低碳经济发展水平评价及区域比较分析——以新疆为例

孙久文 ， 姚 鹏

(中国人民大学 经济学院 区域与城市经济研究所，北京 100872)

0 引言

近年来，伴随着经济的快速发展，中国能源消费量和碳排放量也快速增长，温室效应以及引起的一些极端气候事件已经严重影响到人类的可持续发展，在此背景下，低碳经济和碳减排理论应运而生，并得到各个国家的广泛关注。西部大开发十年来，随着经济的高速发展，人口的聚集和承接产业转移及援疆工作的全面展开，新疆能源消费量和碳排放量迅速增长，因此，研究新疆低碳经济发展水平具有重要的现实意义。陈跃[1](2013)将低碳经济的定义区分为广义和狭义视角下的低碳经济的概念，并对低碳经济的概念进行了较为全面的概括。从广义角度来看，低碳经济是使人类由现代工业文明转向生态文明；从狭义角度来看，着眼于当前的碳减排、提高能源效率等的方法和途径。“低碳经济”的概念最早由英国提出，并得到了各个国家的响应，随后各个国家出台了关于低碳经济的法规，如英国出台的《气候变化草案》、日本的“福田蓝图”*日本前首相福田康夫在日本记者俱乐部发表讲演时提出的“低碳社会是日本发展的目标”。和美国的《低碳经济法案》等，1994年中国在《21世纪议程》中提出环境保护的倡议，强调着重治理大气污染和确保能源的可持续发展。2012年8月6日，国务院正式印发了节能减排“十二五”规划，在充分肯定“十一五”的基础上，针对不同的行业提出不同的节能减排的目标，并且从提高利用效率、调整产业结构、降低污染物排放等方面提出具体的措施。本研究通过对新疆低碳经济发展水平评价指标的构建，分析新疆低碳经济发展水平，并与全国水平比较分析。

1 文献回顾

低碳经济的概念虽然首先在英国提出，但是其并没有给出低碳经济的评价指标，国内外对低碳经济的评价也没有形成统一的指标，但是国内外学者对低碳经济的评价进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。R.Ramanathan[2]运用DEA方法分析生产总值、碳排放、能源消费三者之间的关系，以化石能源消耗的CO2作为碳排放，非化石能源作为投入，生产总值和碳排放作为产出，得出了这三者的曲线图。K.Shimada[3]等构建一种区域低碳经济长期发展的方法，运用此方法分析日本的滋贺地区，此方法不受数据的限制，灵活性很强。U.Soytas等[4]利用VAR模型分析了美国能源消费、碳排放、生产总值之间的因果关系，结果显示碳排放的Granger成因不是生产总值而是能源消费。M.Dalton等[5]利用PET模型对低碳经济碳排放量进行了研究，得出地区生产总值是影响碳排放量的重要因素，并且还得出人口结构对碳排放也有重要影响。老龄化人口社会的碳排放量较低，一些发达国家将要在2020年步入老龄化社会，碳排放量也会随之减少。S.E.Puliafito等[6]利用LV模型分析了碳排放、生产总值、人口和能源消费量之间的关系，得出人口是影响碳排放量的重要因素，随着人口的增加，碳排放量也不断增加。

国内学者对低碳经济发展水平进行了广泛的研究。屈小娥，曹珂[7]对陕西省低碳经济发展水平进行评价研究，其从低碳产出指标、低碳排放指标、低碳消费指标、低碳资源指标、人民生活5个方面计算并评价陕西省低碳经济发展水平，结果显示，陕西低碳经济发展水平较低。赵荣钦等[8]利用省级层面，构建了碳排放清单的核算框架和计算方法，并且对江苏省碳减排潜力进行了情景分析。付加锋等[9]对低碳经济的概念进行辨析，认为低碳经济是碳生产力、人文发展水平达到一定程度的经济形态，具有低污染、低排放、低能耗和环境友好的特点，最终达到控制温室效应的愿望，并且其对低碳经济的评价指标进行构建。杨颖[10]对四川低碳经济发展效率进行分析，从评价的结果来看，四川低碳经济发展效率不高，高污染、高能耗粗放经济增长方式还没有得到改变。郑林昌[11]对我国低碳经济发展水平进行测算，最后得出，我国低碳经济发展水平呈现区域差异性，这些差异性受到能源分布、利用水平、消费观念等的影响。

国内外学者对低碳经济发展水平进行了大量的研究，但是很少学者对一个单独的省区进行研究并且和全国的水平比较分析，本研究对新疆2012年低碳经济发展水平进行评价研究，并且和全国的水平进行比较。

