中國旅游業CO2排放區域差異的空間分析

王凱　肖燕　李志苗　劉浩龍

摘要 在旅游業節能減排形勢嚴峻的背景下，深入研究中國旅游業CO₂排放問題，制定科學的區域節能減排政策已刻不容緩。本文首先運用“自下而上”法，估算了1993-2012年中國整體旅游業、旅游業各分部門、大陸各省區（不含西藏）旅游業CO₂排放量。在此基礎上，對全國及三大地帶旅游業CO₂排放的總體特征進行分析；利用Theil指數法分析了中國旅游業CO₂排放強度的區域差異、區域內差異和區域間差異；運用ArcView軟件對中國旅游業CO₂排放強度的省際差異進行直觀圖示。分析結果顯示：1993-2012年，中國旅游業CO₂排放量從1480.868×10⁴t升至6274.129×10⁴t；全國及三大地帶旅游業CO₂排放強度整體上呈現出先顯著下降、再緩慢梯度下降的趨勢；中國旅游業CO₂排放強度空間分布不均勻，東部地區旅游業CO₂排放強度低于中部和西部地區；中國旅游業CO₂排放強度的區域總體差異、區域間差異和區域內差異整體呈逐漸縮小的趨勢，區域間差異對總體差異的貢獻率為94%-98%，區域間差異占主導地位；中國旅游業CO₂排放強度省際差異明顯，屬于旅游業CO₂排放強度弱顯著區的省區基本位于東部沿海地區，河北、湖南、河南、廣西、甘肅和新疆等省區頻繁出現在旅游業CO₂排放強度強顯著區之列，因此上述省區應是中國旅游業CO₂未來節能減排的區域重點。據此提出差別化的CO₂減排對策：東部地區應通過技術改進和調整產業結構、能源消費結構來降低CO₂排放強度，并以此帶動中部和西部地區旅游業節能減排；中部和西部地區應加強與東部地區合作，將提高能源使用率、降低CO₂排放強度作為旅游業減排工作的重點。

關鍵詞 旅游業；CO₂排放；區域差異；泰爾系數

中圖分類號 X322 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2016）05-0083-08 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.05.010

全球變暖與氣候變化問題已經給人類的生存帶來了嚴重影響。傳統觀點認為，旅游業能源消耗較低，對生態環境污染較小，但近年來隨著旅游業迅速成長為世界第一大產業，其對生態環境的負面影響也日益凸顯。聯合國世界旅游組織（UNWTO）的最新研究結果顯示，全球4.9%的CO₂排放量來自旅游業，且旅游業對全球溫室效應的貢獻率高達14%；同時，世界旅游業的CO₂排放量正在以年均2.5%的速率遞增。2014年，我國入境游客、國內旅游人數和出境游人數分別高達1.28億、36.11億和1.07億人次，如此大規模的旅游活動勢必造成大量能源消費與CO₂排放，其所帶來的環境與氣候變化問題及其應對策略理當成為各界人士共同關注的一個重要命題。

早在20世紀90年代，隨著全球應對氣候變化與能源問題進入新的階段，旅游業能源消費與碳排放問題就開始被相關組織和學者所重視，如Burnertt對飯店業能源利用效率的研究；Carlsson、Schafer等對人們旅行過程中所產生的能源消費和碳排放的量化分析。進入21世紀以后，相關研究不斷深入，如Gtissling和Becken等從不同角度對旅游業能源消費和碳排放進行了較為全面的探討，其中，Becken等還指出測算國家或地區旅游業碳排放量是實現旅游可持續發展的主要環節之一；Patterson和Khemiria等則分別針對旅游業各部門能源利用效率及其所產生的環境效應進行了實證分析；Joe等通過構建概念框架和能源利用模型，測算了多個國家和地區旅游業能源消耗和CO₂排放水平。國內方面，石培華采用“自下而上”法，利用2008年的截面數據初步估算了中國旅游業能源消耗和CO₂排放總量，但未進行時間序列分析，亦沒有細化到省級區域層面；謝園方等在綜合梳理旅游業CO₂排放測度方法的基礎上，對長江三角洲地區旅游業能源消耗和CO₂排放進行了測算；李鵬等采用碳足跡模型估算了昆明市6家四星級酒店的CO₂排放量；楊新軍、劉俊等分別針對全國和成都市旅游業能源消耗問題展開系統分析，指出旅游交通是旅游業能源消耗最為重要的部門和碳排放的主要來源。

