產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和碳排放量耦合分析
——以上海為例

葉紅雨， 許小東

（上海理工大學管理學院，上海 200093）

產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和碳排放量耦合分析
——以上海為例

葉紅雨， 許小東

（上海理工大學管理學院，上海 200093）

為準確把握產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和碳排放量的動態(tài)關系，通過構建灰色系統(tǒng)理論模型，選取上海市2001—2011年度碳排放量和三次產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值，運用灰色關聯(lián)度的研究方法，具體分析了產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和碳排放量之間的關聯(lián)關系.首先計算出上海市2001—2011年的碳排放量，然后結合這11年的三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，運用灰色關聯(lián)度分析法分析了兩者之間的關聯(lián)關系.結果表明，上海第三產(chǎn)業(yè)和碳排放量的關聯(lián)度最大，第一產(chǎn)業(yè)和碳排放量的關聯(lián)度最小.此外，結合能耗強度的相關研究成果對結論進行分析，分別從政府、企業(yè)和社會的角度對上海市發(fā)展低碳經(jīng)濟提出了建議.

產(chǎn)業(yè)結構；產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整；碳排放量；上海

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及人類對能源的開發(fā)利用，溫室氣體大量排放，全球溫度持續(xù)上升，環(huán)境問題日益突出.2003年，英國能源白皮書《我國能源的未來：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟》最早提出了低碳經(jīng)濟的概念［1］.隨后，世界上許多國家也都將低碳經(jīng)濟作為未來發(fā)展的戰(zhàn)略選擇.中國是一個發(fā)展中國家，溫室氣體的排放量一直位居世界前列.作為一個負責任的大國，2009年聯(lián)合國氣候大會上，我國提出了到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值CO2的排放量比2005年下降40%～45%的目標.目標任重而道遠，作為中國的經(jīng)濟中心和國際化大都市的上海，在這個目標的實現(xiàn)過程中理應先行一步.

低碳經(jīng)濟既是一種經(jīng)濟形態(tài)，又是一種發(fā)展模式.它是在市場經(jīng)濟基礎上，通過制度與政策的制定和創(chuàng)新，形成長期穩(wěn)定的引導和激勵機制，促進提高能效技術、推動可再生能源利用技術和溫室氣體減排技術的創(chuàng)新，以緩解氣候變化帶來的不利影響，并構建新的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟［2］.國際上我國背負著承諾降低碳排放量義務的壓力，國內(nèi)也面臨著碳排量減排的壓力，能源減少和生態(tài)安全也面臨著威脅.因此，中國走低碳經(jīng)濟之路勢在必行［3］.

上海作為中國低碳試點城市，許多學者對于實現(xiàn)上海低碳經(jīng)濟進行了研究.帥通等［4］通過對上海市能源消耗、GDP增長及產(chǎn)業(yè)結構變化相關數(shù)據(jù)進行了分析，結果表明能源結構變動是上海碳排放量下降的原因.徐大豐［5］通過產(chǎn)業(yè)關聯(lián)實證研究表明，對碳排放影響力較強的產(chǎn)業(yè)進行結構調(diào)整，既能實現(xiàn)降低碳排放，又能實現(xiàn)持續(xù)的經(jīng)濟增長.但目前而言，很少有學者將第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和碳排放量聯(lián)系起來，考察不同的產(chǎn)業(yè)結構與碳排放量之間的動態(tài)變化.本文運用灰色關聯(lián)度分析法，對上海三次產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值和碳排放量進行了耦合分析，同時結合能耗強度的相關研究成果，得出結論并提出了相應建議.所謂的耦合是指兩個或兩個以上的系統(tǒng)或運動方式間通過各種相互作用和影響，以致聯(lián)合的現(xiàn)象，是在各子系統(tǒng)間的良性互動下，相互依賴、相互協(xié)調(diào)、相互促進的動態(tài)關聯(lián)關系［6-7］.耦合分析就是系統(tǒng)或運動方式間的關聯(lián)度分析.能耗強度是能源消耗量和國民生產(chǎn)總值的比值，反應了能源利用的經(jīng)濟產(chǎn)出效率.研究表明，產(chǎn)業(yè)結構不同，能耗強度也不同［8］.

