华中三省碳排放与经济增长脱钩分析——基于LYQ框架的实证

王琴梅，赵阳阳，刘卫波

（陕西师范大学 国际商学院，陕西 西安 710062）

如何最大限度地实现碳排放与经济增长的脱钩（即碳排放不再随经济增长而增长，而是随着经济的增长而得到最大限度的削减），是可持续发展的重要任务。2009年在哥本哈根世界气候大会上，中国从自身经济社会可持续发展的需要出发，本着对本国和世界人民负责的态度，提出到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的减排目标。位于中国中部的河南、湖北、湖南三省也必将在未来的经济增长过程中承担较大的减排任务。因此，对华中三省经济增长与碳排放脱钩关系的研究，有着十分重要的现实意义。

一、文献综述与问题的提出

从国内学者的研究看，现有成果有从整个国家层面考虑的，也有不少关于省域层面的面板分析。谭丹等（2008）测算了我国东、中、西部三大地区的碳排放总量，分析了三大地区生产总值与碳排放之间的关系[7]。刘国平等（2011）则从整个国家层面研究了碳排放、经济增长与福利的关系[8]。蔡昉等（2008）通过拟合环境库兹涅茨曲线、预测碳排放水平的拐点，考察了中国经济内在的节能减排要求[9]。武红等（2011）在现有数据基础上，分析了河北省碳排放与经济增长和能源消费的关系[10]。温景光（2010）通过建立江苏省人均碳排放的因素分解模型，对影响人均碳排放的三个主要因素进行了定量分析[11]。关于中部省份的碳排放研究，能够检索到的成果有：任杰等（2011）分析了影响河南省低碳经济发展的因素[12]。王珊珊（2010）对河南省电力行业减排现状做了量化分析，并对未来减排潜力作了预测[13]。吴彼爱等（2010）从产业结构和能源结构角度对河南省碳排放进行分析，认为工业部门是碳排放的主要部门，煤炭是碳排放的主体[14]。尤会杰（2010）通过kaya公式①，从人口、人均GDP、单位GDP能耗和单位能耗碳排放角度分析了中部六省碳排放的现状[15]。李臣等（2012）运用动态面板模型分析了中部各省碳排放的影响因素，认为产业结构、出口和城市化率对碳排放具有正效应，人均收入和能源价格有负效应[16]。但是，以上的分析都是从较为宏观的角度梳理影响碳排放的基本因素，并未从因果的角度对影响碳排放的因素进行较为精确的衡量。鉴于此，本文在Tapio脱钩指标基础上构建LYQ分析框架，对华中三省碳排放与经济增长脱钩弹性进行因果链分解和指标测评，以便更准确的找出影响碳排放与经济增长脱钩的因素，并形成对策。

二、LYQ分析框架构建

（一）脱钩弹性及指标

1.脱钩弹性

脱钩是指事物联系的中断。碳排放与经济增长的脱钩指碳排放不再随着经济的增长而增长，相反会随着经济的增长而得到最大限度的削减，因此两者之间的完全脱钩是一种较为理想的状态，是低碳经济追求的目标，也是可持续发展的重要目标。弹性是指一个变量相对于另一个变量发生的一定比例的改变的属性。脱钩弹性是一种对脱钩状态的具体的数值衡量。在本文中脱钩弹性主要指碳排放量相对于地区GDP的变化比率。

2.脱钩指标

根据脱钩弹性值的大小不同可以将脱钩分成不同的状态，其中划分的不同状态即为脱钩指标，目前应用最为广泛的脱钩指标是Tapio脱钩指标。Tapio（2005）在研究1970-2001年间欧洲经济增长与碳排放之间的关系时引入交通运输量作为中间变量，将脱钩弹性分解为运输量与GDP之间的脱钩弹性和碳排放总量与运输量之间的脱钩弹性，将两式相乘，便得到一般的脱钩弹性计算公式，见式（1）[17]。

