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由于節能意識和技術水平的逐漸提高,節能減排工作的不斷開展,甘肅省工業總產值能耗逐年降低,從1985年的9.97噸標準煤/萬元降到2007年的1.19噸標準煤/萬元(圖略)。與全國水平相比,差距較大,但呈現逐年縮小的趨勢,說明工業能源利用效率不斷提高,潛力較大。一定的能源消費結構和不同行業的技術水平、能源利用率決定了環境污染的程度[5]。甘肅省以煤為主單一的能源消費結構和低效率的工業能源消費特征導致了工業能源消費總量大,增長速度快,單位工業產值能耗高。甘肅省經濟發展水平較低,技術進步在工業中的貢獻能力不強,工業設備落后,能源利用效率低下,“三廢”排放量較高,導致甘肅省生態環境惡化,給環境造成巨大的壓力,造成了昂貴的經濟成本和環境成本。
甘肅省環境質量綜合測算評價
1.環境綜合指標的選取工業能源消費對環境的影響主要集中在工業“三廢”的排放上,本文用工業廢氣排放量(X1)、燃料燃燒中廢氣排放量(X2)、工業二氧化硫排放量(X3)、工業煙塵排放量(X4)、工業粉塵排放量(X5)、工業廢水排放量(X6)、工業固體廢棄X7)和工業固體廢棄物排放量(X8)八個指標反映環境質量惡化的程度。環境質量綜合評價數據根據歷年《甘肅年鑒》[4]、《中國能源統計年鑒》[6]和《甘肅環境狀況公報》[7]相關統計資料整理,得到1991-2007年八個指標的時間序列數據,采用主成分分析法對甘肅省的環境質量變化進行動態分析。2.用主成分分析法評價甘肅省環境質量(1)主成分的確定運用主成分分析法對甘肅省環境質量指標進行處理,調用SPSS16.0對8個指標進行主成分分析,首先應對原始樣本矩陣進行標準化處理,以消除指標之間變化趨勢、量綱的不一致和數量級的差異等現象。用標準化數據進行分析得主成分因子的特征值、貢獻率、累計貢獻率及其旋轉后的因子載荷,根據主成分對應的特征值大于1的原則選取兩個主成分因子,這兩個成分包含的信息占原始信息的84.295%。
根據旋轉后的主成分因子載荷矩陣可以看出,第一主成分中工業廢氣排放量(X1)、燃料燃燒中廢氣排放量(X2)、工業二氧化硫排放量(X3)、工業煙塵排放量(X4)、工業廢水排放量(X6)、工業固體廢棄物產生量(X7)和工業固體廢棄物排放量(X8)具有絕對值較大的載荷系數,可以作為反映甘肅省工業“三廢”排放總體水平因子,第二主成分中工業粉塵排放量(X5)載荷較大,可以作為反應甘肅省粉塵污染程度的因子。(2)計算主成分特征向量和綜合得分從初始因子載荷矩陣計算得到兩個主成分的特征向量,將得到的主成分特征矩陣與標準化后的數據相乘,可得到主成分得分,其線性組合為:F1=0.41X1+0.41X2+0.36X3-0.29X4+0.01X5-0.39X6+0.40X7-0.37X8F2=0.01X1+0.16X2+0.24X3+0.37X4+0.82X5+0.04X6+0.10X7+0.32X8將各變量的標準化數據帶入方程,計算出兩個主成分得分F1、F2(見表2)。以每個主成分所對應的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權重計算主成分綜合評價模型:F=0.812F1+0.188F。體環境質量呈不斷惡化的趨勢,尤其在2001-2007年,環境質量惡化速度加快。3.甘肅省環境質量惡化的原因分析甘肅省環境質量總體惡化的原因主要有以下幾個方面:一是工業經濟經濟增長速度較快,1991-2007年,甘肅省工業每年以16.45%的速度遞增。二是污染排放強度較高,2007年,甘肅省萬元工業產值廢氣排放量、廢水排放量、固體廢棄物產生量分別為18003.93標準立方米、4.91噸、0.93噸。三是工業發展的“高消耗、高產出、高污染”模式。甘肅省工業結構目前仍然以污染密集型行業為主,2007年甘肅省13類污染密集型行業中僅黑色金屬冶煉及壓延加工業、電力、熱力的生產和供應業、非金屬礦物制品業、有色金屬礦采選、石油加工、煉焦及核燃料加工業、化學原料及化學制品制造業排放的廢氣總量高達4390.15億標準立方米,占工業廢氣排放總量的75.46%。同期,甘肅省工業固體廢物產生量為3001.46萬噸,綜合利用率僅為36.07%[4、7]。四是企業以能源的大量消耗為取得超額利潤的主要方式,導致企業的過度排放,而企業過度排放行為的根源又在于現行的政策體制缺陷。可見,甘肅省能源依賴型的工業發展模式是造成甘肅省環境質量總體惡化的重要原因,鑒于此,有必要詳細分析工業主要能源消費品與環境質量的關聯性。
甘肅省工業能源消費對環境質量的影響分析
1.灰色關聯度計算選取1991-2007年甘肅省工業能源消費中的幾種主要能源,以煤炭、焦炭、原油、電力和天然氣為系統的母數列{X0(t),t=1,2,…,17},以環境質量綜合指標F,工業廢水,工業二氧化硫,工業煙塵、工業粉塵和工業固體廢棄物產生量為系統的子數列{Xi(t)=t=1,2,…,17},(i=1,2,…,6)。首先采用初值化對原始數列進行處理,消除因素量綱,轉換為可比較的數據序列。其次,按下式公式計算在時刻t=k時,母數列和子數列的灰色關聯系數(式略)
由于同時受隨機趨勢的影響,現實中大多數經濟現象的時間序列一般情況下都是不平穩的,檢驗是否是非平穩時間序列方法最常用的是ADF(augmenteddickeyfuller)檢驗。根據平穩性檢驗基本原理,采用ADF檢驗法,借助EViews7.0軟件的操作,分別對lnGDP和lnEC序列的平穩性進行檢驗,即檢驗兩個序列的原序列、一階差分及二階差分序列。檢驗結果表明,lnGDP和lnEC的原序列和一階差分序列都表現為不平穩,但二階差分后序列表現出平穩狀態,并且在1%的顯著性水平下,lnGDP和lnEC的二階差分序列均為平穩序列,檢驗順利通過。
1.2協整檢驗
協整是檢驗一組非平穩序列線性組合是否具有穩定的均衡關系,即是否存在共同的隨機性趨勢。由于lnEC和lnGDP都是二階單整,因此可以進行協整檢驗,即采用E-G兩步法建立回歸方程。首先,利用OLS對lnEC和lnGDP進行回歸建立兩者之間的協整回歸方程如下:Ln(EC)t=5.11668426058+0.428867357494*l(nGDP)tT=(62.09929)(43.30398)通過Eviews估計計算得到,lnEC的方差值(R2)為0.988925,調整后的方差值為0.988398,說明方程的擬合度較高;從模型估計結果來看,可決系數達到了98.89%,T和F統計量都非常顯著,模型的擬合效果很好。說明二者之間存在協整關系。
1.3Granger因果關系
檢驗Granger因果檢驗用來分析兩個序列間是否存在因果關系,實質上是檢驗一個變量是否受到另一變量的滯后影響。本文按照AIC準則通過選取1~2兩個滯后期來檢驗lnEC和lnGDP二者之間的Granger因果關系,檢驗結果如:由檢驗結果可以看出,在10%的顯著水平下,得出lnEC是lnGDP的Granger因果關系、lnGDP不是lnEC的Granger因果關系的結論即1991~2013年間安徽省能源消費與GDP之間存在一種單向因果關系。
2矩陣分析方法實證分析
從分析能源消費的內部來說,煤炭消費以能源消費總量的66%位居第一,成品油以能源消費總量的18.4%位居第二,電力以能源消費總量的10%位居第三,以上三種能源占能源消費總量的94.4%。綜上所述,這三種能源的消費增長速度來表示能源消費是可行的。
從產業方面來說,由于各個產業的能源消費種類不同,而且各產業部門不同能源消費的增長速度也是有區別的。因此各產業部門的能源消費狀況用結構積的方式來表示也是可行的。用E代表能源消費增長的結構積,V代表各個產業產值的年平均增長速度的矩陣,D表示各產業部門年平均一種能源消費的增長速度矩陣。用矩陣公式表示為:產業的能源消費結構積=產業能源消費增長率×產業產值增長率通過綜合分析第一產業、工業、建筑業、第三產業的能源消費,建筑業的能源綜合結構積以5186.781997位于首位,位于第二位的第三產業的能源綜合結構積以4720.754426略低于第二產業,工業能源綜合結構積以3570.898706位于第三位,第一產業能源綜合結構積以2467.776049位于第四位。換言之,能源消費的大戶是建筑業,而傳統的第一產業對于能源消費的訴求則不那么強烈。更進一步研究產業內部的能源消費情況,不難發現建筑業以及第三產業內部電力的結構積很大,成品油的結構積次之,但遠高于煤炭。略遜于建筑業和第三產業,自第二次工業革命以來起主導作用的工業也具有較大的電力結構積。