上述相關研究主要聚焦于旅游業及其各部門能源消費與碳排放測算方法或模型的探索，研究對象主要以某個國家或旅游目的地為主，而對于國家或地區內部各區域單元旅游業CO₂排放的對比性研究卻極少有人涉及。我國旅游業發展水平區域分異明顯，研究旅游業CO₂排放的區域差異，對于探明區域旅游業CO₂排放與旅游經濟發展之間的聯系，制定更具針對性的區域碳減排政策等意義重大。為此，本文擬對1993-2012年中國各省區旅游業及其分部門的CO₂排放量進行估算，并在此基礎上對中國旅游業CO₂排放強度的區域差異進行系統分析，以期為找準我國旅游業碳減排的區域重點、明確區域減排目標、推進差別化的區域減排策略等提供理論借鑒。

1 方法與數據

1.1 研究方法

1.1.1 旅游業CO₂排放估算方法

由于旅游業CO₂排放涉及的研究領域廣泛，研究方法眾多，迄今還未形成系統的旅游業CO₂排放量估算方法。國內外已有的相關研究中，“自上而下”法和“自下而上”法應用較多。中國尚未建立溫室氣體排放的統計監測體系，采用“自上而下”法在數據獲取上存在一定的難度。因此，本文主要采用“自下而上”法來測算旅游業CO₂排放量，并借鑒Becken和Patterson的實證研究法，先估算旅游業三大部門（旅游交通、旅游住宿和旅游活動）的CO₂排放量，再進行加總。具體計算方法如下：（1）

式中：C^t為t年旅游業CO₂排放總量；C^t_j為t年j部門的CO₂排放量；C^t₁為t年旅游交通CO₂排放量；C^t₂為f年旅游住宿CO₂排放量；C^t₃為t年旅游活動CO₂排放量。（2）

式中：C^t_i1為t年i地區旅游交通CO₂排放量；Q^t_ix為t年i地區x類交通方式的客運周轉量；α_x為x類交通方式的CO₂排放因子（kg/pkm），其中，公路、民航、鐵路和水運的碳排放因子分別為133gCO₂/pkm、137gCO₂/pkm、27gCO₂/pkm和106gCO₂/pkm；f_x為x類交通方式的客流量中旅游者的比例，根據中國旅游者實際情況并結合專家咨詢結果，分別選取公路、民航、鐵路和水運的，值為13.8%、64.7%、31.6%和10.6%。（3）

式中：C^t_i2為t年i地區旅游住宿C02排放量；N^t_i為t年i地區全國旅游飯店客房床位數；l^t_i為t年i地區平均客房出租率；β為每張床位每晚的CO₂排放因子（g/p visitor-night），取值為2.458g /p visitor-night。（4）

式中：C^t_i3為t年i地區旅游活動的CO₂排放量；PC^t_is表示t年i地區參加旅游活動s的游客人數；γ_s為旅游活動s的CO₂排放系數（g/p visitor）；觀光旅游、休閑度假、商務出差、探親訪友和其他旅游活動的碳排放系數分別為417g/p visitor、1670 g/p visitor、786 g/p visitor、591 g/p visitor和172g/p visitor。

1.1.2 旅游業CO₂排放強度計算方法

旅游業CO₂排放強度是指每單位旅游收入增長所產生的CO₂排放量，該指標主要用來衡量旅游經濟與CO₂排放量之間的關系。如果一個國家或地區旅游經濟在增長的同時，單位旅游收入所產生的CO₂排放量在下降，說明該國或地區旅游業實現了相對低碳化發展。具體計算方法如下：（5）

式中：X^t_i表示t年i地區旅游業CO₂排放強度（t/萬元）；C^t_i表示t年i地區旅游業CO₂排放總量（10⁴t）；Y^t_i表示t年i地區旅游收入（億元）。

1.1.3 區域差異衡量方法

Theft指數是由泰爾利用信息理論中的熵概念來計算收入不平等而得名，經常被用來衡量個人或者地區問的收入差距，其優點是可將區域總體差異分解為區域間差異（T_b）和區域內差異（T_w），從而便于考察它們對研究單元整體差異的影響和貢獻，因而也有不少學者利用該指數來衡量地區間能源消費或CO₂排放的差異。本文采用Theil指數法衡量中國旅游業CO₂排放強度的區域差異。具體衡量方法如下：（6）（7）（8）

