我國物流業碳排放區域差異測度與分解

張 晶，蔡 建 峰

一、引言

隨著我國經濟的快速發展和產業結構的優化調整，第三產業規模不斷壯大，成為我國經濟增長的新動力。作為第三產業的一個重要組成部分，物流業以其促進生產、引導消費以及高度的產業關聯性，成為國民經濟的先導和基礎產業，其發展已經成為衡量地區經濟增長水平和綜合競爭力的重要標志之一。據統計，2011年，我國物流業增加值為3.2萬億元，同比增長約18.5%，物流業增加值占GDP的比重約為6.8%，物流業整體運營勢頭良好。與此同時，物流業產生的高能耗以及碳排放等環境問題也日益凸顯。根據相關研究，我國5大行業中，農業、工業、建筑業和商業的碳強度都有不同程度的下降，而物流業卻出現了持續上升的趨勢。[1]由于我國物流業當前還處于粗放型發展階段，社會化和專業化水平較低，低效的物流運作模式造成了資源的浪費和能源消耗的增多，從而加大了物流業的碳排放總量。因此，如何有效降低物流業的碳排放量，成為我國節能減排面臨的一個重要問題。

目前，涉及物流業碳排放方面的研究成果較少，一些學者進行了相關的探索和研究。周葉等[2]采用物流作業直接能耗法，從運輸能源消耗和運輸路徑角度核算了我國各省域2008年物流作業的二氧化碳排放情況；劉龍政和潘照安[3]采用LMDI方法對我國物流業碳排放變動的驅動因素進行分解，分析了能源結構、能源效率以及經濟增長等因素對中國物流業碳排放量的影響；唐建榮和盧玲珠[4]以2008～2010年我國東部地區十省市物流數據為研究對象，將非期望產出的二氧化碳排放量作為投入變量，運用三階段DEA模型對物流業的純技術效率、規模效率和綜合效率進行測度和分析；張立國等[5]應用環境生產技術對我國30個省、市和自治區2003～2009年物流業的二氧化碳排放狀況進行了動態變化分析和區域差異對比研究；馬越越和王維國[6]運用LMDI分解技術，構建了中國物流業人均碳排放的因素分解模型，定量分析了1991～2010年能源結構、能源效率、運輸方式、物流發展、經濟增長以及人口等6種因素對物流業人均碳排放的影響；劉慧等[7]應用正規化約束法求解了基于成本——碳排放權衡的物流網絡設計問題，并分析了物流成本與碳排放之間的權衡關系。

低碳經濟離不開現代物流的支撐。[8]物流業作為一種高能耗和高排放產業，其碳排放的下降有利于促進我國節能減排目標的實現。由于我國各地物流產業發展程度的不均衡，碳排放也呈現出較大的差異。為了更有效反映我國物流業碳排放的地區差異以及造成地區差異的主要原因（區域內或區域間差異），并進一步衡量區域之間物流業碳排放差距相對分離程度，本文以2003～2011年我國30個省級行政區的物流業能源消費數據為研究對象，運用IPCC的碳排放核算方法對各省市物流業的碳排放總量進行估算，同時引入泰爾（Theil）指數及區域分離系數，測度和分析我國物流業碳排放的地區差距及變化趨勢，旨在準確認識我國各地區物流業碳排放的現狀，為物流業的低碳化發展提供對策和建議。

二、研究方法與數據來源

1.研究方法

Theil指數是荷蘭經濟學家泰爾（Theil H）于1967年利用信息理論中的熵概念提出的用于計算個人之間或地區之間收入不均衡的一種指數。Theil指數具有空間可分解性，最大的優點在于可以將總體差異細分為組內差異和組間差異兩部分，從而為觀察、揭示組內差異與組間差異各自變動的方向和變動幅度及其各自在總差異中的重要性和影響提供了方便。[9]Theil指數值越小，說明地區差異越小；數值越大，說明地區差異越大。碳排放的Theil指數計算公式為：

其中，j為區域，i為省份。式（1）中，TB為區域間Theil指數；式（2）中，Twi為區域內部不同地區的Theil指數；式（3）中，TW為區域內的Theil指數；式（4）中，T為全國各省際Theil指數總體差異。C和G分別代表全國碳排放量之和與國內生產總值之和，Cj和Gj分別代表各區域碳排放量之和與各區域國內生產總值之和，Cji和Gji分別代表區域 j的第i個省份的碳排放量和國內生產總值。

