基于隨機前沿模型的西北五省碳排放效率評價

新疆大學經濟與管理學院 周銳

西北五省作為我國重要的能源基地，為我國經濟增長做出了巨大的貢獻。自西部大開發計劃實施以來，西北五省的GDP逐年增加，隨之帶來的碳排放量也逐年增長，這給環境帶來了很大的負面效應。在全球發展低碳經濟的大環境下，如何提高西北五省的碳排放效率，達到碳減排的目標，為我國的氣候變化做出積極貢獻，其必要性和迫切性日益凸顯。

近年來，有關碳排放效率研究的文獻很多，如Sun(2005)認為碳強度(單位GDP的碳排放量)是評價國家能源政策和碳減排效果的一個合適指標[1]。史丹等(2003)認為，結構因素和技術因素對總體能源強度下降的影響在不同時期有所變化[2]。師博等(2008)利用超效率DEA方法測算了地區全要素能源效率，構建Tobit模型，重點檢驗了市場分割對全要素能源效率的影響[3]。

本文基于以上研究基礎，使用隨機前沿模型，剔除由于部分數據為宏觀統計數據帶來的噪聲問題，對西北五省的碳排放效率進行了測算，以期為西北五省的碳排放效率問題提供科學的決策參考。

1 研究方法和數據處理

1.1 理論模型

本文借鑒Battese和Coelli(1992)[4]的模型，使用較為靈活的超越對數函數，計算出西北五省2003～2011年的碳排放效率。本文利用Coelli開發的Frontier4.1程序實現相關的估計。

1.2 數據處理

本文選擇中國西北五省作為樣本，時間跨度為2003～2011年(由于寧夏2000～2002年能源消費量數據缺失，為了不影響計算結果，從2003年開始計算)。相關數據來源于《中國統計年鑒》(2004～2012年)和《中國能源統計年鑒》(2004～2012年)。

所取的投入產出相關指標為：各地區的生產總值GDP、各地區按行業分城鎮固定資產投資K、各地區的年末從業人員L。

其中，碳排放量的計算是根據《中國能源統計年鑒》2003～2012年西北五省各地區各種能源消費量，在這里選取煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣這八種能源的消費量，碳排放系數來源于IPCC碳排放量計算指南(缺省值)。

2 實證分析

應用Frontier4.1軟件，得到西北五省各地區2003～2011年的碳排放效率(見表1)。

表1 西北五省2003～2011年的碳排放效率

3 西北五省碳排放量預測及效率評價

為了更好地說明提高西北五省碳排放效率的必要性以及碳減排任務的艱巨性，本文運用Eviews6.0軟件，利用二次平滑指數法，預測西北五省2012～2020年的碳排放量，根據預測的碳排放量以及相關的投入產出指標的預測值，利用隨機前沿模型，計算出西北五省2012～2020年的碳排放效率，如表2所示。

4 結論和政策建議

4.1 結論

據表1，2003～2011年間，西北五省的碳排放效率增長緩慢。其中，高于西北五省碳排放效率平均水平(0.338)的地區為陜西、甘肅、新疆，低于西北五省碳排放效率平均水平的地區為青海、寧夏。西北五省的碳排放效率還有明顯的上升空間，應制定相關政策建議，提高碳排放效率。

根據表2可以看出，西北五省2012～2020年的碳排放效率明顯上升。其中，高于西北五省平均碳排放效率(0.843)的地區為陜西、寧夏，低于西北五省平均碳排放效率的地區為甘肅、青海、新疆。相較于2003～2011年的結果，寧夏、甘肅、新疆的位次發生了變化，寧夏的碳排放效率明顯提高，這是因為按現行的發展速度，預測的寧夏GDP增長幅度高于碳排放量的增加幅度，而甘肅和新疆卻是相反的結果。

4.2 政策建議

4.2.1 針對陜西、甘肅、新疆的建議

針對這些地方，應制定發展低碳經濟政策。政府需要研究出臺促進低碳經濟發展的財政稅收、金融信貸等相關政策和措施，改善有利于低碳產業發展的宏觀環境，通過政策引導，鼓勵各地區加大低碳產業的投入，逐步推進低碳產業發展。此外，積極跟蹤和關注國家和其他省市低碳工業發展新的方向、新舉措和新政策，充分利用國家逐步出臺的相關產業政策，幫助相關企業申請項目基金。大力發展第三產業，積極發展服務業、旅游業和對外貿易，增加第三產業占GDP的比重。

4.2.2 針對青海、寧夏的建議

重點改善能源消費結構較為單一的現狀，提高能源利用率，淘汰落后產能。首先，加大研發投入，引進國內外先進的技術；其次，通過清潔能源的開發，提升新能源在能源消費中的比重，優化能源結構，減少二氧化碳的排放；最后，嚴格控制高耗能、高排放產業的盲目擴張，優化產業結構，從而在保持GDP增速的情況下降低碳排放量的增長速度，提高碳排放效率，達到碳減排的目標。

[1] Sun J W.The Decrease of CO2 Emission Intensity Is Decarbonization at National and Global Levels[J].Energy Policy,2005,33(8).

[2] 史丹,張金隆.產業結構變動對能源消費的影響[J].經濟理論與經濟管理,2003(8).

[3] 師博,沈坤榮.市場分割下的中國全要素能源效率:基于超效率DEA方法的經驗分析[J].世界經濟,2008(9).

[4] Battese G E&Coelli T J.Frontier Production Functions,Technical Efficiency and Panel Data:With Application to Paddy Farmers in India[J].Journal of Productivity Analysis,3:1/2 (June),1992.

[5] 韓志勇,魏一鳴,范英.中國能源強度與經濟結構變化特征研究[J].數理統計與管理,2004(1).

[6] 齊志新,陳文穎.結構調整還是技術進步——改革開放后我國能源效率提高的因素分析[J].上海經濟研究,2006(6).