再看其他幾種極為重要的戰略資源——石油,第三產業以及建筑業顯然比工業更易受到其影響,而煤炭能源消費的控制對于工業的影響要遠大于對其他三個產業的影響。總的來看,除了相對穩定的第一產業,其他生產部門顯然與能源結構干涉甚深。改動矩陣,將第一產業、工業、建筑業以及第三產業合并,得出表1,即2001-2013年不同能源的結構積。由不同能源消費結構積對比可以看到,矩陣結構積最高的為電力能源,代表成品油的矩陣結構積位于第二,這表明,在2001-2013年間,我國消費增長速度最快的是電力能源,其次是成品油,而且電力消費增長的速度遠遠高于成品油。
經濟活動的
(一)資源配置。資源配置活動是因為資源的稀缺性這一現實,地球只有一個,可供人類利用的資源是有限的,但是人的欲望卻是無窮的,這就產生了一個問題,就是怎樣配置資源。資源配置的效率就是要求把有限的資源分配給從一定資源的消費中能夠得到最大產出的消費主體(個人或企業)。因為現實中不同的資源消費主體企業文化論文,不管是個人還是企業,他們對同一資源利用的效率是不同的(這種效率的差別主要來自他們掌握的技術不同,包括科學技術和管理技術),為了實現對資源的充分利用,就要求把資源分配給能從中得到最大產出的主體。資源配置的基本方式有兩種:市場配置和計劃配置論文開題報告。市場對資源的配置是利用價格機制,是通過競爭來實現的。當某一資源需要出售時,現在的所有者就會把這一資源拿到市場上拍賣,想獲得這一資源的企業或個人就會通過報價來競爭這一資源,最后,現在的所有者就會把資源買給報價最高的人或企業。理論和實踐都證明這樣的方法
(二)資源消費。地球上的資源除了有稀缺性這個特點,還有另一個特點,就是幾乎所有的資源都不可以直接被消費給人類帶來效用企業文化論文,即不可直接消費性。要滿足人的需要就必須通過一些活動來改變資源的性質或形狀,就是說人類必須進行生產活動。在這里我使用資源消費這個詞來代替生產,這樣做不是要表明什么新的含義(仍然是指生產活動),而是要和資源配置形成明確的對比,強調資源配置活動并不是經濟活動的一切,資源消費也是人類經濟活動的重要內容。其實,
上面的分析指明人類的經濟活動包括兩個方面:資源配置和資源消費。很多人也許認為這樣的分析沒有必要,因為這是再明顯不過的事實,但是實際情況卻不是這樣。也許所有的人都認同這種分析指明的事實,但并不是所有的人都能夠有意識的去應用這種事實來指導問題的分析。德姆塞茨在他的《所有權、控制與企業》一文中有這樣的提問:“完全分權化模型充分的展示出,從非人格化市場中產生的價格機制能夠精確的配置資源論文開題報告。既然如此,企業作為一種制度企業文化論文,為什么還會產生并發展起來呢?”我相信德姆
企業的主要功能是
科斯在《企業的性質》中講到:企業明顯的特征就是對價格機制的替代(“It can , I think, be assumed that the distinguishing mark of thefirm is the substitution of the price mechanism.”)。很明顯,這種說法是認為企業主要的功能是代替價格機制執行資源配置的功能,因為科斯認為在企業內部通過指揮配置資源可以節約用價格機制配置資源時產生的交易成本。事實上,企業的主要活動是資源消費,而不是資源配置。首先,因為大多數資源在進入企業時是有定向性的,就是企業是針對企業內某一特定的消費主體來采購大多數資源的,企業在采購大多數資源的時候都有一個預定的消費主體。你可能會說,企業內有很多人往往是在消費同一資源,但是因為他們具有相同的消費效率,所以我們把他們看作一個共同的消費主體。再者,大多數資源是有特定的效用的企業文化論文,不能在不同的主體間任意配置,因為不同的消費主體掌握的技術不同,他們需要消費的資源是不同的。會計部門缺少會計時,大多數情況是從市場上再招聘一個會計,而不是從另外一個部門借用人手,像科斯說的同一個人在不同部門之間調換的情況相對來說是很少的。最后,總的來說,企業內資源基本是飽和的,因為那種多個人或部門同時爭奪同一資源的情況應該是少數。我想說明一點,市場意義上的資源配置是同一資源在具有不同生產效率的生產主體之間選擇,但是在企業內,具有同一功能的生產主體有著同樣的生產效率企業文化論文,因為在同一企業內技術和知識是流動和擴散的。既然具有同一
小結 > 功能的生產主體有同樣的生產效率,那么經理在不同的生產主體之間分配生產資源,只能算是生產任務的分配,絕對不是市場意義上的資源配置。企業在縱向上的一體化確實在客觀上部分的替代了價格企業文化論文,但是這并不能說企業的產生或垂直一體化的主要原因或主要目的就是替代價格。企業家在不同的部門或個人之間分配工作內容,這不是資源的配置,而是對人力資源的消費,是生產活動本身的一部分。因為企業內的個人一般都具有一種與其他的人不同的才能,一般情況下他只能做一種工作,不能做其他方面的工作,所以企業家不能給他分配他不擅長的任務。在企業內的活動為什么要靠指揮而不是價格機制,這不是因為指揮比價格機制的成本底,而是因為指揮是集體活動得以協調進行的必然要求。集體進行的資源消費活動的規律在于其技術性,包括科學技術和組織技術。這種技術具有客觀性,只有通過學習和研究才能掌握,不是每個人天生就有論文開題報告。所以企業文化論文,資源消費活動的規律只能是懂得這種技術的人指揮不懂這種技術的人。工程師指揮工人是因為他知道工人不知道的技術,所以他要指揮工人。工程師與工人之間的關系只能通過指揮實現,價格機制沒有這種功能。同樣企業家指揮其他的人是因為他懂得組織的技術,他比其他人更懂得事物之間的邏輯和統籌的規律,所以他能夠指揮其他人。企業的主要功能是資源消費,不是資源配置。
資源消費
塞茨不是不知道現實中有資源消費這樣的經濟活動,但是這樣的問法無意中似乎在說資源配置就是經濟活動的一切,任何經濟事物的出現就是為了能夠有效率配置資源。難道在價格機制已經有效地解決了資源配置這一問題后企業就不能因為它能夠有效解決其他問題而產生并發展起來嗎?我相信德姆塞茨這樣提問也不是認為資源配置就是經濟活動的一切,但很明顯他在這里似乎忘記了:資源配置和資源消費是兩種不同的經濟活動,它們有各自內在的規律,對能夠解決它們的有效方法的要求是不同的。
資源消費才是經濟活動最本質的內容,因為即使資源配置是有效率的企業文化論文,這種效率在進行資源消費活動之前仍然是停留在潛在的水平,之后某個人或企業把這一資源消費了,即進行了生產活動,這一資源才能夠轉變成人類可以消費的產品,資源配置的效率才能最終實現。很明顯,資源消費只能通過生產勞動來實現,價格機制沒有這方面的功能,價格機制在配置資源的過程中只是使資源在不同的消費主體即生產主體之間轉移,它并不能夠改變資源本身的性質或形狀。
能夠把資源配置到能夠從這一資源的消費中得到最大產出的個人或企業手中,因為只有能夠得到最大產出的個人或企業才有能力報出最高的價格,否則這個人或企業就會得不嘗失,有理性的人或企業當然不會這么做論文開題報告。為什么只有依靠價格機制才能實現資源的有效配置呢?這是因為企業文化論文,在利己心的存在下,每個人或企業都想以更低的價格取得一定的資源,他們會隱瞞對這一資源的消費能夠給他們帶來的實際效用。在競爭存在的情況下,要想獲得這一資源就必須報出比別人更高的價格。在理性的條件下,最后當然只有對這一資源利用效率最高的個人或企業才能報出最高的價格。價格機制之所以能夠實現資源的有效配置,是因為它能夠迫使不同的資源消費主體說出他們能夠從一定的資源消費中獲得的實際效用。計劃或指揮之所以在很多情況下不能有效率地配置資源,是因為計劃者或指揮者無法使得不同的資源消費主體說出他們能夠從一定資源的消費中獲得的實際效用。
內容
參考文獻:
[1]哈羅德·德姆塞茨,《所有權、控制與企業》,北京:中譯本,經濟科學出版社,2004
[2]Ronald H. Coase. “The Nature of the Firm”, Economica, 1937, (4) 386-405
一、引言
