基于CLA模型的區域性中心城市社區家庭碳排放特征及影響因子研究
——以湖南省衡陽市和福建省寧德市為例

鄧運員，何清華，龔英杰，申秀英※,，鄭文武

（1.衡陽師范學院 地理與旅游學院，湖南 衡陽 421002；2.衡陽師范學院 湖南省環境教育研究中心，湖南 衡陽 421002）

隨著全球社會經濟的快速發展，城市化進程以前所未有的速度和強度影響著全球生態環境，2015年全球二氧化碳排放量已達321億t，其中能源消耗產生的二氧化碳有78%是由城市排放的[1-2]。中國家庭因直接和間接的能源消耗而產生的碳排放量增長趨勢明顯，伴隨中國的城市化進程，家庭消費碳排放已是城市碳排放增長的主要驅動力之一[3]。家庭消費產生的能源消耗及其碳排放問題已引起了學者們的廣泛關注[4-5]。已有研究表明，家庭消費碳排放的研究集中在區域尺度和城市尺度方面[6]，如張艷等[7]測算了287個地級以上城市居民的直接能耗碳排放類型；萬文玉[8]等采用空間自相關等方法從全國尺度探討了生活能源排放的時空格局；曲建升等[9]基于時間序列數據定量評估了全國居民人均生活碳排放的驅動因素；方齊云等[10]關注江西省居民生活行為對能源消耗及其碳排放的影響；而杜運偉等[11]從微觀的視角關注了江蘇省城市家庭碳排放。關于城市尺度家庭碳排放的研究主要集中在南京[12-13]、北京[3,14]、廣州[15-17]、西安[18-19]、武漢[20-21]、蘭州[22]、廈門[23]等大城市或省會城市，而區域性中心城市僅有開封[24-25]、麗江[26]、衡陽[27]等城市有少量的研究，針對區域性中心城市的家庭碳排放特征及影響機制還有待完善。

消費者生活方式方法模型（Consumer Lifestyle Approach,CLA）是由Bin和Dowlatabadi提出的一種能夠測算家庭碳排放的方法，首先被運用于研究美國家庭的碳排放量，其目標在于通過該模型更好地理解消費者個體行為，以制定出更好的公共政策[28]。Xu等[29]結合Gini系數分解法和Shapley分解法探討了中國城市家庭碳排放的決定因素；杜運偉等[11]、楊瑞華等[30]、楊選梅等[12]和陳文宇等[13]采用該方法分別研究了從省域至城市下轄區層面的城市家庭碳排放特征，并結合回歸分析等方法探索了家庭碳排放的影響因子。CLA模型可有效地將外部環境變量、個體因素、家庭特征和消費者行為選擇等有機融合起來，有助于城市管理者理清不同生活消費模式產生的環境效應，進而制定具有針對性的家庭碳減排政策[23,31]。綜上所述，本研究以區域性中心城市衡陽市和寧德市為案例地，采用CLA模型明確地級城市的家庭碳排放特征，并結合回歸分析法探討碳排放的影響因子，以期為衡陽市和寧德市等中小城市家庭碳減排策略的制定提供借鑒。

1 數據來源與研究方法

1.1 城市社區家庭碳排放CLA模型的構建

消費者生活方式方法模型（CLA）已被廣泛的應用于家庭碳排放的建模研究中[6]。CLA模型認為個人或家庭的消費行對能源使用和環境的影響主要體現在家庭能耗量、交通出行量和生活垃圾量3個方面[12,30]，家庭能耗量主要包括電、水、天然氣及罐裝液化氣等家庭能源消耗量，交通出行量包括短途出行和長途出行2個方面，短途出行主要考慮公交車、小汽車、電動車和摩托車，長途出行則主要考慮長途汽車、火車、高鐵以及飛機，生活垃圾量主要考慮家庭垃圾日均產生量。故家庭碳排放量可根據居民3大消費活動的碳排放量總和來計算，其計算模型：

