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1、产业结构演进的二氧化碳减排效应分析 一、引言 以技术进步为特征的产业结构优化是经济发展方式转型的根本标志之一，转变经济发展方式是党的十八大提出的一项重要任务。发达国家的产业结构演进过程表明，三次产业的发展均会引起温室气体排放的增加。但是，三次产业的能源消耗强度有着明显差别，对温室气体排放的影响程度不同。工业革命以来，人类不恰当的产业活动向自然界过度攫取了大量的可耗竭能源，累积排放了巨量的污染物，将经济增长推上了生态系统自我维持的对立面，使世界经济深陷能源匮乏和环境恶化的双重困境。尽管以高碳为特征的工业化进程是始作俑者，但随着产业结构的演进，第三产业所占比重不断上升，第二产业所占比重持续降低，且
2、工业内部亦经历着资源密集型-资本密集型-技术密集型-知识密集型的演进历程，对资源尤其是可耗竭资源的依赖程度不断降低，二氧化碳排放强度呈明显的下降趋势。Bert Hofman 等（2007） 探讨了中国经济结构变化对能源消费强度的影响程度，指出产业转移对能源强度的影响较小，但是在第三产业较发达的富裕省份，产业转移的节能效应相对显着。张雷、黄渐园（2008）通过国际比较表明，现代化建设初期以第二产业为主的结构演进促进了国家能源消费需求的加速扩张，而多元化进程加快之后，产业结构对能源消费需求的减速作用逐步显现，能源消费的变动呈倒U;型；但是，中国产业结构演进的节能效果不佳，主要原因是不断扩张的第二产
3、业极大地挤压了能源消费增长的弹性空间。刘卫东（2010）估测了结构调整与工业节能、建筑节能等对减排的贡献，预计 2020年不同情景设定下的结构调整对减排的贡献或将达到 61.5%和 67.2%。刘红光（2010）建立了中国区域产业结构调整的CO2减排模型，分析结果表明第二产业比重较高的东北地区和中部地区减排效果最为明显，节能减排潜力最大。朱远、刘国平（2011）指出中国和俄罗斯第二产业比重高且于 2007 年进一步攀升，直接造成了两国碳排放绩效低下，进而指出产业结构是四国碳排放绩效差异形成的关键因素之一。蔡圣华等（2011）认为随着人均收入的提高，消费模式的变化将驱动产业结构优化进而影响碳排放
4、强度。朱永彬（2013）认为中国各部门的高能耗强度和三次产业构成造成了我国的高碳排放，与美、日、欧盟相比，中国产业结构演变的减排潜力巨大。综观产业结构演进与节能减排关系的研究成果，不难发现越来越多的学者开始关注结构性减排路径的探讨，但已有研究多侧重于采用因素分解法、投入产出法等方法对产业结构调整的节能减排效应进行实证检验并提出对策，未深入研究节能减排与产业结构演进间的互动关系。笔者认为，在以技术进步为突破口、提升能源利用效率的基础上，推进产业结构升级将从根源上摆脱对石油、煤炭等传统化石燃料的高度依赖，更有利于实现节能减排和经济转型的双赢。因此，本文更为关注节能减排与产业结构演进之间的内在关联，
5、在刻画中国能源消费、二氧化碳排放、产业结构演进状况的基础上，建立计量经济模型对中国产业结构演进的减排效应进行定量分析，重点探讨如何促进节能减排与产业结构演进之间的良性互动。二、中国能源消费、二氧化碳排放和产业结构演进现状（一）能源消费总量快速增长，单位产出能耗明显下降考察时序区间内，在经济快速增长的背景下，中国能源消费总量持续增长，尤其是 2002 年后加速上扬，单位 GDP能耗在小幅波动中明显下降。1980-2011 年，中国的能源消费总量从 60 275 万吨标准煤上升至 348 002 万吨，年均增长率约为 5.82%，而此期间世界能源消费总量的年均增长率仅为 1.95%左右；中国单位
