效率目標(biāo)下省域旅游業(yè)碳排放配額預(yù)測研究

羅 港,潘尹卓,金 秋

(天津科技大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院,天津300457)

0 引言

2015年以來我國的碳排放總量控制目標(biāo)只設(shè)定了達(dá)峰年份,但并未設(shè)定具體的總量控制目標(biāo)值[1]。在2021年政府工作報告中明確提出,要制定到2030年的碳達(dá)峰具體行動方案。而科學(xué)合理的總量控制目標(biāo)分解方法是實施碳排放總量控制的重要支撐,在碳達(dá)峰目標(biāo)總量的約束下,將碳減排任務(wù)細(xì)化分解有利于碳減排目標(biāo)的實現(xiàn)[2-3]。

從研究對象來看,已有的對碳排放減排目標(biāo)分解研究主要集中在兩個層面:一是聚焦于省域或區(qū)域?qū)用娴恼w碳減排目標(biāo)分解。王勇等[1]利用零和收益DEA模型進(jìn)行了相關(guān)研究;李澤坤等[4]在效率目標(biāo)下對2030年浙江省的碳排放總量進(jìn)行了預(yù)測,并給出相應(yīng)碳配額;郭文等[5]研究了我國“十三五”期間省區(qū)碳減排目標(biāo)的分配情況,得出有16個省的碳減排目標(biāo)分配超標(biāo);Fang等[6]通過多標(biāo)準(zhǔn)分配,研究了30個省域的碳排放分配方案;Chang等[7]具體研究計算了2030年環(huán)渤海經(jīng)濟圈各省區(qū)的碳排放配額。二是聚焦于重點行業(yè)部門的碳減排目標(biāo)分解。吳軍等[8]將行業(yè)減排優(yōu)先順序和分配權(quán)重引入某省行業(yè)間的碳減排配額中,使得分配結(jié)果更為科學(xué)合理;王勇等[9]通過情景預(yù)測法評估了工業(yè)及其9個細(xì)分行業(yè)的碳達(dá)峰情況及減排潛力;彭武元等[10]通過LMDI分解法測算了不同行業(yè)終端碳排放量的主要影響因素;Zhao等[11]利用碳排放強度等關(guān)鍵指標(biāo),研究了中國41個行業(yè)部門之間2030年的碳排放配額情況;戢曉峰等[12]運用情景分析法預(yù)測了2030年我國交通碳排放總量以及省域交通碳配額分配情況。

聯(lián)合國世界旅游組織和環(huán)境發(fā)展署曾指出,要充分認(rèn)識到由各種旅游活動所產(chǎn)生的碳排放。然而已有相關(guān)研究中鮮有涉及碳達(dá)峰目標(biāo)下旅游業(yè)碳排放配額的闡釋,分解得到的旅游業(yè)碳配額意味著各地旅游業(yè)未來的發(fā)展空間、模式方法等,所以當(dāng)務(wù)之急是建立一種公平、合理、可操作的旅游業(yè)碳配額分解手段。鑒于此,為科學(xué)合理地制定我國省域旅游業(yè)碳減排目標(biāo),基于已有研究成果,本文將從效率視角出發(fā),對2030年我國旅游業(yè)碳排放峰值進(jìn)行初始的省域分解,利用DEA-BCC評估初始方案效率值,之后再利用零和博弈DEA(ZSG-DEA)模型得到全部30個省區(qū)(西藏、香港、澳門及臺灣地區(qū)數(shù)據(jù)存在缺失,不作考慮)均達(dá)到有效的旅游業(yè)碳排放峰值省域分解方案,以期為碳達(dá)峰目標(biāo)下旅游業(yè)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供方案建議。

1 研究方法與模型

1.1 研究方法

1.1.1 測算方法

旅游業(yè)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)大、綜合性強,但在國家統(tǒng)計行業(yè)分類中沒有單獨的旅游行業(yè)代碼,許多邊界概念不清晰,其碳排放測定有著顯著的特殊性和復(fù)雜性。本研究主要是探求2030年碳達(dá)峰目標(biāo)下各省域的旅游業(yè)碳排放配額分配問題,關(guān)于我國旅游業(yè)碳排放的測算方法及因素分解的研究已有諸多研究成果,本研究采取“自上而下”的方法,主要借鑒鄧雅瀚[13]、石晟屹[14]關(guān)于旅游業(yè)生態(tài)乘數(shù)的研究,分解得到旅游業(yè)完全碳排放的計量公式為:

