綠色發展視角下湖南低碳經濟測度研究

來源:    發布時間:2017-08-31

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  綠色發展作為應對全球氣候變化、保障資源供給安全及引領新一輪全球經濟發展潮流的基本途徑與戰略選擇,以其低消耗、低排放、低污染、高效益的優勢已成為全球各國或地區政府的共識。它是將生態文明和美麗中國建設融入經濟、政治、文化、社會建設各方面和全過程的全新發展理念。低碳發展同樣要求我們走以三低為基礎的經濟發展之路,其實質是提高能源利用效率和創建清潔能源結構,核心是技術創新、制度創新和發展觀念的更新。從某種意義上理解,低碳發展是綠色發展的必然選擇,兩者不謀而合。湖南作為全國兩型社會建設試點示范區,更是傳統的高碳省份,發展低碳經濟在全省經濟社會發展大局中具有十分重要的現實意義,是順應全球發展趨勢,響應國家戰略,謀求可持續發展的重要途徑和必然選擇。綠色發展視角下湖南低碳經濟測度研究課題意義重大。

  一、選題背景及意義

  (一)研究背景

  十八屆五中全會提出的新發展觀——創新、協調、綠色、開放、共享發展理念,集中體現了中國共產黨對經濟社會發展規律認識的深化,極大地豐富了馬克思主義發展觀,創新了中國特色社會主義政治經濟學理論體系。綠色發展作為應對全球氣候變化、保障資源供給安全及引領新一輪全球經濟發展潮流的基本途徑與戰略選擇,以其低消耗、低排放、低污染、高效益的優勢已成為全球各國或地區政府的共識。它是將生態文明和美麗中國建設融入經濟、政治、文化、社會建設各方面和全過程的全新發展理念。低碳發展同樣要求我們走以三低為基礎的經濟發展之路,其實質是提高能源利用效率和創建清潔能源結構,核心是技術創新、制度創新和發展觀念的更新。從某種意義上理解,低碳發展是綠色發展的必然選擇,兩者不謀而合。

  20世紀以來,全球經濟快速發展導致化石燃料消耗急劇增加、溫室氣體大量排放,全球氣候問題日益嚴峻。為應對氣候變暖這一全球性問題,許多國際組織、國家及地區都在積極尋求碳減排的途徑與方法。從1992年里約熱內盧環境與發展大會通過的《二十一世紀議程》框架下的三大環境公約之一《聯合國氣候變化框架公約》、19971211日,在日本東京通過的、為落實《聯合國氣候變化框架公約》的重要法律文件《京都議定書》,開始系統地談論低碳經濟、到2003年,英國能源白皮書《我們能源的未來:創建低碳經濟》,是低碳經濟一詞最早出現在政府文件,文件指出低碳經濟是通過更少的自然資源消耗和環境污染,獲得更多的經濟產出,創造實現更高的生活標準和更好的生活質量的途徑和機會,并為發展、應用和輸出先進技術創造新的商機和更多的就業機會。20077月,美國參議院提出了《低碳經濟法案》,表明低碳經濟的發展道路有望成為美國未來的重要戰略選擇。200712月聯合國氣候變化大會正式通過一項決議,決定在2009年前就應對氣候變化問題新的安排舉行談判,制訂了世人關注的應對氣候變化的巴厘島路線圖,要求發達國家在2020年前將溫室氣體減排25%40%20087月,G8(法國、美國、英國、西德、日本、意大利、加拿大和俄羅斯)峰會上八國表示將尋求與《聯合國氣候變化框架公約》的其他簽約方一道共同達成到2050年把全球溫室氣體排放減少50%的長期目標

  在國內,中國政府高度重視氣候變化問題,明確提出要把應對氣候變化納入國民經濟和社會發展規劃,嘗試有助于發展低碳經濟的各種途徑,促進緩解能源資源壓力,改善生態環境,并取得了積極成效。從2006年底,科技部、中國氣象局、發改委、國家環保總局等六部委聯合發布了我國第一部《氣候變化國家評估報告》開始至今,我國為應對全球氣候轉暖、緩解能源緊張問題,積極主張發展低碳經濟2007年,中國正式發布了《中國應對氣候變化國家方案》,當年7月,時任國家總理溫家寶兩天內先后主持召開國家應對氣候變化及節能減排工作領導小組第一次會議和國務院會議,研究部署應對氣候變化工作,組織落實節能減排工作。特別是200798日,時任國家主席胡錦濤在亞太經合組織(APEC)第15次領導人會議上,鄭重提出了四項建議,明確主張發展低碳經濟20099月,胡錦濤在聯合國氣候變化峰會上承諾,中國將進一步把應對氣候變化納入經濟社會發展規劃,并繼續采取強有力的措施。一是加強節能、提高能效工作,爭取到2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年有顯著下降。20103月,生態環保、可持續發展成為兩會的主題,全國政協一號提案內容就是談低碳環保。黨的十八大更是提出要大力推進生態文明建設,把生態文明建設放在突出地位,并將單位國內生產總值能源消耗和二氧化碳排放大幅下降作為全面建成小康社會的主要目標之一。2014年在北京召開的APEC峰會上,中美簽訂了《中美氣候變化聯合聲明》,中美兩國元首第一次宣布了兩國各自2020年后應對氣候變化行動,習近平總書記宣布中國計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰,并計劃到2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右。在201511月舉行的巴黎國際氣候會議上,習近平總書記代表中國政府向世界做出了2030年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降60%65%的減排承諾[1]