6、GDP 能耗从 22.44 吨标准煤/万美元下降到 7.86 吨标准煤/万美元，年均下降 3.33%，而此期间世界单位 GDP 能耗的年均下降率仅为 0.79%；与此同时，中国按 2005 年不变价折算的 GDP 总量由 2 685.80 亿美元增至44 257.97 亿美元，年均增长率为 9.46%，而此期间世界 GDP的年均增长率仅为 2.76%。（二）二氧化碳排放总量持续上升，排放强度不断下降但仍较高能源消费与 CO2排放高度相关，IEA（国际能源署）的统计资料显示，1990 年以来中国的 CO2排放 90%以上来源于化石燃料的燃烧，鉴于此，我们以能源消费产生的 CO2排放量来表征 CO
7、2的排放总量。考察时序区间内，伴随能源消费总量的上升和单位产出能耗的下降，相应地带来了 CO2排放总量的增长和排放强度的降低，由于我国能源消费以低效率、高排放;的煤炭为主，且能耗结构演进缓慢，因此 CO2排放与能源消费总量的变动趋势协同。依据图 1 和表 1 中的数据来看，1980-2011 年，中国的 CO2排放总量从 143 997.5 万吨上升至 799 956.8 万吨，年均增长率约为 5.69%，而此期间世界 CO2排放总量的年均增长率仅为 1.79%左右；中国 CO2排放强度从 53.61 吨CO2/万美元下降到 18.07 吨 CO2/万美元，年均下降 3.45%，而此期间世界
8、CO2排放强度的年均下降率仅为 0.94%；无论是与世界平均水平相比还是与美、日、德等发达国家相比，中国的 CO2排放强度都相对较高。（三）产业结构呈正态演进趋势，其状态值与二氧化碳排放强度变动趋势相逆产业结构演进是一个动态的过程，是技术进步、经济发展、产业政策调整的结果。考察时序区间内，中国三次产业的构成不断优化，各次产业内部构成亦缓慢升级，产业结构呈正态演进趋势，但升级进程较慢，优质化程度依然很低。结合图 1 和表 1 具体来看：1980-2011 年，中国的三次产业构成由 31.347.121.6 演进至 1046.643.4，第一产业增加值占GDP 的比重显着下降，第三产业增加值比重大
9、幅增加，第二产业增加值比重在波动中微幅下降；产业结构演进状态值在小幅波动中显着上升，产业结构优化趋势明显，但与发达国家相比，中国产业构成中第一、二次产业比重较高，而附加值高、碳排放强度低的第三产业比重仍然过低；另外，产业结构演进状态值与 CO2排放强度的变动趋势相逆，伴随产业结构演进状态值的上升或下降，CO2排放强度下降或上升。【图1.表1】概言之，由于资源禀赋短期内难以改变，可以说一国的产业结构决定了能源消费结构，能源消费结构和技术水平共同决定了 CO2排放强度。尽管改革开放以来，中国的产业结构不断优化，但高耗能、高污染;的第二产业仍占据主导地位，第二产业中能源产业又以煤炭生产为主，附加值高
10、、碳排放强度低;的第三产业却发展滞后，这必然使得中国 CO2排放强度仍远高于世界平均水平。三、产业结构演进的二氧化碳减排效应分析（一）指标选择与模型设定综合考察 CO2排放的影响因素的相关研究文献，可知来自于能源燃烧的 CO2排放总量主要受经济增长、能源利用效率、人口增长和产业结构演进四类因素的影响。因此，设能源燃烧排放的 CO2总量为被解释变量，经济增长、能源利用效率、人口规模和产业结构的表征指标为解释变量；用人均国内生产总值作为表征经济增长的指标，用产出-能耗比作为表征能源利用效率的指标，用人口数量作为表征人口规模的指标，用产业结构演进状态值作为表征产业结构的指标；考虑到中国国民经济与社会
11、发展的规划进程和数据的可得性，本文将研究的时序区间设定为 1980-2011 年。另外，为了消除异方差，对选择的各变量进行对数变化。基于以上分析，我们建立的计量模型如下：lnCO2t=lnPCGt+lnPOPt+γlnISSVt+χlnEPt+t（1）其中，ISSVt=∑（GDPtpi/GDPtpi，GDPtsi/GDPtpi，GDPtti/GDPtpi）EPt=GDPt/ECtt=（1，2，n）上述公式中：CO2t表示 t 期的来自能源燃烧的二氧化碳排放总量；PCGt表示 t 期的人均国内生产总值，单位为美元；POPt表示 t 期的人口总量，单位为万人；ISSV
