基于GWR模型中国碳排放空间差异研究

王雅楠　赵涛

摘要 本文通过地理加权回归方法（GWR）研究全国30个省份分别在1997年、2002年、2007年和2012年城镇化、工业结构和能源强度对二氧化碳排放的影响，揭示各影响因素在不同省份的空间差异性。结果表明城镇化在各省市对二氧化碳排放的影响不断增大，其中东部省市的影响较大。工业结构对二氧化碳排放的影响最大，并且呈现逐年下降的趋势。能源强度对二氧化碳排放在总体上有正影响，对中西部地区的部分省份在2007年有负影响，说明存在能源回弹效应。因此，在总体上制定减排政策时，要分区域、分省域制定合理的碳减排目标，对相邻的省份制定协同减排计划，同时要兼顾到欠发达省市的经济发展状况，让经济发达的区域和省市适当承担较多的碳减排任务。具体来看，在城镇化建设过程中，要合理利用公共的城市资源，分别从建筑、交通、工业和能源等方面制定低碳城市建设计划，同时，鼓励大家使用公共交通或者低碳出行方式，从而减少能源需求以及环境污染，进而能更好地保证生活质量和环境状况；从工业结构方面来看，要不断调整产业结构，逐步转向以第三产业为主导的产业结构。在西部地区，要结合当地的地理特征，以提供生产原料为主导产业，发展特色农业和特色林业，不断提升自然因素对碳的吸收能力；从能源强度来看，一方面要在经济快速发展的同时不断提高技术水平，积极开发风能、太阳能、生物质能和其他可再生能源，不断降低煤炭在能源消费中的比重，另一方面从技术角度制定碳减排政策时应考虑回弹效应，尽量减少能源回弹效应的消极影响。

关键词：空间差异；地理加权回归；碳排放；影响因素

中图分类号 X24 文献标识码 A

文章编号 1002-2104（2016）02-0027-08

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.02.004

随着我国经济的快速发展，工业化、城镇化进程不断加快，经济增长每年保持在10%左右的速度，这种粗放的经济增长方式导致化石能源的迅速枯竭，环境问题日益加剧。温室气体尤其是二氧化碳气体排放不断增加，环境问题不仅成为制约我国经济和社会发展的主要因素，也是制约我国可持续发展的一个关键因素。同时，在国际的碳减排压力下，中国政府承诺，在2005年的基础上，到2020年碳强度要下降40%-45%，非化石能源占一次能源消费的比重要达到15%左右，森林蓄积量要增加13亿立方米[1]，这对于我国来说是一个巨大挑战。

降低CO2排放不仅是完成既定的减排目标，更重要的是可以显著改善我国目前的环境问题和空气质量。由于我国现阶段区域发展严重不平衡，各个区域的二氧化碳排放特点也不尽相同，同一政策在实施过程中对不同区域的影响是不一样的。因此，本研究在我国工业化、城镇化快速发展的背景下，基于区域和省域碳排放的不同特点，深入研究二氧化碳排放的空间差异是非常必要的。

目前，许多学者对碳排放影响因素进行了大量研究，结果表明影响碳排放的因素主要体现在人口因素、经济因素和技术因素三方面。从区域碳排放的研究角度来看，Zhang et al.利用STIRPAT模型研究城镇化水平在东中西三个区域分别对能源消耗和碳排放的影响，结果发现城镇化在全国和三个区域与能源消耗和碳排放均呈现正相关关系。城镇化在中部地区对碳排放的影响要高于东部地区，对于东部地区来说，城镇化对能源消耗的影响要高于对碳排放的影响[2]，Wang et al.按照人均GDP将中国分为发达地区、发展中地区和欠发达地区，对不同经济发展区域的碳排放影响因素进行研究，结果显示能源强度在发达地区对碳排放的影响最大，而城镇化水平、工业结构和对外贸易程度在欠发达地区对碳排放有较大影响[3]。Li et al.也对同样的问题通过STIRPAT模型进行了研究，他把全国30个省市按照人均碳排放的高低分成了五个碳排放区域，对不同区域的碳排放影响因素进行了研究，结果表明尽管城镇化、人均GDP、人口、工业结构和技术水平在不同区域的影响不同，但是它们都是影响各碳排放区域的主要因素，其中，城镇化和人均GDP这两个因素对碳排放的影响要高于其他因素。在高排放区域，技术水平对降低碳排放有促进作用，但是对于我国来说，通过提高技术水平来完成碳减排任务还不够完善，仍然处在初步阶段[4]。此外，还有学者利用LMDI模型和脱钩指数研究对京津冀地区区域工业发展和碳排放的关系，研究发现快速的经济发展是导致工业碳排放不断增加的主要原因，因此必须要通过优化和升级产业结构和能源结构来发展低碳工业[5]，也有学者对长三角区域进行碳排放的影响因素研究[6]，除此之外，也有针对省域碳排放的研究，如对北京市[7-8]、天津市[9-10]、广东省[11]、上海市[12-13]等发达省份的地域研究。研究结果均认为影响碳排放最主要的因素有人口、人均GDP、城镇化、能源强度和工业结构，并且对针对不同省市的特点，提出差异化的减排政策。近年来，随着空间计量经济学的发展，肖宏伟、吴玉鸣等学者[14-17]运用空间面板模型从区域和工业行业层面对我国碳排放影响因素进行研究，结果均显示各区域碳排放的空间差异不容忽视，从空间角度研究碳排放的影响因素并制定针对性的减排政策具有重大意义。

综上，部分已有文献主要利用时间序列数据和面板数据针对区域或者个别省份的碳排放影响因素进行研究，然而忽视了空间效应。而从空间角度研究的文献也仅从区域或者行业角度出发，忽视了各省域之间的碳排放空间差异，没有结合各省市的特点制定出针对性的减排策略。然而，我国幅员辽阔，各个区域、各个省份之间的环境是相互影响，相互制约，相互关联的，即存在空间依赖性。因此，在研究碳排放的影响因素时，应同时考虑各省市的空间效应和空间差异。基于此，本文选取城镇化、工业结构和能源强度三个变量，利用地理加权回归方法研究碳排放的空间差异，从空间效应视角对我国30个省份之间碳排放的空间差异进行分析，根据研究结论及各省市的碳排放特点制定差异化的政策以完成减排目标。