  湖南重化工業占比高,能源生產及消費以煤為主,結構比較單一,經濟發展高碳特征突出。同時,湖南正處于工業化與城鎮化的加速發展階段,這給資源環境帶來了巨大壓力。為主動適應這一新常態,謀求地區經濟與社會的可持續發展,湖南正全力推進四化兩型(新型工業化、新型城鎮化、農業現代化、信息化,資源節約型社會、環境友好型社會)戰略,以期引領全省科學發展。2015年,湖南省委經濟工作會議上提出要以水更清、山更綠、氣更凈為目標,堅持不懈打好生態環境保護攻堅戰、持久戰。從發達國家經驗看,高碳發展在工業化與城鎮化推進過程中難以避免,湖南當前正面臨高耗能產業加快發展及高碳生活消費方式帶來的挑戰,在這樣的歷史關口,湖南必須轉變發展方式,促使經濟社會發展與資源環境的協調統一,而發展低碳經濟正是解決這一矛盾的有效途徑。可見,發展低碳經濟與湖南實施的四化兩型戰略不謀而合,尤其是與兩型社會建設的內涵及要求高度契合,加快發展低碳經濟成為湖南走可持續發展道路的必然選擇。

  正是在國際國內關于綠色發展和低碳經濟熱議的大背景下,學者對于低碳經濟的發展不止停留在理論研究和概念闡述上,更希望通過精準的演算過程為政策制定者提供依據,關于低碳經濟發展的量化成了必然趨勢,本課題也正是在這樣的動力驅使下,探討湖南低碳經濟發展質量的測度。

  (二)研究意義

  從研究本身分析,本課題以湖南低碳經濟發展現狀分析為基礎,通過建立低碳經濟發展質量評價體系,探尋影響低碳發展質量的主要影響因素,客觀認識湖南低碳經濟發展質量水平,根據最優化模型測度結果,探討湖南低碳經濟發展政策建議,其理論意義在于:一是課題采用因子分子法將低碳經濟的影響因素分類,并為后面的研究提供理論基礎;二是嘗試采用相對化測度方法對低碳經濟運行質量進行測度,將隨機森林、變異系數等賦權方法引入低碳經濟發展質量評價體系,充分尊重數據本身的運行規律,有效規避傳統方法存在的主觀性、隨意性等弊端,評價方法及結果更為準確、科學;三是基于低碳經濟發展質量主要影響因素綜合評價模型,構建低碳經濟發展質量簡易模型和低碳發展指數,為低碳發展質量評價實踐提供.一種操作性強的簡易方法;四是構建最優化模型,測度、分析湖南低碳經濟發展現狀、發展機遇與條件、面臨困難與挑戰,全面認識湖南發展低碳經濟的客觀條件及環境,為湖南完善低碳經濟政策體系、推進產業結構調整、提升能源利用效率、綜合運用市場手段、推進全民節能等提供建議與指導。

  (三)研究思路及創新

  1.研究思路

  本課題在綜述前人相關研究基礎上,結合經濟發展實際,科學界定綠色發展視角下低碳經濟相關理論及其含義;根據湖南低碳經濟發展實際,構建綠色發展視角下湖南低碳經濟綜合評價指標體系;運用因子分析法分析湖南低碳經濟主要影響因素;選擇隨機森林、變異系數等相關理論給低碳經濟主要影響因素賦權并分析;依據低碳經濟主要影響因素指標數據間的內在規律,創新性提出低碳指數測度方法;構建最優化模型,測度分析湖南低碳經濟發展情況,探索現階段湖南低碳經濟發展優勢與不足;根據測度研究過程及結果提出相應政策性建議。研究思路如圖1所示。

  

  1 綠色發展視角下湖南低碳經濟測度研究流程圖

  2.研究創新點

  一是將隨機森林、變異系數等數據分析方法引入低碳經濟發展質量評價,注重從數據規律本身出發考查研究對象的本質,并將基于多種評價分析方法的結果進行參照對比,確保評價結果科學準確;

  二是基于因子分析的思路,從影響低碳經濟發展質量的主要因素出發,提出簡易評價模型,有很強的實際操作意義;

  三是創新地提出低碳發展指數,對經濟發展過程中超標碳排放予以量化,測算低碳經濟總量,并應用于修正地區生產總值;

  四是創新性將最優化模型分析方法運用于綠色發展視角下湖南低碳經濟測度的實際,為探索當前湖南低碳經濟發展潛力與挑戰進行了一種探索性嘗試。

  二、研究綜述

  國內外有關綠色發展和低碳經濟的研究成果較多,綠色發展研究主要集中在綠色發展理論研究、發展戰略研究和發展測度研究等方面;低碳經濟研究成果更豐富:低碳經濟內涵、低碳經濟實現途徑、低碳經濟發展水平測度、低碳城市的發展模式研究等方面。