根據沃爾什（Walsh）等人的相關研究，[10]Theil指數中的區域之間相對分離程度可以通過區域分離系數進行衡量，分離系數計算公式如下：

式（5）中，SEPr為區域分離系數，TB和TW分別為區域間差異和區域內差異，P為所有區域的GDP總量，pk為所有區域中GDP的最小值。通過相同基本分類單元的區域分離系數值的大小比較，能夠揭示東中西三大區域碳排放的空間演變特征。

2.數據來源

物流業是近年發展起來的一種新興產業，在各國統計的產業分類體系中都沒有物流產業，即使是最先進的北美產業分類體系（NALS）也如此。鑒于數據的完整性和可獲得性，并采用國內大部分學者的做法，在研究過程中以交通運輸業、倉儲業、郵政業的相關統計數據來代表物流產業。

目前，物流業沒有直接的二氧化碳監測數據，只能根據物流業能源消費量估算二氧化碳排放量。本文采用IPCC（2006）以及國家氣候變化對策協調小組辦公室和國家發改委能源研究所（2007）的方法，參照杜立民[11]的研究，確定碳排放的估算公式為：

式（6）中，i為能源種類，C為碳排放總量，Ei為消耗的第i種能源的實物量，CFi是發熱值，CCi是碳含量，COFi是氧化因子，CFi×CCi×COFi×3.67表示二氧化碳排放系數。參照大多數文獻的通用做法，結合物流業的能源消耗結構的實際情況，將最終能源消費種類劃分為8類（原煤、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣和天然氣），原始數據來源于《中國能源統計年鑒》。式（6）中，CFi取值來源于《中國能源統計年鑒》，CCi和COFi的取值分別來源于IPCC（2006）和《中國溫室氣體清單研究》。GDP的取值為各地區2003～2011年交通運輸、倉儲和郵政業的產值，原始數據來源于《中國統計年鑒》。為了消除通貨膨脹的影響，使數據更具可比性，本文以2000年為基期對其進行價格調整得到實際GDP數據。同時，沿襲傳統的區域劃分方法，將北京、天津、河北、江蘇、浙江、福建、遼寧、上海、山東、廣東和海南劃分為東部地區；山西、吉林、河南、湖北、黑龍江、安徽、江西、湖南劃分為中部地區，剩下的省份劃分為西部地區。

三、實證分析結果

1.中國物流業碳排放估算結果分析

表1顯示了我國三大區域物流業碳排放總量的演進趨勢。由于我國各地物流業發展水平差異較大，必然導致各地區能源消耗和碳排放總量的不均衡。從表1可以看出，考察期間，東中西三大區域物流業碳排放總量呈明顯上升趨勢。從增幅上來看，東部地區碳排放總量增長幅度明顯高于中西部地區，中西部地區增長幅度較小。從各地區的碳排放量的絕對值來看，東部地區的碳排放量最高，中部地區次之，西部地區最低，這一結果與各地物流業發展水平基本一致。從全國情況來看，碳排放量從2003年的2.3503億噸持續上升到2011年的6.0871億噸，上升幅度較大。

為了便于考察我國物流業碳排放來源的構成，本文將統計的8種能源分為三類，即煤炭類（原煤）、石油類（原油、汽油、煤油、柴油、燃料油）、天然氣類（液化石油氣和天然氣）。表2顯示了2003～2011年我國物流業碳排放來源的構成及比例。從表2中可以看出，考察期間，三類不同的二氧化碳排放源的構成比例相對穩定。其中，石油類能源始終是我國物流業碳排放的主要來源，石油類能源消耗產生的二氧化碳占到總排放量的90%左右；其次是煤炭類能源，大約占到了6%左右；最后是天然氣類能源，大約占總排放量的4%左右。這種碳排放結構和我國物流業的能源消費結構基本一致。

2.物流業碳排放的測度與分解

在分析了全國以及三大區域物流業的碳排放情況后，本文運用Theil指數，計算出2003～2011年全國和不同區域碳排放的Theil指數值、區域分離系數以及相應的貢獻率，分別如表3和表4所示。