2 低碳经济评价指标体系构建

在参考国内已有的低碳经济发展水平评价指标的基础上，构建了3个层次的指标体系，第一层目标层为低碳经济发展水平；第二层准则层由低碳产出水平、低碳排放水平、低碳消费水平、低碳资源水平、低碳支撑水平、经济发展指标构成；第三层指标层在第二层的基础上分为若干个评价指标，最终构成低碳经济的评价指标(表1)。

表1 低碳经济发展水平评价指标体系

说明：城市化率的测算涉及到经济、生活方式等方面，为减少测算的复杂性，选取城镇人口和人口总量的比值来表示城市化率。

国内关于低碳经济发展水平的评价大部分采用层次分析法。层次分析法是将复杂的问题分为若干个层次，然后利用专家打分得出评价结果，这样得出的结果具有很大的模糊性。本研究采取客观赋权的方法来克服这些不足，这样能够客观测算低碳经济发展水平。

2.1 构建决策矩阵

假设有m个评价单元和n个评价指标，对m个评价单元的n个评价指标进行综合分析：

其中：h代表各个评价单元的评价指标。

2.2 指标的标准化处理

由于各个指标的选取方法和量纲的不同，直接将数据代入计算会影响计算结果，需要对其进行标准化处理，指标的标准化处理包括正向化处理和无量纲处理。

1)正向化处理。对于逆向指标需要进行正向化处理，转化为正向指标才能进行测度和比较。采取把逆向指标取倒数使其正向化：x*=1/x。

(1)

式中：x*表示正向化后的指标；x表示逆向指标。

2)无量纲化处理。采取归一化处理方法：

(2)

得到规范化的决策矩阵：

2.3 指标权重的赋予

指标权重的赋予包括主观赋权和客观赋权，采取客观赋权的方法，利用变异系数法来确定各个指标的权重。变异系数(式(3))和权重(式(4))的计算方法：

(3)

(4)

式中：Sj表示指标价值的标准差；E(yij)表示指标价值的均值。

根据权重和规范化的指标体系，可以构建加权的规范化决策矩阵Q=WY：

qij=wj×yij,i=1,2,…,m,j=1,2,…,n。

(5)

其中：wj为第j个指标的权重。

3 新疆低碳经济发展水平评价

选取新疆2012年数据，并且选取全国除香港、台湾、澳门、西藏(西藏缺少的数据较多，尤其是能源方面的数据不可得)外的其他省份的数据。人口、GDP、森林面积、土地面积、恩格尔系数、居民收入等数据来源于《中国统计年鉴2013》，能源数据来源于《中国能源统计年鉴2013》。碳排放量选取日本学者茅阳一的Kaya公式，在计算碳排放的过程中，利用能源消费量乘以碳排放系数。根据《中国能源统计年鉴2013》将能源消费种类划分为九类，分别为煤炭、汽油、柴油、天然气、煤油、燃料油、原油、电力和焦炭，除电力*电力排放系数随着能源消费种类的变化而发生改变,因此不能直接获得,根据中国能源平衡表中火力电指标中各种能源的投入量，样本期间,电力碳排放系数为2.38～2.72。外，其他八类的碳排放系数*碳排放系数又称为碳强度，除电力以外的八类能源碳排放系数分别为煤炭(1.900 3 kg CO2/kg)、汽油 (2.925 1 kg CO2/kg)、柴油(3.095 9 kg CO2/kg)、天然气(2.162 2 kg CO2/m3)、煤油(3.017 9 kg CO2/kg)、燃料油(3.170 5 kg CO2/kg)、原油(3.020 2 kg CO2/kg)、焦炭(2.860 4 kg CO2/kg)。来自于IPCC*联合国政府气候变化专门委员会(IPCC)是世界气象组织(WMO)及联合国环境规划署(UNEP)于1988年联合建立的政府间机构，其主要任务是对气候变化科学知识的现状，气候变化对社会、经济的潜在影响以及如何适应和减缓气候变化的可能对策进行评估。。由于能源消费量和碳排放系数的不统一，运用标准量电热当量计算法对单位进行换算。先利用公式(1)～(2)对各个指标进行标准化处理，然后根据公式(3)～(4)对指标权重进行测算，结果见表2。