式中：n為區域個數；m為區域中的省區個數；v_r為區域r旅游業CO₂排放量占全國旅游業CO₂排放量的比例；v_rw為區域r中w省旅游業CO₂排放量占全國旅游業CO₂排放量的比例；d_r為區域r旅游收入占全國旅游總收入的比例；d_rw為區域r中w省旅游收入占全國旅游收入的比例。Theil指數值越高，表示區域或省區間旅游業C02排放強度的差異越大。

1.2 數據說明

本文使用的相關數據來源于1994-2013年度的《中國旅游統計年鑒》及其副本、《中國國內旅游抽樣調查資料》《入境游客抽樣調查資料》《中國交通年鑒》《中國能源統計年鑒》和《新中國六十年統計資料匯編》以及各省區旅游業年度統計公報等。各類交通方式的C02排放因子、客流量中旅游者的比例、每張床位每晚的C02排放因子以及旅游活動的CO₂排放系數引自國內外已有的研究成果。

2 實證結果與分析

2.1 旅游業CO₂排放的總體特征

由表1可知，中國旅游業CO₂排放量從1993年的1480.868×10⁴ t增長到2012年的6274.129×10⁴ t，年均增長率高達7.895%，增長趨勢十分明顯。其中，東部地區CO₂排放量從780.668×10⁴t增長到2844.382×10⁴ t，年均增長率達7.042%；中部地區CO₂排放量從320.556×10⁴ t增長到1793.194×10⁴ t，年均增長率為9.485%；西部地區CO₂排放量從378.557×10⁴ t增長到1617.407×10⁴ t，年均增長率7.943%。從各區域CO₂排放量占全國C02排放總量的比例來看，東部地區由1993年的53%下降到2012年的45%；中部和西部地區分別從22%和25%上升到29%和26%。盡管中、西部地區的CO₂排放量占全國CO₂排放總量的比例有所上升，但東部地區旅游業CO₂排放量的絕對值依然位居三大區域之首（見圖1）。

另一方面，研究期內中國旅游業CO₂排放強度卻持續下降，由1993年的1.298t/萬元下降到2012年的0.091t/萬元，下降幅度高達93.003%。分階段而言，1993-1997年中國旅游業CO₂排放強度整體上下降趨勢十分顯著；1998年之后則呈現出較為緩慢的梯度遞減特征。從區域分異的角度來看，東部地區旅游業CO₂排放強度從0.790t/萬元下降到0.075t/萬元，下降幅度為90.508%；中部地區從5.856t/萬元下降到0.107t/萬元，降幅高達98.173%；西部地區從3.878t/萬元下降到0.113t/萬元，下降幅度為97.080%。三大地帶旅游業C02排放強度的降幅都在90.000%以上，其中，中、西部地區略高于東部地區。

綜上所述，全國及三大地帶旅游業CO₂排放量在持續增加，但旅游業CO₂排放強度卻呈逐步走低的趨勢，這一態勢反映出中國各區域在大力發展旅游業的同時，CO₂減排工作已初見成效。實證結果顯示，我國旅游業CO₂排放存在明顯的區域差異，東部地區旅游業的CO₂排放量高于中、西部地區，但東部地區旅游業的CO₂排放強度卻低于中部和西部地區。出現這種現象的原因是：東部地區旅游業發展水平遠高于中、西部地區，而且其低碳技術的應用率和能源使用效率也高于中、西部地區。

2.2 旅游業CO₂排放強度的區際差異

2.2.1 泰爾系數分析

從圖2中泰爾系數的變化趨勢來看，1993-2012年，中國旅游業CO₂排放強度的區域總體差異泰爾系數從3.279下降到1.187，下降幅度為63.799%，說明區域總體差異呈現出明顯的縮小趨勢。其中，1993-1996年，泰爾系數從3.279下降到了1.511，短短3年間下降幅度高達53.919%，這意味著在該研究時段內中國旅游業CO₂排放強度的區域總體差異顯著縮小。1996年以后，雖然泰爾系數值整體上仍在減小，但減小的幅度不如前一階段，而且在1997-1998年和2000-2004年兩個時段內還略有反彈，但整體而言，中國旅游業CO₂排放強度的區域總體差異在研究期的后半階段仍然呈現出逐步縮小的趨勢特征。

1993-2012年間，中國旅游業CO₂排放強度區域間和區域內的泰爾系數分別由3.061、0.219下降到1.172、0.014，下降幅度分別高達61.712%和93.607%，表明東、中、西三大地帶以及各經濟帶內各省區之間旅游業CO₂排放強度差異與全國總體區域差異的演變特征基本一致，也呈現出逐步縮小的趨勢。圖2還顯示，區域間差異縮小的幅度大于區域內差異縮小的幅度，說明近年來中國旅游業CO₂排放強度較大的區域通過各種降低CO₂排放強度的有效手段，正在逐步縮小與其他區域CO₂排放強度的差距。