式中，Ei為家庭消費單項碳排放量；Ai為活動消耗量（如用電量、用水量、用氣量等）；i為活動類型（如電、天然氣、液化氣等），e為活動碳排放系數（單位能源消耗排放的溫室氣體量），數目為n；ECO2為家庭的碳排放總量（kg/月）。本研究碳排放系數采用中國科技部、中國臺灣能源局及部分相關文獻的研究成果[12,27,30]，家庭碳排放總量為樣本家庭月均碳排放量的平均值（每月按30 d計）。

1.2 區域概況與數據處理

衡陽市位于湖南省中部，作為湖南省重要的工業城市，交通條件便利，是湖南省乃至中南地區的重要交通樞紐，為長江中游城市群的重要成員。寧德市位于福建省東部沿海地區，是中國東南沿海休閑度假和生態旅游的勝地，具有國家森林城市的稱號。考慮城市社區的典型性、易管理性和代表性，衡陽市分別選擇師苑新村、冶金社區以及東洲水岸社區3個樣本社區，寧德市分別選取華亭社區和華僑新村社區2個樣本社區。

根據CLA模型的數據需求，采用問卷調查的方式獲取研究所需數據。調查問卷的主要調查內容包括交通出行活動、家庭能源消耗、生活垃圾產生量3個方面，此外，還獲取了被訪談者的家庭和個人基本情況[27]。交通出行方式主要調查最近一個月出行方式、出行頻次和出行距離，家庭能源消耗包括水、電以及燃氣的使用量，生活垃圾產生量主要調查家庭垃圾日均產生量，家庭基本情況包括家庭住房面積及家庭可支配收入2項，個人基本情況含年齡、職業以及受教育程度。本次問卷調查采用入戶隨機發放和現場填寫問卷的方式，在小區不同單元內隨機發放，問卷發放時間為2017年1月—4月，其中1月—2月為問卷預調查時間。本次問卷共發放240份問卷，實際有效問卷217份，問卷有效率為90.41%，其中衡陽市有效問卷117份，寧德市有效問卷100份。

調查問卷數據的錄入與整理均在Excel 2010中完成，影響因子分析采用SPSS 22.0中的Enter多元線性回歸法。

2 區域性中心城市社區居民活動特征與碳排放

2.1 家庭基本情況

湖南省衡陽市3個社區和福建省寧德市2個社區的樣本家庭基本情況如表1所示。由表1可知，衡陽市案例社區的家庭居住面積平均值為110.67 m2，寧德市案例社區的家庭居住面積平均值則為100.36 m2，衡陽市家庭居住面積平均值略高于寧德市的案例社區。在家庭可支配收入方面，衡陽市案例家庭以高收入家庭為主，家庭可支配收入高于平均水平的達到55.56%，低于平均的家庭占的29.06%，與平均水平相當的家庭占15.38%；寧德市案例家庭以中等收入為主，可支配收入相當于平均的家庭占47.00%，高于平均水平的家庭占34.00%，低于平均水平的家庭占19.00%。衡陽市案例家庭常住人口平均值為3.52，而寧德市家庭常住人口平均值為3.37，衡陽市略高于寧德市。

表1 案例社區家庭基本情況

2.2 城市家庭碳排放結構特征

由表2可知，衡陽市社區家庭月均碳排放總量為402.70 kg，寧德市家庭月均碳排放量為352.84 kg，衡陽市社區家庭月均碳排放總量比寧德市高49.86 kg，且衡陽市家庭能耗和交通出行產生的碳排放量也高于寧德市，分別比寧德市高出52.42 kg和19.03 kg，但衡陽市家庭生活垃圾產生的碳排放量卻比寧德市要低21.59 kg。

衡陽市城市社區家庭碳排放以家庭能耗產生的碳排放量為主，其碳排放量為其289.38 kg，占比高達71.86%，生活垃圾產生的碳排放量次之，交通出行產生的碳排放量最少，其碳排放量分別為60.88 kg和52.44 kg，衡陽市城市社區家庭月均碳排放的結構大致約為72∶15∶13。寧德市城市社區家庭碳排放結構與衡陽市相似，碳排放量由大到小依次為家庭能耗碳排放量、家庭生活垃圾碳排放量和交通出行碳排放量，城市家庭能耗產生的月均碳排放量為236.96 kg，其占比67.16%，家庭生活垃圾產生的碳排放量為82.47 kg，而交通出行產生的戶月均碳排放量為只有33.41 kg，寧德市城市社區家庭月均碳排放的結構大致約為67∶23∶10。

