效率分析视角下我国二氧化碳排放分解及分配研究

发布时间：2020-06-30 19:06

【摘要】：据BP年度统计报告显示,2010年,中国能源消费总量达到32.5亿吨标准煤,占到全球能源消费总量的20.3%,首次超过了美国19%的占比。在全球新增能源消费方面,中国占比达到75%。巨大的能源消费需求与我国乃至全球的有限能源供给已形成尖锐的矛盾,更引起了温室气体过量排放的问题。2010年,中国的CO2排放量已占全球排放量的四分之一,达到83.3亿吨,同样超过美国61.4亿吨的排放量。面对能源供给紧张、CO2过量排放与国际减排舆论压力,党的十八报告明确提出要大力推进生态文明建设,将节能减排作为生态文明建设过程中一项长期的战略任务。对于尚未完成工业化的我国而言,现阶段仍需大量能源要素投入,能源消费的增长趋势难以扭转。然而,值得关注的是,发达国家各部门CO2排放较为均衡,而我国能源消耗和CO2排放主要聚集于生产领域。在生产领域,生产技术水平的高低直接决定了能源利用效率与CO2排放绩效水平,以生产技术为参考的效率测度是衡量我国能源利用与CO2排放绩效水平的重要标准,研究生产技术及其相关效率测度变量对CO2排放的驱动作用,及以效率为标准的CO2排放配额分配能够促进我国建立资源消耗、环境损害与生态效益三位一体的经济社会发展评价体系,推动资源利用方式根本转变。因此,本文以效率的定义及其相关测度为切入点,将其引入到CO2排放驱动因素分解与配额分配领域。主要研究工作和结论包括以下几个方面:(1)扩展PDA方法到工业CO2排放驱动因素分解。现有工业CO2排放驱动因素分解多集中于产出规模、行业结构、能源强度与CO2排放强度影响的分解,忽略了与生产技术相关的效率因素对CO2排放的影响。本文基于生产分解分析(Production Decomposition Analysis,简称PDA)方法嵌入环境生产技术相关变量到传统分解等式中。同时,基于Fisher理想指数分解方法,首次将环境全要素生产率分解为资本、劳动力、能源、期望产出与非期望产出变动的独立贡献,补充了传统的全要素生产率技术效率、技术进步分解模式。将该分解方法应用于1994-2011年我国36个工业行业CO2排放驱动因素分解,发现潜在能源结构CO2排放强度对工业CO2排放强度下降的贡献要小于潜在能源强度。在36个行业平均水平上,资本、劳动力与能源投入要素对环境全要素生产率提高的贡献依次为,劳动力驱动贡献强于能源,能源驱动贡献强于资本。(2)集成PDA与IDA方法并应用于我国区域CO2排放驱动因素分解。PDA模型的优势在于将技术效率相关指标融入到驱动因素分解中,IDA的优势在于能够借助类似于对数平均迪氏指数(Log-Mean Divisia Index,简称LMDI)分解方法进行个体驱动贡献的聚合。IPDA的优势在于集成PDA与IDA方法,能够在区域、行业乃至全国维度聚合PDA个体贡献取值。将该分解方法应用于1997-2011年我国29个省区5大行业(农林牧副渔业、工业、建筑业、交通运输仓储及邮电通信业、商业及其它)CO2排放驱动因素分解,结果表明:在CO2减排技术创新方面,东部地区减排潜力不足,中西部地区减排潜力尚未有效释放,各区域普遍存在减排技术进步;各区域交通运输业能源利用结构优化带来的结构减排潜力得到有效释放。工业能源利用结构优化产生的减排潜力不足,但能源利用效率提高较快。(3)提出了基于F?re环境生产技术的集中化DEA方法并应用于我国区域CO2排放分配研究。现有区域CO2排放分配方案多基于“公平性”准则,是一种法理层面的分配,缺乏效率分析视角下CO2排放分配的研究。本文基于期望产出最大化目标,设计了空间、时间与时空三种CO2排放分配模型,并给出对偶型以证明三种模型的相关性质。以1995-2011年省级数据为基础,在区域维度上进行三种分配策略下最优排放路径、实际排放路径的对比,并分析了时空分配策略下最优排放路径对减排系数变动的敏感性。结果发现:各分配方案均能达到被优化主体之间边际减排成本相等的效果;最优GDP累积量与排放系数之间存在倒U型曲线关系,在拐点附近的适度减排策略能够实现GDP产出的最优。本文进一步研究了异质性生产技术假设下各区域CO2排放的空间分配问题,发现在CO2排放总量控制模式下,东部地区可能出现“冗余”排放量问题,最优的减排策略是将东部的排放配额转移到中西部地区,保障其经济发展与技术进步所需排放空间。(4)提出了基于Kuosmanen环境生产技术的集中化DEA方法并应用于我国行业CO2排放分配研究。传统的F?re环境生产技术主要基于规模报酬不变(Constant Returns to Scale,简称CRS)条件。在规模报酬可变(Variable Returns to Scale,简称VRS)条件下,Kuosmanen环境生产技术是满足弱可处置性与零结合性假设的最小外推集。本文构造了以Kuosmanen环境生产技术为参考的集中化DEA模型及对偶型,以我国29个省区5大行业1995-2011年数据为基础,设计单行业排放总量不变与多行业排放总量不变两种情景,进行跨省区、跨行业、跨时期的CO2排放分配研究,进而搜寻区域分行业、全国分行业最优排放路径。在单行业排放总量不变情景下,工业和建筑业存在CO2排放“拥挤”,因而在多行业排放总量不变情景下,最优的CO2排放分配策略是将工业和建筑业的排放配额向其它行业转移。总体上,1995-2011年,工业行业需减排136348万吨CO2,占到总CO2减排量的90.25%,商业及其它行业可增排123930万吨CO2,占到总CO2增排量的82.03%。因此,工业行业CO2排放配额向第三产业中的商业及其它行业转移是我国CO2配置的优化方向。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：F424;X24
【图文】：

生产技术,模型,二氧化碳排放,单投

效率分析视角下我国二氧化碳排放分解及分配研究2 与3 为取值 0 或 1 的参数：当1 0时，模型(2-10)与(2-1时，模型(2-10)与(2-11)为 BCC 模型；当1 1，2 1，3 模型；当1 1，2 1，3 1时，模型(2-10)与(2-11)为 ST术T的单投入-单产出图例为：yy

效率分析视角下我国二氧化碳排放分解及分配研究

全国分层分解结果

【参考文献】