其中，e（co2，GDP）表示经济增长与碳排放之间的脱钩弹性，V为交通运输量。Tapio根据脱钩弹性值的大小定义了八种脱钩状态或指标，如表1所示。

表1 Tapio（2005年）8个等级与弹性值比照表

（二）LYQ分析框架

LYQ分析框架是依据Tapio脱钩指标的构建思路，在碳排放与经济增长之间引入与之相关的能源消费量、工业总产值等中间变量，并计算两个连续变量之间的脱钩弹性值，将中间变量的弹性值相乘即得到碳排放与经济增长之间的脱钩弹性值，这是对两者脱钩弹性的一种因果链分解，可以根据各分解变量的脱钩状态，来对总体弹性做更深入的分析②。依据以上所述，将碳排放与经济增长之间的脱钩弹性分解为三组中间变量脱钩弹性的乘积，即碳排放对能源消费量之间的脱钩弹性、能源消费量对工业总产值③之间的脱钩弹性和工业总产值对地区GDP的脱钩弹性，分别称为减排脱钩弹性、节能脱钩弹性和价值创造脱钩弹性。用公式表示为：

壳聚糖溶液：将1 g壳聚糖置于100 mL体积分数为2%的醋酸溶液中加热搅拌至完全溶解，配成体积分数为1%的壳聚糖溶液备用[23]。

其中，各影响因子可以分别表示如下：

EC表示的是能源消费量，该弹性是碳排放量的增长率除以能源消费量的增长率，当弹性值处于脱钩状态时说明碳排放量的增长率小于能耗的增长率，减排效果明显，反之则认为减排效果较差。该弹性也反映了低碳技术改善因素在经济低碳化发展当中的影响，即经济系统“减排”发展的脱钩状态，其值越接近脱钩状态反映减排效果越明显[18]。

GIO表示工业总产值，该弹性是能耗的变化率除以工业总产值的变化率，当弹性值处于脱钩状态时说明能耗的增长率小于工业总产值的增长率，节能效果明显，反之则说明节能效果较差。该弹性也反映了产业生产方式、产业结构和生产技术的改善因素在产业低碳化发展当中的影响，即产业“节能”发展的脱钩状态，其值越接近脱钩状态反映节能效果越明显。

该弹性表示工业总产值与地区GDP之间的弹性脱钩关系，是覆盖稀缺生产要素在社会经济中价值创造能力的变化。其值越接近连接状态反映覆盖生产要素规模越大，价值创造能力越弱；越接近脱钩状态反映覆盖生产要素规模越小，价值创造能力越强。

通过以上介绍不难发现，LYQ分析框架可以很好地对脱钩指标进行因果链分解和指标测评，进而可以准确地找出造成连结的原因，并对症下药，提出对策。在以上分析中，若对所形成的等式（2）两边取对数（底为整体的脱钩弹性值，底为负值的情况除外），则等式左边就是1，根据等式右边各因素的正负值以及大小，可分别判断各因素对弹性值的正负影响，及其决定性。

三、实证分析

（一）数据来源

地区GDP、工业总产值的数据分别来自于2001-2011年《河南省统计年鉴》、《湖北省统计年鉴》、《湖南省统计年鉴》，能源消费量的数据来源于2001-2011年《中国能源统计年鉴》，碳排放量采用IPCC（2006）推荐的方法计算得到。该方法不仅考虑了不同能源碳排放率的不同，而且还考虑到其在固碳率、氧化率等方面的差异。经济系统终端能源消费品种主要包括煤炭、焦炭、焦炉煤气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、天然气、炼厂干气、热力、电力等种类的能源。

（二）对华中三省的分析

基于以上的分析，我们分别用2001-2010年河南、湖北、湖南三省碳排放量的变化率除以地区GDP的变化率，得到10年间各省碳排放与经济增长之间的脱钩关系，并用LYQ分析框架对该脱钩弹性进行了因果链分解。依据Tapio脱钩指标的8种状态进行划分，因篇幅的原因此处仅列出各弹性值10年的均值，如表2所示。

表2 10年间三省碳排放与经济增长脱钩弹性均值及分解

在表2中，可以看到，10年间河南省和湖北省碳排放与经济增长脱钩效果明显，10年的脱钩弹性均值远小于0.8，为弱脱钩状态，说明10年里河南和湖北两省经济增长速度高于碳排放增长速度，节能减排效果较为明显，从这两省历年的脱钩弹性值来看，绝大多数年份均处于弱脱钩和强脱钩的状态，然而也出现了个别年份的增长连结状态的反复；相对来说，湖南省的脱钩弹性均值却达到了1以上，呈增长连结的状态，这说明10年来，湖南省经济增长速度小于碳排放的增长速度，节能减排未见成效，从各年份的脱钩弹性值可以看到，湖南省在2001年、2002年和2005年出现了扩张负脱钩和增长连结的状态，存在严重的反复性。