隨著改革開放水平的不斷提高,工業化和城鎮化進程的深入,能源消耗的總量在持續上升。如何在合理開發和利用能源的前提下保證經濟的可持續增長,是安徽省當前經濟發展的一個重要“瓶頸”。安徽省作為能源大省,礦藏種類多、儲量大,其中煤、銅、鐵等37中礦產資源在全國排名前十,此外,淮北、淮南是華東地區最大的煤炭基地。但是由于長期的粗放式經濟增長方式,導致各種能源資源的利用效率低下,環境污染嚴重,一定程度上制約了安徽省經濟健康持續發展。據國家統計局的數據顯示,2008年安徽省GDP總量為8874.2億元,,按可比價格計算脈沖響應,比上年增長20.5%,比全國高10.5個百分點。與此同時能源消費總量為8341.57萬噸噸標準煤,同比增長7個百分點。同時安徽省單位GDP能耗為0.94噸標準煤,略低于全國平均水平。由此可見,對安徽省經濟增長中能源消耗貢獻率進行定量分析,成為緩解當前的能源消費與經濟增長、能源消費和環境雙重壓力,實現經濟可持續增長的基礎工作。
目前已經有大量的關于能源消耗和經濟增長關系的研究。Kraft,J和Kraft,A(1978)是學術界比較早研究經濟增長和能源消費之間關系的學者,他們利用美國1947—1974年的數據,發現美國GNP和能源消費之間具有單向的因果關系。Yu和Choi(1985)采用標準的Granger檢驗證實了菲律賓能源消費和GNP之間的因果關系。Hwang和Gum(1992)在對臺灣地區能源消費和經濟增長關系研究的基礎上,得出能源消費與經濟增長之間存在雙向因果關系的結論。Oh和Lee(2004)在研究了韓國能源消費和經濟增長關系的基礎上提出二者之間具有雙向的因果關系。Masih(1996)、Ugur和Ramazan(2003)研究了歐洲和亞洲許多國家能源消費和GDP之間的長期均衡關系和因果關系。
國內學者在能源消費和經濟增長方面也做過很多的實證研究,趙麗霞、魏巍賢(1998)將能源作為變量引入C-D生產函數。并建立了向量自回歸模型,研究結果表明能源是我國經濟發展過程中不可完全替代的限制性要素。林伯強(2001),王海鵬(2006)運用協整關系模型對中國能源消費與經濟關系進行研究,建立了相關的理論模型,分析了二者之間的因果關系。韓智勇、魏一鳴等(2004)利用EG兩步法,分析了1978—2000年我國能耗與經濟增長的協整性和因果關系,認為二者之間不存在長期協整關系,但存在雙向的Granger因果關系。趙進文等(2007)采用非線性STR模型技術研究中國能源消費與經濟增長之間內在結構依從關系,得出經濟增長對能源消費的影響具有非線性、非對稱性的結論。周杰琦,汪同三(2009)分析了1953—2008年期間中國能源消費與經濟增長的因果關系,結果表明二者在短期內不存在顯著的因果關系,長期中存在雙向因果關系。
綜上所述,國內學者分別采用了不同的實證研究方法對我國的能源消費和經濟增長之間的關系進行了大量的研究。本文是在前人研究成果的基礎上進行了一些創新和改進:(1)本文在變量的選取上有所改變,使用資本存量數據代替資本流量,進一步提高模型的準確性;(2)本文的樣本選取跨度相對較大,滿足了實證分析對樣本待估參數準確性的要求;(3)本文的Granger因果檢驗是建立在誤差修正模型基礎上的檢驗,綜合考慮了誤差修正對變量之間的因果關系的影響。
二、理論模型的提出和數據的來源
1.經濟增長影響因素分析與模型的建立
經濟增長的影響因素分析是建立理論模型的前提條件脈沖響應,通常情況下經濟增長以GDP作為其衡量指標,影響經濟增長的因素主要包括:勞動投入(L)、資本投入(K)、能源消費(E)以及其他制度和體制等因素。本文運用劉朝明等人的研究方法[3],將能源消費作為解釋變量引入Cobb-Douglas生產函數,得到的理論模型可表述為:
(1)
其中,分別為經濟增長總量、資本、勞動力和綜合能耗指標,為模型的未知參數,根據C-D生產函數的假設,0﹤﹤1。由于C-D生產函數是非線性的,可以通過對(1)式兩邊取對數使之線性化,則有:
(2)
令則有:
(3)
將式(3)兩端對時間t求導,得到:
(4)
其中,a,b,g分別為資金投入、勞動投入和能源消費對經濟增長的彈性。常數項表示“希克斯中性”技術進步因素。a表示在技術水平不變的情況下,資本投入量每增加一個百分點,對GDP的貢獻率為a%,同理,b和g分別表示就業人數和能源總量每增加一個百分點,經濟總量分別增長b%和g%。
2.參數的選取與數據的來源
鑒于數據的權威性和可獲得性,本文選取的年的經濟增長(GDP)、資本投入(K)、勞動投入(L)以及能源消費(E)數據均來自相應年份的《安徽省統計年鑒》。
(1)GDP:采用1978~2008年安徽省GDP歷年的統計結果,為了消除價格因素對模型穩定性的影響,本文將GDP折合為1978年的不變價格。
(2):采用固定資本存量代替資本流量。本文應用永續盤存法來計算固定資本存量,其公式為:。其中,是期期末的固定資本存量;是期期末的固定資本存量;是期的固定資本投資流量,即社會固定資產投資總額,并折合成1978年的不變價格。為資本折舊率,采用社會各行業的平均值5%。
(3):采用歷年的社會就業勞動人數。
(4):1991~2008年的能源消費直接采用統計年鑒得出的能源消費總量,1978~1990年的能源消耗近似的用當年的能源生產總量替代,折合為萬噸標準煤。
圖1為1978~2008年安徽省資本存量、能源消費與經濟增長的變動趨勢圖脈沖響應,從圖中可以看出,安徽省GDP從1978年的113.96億元增長到2008年的8874.2億元,經濟總量增長近77倍,GDP的年均增長率為15.4%。與此同時,能源消費總量也在持續上漲,從1978年的1756.1萬噸標準煤上升到2008年的8341.57萬噸標準煤,年均增長近6%。由此可見,安徽省經濟增長和能源消費之間存在長期的協同性關系。
三、模型的實證分析
1.變量平穩性檢驗
分析經濟變量之間是否存在長期穩定的均衡關系,需要對變量的平穩性進行檢驗,只有具有同階單整的變量才能進行協整分析。單位根檢驗一般采用DF、ADF檢驗和非參數PP檢驗,本文采用非參數ADF檢驗判斷變量序列的平穩性。為了消除變量之間可能存在的異方差,本文對變量取對數后再進行單位根檢驗,結果如表1所示,
表1 變量平穩性ADF單位根檢驗結果
變量
檢驗類型
ADF檢驗
1%臨界值
5%臨界值
10%臨界值
lny
(c,t,0)
-1.5336
-4.2967
-3.5684
-3.2183
lnk
(c,t,0)
-3.0618
-4.2967
-3.5684
-3.2183
lnl
(c,t,0)
-3.149
-4.2967
-3.5684
-3.2183
lne
(c,t,0)
-2.44
-4.2967
-3.5684
-3.2183
D(lny)
(c,n,3)
-3.1924**
-3.6793
-2.9678
-2.623
D(lnk)
(c,n,3)
-4.0092***
-3.6999
-2.9763
-2.6274
D(lnl)
(c,n,1)
-3.9243***
-3.6793
-2.9618
-2.623
D(lne)
(c,n,1)
-2.8492*
1引言
氣候變化是人類可持續發展面臨的最大威脅,氣候變化的主因是溫室氣體排放的增加,而溫室氣體排放主要來源于能源消費。因為各產業對能源的需求量不同,產業結構變動直接影響著能源的消費量變化。當前,我國正在進行產業結構調整,同時節能減排工作面臨很大的國際和國內壓力。如何使我國的產業結構調整能夠有利于節能減排目標的實現是一個亟需研究的問題。在此背景下,研究產業結構變動對我國能源消費的影響,對于我國未來制定能源發展戰略、優化產業結構、減少溫室氣體排放、發展低碳經濟具有重要的現實意義。
對于產業結構變動與能源消費的關系,國外有許多學者進行了相關研究。Baiding Hu (1998)運用投入產出法分析了1987~1997年產業結構與技術的變化對中國能源消費強度的變化影響。用直接的投入產出系數變化反映技術的變化,主要以煤、石油、天然氣、電、焦炭等六種能源要素為研究范圍,結果顯示,中國能源消耗強度的下降主要原因是直接能源投入需求的變化核心期刊,總投入需求的變化導致了總產出和能源消費的增長,但總投入需求變化效應小于直接投入需求的變化效應,故最終總的能源消耗強度呈下降趨勢。
Fisher-Vanden(2006)使用企業層次的數據分析能源效率提高的因素,發現隨著產業分類細化,產業結構變動所起的作用逐漸提高;當將結構變動細化到四位數產業甚至公司水平時,結構變動對能源強度變動的貢獻超過技術變動的貢獻。
Jonathan E.Sinton(2001)則從能源統計數據的真實性方面提出了疑問,認為能源供給存在低估,同時他也認為即使能源消費統計準確,是技術進步還是產業結構或者其它因素對中國能源消費產生影響是值得進一步研究的問題。
