馬建平

(中華女子學(xué)院　金融系，北京　100101)

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工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進步的氣候效應(yīng)

馬建平

(中華女子學(xué)院金融系，北京100101)

摘要：基于中國1980—2013年碳排放、經(jīng)濟、能耗、環(huán)境等數(shù)據(jù)，構(gòu)建氣候效應(yīng)分解模型，將氣候效應(yīng)分解為規(guī)模效應(yīng)、傳統(tǒng)意義的結(jié)構(gòu)效應(yīng)、低碳意義的結(jié)構(gòu)效應(yīng)、傳統(tǒng)意義的技術(shù)效應(yīng)和低碳意義的技術(shù)效應(yīng)。協(xié)整分析顯示，主要正向氣候效應(yīng)是經(jīng)濟增長帶來的規(guī)模效應(yīng)，主要負向氣候效應(yīng)是能耗強度下降和低碳環(huán)保技術(shù)投資帶來的雙重技術(shù)效應(yīng)，高排放行業(yè)增加和低碳能源占比上升帶來的正、負結(jié)構(gòu)效應(yīng)都較低，其中負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)低于正向結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)調(diào)整；技術(shù)進步；氣候效應(yīng)

減少碳排放可以通過壓縮經(jīng)濟規(guī)模、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高技術(shù)水平等途徑實現(xiàn)。其中，壓縮經(jīng)濟規(guī)模等于限制經(jīng)濟發(fā)展，對發(fā)展中國家和地區(qū)顯然不可行。因此，只能通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和提高技術(shù)水平來達成。眾所周知，中國近些年來致力于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展低碳能源，提高技術(shù)水平，這對遏制排放增長發(fā)揮了積極作用，但這些努力究竟產(chǎn)生了多大的氣候效應(yīng)并不清楚。定量測度各因素作用程度，對識別減排貢獻因素及確定未來著力重點具有重要意義。

一、相關(guān)研究

二、氣候效應(yīng)的分解及模型構(gòu)建

按照碳排放的作用特征分類，可以將工業(yè)產(chǎn)業(yè)分為低碳產(chǎn)業(yè)、非低碳產(chǎn)業(yè)。其中，低碳產(chǎn)業(yè)主要包括新能源和可再生能源等產(chǎn)業(yè)；非低碳產(chǎn)業(yè)包括傳統(tǒng)高排放產(chǎn)業(yè)和低排放產(chǎn)業(yè)?？梢詫⒛芎目偭亢湍芎膹姸染鄬^高的產(chǎn)業(yè)列入高排放產(chǎn)業(yè)，反之列入低排放產(chǎn)業(yè)。因此，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整便具有雙重含義：一是傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，即降低高排放產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中的比重，相對增加低排放產(chǎn)業(yè)比重；二是低碳意義上的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，即增加以風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、氫能等新能源和可再生能源為代表的低碳產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比重。由于新能源和可再生能源為經(jīng)濟運行提供低碳能源，因此能源結(jié)構(gòu)變動在一定程度上反映了低碳產(chǎn)業(yè)規(guī)模的變化。提高低碳產(chǎn)業(yè)比重和增加低排放產(chǎn)業(yè)比重是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低碳化的兩大內(nèi)涵。

類似地，技術(shù)可分為一般性生產(chǎn)技術(shù)和低碳環(huán)保技術(shù)。技術(shù)進步也被賦予兩層含義：一是傳統(tǒng)意義上的生產(chǎn)技術(shù)進步，即這類技術(shù)進步提高生產(chǎn)效率，降低單位產(chǎn)品資源消耗；二是低碳環(huán)保技術(shù)進步，即這類技術(shù)進步通過在生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)對碳排放進行防、控、減、治，從而實現(xiàn)減排。

馬建平(2011)借鑒卡亞(Kaya)人均碳排放計算公式構(gòu)建了一個碳排放總量及其變化率數(shù)理模型[11]。參考該模型，可構(gòu)建如下同時包含兩層次結(jié)構(gòu)因素和兩層次技術(shù)因素的數(shù)理模型：