1 碳排放量的測定

對于碳排放量，我國并沒有給出官方的統(tǒng)計數(shù)據(jù).關于碳排放量的計算方法，國內(nèi)外很多學者進行了研究.20世紀末，文獻［9］提出了KAYA模型，他認為一個國家或地區(qū)的碳排放量受到人口、人均GDP、單位GDP能源強度及單位能耗碳排放量4個因素影響，碳排放量等于這4個因素值的乘積.付加鋒［10］以各類燃料消費量為基礎，通過碳足跡的跟蹤，進而估算出碳排放量.國內(nèi)更多的學者則是通過估算各類燃料的碳排放系數(shù)，再結合燃料的消費量，對碳排放量進行測算，但現(xiàn)在國內(nèi)外對于各類燃料的碳排放系數(shù)并沒有統(tǒng)一的數(shù)值［6，11］.

CO2是溫室氣體的主要來源，其對溫室效應的貢獻大約占全部溫室氣體的50%［10］.經(jīng)濟的發(fā)展離不開能源的消耗，能源的消耗會導致CO2的排出.本文中所計算的碳排放量僅指化石能源（主要指煤、石油、天燃氣）消耗導致的CO2的排放量.所有數(shù)據(jù)都來自于上海市統(tǒng)計年鑒（2012）.能源消耗總量是把使用的各種能源去除重復消費后折算成標準煤后再進行計算得出的.鑒于數(shù)據(jù)的可獲得性，本文在已知能源消耗總量的基礎上，根據(jù)消耗1 kg標準煤可以排出CO2約2.493 kg［12］，計算出2001—2011年的各年的碳排放量，如表1所示.

表1 上海2001—2011年各項指標Tab.1 Indicators of Shanghai from 2001 to 2011

2 三次產(chǎn)業(yè)結構產(chǎn)值和碳排放量的關聯(lián)度分析

2.1 研究方法

灰色系統(tǒng)理論［13-14］最早由華中理工大學鄧聚龍教授于1982年提出.灰色系統(tǒng)理論認為人們對事物的認識具有廣泛的灰色性，即信息不完全性和不確定性，部分信息已知，部分信息未知.灰色關聯(lián)度理論是灰色系統(tǒng)理論的重要組成部分.關聯(lián)度就是事物之間、各要素之間關聯(lián)性大小的量度.灰色關聯(lián)度分析就是在信息不完全和不確定的情況下，通過動態(tài)觀察，使事物之間、各要素之間的關系清晰化，從而為系統(tǒng)的發(fā)展和結構變化進行量化.

2.2 模型的建立

2.2.1 確定參考序列和比較序列［15－16］

選取上海市的碳排放量、第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值4個變量.把碳排放量作為參考序列（母序列），記為

式中，n為時間序列長度，選取n=11；X0（1）～X0（n）分別代表2001—2011年碳排放量.

把三次產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值作為比較序列（子序列），記為

式中，i=1，2，3；Xi（1）～Xi（n）分別代表2001—2011年第i產(chǎn)業(yè)的GDP.

2.2.2 灰色相對關聯(lián)度計算

首先，計算出母序列和子序列的始點化值，記為

則灰色相對關聯(lián)度為

2.2.3 灰色絕對關系度計算

首先，計算母序列和子序列的初值像，記為

2.2.4 灰色綜合關聯(lián)度計算

灰色絕對關聯(lián)度是母序列X0和子序列Xi相對于始點變化絕對量之聯(lián)系的表征，兩者相似程度越高，灰色絕對關聯(lián)度越大，反之就越小.灰色相對關聯(lián)度是母序列X0和子序列Xi相對于始點變化速度之聯(lián)系的表征，兩者速度變化越接近，灰色相對關聯(lián)度越大，反之就越小.灰色綜合關聯(lián)度是灰色絕對關聯(lián)度和灰色相對關聯(lián)度的加權和.記為

式中，θ為加權系數(shù)，反映的是絕對關聯(lián)度和相對關聯(lián)度的關心程度.一般情況下，認為絕對關聯(lián)度和相對關聯(lián)度同等重要，取θ=0.5.

2.2.5 關聯(lián)度排序

根據(jù)值的大小排列關聯(lián)度的先后順序.當θ= 0.5時，兩因素的關聯(lián)度大于0.6，認為其關聯(lián)性顯著.