Richard F.Garhaccio(1999)等運用投入產出法研究了1978~1995年期間中國單位產出能源消費量下降的原因,其研究把這種消費效率的改進分解成技術變化、進出口總量和成分變化等各種結構變化。其結論認為,1987年—1992年間能源消費效率的改進主要是由于部門中技術的變化,一些能源密集型產品進口的增加也促進了這種效率的提高,但是產業結構的變化卻使能源消費增加。
ZhongXiang Zhang(2003)研究了1990年~1997年中國工業部門能源消費效率改進的情況。他認為,產業結構調整對我國工業部門能源效率提高的作用是負面的,導致整個工業部門能源效率提高的原因在于各個子部門能源消費效率的提高。
近年來,國內一些學者也開始對這個問題進行研究,但是大多數文獻是針對能源消費與經濟增長的關系進行的研究,而對產業結構變化與能源消費關系的研究相對較少。歐曉萬(2007)對三次產業能源消費與產業產值分別進行了協整分析,但沒有從總體上考慮能源消費與三次產業之間的相互關系。史丹(1999)認為結構變動是能源消費的重要影響因素,且對不同的能源品種影響程度和作用方向不完全一致,徐博(2004)等研究得出第一產業和工業比重的變化是影響能源消費總量變化的主要因素。楊洋 (2008) 等利用我國1978~2006年的相關數據對影響我國能源強度的因素進行了實證研究,結果表明產業結構變動對能源強度的提高或降低的影響程度最大。
在借鑒以上研究的基礎上,本文利用1978-2008年我國產業結構和能源消費等時間序列數據,對產業結構變動對我國能源消費的影響進行實證研究。
2 數據來源和處理
2.1數據來源
本文進行實證研究所用的數據范圍是1978~2008年核心期刊,主要指標有中國能源消費總量、各年度國內生產總值(GDP)、三次產業的國內生產總值以及三次產業在國民經濟中所占比重等,以1978年為基期,通過GDP平減指數計算出各年真實GDP。其中以三次產業在國民經濟中所占比重代表產業結構,以比重的變化代表產業結構的變化。
能源消費總量的數據來自中國能源統計年鑒(1979,2009),是實物指標,單位為百萬噸標準煤;GDP和產業結構的相關數據來源于中國統計年鑒(2009)。對于三次產業的數據有兩種處理方法,一種處理方法就是采用它們國內生產總值的增加值進行計算,這樣測算的優點是三個產業國內生產總值的增加值是在不斷增長的,也就是它們變動的趨勢和能源消費的趨勢會比較一致,但是不便于說明結構的變動對能源消費的影響;另一種處理方法是采用三次產業在國民經濟中所占的比重進行計算,本文使用第二種方法,并在計算中把能源消費總量作為因變量,產業結構變動作為自變量。
表1 能源消費總量與各產業國內生產總值 單位:億元
指標
能源消費總量(萬噸標準煤)
國內生產總值
第一產業國內生產總值
第二產業國內生產總值
第三產業國內生產總值
1978年
57144
3645
1028
1745
872
1979年
58588
4063
1270
1914
879
1980年
60275
4546
1372
2192
982
1981年
59447
4892
1559
2256
1077
1982年
60267
5323
1777
2383
1163
1983年
66040
5963
1978
2646
1338
1984年
70904
7208
2316
3106
1786
1985年
76682
9016
2564
3867
2585
1986年
80850
10275
2789
4493
2994
1987年
86632
12059
3233
5252
3574
1988年
92997
15043
3865
6587
4590
1989年
96934
16992
4266
7278
5448
1990年
98703
18668
5062
7717
5888
1991年
103783
21781
5342
9102
7337
1992年
109170
26923
5867
11700
9357
1993年
115993
35334
6964
16454
11916
1994年
122737
48198
9573
22445
16180
1995年
131176
60794
12136
28679
19978
1996年
138948
71177
14015
33835
23326
1997年
137798
78973
14442
37543
26988
1998年
132214
84402
14818
39004
30580
1999年
133831
89677
14770
41034
33873
2000年
138553
99215
14945
45556
38714
2001年
143199
109655
15781
49512
44362
2002年
151797
120333
16537
53897
49899
2003年
174990
135823
17382
62436
56005
2004年
203227
159878
21413
73904
64561
2005年
224682
183217
22420
87365
73433
2006年
246270
211923
24040
103162
84721
2007年
265583
257306
28627
124799
103880
2008年
285000
300670
能源是人類生存與發展的重要物質基礎,也是社會經濟發展的重要物質保障,它關系到國計民生問題。我國正處于工業經濟快速發展時期,對能源的需求也在不斷增加。據有關資料顯示,我國已成為全球第二大能源生產與消費國。為保證我國經濟的快速、平穩發展,青海省作為我國西部能源儲備基地之一的省份,有著義不容辭的責任。為此本文欲通過對青海省能源消費與經濟增長關系的實證分析,從而揭示出能源與經濟發展之間的內在聯系,為青海省能源發展規劃提供有力依據,從而保障我國能源穩定、高效、充分的供給。
1青海省能源消費現狀
自改革開放以來,在西部大開發政策的號召下,青海省以前所未有的速度實現著經濟的快速增長與發展,然而在經濟的快速發展下,對各種能源的需求也呈急速上升趨勢,能源消費總量由1988年的447.04萬噸標準煤發展到2008年的2256.52萬噸標準煤;能源消耗增長速度也較快,2008年能源消耗比上年(2007年)增長了7.71%,其中增長幅度最大的是1999年,比上年增長27.04%。自“十一五”以來,青海省雖本著節能減排的原則進行經濟結構調整,發展經濟,從相對數量上看能源需求減少了,且每萬元國民生產總值能耗下降2.7噸標準煤,但從實際數量上看仍呈上升趨勢。為進一步適應可持續發展的戰略目標,青海省應加快能源產業的建設步伐,從而有力的保障經濟的穩定建設與發展。
青海省能源自給率相對較高,基本上能自給,但自給的程度是隨著經濟的發展而呈現波動的趨勢。1988年青海省能源自給率僅為89.91%,到1992年時自給率已達到101.11%,1993年又從99.85%下降到1996年的83.74%,1997年雖有所回升,但呈現出極大的波動性,直至2005年青海省能源自給率才呈現出平穩增長,達到完全的自給。這與當時青海省經濟發展的能源政策和產業政策有很大關系。總的來看,青海省能源供需狀況基本穩定,能源供需基本保持平衡,能夠充分、有效的滿足地區經濟發展的需要。
2能源消費與經濟增長的實證分析
2.1變量的選擇與數據的說明
總產出(GDP)。采用國內生產總值作為實際產出量,并且以1952年為基期將所有數據進行標準化。實際產出量為當年國內生產總值與價格指數值比(1952年價格指數為100)。
物質資本存量(K)。物質資本以歷年生產過程中使用的固定資本投資額來反映。
人力資本存量(L)。用從業人員數量及其平均受教育年限的乘積來計算人力資本存量。
能源消費(E)。能源變量采用統計年鑒中能源消費總量(E)一項表示。
2.2青海省能源與經濟增長的實證分析
研究經濟增長最常用的方法就是利用柯布-道格拉斯生產函數對能源消費與經濟增長進行數量關系分析,引入能源消費這一變量,從而在三要素的生產函數的框架內進行。
GDP=AKLEe(1)
由于C-D函數是非線性的,通過對數變換可以使之線性化。于是對(1)式兩邊取對數,則有:
lnGDP=lnA+lnK+lnL+lnE+(2)
令Y=lnGDP,=lnA,=lnK,=lnL,=lnE,則有
Y=++++(3)
根據1988-2008年青海省的GDP、全社會固定資產投資、人力資本存量以及能源消費量的相關數據,利用eviews5.0計量分析軟件,用OLS方法進行分析,其結果可用下式表示:
Y=-1.253+0.269+0.249+0.44
