我国物流业碳排放区域差异测度与分解

2014-06-27张晶，蔡建峰

中国流通经济 2014年8期

张晶，蔡建峰

一、引言

随着我国经济的快速发展和产业结构的优化调整，第三产业规模不断壮大，成为我国经济增长的新动力。作为第三产业的一个重要组成部分，物流业以其促进生产、引导消费以及高度的产业关联性，成为国民经济的先导和基础产业，其发展已经成为衡量地区经济增长水平和综合竞争力的重要标志之一。据统计，2011年，我国物流业增加值为3.2万亿元，同比增长约18.5%，物流业增加值占GDP的比重约为6.8%，物流业整体运营势头良好。与此同时，物流业产生的高能耗以及碳排放等环境问题也日益凸显。根据相关研究，我国5大行业中，农业、工业、建筑业和商业的碳强度都有不同程度的下降，而物流业却出现了持续上升的趋势。[1]由于我国物流业当前还处于粗放型发展阶段，社会化和专业化水平较低，低效的物流运作模式造成了资源的浪费和能源消耗的增多，从而加大了物流业的碳排放总量。因此，如何有效降低物流业的碳排放量，成为我国节能减排面临的一个重要问题。

目前，涉及物流业碳排放方面的研究成果较少，一些学者进行了相关的探索和研究。周叶等[2]采用物流作业直接能耗法，从运输能源消耗和运输路径角度核算了我国各省域2008年物流作业的二氧化碳排放情况；刘龙政和潘照安[3]采用LMDI方法对我国物流业碳排放变动的驱动因素进行分解，分析了能源结构、能源效率以及经济增长等因素对中国物流业碳排放量的影响；唐建荣和卢玲珠[4]以2008～2010年我国东部地区十省市物流数据为研究对象，将非期望产出的二氧化碳排放量作为投入变量，运用三阶段DEA模型对物流业的纯技术效率、规模效率和综合效率进行测度和分析；张立国等[5]应用环境生产技术对我国30个省、市和自治区2003～2009年物流业的二氧化碳排放状况进行了动态变化分析和区域差异对比研究；马越越和王维国[6]运用LMDI分解技术，构建了中国物流业人均碳排放的因素分解模型，定量分析了1991～2010年能源结构、能源效率、运输方式、物流发展、经济增长以及人口等6种因素对物流业人均碳排放的影响；刘慧等[7]应用正规化约束法求解了基于成本——碳排放权衡的物流网络设计问题，并分析了物流成本与碳排放之间的权衡关系。

低碳经济离不开现代物流的支撑。[8]物流业作为一种高能耗和高排放产业，其碳排放的下降有利于促进我国节能减排目标的实现。由于我国各地物流产业发展程度的不均衡，碳排放也呈现出较大的差异。为了更有效反映我国物流业碳排放的地区差异以及造成地区差异的主要原因（区域内或区域间差异），并进一步衡量区域之间物流业碳排放差距相对分离程度，本文以2003～2011年我国30个省级行政区的物流业能源消费数据为研究对象，运用IPCC的碳排放核算方法对各省市物流业的碳排放总量进行估算，同时引入泰尔（Theil）指数及区域分离系数，测度和分析我国物流业碳排放的地区差距及变化趋势，旨在准确认识我国各地区物流业碳排放的现状，为物流业的低碳化发展提供对策和建议。

二、研究方法与数据来源

1.研究方法

Theil指数是荷兰经济学家泰尔（Theil H）于1967年利用信息理论中的熵概念提出的用于计算个人之间或地区之间收入不均衡的一种指数。Theil指数具有空间可分解性，最大的优点在于可以将总体差异细分为组内差异和组间差异两部分，从而为观察、揭示组内差异与组间差异各自变动的方向和变动幅度及其各自在总差异中的重要性和影响提供了方便。[9]Theil指数值越小，说明地区差异越小；数值越大，说明地区差异越大。碳排放的Theil指数计算公式为：

