西藏地区交通运输业碳排放驱动因素分解及脱钩效应研究

刘 妤 吴梦羽 母睿静

（西藏民族大学财经学院 陕西咸阳710082）

我国面临的碳减排压力日渐增大，从省域层面看，西藏受全球气候变暖、经济社会发展、基础设施不断改善等影响，碳排放存在一定上升空间；而交通运输业作为降低碳排放量的重要领域，是仅次于能源供应和工业生产的第三大温室气体排放部门。伴随着西藏旅游业的井喷式发展，西藏交通运输业的碳排放呈扩大态势。基于此，本文针对西藏交通运输业碳排放量进行测算和因素分解定量研究，更有利于从宏观上掌控西藏该产业碳排放量，对于改善西藏物流产业粗放型的管理模式，平衡经济发展与环境保护问题，发展低碳循环经济，筑牢生态屏障，促进区域经济的可持续发展都具有一定的理论和实践指导意义。故此本文对西藏地区2007—2017年交通运输业的能源消耗情况进行测算，并运用LMDI技术对碳排放进行因素分解；在此基础上依据DPSIR脱钩模型测度该产业碳排放脱钩效应，为地方政府实现碳减排目标区域分解、明确产业减排责任以及制定产业节能减排政策提供决策依据和理论支持。

一、文献回顾

经过梳理前期相关研究成果，大致可以分为三个方面：第一，关于交通运输业能源消耗、碳排放与行业发展的关系研究。唐建荣（2014）[1]应用脱钩理论和LMDI理论分析了东部地区物流业碳排放与经济增长的关系。张立国（2015）[2]以我国物流业为研究对象，利用Tapio脱钩分析技术对2003—2012年能源消耗、碳排放和行业发展情况进行了分析。以上研究主要侧重于能源消耗、环境保护与经济发展之间的平衡，为促进交通运输业的低碳发展提供依据。

第二，关于交通运输业碳排放量测评、比较及预测研究。丁金学（2012）[3]基于交通运输碳排放因素分解模型，识别各种减排途径，并设定不同的减排情景，分析了我国交通运输部门的减排潜力。张诚（2015）[4]基于2004—2012年30省市面板数据，对碳排放足迹的动态变化及区域差异进行了对比预测研究。以上研究主要侧重于为科学的制定节能减排目标的规划提供依据。

第三，关于交通运输业碳排放分解因素研究。目前运用LMDI分解技术对碳排放分解问题的研究比较丰富。刘龙政、潘照安（2012）[5]采用LMDI技术对1995—2009年我国物流产业碳排放变动的驱动因素进行分解，结果发现能源结构、能源效率和经济增长为主要影响因素。袁长伟等（2016）[6]通过构建LMDI分解模型，定量分析了2005—2013年运输能源强度、运输结构、交通运输业发展水平对陕西省交通运输业碳排放的影响。刘妤（2018）[7]对陕西等省物流产业碳排放进行了LMDI分解研究，对区域碳排放影响因素、作用机理以及作用强度有了进一步认识。以上研究主要侧重于有效的抑制碳排放量，为各省乃至全国的碳减排提供参考。

从以上梳理可以看到，目前研究为物流产业碳排放问题的研究提供了一定具有理论或应用价值的成果，但是，关于此问题的拓展研究还有待从产业或区域层面进一步延伸。纵览已有文献，由于能源数据额缺失，鲜有学者针对西藏地区交通运输业整体碳排放问题及政策层面的实际控制效果进行深入研究。基于不同省份物流产业碳排放的差异性，一些减排措施不能盲目借鉴，应根据西藏自身特点扬长避短，走具有西藏特色的低碳物流发展之路。

二、研究模型介绍

（一）碳排放估算方法

本文主要通过联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）在2006年碳排放计算指南中提供的方法。以能源消费种类选取4种主要能源(柴油、汽油、电力、原煤)消费量为基准测算物流产业的碳排放量。但在实际工作中，难以获得西藏地区交通运输行业4种主要能源消费统计数据，因此，本文将以估算数据代替。通过对各种交通运输方式所消费的能源折算成标准煤的消费量乘以标准煤的排放系数从而对西藏交通运输产业碳排放量进行估算。这里需要说明的是，根据交通运输方式各能源效率与西藏2007—2017年各交通运输方式周转量以及换算周转量粗略计算出各年度各交通运输方式所消耗的标准煤以及总标准煤。可以用式（1）表示：

