产业结构变动对碳排放的影响范文

产业结构调整对碳排放强度存在着对应的上升和降低与回归自然可承载水平的演进关系。作为世界上最大的发展中国家，中国高度关注碳排放所带来的环境问题，并正在致力于转变经济增长方式，调整产业结构，降低碳排放强度。基于“产业结构的调整会对碳排放强度产生正向影响”（陈诗一、孙敬水，2011）的认识，理论界针对产业结构的调整与碳排放强度的演进关系进行了有益的探讨（陈永国等，2013）[3]，并发现我国在整体上正处在结构负担贡献的状态上。江苏作为一个经济大省，在“十二五”规划中明确提出了“大力推进产业结构战略性调整”，致力于“构建高新技术产业为主导、服务经济为主体、先进制造业为支撑、现代农业为基础的现代产业体系”。[4]随着产业结构的调整，江苏省的碳排放强度所处的实际状态如何，是否也是处在结构负担贡献的状态？作为经济大省，江苏省的产业结构变动对碳排放强度到底产生了怎样的影响？本文就这一问题，根据P曲线理论，结合江苏省2002—2012年的产业结构变动和碳排放实际，针对碳排放量与地区生产总值以及能源消费总量的实际关系和碳排放强度、产业结构贡献以及行业效率贡献进行实证分析，以期能够为江苏省产业结构的优化调整提供相应的决策参考依据。

一、产业结构变动与碳排放强度之间的理论演进关系

（一）P曲线理论经济的发展往往和环境承载力息息相关。就国际经济的实际发展经验来看，“主要工业化发达国家的碳排放强度随时间变化呈现出先增后减并追逐趋同的态势”，而“主要新兴经济体国家的碳排放强度则随时间呈波动性变化”（张志强、曾静静等，2011）[5]。为进一步探索刻画产业结构与碳排放强度的演进关系，陈永国、褚尚军等（2013）在整合产业结构理论和工业化理论的基础上提出了产业结构与碳排放强度演进关系的P曲线模型假说，并且运用P曲线模型假说对我国的实际进行了量化分析，并得出了我国产业结构的变动对碳排放强度在整体上是一种负担贡献的结论。P曲线理论认为，产业结构发展演变的一般规律是，从“一三二”向“二三一”转变并最后形成“三二一”的结构形态，即从农业占主导地位的结构向工业占主导地位的结构，再向服务业占主导地位的结构转变。而工业的发展要消耗大量的能源，工业的碳排放强度远高于第一和第三产业的农业和服务业。于是，随着产业结构的调整，碳排放强度就会出现先上升再下降的变化趋势。在工业化进程的初期和中期，资源密集型企业占整个工业比重较高，此时，工业的增长往往是一种粗放式的增长，即消耗大量的化石能源从而获得收益，于是在工业化进程初期碳排放量较高，碳排放强度较大。而当工业化进入中后期阶段时，技术密集型企业所占比重逐渐提高，消耗资源显著减少、生产率显著提高，并能够从技术进步中获得高水平的经济增长收益；在工业化进程中后期阶段，随着政府在环境意识上的不断提高，会不断加大对环境保护的政策支持力度，从产业转型升级的经济发展政策上重点保护和支持技术型企业的发展，从而激发产业结构的进一步优化升级，碳排放量减少，碳排放强度进一步得到显著降低。如果考虑到工业化进程与碳排放关系的这种一般性规律，那么二者之间的演化关系就会呈现出如图1所示的类似于开口的P型变化趋势，这就是所谓的P曲线理论。在图1中，P曲线轨迹刻画了产业结构变动和碳排放强度之间的一般关系，这一关系可以划分为三个阶段：第一阶段，随着产业结构的调整，碳排放强度逐渐升高，但升高的速率由大到小，此时工业所占比重不断增加，工业技术水平逐渐提高；第二阶段，产业结构进一步调整，碳排放强度开始不断地下降，此时服务业比重开始增加，工业技术水平进一步提高；第三阶段，产业结构继续调整，碳排放强度下降到一个自然环境可以承载的范围，此时服务业在产业结构中占主导地位，工业以技术密集型企业为主体。