(1)

C=G·i·e·f·p

(2)

兩邊求自然對數(shù)得到：

lnC=lnG+lni+lne+lnf+lnp

(3)

兩邊再求導(dǎo)得到：

(4)

總之，碳排放總量與經(jīng)濟規(guī)模、碳密集型產(chǎn)業(yè)比重、能耗強度、能源結(jié)構(gòu)、化石能耗碳排放強度等密切相關(guān)，氣候效應(yīng)可分解為規(guī)模效應(yīng)、兩層次結(jié)構(gòu)效應(yīng)和兩層次技術(shù)效應(yīng)。

三、結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進步的氣候效應(yīng)實證分析

(一)數(shù)據(jù)說明和計量模型

數(shù)據(jù)區(qū)間為1980—2013年。其中，碳排放總量數(shù)據(jù)源自世界銀行數(shù)據(jù)庫；GDP數(shù)據(jù)源自歷年《中國統(tǒng)計年鑒》，利用CPI(1980=100)指數(shù)調(diào)整；高排放產(chǎn)業(yè)*經(jīng)研究表明，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、電力熱力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)、煤炭開采洗選業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)八個工業(yè)產(chǎn)業(yè)屬于能耗總量和能耗強度排序均靠前的產(chǎn)業(yè)，因此列為高排放產(chǎn)業(yè)。將這八個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出之和除以當(dāng)年GDP便得到高排放產(chǎn)業(yè)占比數(shù)據(jù)，是反映傳統(tǒng)意義上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)。產(chǎn)出占當(dāng)年GDP的比率數(shù)據(jù)根據(jù)歷年《中國統(tǒng)計年鑒》高排放產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和GDP數(shù)據(jù)計算得到，反映式(2)中的i變量；能耗強度數(shù)據(jù)用歷年能耗總量除以GDP得到，是反映傳統(tǒng)意義上技術(shù)進步的指標(biāo)；低碳能源比重數(shù)據(jù)來自歷年《中國統(tǒng)計年鑒》，是反映能源結(jié)構(gòu)的指標(biāo)；工業(yè)污染治理投資數(shù)據(jù)來自歷年《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》，并用CPI(1980=100)指數(shù)調(diào)整，用以反映低碳環(huán)保技術(shù)進步的替代指標(biāo)。由于高排放產(chǎn)業(yè)占比和低碳能源比重屬于比率數(shù)據(jù)，所以對式(3)略加改進，構(gòu)建如下計量模型：

lnCarbon=α+β1lnGDP+β2CINDRatio+β3lnENINTN+β4CLENRatio+β5lnvestenvr+v

(5)

式(5)中，α為常數(shù)項，β1、β2、β3、β4、β5是系數(shù)，ν是殘差項，lnCarbon是碳排放量的自然對數(shù)，lnGDP是GDP的自然對數(shù)，CINDRatio是高排放產(chǎn)業(yè)占GDP比重，lnENINTN是能耗強度的自然對數(shù)，CLENRatio是低碳能源比重，lnInvestenvr是工業(yè)污染治理投資的自然對數(shù)。

(二)數(shù)據(jù)的單位根檢驗

上述數(shù)據(jù)都屬于時間序列數(shù)據(jù)，在進行多元回歸分析之前要做單位根檢驗以避免偽回歸。表1是利用軟件Eviews 6.0對各變量進行ADF單位根檢驗的結(jié)果。在檢驗過程中，嘗試了水平/一階差分兩種情況下有(無)常數(shù)項和趨勢項等多種情形，再從中選擇顯著性最佳的檢驗結(jié)果。表1顯示，所有變量均為I(1)，即均屬于單整序列。由于單整序列的線性組合仍屬于單整序列，在進行多元回歸分析時，只要殘差項為平穩(wěn)序列，則該多元回歸便屬于協(xié)整回歸，檢驗結(jié)果有效。