  (一)綠色發展研究綜述

  1.綠色發展理論研究

  綠色經濟最早是由David Pearce在《綠色經濟藍圖》一書中提及,他認為環境和經濟必然相互作用,可持續發展需要轉變經濟發展方式[2]Hallegatte et al(2011)根據從增長綠色增長的分析框架,厘清綠色增長相關概念,提出綠色增長的基礎。Dinda(2013)提出包容性綠色增長理論模型,認為氣候變化會威脅自然資源,建議維持經濟可持續發展[3]

  胡鞍鋼(2008)認為綠色發展是強調經濟發展與保護環境的統一與協調,即以人為本的可持續發展之路[4]。劉思華(2011)將綠色經濟和綠色發展囊括進科學發展觀理論,稱之為綠色經濟發展觀,指出綠色發展觀主要包括綠色和諧發展論、國策戰略綠色論、綠色文明發展道路論和國際綠色合作論四方面內容[5]。成思危(2012)認為低碳經濟、循環經濟、生態經濟都屬于綠色經濟的范疇[6]。王玉慶(2013)闡述了低碳經濟、循環經濟和綠色經濟三者的關系,認為綠色經濟是一種新的經濟發展模式,綠色發展可視為發展綠色經濟的簡稱,綠色發展包含兩方面的含義:一是發展要綠色化,二是綠色要創造發展。發展綠色化即在經濟發展中實現節能減排、保護生態環境的目標。綠色創造發展是指一切用于改善環境、治理污染和節約資源的投資,可以推動經濟發展,創造就業崗位,改善民生的社會目標[7]。蔣南平,向仁康(2013)認為綠色發展的實質及內涵應定義在資源能源合理利用,經濟社會適度發展,損害補償互相平衡,人與自然和諧相處理念的基礎上[8]。胡鞍鋼,周紹杰(2014)認為綠色發展觀是第二代可持續發展觀,強調經濟系統、社會系統和自然系統間的系統性、整體性和協調性[9]

  2.綠色發展戰略研究

  蘭竹虹(2008)從八方面提出我國實施綠色發展的戰略思想[10]。周宏春(2010)在分析我國發展綠色經濟重點內容的基礎上,提出了綠色經濟的發展路線圖,提倡走具備中國特色的綠色發展之路[11]。侯元兆,杜士才(2012)認為在綠色發展背景下,森林是經濟和社會發展的基礎,必須大力投資發展自然資本,并提出構建與綠色發展相適應的林業發展機構、投資機制、政策體系和科研教育體系等建議[12]。劉紀遠等人(2013)通過借鑒綠色發展的國際經驗,結合中國西部發展的實際情況,以自然資本、經濟資本、社會資本與人力資本四大資本為核心,提出了中國西部地區綠色發展概念框架,以期服務于落實西部綠色發展戰略[13]。傅志寰等人(2015)面對工業發展存在的問題與挑戰,提出加大產業結構調整、發展循環經濟、加快工業化和信息化深度融合,提升自主創新能力等工業綠色發展戰略重點[14]

  3.綠色發展測度研究

  目前,測度綠色發展水平的方法主要有兩種:指數法和效率法。

  1)指數法

  即構造綠色發展評價指標體系,通過計算綠色發展綜合指數對綠的發展水平進行評價。Endriana et al(2015)開發印尼能源社會核算矩陣,計算產出乘數(OMI)、排放乘數(EMI),以及泰爾(Theil)指數,以確定綠色經濟優先部門[15]Law et al(2016)界定旅游業視角的綠色經濟,構建旅游業利益相關者參與過程綠色經濟模型,實證研究印尼-巴厘島旅游業的綠色發展[16]

  李曉西等(2010)從經濟增長綠花度、資源環境承載潛力和政府政策支持度三個維度,編制中國綠色發展評價指標體系,分析我國31個省市綠色發展水平[17]。向書堅,鄭瑞坤(2013)基于生產、消費與生態三方面,共遴選了77個具體測評指標,且均采用速度指標形式,構建了中國綠色經濟發展指數。同時運用十一五時期的數據對指數進行驗證,結果表明: 中國綠色經濟發展處于低水平發展階段,目前的綠色經濟發展不具有典型綠色經濟的性質[18]

  2)效率法

  它是利用數據包絡分析(DEA)方法等測度投入產出效率,強調刻畫綠色發展的核心特征:以更少的資源投入實現更高的經濟產出,同時減少環境污染。如陳詩一(2010)基于方向距離函數對中國工業綠色生產率進行重新估算,研究發現:改革開放以來來中國實行的一系列節能減排政策有效地推動了工業綠色生產率的持續改善,并預言中國新一輪綠色工業革命即將來臨[19]。黃建歡,呂海龍等人(2014)在分析金融發展如何影響綠色發展的機理基礎上,運用空間杜賓模型和省域面板數據,實證研究金融發展影響區域綠色發展各機理的相對重要性及其空間溢出效應,得出金融支持綠色發展的政策重點在于加強資金使用監督等結論[20]

