中国民航运输碳排放影响因素分解分析

陈良潮　郭佳凝　万家豪　郭顺琦

摘要：在所有交通运输方式中，航空运输方式单位运输能耗最高，给环境带来的污染较大，航空运输逐渐成为CO2排放的主要来源。因此有效识别碳排放的影响因素以及分析各影响因素的影响程度是实现节能减排的关键所在。文章通过LMDI分解法把Kaya恒等式进行分解，得出影响碳排放的因素分别为技术效应、运输效应、产业效应、经济效应和人口效应。结果表明，技术效应、运输效率效应抑制碳排放的增长，产业规模效应、经济效应正向拉动碳排放的增长。民航部门应进一步建成绿色民航标准体系，提升机队燃效水平，推进机场节能减排及加强空管运行组织效率和保障能力。

关键词：航空运输;碳排放;影响因素

一、引言

《巴黎协定》的签署开启了全球气候变化治理工作的新阶段。作为世界上最大的碳排放国，中国正在积极主动地承担减排责任。中国政府在联合国气候变化大会提出我国国家自主贡献目标，承诺到2030年单位GDP碳排放将在2005年基础上降低60%～65%，且碳排放总量在2030年左右达到峰值。2020年9月22日习近平总书记在联合国大会上承诺，我国碳排放在2030年之前达到峰值，在2060年之前实现碳中和。我国节能减排工作正面临着严峻考验，我国碳减排目标的实现有赖于各行业的共同努力，其中交通运输业为高能耗产业，作为减排大户对于我国碳达峰及碳中和目标的实现具有至关重要的作用。

在所有交通运输方式中，航空运输方式单位运输能耗最高，给环境带来的污染较大，航空运输逐渐成为CO2排放的主要来源。近年来，中国的航空业飞速发展，民航运输总周转量已连续数年跃居世界第二位，成为名副其实的航空大国。中国民航业的高速发展在促进中国经济持续增长的同时，二氧化碳的大量排放也带来了严重的环境和气候问题。航空运输碳排放强度在所有交通运输方式中最高，是私家车排放的两倍，约是高速铁路运输方式碳排放量的四倍。为实现我国到2030年碳达峰与2060年碳中和目标，航空运输业面临的资源环境约束将日益明显。

为了实现中国运输行业在高速发展的同时能秉持节能环保与可持续发展的理念，中国民航部门有着不可推卸的责任，明确二氧化碳排放的影响因素是实现可持续发展的根本途径。因此本文基于Kaya公式与改进的LMDI模型对影响因素进行分解，为民航部门节能减排路径选择提供决策支持。

二、民航部门碳排放影响因素分解模型

（一）碳排放总量计算

本文所使用方法主要依据为IPCC碳排放计算指南，基于《从统计看民航》的能耗数据E与碳排放因子F的乘积，参照缺省值确定主要的碳排放系数，计算公式如下。

式中：C为第t年的碳排放总量;E为第t年航空煤油的消耗总量;F为航空煤油的碳排放因子，根据IPCC指南参照缺省值，取3.15。

（二）影响因素分解模型构建

在选择模型上，选择用于分析碳排放影响因素最为常见的模型Kaya恒等式。Kaya恒等式是Yoichi Kaya于1989年在联合国政府间气候变化委员会（IPCC）的研讨会上提出的，如今，被广泛应用于在宏观层面二氧化碳排放变化的影响因子分析。综合上述分析的民航部门碳排放的影响因素，对Kaya恒等式进行变形，如下式所示。

式（2）中，Ct为第t年的碳排放量;Et为第t年的能源消耗量;Rt为第t年的运输周转量;Yt为第t年的主营业务收入;GDP为生产总值;P为人口数量。

将上述的公式，通过LMDI分解法进行分解。LMDI分解法是一种常用的指数分解分析方法，许多学者将指数分解法广泛应用于在实证分析中。LMDI不仅能很好地对影响因素进行无残差的全分解和解决零值相关的问题，方法簡单，便于操作，众多的优点使其成为在实证分析中应用最广泛的碳排放变化分解方法之一。