在各分解因素中，河南省和湖南省减排弹性均为弱脱钩状态，说明10年里河南和湖南两省单位能耗的碳排放量在持续降低，技术效率有了很大的提高，从两省历年的减排弹性值来看，多数年份呈弱脱钩状态，但也存在个别年份的反复，两省均出现过增长连结和扩张负脱钩的非理想状态；相对来说，湖北省在减排方面却不如河南和湖南两省，湖北省10年间的减排弹性均值为增长连结状态，说明湖北省单位能耗的碳排放量仍然未有明显降低，从各年份的减排弹性值来看，10年中的大部分年份均处于扩张负脱钩和增长连结的状态，因此未来湖北在减排方面仍需做出更大的努力。三省的节能弹性均值均为0.5左右，处于较低的位置，说明华中三省在节能方面效果显著，单位总产出的能耗值在持续降低，能源利用效率不断提高，这也是三省能够实现总体弹性脱钩的最稳定因素；从各省分年份的节能弹性值来看，10年来三省均处于弱脱钩和强脱钩的理想状态，始终未有大的变化，因此在未来实现经济低碳化的发展中，三省更应努力保持节能方面的优势。然而更应该看到，三省10年来价值创造弹性均值均为扩张负脱钩的状态，这说明三个省经济产出覆盖的生产要素较大，而创造的价值较小，价值创造能力持续减小，原因在于产业结构不合理，工业尤其是高耗能、低附加值的产业占经济的比重在逐步加大。

横向来看，应用上述的影响因素影响力的判断方法，可以看到对于河南省和湖北省，总体弹性为弱脱钩，因此节能弹性和减排弹性均起到正向作用，即促进脱钩的作用，其中节能弹性有决定性影响，而价值创造弹性则都起到负向的阻碍作用，阻碍碳排放与经济增长脱钩。湖南省由于总体弹性为增长连结的非理想状态，其中减排弹性和节能弹性起到负向作用，即阻碍增长连结状态的形成，价值创造弹性起到正向作用，即促使增长连结状态的形成，因此对于形成碳排放与经济增长脱钩，节能弹性有决定性作用。

（三）分析结果的比较

比较华中三省的分析结果，我们可以发现，2001-2010年三省碳排放与经济增长均显现出脱钩趋势，且有一些共同的原因特点：①节能弹性的稳定是三省出现整体脱钩趋势的主要因素。三个省的节能弹性基本都处于弱脱钩状态，且均值都在0.5左右，这为碳排放与经济增长的脱钩形成了稳定的推力。这也说明华中三省在能源利用效率上有比较大的优势，且能耗强度在不断降低。比较华中三省与全国2008-2010年三年的万元GDP能耗量值，也证明了该地区在能源利用效率上的优势（如表3）。②价值创造能力过低已成为华中三省碳排放与经济增长脱钩的主要阻力。在分解因素中，价值创造弹性是状态变动最小的，始终处于扩张负脱钩状态，在影响力分析中，价值创造弹性对总体弹性均起到负向作用，这成为阻碍整体脱钩的一个最顽固的力量。这也反映了三省产业结构“重型化”明显，工业以及高耗能低产出产业在经济中比重不断增大的不合理状况。③碳排放与经济增长脱钩的状态改变主要受减排弹性的影响。从变化趋势上看，整体弹性的改变基本与减排弹性状态变化同步，因此，保持减排效果的稳定也成为保持华中地区碳排放与经济增长脱钩状态稳定的决定因素。另外从表3中可看出，华中三省万元GDP碳排放一直高于全国的量值，说明该地区经济低碳化效果不力，也说明该地区能源结构不合理、煤炭比重过大。

