基于GWR模型中國碳排放空間差異研究

王雅楠　趙濤

摘要 本文通過地理加權回歸方法（GWR）研究全國30個省份分別在1997年、2002年、2007年和2012年城鎮化、工業結構和能源強度對二氧化碳排放的影響，揭示各影響因素在不同省份的空間差異性。結果表明城鎮化在各省市對二氧化碳排放的影響不斷增大，其中東部省市的影響較大。工業結構對二氧化碳排放的影響最大，并且呈現逐年下降的趨勢。能源強度對二氧化碳排放在總體上有正影響，對中西部地區的部分省份在2007年有負影響，說明存在能源回彈效應。因此，在總體上制定減排政策時，要分區域、分省域制定合理的碳減排目標，對相鄰的省份制定協同減排計劃，同時要兼顧到欠發達省市的經濟發展狀況，讓經濟發達的區域和省市適當承擔較多的碳減排任務。具體來看，在城鎮化建設過程中，要合理利用公共的城市資源，分別從建筑、交通、工業和能源等方面制定低碳城市建設計劃，同時，鼓勵大家使用公共交通或者低碳出行方式，從而減少能源需求以及環境污染，進而能更好地保證生活質量和環境狀況；從工業結構方面來看，要不斷調整產業結構，逐步轉向以第三產業為主導的產業結構。在西部地區，要結合當地的地理特征，以提供生產原料為主導產業，發展特色農業和特色林業，不斷提升自然因素對碳的吸收能力；從能源強度來看，一方面要在經濟快速發展的同時不斷提高技術水平，積極開發風能、太陽能、生物質能和其他可再生能源，不斷降低煤炭在能源消費中的比重，另一方面從技術角度制定碳減排政策時應考慮回彈效應，盡量減少能源回彈效應的消極影響。

關鍵詞：空間差異；地理加權回歸；碳排放；影響因素

中圖分類號 X24 文獻標識碼 A

文章編號 1002-2104（2016）02-0027-08

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.02.004

隨著我國經濟的快速發展，工業化、城鎮化進程不斷加快，經濟增長每年保持在10%左右的速度，這種粗放的經濟增長方式導致化石能源的迅速枯竭，環境問題日益加劇。溫室氣體尤其是二氧化碳氣體排放不斷增加，環境問題不僅成為制約我國經濟和社會發展的主要因素，也是制約我國可持續發展的一個關鍵因素。同時，在國際的碳減排壓力下，中國政府承諾，在2005年的基礎上，到2020年碳強度要下降40%-45%，非化石能源占一次能源消費的比重要達到15%左右，森林蓄積量要增加13億立方米[1]，這對于我國來說是一個巨大挑戰。

降低CO2排放不僅是完成既定的減排目標，更重要的是可以顯著改善我國目前的環境問題和空氣質量。由于我國現階段區域發展嚴重不平衡，各個區域的二氧化碳排放特點也不盡相同，同一政策在實施過程中對不同區域的影響是不一樣的。因此，本研究在我國工業化、城鎮化快速發展的背景下，基于區域和省域碳排放的不同特點，深入研究二氧化碳排放的空間差異是非常必要的。

目前，許多學者對碳排放影響因素進行了大量研究，結果表明影響碳排放的因素主要體現在人口因素、經濟因素和技術因素三方面。從區域碳排放的研究角度來看，Zhang et al.利用STIRPAT模型研究城鎮化水平在東中西三個區域分別對能源消耗和碳排放的影響，結果發現城鎮化在全國和三個區域與能源消耗和碳排放均呈現正相關關系。城鎮化在中部地區對碳排放的影響要高于東部地區，對于東部地區來說，城鎮化對能源消耗的影響要高于對碳排放的影響[2]，Wang et al.按照人均GDP將中國分為發達地區、發展中地區和欠發達地區，對不同經濟發展區域的碳排放影響因素進行研究，結果顯示能源強度在發達地區對碳排放的影響最大，而城鎮化水平、工業結構和對外貿易程度在欠發達地區對碳排放有較大影響[3]。Li et al.也對同樣的問題通過STIRPAT模型進行了研究，他把全國30個省市按照人均碳排放的高低分成了五個碳排放區域，對不同區域的碳排放影響因素進行了研究，結果表明盡管城鎮化、人均GDP、人口、工業結構和技術水平在不同區域的影響不同，但是它們都是影響各碳排放區域的主要因素，其中，城鎮化和人均GDP這兩個因素對碳排放的影響要高于其他因素。在高排放區域，技術水平對降低碳排放有促進作用，但是對于我國來說，通過提高技術水平來完成碳減排任務還不夠完善，仍然處在初步階段[4]。此外，還有學者利用LMDI模型和脫鉤指數研究對京津冀地區區域工業發展和碳排放的關系，研究發現快速的經濟發展是導致工業碳排放不斷增加的主要原因，因此必須要通過優化和升級產業結構和能源結構來發展低碳工業[5]，也有學者對長三角區域進行碳排放的影響因素研究[6]，除此之外，也有針對省域碳排放的研究，如對北京市[7-8]、天津市[9-10]、廣東省[11]、上海市[12-13]等發達省份的地域研究。研究結果均認為影響碳排放最主要的因素有人口、人均GDP、城鎮化、能源強度和工業結構，并且對針對不同省市的特點，提出差異化的減排政策。近年來，隨著空間計量經濟學的發展，肖宏偉、吳玉鳴等學者[14-17]運用空間面板模型從區域和工業行業層面對我國碳排放影響因素進行研究，結果均顯示各區域碳排放的空間差異不容忽視，從空間角度研究碳排放的影響因素并制定針對性的減排政策具有重大意義。

綜上，部分已有文獻主要利用時間序列數據和面板數據針對區域或者個別省份的碳排放影響因素進行研究，然而忽視了空間效應。而從空間角度研究的文獻也僅從區域或者行業角度出發，忽視了各省域之間的碳排放空間差異，沒有結合各省市的特點制定出針對性的減排策略。然而，我國幅員遼闊，各個區域、各個省份之間的環境是相互影響，相互制約，相互關聯的，即存在空間依賴性。因此，在研究碳排放的影響因素時，應同時考慮各省市的空間效應和空間差異?；诖?，本文選取城鎮化、工業結構和能源強度三個變量，利用地理加權回歸方法研究碳排放的空間差異，從空間效應視角對我國30個省份之間碳排放的空間差異進行分析，根據研究結論及各省市的碳排放特點制定差異化的政策以完成減排目標。