2.3 家庭能耗碳排放結構特征

由表2可知，衡陽市居民家庭能耗以家庭用電產生的碳排放量最高，其值為232.26 kg，其次為家用天然氣及少量瓶裝煤氣產生的碳排放量，其值為60.51 kg，家庭用水產生的碳排放量最低，僅為5.61 kg，三者的結構比大致為77∶21∶2。寧德市居民家庭能耗碳排放結構特征與衡陽市相似，以家庭用電產生的碳排放量最高，其值為201.98 kg，其次為家用天然氣及瓶裝煤氣產生的碳排放量，其值為29.07 kg，家庭用水產生的碳排放量同樣最低，僅為5.91 kg，三者的結構比大致為85∶12∶3。由圖1可知，衡陽市居民家庭用電和天然氣用量產生的碳排放分別比寧德市高21.28 kg和31.44 kg，但寧德市家庭用電的碳排放量在家庭能耗中占比高達85.24%。此外，衡陽市與寧德市家庭用水碳排放量差異不大，寧德市略高衡陽市0.3 kg。不論衡陽市還是寧德市居民家庭能源消耗均以電力消耗為主，故家庭用電產生的碳排放占比比較大，節約用電是家庭節能減排的重要途徑之一。

圖1 城市社區家庭能耗碳排放量

表2 城市家庭碳排放特征

2.4 家庭交通出行碳排放結構特征

由表2可知，衡陽市城市社區家庭交通出行以小汽車出行產生的碳排放量最高，其值為13.59 kg，飛機出行產生的碳排放量僅次于小汽車出行，其值為12.43 kg，其他交通出行產生的碳排放量由大到小依次為高鐵出行、火車出行、摩托車出行、電動車出行、公交車出行和長途車出行。由此可知，衡陽市居民長途出行以飛機和高鐵出行產生的碳排放量為主，這與衡陽市便捷的交通有關，衡陽市既是中南地區重要的高速鐵路樞紐，也是湘南地區重要的航空港口，南岳機場已于2014年通航。衡陽市居民的短途出行則以小汽車出行產生的碳排放為主，但在衡陽市城區已禁止摩托車行駛的背景下，摩托車出行碳排放量卻比公交車和電動車出行產生的碳排放量高，這值得關注。

寧德市城市社區家庭交通出行也以小汽車出行產生的碳排放量最高，其值為10.75 kg，高鐵出行產生的碳排放量僅次于小汽車出行，其值為9.02 kg，其他交通出行產生的碳排放量由大到小依次為摩托車出行、公交車出行、電動車出行、長途車出行和火車出行。寧德市小汽車出行產生的碳排放量約占交通出行碳排放量的1/3，這與寧德市交通相對不便有關，寧德市既沒有飛機場也沒有普通火車站，長短途出行均考慮小汽車，而長途出行需通過高鐵或經高鐵轉飛機出行，故高鐵出行產生的碳排放也較高。

由圖2可知，衡陽市居民飛機出行、火車出行、小汽車出行、高鐵出行和電動車出行產生的碳排放量高于寧德市，分別比寧德市高出12.43，4.74，2.83，0.83，0.72 kg，而寧德市居民在公交車出行、摩托車出行和長途車出行產生的碳排放量要高于衡陽市，分別比衡陽市高出1.29，0.86，0.38 kg。

圖2 城市社區家庭交通出行碳排放量

3 區域性中心城市社區家庭碳排放的影響因素

3.1 城市社區家庭特征因素描述

為明確家庭特征對家庭碳排放量的影響，采用SPSS軟件將樣本家庭月均碳排放量作為因變量，將家庭常住人口、家庭住宅面積、家庭人均住宅面積、家庭可支配收入、年齡階段、職業以及受教育程度作為自變量，進行多元線性回歸分析[11,12,30]。其中，家庭可支配收入、年齡階段、職業、受教育程度變量作為非數量型的定性變量，在參與回歸方程計算時需先引入虛擬自變量處理，虛擬自變量取的數值僅用于說明因素的性質和屬性，沒有數量上的意義。