2.2.2 貢獻率分析

從中國旅游業CO₂排放強度區域間差異和區域內差異對區域總體差異的貢獻率來看，1993-2012年，中國旅游業CO₂排放強度區域間和區域內差異對區域總體差異的年均貢獻率分別為96.190%和3.810%，區域間差異的貢獻率高于區域內的貢獻率，說明區域間差異是中國旅游業CO₂排放強度區域總體差異的主要構成部分。在年際變化特征方面，中國旅游業CO₂排放強度的區域間差異對區域總體差異的貢獻率與區域內差異對總體差異的貢獻率呈現出不同的變化特征。具體而言，中國旅游業CO₂排放強度區域間差異對區域總體差異的貢獻率表現為先下降后上升的趨勢。其中，2012年最高，貢獻率高達98.786%；1996年最低，貢獻率為92.376%。區域內差異對區域總體差異貢獻率的變化趨勢則與區域間差異貢獻率剛好相反：最高為1996年，貢獻率為7.624%；最低為2012年，貢獻率為1.214%。從區域間差異對區域總體差異貢獻率的變化趨勢來看，中國旅游業CO₂排放區域間差異對區域總體差異貢獻率有逐步增大的趨勢，而區域內差異對區域總體差異貢獻率則減少趨勢明顯，說明在未來一段時間內，中國旅游業CO₂排放強度區域差異中，區域間差異對區域總體差異的貢獻率與區域內差異對總體差異的貢獻率之間的差距將會進一步擴大（見圖2）。

2.3 旅游業CO₂排放強度的省際差異

由上文分析可知，區域間差異是中國旅游業CO₂排放強度總體差異的主要構成部分。為了更詳細地了解中國旅游業CO₂排放強度的區域差異分布特征，本文使用Jenks最佳自然斷裂法分別對1993、1999、2006和2012年中國旅游業CO₂排放強度的省際差異進行空間聚類分析，按照省際差異的賦值大小依次劃分為強顯著區、較強顯著區、一般顯著區和弱顯著區4種類型，由此得到中國旅游業省際差異的空間演變格局圖（見圖3）。

（1）1993年，除中部地區的湖南和西部地區的云南兩省以外，其他屬于中國旅游業CO₂排放強度弱顯著區的省區都位于東部地區；除了東部地區的浙江和福建，中部地區的山西和湖北，西部地區的內蒙古、貴州、重慶、廣西和寧夏等省區也屬于中國旅游業CO₂排放強度一般顯著區；中國旅游業CO₂排放強度較強顯著區相對均勻地分布在東部、中部和西部三大地帶，如東部地區的吉林、河北、山東，中部地區的黑龍江、江西、安徽以及西部地區的陜西、甘肅、青海和新疆；此階段屬于中國旅游業CO₂排放強度強顯著區的省區只有中部地區的河南和西部地區的四川（圖3a）。

（2）由圖3b可知，經過6年的發展，湖南從旅游業CO₂排放強度弱顯著區轉變為強顯著區，其區域類型跨越幅度最大，說明該階段以湖南為代表的部分省區在大力發展旅游產業的同時，對旅游業的負面環境效應以及相應的碳減排措施缺乏應有的重視；與此同時，也有部分省區旅游業的CO₂排放強度有所緩解，其中最典型的例子就是四川和河南兩省均從最初的強顯著區轉化為一般顯著區，這代表了未來省區旅游業CO₂排放強度類型的良性轉變方向；該階段屬于旅游業CO₂排放強度弱顯著區的省區均位于東部地區，分別為北京、天津、上海、江蘇、浙江和福建；其他省區相對于上個研究階段變化幅度不大。

（3）到2006年，該階段最大的變化就是屬于旅游業CO₂排放強度強顯著區的省區數量有所增加，此前每個研究階段全國范圍內分別都只有兩個省區屬于CO₂排放強度強顯著區，到本研究階段迅速上升到6個，它們分別是東部地區的河北，中部地區的湖南和安徽，西部地區的廣西、甘肅和新疆；旅游業CO₂排放強度強顯著區和較強顯著區在空間上由西部地區逐漸向中部地區轉移；屬于旅游業CO₂排放強度弱顯著區的省區依然全部位于東部地區，除上一階段的北京、天津、上海、江蘇、浙江和福建等6省區以外，遼寧首次跨入了旅游業CO₂排放強度弱顯著區的行列（見圖3c）。

