中国碳生产率与能源效率省际差异及提升潜力_吴晓华 (1)

收稿时间：2013-12-21；修回时间：2014-03-18基金项目：黑龙江省教育厅人文社会科学研究项目（12532239）作者简介：吴晓华（1982—），女，黑龙江大庆人，博士研究生。

主要研究方向为资源环境管理。

E-mail ：lcgao2004@ 。

麦肯锡在《碳生产率挑战：遏制全球变化、保持经济增长》报告中指出，2008年世界碳生产率为740美元/t·CO 2当量，若全球经济增长保持现有的每年3.1%的水平，为了实现CO 2浓度维持在450ppmv 稳定水平，碳生产率应提高到每年5.6%，并在2050年达到7300美元/t·CO 2当量，即在未来40年内增长10倍［1］。

因此，今后国际间的竞争已不再是传统的资本、资源和劳动力竞争，而是碳生产率的竞争。

麦肯锡全球研究院的分析显示，中国通过提高能源效率在2020年可以使能源消耗降低21%，近中期我国应该把提高能效和碳生产率作为核心，努力减少CO 2排放的增长率，实现碳排放与经济增长的逐步脱钩。

1研究现状目前，随着低碳经济不断被各国重视，现有研究主要针对不同类型区域碳排放进行评估预测、不同尺度的能源与碳排放评估模型应用研究、碳补偿机制及其治理研究、低碳经济的政府治理机制、碳税体系研究、碳足迹的界定与评估、低碳城市的发展模式研究等众多方面［2-3］，但碳生产率的应用研究尚处于不断完善阶段。

碳生产率的概念于1993年由Kaya 和Yokobofi 提出，2008年麦肯锡在《碳生产率挑战：遏制全球变化、保持经济增长》报告中进中国碳生产率与能源效率省际差异及提升潜力吴晓华1，2，李磊3（1.哈尔滨理工大学管理学院，中国黑龙江哈尔滨150080；2.黑龙江八一农垦大学经济管理学院，中国黑龙江大庆163319；3.江苏环境与发展研究中心，中国江苏南京210037）摘要：基于面向产出的CRS 及VRS 的DEA 模型，针对2011年我国省际能源效率和碳生产率进行研究。

结果表明全国可分为四类地区：高碳生产率高能效地区、低碳生产率高能效地区、低碳生产率低能效地区、高碳生产率低能效地区。

四类地区碳生产率提升潜力差异较大。

因此，为了提升省碳生产率，各省要充分考虑地区差异，合理设置地区目标。

研究结果对于根据地区差异设定不同的能源经济政策具有一定的参考作用。

关键词：能源效率；碳生产率；数据包络分析法中图分类号：F124文献标志码：A 文章编号：1000-8462（2014）05-0105-04The Differences and Enhancing Potential of Provincial CarbonProductivity and Energy EfficiencyWU Xiao -hua 1，2，LI Lei 3（1.Management College ，Harbin University Science Technology ，Harbin 150080，Heilongjiang ，China ；2.College of Economics and Management ，Heilongjiang Bayi Agricultural University ，Daqing 163319，Heilongjiang ，China;3.Research Center for Jiangsu Environment and Development ，Nanjing 210037，Jiangsu ，China ）Abstract:Based on the output-oriented CRS and VRS DEA ’s model,this paper analyzes Chinese provincial energyefficiency and carbon productivity in 2011.The calculation results show that all provinces were divided into four regions:high carbon productivity-high energy efficiency regions,low carbon productivity-high energy efficiency regions,low carbon productivity-low energy efficiency regions,high carbon productivity-low energy efficiency regions.Enhancing potential of carbon productivity in these regions is different.In order to enhancing carbon productivity,each province should be considering regional differences and then setting reasonable provincial target.The results can provide reference for different energy-economic policy of different regions.Key words:energy efficiency;carbon productivity;DEA第34卷第5期经济地理Vol.34，No.52014年5月ECONOMIC GEOGRAPHY May ，2014一步阐述了碳生产率的内涵。

国外对碳生产率的研究主要集中在国家层面，例如KimWon-kyu 指出为了实现韩国2020年30%的减排目标，如果GDP 年均增长4%，碳生产率年均增长需达到4.85%［4］；Blair 同样探讨了为了实现碳减排和经济增速的双重目标，碳生产率在未来接近40年的时间里需增加10倍［5］。