表3 近3年万元GDP能耗和万元GDP碳排放比较

同时，我们也能够看出，华中三省碳排放与经济增长脱钩的程度还是有所不同的，在各影响因素中，影响力度和变化趋势也有各省域不同的特点：①河南省、湖南省虽然在节能方面取得一定成效，万元GDP能耗均低于全国的量值和华中三省的平均量值，但两省的价值创造弹性过高，价值创造能力远低于湖北省。②湖北省的主要问题在于节能减排实际效果不好，万元GDP能耗和万元GDP碳排放始终是三省中最高的，甚至有的年份高于全国的量值，使其也成为拉高华中三省平均量值的主要地区。另外，湖北省的减排弹性也是三省中最不稳定的，减排的反复性很严重。

四、对策建议

鉴于以上分析结果及比较，为促使华中三省更好地实现碳排放与经济增长的脱钩，本文提出相关对策建议。

（一）保持节能优势，进一步提高能源利用效率

尽管华中三省在2001-2010年的10年里节能弹性的稳定状态为整体弹性的脱钩起到了主要作用，其万元GDP的能耗也低于全国的量值，但这并不是说该地区的节能工作已经没有进一步挖掘的潜力，更不是说提高能源效率已经不是紧迫的任务。恰恰相反，正因为能源利用效率的提高在华中三省2001-2010年间能源消耗和碳排放增长速度的减缓中起到了重要作用，因此节能也就必然成为今后华中三省减排的重要途径和手段。为此，在未来实现低碳经济的发展中，华中三省必须努力做到：①进一步提高节能意识，合理安排节能制度和机制，优化经济结构，积极引进和采用世界上先进的节能技术，健全节能的宏微观管理。②增大在能源利用效率和传统能源清洁化利用技术方面的投资和科研力度，积极发展技术成熟的核电、风电、太阳能光伏和热利用、生物质发电等新能源。③关注碳捕获和封存技术的研发和运用，弱化以煤为主要能源的劣势。

（二）转变发展方式，调整产业结构，积极发展低耗能、高附加值的战略性新兴产业

华中三省在过去的十年里价值创造弹性都大于1（其中湖南省和河南省的平均值更是在1.5以上），而且价值创造弹性一直在碳排放与经济增长脱钩弹性中起负向作用，说明工业作为华中地区国民经济的主导产业的作用在进一步加强，该地区正处于工业化加速的时期。但同时也说明，华中三省价值创造能力在持续降低，经济发展覆盖生产要素规模在扩大，原因在于其产业结构不合理，工业尤其是高耗能、低附加值的产业占经济的比重在逐步加大。因此，未来华中三省要实现经济的低碳化发展，必须努力做到：①转变经济发展方式，走新型工业化道路，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，使经济增长主要依靠技术进步和劳动者素质提高，坚决把经济活动由追求数量扩张转向追求质量提高和结构优化上来。②调整产业结构，大力发展低耗能高附加值产业，大力发展新一代信息产业、文化产业、高端装备制造业、节能环保产业等国家战略性新兴产业。

（三）把减排作为重中之重，走低碳经济之路

就华中三省总体来看，碳排放与地区GDP之间脱钩关系多数年份都表现为弱脱钩和强脱钩的交替状态，说明十年间三省减排效果初见成效，然而与全国相比，华中三省的减排还存在差距，万元GDP的碳排放值远远大于全国的量值，而且三省在过去的10年间，减排都出现了不同程度上的反复，有的年份甚至出现了幅度较大的反复，说明减排未能实现持续性。在分解因素中，减排弹性始终是造成总体弹性反复的主要因素之一。因此，未来三省必须把减排作为重中之重，毫不犹豫地走低碳经济之路：①积极探索适合各省实际的低碳经济发展模式，并努力保持政策的连续性和执行力。②积极发展碳金融，加大对可再生能源领域的投资，逐步优化能源结构，降低煤在华中地区能源结构中的比重，切实降低碳排放强度。③完善碳税、碳交易等制度，规范碳交易市场，优化各种减排资源的配置，以提高减排效率和实现减排的持续性。

（四）因地制宜，各有侧重

从上述分析中可以看出，华中地区各省对于发展低碳经济有着不同的影响因素，因此在制定地区减排和发展低碳经济政策时应做到因地制宜，各有侧重：①河南、湖南两省政策应倾向于调整能源结构，开发新能源，降低单位能耗的碳排放量；逐步转变发展方式、大力扶持低耗能高产出的产业，如现代物流业、农产品加工业、现代生物产业等。②湖北省则主要应在减排和节能方面做出努力，政策应更倾向于提高能源利用效率和优化能源结构方面。

