数据及产业结构变迁对碳排放的影响分析研究

[]2002-2007，2007-2012CO2变动情况，运用了SDA方法对CO2排放增量进行影响因素分解，通过对投入产出表[]投入产出分析；CO2排放；产业结构；SDA方法EffectofIndustrialStructureChangeonCarbonDioxideEmissionBasedonSDALUJianlong,ZHAOXiaolu,ZhouYu,HUANGThispaperbasedoninput-outputmodelmeasuresthechangeofcarbondioxideinthetwostageof2002-2007and2007-2012.Thepaper poses’scarbondioxideemissionbyusingSDAmethodtoyzetheeffectofindustrialstructurechangeon’scarbondioxideemissionfrom2002to2012.Weintegratetheinput-outputtableandenergybalancesheetandbuildtheeconometricmodelbasedonthethreeaspectsofenergyconsumptionintensity,industrialstructureandfinalconsumptionintensity.Andwemeasuretherelativefactorsthrough.Weempiricallyyzetheinfluenceofindustrialstructurechangeoncarbonemission.Theresultsshowthatthegrowthrateofcarbondioxideemissiontendstobeslow.Thisisrelatedtothegradualreductionofthefirstindustryandtheincreaseofthethirdindustryin.ThisresultindicatesthatthechangeofindustrialstructurewillmuchhelpreducecarbondioxideemissionintheInput-outputysis;Carbondioxideemission;Industrialstructure;SDA第1章、引言及文献综 研究背 文献综 第2章、建 投入产出分析INPUT- 结构分解分析 第3章、数 数据来源及处理方 二氧化碳排放计算方 第四章、实证分析及政策建 实证分 产业结构和CO2排 产业结构变迁演变对CO2排放增量的影响———SDA分解结 政策建 参考文献 研究背施不同程度的减排规则。减排规则差异对CO2排放的影响可以从《气候变化框架公约》不同层次缔约国的CO2排放变化情况得以反映。2009年《气候2010—2014年中国能源生产、消费情（单位万吨标准煤2010—2014年中国能源生产、消费情（单位万吨标准煤0年年年年能源生产总 能源消费总数据来源： 国图1- 2010—2014年中国能源生产、消费情CO21992—20072002--200716%15CO270%CO2排放增量发生在2002--2007年之间。2009年11月公布了我国温室气体减排（IEA201191.7200933.34%；2013CO295.2亿吨，占全文献综LMDI或SDA法来剖析推动CO2排放量增加的影响因素及其影响程度。（2010）基于投19872007年经济发展方式的变化使中分解法，将CO2排放变化分七个因素，对1997--2007年进行发现，最终业结构是影响排放的重要因素，CraigM.Meisner(2001)44却显著地增加了其CO2排放。Jorgenson(2007)采用35个发展中国家1980--1999年CO2排放存在CO2排放。大多数研究认为第二产业是CO2排放的主要。Fisher-Vangenetal(2006)能源消耗和Coleetal(2008)工业污染的研究均表明，第二产业能源消耗和CO2排放最重要的组成部分。CO2排放关系方面，现有的研究大都基于对产业结构中CO2排放影响因素的探讨。本研究将从能源消费强度、产业结构、最终消费强度三个大方面产业结构变迁CO2排放的影响。通过分析消费、投资和出口如何通过产业关联拉动CO2排放，从而将需求模式调整、产业结构2投入产出分析Input-output投入产出分析(IOA)是研究经济系统各个部分间表现为投入与产出的相互依此外IOA提供了法来分析直接和间接影响而且考虑了中Tˆ

每单位；ˆ

zijxji部门）zijj个部门对第i消耗量x

jL(I-A)-1为列逆矩阵，其中，I为单位矩阵。列逆矩阵是诺根据列模型，可令X(I-A)-1Y，其中，Y为最终需求列向量因此，可将（1）

TG(I-

-1Yˆ

从（1）式推导，我们可对ˆ分解如下G

T

C

ˆ

素分别相乘。E为列向量，其元素ei表示转化为标准煤后的第i个部门的能源CTHE 惕夫逆矩阵L反映为了获得单位最终产品对总产出的需要量该矩阵的元bij表示j门最终产品价值每增加一个单位，对i门产品最终价值的增加值。列逆系数L可以分解为三个部分:前向联系,产业结构和后向联系L