表1　變量單位根檢驗結(jié)果

(三)協(xié)整分析

根據(jù)式(5)對數(shù)據(jù)進行多元回歸分析，并對回歸殘差進行ADF單位根檢驗。ADF單位根檢驗結(jié)果中t值為-3.726 4，P值為0.000 5，均顯示在1%以上水平顯著，表明該回歸殘差屬于平穩(wěn)序列，以及該次多元回歸屬于協(xié)整回歸。協(xié)整回歸結(jié)果歸納在表2中，協(xié)整回歸調(diào)整的擬合優(yōu)度R2值達到0.992 8，表明回歸擬合效果較好。根據(jù)表2，可以分析各因變量的邊際氣候效應(yīng)。其中，lnGDP變量的系數(shù)值為1.107 7，P值為0.000 0，顯著性極高，說明經(jīng)濟每增長1%，碳排放量將增加1.107 7%，這是經(jīng)濟增長的規(guī)模效應(yīng)；CINDRatio變量的系數(shù)值為0.002 6，P值為0.015 0，表明在5%水平上顯著，說明高排放行業(yè)每增加1個百分點，碳排放量將增加0.002 6%，這是傳統(tǒng)意義上的結(jié)構(gòu)效應(yīng)；lnENINTN變量的系數(shù)值為1.007 1，P值為0.000 0，顯著性極高，說明能耗強度每下降1%，碳排放量將下降1.007 1%，這是傳統(tǒng)意義上的技術(shù)效應(yīng)；CLENRatio變量的系數(shù)值為-0.03，P值為0.087 3，在10%水平上顯著，說明低碳能源比重每增加1個百分點，將使碳排放量降低0.03%，這是低碳意義上的結(jié)構(gòu)效應(yīng)；lnInvestenvr變量的系數(shù)值為-0.078 7，P值為0.076 2，表明在10%水平上顯著，說明工業(yè)污染治理投資每增加1%，碳排放量將下降0.0787%，這是低碳意義上的技術(shù)效應(yīng)。邊際氣候效應(yīng)從高到低依次是lnGDP、lnENINTN、lnInvsetenvr、CLENRatio、CINDRatio。再粗略估算各變量的平均氣候效應(yīng)。根據(jù)原始數(shù)據(jù)計算GDP、高排放產(chǎn)業(yè)比重、能耗強度、低碳能源比重、工業(yè)污染治理投資等變量的平均變速。其中，GDP年均增長10.1%，高排放產(chǎn)業(yè)比重入世以來年均增加4.7%，能耗強度年均下降3.8%，低碳能源比重年均增加0.2%，工業(yè)污染治理投資年均增長13.9%。這些平均變動幅度乘以各變量邊際氣候效應(yīng)可大致估測其平均氣候效應(yīng)，計算結(jié)果是：經(jīng)濟增長年均規(guī)模氣候效應(yīng)是使碳排放量年均增長11.188%；入世以來高排放產(chǎn)業(yè)比重增加的年均產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)是使碳排放量年均增長0.012%；能耗強度下降的年均氣候效應(yīng)是使碳排放年均下降3.827%；低碳能源比重上升的年均氣候效應(yīng)是使碳排放量年均下降0.006%；工業(yè)污染治理投資增長的年均氣候效應(yīng)是使碳排放量年均下降1.094%。因此，從平均效應(yīng)看，主要的正向氣候效應(yīng)是經(jīng)濟增長帶來的規(guī)模效應(yīng)；主要的負向氣候效應(yīng)是工業(yè)污染治理投資和能耗強度下降帶來的雙重技術(shù)效應(yīng)。高排放行業(yè)增加和低碳能源占比上升帶來的正、負結(jié)構(gòu)效應(yīng)都較低，其中增碳結(jié)構(gòu)效應(yīng)高于減碳結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