從R(0.998)值判斷建立的回歸方程擬合程度較好,全社會固定資產投入系數與勞動力投入系數、能源消費量系數均為正,并且統計顯著(t>2,F=2535.505)。通過上式可以看出,青海省能源消費量每增加一個百分點,國內生產總值就要平均增加0.44%。這說明青海省經濟發展對能源的依賴性較大,經濟的快速增長是在對能源需求不斷增長的基礎上實現的。青海省的經濟發展仍處于高耗能低產出的階段,能源利用率較低。
2.2.1單位根檢驗。在具體應用協整等理論進行分析時,必須首先分別檢驗被分析序列變量是否為平整的,即是否具有單位根(UnitRoot)。對能源消費量以及產出量取對數,分別記為LE、LGDP,并對其時間序列進行平穩性檢驗。ADF檢驗模型為:
表1:
變量
ADF檢驗值
1% Critical Value
5% Critical Value
Result
LGDP
LK
LL
LE
LGDP
LK
LL
LE
1.984485
-0.77989
0.610822
1.390346
-3.082324
-4.546732
-5.333522
-3.619493
-3.857386
-3.857386
-3.831511
-3.020686
-3.886751
-3.831511
-3.831511
-3.831511
-3.040391
-3.040391
-3.029970
-3.020686
-3.052169
-3.029970
-3.029970
-3.029970
非平穩
非平穩
非平穩
非平穩
平穩
平穩
平穩
平穩
青海省能源消費與經濟增長存在長期的雙向因果關系。由此說明青海省能源消費與經濟增長、固定資產投資、勞動資本存量之間存在長期均衡關系。這符合經濟增長與能源消費之間的一般規律,作為一種要素,能源消費的增加會帶來經濟產出的增加,同樣,經濟的快速增長會帶來能源要素的引致需求的增加。
2.2.3因果關系分析。對1988~2008年青海能源消費與經濟增長的統計數據進行格蘭杰因果檢驗。檢驗結果表明,在0.05顯著性水平上,原假設“能源消費不是經濟增長的Granger原因”發生的概率只有0.10565,所以拒絕原假設,得到“能源消費是經濟增長的Granger原因”;原假設“經濟增長不是能源消費的Granger原因”發生的概率為0.00782,所以原假設被拒絕,得到“經濟增長是能源消費的Granger原因”。因此,1985~2008青海能源消費與經濟增長之間具有雙向的因果關系。
表3:
零假設 觀測次數 F—統計量 概率
LnGDP不是Lne的格蘭杰原因
20
一、引言
隨著改革開放水平的不斷提高,工業化和城鎮化進程的深入,能源消耗的總量在持續上升。如何在合理開發和利用能源的前提下保證經濟的可持續增長,是安徽省當前經濟發展的一個重要“瓶頸”。安徽省作為能源大省,礦藏種類多、儲量大,其中煤、銅、鐵等37中礦產資源在全國排名前十,此外,淮北、淮南是華東地區最大的煤炭基地。但是由于長期的粗放式經濟增長方式,導致各種能源資源的利用效率低下,環境污染嚴重,一定程度上制約了安徽省經濟健康持續發展。據國家統計局的數據顯示,2008年安徽省GDP總量為8874.2億元,,按可比價格計算脈沖響應,比上年增長20.5%,比全國高10.5個百分點。與此同時能源消費總量為8341.57萬噸噸標準煤,同比增長7個百分點。同時安徽省單位GDP能耗為0.94噸標準煤,略低于全國平均水平。由此可見,對安徽省經濟增長中能源消耗貢獻率進行定量分析,成為緩解當前的能源消費與經濟增長、能源消費和環境雙重壓力,實現經濟可持續增長的基礎工作。
目前已經有大量的關于能源消耗和經濟增長關系的研究。Kraft,J和Kraft,A(1978)是學術界比較早研究經濟增長和能源消費之間關系的學者,他們利用美國1947—1974年的數據,發現美國GNP和能源消費之間具有單向的因果關系。Yu和Choi(1985)采用標準的Granger檢驗證實了菲律賓能源消費和GNP之間的因果關系。Hwang和Gum(1992)在對臺灣地區能源消費和經濟增長關系研究的基礎上,得出能源消費與經濟增長之間存在雙向因果關系的結論。Oh和Lee(2004)在研究了韓國能源消費和經濟增長關系的基礎上提出二者之間具有雙向的因果關系。Masih(1996)、Ugur和Ramazan(2003)研究了歐洲和亞洲許多國家能源消費和GDP之間的長期均衡關系和因果關系。
國內學者在能源消費和經濟增長方面也做過很多的實證研究,趙麗霞、魏巍賢(1998)將能源作為變量引入C-D生產函數。并建立了向量自回歸模型,研究結果表明能源是我國經濟發展過程中不可完全替代的限制性要素。林伯強(2001),王海鵬(2006)運用協整關系模型對中國能源消費與經濟關系進行研究,建立了相關的理論模型,分析了二者之間的因果關系。韓智勇、魏一鳴等(2004)利用EG兩步法,分析了1978—2000年我國能耗與經濟增長的協整性和因果關系,認為二者之間不存在長期協整關系,但存在雙向的Granger因果關系。趙進文等(2007)采用非線性STR模型技術研究中國能源消費與經濟增長之間內在結構依從關系,得出經濟增長對能源消費的影響具有非線性、非對稱性的結論。周杰琦,汪同三(2009)分析了1953—2008年期間中國能源消費與經濟增長的因果關系,結果表明二者在短期內不存在顯著的因果關系,長期中存在雙向因果關系。
綜上所述,國內學者分別采用了不同的實證研究方法對我國的能源消費和經濟增長之間的關系進行了大量的研究。本文是在前人研究成果的基礎上進行了一些創新和改進:(1)本文在變量的選取上有所改變,使用資本存量數據代替資本流量,進一步提高模型的準確性;(2)本文的樣本選取跨度相對較大,滿足了實證分析對樣本待估參數準確性的要求;(3)本文的Granger因果檢驗是建立在誤差修正模型基礎上的檢驗,綜合考慮了誤差修正對變量之間的因果關系的影響。
二、理論模型的提出和數據的來源
1.經濟增長影響因素分析與模型的建立
經濟增長的影響因素分析是建立理論模型的前提條件脈沖響應,通常情況下經濟增長以GDP作為其衡量指標,影響經濟增長的因素主要包括:勞動投入(L)、資本投入(K)、能源消費(E)以及其他制度和體制等因素。本文運用劉朝明等人的研究方法[3],將能源消費作為解釋變量引入Cobb-Douglas生產函數,得到的理論模型可表述為:
(1)
其中,分別為經濟增長總量、資本、勞動力和綜合能耗指標,為模型的未知參數,根據C-D生產函數的假設,0﹤﹤1。由于C-D生產函數是非線性的,可以通過對(1)式兩邊取對數使之線性化,則有:
(2)
令則有:
(3)
將式(3)兩端對時間t求導,得到:
(4)
其中,a,b,g分別為資金投入、勞動投入和能源消費對經濟增長的彈性。常數項表示“希克斯中性”技術進步因素。a表示在技術水平不變的情況下,資本投入量每增加一個百分點,對GDP的貢獻率為a%,同理,b和g分別表示就業人數和能源總量每增加一個百分點,經濟總量分別增長b%和g%。
2.參數的選取與數據的來源
鑒于數據的權威性和可獲得性,本文選取的年的經濟增長(GDP)、資本投入(K)、勞動投入(L)以及能源消費(E)數據均來自相應年份的《安徽省統計年鑒》。
(1)GDP:采用1978~2008年安徽省GDP歷年的統計結果,為了消除價格因素對模型穩定性的影響,本文將GDP折合為1978年的不變價格。
(2):采用固定資本存量代替資本流量。本文應用永續盤存法來計算固定資本存量,其公式為:。其中,是期期末的固定資本存量;是期期末的固定資本存量;是期的固定資本投資流量,即社會固定資產投資總額,并折合成1978年的不變價格。為資本折舊率,采用社會各行業的平均值5%。
(3):采用歷年的社會就業勞動人數。
(4):1991~2008年的能源消費直接采用統計年鑒得出的能源消費總量,1978~1990年的能源消耗近似的用當年的能源生產總量替代,折合為萬噸標準煤。
圖1為1978~2008年安徽省資本存量、能源消費與經濟增長的變動趨勢圖脈沖響應,從圖中可以看出,安徽省GDP從1978年的113.96億元增長到2008年的8874.2億元,經濟總量增長近77倍,GDP的年均增長率為15.4%。與此同時,能源消費總量也在持續上漲,從1978年的1756.1萬噸標準煤上升到2008年的8341.57萬噸標準煤,年均增長近6%。由此可見,安徽省經濟增長和能源消費之間存在長期的協同性關系。
三、模型的實證分析
1.變量平穩性檢驗