其中，j为区域，i为省份。式（1）中，TB为区域间Theil指数；式（2）中，Twi为区域内部不同地区的Theil指数；式（3）中，TW为区域内的Theil指数；式（4）中，T为全国各省际Theil指数总体差异。C和G分别代表全国碳排放量之和与国内生产总值之和，Cj和Gj分别代表各区域碳排放量之和与各区域国内生产总值之和，Cji和Gji分别代表区域 j的第i个省份的碳排放量和国内生产总值。

根据沃尔什（Walsh）等人的相关研究，[10]Theil指数中的区域之间相对分离程度可以通过区域分离系数进行衡量，分离系数计算公式如下：

式（5）中，SEPr为区域分离系数，TB和TW分别为区域间差异和区域内差异，P为所有区域的GDP总量，pk为所有区域中GDP的最小值。通过相同基本分类单元的区域分离系数值的大小比较，能够揭示东中西三大区域碳排放的空间演变特征。

2.数据来源

物流业是近年发展起来的一种新兴产业，在各国统计的产业分类体系中都没有物流产业，即使是最先进的北美产业分类体系（NALS）也如此。鉴于数据的完整性和可获得性，并采用国内大部分学者的做法，在研究过程中以交通运输业、仓储业、邮政业的相关统计数据来代表物流产业。

目前，物流业没有直接的二氧化碳监测数据，只能根据物流业能源消费量估算二氧化碳排放量。本文采用IPCC（2006）以及国家气候变化对策协调小组办公室和国家发改委能源研究所（2007）的方法，参照杜立民[11]的研究，确定碳排放的估算公式为：

式（6）中，i为能源种类，C为碳排放总量，Ei为消耗的第i种能源的实物量，CFi是发热值，CCi是碳含量，COFi是氧化因子，CFi×CCi×COFi×3.67表示二氧化碳排放系数。参照大多数文献的通用做法，结合物流业的能源消耗结构的实际情况，将最终能源消费种类划分为8类（原煤、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气和天然气），原始数据来源于《中国能源统计年鉴》。式（6）中，CFi取值来源于《中国能源统计年鉴》，CCi和COFi的取值分别来源于IPCC（2006）和《中国温室气体清单研究》。GDP的取值为各地区2003～2011年交通运输、仓储和邮政业的产值，原始数据来源于《中国统计年鉴》。为了消除通货膨胀的影响，使数据更具可比性，本文以2000年为基期对其进行价格调整得到实际GDP数据。同时，沿袭传统的区域划分方法，将北京、天津、河北、江苏、浙江、福建、辽宁、上海、山东、广东和海南划分为东部地区；山西、吉林、河南、湖北、黑龙江、安徽、江西、湖南划分为中部地区，剩下的省份划分为西部地区。

三、实证分析结果

1.中国物流业碳排放估算结果分析

表1显示了我国三大区域物流业碳排放总量的演进趋势。由于我国各地物流业发展水平差异较大，必然导致各地区能源消耗和碳排放总量的不均衡。从表1可以看出，考察期间，东中西三大区域物流业碳排放总量呈明显上升趋势。从增幅上来看，东部地区碳排放总量增长幅度明显高于中西部地区，中西部地区增长幅度较小。从各地区的碳排放量的绝对值来看，东部地区的碳排放量最高，中部地区次之，西部地区最低，这一结果与各地物流业发展水平基本一致。从全国情况来看，碳排放量从2003年的2.3503亿吨持续上升到2011年的6.0871亿吨，上升幅度较大。

为了便于考察我国物流业碳排放来源的构成，本文将统计的8种能源分为三类，即煤炭类（原煤）、石油类（原油、汽油、煤油、柴油、燃料油）、天然气类（液化石油气和天然气）。表2显示了2003～2011年我国物流业碳排放来源的构成及比例。从表2中可以看出，考察期间，三类不同的二氧化碳排放源的构成比例相对稳定。其中，石油类能源始终是我国物流业碳排放的主要来源，石油类能源消耗产生的二氧化碳占到总排放量的90%左右；其次是煤炭类能源，大约占到了6%左右；最后是天然气类能源，大约占总排放量的4%左右。这种碳排放结构和我国物流业的能源消费结构基本一致。

2.物流业碳排放的测度与分解

在分析了全国以及三大区域物流业的碳排放情况后，本文运用Theil指数，计算出2003～2011年全国和不同区域碳排放的Theil指数值、区域分离系数以及相应的贡献率，分别如表3和表4所示。