（4）從圖3d可以看出，到本研究期末，除了原有的7個旅游業CO₂排放強度弱顯著省區以外，中部地區的江西和西部地區的貴州也進入弱顯著區行列，這一擴展態勢值得肯定；相比于上一研究階段，屬于旅游業CO₂排放強度強顯著區的省區數量又增加了1個，即河南，該省在本研究初期就屬于旅游業CO₂排放強度強顯著區，而后幾個階段在一般顯著區和較強顯著區之間徘徊，最后又重新轉變為旅游業CO₂排放強度強顯著區類型。

縱觀上述4個階段，我國旅游業CO₂排放強度強顯著區和較強顯著區的空間分布由西北地區逐漸向中部、東北地區以及西南地區擴散。在整個研究期內，屬于旅游業CO₂排放強度弱顯著區的省區大多位于東部地區，研究期末才出現了向中西部地區擴展之勢，顯示了近年來東部沿海地區旅游業節能減排的成效。與此同時，東部地區的河北，中部地區的河南、湖南，西部地區的廣西、甘肅和新疆等則頻繁出現在旅游業CO₂排放強度強顯著區行列，這些強顯著區類型省區應是我國旅游業未來實施節能減排的重點。

3 結論與政策含義

本文采用“自下而上”法估算了1993-2012年中國各省旅游業CO₂排放量，在此基礎上分析了各區域CO₂排放的總體特征，利用Theft指數法衡量中國旅游業CO₂排放強度的地帶間差異，并運用AreView制圖軟件對4個階段中國旅游業CO₂排放強度的省際差異進行直觀圖示，為制定差異化的區域碳減排政策提供了參考依據。主要研究結論與啟示如下：

（1）1993-2012年，全國及三大地帶旅游業CO₂排放增量顯著。其中，全國及東、中、西部三大地帶CO₂排放量年均增長率分別為7.895%、7.042%、9.485%和7.943%。同時，全國及三大地帶旅游業CO₂排放強度顯著減小，全國及東、中、西三大地帶CO₂排放強度減小幅度分別高達93.003%、90.508%、98.173%和97.080%，說明近年來我國旅游業C02減排工作整體上收效明顯。此外，旅游經濟較為發達的東部地區CO₂排放量高于中部和西部地區，但其CO₂排放強度卻遠低于中、西部地區，說明中、西部地區在提高旅游業能源利用效率等方面還任重道遠。

（2）中國旅游業CO₂排放強度的區域總體差異、區域間差異和區域內差異整體上呈逐漸縮小的態勢，且區域間差異的縮小幅度大于區域內差異的縮小幅度；旅游業CO₂排放強度的區域間差異對區域總體差異的貢獻率為94%-98%，區域內差異對區域總體差異貢獻率僅為2%-6%，表明區域間差異占主導地位，且旅游業CO₂排放強度區域間差異對區域總體差異的貢獻率與區域內差異對區域總體差異的貢獻率之間的差距有逐步擴大的趨勢，說明目前中國三大地帶間旅游業CO₂排放極不平衡，區域間差異是未來調控的重點。

（3）深入了解中國旅游業CO₂排放強度的省際差異格局，是制定更具針對性且差異化碳減排政策的微觀基礎。中國旅游業CO₂排放強度省際差異明顯。本研究期內的20年間，屬于旅游業CO₂排放強度弱顯著區的省區基本位于東部沿海地區，研究期末才開始擴展到中西部地區的少數幾個省份；旅游業CO₂排放強度強顯著區和較強顯著區自西北逐步向西南和東北地區擴散；河北、河南、湖南、廣西、甘肅和新疆等省區頻繁出現在旅游業CO₂排放強度強顯著區行列，因而有必要著重加強上述省區的CO₂減排工作。

（4）實證結果表明，中國旅游業CO₂排放強度存在顯著的區域差異。旅游業CO₂排放強度相對較低的東部地區在保持相對合理發展速度的同時，可以通過技術改進、調整產業結構和能源消費結構來提高能源利用率，進一步降低旅游業CO₂排放強度，為排放強度相對較高的中、西部地區提供技術和經驗借鑒，并帶動中、西部地區旅游業的節能減排。中、西部地區則應積極加強與東部地區的合作與交流，引進先進低碳技術和經驗，不斷提高能源使用率、降低CO₂排放強度，通過自身發展逐步縮小與東部地區C排放強度的差異。

（編輯：田紅）