γn+1=εn+1On+1

(1)

其中,為旅游業(yè)完全碳排放量、為旅游業(yè)生態(tài)乘數(shù)、為旅游經(jīng)濟總量[14]。

旅游業(yè)完全碳排放為旅游業(yè)的直接和間接碳排放總量。旅游業(yè)生態(tài)乘數(shù)定義的是每萬元旅游增加值所增加的CO2排放量[15]。

1.1.2 數(shù)據(jù)預(yù)測

盡管我國明確提出了2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰的目標(biāo),但目前并未給出2030年碳排放峰值的具體目標(biāo)約束,不同研究結(jié)果的預(yù)測值也存在一定的差異。劉佳[16]通過情景預(yù)測分析出了旅游業(yè)碳排放的三種情景模式,如表1所示。

表1 旅游業(yè)碳排放情景模式

從表1可以看出,在低碳情景模式下可以實現(xiàn)旅游業(yè)碳減排與經(jīng)濟發(fā)展的共贏,應(yīng)成為中國旅游業(yè)未來發(fā)展的常態(tài)模式。值得注意的是,我國在履行碳減排國際承諾,進(jìn)行碳減排的同時不能犧牲自身的發(fā)展未來,更不能被西方國家所左右[17],必須走符合中國未來發(fā)展需求的碳減排道路。

本研究以國家發(fā)改委2015年確立的綠色低碳發(fā)展目標(biāo)為宗旨,參照“十四五”規(guī)劃,在低碳情景下設(shè)置GDP增速、全國旅游業(yè)收入增長速度、能源消耗及旅游業(yè)生態(tài)乘數(shù)降低速度等參數(shù),將旅游業(yè)碳排放達(dá)峰年份設(shè)定為2030年,并對其進(jìn)行預(yù)測和省域分解。預(yù)測過程及省域解步驟如表2所示。

表2 2030年旅游業(yè)碳排放峰值預(yù)測及初始分解過程

1.2 效率評價及分配模型

1.2.1 ZSG-DEA模型

原始DEA模型假定DMU彼此獨立,因此Lins等人[18]提出了ZSG-DEA模型,假設(shè)輸入或輸出的總值在固定不變的水平,將非DEA有效的DMU按照比例分配剩余收益,再通過迭代法或比例縮減法進(jìn)行調(diào)整,使每個DMU都最終實現(xiàn)DEA有效。

其中模型唯一的輸入變量是每個省區(qū)2030年的旅游業(yè)二氧化碳排放量,輸出變量則是各省區(qū)人口數(shù)量和GDP,利用DEA-BCC模型針對30個省區(qū)的旅游業(yè)碳排放分解方案初步評價其效率,然后經(jīng)過上述比例調(diào)整,用于評估目標(biāo)省份和地區(qū)相對效率的ZSG-DEA模型就轉(zhuǎn)化為:

(2)

式中δ0為目標(biāo)省份的旅游業(yè)相對碳排放效率,λi是目標(biāo)省份重新構(gòu)造DMU有效組合下其他省份的比例,yij為第i省的第j類輸出變量,y0j為目標(biāo)省份各輸出變量的值,xi0為第i省份的初步旅游業(yè)碳配額,xi是第i省調(diào)整后的碳配額。

1.1.2 碳減排壓力指數(shù)

為了更直觀理解優(yōu)化分解后的旅游業(yè)碳配額對各省旅游業(yè)未來發(fā)展的影響,設(shè)定優(yōu)化分解后的各省旅游業(yè)碳減排壓力指數(shù)為PC:

(3)