其中Ct为第t年物流产业的二氧化碳排放总量;Vit为第t年第i种交通运输方式的换算周转量;Ii为第t年第i种交通运输方式的能源效率；根据国家发展和改革委员会能源研究所发布的《中国可持续发展能源暨碳排放情景分析综合报告》提供的数据，θ为标准煤的碳排放系，取值为0.6800（单位：吨碳/吨标准煤）。

（二）碳排放LMDI分解模型构建

根据LMDI分析理论，参考相关文献，西藏地区物流产业碳排放总量，可以如式（2）表示：

式中，C为西藏地区交通运输业碳排放总量；C ij为第i种运输方式j种能源的碳排放量(i=1，2，3，4)；E ij为第i种运输方式第j种能源的消费量；V i为第i种运输方式的换算周转量；V为西藏地区交通运输业总换算周转量。设F ij=C ij/E ij，表示为交通能源碳排放强度因素;设I ij=E ij/Vi，表示为交通运输能源效率因素，即单位换算周转量所消耗的能源;设R i=V i/V，表示为运输结构因素，即某种运输方式的换算周转量占总周转量的比例。由该模型可知，影响交通运输碳排放量的主要因素包括交通能源排放强度因素F、交通能源效率因素I、交通运输结构因素R和交通发展水平因素V。其中，交通能源碳排放强度因素为一固定值；交通能源效率因素主要取决于各交通方式单位换算周转量不同能源的消耗；交通运输结构因素以各交通方式周转量的比重反映；交通发展水平因素主要通过各年度交通运输总换算周转量来反映。因此公式（2）可以写为：

所以，从时期0到时期t（即2007年为基期）碳排放的变化量可以表示为：

其中：由于标准煤的碳排放系数是固定的，故能源强度效应ΔCF=0，DF=1;ΔCI、DI分别表示交通运输能源效率的贡献值和贡献率，即交通运输中不同能源使用效率的变化产生的碳排放变化量；ΔCR、DR分别表示交通运输结构效应的贡献值和贡献率，即交通运输中不同能源使用比例的变化产生的碳排放变化量；ΔCV、DV分别表示交通运输业发展水平的贡献值和贡献率，即交通运输业发展水平的变化产生的碳排放变化量;ε,θ分别为分解余量。根据LMDI方法，其他3种效应逐年分解结果如下：

（三）碳排放脱钩指标构建

LMDI分解模型可以了解各驱动因素对物流产业碳排放变化量的具体影响程度，但不能衡量所在地区碳减排的实际效果。而基于DPSIR框架①经济合作与发展组织（OECD）在1993年提出的驱动力（Driver）－压力（Pressure）－状态（State）－影响（Influence）－反应（Response）框架（DPSIR），其中“驱动力”是指对环境造成破坏的潜在原因，是一种经济驱动因子；“压力”是指人类活动对环境造成的直接影响，也就是直接的环境压因子，例如本文中的碳排放量；“状态”是指环境在压力因子作用下所处的状态，如气候变化状况；“影响”是指研究样本在所处状态下对人类及社会发展的影响；“反应”是指人类为限制环境恶化实现可持续发展所作出的努力或积极政策。的脱钩理论，可以研究经济增长驱动力作用下，政府基于环境成本压力的反应，以此衡量政府碳减排措施的实际效果，从而探寻物流业实现发展与减排双赢的途径。政府的减排努力表现为能源利用效率的提高以及能源结构的改变，可以间接表示为ΔF：