由表3可知，考察期間內，我國物流業碳排放的總體Theil指數最高值為2004年的0.3223，最低值為2011年的0.2299，平均值為0.2627。從整體上來看，我國物流業碳排放的省際間差異變動幅度不大，且呈現下降態勢，其中，2003～2005年間物流業碳排放的總體Theil指數波動較大，2006～2009年間變動幅度較小，處于相對穩定的狀態，2009年之后出現下降趨勢。區域內Theil指數的變動趨勢與總體Theil指數變動趨勢基本一致，其平均值為0.2434。區域間Theil指數值均低于區域內Theil指數值，平均值為0.0193，總體上呈現緩慢上升趨勢。從三大區域的Theil指數來看，東部地區Theil指數值最高，平均值為0.2971，中部地區略低于東部地區，平均值0.2772，在2003～2007年間，東部地區的Theil指數值均低于中部地區，而2008年開始，東部地區的Theil指數值開始大于中部地區。西部地區歷年的Theil指數值均低于東部地區和中部地區，且變動幅度較小，最大值為2011年的0.0775，最小值為2007年的0.0297，平均值為0.0567。從表3的區域分離系數值來看，2003年和2004年的區域分離系數幾乎沒變，2005年急劇下降，此后出現明顯的上升趨勢，說明東中西部地區之間的碳排放差異在2005年之后開始擴大。

表1 分地區物流業二氧化碳排放總量單位：億噸

表2 物流業碳排放來源構成及比例單位：億噸

表3 Theil指數和區域分離系數計算結果

表4 Theil指數貢獻率

由表4可知，考察期間內，區域內Theil指數貢獻率均值為92.87%，遠大于區域間Theil指數貢獻率7.13%。從演進趨勢來看，區域間Theil指數貢獻率在2004年出現下降后，一直呈現不斷上升的態勢，而區域內Theil指數貢獻率的變化趨勢則與區域間Theil指數貢獻率的變化趨勢相反。從三大區域的Theil指數貢獻率來看，東部地區的Theil指數貢獻率最大，均值54.17%，這與東部地區Theil值最高是一致的；西部地區Theil指數貢獻率最小，均值僅為4.34%，這與西部地區Theil值最低也是一致的；中部地區Theil指數貢獻率居中，均值為34.37%。從演進趨勢上看，東部地區和中部地區的Theil指數貢獻率在2003～2006年呈現波動態勢；在2006年之后，東部地區Theil指數貢獻率一直呈現上升態勢，而中部地區則呈現下降態勢。西部地區的Theil指數貢獻率除在2004～2005年出現下降外，一直處于上升態勢。以上數據分析表明東部地區碳排放差異對總體差異的影響高于中西部地區，且這種影響不斷增大。

四、結論與建議

研究我國物流業碳排放的地區差異，對于準確反映物流業碳排放的分布規律和特征，實現低碳物流、綠色物流具有重要的理論價值和實踐意義。本文采用IPCC的碳排放核算方法，估算2003～2011年我國30個省市物流業碳排放總量，并運用Theil指數以及區域分離系數對2003～2011年我國物流業碳排放的地區差異進行了實證分析，主要結論如下：

第一，考察期間內，我國物流業碳排放總量持續上升，由于各地區物流業發展水平不均衡，導致地區碳排放量差異較大，東部地區碳排放量最高，增長幅度最快，中西部地區碳排放量相對較低，增長幅度不大。從排放結構來看，石油類能源是我國物流業碳排放的主要來源，煤炭類能源和天然氣類能源的消費比例很小。

第二，Theil指數測算及分解結果顯示，2003～2011年，我國物流業碳排放的省際差異變動幅度不大，整體呈現下降趨勢。其中，區域間的碳排放差異呈現緩慢上升趨勢，而區域內的碳排放差異逐漸下降；此外，東部地區省際碳排放差異最大，中部地區略小于東部地區，西部地區差異最小；區域分離系數整體呈現明顯上升趨勢，說明東中西三大區域之間的碳排放差異正在逐漸擴大。