由表3可知，衡陽市社區家庭常住人口的均值為3.52人，家庭住宅面積的均值為73.63 m2，人均住宅面積為35.54 m2；家庭人均收入的平均值為2.27，表明大部分家庭人均收入高于所在地的家庭平均收入；年齡均值為2.61，表明大部分被調查者的年齡在25~45歲；受教育程度均值為1.67，說明大部分人的受教育程度在大專以下。寧德市家庭常住人口的均值為3.37人，家庭住宅面積的平均值為100.36 m2，人均住宅面積為32.56 m2；家庭人均收入均值為2.15，表明大部分家庭人均收入高于所在地的家庭平均收入；年齡均值為2.47，表明大部分被調查者的年齡在25~45歲；文化程度均值為1.54，表明大部分人的受教育程度在大專以下。

表3 主要調查數據基本特征

3.2 家庭特征因素與家庭碳特征量的回歸分析

衡陽市城市社區家庭特征與家庭碳排放量的多元回歸分析結果如表4所示。由表4可知，衡陽市常住人口與家庭碳排放量具有很強的相關性（p<0.05），樣本家庭每增加一個常住人口，家庭月均碳排放量將增多57.330 kg。家庭可支配收入與家庭碳排放量的也具有顯著的相關性（p<0.05），家庭可支配收入提升一個級別，家庭月均碳排放量將增加49.380 kg。此外，交通出行方式對家庭碳排放量也有顯著的影響（p<0.05），交通出行方式的變化使得碳排放量的變化幅度達9.414 kg。最后，年齡階段、職業和受教育程度與家庭碳排放量沒有顯著的相關性，這與杜運偉等對江蘇省城市家庭碳排放的研究結論相似，但杜運偉的研究中住宅面積與碳排放量也顯著相關[11]。前期對衡陽市的研究中我們發現受教育程度與低碳消費的認知和消費意愿有很強的正相關性，衡陽市師苑新村社區居民受教育程度最高，其低碳消費認知和消費意愿也是最高的，但該社區居民的人均月碳排放量卻高于另2個社區。

由表5可知寧德市家庭碳排放量的主要影響因子包括家庭可支配收入和交通出行方式（p<0.05），家庭可支配收入提升一個級別，家庭月均碳排放量將增加52.25 kg，交通出行方式的不同選擇會使得家庭碳排放量發生8.644 kg的變化。家庭常住人口、住房面積、年齡階段、職業和受教育程度與家庭碳排放量沒有顯著的相關性，不是影響寧德市家庭碳排放量的主要因子。

表5 寧德市家庭人口特征與家庭碳排放的回歸分析

家庭可支配收入和交通出行方式均是衡陽市和寧德市家庭碳排放量的主要影響因子，這表明城市經濟發展水平與交通區位條件對城市家庭碳排放量具有較大影響。衡陽市是湖南省乃至中南地區的重要交通樞紐，且曾是湖南省第二大城市，其2017年的地區生產總值為3 132.48億元，是寧德市2017年地區生產總值的1.75倍（寧德市2017年的地區生產總值為1 793.87億元），這可能是導致2個城市家庭碳排放差異的主要原因。

4 結論

本文以衡陽市和寧德市的217戶家庭調查數據為基礎，借助消費者生活方式方法模型和回歸分析法，明確了區域性中心城市的家庭碳排放特征及主要影響因子。結論如下：（1）衡陽市家庭月均碳排放總量高于寧德市，家庭能耗和交通出行活動產生的碳排放量也高于寧德市，但家庭生活垃圾產生的碳排放量低于寧德市；（2）衡陽市與寧德市城市家庭碳排放均以家庭能耗碳排放量為主，家庭能耗碳排放中又以家庭用電產生的碳排放量最為突出，交通出行活動的碳排放以小汽車出行產生的碳排放量最為突出；（3）通過回歸分析發現，家庭可支配收入和交通出行方式是影響衡陽市和寧德市家庭碳排放量的主要因子，但家庭常住人口對衡陽市家庭碳排放同樣也有顯著的影響，而家庭住宅面積、人均住宅面積、年齡階段、職業差異以及受教育程度對衡陽市和寧德市家庭碳排放的影響并不顯著。