（二）产业结构调整的碳排放强度结构红利与结构负担贡献P曲线理论从总体上说明了产业结构变动与碳排放强度间的一般演进关系，但并未说明某一时间段产业结构变动对碳排放强度的影响如何。MichaelPeneder（2003）[6]认为，如果产业结构的变动使碳排放强度降低，则这种影响被称之为结构红利贡献，反之，则为结构负担贡献。如果把产业结构的变动视为政府对产业结构进行积极主动调整的结果的话，并进一步能够将碳排放强度进行分解，则可以构建相应的计量分析模型，以探讨产业结构调整对碳排放强度的影响，即产业结构调整的红利贡献以及负担贡献。为此，KayaYoich（i2010）[7]以经济、能源和人口等因素与人类生产活动产生的二氧化碳间的关系构建了如下相应的碳排放计量分析模型。在式（3）中，△CI表示碳排放强度的变化。当△CI叟0时，说明相应的经济政策缺乏成效，碳排放强度上升，环境恶化；当△CI燮0，则说明相应的经济政策取得了成效，碳排放强度下降，环境得到改善。在产业结构调整对碳排放影响的一般规律中，如果从贡献率的角度来进行分析的话，考虑到产业结构调整对碳排放强度要受到两个方面影响的，即一方面来自于产业结构调整的影响，另一方面则来自于因产业结构调整影响下的各产业部门行业效率提高的影响，那么，产业结构调整对碳排放强度的影响关系，又可以进一步分解为产业结构调整对碳排放强度的影响和产业结构调整中因各行业效率提高对碳排放强度的影响。若用AC1、AC2分别表示产业结构变动对碳排放强度的绝对贡献以及行业效率变动对碳排放强度的绝对贡献。式（4）表明，碳排放强度变化△CI等于产业结构变动对碳排放强度的绝对贡献与行业效率变动对碳排放强度的绝对贡献之和，亦即产业结构和行业效率的变动导致了碳排放强度的变化。并且在△CI叟0时，说明相应的经济政策缺乏成效，碳排放强度上升，环境恶化；当△CI燮0时，则说明相应的经济政策取得了成效，碳排放强度下降，环境得到改善。为进一步准确地测算出式（4）中的AC1和AC2两个因素，B.W.Ang（2004）给出了对数平均迪氏指数方法（LMDI）。运用LMDI方法，对碳排放量的影响因素进行分解，理论上存在两种方法即加法和乘法。当AC1<0且RC1>0，表明产业结构变动对碳排放强度是结构红利贡献，即产业结构的调整使碳排放强度降低；当AC1叟0且RC1燮0，表明产业结构变动对碳排放强度是结构负担贡献，即产业结构的调整反而使碳排放强度增加了。类似地，当AC2<0且RC2>0，表明行业效率变动对碳排放强度是效率红利贡献，即产业效率的变动使碳排放强度降低；当AC2叟0且RC2燮0，则表明产业效率变动对碳排放强度是效率负担贡献，即产业结构调整中的产业效率变动反而使碳排放强度增加了。

二、江苏省产业结构调整对碳排放强度影响关系的实证分析

（一）指标的选取与数据的处理本文实证分析中所使用的数据，均来自于2002—2012年江苏省历年统计年鉴。其中的主要数据来源于江苏省统计年鉴中的“规模以上工业企业主要能源消费”和“主要年份地区生产总值”以及“综合能源平衡表”等。[10]依据前述理论分析可知，为了获取2002—2012年期间各年的碳排放强度CI，需要得到每一年的GDP以及碳排放量。为此，本文选取了江苏省统计年鉴中“主要年份地区生产总值”数据中的地区生产总值数据，而对于每一年的碳排放量，则参照标准煤系数折算的方法，将各年份所用的各种能源折算成标准煤，再依据国家发改委推荐值，并以2.4567的标准折算系数计算出历年的碳排放量。经计算整理后的相关数据如表1所示。对于绝对贡献AC和相对贡献RC的计算，需要知道三个变量，即地区生产总值GDP、各行业生产总值GDPi以及各行业的碳排放量CEi。在此，本文依据传统的产业部门划分方法将江苏省产业部门划分为第一产业、第二产业和第三产业。各地区生产总值GDP以及每个行业的生产总值GDPi的对应数据选自“江苏省统计年鉴”历年“主要年份地区生产总值”，而对于CEi的测算，则参照“综合能源平衡表”，将农、林、牧、渔、水利业算作第一产业，将工业和建筑业算作第二产业，将交通运输、仓储及邮电通讯业和批发与零售贸易餐饮业算作第三产业，其他和生活消费忽略不计，首先计算出三大产业各自的能源消费占能源消费总量的比值，再分别乘以对应年份的碳排放量。再按照前述给出的式（5）、（6）、（7）和（8）可计算出江苏省产业结构变动对碳排放的绝对贡献AC和相对贡献RC，结果如表2所示。