由表3可知，考察期间内，我国物流业碳排放的总体Theil指数最高值为2004年的0.3223，最低值为2011年的0.2299，平均值为0.2627。从整体上来看，我国物流业碳排放的省际间差异变动幅度不大，且呈现下降态势，其中，2003～2005年间物流业碳排放的总体Theil指数波动较大，2006～2009年间变动幅度较小，处于相对稳定的状态，2009年之后出现下降趋势。区域内Theil指数的变动趋势与总体Theil指数变动趋势基本一致，其平均值为0.2434。区域间Theil指数值均低于区域内Theil指数值，平均值为0.0193，总体上呈现缓慢上升趋势。从三大区域的Theil指数来看，东部地区Theil指数值最高，平均值为0.2971，中部地区略低于东部地区，平均值0.2772，在2003～2007年间，东部地区的Theil指数值均低于中部地区，而2008年开始，东部地区的Theil指数值开始大于中部地区。西部地区历年的Theil指数值均低于东部地区和中部地区，且变动幅度较小，最大值为2011年的0.0775，最小值为2007年的0.0297，平均值为0.0567。从表3的区域分离系数值来看，2003年和2004年的区域分离系数几乎没变，2005年急剧下降，此后出现明显的上升趋势，说明东中西部地区之间的碳排放差异在2005年之后开始扩大。

表1 分地区物流业二氧化碳排放总量单位：亿吨

表2 物流业碳排放来源构成及比例单位：亿吨

表3 Theil指数和区域分离系数计算结果

表4 Theil指数贡献率

由表4可知，考察期间内，区域内Theil指数贡献率均值为92.87%，远大于区域间Theil指数贡献率7.13%。从演进趋势来看，区域间Theil指数贡献率在2004年出现下降后，一直呈现不断上升的态势，而区域内Theil指数贡献率的变化趋势则与区域间Theil指数贡献率的变化趋势相反。从三大区域的Theil指数贡献率来看，东部地区的Theil指数贡献率最大，均值54.17%，这与东部地区Theil值最高是一致的；西部地区Theil指数贡献率最小，均值仅为4.34%，这与西部地区Theil值最低也是一致的；中部地区Theil指数贡献率居中，均值为34.37%。从演进趋势上看，东部地区和中部地区的Theil指数贡献率在2003～2006年呈现波动态势；在2006年之后，东部地区Theil指数贡献率一直呈现上升态势，而中部地区则呈现下降态势。西部地区的Theil指数贡献率除在2004～2005年出现下降外，一直处于上升态势。以上数据分析表明东部地区碳排放差异对总体差异的影响高于中西部地区，且这种影响不断增大。

四、结论与建议

研究我国物流业碳排放的地区差异，对于准确反映物流业碳排放的分布规律和特征，实现低碳物流、绿色物流具有重要的理论价值和实践意义。本文采用IPCC的碳排放核算方法，估算2003～2011年我国30个省市物流业碳排放总量，并运用Theil指数以及区域分离系数对2003～2011年我国物流业碳排放的地区差异进行了实证分析，主要结论如下：

第一，考察期间内，我国物流业碳排放总量持续上升，由于各地区物流业发展水平不均衡，导致地区碳排放量差异较大，东部地区碳排放量最高，增长幅度最快，中西部地区碳排放量相对较低，增长幅度不大。从排放结构来看，石油类能源是我国物流业碳排放的主要来源，煤炭类能源和天然气类能源的消费比例很小。

第二，Theil指数测算及分解结果显示，2003～2011年，我国物流业碳排放的省际差异变动幅度不大，整体呈现下降趋势。其中，区域间的碳排放差异呈现缓慢上升趋势，而区域内的碳排放差异逐渐下降；此外，东部地区省际碳排放差异最大，中部地区略小于东部地区，西部地区差异最小；区域分离系数整体呈现明显上升趋势，说明东中西三大区域之间的碳排放差异正在逐渐扩大。