分析經濟變量之間是否存在長期穩定的均衡關系,需要對變量的平穩性進行檢驗,只有具有同階單整的變量才能進行協整分析。單位根檢驗一般采用DF、ADF檢驗和非參數PP檢驗,本文采用非參數ADF檢驗判斷變量序列的平穩性。為了消除變量之間可能存在的異方差,本文對變量取對數后再進行單位根檢驗,結果如表1所示,
表1 變量平穩性ADF單位根檢驗結果
變量
檢驗類型
ADF檢驗
1%臨界值
5%臨界值
10%臨界值
lny
(c,t,0)
-1.5336
-4.2967
-3.5684
-3.2183
lnk
(c,t,0)
-3.0618
-4.2967
-3.5684
-3.2183
lnl
(c,t,0)
-3.149
-4.2967
-3.5684
-3.2183
lne
(c,t,0)
-2.44
-4.2967
-3.5684
-3.2183
D(lny)
(c,n,3)
-3.1924**
-3.6793
-2.9678
-2.623
D(lnk)
(c,n,3)
-4.0092***
-3.6999
-2.9763
-2.6274
D(lnl)
(c,n,1)
-3.9243***
-3.6793
-2.9618
-2.623
D(lne)
(c,n,1)
-2.8492*
-3.9204
-3.0656
-2.6735
由上述分析可知,本文提出的四個變量都是一階單整的。Engel和Granger(1987)指出,如果兩個或多個時間序列本身非平穩,但是它們之間的存在某種線性組合是平穩的,即存在協整關系。協整檢驗主要有兩種方法:(1)Engel和Granger提出的基于協整方程殘差項的兩步法平穩性檢驗;(2)Johansen和Juselius提出的基于VAR模型的協整系統的檢驗。由于本文是多變量之間的協整關檢驗,因此選擇后者。為了運用JJ檢驗法進行協整分析,應首先構建lnGDP、lnK、lnL和lnE的向量自回歸模型VAR。由于VAR中滯后階數的選取對結果的影響較大,因此應根據AIC信息準則、SC信息準則以及LR(似然比)統計量確定最優滯后期。檢驗結果如表2所示:
表2 VAR模型滯后階數選取
Lag
LogL
LR
FPE
AIC
SC
HQ
62.66519
NA
2.06E-07
-4.04588
-3.85728
-3.98681
1
203.6072
233.2834
3.77E-11
-12.6626
-11.7196
-12.3672
2
234.5899*
42.7347*
1.44E-11*
0前言
全球的氣候和溫室效應發生的變化已經嚴重地影響人類社會經濟的可持續發展,應對全球氣候變化,減少對環境的影響,發展低碳經濟是各國未來經濟發展的應對方式,而提高碳足跡效率是重要的環節。貴州巖溶地區生態環境十分脆弱,其碳效率動態變化如何,如何提高碳效率,減少其環境壓力,應對全球氣候變化是非常值得研究的問題。該項研究從基于生態足跡模型的碳足跡產值的歷史過程分析研究,把握巖溶地區碳足跡效率的變化規律,提出提高碳效率的對策,對貴州巖溶地區可持續發展和應對全球氣候變化具有重要的意義。
1.理論基礎簡述
1.1 生態足跡理論模型
生態足跡(Ecological Footprint 簡稱EF) 分析法是加拿大生物經濟學家William Rees 和其博士生Wackernagel 于1992 年提出的一種用以衡量可持續發展的生物物理方法[1]。生態足跡是衡量人類在發展的過程中對生態系統所產生影響的一個重要指標項目管理論文,它是人類對生物生產性土地面積的占用量。生態足跡的定義為“生產人們所消費的所有資源和消納這些人所產生的所有廢物所需要的生態生產性土地的總面積”[2]。生態足跡的單位是“全球性公頃”。一個單位的“全球性公頃”相當于1hm2具有全球平均產量的生產力空間[3]。也就是說,生態足跡主要用于計算在一定區域一定人口與經濟規模條件下, 維持資源消費和廢物消納所必須的生物生產面積。生態足跡可以分為資源生態足跡和能源生態足跡兩部分,前者指生產所消費資源而需要的生物生產土地的面積,包括耕地足跡、林地足跡、水域足跡、建筑用地足跡;后者指吸納所產生的廢棄物需要的生物生產土地的面積。生態足跡已經成為國際公認的評價自然資源消耗的方法[4]。
1.2 碳足跡與碳足跡效率
碳足跡的概念來源生態足跡;但是,對于“碳足跡”的準確定義目前還沒有統一,各國學者有著各自不同的理解和認識[5]。Global Footprint Network(2007)碳足跡是生態足跡的一部分,可看作化石能源的生態足跡[6]。由此可見,碳足跡指的是生態足跡中的化石能源足跡;Grub & Ellis(2007)指出,碳足跡是指化石燃料燃燒時所釋放的CO2總量;另外,有的學者指出,碳足跡是排放的CO2以及其他溫室氣體轉化的CO2 等價物。自2001 年以來,國外一些學者陸續以生態足跡的方法對碳足跡進行研究,但國內對能源消費的專門研究還不多見[4]。總體來說,國外仍處于起步階段,而國內的碳足跡研究尚處于萌芽階段[5]。而關于化石能源足跡方面國內已有少數學者的研究。但是對西南巖溶地區的碳足跡研究還是空白。由于用能是二氧化碳最主要的排放源[7],本研究以生態足跡中的化石能源生態足跡作為碳足跡加以研究。
就碳足跡,也就是能源足跡而言,采用世界上單位化石燃料生產土地面積的平均發熱量為標準,將當地能源消費所消耗的熱量折算成一定的化石燃料土地面積[8]。也就是將化石能源消費轉化為吸收其燃燒后釋放出來的溫室氣體所需的森林面積[9]。具體來說,是將各類能源的消費實物量轉化為標煤量,再將各類能源的標煤量轉化為相應的熱量,再通過熱量與CO2吸收率的比值計算出各類能源消費所占用的足跡。所以,用于CO2的林地面積,乘以均衡因子,就可以得到CO2用地生態足跡(碳足跡)。區域能源(碳足跡)生態足跡具體計算公式:
EF =ΣrjAj =Σrj ( Pj+Ij-Ej )(2)( j =1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6)
式中: EF為區域能源生態足跡(hm2 ) ; rj為均衡因子; Aj為各類土地的生態足跡。
人均能源生態足跡為:ef = EF/ N (3)
式中: ef 為人均能源生態足跡( hm2/人) ; N為總人口數[9] ; Pj為第j項消費項目的總生產量;Ij、Ej為第i項消費項目的進口和出口量。
由于貿易的影響項目管理論文,一個國家或地區的生態足跡可以跨越地區界限,所以需要進行貿易調整。貿易調整是考慮貿易對能源消費的影響而對當前的消費額進行調整,出口為負值,進口為正值。能源的貿易調整計算采用的計算方法如下:
Ni=Mi×(Hi/Gi)×Wi
式中,Wi為中國第i種商品貿易的凈價值量,Hi、Gi為中國該類商品的凈貿易的實物量和價值量,Mi為該類商品的能源密度,Ni為第i種商品的能源攜帶量[10]。
根據世界銀行和世界自然基金會的統計, 目前生態足跡效率的計算方法, 主要有生態足跡產值與生態足跡強度。能源生態足跡產值(Value of Energy footprint , VEF) 體現單位能源生態足跡產生的經濟價值, 定義為人均GDP 與人均能源生態足跡的比值。通過VEF 分析, 可將某一國家(區域) 經濟與能源、生態環境發展定量化處理, 探索其能源效益與發展趨勢。當VEF 較高時, 對分析區域的意義為: 經濟發展較良好; 單位土地面積產值較高;單位能源生態足跡創造的經濟價值較高等[9]。所以,碳足跡產值(Value of carbon footprint , VEF)計算公式:VCF=GDP/EF=gdp/cf
式中,VCF 為碳足跡產值;GDP為國內生產總值;gdp為人均國內生產總值;cf為人均碳足跡。
1.3 數據處理與說明
運用貴州省的歷年統計年鑒和中國統計年鑒以及各縣份的統計年鑒等。根據歷年的統計資料計算煤、石油、天然氣、電力和焦碳等幾種能源的足跡,計算時將能源消耗轉化為化石能源土地面積。本研究采用Wack-ernagel 等所確定的煤、石油、天然氣和水電的全球平均土地產出率: 55GJ / hm2 、71GJ / hm2 、93GJ /hm2 、l000GJ / hm2 。
2.貴州巖溶地區碳生態足跡產值的動態變化分析