  (二)低碳經濟研究綜述

  1.低碳經濟內涵研究

  盡管低碳經濟已成為具有廣泛社會性的經濟前沿理論,發展低碳經濟也成為各國普遍共識,但至今學術界對低碳經濟概念的界定并未達成統一意見,眾多學者對低碳經濟的內涵理解存在差異。

  莊貴陽(200520072009)認為,低碳經濟是指人文發展水平(指在經濟能力、健康、教育、生態保護、社會公平等人文尺度(Humandimensions)上實現經濟發展和社會進步)和碳生產力(單位碳排放的經濟產出)同時達到一定水平下的經濟形態,旨在實現控制溫室氣體排放的全球共同愿景(Globalsharedvision),實質是高能源效率和清潔能源結構問題,核心是能源技術創新和制度創新,且對于我國的含義不是要減少煤炭等化石燃料的使用(至少在相當長的時期內不可能做這樣的要求),而是要全力提高中國的能源利用效率,使單位GDP的能源消耗和碳排放逐步降低,這樣有利于緩解經濟增長與資源環境之間的尖銳矛盾,促進可持續發展和全面建設小康社會目標的實現[21] [22][23]

  張坤民等(2008)把低碳經濟定義為以低耗能、低排放、低污染為基礎的經濟模式。付允等(2008)、何建坤(2009)則在對前人觀點研究的基礎上,從經濟學的角度強調投入產出效率,強調低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益,以低碳為發展方向,以節能減排為發展方式,以碳中和技術為發展方法的綠色經濟發展模式,從而減緩全球氣候變化,實現經濟和社會的清潔發展與可持續發展[24] [25]。馮之浚等(2009)、牛文元(2009)、賀慶棠(2009)等認為低碳經濟是低碳發展、低碳產業、低碳技術、低碳生活等一類經濟形態的總稱,其低碳經濟的實質在于提升能源的高效利用、推行區域的清潔發展、促進產品的低碳開發和維持全球的生態平衡[26] [27] [28]。李勝,陳曉春(2009)認為低碳經濟的核心內涵是在市場機制基礎上,通過政策創新及制度設計,提高節約能源技術、可再生能源技術和溫室氣體減排技術,建立低碳的能源系統和產業結構,它包括生產的低碳化、流通的低碳化、分配的低碳化和消費的低碳化四個體系[29]

  2009年,中國環境與發展國際合作委員會發布的《中國發展低碳經濟途徑研究》,將低碳經濟概括為:一個新的經濟、技術和社會體系,與傳統經濟體系相比,在生產和消費中能夠節省資源,減少溫室氣體排放,同時還能保持經濟和社會發展的勢頭

  付加鋒,莊貴陽等人(2010[30]、潘家華等人(2010[31]認為低碳經濟是指碳生產力和人文發展均達到一定水平的一種經濟形態,具有低能耗、低污染、低排放和環境友好的突出特點,旨在實現控制溫室氣體排放和發展社會經濟的全球共同愿景。低碳經濟與發展階段、資源稟賦、消費模式和技術水平等驅動因素密切相關,并且通過低碳化(decarbonization)進程得以實現。這一概念的特點在于,一方面對于人文發展施加了碳排放的約束,另一方面強調碳排放約束不能損害人文發展目標,其解決途徑便是通過技術進步和節能等手段提高碳生產力。

  周艷,王子龍(2011)認為低碳經濟是指在可持續發展理念指導下,通過技術創新、制度創新、新能源開發等手段,盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展模式。發展低碳經濟的實質是能源效率的提高和清潔能源的結構優化,核心是能源技術創新和制度創新,目標是減緩氣候變化和促進人類的可持續發展[32]。范建華(2010)認為理解低碳經濟的深刻內涵需要從節能減排、低碳發展的內在規律出發,從碳排放與經濟發展關系、低碳經濟發展的主體、低碳經濟發展的內容、低碳經濟發展的目標和低碳經濟發展的路徑選擇等五個方面來考慮[33]

  2.低碳經濟實現途徑研究

  低碳經濟的實現途徑研究,即研究如何發展低碳經濟問題。毋庸置疑,各國基本國情不同,其實現低碳經濟的途徑也存在差異。2003年英國首相布萊爾發表的題為《英國政府未來的能源創建一個低碳經濟體》的白皮書中提到:英國將著力于發展,應用和輸出先進技術,創造新的商機和就業機會,從根本上把英國變為一個低碳經濟的國家。2007年美國參議院提出《低碳經濟法案》,表明低碳經濟的發展道路有望成為美國未來的重要戰略選擇。奧巴馬出任總統后,提出新能源政策,實施總量控制和碳排放交易計劃,設立國家建筑物節能目標,預計到 2030年,所有新建房屋都實現碳中和零碳排放