因此，在LMDI分解模型的基础上，依据脱钩理论，构建脱钩指标P：

其中：Ptot为交通运输业脱钩效应；PR为能源结构脱钩效应；PI为能源效率脱钩效应。

当Ptot≥1时，存在强脱钩效应；当0＜Ptot＜1时，存在弱脱钩效应；当Ptot≤0时，不存在脱钩效应。

三、计算结果及分析

（一）数据来源及处理

本文所使用的数据主要来自2008—2018年《西藏统计年鉴》、2007—2017年《铁道统计公报》、2007—2017年《民航行业发展统计公报》、2007—2017年《交通运输行业发展统计公报》以及2017年国家统计局统计数据。其中，西藏地区各交通运输方式的客运、货运周转量以及与旅游相关统计数据均来自历年《西藏统计年鉴》；铁路运输能源消耗统计数据均来源于各年度《铁道统计公报》、航空运输能源消耗统计数据均来源于各年度《民航行业发展统计公报》、公路客运和货运能源消耗统计数据除2007-2010外，其它均来源于各年度《交通运输行业发展统计公报》。这里需要说明的是，本文采取换算周转量概念①换算周转量即将旅客周转量按一定比例换算为货物周转量。其计算公式是：换算周转量=货物周转量+（旅客周转量×客货换算系数）。而中国交通运输客货周转量换算系数依据目前我国统计制度规定的客货换算系数按铺位折算，铁路、远洋、沿海、内河运输的系数为1；按坐位折算，内河为0.33，公路为0.1，航空国内为0.072，国际为0.075。反映各种运输方式实际完成的旅客和货物的总周转量。

（二）碳排放估算结果及分析

依据上述公式（1），估算出2007—2017年西藏地区物流产业主要以交通运输行业为主的碳排放数据（见表1）。计算结果表明2007—2017年期间，除2009年、2012年较上年略微下降外，西藏地区交通运输产业碳排放总量整体呈增长态势,2007年至2017年间净增494995.03吨，增长7.471倍。而从2013年起西藏地区交通运输碳排放量开始迅速增长，比上年净增114371.48吨，增长1.965倍；尤其是2017年碳排放总量创历史新高达到571485.83吨，比上年净增299898.68吨，增长2.104倍；上述数据说明，随着西藏交通运输发展水平的提高，加快了碳排放量的增加。

表1 西藏地区不同交通运输方式碳排放量以及碳排放总量一览表（单位：吨）

从各交通运输方式碳排放量来看，除管道运输方式有不同程度波动外，2007—2017年间铁路、公路和航空基本与交通运输业碳排放总量保持一致，表现出相对的规律性呈增长趋势。这里需要特别指出的是，航空和公路货运两种运输方式对碳排放量表现出较强的拉动性，航空碳排放量从2007年的8153.44吨上升至207062.74吨，增长了25.396倍；公路货运碳排放量从2007年的59975.84吨上升至189504.00吨，增长了3.159倍，应该说二者是10年间西藏交通运输业碳排放总量快速增长的最主要原因。由此说明，西藏以交通运输行业为主的物流产业碳排放形势不容乐观，还需进一步明确物流产业碳减排责任机制以及制定合理有效的碳减排措施。

（三）碳排放驱动因素分解结果及分析

根据公式（2）～（5）可以看出，以2007年为基期影响2008—2017年西藏地区交通运输业碳排放主要因素为能源效率效应、运输结构效应以及产业水平效应。按照公式（6）和公式（7）分别估算出十年间三种主要因素对碳排放变化量的的贡献值和贡献率，估算结果见表2。

表2 2008—2017年西藏地区交通运输业碳排放变化量及影响因素分解结果（单位：万吨）

根据分解结果可以看出，青藏铁路开通后的10年间，西藏地区交通运输行业碳排放变化表现出明显的阶段性。2008年至2012年五年间碳排放增长缓慢，甚至在2008年、2009年表现出负增长，不论是能源效率因素、能源结构因素还是产业水平因素对碳排放的贡献效应表现也均不显著。而进入2013年直至目前可以明显看出碳排放量整体呈快速递增态势。其中，产业发展水平对西藏地区交通运输行业碳排放的增长量贡献尤为突出，且与碳排放总量的变化显示出高度的一致性。这说明产业发展水平对西藏地区交通运输产业能源消费碳排放增长产生了持续的拉动作用。由此可见，“一带一路”背景下随着建设南亚大通道步伐的加快，西藏交通运输业得到迅速发展，促进了西藏经济社会增长的同时，也无可避免地增加了能源的消耗，加速了温室气体的排放。

