中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型建立與分析.pdf

1、自工業(yè)革命之后，以煤炭、石油為代表的能源的使用極大促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，伴隨著人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的是日益增多的二氧化碳?xì)怏w的排放，近些年來(lái)“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致的全球性氣候變暖已經(jīng)成為迫在眉睫的世界性環(huán)境問(wèn)題。作為世界第一大的一次能源消費(fèi)國(guó)、煤炭類(lèi)能源生產(chǎn)國(guó)以及最大的二氧化碳?xì)怏w排放國(guó)（美國(guó)能源信息署，2013），我國(guó)在巴黎世界氣候大會(huì)上承諾于2030年以前單位碳強(qiáng)度較2005年降低60％左右;此外，在《十三五年規(guī)劃綱要》中我國(guó)政府也提出了“

2、十三五”期間，碳排放強(qiáng)度較2005年基礎(chǔ)上降低40％-45％的目標(biāo)。我國(guó)目前正面臨著穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、提高人民生活質(zhì)量以及限制二氧化碳排放總量等多重挑戰(zhàn)。正是基于這個(gè)背景，本文以低碳經(jīng)濟(jì)理論為基礎(chǔ)，首先研究了我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源消耗與碳排量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，并通過(guò)計(jì)量模型進(jìn)行總量預(yù)測(cè);然后再以我國(guó)投入產(chǎn)出表中的部門(mén)結(jié)構(gòu)為依據(jù)，從碳排總量及能耗總量控制的視角，分別以經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出最大化、碳排放量最小化以及行業(yè)環(huán)境效率評(píng)估等為目標(biāo)對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)部門(mén)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行

3、優(yōu)化調(diào)整，為我國(guó)如何進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，如何從傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)向低碳經(jīng)濟(jì)過(guò)度提供了科學(xué)依據(jù)和參考。
　　首先，本文對(duì)中國(guó)碳排、能耗及經(jīng)濟(jì)總量的關(guān)系進(jìn)行了研究。具體來(lái)說(shuō)，先基于Toda-Yamamoto方法對(duì)三個(gè)變量間的線(xiàn)性Granger因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，并通過(guò)bootstrap方法對(duì)置信區(qū)間進(jìn)行修正;而后再利用VAR系統(tǒng)將變量間的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)剝離，通過(guò)BDS方法對(duì)它們之間的非線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證;最后再使用Diks-Panchenco方法對(duì)變量間的

4、非線(xiàn)性因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。線(xiàn)性及非線(xiàn)性因果結(jié)論表明，從短期看，我國(guó)GDP與能源消費(fèi)間存在著雙向的Granger因果關(guān)系;碳排放也與GDP存在著雙向的Granger因果關(guān)系;而能源消費(fèi)是碳總量變化的Granger原因，反之結(jié)果不成立。找到三者的關(guān)系后繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行量化分析。結(jié)果表明，GDP對(duì)于能源變動(dòng)的作用非常大，而能源同樣也對(duì)GDP的變動(dòng)有著較大影響;此外，能耗量還對(duì)碳排總量變化的影響非常大。能源消費(fèi)的沖擊對(duì)碳排量的影響是正向的，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)

5、的影響同樣也是正向的;經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的沖擊對(duì)能源消耗與碳排放的影響路徑基本一致，呈“對(duì)稱(chēng)”現(xiàn)象。綜上，如果政府采取能源保守政策，的確會(huì)降低現(xiàn)有的二氧化碳?xì)怏w的排放水平，但同時(shí)也會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)產(chǎn)生較大影響。如果單純以降低經(jīng)濟(jì)增速來(lái)?yè)Q取碳排量的減少，在初期有一定的效果，但是效果持續(xù)時(shí)間較短且在后期反彈明顯。因此，只有在保證一定經(jīng)濟(jì)增速的前提下進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，才能真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康、低碳的發(fā)展。最后，本文使用不同模型對(duì)三個(gè)變量分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，

6、對(duì)比后找出最優(yōu)結(jié)果。
　　其次，本文對(duì)中國(guó)碳排、能耗及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。主要是通過(guò)在傳統(tǒng)投入產(chǎn)出表中引入行業(yè)的能耗量及碳排量數(shù)據(jù)，并以2010年為基期進(jìn)行價(jià)格指數(shù)平減，得到我國(guó)2005-2012年可比價(jià)“碳排”投入產(chǎn)出表，并以此分析這一時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)、能源與碳排間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。從2012年的結(jié)果看，二產(chǎn)部門(mén)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用明顯，且多以高碳排、高產(chǎn)出的行業(yè)為主;而三產(chǎn)部門(mén)除交通運(yùn)輸業(yè)外，其他部門(mén)的特點(diǎn)以低產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)、低碳排推動(dòng)為主，但

