互影響,以及對經濟增長、產業結構轉變、發展方式的綜合影響。如果“十二五”期間放開“二孩”政策,未來40年中國的累計CO2排放量將顯著高于保持目前人口政策的排放量,對中國和世界減排都是巨大壓力。考慮到中國未來必須保持適當經濟增長速度,以及產業結構調整和能源利用技術進步的不確定性,保持人口政策的穩定性,在此基礎上逐步完善人口政策,是應對氣候變化的必要策略。
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