利用表2各个指标的权重系数，代入公式(5)测算各个指标的低碳经济发展指数，结果见表3。

从表3中可以得到新疆低碳经济发展水平与全国的比较：1)低碳产出水平评价。碳生产力表示每单位碳的经济效应，新疆2012年碳生产力为1.06万元/t，每t碳产出低于全国0.6万元，与全国平均水平比较尚有一定的差距；从单位能源产出来看，新疆2012年单位能源产出为0.665 9万元/t标准煤，每t标准煤产出低于全国0.58万元。从低碳产出水平总体来看，新疆与全国的水平有一定的差距。2)低碳排放水平评价。随着经济的发展，能源消费量不断增加，随之碳排放量也不断增加。2012年新疆人均碳排放量为2.8 t煤，与全国平均水平相比，每人碳排放量高于全国0.06 t煤。2012年新疆碳强度为0.63 t碳/t标准煤，达到全国的平均水平。3)低碳消费水平评价。2012年新疆居民消费碳排放为3.2 t煤/万元，与全国水平相比，每万元消费的碳排放高于全国0.88 t碳，2012年新疆政府消费碳排放为4 t煤/万元，全国为5.6 t煤/万元，达到全国的平均水平，目前的关键是减少居民的碳排放,提高居民节能减排的意识。4)低碳资源水平评价。森林低碳投资小，效果明显，2012年新疆森林覆盖率为4.02%，低于全国大约26个百分点，差距较大；2012年新疆建城区绿化覆盖率为36.6%，低于全国平均水平近2个百分点。新疆目前的关键是大面积植树造林，提高城市的绿化覆盖率。5)低碳支撑水平评价。2012年新疆城镇每万人拥有公交车8辆，达到全国的平均水平6辆；2012年新疆城市化率为43.54%，而全国的平均水平为53.15%；2012年新疆每百户私家车拥有量为13辆，与全国平均水平17辆相比，达到全国的平均水平。6)经济发展水平评价。2012年城镇居民的可支配收入(指数化后)0.002，全国为0.023，与全国平均水平差距较大；新疆人均GDP为3万元，而全国的平均水平4万元，低于全国平均水平；城镇居民恩格尔系数低于全国平均水平；农村居民恩格尔系数达到全国平均水平。提高新疆居民收入水平进而提高其生活质量对低碳经济的发展具有重要的意义。

表2 低碳经济发展水平各指标的权重系数

说明：权重系数指根据公式(5)而测算的权重。

表3 新疆低碳经济发展水平评价

4 低碳经济发展水平的区域比较

选取全国30个省、自治区、直辖市的数据，对低碳经济发展水平进行区域比较。

根据中国低碳经济发展水平评价结果，2012年我国低碳经济发展水平各个省份差异较大(图1)，低碳经济发展水平最高的是北京市。从低碳经济发展水平的空间分布来看，我国低碳经济发展水平呈现出东南沿海向西北方向逐渐降低。我国低碳经济发展水平与经济发展水平呈现出较大的相关性。将我国低碳经济发展水平分为四类，第一类为低碳经济发展水平好的省份(京、沪)；第二类为低碳经济发展水平较好的省份，大部分位于我国的沿海(津、苏、浙、闽、粤、琼)；第三类为低碳经济发展水平中等的省份，大部分位于我国的中部和东北、西部和东部的部分省份(黑、吉、辽、鲁、皖、赣、湘、桂、鄂、渝、川、青、陕)；第四类为低碳经济发展水平较差的省份，主要分布在我国的西北、西南、中部部分地区(新、甘、内蒙古、晋、冀、豫、宁、云、贵)。可以看出，经济发展较好的省份低碳经济发展水平较好，经济相对落后的西部地区低碳经济发展水平较差。煤炭资源丰富的省份的低碳经济发展水平较差，如内蒙古、晋，能源资源较为缺乏而经济较为发达的粤、京、沪、闽、浙等省份的低碳经济发展水平较好。图1表明，新疆与全国相比，低碳经济发展水平较差。为了能够清晰地分析影响我国低碳经济发展水平的因素，本研究将六大指标分为经济发展指数和低碳指数(低碳产出指标、低碳消费指标、低碳排放指标、低碳资源指标、低碳支撑指标)，从这两个方面来具体分析低碳经济发展水平的区域差异。

图1 2012年中国低碳经济发展水平空间分布

4.1 经济发展指数的区域比较

2012年影响我国低碳经济发展水平的经济发展指数空间差异较大，京、沪的经济发展指数是贵州的9倍多(图2)。2012年中国经济发展指数空间分布呈较分散的状态，但是也有一定的规律。东部沿海地区经济发展指数较高，中部和西部发展指数较低，经济发展指数较高的省份具有优越的区位条件，除内蒙古外，经济发展指数高的区域都位于沿海，距离国内和国外市场都较近，信息发达。内蒙古近几年经济增速居全国第一，经济发展指数较高，内蒙古具有优越的区位和地理优势，煤炭资源丰富，并且紧靠环渤海经济区。改革开放初期，沿海地区获得了国家的优惠政策，这些优越的条件使沿海地区获得了优先发展的机会。