第三，Theil指数贡献率结果显示，样本期间，区域内Theil指数贡献率呈现逐渐下降趋势（平均值为0.9287），但远大于区域间Theil指数贡献率（平均值为0.0713）；三大区域中，东部地区Theil指数贡献率最高（平均值为0.5417），中部地区次之（平均值为0.3437），西部地区最小（平均值为0.0434）。上述结果表明，我国物流业碳排放总体差异主要是由区域内差异造成的，区域间差异对总体差异的影响虽然呈不断扩大趋势，但仍然远小于区域内差异；东部地区对总体碳排放差异的影响最大，且这一差距在不断增大，而西部地区对总体碳排放差异的影响最小。

为了有效降低我国物流业的碳排放水平，进一步促进低碳物流的发展，本文提出以下建议：

1.制定碳减排政策，促进物流低碳化发展

我国物流业碳排放存在明显的地区差异，在制定碳减排政策时应更具针对性，对于省际碳排放差异较小的西部地区，可以考虑制定统一的碳减排政策；而对于东部和中部等省际碳排放差异较大的地区，在制定物流业碳减排的过程中应因地而异，各地政府可以结合当地物流业发展水平和碳排放的实际情况，通过参与碳减排、交易等游戏规则的制订与博弈，[12]促进地区物流业的低碳化发展。

2.优化能源结构，改善运输设备

以煤、汽油和柴油等不可再生能源为主的能源消费结构以及物流方式落后产生的高能耗问题是造成我国物流业碳排放量增长的主要原因。因此，调整和优化能源消费结构是降低物流业碳排放的客观要求。一方面，实现能源的充分燃烧，提高能源利用率，鼓励太阳能等清洁型新能源和可再生能源的开发和利用；另一方面，限制老式旧式等高耗能车辆进入交通运输市场，加快淘汰技术落后、高耗能、高排放、效能低下的运输设备，鼓励采用环保低碳的物流设备，通过能源消费结构的优化调整和运输工具的改善，降低物流业的碳排放总量。

3.发展多式联运，优化运输结构

多式联运是运用集成化思路，把公路、铁路、水路、航空等各种运输方式有机联系在一起，并交织成一个安全、节约、高效、环保的完整便捷系统。[13]在多种运输方式中，公路运输所产生的碳排放量最大，海运和空运次之，铁路运输相对最小。从国外发达国家低碳物流发展的经验来看，减少公路运输在物流中的比例、提高多式联运模式的运输比例是实现物流产业节能减排的重要途径。物流企业可以根据各种运输方式的特点以及对应的碳排放量，通过不同运输方式之间的相互协调和同一运输方式内部的合理组织，优化运输结构，提升各地区物流业的整体效率，降低物流业的碳排放量，实现经济的可持续发展。

4.整合物流资源，改善物流环节

针对我国当前物流业企业分散程度高以及无效运输严重、仓储利用率低、物流系统各环节规划不合理等一系列问题，为提高物流业运营效率，各地政府应引导物流企业走规模化发展道路，利用规模化经营降低物流企业成本，提高企业核心竞争力。同时，整合现有资源，优化资源配置，对物流节点进行科学合理规划，避免物流设施的重复建设，从而减少资源浪费，改善物流业高能耗、高排放、高成本的情况，最大限度地提高物流资源的利用效率。

5.鼓励技术创新，推动节能减排

交通运输业是物流各环节中的主要能耗来源，运力的低碳减排与交通运输领域的节能减排是分不开的。鼓励交通运输进行技术创新，应用节能减排设备，这将有助于推动交通运输领域的技术性节能减排。[14]加大研发投资力度，促进各地区政府、企业、高校、科研院所之间的交流与合作，真正实现产学研一体化。重点支持汽车企业进行产品优化升级以及节能减排技术的研发和应用，改进汽车发动机和燃油设备的使用，开展环保材料、可回收材料等车用新材料的研究，加快低能耗、低排放等新能源汽车的研发和推广，通过对运输工具的技术创新实现物流业的低碳化发展。

＊本文受国家社会科学基金“中国跨国企业HRM跨文化冲突及与战略定位的关联性研究”（项目编号：10BGL022）、陕西省自然科学基金“以产业基地为依托的科技企业孵化器社会网络问题研究”（项目编号：2014JM9368）资助。

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