中國低碳經(jīng)濟優(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了世界經(jīng)濟的發(fā)展。但是，伴隨著人類經(jīng)濟活動的是日益增多的二氧化碳氣體的排放，近些年來“溫室效應”導致的全球性氣候變暖已經(jīng)成為迫在眉睫的世界性環(huán)境問題。作為世界第一大的一次能源消費國、煤炭類能源生產(chǎn)國以及最大的二氧化碳氣體排放國（美國能源信息署，2013），我國在巴黎世界氣候大會上承諾于2030年以前單位碳強度較2005年降低60％左右;此外，在《十三五年規(guī)劃綱要》中我國政府也提出了“

2、十三五”期間，碳排放強度較2005年基礎上降低40％-45％的目標。我國目前正面臨著穩(wěn)定經(jīng)濟增長、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)。正是基于這個背景，本文以低碳經(jīng)濟理論為基礎，首先研究了我國經(jīng)濟增長、能源消耗與碳排量之間的動態(tài)關(guān)系，并通過計量模型進行總量預測;然后再以我國投入產(chǎn)出表中的部門結(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)濟產(chǎn)出最大化、碳排放量最小化以及行業(yè)環(huán)境效率評估等為目標對我國產(chǎn)業(yè)部門的結(jié)構(gòu)進行

3、優(yōu)化調(diào)整，為我國如何進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，如何從傳統(tǒng)經(jīng)濟向低碳經(jīng)濟過度提供了科學依據(jù)和參考。
　　首先，本文對中國碳排、能耗及經(jīng)濟總量的關(guān)系進行了研究。具體來說，先基于Toda-Yamamoto方法對三個變量間的線性Granger因果關(guān)系進行檢驗，并通過bootstrap方法對置信區(qū)間進行修正;而后再利用VAR系統(tǒng)將變量間的線性結(jié)構(gòu)剝離，通過BDS方法對它們之間的非線性關(guān)系進行驗證;最后再使用Diks-Panchenco方法對變量間的

4、非線性因果關(guān)系進行檢驗。線性及非線性因果結(jié)論表明，從短期看，我國GDP與能源消費間存在著雙向的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)對其進行量化分析。結(jié)果表明，GDP對于能源變動的作用非常大，而能源同樣也對GDP的變動有著較大影響;此外，能耗量還對碳排總量變化的影響非常大。能源消費的沖擊對碳排量的影響是正向的，對我國經(jīng)濟

5、的影響同樣也是正向的;經(jīng)濟增長的沖擊對能源消耗與碳排放的影響路徑基本一致，呈“對稱”現(xiàn)象。綜上，如果政府采取能源保守政策，的確會降低現(xiàn)有的二氧化碳氣體的排放水平，但同時也會對我國經(jīng)濟的增長產(chǎn)生較大影響。如果單純以降低經(jīng)濟增速來換取碳排量的減少，在初期有一定的效果，但是效果持續(xù)時間較短且在后期反彈明顯。因此，只有在保證一定經(jīng)濟增速的前提下進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，才能真正實現(xiàn)我國經(jīng)濟健康、低碳的發(fā)展。最后，本文使用不同模型對三個變量分別進行預測，

6、對比后找出最優(yōu)結(jié)果。
　　其次，本文對中國碳排、能耗及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行分析。主要是通過在傳統(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年為基期進行價格指數(shù)平減，得到我國2005-2012年可比價“碳排”投入產(chǎn)出表，并以此分析這一時期我國經(jīng)濟、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)部門對國民經(jīng)濟的拉動作用明顯，且多以高碳排、高產(chǎn)出的行業(yè)為主;而三產(chǎn)部門除交通運輸業(yè)外，其他部門的特點以低產(chǎn)業(yè)拉動、低碳排推動為主，但

7、對于整體經(jīng)濟增長的限制較小。從2005-2012年的整體趨勢看，我國能源使用量逐年遞增，且以煤炭類為主，能源消耗結(jié)構(gòu)變化不大。但二產(chǎn)各部門的能源強度呈下降趨勢，而三產(chǎn)部門能源強度在這一時期內(nèi)基本走平。說明近十年我國整體與能源相關(guān)的技術(shù)持續(xù)進步，能源利用率不斷提高。從能耗系數(shù)看，無論是直接能耗系數(shù)還是綜合能耗系數(shù)，排名前幾位的都為第二產(chǎn)部門。我國二氧化碳排放總量2005-2012年間快速遞增，但多數(shù)部門的二氧化碳強度呈下降趨勢，說明我國經(jīng)

8、濟的“低碳發(fā)展”態(tài)勢總體是好的。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)部門的整體影響力略有上升。無論是產(chǎn)業(yè)影響力還是碳排影響力，第二產(chǎn)業(yè)部門的拉動作用（相比社會平均水平）都要遠高于第一、第三產(chǎn)業(yè)部門，且多以資源密集型行業(yè)為主。綜上，第二產(chǎn)業(yè)在2005-2012年期間仍為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，但第三產(chǎn)業(yè)對于整體經(jīng)濟的拉動作用已經(jīng)逐步顯現(xiàn)且有擴大趨勢。通過綜合考慮產(chǎn)業(yè)影響力與碳排影

9、響力系數(shù)，我國應優(yōu)先發(fā)展低碳排影響力的產(chǎn)業(yè);推動高碳排、高產(chǎn)業(yè)影響這些“雙高”部門的科學發(fā)展，主要通過技術(shù)方面的改進來降低這些行業(yè)的碳排;限制高碳排影響力、低產(chǎn)業(yè)影響力這些部門的發(fā)展，并通過產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整來淘汰這些落后產(chǎn)能。
　　最后，基于上文的總量預測及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來構(gòu)建我國低碳經(jīng)濟的優(yōu)化模型。目的是在保證現(xiàn)有經(jīng)濟增速、能耗及碳排放水平下，找尋我國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、強度下降26.04％，二氧化碳強度下降48.95％。然后，在上面非限制優(yōu)化模型的基礎上繼續(xù)對碳排總量加入政策性“減排”條件。相比上面的優(yōu)化結(jié)果，在滿足最低限度經(jīng)濟增長的前提下，新方案可以使碳排總量再下降約22％。接著又基于環(huán)境DEA模型對我國41個部門的環(huán)境績效進行了測評，建立動態(tài)環(huán)境效率指數(shù)并進行分解，發(fā)現(xiàn)2005-2012年間，我國多數(shù)行業(yè)部門是非環(huán)境DEA有效的，其主要問題出在能源投入量上，部分行業(yè)的能源投入過大，能源消耗結(jié)構(gòu)不合

11、理。此外，第二產(chǎn)業(yè)部門對于我國整體環(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)服務業(yè)部門環(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)濟增速的關(guān)系，結(jié)合實際情況，擬定我國產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的最優(yōu)方案。同時也可以根據(jù)部門DEA效率，改進各行業(yè)的環(huán)境績效水平。
　　綜合上述研究結(jié)果，本文提出相應的政策建議并對后續(xù)