  相比較而言,國內關于低碳經濟的實現途徑研究起步較晚,付允,馬永歡(2008)結合對國內外低碳經濟理論和實踐綜述的基礎上,從宏觀、中觀和微觀三個層次論證低碳經濟發展模式的發展方向、發展方式和發展方法,即以低碳發展為發展方向,以節能減排為發展方式,以碳中和技術為發展方法,并從節能優先、發展可再生能源、設立碳基金和設立碳基金等方面對我國實施低碳經濟發展模式提出政策建議[34]。楊淑霞,湯明潤(2010)在界定區域低碳經濟發展模式內涵的基礎上,對區域低碳經濟發展的基本模式進行分類研究,并提出在選擇區域低碳經濟發展模式是,應綜合考慮本區域的經濟發展基礎、能源結構、資源特點、產業狀況、發展方式、地理位置等因素[35]。陳柳欽(2010)提出中國發展低碳經濟的路徑選擇可從以下幾方面著手:要加快構建和形成發展低碳經濟的國家戰略框架、社會行動體系和規劃體系;構建低碳經濟試點區,探尋發展低碳經濟的具體途徑;加強金融對低碳經濟的支持,積極發展碳金融市場;要積極鼓勵技術創新,鼓勵低碳友好型技術的研究、開發和推廣與應用;建立發展低碳經濟的法制保障機制,形成具有法效的低碳體制;加強國際合作與交流,共同應對氣候變化等等[36]。周艷,王子龍(2011)在分析我國發展低碳經濟制度安排方面存在缺陷的基礎上,設計出我國低碳經濟的3種發展模式,即政府企業市場能源環保經濟社會經濟生態三位一體的低碳經濟發展模式,并提出應加大鼓勵性制度建設、強化基礎性制度建設、設立碳產品稅制、發展碳金融市場等制度安排[32]

  3.低碳經濟發展水平測度研究

  到目前為止,國內外學者關于低碳經濟的測度和評價還未形成系統的評價理論,低碳經濟發展水平的評價還存在諸多問題。縱觀國內外相關研究,在測度方法選擇上主要有評價指標體系法和數據包絡分析法。

  評價指標體系法,即通過構建衡量低碳經濟的評價指標體系,運用層次分析法、綜合指數法等方法,綜合評價低碳經濟發展水平。該方法被廣泛地運用于評價低碳經濟發展水平中。付加鋒,莊貴陽等人(2010)在界定低碳經濟概念的基礎上,從低碳產出、低碳消費、低碳資源、低碳政策、低碳環境五個維度,共選取14個指標構建低碳經濟評價指標體系,為定量評估低碳經濟提供理論參考[37]。余麗生,馮建(2011)等人從資源能源消耗、污染減排與經濟社會發展三方面構建低碳經濟發展評價指標體系,運用綜合指數法對浙江省2003—2008年低碳經濟發展水平進行分析,結果表明:浙江省低碳經濟發展水平在不斷提高,但能源消耗指數呈現一定的不穩定性,因此在未來低碳經濟的發展中,應注意控制能源消耗的總量和結構的改善[38]。唐笑飛等人運用層次分析法和k均值聚類方法,從社會經濟資源、能源消費、碳排放、碳吸收能力、低碳產業的發展四個維度,構建了一套針對中國省域尺度的低碳經濟發展水平評價指標體系和指數,對中國大陸30個省(市、自治區) 的低碳經濟發展水平現狀進行了評價,并對其進行類型劃分,得出了4種類型的低碳經濟發展水平包括低碳區、相對低碳區、相對高碳區和高碳區[39]。楊浩昌、李廉水(2014)等人從低碳產出、低碳消耗和低碳資源三個方面構建了包含6 個子指標的中國制造業低碳經濟發展水平評價指標體系,并運用基于熵權的灰色關聯投影法綜合評價模型,對中國制造業總體,以及制造業分行業的低碳經濟發展水平進行綜合評價。分析結果顯示,中國制造業低碳經濟發展水平總體呈上升的發展趨勢,而且存在明顯的行業差異,機械電子制造業和部分輕紡制造業低碳經濟發展水平較高,而資源加工工業低碳經濟發展水平相對較低[40]

  數據包絡分析法(Data Envelopment AnalysisDEA),該方法是運籌學家查恩斯(Charness)和庫伯(Cooper)等以相對效率概念為基礎發展起來的一種效率評價方法,其核心思想是評價多投入多產出模式下決策單元間(DMU)的相對有效性,該方法已廣泛地運用在各領域的效率測度中。近年來數據包絡分析法也運用在低碳經濟發展水平測度中。如張晶,王麗萍(2010)以工業能源利用效率為評價指標,用超效率DEA方法對徐州市進行了實證研究。從結果看,徐州市 1998-2008 年工業能源利用效率逐步提高,正處于從高碳經濟向低碳經濟的轉型期,但轉型速度相對緩慢[41]。周澤炯,胡建輝(2013)運用考慮非期望產出的Super-SBM模型對中原經濟區15個地市2008-2011年低碳經濟的發展績效進行評價,結果表明中原經濟區低碳發展成果不理想,同時低碳技術落后和經濟發展規模瓶頸是制約中原經濟區低碳生態化發展的主要因素[42]。黃杰,賈登勛(2015)利用非徑向、非角度的SBM-DEA模型測度了中國30個省份2000-2012年的低碳經濟發展水平,并運用Dagum基尼系數分解和Kernel密度函數估計方法對中國低碳經濟發展的空間非均衡程度以及演進趨勢進行分析,結果顯示中國的低碳經濟發展存在著顯著的空間非均衡,且非均衡程度呈擴大之勢,已經出現了兩極化現象[43]