其次，2008年—2017年间，西藏地区交通运输行业碳排放能源效率，除2012年外，贡献值均为正值，贡献率在1之间波动，虽然呈现出一定的波动性，但总体对碳排放的相对影响程度较小。2014年起西藏地区交通运输业碳排放能源效率有逐年上升的趋势，对碳排放的贡献率也在逐年减少，反映出西藏地区交通运输业能源利用效率有所提升。值得注意的是十年间唯有2012年西藏地区交通运输行业碳排放能源效率的贡献值为负，数据表明主要是由于当年公路货运运输能耗从220千克标准煤/万吨公里下降到170千克标准煤/万吨公里，这也是10年来能源消耗下降幅度最多的一年。正是由于这一年能源效率的提升使得能源效率对西藏地区交通运输产业碳排放的增长的贡献率降至10年间最低。这也说明提高能源效率对于促进西藏地区交通运输业碳减排有着积极的作用。

此外，西藏地区交通运输产业运输结构的碳排放各年度效应均为正值，虽然呈现出明显的波动性，但可以看出交通运输结构的总体变动对碳排放增长产生了促进作用；尤其是2017年交通运输结构对碳排放的贡献效应显著突出。研究显示等量运输条件下,铁路运输方式产生的每吨每公里的碳排放量最低。而数据表明2017年西藏地区交通运输结构中，公路货运占比约为65.3%，航空运输占比升至3%，铁路占比仅为29.3%。西藏地区交通运输结构中铁路占比过低，使得随着西藏经济的快速增长，进一步加快了交通运输业的碳排放量，一方面说明西藏铁路的建设方面相对滞后，另一方面也反映出西藏交通运输结构需要调整优化，受交通制约的瓶颈仍然没有打破。

1.产业发展效应

结合图1和图2，十年间数据显示，产业发展水平的提高是影响西藏地区交通运输产业碳排放增长的主要原因。近年来国家逐步加大对西藏交通运输行业的投资建设力度以及旅游业的蓬勃发展，仅2017年交通运输、仓储和邮政业投资完成590.18亿元，比上年增长7.6%；全年接待国内外旅游者2561.43万人次，比上年增长10.6%，旅游收入达379.4亿元，占全区国内生产总值的28.95%。这使得西藏交通运输业发展迅速，如表3所示，尤其是2013年起西藏地区总换算周转量迅猛增长，从2012年632155万吨公里飙升至2013年1219259万吨公里，增长率约为193%，此后的五年里以年均26.5%的速度递增，2017年升至1612962万吨公里。其中，2013年的公路货运周转量、2017年民航旅客周转量的表现得尤为突出。数据表明2013年公路货运周转量814613万吨公里，比上年增长292.26%，这也是2013年总换算周转量比上年翻倍的最重要因素。2017年民航旅客周转量升至611700万人公里，较上年增长了将近3倍。由于航空运输是三种运输中能耗最高运输方式，直接导致这一年西藏地区交通运输碳排放创历史最高。由此可见，西藏开放水平的不断提高，旅游、贸易、投资等带动交通运输的发展不可避免的引致碳排放的增加。虽然西藏已经制定了相关方案，大力发展旅游、交通运输以及商贸物流等绿色低碳经济，努力实现经济发展与生态保护的双赢，一定程度上对交通运输产业碳排放量的增加有所抑制，但就目前数据来看，西藏地区交通运输业的碳排放呈加速扩大态势。