貴州巖溶地區碳足跡產值計算結果見表1,由表1看,貴州巖溶地區1978-2009年的碳足跡產值呈逐年遞增趨勢(圖1),由1978年的0.1008萬元GDP/ hm2上升到2009年的0.2434萬元GDP/hm2,凈增加0.1326萬元GDP/ hm2,年平均凈增加0.0041萬元GDP/hm2。進一步分析認為,貴州巖溶地區1978-2009年的碳足跡產值可分為3個演化階段(圖1):1978-1987年為第一階段,碳足跡產值從0.1008萬元GDP/hm2增加到0.1296元GDP/hm2,平均每年增加0.0009萬元GDP/hm2,屬效率平緩增長階段;1988-2002年為第二階段,碳足跡產值從0.1585萬元GDP/hm2到0.4786萬元GDP/hm2,平均每年增加0.010萬元GDP/hm2,是第一階段增長量的11倍,屬碳足跡產值的過渡階段;2005-2009年為第三階段,碳足跡產值從0.4332萬元GDP/hm2增加到0.845萬元GDP/hm2項目管理論文,年平均增長約0.0129元GDP/hm2,是第二階段增長量的1.3倍,第三階段屬于碳足跡產值的快速增長階段。
上述的研究結果, 它說明貴州巖溶地區碳效率逐年提高,充分表明了32年間貴州巖溶地區能源的利用向著高效利用的方向發展,逐步由粗放型經濟轉向集約型經濟發展;也表明隨著經濟的發展,科學技術水平不斷提高,能源的利用效率有了較大幅度的提高。
表1 貴州巖溶地區碳足跡產值的動態變化(單位: 萬元GDP/hm2)
Tab.1 Dynamic change of value of carbon footprint in GuiZhou karst area
年份
碳足跡產值
年份
碳足跡產值
1978
0.1008
1995
0.2736
1979
0.1016
1996
0.3305
1980
0.1039
1997
0.3293
1981
0.1097
1998
0.3251
1982
0.1167
1999
0.3533
1983
0.1201
2000
0.3922
1984
0.128
2001
0.414
1985
0.1295
2002
0.4562
1986
0.1299
2003
0.4152
1987
0.1296
2004
0.4283
1988
0.1585
2005
0.4786
1989
0.1506
2006
0.4332
1990
0.1607
2007
0.6017
1991
0.1595
2008
0.7281
1992
0.1736
2009
0.8457
1993
0.2213
1994
0.2434
平均值
0.2888
Fig.1 Dynamic change of value of carbon footprint in GuiZhou ksrst area
3.貴州巖溶地區與全國的碳足跡產值的比較分析
將貴州巖溶地區的碳足跡產值與全國的進行動態比較研究,其中全國的碳足跡產值主要來鄒艷芬[9]的研究成果, 其余的通過相關計算得出。1978-2009年,貴州巖溶地區碳足跡產值一直低于全國(見圖2),多年平均碳足跡產值為0.2888萬元GDP/hm2,年平均增長率為23%,而全國多年平均碳足跡產值為0.6947萬元GDP/hm2,年平均增長率為56%。可見,貴州巖溶地區多年平均的碳足跡產值只有全國的2/5,增長比較緩慢。與全國差距在1978-2006年之間逐年加大,差距從1978的0.0012萬元GDP/hm2上升到2006年的1.1368萬元GDP/hm2,年平均增加量0.0355萬元GDP/hm2,2006年達峰值后,差距呈現減少趨勢,到2009年降為1.0743萬元/hm2 。可見,貴州巖溶地區碳足跡效率比較低,提高比較緩慢。
Fig.2 Comparison of value corban footprintbetween GuiZhou karst area with that in China
4.提高貴州巖溶地區碳足跡效率的對策
根據上述研究表明:在研究時段,貴州巖溶地區的碳生態效率呈遞增趨勢;但是,與全國相比,一直低于全國項目管理論文,并且差距比較大。如果繼續保持此勢頭,與全國的差距還將繼續拉大。然而,貴州巖溶地區本身的生態環境就十分脆弱,而碳足跡效率較低,嚴重地制約貴州巖溶地區的可持續發展。如何提高貴州巖溶地區的碳生態效率?特別提出如下對策。
4.1建立節能型的社會經濟消費體系和完善的管理制度體系
從研究結果表明,貴州巖溶地區碳足跡產值比較低。貴州巖溶地區除了生產性能源消費外,生活性能源消費2005年占總消耗能源的15.6%[11]。生活排放碳也是一個不可忽視的問題。所以,提高貴州碳足跡效率,必須從社會和經濟系統的各方面進行,需要建立有完善的生活和產業節能、節約資源型、低碳型和低污染型等環境友好型的消費體系,促進產業生態化和生活生態化。同時,必須有制度的保證,所以,建立一套完善的強有力的管理體系。
4.2積極調整產業結構,改變資源型和高能耗的經濟發展模式,扎實推進新型工業化
貴州長期以來,資源密集型和高能耗型工業一直是我省的支柱產業,2003 年度我省電力、燃氣等生產和供應、黑色和有色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制品制造業和采礦業所創造的工業總產值占到全省規模以上工業總產值的約62 %[12]。由于高能耗的產業比重大,到2005年生產性能源消耗占總消耗的84%,能源消費仍以工業為主, 工業能源消費占比達到67.7 %[11]。所以,應該積極調整現有的產業結構,改變資源型和高能耗的經濟發展模式,扎實推進新型工業化,向高效益和低碳的產業方向發展。
4.3積極調整能源結構,增加水電等的比例,發展新型的低碳能源
貴州能源消費品主要為原煤、電力和天然氣,2005年分別占49.60 %、35.30 %、1.20 %[11],而電力主要來自火力發電。然而項目管理論文,貴州水能資源總蘊藏量1874.5萬KW,居于全國第六位。可開發水能資源1324.95萬千瓦,居全國第七位[13]。按單位面積占有量計, 擁有106KW/平方千米, 是我國平均水平的1.5倍, 居第三位。貴州水能可開發量1683萬KW, 占全國可開發總量的4.4%[11]。目前開發程度不高,開發潛力很大,應該充分挖掘自身的水力資源潛力,發展水電。所以,應該調整能源結構,積極開發水能、太陽能、風能、地熱等資源開發和利用,降低不可再生能源(煤炭、原油等)比重,加大水電等的比例份額。
4.4 采用新的節能技術和低碳產品,并且加強碳回收
積極開發引進和推廣低碳產品,在工業企業內部推行清潔生產。例如用能耗低、污染輕、經濟效益高的先進工藝設備替代高能耗、重污染、經濟效益低的工藝設備。加強低碳技術的開發和利用,改進企業的生產工藝,用“綠色”生產工藝重組,最終達到治根。積極發展循環經濟,加大污染物的回收利用。同時,在接納吸收東部地區所轉移來的企業時,應該把環境利益放在首位,保證低碳性。
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[中圖分類號]F124 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2011)23-0181-04
1 低碳經濟發展的背景
近年來,自然災害加劇,終于引起人類的注意,為了應對氣候變化,國際間已經開始在這個方向上尋求解決途徑。從1992年通過的《聯合國氣候變化框架公約》(UNFCCC),到每年舉行的公約締約方大會,國際氣候談判已經推動全球氣候變化問題在政治、經濟、環境等多個層面向縱深發展。2005年2月16日《京都議定書》生效,要求主要工業發達國家在2008―2012年將溫室氣體排放量在1990年的基礎上平均減少5.2%;2007年4月聯合國大會首次對氣候變化與安全問題進行了討論;2007年6月,氣候變化再次成為八國集團峰會的首要議題。低碳城市與低碳經濟正是在這樣的背景下提出,并很快成為研究熱點。
世界的人口在迅速的增加,我們處在一個城市化的階段。城市化是世界的潮流,城市化也是人類社會進一步發展的重要標志。城市是我們社會經濟發展的主要力量,它貢獻了全球主要的GDP,近5/8的城市人口貢獻了全球80%以上的GDP,但是,同樣城市也消耗了全球的大部分資源,給世界帶來了很多新問題。據統計,目前溫室氣體釋放量60%~80%是城市排放出來的,其中CO2是75%,還有城市熱島效應,環境的污染,交通的擁擠等,所以解決低碳經濟的重要核心就是建設低碳城市,城市化發展中產生的問題只有在發展低碳城市才能解決。