2.3 數(shù)據(jù)的計算和結論分析

表1和表2給出了上海市2001—2011年的各項指標，將數(shù)值代入式（1），得三次產(chǎn)業(yè)和碳排放量的相對關聯(lián)度為

由式（2）可得三次產(chǎn)業(yè)和碳排放量的絕對關聯(lián)度為

由式（3）可得三次產(chǎn)業(yè)和碳排放量的綜合關聯(lián)度為

可以看出，ε03＞ε02＞ε01.ε01，ε02和ε03的關聯(lián)度系數(shù)都大于0.6，說明三次產(chǎn)業(yè)和上海市的碳排放量都顯著關聯(lián).

結合能耗強度相關研究結果，對上海產(chǎn)業(yè)結構和碳排放量之間的關聯(lián)度結果進行分析，得出如下結論：

a.第三產(chǎn)業(yè)和上海碳排放量的關聯(lián)度最高，說明第三產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為上海碳排放的主要來源. 2001—2011年上海市第三產(chǎn)業(yè)國民生產(chǎn)總值增長了5倍，在國民生產(chǎn)總值的比重也由2001年的21%增長到2011年的45%，已經(jīng)成為上海市的主導產(chǎn)業(yè)，但2007年以后出現(xiàn)了緩慢增長的趨勢.第三產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展導致能源需求量的不斷增長，使碳排放量也不斷增加.但這并不意味著上海應該減緩第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，低碳經(jīng)濟除了要考慮碳排放量外，還要考慮產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟性問題.第二產(chǎn)業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的能耗強度依次降低［8］.這意味著消耗相同的能源，第三產(chǎn)業(yè)能產(chǎn)生更多的國民生產(chǎn)總值，說明大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)有利于低碳經(jīng)濟的實現(xiàn).

b.第二產(chǎn)業(yè)和上海碳排放量的關聯(lián)度居中，說明第二產(chǎn)業(yè)不是影響上海碳排放的主要產(chǎn)業(yè).從表2可以看出，以2007年為分界線，2007年以前上海第二產(chǎn)業(yè)增長迅速，2007年以后上海市第二產(chǎn)業(yè)增長緩慢，甚至在2009年出現(xiàn)負增長.上海第二產(chǎn)業(yè)以鋼鐵冶煉、汽車制造等重工業(yè)為主，這些產(chǎn)業(yè)普遍具有高能耗、高排放、高污染的特點.第二產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，可以增加國民經(jīng)濟的產(chǎn)值，但同時也會導致碳排量的迅速增加以及對環(huán)境的污染和破壞.另外第二產(chǎn)業(yè)能耗強度最高，迅速發(fā)展也會阻礙低碳經(jīng)濟的實現(xiàn).結合表1和表2可以看出，上海第二產(chǎn)業(yè)在國民生產(chǎn)總值中的比重在不斷下降，這和上海轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式是分不開的.通過以上分析可以看出，第二產(chǎn)業(yè)和上海市碳排放量有較高的關聯(lián)度，所以上海應進一步降低第二產(chǎn)業(yè)的比重，同時優(yōu)化其內(nèi)部結構.

c.第一產(chǎn)業(yè)和上海碳排放量的關聯(lián)度最低，說明第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展對碳排放量的影響并沒有第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)大.從表2可以看出，第一產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值每年也在增加，但相對于總產(chǎn)值來說，第一產(chǎn)業(yè)的比重在不斷下降.第一產(chǎn)業(yè)主要是農(nóng)業(yè).農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中之所以會導致碳排放的增加，主要因為現(xiàn)在有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用化肥、利用機械耕種收割以及處理農(nóng)業(yè)廢棄物的過程中都需要消耗能源，且現(xiàn)在的技術水平使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大多以消耗化石能源為主.農(nóng)業(yè)的能耗強度在三次產(chǎn)業(yè)中居于中間的位置，但由于耕地面積所限，上海實現(xiàn)低碳經(jīng)濟不適宜大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，但可以采用一定的措施減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的碳排放量.