图1 2008—2017年西藏地区交通运输业碳排放量变化的贡献值趋势图

图2 2008—2017年西藏地区交通运输业碳排放量变化的贡献率趋势图

2.能源效率效应

从图1和图2来看，不论是能源效率的贡献值还是贡献率，整体表现对西藏交通运输行业碳排放的相对影响程度较小，相对变化幅度也较小。从表4可以看出，各个不同运输方式能源消耗效率在十年间虽然呈现出不同的变化趋势，但能耗变化相对较小。管道单位换算周转量能耗相对稳定，铁路和航空单位换算周转量的耗能量均有不同程度下降，铁路运输由2007年的57.8kg/万吨换算公里下降至2017年的43.3kg/万吨换算公里，下降了25.1%；航空运输周转量由2007年的5240kg/万吨公里下降至2017年4310kg/万吨公里，下降了17.7%；而公路客运周转量由2007年的97kg/万人公里上升至2017年的147kg/万人公里，提高了34%，同时，公路货运周转量耗能并无明显规律，2014—2017年单位耗能有所下降，下降了10%。这主要是由于短期内，要实现由技术进步带来的能源效率的提高比较困难，需要致力于长期的研究与规划。这里需要指出的是，尽管10年间铁路、航空、公路货运周转量能耗完全或不完全呈下降趋势，使得2014—2017年西藏交通运输行业能源效率对碳排放的增长开始下降，这一时期交通能源效率对碳排放的增加起到抑制作用。这说明西藏交通运输产业能源利用效率方面仍需努力，短期内能源利用效率问题依然是制约西藏低碳交通发展的一个突出问题。

表3 西藏地区各交通方式周转量统计表V（单位：万人千米，万吨千米)）

表4 各交通方式运输能源效率I

3.运输结构效应

结合图1和图2，十年间数据显示，运输结构效应也是影响西藏地区交通运输产业碳排放增长的主要因素，这种拉动作用呈现出“减-增”的波动趋势。2008—2010年，运输结构效应对碳排放的贡献值从2.697万吨下降到2.186万吨。而2011—2017年除2016年有略微下降，其他年份碳排放量均逐年上升，尤其是2017年升至15.089万吨。从表5可以看出，西藏地区交通运输结构以公路货运和铁路运输为主，两者占比超过90%以上。2007—2012年铁路运输占比逐年增加，公路货运占比逐年减少，使得当年同期由于能源效率产生碳排放量也相应减少。而2013-2017年，铁路运输占比减少，公路运输占比增加使得逐年产生的碳排放量持续增长。这里特别需要指出的是，由于西藏旅游业的井喷式发展加之铁路运输建设的滞后，使得2017年民航旅客周转量从上年的219580万人公里升至611700万人公里，增加了近3倍；航空运输占比也从2016年1.3%攀升至3%。由此大大加重了2017年能源结构效应对西藏地区交通运输业的碳排放量。由此揭示出能源结构效应对西藏地区的交通运输业碳排放量有积极的影响作用。西藏应采取积极措施调整和优化交通运输结构，加大力度提升清洁能源以及新能源的使用比重，实现西藏交通运输业发展与生态环境保护双赢。

进一步分析，各要素对西藏地区交通运输碳排放总量的贡献率（如图2），可以发现交通运输发展水平和交通运输结构是拉动西藏地区碳排放量增加的因素和交通能源效率是抑制碳排放量增加的因素。从图2可以看出，2012年以后，拉动因素对交通运输碳排放总量的贡献率和抑制因素对交通运输碳排放总量的贡献率之间的差距在逐步扩大，导致西藏交通运输部门碳排放总量近似指数增长。总的来说，随着经济的迅速发展，必须加大力度提升产业水平效应、能源强度效应以及能源结构效应抑制作用的发展空间，2017年数据显示西藏地区交通运输业碳排放开始呈现大幅攀升的态势。

表5 交通运输结构R

（四）碳排放脱钩效应结果及分析

通过对西藏地区交通运输产业碳排放分解结果分析，可以发现整体来看，产业发展效应、能源强度效应以及运输结构效应除个别年份外对该产业碳排放的增加还是以正向驱动为主，但三者贡献效应影响程度有显著差异，产业发展效应成为主要驱动因子，运输结构效应个别年份贡献作用突出，运输能源效率多数年份抑制碳排放量增加效应增强。而三者都可以通过政府减排努力对碳排放起到一定的抑制作用。因此本部分通过构建脱钩指标Ptot，依据公式（8）和公式（9），分析产业发展与能源消耗变化之间本质关系，从而反映西藏地区交通运输业低碳发展的实际情形以及政府减排措施的实际效果，结果见图3。