  4.低碳城市的發展模式研究綜述

  針對低碳城市發展模式研究,國外學者探索了城市主要碳排放的來源、稱城市生活與能源消費結構的關系。Bryn Sadownik(2002)Ho Chin Siong(2007)立足本國現實條件,從城市碳排放量的構成角度,分析出制約城市低碳發展的四個關鍵因素:建筑、交通、產業、消費的碳排放趨勢,并運用情景分析法預測未來發展的可能模式[44][45]Edward(2008)系統地研究了城市的碳排放量計算模型及其應用分析,從碳排放的經濟學角度對美國10個典型大城市中心與郊區單位家庭采暖、交通、空調及生活能耗進行了實證研究[46]

  相比較而言,中國低碳城市建設在理論體系建設、規劃建設時間方面等方面目前處于在探索前行的階段。仇保興(2009)從城市發展歷史和當前的資源環境形勢角度,提出以低碳生態城作為我國城市發展模式轉型目標具有必然性,并且我國發展低碳生態城市經濟社會發展趨勢、悠久的農耕文明歷史、眾多的城市發展形態等方面具備優勢[47]。劉文玲、王燦(2009)結合低碳城市發展實踐與發展模式,總結出四種發展模式,即:綜合性低碳社會目標型、低碳產業拉動型、低碳支撐產業型、示范型以點帶面型,并指出低碳產業、低碳示范區、低碳理念的重要性[48]。佟新華,孫猛(2010)認為隨著中國城市化的快速推進,能源消耗和碳排放總量在未來一段時間內都將持續上升。改善城市化進程中的能源消費結構、進行技術創新和政策創新、促進低碳行業的不斷發展將是我國低碳城市化發展的必由之路[49]。莊貴陽,周枕戈(2016)根據城市市情,結果國家和地區發展戰略,通過規劃技術和解決方案,對城市發展轉型制定低碳發展路線圖,即對低碳戰略目標、發展規劃、重點部門(行業)行動方案進行全景式描述[50]

  綠色發展的根本就是要實現人與自然的和諧,低碳經濟成為綠色發展的必然選擇,要求我們不僅要具備低碳發展理念、選擇低碳發展模式、更重要的是要求我們能夠較為準確地測度低碳經濟質量,找出發展差距,但現在基于低碳經濟的研究,更多的在闡述低碳經濟的概念、發展歷程以及碳排放的途徑等,對低碳經濟的測度也僅限于構建綜合評級指標體系或者采用相對效率研究方法宏觀評級低碳經濟發展現狀,低碳經濟的量化分析,在國內公開文獻中不多,本研究將因子分析得到因子作為低碳經濟發展的影響因素,大膽地構建低碳發展指數,并運用變異系數和隨機森林兩種方法賦權,選擇理論上更有說服力的權重指數,將其運用于最優化模型,據此找出低碳經濟發展中發展現狀與理想最佳狀態之間的差距,以此提出綠色發展視角下發展低碳經濟的途徑,這是本課題的創新之處。

  三、湖南低碳經濟測度指標體系構建

  (一)低碳經濟理論界定

  綜合前人相關研究成果,我們認為低碳經濟是在可持續發展理念指導下,選擇以低能耗、低排放、低污染為基礎的經濟發展模式,通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段,盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。其實質是提高能源利用效率和創建清潔能源消費結構,核心是技術創新、制度創新和觀念創新發展觀的改變。它是一種經濟發展中的碳排放量、生態環境代價及社會經濟成本最低、能夠改善地球生態系統自我調節能力、可持續性很強的經濟形態。綠色發展視角下的低碳經濟應包含低碳經濟發展、低碳社會發展、低碳環境系統和低碳技術系統等四個方面。

  (二)指標體系的構建

  根據低碳經濟發展的內涵與外延要求,參考已有研究成果,結合湖南省情,考慮數據可獲得性限制,本研究擬訂的湖南低碳經濟發展質量綜合評價指標體系如下表1。指標體系共包括低碳經濟發展、低碳社會發展、低碳環境系統和低碳技術系統等四個一級指標,四個一級指標下共設17個二級指標,如表1所示。

  1湖南低碳經濟發展質量綜合評價指標體系

一級指標

二級指標

計量單位

低碳經濟發展

人均GDP

人均財政收入

萬元

三產業占比

%

規模以上工業企業R&D人員全時當量(人年)

萬人年

全體居民人均可支配收入

人均消費支出

低碳社會發展

城市化率

%

居民平均每百戶年末家用汽車擁有量

%

生活垃圾無害化處理率(%)