（二）江苏省产业结构调整对碳排放强度影响演进关系的实证分析本文依据P曲线模型所给出的一般理论认识，结合整理获得的江苏省产业结构变动与碳排放的实际数据进行实证检验分析，结果发现，江苏省自2002—2012年期间，经过持续的产业结构调整，工业化进程不断演进。在整体的产业结构表现上，第二产业结构比重不断提高，同时，这一期间的产业结构调整与碳排放强度之间的演化关系，基本上处在P曲线的第二阶段的中期水平上，符合P曲线模型的发展理论。但是，江苏省产业结构调整对碳排放强度的红利贡献的相对水平还依然比较低。

1.江苏省产业结构调整不断优化但二次产业中的工业化进程仍处在转型期。依据江苏省2002—2012年期间各年份第一、第二和第三产业比重的实际变化数据分析来看，其产业结构的演化趋势如图2所示。图2清晰地刻画了江苏省在2002—2012年间第一、第二和第三产业结构的变化。在这一期间，江苏省第二产业的比重始终远远高于第一和第三产业，但是，在2007—2012年的几年中，第二产业的比重呈现出了不断下降的趋势，而第三产业的比重则自2005年开始呈现出一种逐步上升的发展趋势。江苏省2012年经济社会发展综述，2013年江苏省结构调整成效明显。从产业结构看，全年第二产业增加占GDP比重为51.2%，比上年下降1个百分点；并且根据本文的实际调查还发现，江苏省2012年的服务业增加值占GDP比重达45%，比上年提高近1.2个百分点。全年高新技术产业总产值超过5万亿元，比上年增长15%，占规模以上工业比重达38.5%，比上年提高1个百分点。由此可见，随着江苏省对产业结构的不断调整，工业比重出现下降趋势，服务业比重则呈现出不断上升的趋势，并且其中的高新技术产业也得到了快速增长。但是，结合P曲线理论所基于的理论前提不难发现，如果按照产业结构理论上的发展演变的一般规律来判断，即产业结构从“一三二”向“二三一”转变并最后形成“三二一”的结构形态，亦即从农业占主导地位的结构向工业占主导地位的结构，再向服务业占主导地位的结构转变，那么，江苏省的产业结构实际演变过程，仍然处在第二阶段中“二三一”的中期稍后的工业化产业升级转型期和第三产业快速上升的结构调整期。