图2 2012年中国经济发展指数空间分布

4.2 低碳指数的区域比较

从低碳指数来看，我国低碳指数空间分布呈现出东南沿海向西北方向逐渐降低的规律(图3)。东南沿海地区经济发展对能源需求量较大，能源生产量远低于能源消费量，经济发展所需大部分能源都是从外调入，天然气、水能、核能在这些地区的使用量较大，加上这些地区森林资源丰富，这些地区的低碳指数较高。晋、内蒙古等地区煤炭资源丰富，这些地区以重工业为主，低碳指数低。低碳指数较小的鲁、新、豫、宁、冀、东北三省能源储备丰富，煤炭和石油资源丰富，能源消费主要是煤炭和石油。低碳指数相对较高的省份大部分集中于我国的中南地区，这些地区能源消费量超过能源生产量，森林覆盖率也较高，低碳指数也较高。

图3 2012年中国低碳指数空间分布

对低碳指数的各个指标(表4)进行分析：1)从低碳产出指数来看，北京低碳产出水平指数最高，而宁夏低碳产出水平指数最低，低碳产出水平较高的省份大部分位于东部沿海地区，而低碳产出水平较低的省份大部分位于西部和煤炭资源丰富的省份。低碳产出水平呈现出较大的差异，这与经济发展水平、产业结构、能源结构具有密切的关系，北京低碳产出水平指数较高，是因为北京产业结构以第三产业为主，能源消耗量低，晋、宁等省区低碳产出指数较低，这些省区经济发展水平相对较低，产业结构以工业为主、并且能源消费以煤炭为主。2)从低碳排放指数来看，低碳排放指数最高的是海南，最低的是山西，低碳排放指数空间分布较为分散，但是仍有一定的规律，低碳排放指数较低的大多分布于经济发展水平较低的地区，这些省份工业发展水平较为落后，碳排放量较少，而内蒙古、晋等省区，产业结构以工业为主，煤炭消费量高。3)从低碳消费指数来看，低碳消费指数较高的大部分分布于我国的东部地区，如京、琼、粤、浙、沪等，中部和东北三省低碳消费指数较高，而低碳指数较低的分布于我国的西北、西南和东部的山东等省份，低碳消费指数的差异与各个地区的自然地理环境、消费方式、消费模式和能源利用结构具有密切的关系。我国低碳消费指数较高的省份主要分布于我国的南方，而指数较低的分布于我国的北方，这与我国的地理环境有关，北方冬季较为寒冷，消费大量的煤炭资源，而南方冬季不需要集中供暖。4)从低碳资源指数来看，低碳资源指数得分较高的省份大部分位于我国的南方，这与我国的地理地貌环境有关，南方森林覆盖率较高，北方煤炭和石油资源较为丰富，南方对水能、核能的投入较大，而煤炭、石油等资源消费较少。5)从低碳支撑指数来看，低碳支撑指数最高的为京、沪，而指数较低的为桂、云，低碳支撑指数分布较为分散。低碳支撑水平受经济发展水平、工业结构、能源消费结构的影响。

5 结论与建议

5.1 结论

1)新疆低碳经济评价指标中除碳强度、政府消费碳排放、每万人拥有的公交车数、每百户私家车拥有量、农村居民恩格尔系数这6项指标达到全国的平均水平，其他指标与全国的平均水平差距较大。

2)各省份低碳经济发展水平差距较大，呈现出从东南沿海到西北逐渐递减的规律，其中晋、内蒙古、宁低碳经济发展水平较差。而东南沿海低碳经济发展水平较高。低碳经济发展水平受到经济发展水平、产业结构、能源消费结构、区位环境等方面的影响。

5.2 建议

1)新疆低碳产出水平没有达到全国的平均水平。新疆在承接产业转移的过程中，要不断优化产业结构和工业内部结构，对那些能源消耗量大、碳排放量大的产业要加以限制，鼓励碳排放量小、能耗小的产业的发展。

2)新疆在人均碳排放、居民消费碳排放等方面与全国差距较大，倡导绿色消费、低碳生活是发展低碳经济的必由之路。向居民普及低碳知识，鼓励居民使用节能电器，鼓励秸秆还田、沼气等的利用，政府引导集体取暖代替各个单位分别取暖。

3)低碳技术是低碳经济发展的核心，技术进步是低碳社会实现的重要途径，新疆必须重视低碳技术的研发和推广工作，充分发挥科研院所和高校的作用，开展低碳节能技术、清洁煤技术、低碳管理技术的研究和开发。

4)建立完善政策法规与机制。政策法规的建立和制度的创新是低碳经济的重要驱动力，应制定地方性政策法规，鼓励发展低碳经济。

5)鼓励植树种草，提高森林覆盖率和城市建城区绿化面积，提高碳汇。

6)低碳经济发展水平由经济发展指数和低碳指数两方面构成，任何一方面都不能偏失，在以后的发展过程中要把握好发展与低碳两者之间的关系。在经济发展的同时逐步加强低碳排放的管理和控制。

表4 30个省份的低碳指标指数

参考文献：

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