表2 上海2001—2011年三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值及增長率表Tab.2 Three industrial GDP and growth rate of Shanghai from 2001 to 2011

3 建議和對策

首先，政府在實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的過程中起著引導作用，可以通過政策和資金促進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整，實現(xiàn)鼓勵低碳發(fā)展和限制高碳發(fā)展的目的.上海要繼續(xù)加強發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，利用上海建設“四個中心”的機遇，積極發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè).制定專門的金融業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃，鼓勵各大金融機構加快低碳金融服務產(chǎn)品的創(chuàng)新，如對推出低碳建筑的企業(yè)以及購買低碳建筑的消費者提供優(yōu)惠貸款，對新能源汽車提供優(yōu)惠貸款計劃等促進金融業(yè)的發(fā)展.抓住自由貿(mào)易區(qū)在上海成立的契機，完善基礎條件的建設，保障基礎公共服務供給，進一步推動上海貿(mào)易業(yè)在國際上的地位.在降低第二產(chǎn)業(yè)在國民總產(chǎn)值中的比重的同時，優(yōu)化其內(nèi)部結構.上海的交通運輸設備制造業(yè)具有良好的基礎，要抓住機遇，加快發(fā)展交通運輸設備制造業(yè)，重點抓好鋼鐵、化工、電力等行業(yè)，淘汰落后產(chǎn)能的同時，積極運用高新技術和低碳技術改造這些傳統(tǒng)行業(yè).以產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求為導向，進一步加快生產(chǎn)性服務業(yè)發(fā)展，進而提升制造業(yè)產(chǎn)能、提高企業(yè)的核心競爭力.分離和外包非核心的業(yè)務，向價值鏈高端延伸，促進我國產(chǎn)業(yè)逐漸由生產(chǎn)制造型向生產(chǎn)服務型轉(zhuǎn)變.推行低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)低層次原料的生產(chǎn)方式，改善農(nóng)業(yè)投入動力機制，在實踐中通過推廣低碳化肥使用以及開發(fā)生物質(zhì)能發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)業(yè)的碳排放量.

其次，企業(yè)是實現(xiàn)經(jīng)濟增長的主體，也是能源消耗的主體.要使上海低碳背景下的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整得以實現(xiàn)，必須使企業(yè)樹立低碳經(jīng)濟的理念，加強低碳技術的研發(fā)和低碳技術人才的培養(yǎng).企業(yè)要把自主研究和技術引進結合起來，利用好上海的科技優(yōu)勢，增強自主創(chuàng)新能力，加強國際間的交流合作，推動新能源技術、碳捕獲和碳埋存及清潔生產(chǎn)等節(jié)能減排技術的研發(fā)和創(chuàng)新.建立適當?shù)娜瞬偶顧C制，通過創(chuàng)造吸引人才的企業(yè)氛圍，提供有利于實現(xiàn)其自身價值的工作環(huán)境及健全的薪酬激勵體制等措施，加強低碳技術人才的培養(yǎng)，為低碳技術的發(fā)展提供智力支持.

最后，個人對于低碳經(jīng)濟的實現(xiàn)也有著重大的影響.個人要樹立新的消費觀，倡導綠色消費模式，自覺樹立起環(huán)境保護意識和綠色消費意識，轉(zhuǎn)變過去“高碳”的消費習慣，主動抵制浪費行為，開展適度消費，逐步形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的生活方式和消費模式.選擇低碳的出行方式，對于近距離出行，盡量避免產(chǎn)生碳排放，可以選擇步行或者自行車出行，這既有利于碳排放量的減少，也有利于人們的健康.對于遠距離的出行，可以選擇公共交通如公交、地鐵為主要出行工具，避免汽車帶來的環(huán)境污染.

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（編輯：董 偉）

Correlation Analysis of Industrial Structure Adjustment and Carbon Dioxide Emissions in Shanghai

YEHong-yu， XU Xiao-dong
（Business School，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

The carbon dioxide emission in Shanghai from the year 2001 to 2011 was computed，and its correlation with the three economy sectors was analyzed by using the Grey Relational Analysis method.The results show that the correlation coefficient between tertiary industry and carbon emission is the biggest，while that between primary industry and carbon emission is the smallest. The suggestions from the angles of politics，economy as well as society to foster a low-carbon economy in Shanghai were put foruard based on energy cost intensity analysis.

industrial structure；industrial structure adjustment；carbon dioxide emissions；Shanghai

F 061.3

A

1007-6735（2014）06-0614-05

10.13255／j.cnki.jusst.2014.06.018

2013-10-08

國家自然科學基金資助項目（71073103）

葉紅雨（1970-），女，副教授.研究方向：企業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與升級.E-mail：yhy7620＠163.com