第三，Theil指數貢獻率結果顯示，樣本期間，區域內Theil指數貢獻率呈現逐漸下降趨勢（平均值為0.9287），但遠大于區域間Theil指數貢獻率（平均值為0.0713）；三大區域中，東部地區Theil指數貢獻率最高（平均值為0.5417），中部地區次之（平均值為0.3437），西部地區最小（平均值為0.0434）。上述結果表明，我國物流業碳排放總體差異主要是由區域內差異造成的，區域間差異對總體差異的影響雖然呈不斷擴大趨勢，但仍然遠小于區域內差異；東部地區對總體碳排放差異的影響最大，且這一差距在不斷增大，而西部地區對總體碳排放差異的影響最小。

為了有效降低我國物流業的碳排放水平，進一步促進低碳物流的發展，本文提出以下建議：

1.制定碳減排政策，促進物流低碳化發展

我國物流業碳排放存在明顯的地區差異，在制定碳減排政策時應更具針對性，對于省際碳排放差異較小的西部地區，可以考慮制定統一的碳減排政策；而對于東部和中部等省際碳排放差異較大的地區，在制定物流業碳減排的過程中應因地而異，各地政府可以結合當地物流業發展水平和碳排放的實際情況，通過參與碳減排、交易等游戲規則的制訂與博弈，[12]促進地區物流業的低碳化發展。

2.優化能源結構，改善運輸設備

以煤、汽油和柴油等不可再生能源為主的能源消費結構以及物流方式落后產生的高能耗問題是造成我國物流業碳排放量增長的主要原因。因此，調整和優化能源消費結構是降低物流業碳排放的客觀要求。一方面，實現能源的充分燃燒，提高能源利用率，鼓勵太陽能等清潔型新能源和可再生能源的開發和利用；另一方面，限制老式舊式等高耗能車輛進入交通運輸市場，加快淘汰技術落后、高耗能、高排放、效能低下的運輸設備，鼓勵采用環保低碳的物流設備，通過能源消費結構的優化調整和運輸工具的改善，降低物流業的碳排放總量。

3.發展多式聯運，優化運輸結構

多式聯運是運用集成化思路，把公路、鐵路、水路、航空等各種運輸方式有機聯系在一起，并交織成一個安全、節約、高效、環保的完整便捷系統。[13]在多種運輸方式中，公路運輸所產生的碳排放量最大，海運和空運次之，鐵路運輸相對最小。從國外發達國家低碳物流發展的經驗來看，減少公路運輸在物流中的比例、提高多式聯運模式的運輸比例是實現物流產業節能減排的重要途徑。物流企業可以根據各種運輸方式的特點以及對應的碳排放量，通過不同運輸方式之間的相互協調和同一運輸方式內部的合理組織，優化運輸結構，提升各地區物流業的整體效率，降低物流業的碳排放量，實現經濟的可持續發展。

4.整合物流資源，改善物流環節

針對我國當前物流業企業分散程度高以及無效運輸嚴重、倉儲利用率低、物流系統各環節規劃不合理等一系列問題，為提高物流業運營效率，各地政府應引導物流企業走規模化發展道路，利用規模化經營降低物流企業成本，提高企業核心競爭力。同時，整合現有資源，優化資源配置，對物流節點進行科學合理規劃，避免物流設施的重復建設，從而減少資源浪費，改善物流業高能耗、高排放、高成本的情況，最大限度地提高物流資源的利用效率。

5.鼓勵技術創新，推動節能減排

交通運輸業是物流各環節中的主要能耗來源，運力的低碳減排與交通運輸領域的節能減排是分不開的。鼓勵交通運輸進行技術創新，應用節能減排設備，這將有助于推動交通運輸領域的技術性節能減排。[14]加大研發投資力度，促進各地區政府、企業、高校、科研院所之間的交流與合作，真正實現產學研一體化。重點支持汽車企業進行產品優化升級以及節能減排技術的研發和應用，改進汽車發動機和燃油設備的使用，開展環保材料、可回收材料等車用新材料的研究，加快低能耗、低排放等新能源汽車的研發和推廣，通過對運輸工具的技術創新實現物流業的低碳化發展。

＊本文受國家社會科學基金“中國跨國企業HRM跨文化沖突及與戰略定位的關聯性研究”（項目編號：10BGL022）、陜西省自然科學基金“以產業基地為依托的科技企業孵化器社會網絡問題研究”（項目編號：2014JM9368）資助。

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