经济增长、能源消耗与二氧化碳排放脱钩关系研究

　　［摘要］随着全球资源与环境危机进一步加深，“经济－能源－环境”问题成为国内外学者研究的焦点。为此利用Tapio模型分析我国2000—2010年间经济增长与二氧化碳排放之间的脱钩关系，并构造因果链将脱钩指标分解为节能脱钩指标和减排脱钩指标。研究表明:无论是就全国范围还是各区域而言，总脱钩指标和节能脱钩指标的变化均具有明显的一致性，且后者是前者变化的主要原因。在2000—2010年间的大部分年份内，总脱钩指标位于0和1之间，处于弱脱钩状态;就横向比较而言，总脱钩指标和节能脱钩指标的数值分布呈现出明显的区域性特征，但减排脱钩指标的分布无明显的区域性特征，且在时间维度上也无显著的变化。

　　［关键词］经济增长;能源消耗;二氧化碳排放;脱钩指标;节能减排;低碳经济;碳排放强度

　　一、引言

　　随着中国受国际社会节能减排压力的增大和国内经济社会发展与资源、环境之间矛盾的愈发突出，节能减排已成为当务之急。2009年底中国政府公布了“到2020年碳排放强度相对于2005年降低40%—45%”的目标，这一目标也被纳入到国民经济和社会发展“十二五”规划中。可以说这一目标的提出，既是出于中国自身经济社会可持续发展的需要，也是一个发展中大国对包括本国人民在内的全人类发展负责任的体现。我国地域辽阔，不同地区、省区之间在自然条件和经济社会条件方面都存在较大差异，如何在兼顾地区发展公平、缩小区域差距的前提下制定减排方案，成为目前学术界研究的热点问题。在以往国内外学者关于制定减排方案的指标选取中，碳排放强度被认为是可行的且对发展中国家来说是较为有利的方案，与我国政府向国际社会承诺的减排指标相一致。但依据这一指标制定的减排方案存在两方面的问题:一方面，若按照效率优先和总体减排成本最小的原则，中西部地区资源丰富但技术落后导致边际减排成本较低，分配到的减排配额较多，而相应的未来碳排放空间和发展权益就较小;另一方面，东部沿海地区资源匮乏、技术先进边际减排成本较高，从而能获得较多的碳排放权空间和发展机会，如此碳排放权的分配明显有失公平原则，且有可能进一步拉大地区间差距。若为了照顾落后地区的发展权益和实际需要，遵循公平优先原则，碳排放强度高的中西部地区分配到的减排配额就少，相应的未来碳排放空间就较大。但这一分配机制难以调动地方政府和企业参与减排工作的积极性，而且不排除有些地方政府为了谋取更多的碳排放权利，故意人为抬高其碳排放强度的可能性，这导致“激励悖论”的问题产生，不利于国家整体减排目标的实现。由此可见，若以碳排放强度作为决定减排配额的依据，无论是坚持效率优先原则还是公平优先原则都存在一定的缺陷。鉴于此，本文采取Tapio脱钩指标研究不同地区经济增长、能源消耗和二氧化碳排放三者之间的脱钩关系及变化趋势，以期为节能减排政策的制定和区域低碳发展的测度与考评提供理论支持，也为最终实现经济发展与资源消耗、环境污染之间关系的“脱钩”提供新的研究方法。

　　二、相关文献回顾及其评价

　　“脱钩”一词最早应用于物理学研究领域，表示相互联系的变量之间响应关系淡化甚至完全脱离的现象。脱钩指标是为对脱钩关系进行量化而提出来的，其一般有两种构建模式，即OECD脱钩指标和Tapio脱钩指标。OECD指标构建模式主要用于描述环境压力与其影响因素间的关系。假设二氧化碳排放为环境压力，经济增长为碳排放驱动因素，如果二氧化碳排放的增长速度快于GDP的增长速度，则称两者实现脱钩关系。对脱钩关系进一步细分，如果两者的增长速度都为正，但经济增长速度高于二氧化碳排放增长速度，则称“相对脱钩”;如果经济增长而二氧化碳排放减少则称“绝对脱钩”。