12、表示产业结构演进状态值，GDPtpi表示 t 期第一产业的增加值，GDPtsi表示 t期第二产业的增加值，GDPtti表示 t 期第三产业的增加值；EPt表示 t 期产出-能耗比，单位为美元/吨标准煤；ECt表示 t期的一次能源消费总量，单位为万吨标准煤，GDPt表示 t 期的国内生产总值，单位为 10 亿美元；n 为样本选择时期或样本容量，此处，n=1，232。（二）基于 VAR 模型的协整检验及结果评析考察时序区间内，我国实际 GDP 和能源燃烧的 CO2排放量数据来源于 CO2Emis sions from Fuel Combustion2013，GDP 按照 2005 年美元价折算以剔
13、除物价波动的影响；其余各指标数据来源于新中国 60 年中国统计年鉴2012和中国能源年鉴 2012，样本容量为 32 个；根据模型设定，求得产出-能源比和产业结构演进状态值后，对各指标对应的时序数据均取自然对数，得到模型分析的基础数据库。在此基础上，本文选取 ADF 方法和对序列 lnCO2、lnACG、lnPOP、lnISSV、lnEP 进行平稳性检验，检验结果表明在 5%的显着性水平下，五个指标的时序数列均不平稳，但五个变量的一阶差分都通过了 t 检验，均为 （I1）序列，可在建立 VAR 模型的基础上进行 Johansen 协整检验和协整方程估计。通过对 Eviews7.1 输出的 Jo
14、hansen 检验结果的筛选，标准化后的优选协整方程（圆括号中数字为标准差、方括号中数字为 t 值）可写成：lnCO2=1.127 445lnACG+0.641 187lnPOP-0.940 826lnEP-0.326 990lnISSV+u（2）（0.022 88） （0.025 64） （0.039 39） （0.091 14）49.276 44 25.007 29 -23.884 89 -3.587 777由建立的协整方程可知：能源燃烧的 CO2排放总量的正向驱动力量来源于人均 GDP 的上升和人口的增长，抑制性力量主要来源于产出能耗比和产业结构演进状态值的上升，简言之即经济和人口的增长
15、会推升 CO2排放总量，能源利用效率的提升和产业结构的优化会抑制 CO2排放总量；人均 GDP 每增加 1 个百分点会使 CO2排放总量增加1.127 个百分点，人口数量每增加 1 个百分点会使 CO2排放总量增加 0.641 个百分点；产出-能源消费比每增加 1 个百分点会使 CO2排放总量减少 0.941 个百分点，产业结构演进状态值每提升 1 个百分点会使 CO2排放总量减少 0.327 个百分点。（三）主要结论根据中国产业结构演进的减排效应的定量分析结果，结合能源消费、CO2排放、产业结构演进状况的比较分析，主要结论如下。第一，中国的终端能源消费量、CO2排放量已居世界之首，巨大的节能
16、减排压力须依靠结构性减排、技术性减排、贸易性减排和制度性减排共同化解。就结构性减排这一途径而言，包含对能源和产业结构减排潜力的挖掘，鉴于一国或地区资源禀赋条件的相对固化，结构性节能减排的实现将主要取决于产业结构的优质化水平和正态演进速度。在未来较长时期内，中国工业化进程仍将加快，第二产业的扩张会引致能源消费和 CO2排放需求的持续增加，会进一步挤压全社会节能减排的弹性空间，节能减排的结构性约束亟需打开。第二，1980-2011 年，CO2排放总量增长的最主要驱动力为经济增长，最主要的负向驱动力量是技术进步所带来的能源利用效率的提升，中国产业结构演进的减排效应相对较小。尽管产业结构演进的减排效应相对较弱，但对于仍然处于工业化中后期阶段且面临经济发展全面转型的中国，产业结构演进空间大，通过推进