%

電力消費量

億千瓦時

低碳環境系統

工業污染治理完成投資

一般工業固體廢物綜合利用率

%

二氧化硫排放量

萬噸

氮氧化物排放量

萬噸

低碳技術系統

()塵排放量

森林覆蓋率

%

森林蓄積量

  四、低碳經濟影響因素分析

  (一)測度方法選擇

  一般地,在運用一個綜合指標體系對某一指標進行度量時,大多數做法是利用原始指標數據,通過多種分析方法對指標進行有效性篩選,然后對優化后的指標體系中的各項指標進行權數確定,進而求出相應的度量值。然而,這種分析方法存在明顯不足:一是指標體系構建主觀性比較強。通常情況下構建的指標體系,并不是建立在從數據本身規律出發的基礎上,這無疑會使得指標篩選過程主觀性比較強;二是賦權過程主觀性比較大。賦權過程因指標多、涵蓋廣,賦權過程大多傾向于選擇德爾菲法、專家評判法等主觀性比較強的方法;三是分析方法可操作性不強。在實際中,往往我們僅僅需要對部分地區或者部分年份數據進行分析,而傳統的分析方法由于指標體系龐大,權數的確定和分析結果的推導都需要大量數據,這無疑增添了許多不必要的工作量。四是測度結果是否與實際相符難于檢驗。一方面由于測度過程中,主觀性比較強,由此測算出來的度量值是否能夠反映實際情況,需要一定的方法對測度結果進行檢驗,而運用這一方法得出的結果,并沒有直接的檢驗辦法;另一方面是測度過程采取的絕對化度量辦法,度量結果科學性有待商榷。經濟運行過程錯綜復雜,各個地區、各個時期的經濟運行情況又具有一定的特殊性,絕對化的測度方法在指標體系構建,數據的處理,結果的科學性等方面受到質疑,容易導致各持己見的局面。

  為克服傳統測度方法的不足,本研究嘗試運用因子分析探尋低碳經濟發展質量的主要影響因素,并進行歸納總結;其次,利用改進后的賦權法(主要是指通過變異系數和隨機過程回歸結果相比較,隨機過程在賦予權重的過程中更具有優勢)對各影響因素進行賦權,并據此測度低碳經濟發展質量的相對值;最后,從主要影響因素出發,運用隨機森林賦權法,推導出具有一定適用性的一般模型。如圖2所示。

  

     2 湖南低碳經濟測度分析流程圖

  (二)指標處理與數據選取

  1.測度指標不可公度性處理

  在低碳經濟發展質量指標體系中,由于各基礎指標之間具有不可公度性[1],從而無法對其直接進行計算,需要進行一定的變換與處理。其一,低碳經濟發展質量的各基礎指標屬性并不一致。指標屬性可以分為正指標、逆指標和適度指標三種,其中正指標是指標值與測度值正相關,指標值越高表明低碳經濟發展質量越好;逆指標是指指標值越高反映低碳經濟發展質量越不理想。在低碳經濟發展質量指數中,由于不同測度指標的屬性不同,如果對不同性質指標直接加總就不能正確反映不同作用力的綜合結果,須先考慮改變逆指標數據性質,使所有指標對低碳經濟發展質量的作用力趨同化,再加總才能得出正確結果。因此,我們對單位GDP能耗等逆向指標進行反向處理,以便于軟件能更好地從數據出發探尋它們間的內在規律。其二,低碳經濟發展質量的各項基礎指標分別具有不同的量綱和量級,無法直接綜合計算,而且如果直接采用原始測度指標,會造成主成分過分偏重于具有較大方差或數量級的指標,因此需要對原始指標進行無量綱化處理,本課題我們選擇極值化方法對原始指標進行無量綱化處理。

  2.數據選取

  本課題選取2015年全國各省(市)數據進行分析,數據主要取自《2016中國統計年鑒》《2015年全國科技經費投入統計公報》《2015年中國環境統計年鑒》以及湖南第三次經濟普查等數據資料。

  (三)基于因子分析的低碳經濟影響因素分析

  1.影響因子的選擇

  本課題選取2015年全國各省(市、區)相關指標數據,利用SPSS軟件進行因子分析,得方差貢獻度,如表2所示。從方差貢獻度看,采用特征根大于1方法自動選出4個公因子(),合計的方差解釋度達到73.7%,表明選擇4個公因子的情況下,能夠較好的解釋指標體系中包含的相關信息。進一步得出旋轉后因子載荷矩陣,從旋轉后因子載荷矩陣中可以看出,各個因子的經濟意義十分明了。公因子的主要影響指標為人均消費支出、全體居民人均可支配收入、人均財政收入、城市化率、人均GDP、三產業占比、居民平均每百戶年末家用汽車擁有量、一般工業固體廢物綜合利用率等反映經濟發展水平指標,可將公因子視為經濟發展水平因子。公因子的主要影響指標為規模以上工業企業RD人員全時當量、電力消費量億千瓦時、工業污染治理完成投資、生活垃圾無害化處理率,是污染治理能力因子。公因子的主要影響指標為煙粉塵排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量,是排放水平因子。公因子的主要影響指標為森林覆蓋率,是環境承載水平因子。