　　定义1:环境压力强度为I=EPDF，脱钩指数(DecouplingIndex)的表达式见(1)式。OECD脱钩指标实际上是不同时期环境压力强度的比值。

　　DI=ItI0(1)Tapio脱钩指标本质上是一种弹性分析方法，其优点是不受统计量纲变化的影响，并可引入一个或多个中间变量对脱钩指标进行分解。设为Y因变量，X为自变量，R为影响X的一个中间变量，Tapio脱钩指标的表达式见(2)式:e(CO2，GDP)=ΔYY/ΔX/X，其中X=ΔY(Y/ΔR)R×ΔR(R/ΔX)X(2)

　　Tapio依据脱钩指标值的大小及自变量、因变量的变化方向定义了八种脱钩状态，Tapio(2005)定义的八种脱钩状态划分与对应的取值范围通过以上比较可以看出，Tapio脱钩指标相对于OECD脱钩指标具有以下几方面优点:第一，前者相对于后者，计算结果具有较强的稳定性，OECD脱钩指标对时间段基期的选择过于敏感，选择不同的时间基期常使脱钩状态波动较大;第二，Tapio脱钩指标作为一种弹性分析方法，不受统计量纲变化的影响，这一特性在统计方法与体制尚不成熟的我国尤为重要;第三，Tapio脱钩指标可对总脱钩指标进行因果链分解，以便清楚地看出不同因素对脱钩指标变化的作用，这对于制定科学、合理的减排政策更有意义;最后，OECD脱钩指标对脱钩状态的划分只有绝对脱钩和相对脱钩两种，而Tapio脱钩指标有八种，能更精确地反映出不同地区及同一地区不同时段经济发展与二氧化碳排放间的脱钩关系。

　　随着20世纪经济增长所带来的资源短缺、环境污染与生态破坏日益加剧以及不同学科之间的相互借鉴、融合，“脱钩”思想被国外一些学者引入到经济发展与资源消耗、温室气体排放的研究领域，目的是尽早实现期望变量(如经济增长)与非期望变量(如资源投入或温室气体排放)之间耦合关系破裂，如Tapio对1970—2001年间欧洲15国的经济增长、交通运输量与温室气体排放之间的脱钩情况进行了研究。国内学者将脱钩理论主要应用到以下两个方面:第一，研究土地资源利用与经济发展之间的关系，如郭琳和Yang等对如何在耕地占用与经济增长之间建立脱钩指标进行了研究，并解释了脱钩状态发生变化的原因;第二，研究经济增长与能源消耗、环境变化之间的关系，如孙敬水等利用OECD脱钩指标研究了中国经济增长与能源消耗之间的关系，结果显示1990—2007年间，中国经济总量与能源消耗都在增长，总体上两者处于相对脱钩状态。

　　综上所述，国内学者大多是利用脱钩模型研究经济增长与二氧化碳排放两者间的关系，这种研究只能对经济增长与CO2排放间的脱钩指标进行测度，却难以详细解释脱钩指标与状态发生变化的机理，也无法提出实现经济增长与能源消耗、二氧化碳排放脱钩的政策建议，这显然是不完整的;另外，有些研究在CO2计算方面存在一定错误或缺陷，如混淆了碳排放与CO2排放之间的概念(碳要经过氧化反应才成为CO2)。另外，有些学者在计算CO2时为了减少计算量，往往只考虑煤炭、石油和天然气三种能源，造成计算结果具有很大的粗糙性，影响分析的结论。

　　针对以往研究存在的不足，本文从以下几个方面进行改进。第一，构建Tapio脱钩指标研究我国不同地区经济增长与二氧化碳排放间的关系。Tapio脱钩指标本质上是一种弹性分析，以其作为制定减排政策的依据，首先可以动态地反映出地方政府实施节能减排工作的力度，充分调动地方政府的积极性，因此不存在激励悖论的问题;其次，它兼顾到了区域发展的公平原则，有利于缩小地区间的差距。第二，引入能源消耗作为中间变量，将总脱钩指标分解为节能脱钩指标和减排脱钩指标，能更清楚地揭示经济增长与二氧化碳排放间脱钩指标发生变化的原因与机理。第三，在计算CO2排放量时考虑能源种类包括煤炭、燃料油、焦炭、焦炉煤气、天然气、汽油、柴油、热力、原油、液化石油气、煤油、炼厂干气等12种能源，而且每种能源产生的CO2量也是在考虑其固碳率、氧化率等因素后得出的。

　　三、本文的模型构建与数据来源

　　本文对Tapio模型进行如下改进。