从图3可以看出，西藏地区交通运输业碳排放2010年—2017年存在着一定的脱钩效应，其中2010年—2012年三年连续出现了强脱钩效应，尤其是2010年脱钩指标值达到了13.47，碳排放贡献值和贡献率也表现出这期间的最低值。根据2008年—2018年《西藏统计年鉴》的数据，西藏2008年—2012年由于青藏铁路的开通运营，不论是铁路货物周转量还是铁路旅客周转量都有较大幅度提升，数据显示2008年铁路货物周转量从66980万吨公里攀升至2012年199524万吨公里；2008年铁路旅客周转量从79891万人公里攀升至2012年138334万人公里。这使得三年间西藏交通运输结构铁路运输占比从0.427提升到0.478，而相应公路货运运输占比从0.490下降至0.441。根据相关研究表明，等量运输条件下，铁路运输能耗最低，公路次之，航空最高。这在一定程度上解释了2010—2012年间出现的强脱钩效应。

图3 2008—2017年西藏地区交通运输业碳排放脱钩效应

2013年—2017年西藏交通运输产业碳排放呈现弱脱钩效应，碳排放贡献值和贡献率也表现强劲增长势头。分析发现尽管青藏铁路以及西藏其他铁路的建成运营使得铁路周转量一直保持较快增长，但是在交通运输结构中，铁路运输占比徘徊在0.28～0.31，而公路货运占比攀升至0.64～0.68。这也说明了西藏地区交通运输结构需要优化，碳排放问题开始显现，面临碳减排问题。因此要实现西藏交通运输物业的强脱钩效应及低碳化发展之路，政策因素必须在三种效应方面进一步发挥效用。“一带一路”背景下西藏肩负打通南亚大通道历史使命，以交通运输业为主的物流产业面临前所未有的机遇，大跨越发展的同时，必须兼顾生态环境。近年来，西藏政府也在不断加大工作力度，着力推进绿色、循环、低碳等方面的发展，先后制定并出台了多项规划和方案①包括《西藏自治区“十二五”时期节能规划》、《西藏自治区循环经济发展规划（2013—2020年）》《西藏自治区“十二五”节能减排综合性工作实施方案》、《西藏自治区人民政府关于加快发展节能环保产业的实施意见》《西藏自治区2014—2015年节能减排低碳发展行动方案》以及《西藏自治区碳排放权交易市场建设工作实施方案》。。图3反映出脱钩指数有所提升，说明政府的减排努力有所成效，但还未实现强脱钩效应，应继续推进实施节能循环低碳发展，为西藏青山常在、绿水长流、空气常新提供有力支撑。

四、结论及建议

通过对西藏地区交通运输业为主的物流产业碳排放驱动因素分解分析，可以发现随着西藏交通运输业发展水平的提高，该产业碳排放量迅速增长，尤其是自2012年以后，西藏交通运输业的碳排放量近似呈指数增长。除交通发展水平带来碳排放量的增长以外，交通能源效率、交通运输结构等均对碳排放量的增加产生不同程度的影响，且能源结构效应明显高于能源效率效应带来的该产业碳排放的增加。通过对西藏交通运输业为主的物流产业碳排放脱钩效应分析，可以看出该产业的十年间的碳排放经历了从不存在脱钩效应到强脱钩效应再到弱脱钩效应的变化阶段。这说明西藏物流产业的发展、碳排放和政府政策之间存在密切的内在联系，而其中的关键点就在于政府如何出台有效政策平衡产业发展、能耗降低与生态良好之间的关系。

综上所述，本文从五个方面提出西藏地区交通运输业低碳化发展的对策建议：首先应发展低碳运输，大力发展清洁能源应用于交通运输领域从而降低碳排放量，实现绿色交通发展；其次，考虑到铁路运输和管道运输具有低损耗和低碳排放等特点，应着力推进铁路运输和管道运输等低碳运输模式的发展；再次，通过提高交通运输工具能效水平，推动交通运输智能化，建立公众出行和物流平台信息服务系统；最后，制定低碳物流作业标准，实行精细化运输作业管理，并建立完善的节能减排考核与激励约束机制，强化节能减排目标责任。此外，要强化宣传教育，使得生态文明理念日益深入人心。