LˆSˆ

nF

S

nbijn

~

B

其中F表示前向联系行向量S表示产业结构矩阵B表示后向联系列向量。FˆF的对角矩阵BˆB的对角矩阵。符号“—”表示矩阵的各元素分别Yyij示第ij种最终消费的数量。我们可以将YY

mm nyiji1

nNyiji1

PN为最终需求总规模。（1）TˆˆFSBPN

结构分解分析SDA以消耗系数矩阵为基础对各影响因素如门最终需求国际易等进行较为细致的分析，是一种重要的量化分析一定时期经济结构变化影响因素的工具。可以用来量化各种驱动因素导致二氧化碳排放随着时间的推移变化的（SDA更便于部门间的联系[]结构分解法应用投产出表除了能反映各种直接影响效SDA化碳排放的最重要的因素，并且设计有效的政策解决未来的气候变化和环境保护等问题。我们可以知道，对于多元函数yF(xi)，其全微分nxi

dy

i

dy

xjdx1

xjdx2

xnn nn

x ixi1

则要求元素xi的改变对y的影响，y

x

n i1

xjidx

由式（14）可知，我们对式（1）

11111ˆ11111N1(ˆ011111 (ˆ011111 0000 111 1ˆ1ˆ11S11 ˆ0ˆ1111N11 11111(ˆ011111

2 C 注:各个因素取基年和的平均数值进行计3数据来源及处理方2002年-2012年这一时间段采用的数据主要包括两种一投入产出数据二是中国的能源消费的数据其中投入产出数据2002（42部门以及2012（42部门的价值型投入产出表[9]数据来自于国家另外能源消费数据来自于《中国能源统计年鉴[01]基于研究和数据匹配的需要为了使投入产出数据和能源消费数据相对应门数目调整为18个具体部3-120134[2]变化专门（IPCC编制《2006年IPCC国家温室气体指南[1]中品种能源碳排放系数以及相关研究国能源燃烧的氧化系数14，获取中国能源分品种二氧化碳排放系数等。的形式，各年投入产出表均以2002年价格为基期，但是2003-2012年的数据都是总值指数（1987=100）以及2002年的名义GDP，计算出2012年的实际GDP，为以2002GDP。即2012年实际GDP=2002年名义GDP（2012年GDP指数/2002年GDP指数）GDP平减指数名义GDP实际

GDP民生产总值的比率，使用2012年的数据除以GDP平减指数得到可以方便比较的不2002201343-2。技术，这里假定它们是不变的，统一使用《2006年IPCC国家温室气体指CO2[15]。二氧化碳排放计算方第一种依据间气候变化专门(IPCC)的方法来估计具体计

式中：i表示各种能源；FC为能源消耗总量；CAL为能源的热值；CC为碳含CO为碳氧化率。 指南》[13]CI K

式中CI指I部门的能源消费CO2排放量MtCO2；NCVK指K的低位热（kJ/kg或kJ/m3；CC指K的CO排放系数（kg/TJ，m3/TJ；AC I部门K的消费量（kg或m32能源燃烧的CO排放系数计算[16]2种的低位热值，CO2排放系数以及折标准煤系数都来自于中国能源统计年2013年附录4各种能源折标准煤参考系数和气候变化专门（IPCC）编制《2006年IPCC国家温室气体指南》[13]。具体情况见表3-2201343-2。Tab．1Comparisonofindustrialsectors1表3- 部门划分Tab．1Comparisonofindustrialsectors123456服装皮革羽绒及其制品7业造纸印刷及文教用品制89仪器仪表及文化办公用业文化、体育和表3-2低位热值，CO2排放系数和折标准煤系Tab3-2Thenetcalorificvalues,carboncontentsoffossilfuelsandconversion（kJkg或kJm3CO2排放系（kg/TJ，m3/TJ（kgscekg或MJ或kWh油注：所采用的各 平均低位发热量和折标准煤系数来自《中国能源统计年2013