中國是《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》的締約國,需要承擔保護全球氣候的責任與義務,同時中國又是發展中國家,正處在快速工業化和城市化進程之中,需要較大溫室氣體排放空間。協調好氣候目標和發展目標的可能途徑,就是走低碳經濟發展道路,在經濟、社會發展和減緩氣候變化之間尋求平衡點。因而,研究如何建設低碳城市對我國來說意義十分重大,發展低碳城市是我國低碳經濟的必然選擇。
2 減排角度下成本收益法分析
2.1 城市溫室氣體減排成本與收益的定義
(1)城市溫室氣體減排的成本
溫室氣體減排的成本,本文是指在對一個城市實施溫室氣體減排方案的過程中,以及這項方案完成之后的未來一段時期內,所需要耗費的社會總資源或社會所作的總的消耗。
(2)城市溫室氣體減排的收益
城市溫室氣體減排所創造的收益是指減排項目完成之后的未來一段時間內,減排能夠為社會所帶來的社會總效應的增加。本文從直接收益和間接收益兩個方面進行衡量。一般而言,對于收益,應是可以計量的,成本―收益分析方法的優點就在于其可計量性,但如收益的含義所述,一些收益的計量,還是有一定困難的。
(3) 溫室氣體減排成本和收益的時間效應
任何一個減排方案,其所產生影響決不僅局限于當下眼前,往往會對若干年后甚至是未來很長一段時間產生非常大的影響,尤其是其環境時間效應更是不可小覷。
2.2 減排成本與收益的要素甄別與賦值
要對溫室氣體減排進行成本―收益分析,對成本和收益進行賦值是必要的。但這也是本研究的最大難點之一。本文認為,由于氣體減排的復雜性和其影響的深遠性,因而氣體減排實施的成本和收益是不可窮舉的,本文只能就現有的認識水平和本研究的需要列舉其中的一部分。
(1)減排成本要素的賦值
這一成本的構成要素主要從排放主要來源入手,來甄別要素組成。能源成本可以
參考城市的能源結構和能源需求總量,根據當期市場價格計算出城市的能源消費;根據能源系數換算能量需求,在相同的能量需求下,根據減排的標準,轉變能源消費結構,重新計算能源消費,兩者的差值就是城市的能源成本。
(2)減排收益的要素甄別與賦值
收益要素的賦值即減排方案收益的量化是溫室氣體減排成本效益分析的另一難點。減排收益的衡量是不易的,尤其是對于減排的社會收益和生態環境收益。這些收益的顯現的時間很長。這種收益可能是在數年甚至數十年的時間內才會逐步的體現出來。
一是直接收益。在減排的實施中,最直接的收益就是CO2的減排量。我國在國際上已經對CO2氣體的減排作出了一定的承諾,因而直接的減少CO2的排放量就是對我國建設低碳城市最有效的貢獻。那么其量化標準就用城市的計劃的減排量來作為直接收益。
二是間接收益。社會收益表現為生活環境的改善給公眾帶來的社會福利水平和生活質量的顯著提高,還包括由環境改善帶來間接的經濟報酬。城市減排會提供更加清潔的各種能源,并會提供與其配套的設施,會給城市帶來新的經濟增長點,促進與清潔能源有關的相關產業的發展。減排之后,城市環境氣候并不斷地改善,使人們在更加健康的城市環境中工作、生活,會使城市中人們的生活滿意度增加,促進社會的發展和進步。這也是發展低碳城市的根本目的。
2.3 減排成本收益合并分析
在作決策時,我們必須比較方案的成本和收益。在一般的成本收益分析中,一般用到公式:凈收益=總收益-總成本。但是,正如上文所分析的那樣,很多間接收益很難用經濟指標直接賦值,所以用一般的成本收益會有一定的困難,因而本文準備采用將收益固定化,來討論成本的方法研究分析。固定的收益就是計劃減排CO2量,然后計算減排單位的CO2需要的能源成本是多少。
利用各能源(煤炭、石油和天然氣)溫室氣體排放量與能源消費量的比值,可計算能源結構調整引起的溫室氣體排放量的變化值。若以某年為例進行研究,先保證滿足基年經濟發展所消耗的能源總量不變,調整煤炭和石油的使用比例,計算得出煤炭消費減少1%,石油消費增加相應量引起的CO2排放量的變化量。具體計算方法如下:
減排潛力=單位煤炭消費排放的CO2量×(調整前煤炭的消費量-調整后的煤炭消費量)-單位成品油(或天然氣以及清潔能源)消費排放的CO2量×(調整前的消費量-調整后的消費量)(1)
減排成本=單位成品油消費市場價格×(調整前的消費量-調整后的消費量)-單位煤炭消費市場價格×(調整前煤炭的消費量-調整后的煤炭消費量)(2)
3 北京市能源減排成本分析
3.1 北京市能源消費概況
(1)北京市能源消費量與能源結構
要計算北京市能源成本,必須對其能源消費情況有一個具體的了解,表1是北京市2007年的能源消費總量以及各種能源消費情況的數據,根據表1的數據可以得到圖1的能源結構圖,從北京市的能源結構上看(如下圖所示),煤炭仍然是比重最大能源消費,因而減少煤炭使用量,利用清潔能源來替代煤炭對于北京市的節能減排具有重大的意義。
(2)北京市能源市場價格概況
從表2的能源價格來看,石油是最貴的,其次是天然氣,而煤炭最低,因此單從目前的價格來看,煤炭競爭力最強,其次是天然氣,石油競爭力最弱。但未來的競爭力走勢就未必這樣,如最近北京市天然氣在終端能源中的比例在不斷提高,北京天然氣價格小幅上漲。因此,還應結合能源儲備量及未來能源政策等因素,對能源消費進行分析。
3.2 北京市各能源消費成本計算比較
(1)單位各種消費排放的二氧化碳量
由能源消費產生的排放量的計算方法有兩種,第一種是以詳細的燃料分類為基礎的計算方法,第二種是以詳細的技術分類為基礎的
通過查閱有關文獻,收集有關能源消耗的碳排放系數并進行比較計算,本文最終取平均值確定為各能源消耗碳排放系數(見表3):
由上式知在計算CO2排放量時需要北京市歷年一次能源的消費標準量mi的統計數據。而《中國能源統計年鑒》中的能源消耗數據統計為以實物消耗量為標準,所以在利用公式進行計算時需要對能源統計數據進行相應的換算,統一折合成標準煤。表4為折標準煤的系數以及各種能源的發熱量(平均低位發熱量將會在后面計算用到):
在保證滿足當年經濟發展所消耗的能源消耗能量總量不變的前提下,計算當煤炭的使用量減少1%的情況下,其所消耗的能量被石油或天然氣所替代,則石油或天然氣的增加量。根據表的數據換算得到石油和天然氣的增加量分別是14.925萬噸和16.03102412萬噸。
(3)各能源消費成本比較
利用表4的數據以及換算的能源結構調整后的能源消費變化量,根據公式(1)和公式(2)計算得出將原油或天然氣替代煤炭之后的減排潛力與減排成本(如表6所示):我們可以看出,無論是原油還是天然氣都有巨大的減排潛力,根據其成本進行合理的規劃與安排來逐步代替煤炭燃料是可行的,也為發展低碳城市提供了更好的依據。
4 相關的問題與對策建議
4.1 積極推進能源結構調整
從北京市的能源結構上看(如上圖所示),煤炭是比重最大能源消費,因此,北京市在滿足經濟發展用能需要的同時,要減少化石燃料燃燒所產生的CO2,只有實施能源結構戰略調整,降低一次能源的消耗總量,才能實現CO2的減排目標。應該逐步利用石油和天然氣這些碳排量較少的清潔能源來替代煤炭燃料。從表5的數據中可以看出,北京市在未來的能源發展中,應該以天然氣為主要能源,天然氣的減排潛力要大于原油,而成本卻要比原油小很多,是既經濟又有效的減排發展措施。
4.2 認識化石能源資源的局限性,提倡新能源的開發
改變能源結構是減排中效果比較明顯的措施,因為CO2的排放大多是來自于化石能源燃燒,但是改變資源結構也是有其一定局限性的:首先是資源的有限性,不論是石油原料還是天然氣其含量都是一定的,又是不可再生資源,其有限性決定了對其不可太過依賴,而要積極發展可再生的清潔資源,只有這樣減排才不會是高成本的無限投入,也不會受國際原油等資源波動的影響,可以長期而有效地堅持下去。
4.3 放眼長遠利益,提高政府和企業的生態意識
我國是一個煤炭大國,煤炭的含量占了我國化石燃料的絕大多數,產量也是居首,在有低成本的資源供給時,為了生態環境而提高城市的成本,這的確給城市的政府、企業、居民提出了挑戰,可能需要犧牲短期經濟利益來滿足長期生態及社會效益的利益。
另外,減排收益的獲取要經過幾年甚至幾十年,那么對成本與收益的時間觀就顯得十分重要,尤其是突出在對環境保護可持續發展問題的態度上。溫室氣體減排從長遠來看,能促進城市的經濟、社會健康發展,但是若做長期成本和短期成本的考量,這種生態環境治理的價值主要體現為一種連續的長期收益,即收益的獲得可能不是在一屆政府中可以實現的,有可能要在數屆政府長期連續成本投入中得以顯現,所以政府一定不能局限于眼前增長的短期利益,而要放眼未來,注重城市生活的環境效應和幸福指數,同時加強對企業和居民的低碳宣傳,讓整個城市都加入到低碳生活中。
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