若PC>0則碳減排壓力增大;PC<0則碳減排壓力減小。

2 2030年旅游業(yè)碳排放峰值的確定及省區(qū)分解優(yōu)化方案

2.1 分解方案

按照表2的初始分解過程,根據(jù)2014—2019年(新冠肺炎疫情對旅游業(yè)沖擊較大,數(shù)據(jù)與之前年份差距較大,數(shù)據(jù)容易失真,所以只考慮到2019年)各省歷史累計旅游碳排放量占全國旅游碳排放總量的比重,將2030年旅游業(yè)碳排放預(yù)測峰值總量按該比例進(jìn)行初步分配。初步分配結(jié)果及DEA-BCC效率值如表3所示。

表3 2030年旅游業(yè)碳排放初始分解方案及效率值

由得到的旅游業(yè)碳排放峰值配額可知:由于初步目標(biāo)分配比例中存在一定缺陷,導(dǎo)致了部分之前旅游業(yè)碳排放量較多的地區(qū)在峰值目標(biāo)分解下獲得了較多的旅游業(yè)碳配額,但未能完成相應(yīng)的減排責(zé)任和對達(dá)峰貢獻(xiàn),可以看出許多旅游業(yè)碳排放配額比重較大的省區(qū)在分配效率上并沒有達(dá)到最優(yōu)。

由分配方案的DEA效率值可知:①旅游業(yè)碳排放的初步省區(qū)分配平均效率值為0.511,效率不高并且不同省份間效率值存在不小差距,絕大多數(shù)省份沒有達(dá)到DEA有效。②只有黑龍江與寧夏兩個省份達(dá)到了DEA有效,這兩個地區(qū)雖較為偏遠(yuǎn),獲得的旅游業(yè)碳排放配額不高,但能有效地將其轉(zhuǎn)化成人口及經(jīng)濟產(chǎn)出。③山西、江西、貴州、云南的效率值較低(0.3以下),距離DEA有效邊界較遠(yuǎn),最低的是貴州,僅為0.191。這些省份在我國為相對經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū),自身內(nèi)部的能源及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)也存在一定的缺陷,從而導(dǎo)致這些省份的旅游業(yè)碳配額初步分配效率較低,急需進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。

2.2 優(yōu)化分解方案

可以看出,我國上述絕大多數(shù)省份的旅游業(yè)碳配額分配效率不理想,初步分解的結(jié)果不符合期望。所以根據(jù)“1.2.2”中得到的ZSG-DEA 模型,對初步分解方案進(jìn)行相應(yīng)比例調(diào)整。通過了五輪相應(yīng)的迭代處理之后,所有的省份效率數(shù)據(jù)都實現(xiàn)了DEA有效5輪迭代調(diào)整各個階段的效率調(diào)整過程如圖1所示。

圖1 旅游業(yè)碳排放省域分配調(diào)整過程

在ZSG-DEA模型下,因為我國旅游業(yè)碳排放量峰值數(shù)量相對固定,所以相比于初步分配方案,在調(diào)整后的各省分配方案中均有了不同范圍的調(diào)整,最終優(yōu)化分解結(jié)果如表4所示。

表4 2030年旅游業(yè)碳排放優(yōu)化分解方案及減排壓力

從旅游業(yè)碳排放配額優(yōu)化分解結(jié)果可知:①有17個省區(qū)需要減少旅游業(yè)碳排放峰值配額,其余13個省區(qū)則可以增加其配額。②在優(yōu)化調(diào)整后,空間上省域旅游業(yè)碳排放配額基本表現(xiàn)出由西向東遞增的態(tài)勢。

3 討論

文中基于效率視角,自上而下將旅游業(yè)碳減排目標(biāo)分解到省域?，F(xiàn)有的碳配額分配研究較少聚焦于旅游業(yè),本文考慮了各區(qū)域的人口、經(jīng)濟、技術(shù)水平及旅游自身影響等異質(zhì)性對碳排放的影響,能更全面地體現(xiàn)各省域的差異對旅游碳排放的影響,使得預(yù)測和分配結(jié)果更加合理。

考慮到各省旅游碳配額以及碳減排壓力存在差異,各省需要結(jié)合自身的實際情況,因地制宜地選擇差異化的低碳旅游發(fā)展路徑。初步分解方案中各省的初始旅游業(yè)碳配額均值為2501.31萬噸,以該配額均值為界劃分旅游業(yè)二氧化碳高排放地區(qū)與低排放地區(qū),以碳減排0壓力指數(shù)為界劃分旅游業(yè)碳減排高壓力地區(qū)與低壓力地區(qū)。如圖2所示,將30個省份劃規(guī)成4類。