CO2排放系数来自《2006年IPCC国家温室气体指南实证分产业结构和CO2排2002～2012年，第一产业的增加值从13.3%持续下降到9.4%，下降3.9个百分点；第二产业从44.5%上升到47.96%而后又下降到45.3%，上升近1个百分点；第三产业的从42.2%下降至41.8%再上升至45.3%，上升3.1个百分的投资品和出口商品主要由第二产业提供正是投资和出口的快速增长拉值占GDP的持续上升，第一、第三产业增加值占GDP的不断下降的根本表4-12002-2012年结构比各产业对GDP的贡献率加值值值4GDPCO2GDPCO2排放量CO2GDPCO2产业结构变迁演变对CO2排放增量的影响———SDA分解结CO2排放量人均GDP(元CO2排放量人均GDP(元00CO2排放量人均GDP(元4-12002-2012年之间二氧化碳排放增 1011121314151617门序二氧化碳排放增量（万根据2002年到2012年《中国能源统计年鉴》中的能源平衡表（标准量我势图，见图4-2。2002年到2012年，中国能源消费的变化导致了中国二氧化碳排放总量从4951.70兆吨增加到了12100.59兆吨，从图中我们很容易可以得出，这十中国碳排放量呈现增长趋势。其中，在2007年以前，每年的碳排放增长率均在10%以上，但增长率呈现下降趋势，2007年之后，碳排放增长率放缓，基本在10%201111.11%。2002-2012碳排放增量如图4-1所示。可以明显看出二氧化碳增量呈现减少趋势，这与技术发展能源利用率提高有密切关系其中石油加工炼焦及核加工业，2002-20072007年-2012年的二氧化碳增量比较中，前后差距较为悬殊，主要是因为2008年需求一度金属加工行业也由于通货膨胀而降低了需求加上新能源的开发与4-320022012国碳排放增量的SDA碳排放增量（Mt当量 贡献原始数 C---H-F-S-B-P---N0---00 610 411513 8 4-2不同影响因素下部门CO2排放增长分解我们分析不同影响因素下部门二氧化碳排放增量，将部门按照二氧化碳排放4-2业包括交通设备制造业电气机械及器材制造业等制造业部门该行业属H（能源消费强度第三门其碳排放增长的主导因素为（产业结构和（能源消费强度，政策建通过对相关数据的分析总结，我们可以看出能源消费强度是促使CO2排放减国最近十年控制能源消费强度方面取得不错的成绩。表示一个国家经济活动中对能源的利用程度正在降低，据此我们可以建议有：存条件以及和技术的限制，我国很难尽快改变以煤为主的能源消新能源和可再生能源，逐步减少煤炭在能源消费中的。更高的单位GDP能耗，所以应由粗放型经济增长方式转向集约型经济CO2虽然我国正处于工业化和快速发展的中期阶段，重化工业不可避免地能否实现的关键在于产业结构的低碳化演进在最近十年内产业结构逐渐成为CO2 二产业进行技术更新，提高其中低能耗部门的，提高能源利用效改善居民收入水平及力，对收入分配进行合理规划以拉动内需，参考文献Miller,R.E.,Blair,P.D.,2009.Input–Outputysis:FoundationsandExtensions,seconded.CambridgeUniversityPress,Cambridge,UK.陈锡康，杨翠红.投入产出技术[M].：科学RichardWood.Structural positionysisofAustralia’sgreenhousegasemissions[J].Energy,2009,(37):4943-4948.Peters,G.P.Weber,C.L.Guan,D.Hubacek,K.2007.’sgrowingCO2emissions—aracebetweenincreasingconsumptionandefficiencygains.EnvironmentalScienceandTechnology41,5939–5944.刘亚清.投入产出表更新调整方法及应用研究.[J].中国管理科学赵敏.基于能源平衡表的CO2排放核算研究.[J]生态经济,2012,(11):30-RonaldE.Miller,PeterD.Blair.InputOutputy