表2　協(xié)整分析及氣候效應(yīng)計算結(jié)果

表3　傳統(tǒng)技術(shù)進步的氣候總效應(yīng)協(xié)整檢驗

(四)傳統(tǒng)技術(shù)進步整體排放效應(yīng)的測度

不過，上述計量模型中使用能耗強度指標(biāo)，僅能反映傳統(tǒng)意義上技術(shù)進步的直接減排效應(yīng)。由于傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步對排放的影響途徑還包括促進經(jīng)濟增長間接產(chǎn)生的正向增排規(guī)模效應(yīng)。最終傳統(tǒng)意義上技術(shù)進步總體是減排還是增排，取決于負向減排效應(yīng)和正向增排效應(yīng)的比較結(jié)果。現(xiàn)利用專利授權(quán)項數(shù)數(shù)據(jù)代替上述能耗強度數(shù)據(jù)，檢測傳統(tǒng)意義上技術(shù)進步的整體減排效應(yīng)?；貧w結(jié)果見表3。同時對該回歸殘差做ADF檢驗，結(jié)果表明殘差屬于平穩(wěn)序列，該回歸屬于協(xié)整回歸。表3顯示，將專利授權(quán)項數(shù)變量lnPatent替換能耗強度變量lnENINTN后，對其他變量有所影響，其中低碳能源結(jié)構(gòu)變量顯著性影響略大，這可能是由于低碳能源技術(shù)本身就是授權(quán)專利的重要組成部分，另外經(jīng)濟增長變量lnGDP的系數(shù)值變小，其系數(shù)值的變化可能是部分規(guī)模效應(yīng)轉(zhuǎn)移到變量lnPatent的氣候效應(yīng)中，也就是說lnPatent反映的氣候效應(yīng)是由其間接規(guī)模效應(yīng)和直接技術(shù)效應(yīng)兩部分構(gòu)成，反映了傳統(tǒng)意義上技術(shù)進步的氣候總效應(yīng)?？梢?，傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步在總體上是增排的。而且，系數(shù)值達到7.400 5，t值為6.443 9，P值為0.000 0，都表明統(tǒng)計檢驗顯著，即傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步產(chǎn)生較高的增排效應(yīng)。實際上，工業(yè)革命以來的技術(shù)進步在整體上就是增排的，這也是導(dǎo)致兩百多年來累積碳排放迅速上升的根本原因。

四、結(jié)論及建議

總之，經(jīng)濟發(fā)展的氣候效應(yīng)可分解成經(jīng)濟增長的規(guī)模效應(yīng)，傳統(tǒng)意義上高排放產(chǎn)業(yè)占比變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，低碳意義上低碳能源占比變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，傳統(tǒng)意義上能耗強度變化的技術(shù)效應(yīng)以及低碳環(huán)保技術(shù)進步的技術(shù)效應(yīng)。對中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進步的氣候效應(yīng)的實證分析表明，自1980年以來，經(jīng)濟增長的規(guī)模效應(yīng)是主要的正向氣候效應(yīng)，其帶來的邊際氣候效應(yīng)和平均氣候效應(yīng)均較高，分別達到1.107 7%和11.187 8%；高排放產(chǎn)業(yè)占比上升產(chǎn)生的邊際正向氣候效應(yīng)雖較小，但其帶來的平均正向氣候效應(yīng)不容忽視，分別為0.002 6%和0.012 2%；而引起負向氣候效應(yīng)的因素包括傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步的直接減排效應(yīng)、低碳環(huán)保技術(shù)進步帶來的減排效應(yīng)以及低碳能源占比上升帶來的負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)，其中主要負向氣候效應(yīng)是由能耗強度下降和低碳環(huán)保技術(shù)投入所致，兩種因素的年均氣候效應(yīng)分別為-3.827%和-1.093 9%；低碳能源占比上升帶來的減碳結(jié)構(gòu)效應(yīng)略低于高排放行業(yè)增加的增碳結(jié)構(gòu)效應(yīng)，兩種因素的年均氣候效應(yīng)分別為-0.006%和0.012 2%；降低能耗強度、增加低碳環(huán)保技術(shù)投資、提高低碳能源比重均能產(chǎn)生減排效應(yīng)，但其邊際減排作用力度依次減弱，其邊際氣候效應(yīng)依次為1.007 1%、-0.078 7%和-0.03%。