而国内对碳生产率的研究部分学者以碳生产率增长率为视角，指出虽然我国碳生产率处于较低水平，但碳生产率年均增长较快，高于世界平均水平［6-7］。

部分学者以碳生产率差异性分析为视角，研究发现我国碳生产率的差异不仅体现在区域差异上还体现在行业差异上［8-9］。

部分学者以碳生产率的影响因素为视角，分别分析碳排放、经济增长、技术进步、产业结构、能源结构对碳生产率的变化影响［10-11］。

由此可见，国外研究主要集中在国家层面进行比较，较少涉及地区差异，而国内涉及碳生产率与能源效率的关系研究深度有待提升，纵然有学者针对中国各省能源效率进行聚类分析，亦有学者指出改革开放后我国能效因素对碳生产率提升的贡献最大，但对于全国各省能效的提升对碳生产率的贡献度并没有详细分析；另一方面虽然利用数据包络分析能源效率有着传统单要素方法代替不了的优势，但对于产出端而言，大多数研究仅仅考虑GDP 产出，而“负”的产出较少涉及。

本文以碳生产率变量作为产出端，有效地将“正”的产出（GDP 产出）和“负”的产出（CO 2排放量）结合，弥补了产出端缺少“负”产出的缺陷，通过构建面向产出的CRS 及VRS 的DEA 多阶段模型，探讨各个省份如何通过提高能源效率而提升碳生产率，并测算各省碳生产率提升目标。

2碳生产率与能源效率的测算2.1碳生产率碳生产率概念于1993年由Kaya 和Yokobofi 提出，被定义为一定时期内（一般是一年）特定国家（地区）国内生产总值（GDP ）总量与同期碳排放总量之比，等于单位GDP 碳排放强度的倒数，反映了单位碳排放所产生的经济效益［12］，为了测算中国各省碳生产率，需计算各省CO 2排放（式1）和不变价GDP 。

CO 2排放量=∑i =1kéëùû(AC i ·CF i ·CC i ·10-3-EC i )·COF i ·4412（1）式中：AC i 是表观消费量，分别估算各省初级燃料和次级燃料的表观消费量；CF i 是转换因子，转换为能源单位（TJ ）。

石油和煤的数据通常用t 表示，天然气用亿m 3表示，根据参考方法，表观消费量转换为以净发热值的TJ ；CC i 是各燃料的含碳量，最终换算成CO 2排放量；EC i 是非燃碳量。

本文在计算过程中，假设各燃料全部燃烧并且在燃烧过程中碳全部被氧化，则非燃碳等于零；COF i 是碳氧化因子，碳氧化的比例，本文取值为1，表示完全氧化；44/12表示CO 2分子量和C 原子量的比例。

而不变价GDP 的测算是通过利用平减指数计算中国各省不变价GDP 。

不变价GDP 核算的目的是剔除按现期市场价格衡量的GDP 的价格变动因素，以反映一定时期内生产活动最终成果的实际变动。

进而根据公式碳生产率=不变价GDP/CO 2排放量［13］测算中国各省碳生产率。

2.2能源效率本文通过构建面向产出的DEA 模型来测算中国各省能源效率，以期测算中国各省通过提高能源效率而促使碳生产率提升潜力。

2.2.1投入产出指标的确定。

投入指标包括：①煤投入：以万t 为单位；②油品投入：以万t 为单位；③天然气投入：以亿m 2（108cu.m ）为单位以上三个投入指标数据来源《中国能源统计年鉴2012》各地区能源平衡表；④劳动力投入：各地区就业人员数（年末），以万人为单位。

数据来源《中国统计年鉴2012》。

⑤资本投入：以亿元为单位。

由于该指标无法从各类统计年鉴中直接获得，本文的计算方法采取张军运用永续盘存法按不变价格计算各省区的资本存量［13］，如式（2）所示：K it =K it -1()1-δit +I it （2）式中：K i 为第i 个省第t 年的资本存量（2000年价格）；δit 为经济折旧率。

本文采用张军计算得到的各省固定资产形成总额的经济折旧率为9.6%［14］；I it 为第i 个省第t 年的投资总额（2000年价格）。

由于不同省份固定资产价格指数有较大的差异，本文通过利用各地区固定资产投资价格指数将各地区资本形成总额（当年价格）利用平减指数法进行折算成以2000年不变价格表示的实际值，各地区固定资产投资价格指数及各地区资本形成总额数据来源为《中国统计年鉴2001—2012》；基期（2000年）的资本存量K 的确定采取张军按照当年价格估算的2000年各地区资本存量［14］。

产出指标：碳生产率，以元/t 为单位。

2.2.2模型构建。

本文通过构建面向产出的CRS 及VRS 的DEA 多阶段模型测算各省能源效率。

假设有106经济地理第34卷n 个决策单元（DMU ）都是具有可比性的，每个决策单元都有m 种类型的“输入”和s 种类型的“输出”。