通过以上的努力，华中地区未来低碳经济会得到更好的发展，碳排放与经济增长会更加接近强脱钩状态。

注 释：

①kaya公式：碳排放=人口×人均GDP×单位GDP能源消耗量×单位能耗碳排放量。见Kaya Yoichi.Impact of Carbon Dioxide Emission on GNP Growth：Interpretation of Proposed Scenarios[R]．Presentation to the Energy and Industry Subgroup，Response Strategies Working Group，IPCC.1989.

②此方法以最初提出该分析思路的三位作者（李忠民、姚宇、庆东瑞）姓氏的首写字母命名，该命名由李忠民等（2010）提出（详细可查看李忠民、姚宇、庆东瑞2010年在《统计与决策》第11期上发表的论文《产业发展、GDP增长与二氧化碳排放脱钩关系研究》和李忠民、韩翠翠、姚宇2010年在《经济与 管理》第9期发表的论文《产业低碳化弹性脱钩因素影响力分析》）。此方法最初只应用在产业领域，本文将其应用至整个区域经济系统。

③之所以选用工业总产值一方面是出于构建因果链的需要，另一方面是因为工业用能占地区总体能源消费 量的绝大部分，工业领域的能源利用效率在很大程度上代表了总体的能源效率高低。

[1]Stern D.The Rise and Fall of the Environmental Kuznets Curve[J].World Development，2004，32（8）：1419-1439.

[2]Galeotti M，Lanza A，Pauli F.Reassessing the Environmental Kuznets Curve for CO2Emissions：A Robustness Exercise[J].Ecological Economics，2006（57）：152-163.

[3]Coondoo D，Dinda S.Causality between Income and Emission：a Country Group Speci f iEconometric Analysis[J].Ecological Economics，2002（40）：351-367.

[4]Dinda S，Coondoo D.Income and Emission：a Panel Data-based Cointegration Analysis[J].Ecological Economics，2006，57（2）：167-181.

[5]Coondoo D，Dinda S.Carbon Dioxide Emission and Income：a Temporal Analysis of Cross-country Distributional Patterns[J].Ecological Economics，2008，65（2）：375-385.

[6]Davidsdottir B，Fisher M.The Odd Couple：The Relationship between State Economic Performance and Carbon Emissions Economic Intensity[J].Energy Policy，2011（39）：4551-4562.

[7]谭丹，黄贤金.我国东、中、西部地区经济发展与碳排放的关联分析与比较[J].中国人口·资源与环境，2008（3）：54-57.

[8]刘国平，诸大建.中国碳排放、经济增长与福利关系研究[J].财贸研究，2011（6）：83-88.

[9]蔡昉，都阳，王美艳.经济发展方式转变与节能减排内在动力[J].经济研究，2008（6）：4-11.

[10]武红，谷树忠，周洪，等.河北省能源消费、碳排放与经济增长的关系[J].资源科学，2011（10）：1897-1905.

[11]温景光.江苏省碳排放的因素分解模型及实证分析[J].华东经济管理，2010（2）：29-32.

[12]任杰，贾涛，吕迎.河南省低碳经济发展研究[J].河南科学，2011（2）：231-234.

[13]王珊珊.河南省电力行业温室气体减排潜力分析[D].郑州：郑州大学，2010.

[14]吴彼爱，高建华，徐冲.基于产业结构和能源结构的河南省碳排放分解分析[J].经济地理，2010（11）：1902-1907.

[15]尤会杰.中部地区碳排放现状及影响因素分析[J].决策参考，2010（35）：122-124.

[16]李臣，张瑞.中部六省碳排放影响因素的动态面板数据分析[J].广西财经学院学报，2012（1）：42-46.

[17]Tapio P.Towards a Theory of Decoupling：Degrees of Decoupling in the EU and the Case of Road.Traffic in Finland between1970 and 2001[J].Journal of Transport Policy，2005（12）：137-151.

[18]姚宇，韩翠翠.陕西工业产业低碳化影响因素分析[J].新西部，2010（20）：22-23.