雖然中國30多年來從未停止過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的努力，也幾乎每年都在強調(diào)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，但入世以后中國高排放產(chǎn)業(yè)比重呈逐步走高態(tài)勢，這是由中國資源能源環(huán)境要素粗放投入增長模式以及入世以后在融入全球化進程中陷入國際分工的低端不利地位造成的。調(diào)整傳統(tǒng)意義的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低高排放產(chǎn)業(yè)比重，任務(wù)較重、空間較大，未來必須努力爭取擴大負向減碳的傳統(tǒng)意義上的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。過去30多年來，與高排放產(chǎn)業(yè)比重大幅上升相比，低碳能源比重增幅較低，增速較慢，增長較難，因此低碳意義上的負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)也相對較小，未來必須大力發(fā)展低碳能源，增加低碳產(chǎn)業(yè)的比重，努力放大低碳意義上的負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)。在技術(shù)進步方面，傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步成就斐然，然而，傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步的氣候效應(yīng)由其影響排放的多種途徑的效應(yīng)疊加形成，實證分析表明，傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步直接負向減排效應(yīng)遠低于其間接正向增排效應(yīng)，即傳統(tǒng)意義上的技術(shù)進步的氣候總效應(yīng)是增排效應(yīng)。因此，要擴大負向技術(shù)效應(yīng)，就必須大力發(fā)展低碳環(huán)保技術(shù)，爭取盡可能大的低碳意義上的負向技術(shù)減排效應(yīng)。如不能依靠限制經(jīng)濟增長來控制正向規(guī)模效應(yīng)，就只能努力挖掘負向傳統(tǒng)意義和低碳意義的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和負向低碳意義的技術(shù)效應(yīng)的潛力來實現(xiàn)總體減排。

為此，本文提出政策建議：(1)深刻調(diào)整國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展模式和對外貿(mào)易模式，改變資源能源環(huán)境要素依賴型增長方式，擺脫在國際分工格局中的不利地位，逐步降低高排放產(chǎn)業(yè)比重，增加低排放產(chǎn)業(yè)比重，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)；(2)大力發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)，增加低碳能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重，從而實現(xiàn)低碳意義上的負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)；(3)鼓勵自主創(chuàng)新，大力發(fā)展清潔生產(chǎn)技術(shù)，增加低碳環(huán)保技術(shù)投資，促進低碳環(huán)保技術(shù)進步，從而擴大低碳意義上的負向技術(shù)效應(yīng)。必須認(rèn)識到，只有爭取更大的負向結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)以抵消正向規(guī)模效應(yīng)，中國碳排放曲線才能及早迎來下行拐點而邁過碳排放峰值。

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(責(zé)任編輯：魏小奮)

Climate Change Effects of

Industrial Structure Adjustments and Technical Improvements

MA Jianping

(China Women’s University，Beijing 100101，China)

Abstract：Based on China’s 1980—2013 data of carbon emissions，economy，energy consumption and environment and so on，the paper establishes a decomposition model of climate change effects which consist of scale effects，structure effects in traditional meaning，structure effects in the meaning of low carbon，technique effects in traditional meaning，and technique effects in the meaning of low carbon.The co-integration test shows that the main positive effects of climate are the results of the scale effects of economic growth，and the main negative effects are the effects produced by energy consumption intensity decrements and low carbon and environment technology investments，and the growth of the ratio of carbon intensive industries leads to low positive effects，while the growth of the ratio of clean energy gains a little lower negative effects.

Keywords：structure adjustments；technical improvements；effects of climate change

作者簡介：馬建平(1974—)，男，中華女子學(xué)院金融系副教授，經(jīng)濟學(xué)博士，研究方向為低碳經(jīng)濟、綠色金融、環(huán)境貿(mào)易。

基金項目：中華女子學(xué)院重點課題“資源稟賦、地區(qū)差異與低碳發(fā)展的差別化路徑選擇”(KG11-02002)

收稿日期：2015-08-09

中圖分類號：F264

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-2700(2016)02-0123-06

DOI：10.13504/j.cnki.issn1008-2700.2016.02.016