2.江苏省2002—2012产业结构调整逐年降低了碳排放强度但仍处在P曲线二段中前期。为进一步检验与江苏省产业结构调整的现状相对应的碳排放强度的变化趋势，以确定二者演化进程所处的P曲线理论关系阶段，本文给出江苏省2002—2012年期间的碳排放强度演化趋势图3。从图3可以看出，江苏省在这一期间的碳排放强度自2005年开始，呈现出逐步下降的趋势。并且，如果站在江苏省产业结构调整对碳排放强度的影响角度来看，图3所揭示的碳排放强度的发展趋势在总体上趋于不断下降的态势，而且经历了一个由缓慢下降到快速下降再到缓慢下降的过程。如果进一步将江苏省2002—2012年间的能源消费总量、地区生产总值、碳排放量三个指标间的相互关系结合起来认识，就会进一步发现，江苏省2002—2012年产业结构演变过程中的碳排放强度逐年下降但仍处在P曲线二段中前期。图4描述了2002—2012年江苏省能源消费总量、地区生产总值与碳排放强度之间的一般变化趋势。通过观察可以发现，2002年以来江苏省的碳排放量、能源消费总量、地区生产总值三个指标大体保持着同步增长的趋势，碳排放量所代表的曲线和地区生产总值所代表的曲线逐渐趋近，而地区生产总值所代表的曲线和能源消费总量所代表的曲线逐渐远离。这一基本的演化发展趋势说明：第一，虽然碳排放量、地区生产总值以及能源消费总量都在逐年增长，但是地区生产总值增长的速度要高于碳排放量增长的速度，同时也高于能源消费总量的增长速度；第二，江苏省近十年来在降低能源消费和碳排放强度的前提下，实现了地区生产总值的增长。产业结构的调整对碳排放强度的影响发展趋势，基本上符合P曲线理论描述的第二阶段中前期的演化态势。

3.江苏省的实际产业结构和行业效率对于碳排放强度存在的红利贡献偏低。为了更进一步考察江苏省在2002—2012年期间内产业结构调整对碳排放强度的影响，本文依据前述理论分析中给出的红利贡献和负担贡献的测算因子，针对江苏省的实际数据进行测算，具体测算结果如表3所示。表3列出了2002—2012年间的碳排放强度变化、产业结构的绝对贡献和相对贡献、行业效率的绝对和相对贡献的实际测算结果。从表3中可以看出，在碳排放强度变化方面，除了2003—2004年这一阶段碳排放强度变化是正值之外，其余阶段均为负值。也就是说，总体而言，2002—2012年这十一年间，碳排放强度是在不断降低的，经济政策取得了成效。绝对贡献和相对贡献方面，2005年之前产业结构变动对降低碳排放强度起负担贡献，而2005年之后都是起红利贡献；2004年之前行业效率的变动对降低碳排放强度起负担贡献，而之后都是起红利贡献。结合江苏省五年规划中产业结构调整的实际情况，上述的两个转折点时间段恰好处在“十五”计划末期、“十一五”规划将要开始的阶段。这说明，在“十五”规划中，江苏省已经开始做出调整，逐步降低碳排放强度，但主要依靠的是产业内行业效率的提高，运用产业结构的变动来降低碳排放强度的措施还处于起步阶段。而在“十一五”规划、“十二五”规划中，江苏省在依靠行业效率提高来降低碳排放强度的同时，开始逐步调整产业结构，并通过产业结构的调整来降低碳排放强度。在产业结构调整和行业效率提高的共同影响作用下，江苏省在“十一五”、“十二五”规划期间，碳排放强度的下降要比“十五”规划期间更为显著。

三、实证分析结论与相应的政策含义

通过上述实证分析可知，在2002—2012年期间的“十五”规划以后，江苏省产业结构调整不断优化，二次产业中的工业化进程仍处在转型期，虽然对碳排放强度的影响存在着结构红利贡献，但依据P曲线模型理论不难看出，虽然在降低能源消耗和碳排放强度的前提下实现了地区生产总值的增长，但江苏省产业结构调整与碳排放强度的演化关系仍然处在P曲线二段中前期的状态上。需要强调的是，在“十五”规划期间，江苏省的碳排放强度达到了-0.2165，而在“十一五”规划期间，江苏省的碳排放强度则达到了-0.7719。这归功于江苏省产业结构调整过程中由传统高能耗工业生产开始向技术密集型工业生产的转变，并且江苏省服务业的比重在这一期间也开始不断增加。这既是对江苏省在这一期间产业结构调整政策的肯定，又为江苏省进一步推进产业结构战略性调整提供了理论依据。为进一步降低碳排放强度，以“绿色增长”推动生态文明，以低碳经济实现增长目标，江苏省的相关产业结构调整政策应当重点瞄准“优化产业结构和加快产业转型升级”，以期能够实现通过产业结构的调整和优化来促进碳排放强度的显著下降，进而获取更大的结构红利贡献。

作者：张帆 杜宽旗 单位：南京理工大学 经济管理学院