对式（2）中的所有因素进行分解，所得公式如下。

利用以上公式可以计算出各个影响因素对行业碳排放的贡献值。ΔC民航运输碳排放变化量，ΔC■、ΔC■、ΔC■、ΔC■、ΔC■分别表示各种影响因素发生的变化对民航运输业碳排放量发生的变化的贡献值，分别代表为技术效应、运输效率效应、产业效应、经济效应和人口效应。

三、民航部门碳排放影响因素分解分析

运用式（3）～（8）算出每一个影响因素的贡献值，如表1所示。

（一）技术效应影响

从表1里可以看出，技术效应的贡献值占比为负数，这则说明我国的技术效应对民航运输业碳排放量起着反向抑制的作用，表明目前我国民航运输业减排的技术研究上已经取得一定成果，而因为我国民航运输业碳排放与总周转量之间长期有着依赖增长的关系，所以减排技术的提高可以在一定程度上抑制民航运输业碳排放的增长。

（二）运输效率效应影响

运输效率效应用单位主营业务收入运输周转量表示，用以反映民航运输效率对民航运输碳排放的影响。从表1中可以看出，运输效应的贡献值占比为负数且在负向影响因素里排名第二，这说明运输效应在民航运输业碳排放的增长上起着反向抑制的作用，但抑制作用较小。表明我国产生一单位主营业务收入所需综合运输周转量较高，技术装备标准化水平，行业智能化、信息化水平较低。

（三）产业规模效应影响

从表1中看出，产业规模效益的贡献值占比为正数且在正向影响因素里面排名第三。在我国民航运输业中，产业规模效应对其碳排放量起着正向拉动的作用。表明民航运输业行业发展模式仍然较为粗放，对能源消耗与碳排放的依赖性较强，同样表明近年来民航运输业发展对碳排放依赖性呈增强趋势。因此，在中国民航运输业推进综合交通运输体系建设时，更加注重行业经济增长与节能环保协调发展。

（四）经济效应影響

从表1中看出，经济效应的贡献值占比为正数，在正向影响因素里面排名第一且所占比数远大于其他正向比数，则说明经济效用在推动碳排放增长的因素里占主导地位。表明随着经济发展，人民生活水平提高，民航出行需求也随之增加，但目前民航运输发展对于能源消耗的依赖性仍然较强。

（五）人口效应影响

从表1中看出，人口效应的贡献值占比为正数。由于我国人口的基数较大，就算人口增长率因计划生育政策和观念转变等原因的影响在逐年递减，但人口数仍在不断快速增长。民航运输业是在为民众提供服务，所以人口的快速增长可以对民航运输业碳排放的增长造成一定的影响，人口效应对其碳排放起着正向拉动作用，民航运输绿色化、低碳化水平仍需提升。

四、结语

第一，由民航部门在运营过程中而产生的二氧化碳排放问题以及成为行业、社会乃至国际组织重点关注的问题。本文在现有相关文献上进行梳理与改进，通过对样本年份内民航部门碳排放相关数据的收集与整合，发现民航部门碳排放量在不同阶段内其增长幅度并不相同。本文采用LMDI分析法将Kaya恒等式进行变形，进而计算出每一个影响因素的贡献值。

第二，通过对民航部门碳排放影响因素进行分析发现，影响因素可分为技术效应、运输效应、产业效应、经济效应和人口效应这五种。通过计算得出五种影响因素的贡献值，从而发现在研究样本年份内技术效应、运输效率效应具有反向抑制碳排放的;而产业效应、经济效应和人口效应则正向拉动碳排放的增长，其中经济效应的贡献值更高。

第三，我国民航运输业减排的技术研究上已经取得一定成果，而因为我国民航运输业碳排放与总周转量之间长期有着依赖增长的关系。民航部门在研究减排工作时可以着重关注技术效应、运输效率效应、产业规模效应的影响，具有针对性地制定减排政策才能有效实现行业发展与碳排放的脱钩发展。应进一步建成绿色民航标准体系，提升机队燃效水平，推进机场节能减排及加强空管运行组织效率和保障能力。

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*基金项目：河南省大学生创新创业训练计划项目（S202010485016）;河南省高等学校重点科研项目（20A630036）。

（作者单位：郑州航空工业管理学院管理工程学院）