7、對(duì)于整體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的限制較小。從2005-2012年的整體趨勢(shì)看，我國(guó)能源使用量逐年遞增，且以煤炭類(lèi)為主，能源消耗結(jié)構(gòu)變化不大。但二產(chǎn)各部門(mén)的能源強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，而三產(chǎn)部門(mén)能源強(qiáng)度在這一時(shí)期內(nèi)基本走平。說(shuō)明近十年我國(guó)整體與能源相關(guān)的技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，能源利用率不斷提高。從能耗系數(shù)看，無(wú)論是直接能耗系數(shù)還是綜合能耗系數(shù)，排名前幾位的都為第二產(chǎn)部門(mén)。我國(guó)二氧化碳排放總量2005-2012年間快速遞增，但多數(shù)部門(mén)的二氧化碳強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明我國(guó)經(jīng)

8、濟(jì)的“低碳發(fā)展”態(tài)勢(shì)總體是好的。從行業(yè)的影響力系數(shù)看，2005-2012年間多數(shù)部門(mén)的產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)和碳排影響力系數(shù)雙雙下降，但第三產(chǎn)業(yè)部門(mén)的整體影響力略有上升。無(wú)論是產(chǎn)業(yè)影響力還是碳排影響力，第二產(chǎn)業(yè)部門(mén)的拉動(dòng)作用（相比社會(huì)平均水平）都要遠(yuǎn)高于第一、第三產(chǎn)業(yè)部門(mén)，且多以資源密集型行業(yè)為主。綜上，第二產(chǎn)業(yè)在2005-2012年期間仍為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，但第三產(chǎn)業(yè)對(duì)于整體經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用已經(jīng)逐步顯現(xiàn)且有擴(kuò)大趨勢(shì)。通過(guò)綜合考慮產(chǎn)業(yè)影響力與碳排影

9、響力系數(shù)，我國(guó)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展低碳排影響力的產(chǎn)業(yè);推動(dòng)高碳排、高產(chǎn)業(yè)影響這些“雙高”部門(mén)的科學(xué)發(fā)展，主要通過(guò)技術(shù)方面的改進(jìn)來(lái)降低這些行業(yè)的碳排;限制高碳排影響力、低產(chǎn)業(yè)影響力這些部門(mén)的發(fā)展，并通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)淘汰這些落后產(chǎn)能。
　　最后，基于上文的總量預(yù)測(cè)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化模型。目的是在保證現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)增速、能耗及碳排放水平下，找尋我國(guó)2017年的最優(yōu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。最優(yōu)方案可以使得產(chǎn)出量最大，且相比基年（2012年）能源

10、強(qiáng)度下降26.04％，二氧化碳強(qiáng)度下降48.95％。然后，在上面非限制優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上繼續(xù)對(duì)碳排總量加入政策性“減排”條件。相比上面的優(yōu)化結(jié)果，在滿(mǎn)足最低限度經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，新方案可以使碳排總量再下降約22％。接著又基于環(huán)境DEA模型對(duì)我國(guó)41個(gè)部門(mén)的環(huán)境績(jī)效進(jìn)行了測(cè)評(píng)，建立動(dòng)態(tài)環(huán)境效率指數(shù)并進(jìn)行分解，發(fā)現(xiàn)2005-2012年間，我國(guó)多數(shù)行業(yè)部門(mén)是非環(huán)境DEA有效的，其主要問(wèn)題出在能源投入量上，部分行業(yè)的能源投入過(guò)大，能源消耗結(jié)構(gòu)不合

11、理。此外，第二產(chǎn)業(yè)部門(mén)對(duì)于我國(guó)整體環(huán)境效率影響最大，2005-2007年階段其效率不足的主要原因在于技術(shù)水平較低;而2007年后其原因出在資源配置效率低下。2005-2012年間，影響三產(chǎn)服務(wù)業(yè)部門(mén)環(huán)境效率的主要原因在于投入資源的配置效率較低。決策者可以根據(jù)碳排量與經(jīng)濟(jì)增速的關(guān)系，結(jié)合實(shí)際情況，擬定我國(guó)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的最優(yōu)方案。同時(shí)也可以根據(jù)部門(mén)DEA效率，改進(jìn)各行業(yè)的環(huán)境績(jī)效水平。
　　綜合上述研究結(jié)果，本文提出相應(yīng)的政策建議并對(duì)后續(xù)