圖2 基于初始配額和減排壓力的省域分類

第一類為高排放、高壓力地區(qū),包括安徽、浙江、廣西、北京、云南、江西、山西、貴州8個省域,這類地區(qū)旅游業(yè)綠色調(diào)整的難度較大,應(yīng)將旅游業(yè)作為碳排放重點治理行業(yè),集中治理旅游交通、住宿、餐飲、購物等重點排放領(lǐng)域,著力開發(fā)與推動旅游項目低碳化,同時發(fā)揮旅游產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng),提高旅游業(yè)碳排放效率。

第二類為高排放、低壓力地區(qū),包括四川、湖北、湖南、江蘇、河北、河南、山東、廣東8個省域,這類地區(qū)雖然旅游業(yè)碳排放量較高,但未來承擔(dān)的減排壓力小。這些地區(qū)應(yīng)發(fā)揮優(yōu)勢作用,貫徹“技術(shù)先行”原則,加強旅游業(yè)關(guān)鍵低碳技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用,建成開放性的低碳旅游產(chǎn)業(yè)互動平臺,形成新的經(jīng)濟增長動力源。

第三類為低排放、低壓力地區(qū),包含黑龍江、寧夏、甘肅、上海、遼寧5個省域,這類地區(qū)旅游業(yè)碳排放量不高,同時旅游業(yè)碳減排壓力較小,可以進(jìn)一步發(fā)展低碳旅游經(jīng)濟,在綠色旅游產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計、服務(wù)供給,相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及旅游消費等環(huán)節(jié)貫徹低碳理念,還可以嘗試發(fā)掘自身旅游業(yè)碳配額交易潛力。

第四類為低排放、高壓力地區(qū),包括陜西、吉林、重慶、海南、內(nèi)蒙古、天津、新疆、福建、青海9個省域,這類地區(qū)旅游業(yè)減排壓力較大,應(yīng)根據(jù)旅游業(yè)發(fā)展需求制定減排措施,發(fā)展旅游循環(huán)經(jīng)濟,改變現(xiàn)有高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè)運營方式,推進(jìn)清潔能源與節(jié)能減排替代工作。

4 管理啟示

本文對我國旅游業(yè)碳排放量進(jìn)行了預(yù)測分析,對旅游運輸業(yè)2030年碳配額提出了一個較為合理的總目標(biāo),并對各省旅游業(yè)進(jìn)行碳配額和碳減排壓力分析,以期為旅游業(yè)碳配額分配和低碳發(fā)展提供借鑒。得到如下啟示:

(1)我國大陸省域旅游碳排放效率存在一定差異,其中,貴州的碳排放效率最低,黑龍江和寧夏等省域的碳排放效率為1,其他省域可借鑒以上省域低碳發(fā)展的經(jīng)驗,制定低碳旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃,減少旅游業(yè)碳排放。

(2)從最終碳排放配額結(jié)果看,與位于中國中部和東部的大部分省(如廣東、浙江、江蘇)相比,西部地區(qū)(如青海、甘肅)的旅游業(yè)碳配額較小,面臨更大的減排挑戰(zhàn),這是由中部和東部地區(qū)經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)、旅游設(shè)施完善、碳排放效率較高造成的。北部地區(qū)(如吉林、北京)旅游業(yè)未來發(fā)展面臨較大的減排壓力。各省應(yīng)結(jié)合碳配額和減排壓力, 針對性采取減排措施。

(3)貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念,確保各個省份都得到公平、合理、可持續(xù)的碳排放配額和綠色創(chuàng)新支持。同時加強低碳技術(shù)優(yōu)勢地區(qū)的產(chǎn)業(yè)升級及優(yōu)勢轉(zhuǎn)移合作,促進(jìn)共同發(fā)展進(jìn)步。

(4)國家要加快碳排放權(quán)交易體系的建立,通過市場機制尋求最高效、最經(jīng)濟的減碳路徑。同時為旅游業(yè)碳排放峰值的優(yōu)化分解提供政策扶持和財政轉(zhuǎn)移支付保障。