  2各公因子方差貢獻度表

公因子

方差貢獻率(%

主要影響指標

F1

40.6

人均消費支出、全體居民人均可支配收入、人均財政收入、城市化率、

人均GDP、三產業占比、居民平均每百戶年末家用汽車擁有量、

一般工業固體廢物綜合利用率

F2

27.4

規模以上工業企業RD人員全時當量、電力消費量億千瓦時、

工業污染治理完成投資、生活垃圾無害化處理率

F3

9.3

煙粉塵排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量

F4

6.6

森林覆蓋率

  2.權數的確定

  一般地,利用因子分析進行模型構建的賦權方法就是利用方差貢獻率進行賦權。但這種方法有一個不足,主要是其僅僅解釋了公因子對總體的方差貢獻,而忽略了未解釋部分對總體的影響,如所篩選的公因子對總體的解釋程度為80%,則有20%無法利用模型進行解釋。常規分析力求得到一個科學、完美的估計值,如對低碳經濟發展質量的測度,往往更加注重得出一個具體的具有一定絕對性的值。而實際生活中,一個需要進行界定然后再進行測度的綜合指標,其影響因素涉及到低碳經濟運行過程中諸多方面,確定性地度量方法難以實現,即使有這樣的研究,其結果的科學性仍然會受到諸多方面的質疑。但如果幾個主體之間進行比較,無法解釋的部分則不影響比較結果,因為這一部分因素同時存在于所有比較的主題當中,并不影響主體之間的排名。其具體思路如下:

  第一步,確定低碳經濟發展質量的主要影響因素。根據因子分析結果,公因子對總體解釋程度達到73.7%,認為所選公因子對低碳經濟發展質量的解釋程度比較理想。這也在一定程度上驗證了指標體系構建的科學性。

  第二步,賦權測算。因賦權的目的不是為了得出一個確定性的測度低碳經濟發展質量的模型,而是為了便于區分開地區間各影響因素的差異情況,從而能夠更加有利于地區間低碳經濟發展質量的綜合比較。基于此,本課題擬用變異系數賦權法對各影響因素權數賦權。首先,用極差變換[2]對各因子得分進行標準化,然后利用變異系數賦權法給各因子賦權,如表3所示。利用變異系數進行賦權,不同于常規的方差貢獻率賦權,其原理是給予波動劇烈的指標序列以較大的權數,給予波動平緩的指標序列以較小的權數。從相對比較的角度分析,利用截面數據測度不同地區低碳經濟發展質量,以比較各地區間的優劣性,那么變異系數賦權法無疑將能夠使地區間差距更加明顯,從而有利于地區間低碳經濟發展質量的相對比較。

  3低碳經濟發展質量影響因子權數表

影響因子

權數

經濟發展水平因子

0.365

污染治理能力因子

0.292

排放水平因子

0.243

環境承載水平因子

0.1

  3.測度結果

  利用各因子權重,測算2015年全國30個省(市、區)(除西藏外)低碳經濟發展質量并排名,其結果如表4所示。

  42015年各地區低碳經濟發展質量排名表

省份

得分

排名

省份

得分

排名

省份

得分

排名

0.818

3

0.657

6

-0.750

30

0.075

12

-0.216

15

-0.399

23

0.561

7

-0.043

13

-0.241

19

西

0.175

11

西

-0.377

21

-0.553

27

內蒙古

0.552

8

0.881

2

-0.493

25

0.359

9

0.268

10

西

-0.233

16

-0.394

22

-0.233

17

-0.604

28

黑龍江

-0.241

18

-0.247

20

-0.714

29

1.027

1

0.686

5

-0.486

24

0.807

4

西

-0.533

26

-0.107

14

  測度結果表明,2015年各省(市、區)低碳經濟發展質量排名前3位的分別是上海、山東、北京,說明在轉變經濟發展方式過程中,這些地區更加注重低碳經濟發展質量的提高。中部六省的低碳經濟發展質量在全國處于中等偏下水平,山西11位、安徽15位、江西21位、河南10位、湖北17位、湖南20位。

  五、低碳經濟簡易模型分析

  (一)簡易模型思想的提出

  以上基于因子分析的低碳經濟發展質量測度方法,考慮了多種因素對低碳經濟發展質量的影響,能夠比較全面、完整地比較各地區間低碳經濟發展質量優劣。然而,由于該方法建立在歸總各指標影響力公因子的前提下,其對數據的需求量比較大,而實際評價中往往只需要對個別或者幾個地區的低碳經濟發展質量進行測度就能夠滿足需要,仍采用這種方法進行低碳經濟發展質量的度量,無疑會增添不必要的工作量,從而導致其不具備普遍的適用性。為此,本部分擬從低碳經濟發展質量各影響因子出發,探尋出一種具有一定普遍性、可操作性強,具有一定實際應用價值的一般模型。考慮到因子分析的原理,就是將具有共同特性的指標進行歸一,從而達到減元的目的。因此,可嘗試從各公因子中篩選出一個或幾個主要指標作為公因子的替代,并根據篩選指標的重要性進行賦權,則可以據此得出一般化簡易模型。基于此,根據各變量因子載荷系數選取各公因子替代指標如表5所示。

  

  5低碳經濟發展質量評價簡易評價指標體系

影響因子

主要影響指標

經濟發展水平因子

人均GDP

污染治理能力因子

RD人員全時當量

排放水平因子

人均電力消費量

環境承載水平因子

森林覆蓋率

  (二)隨機森林賦權效果分析

  簡易模型權數的確定直接關系到簡易模型結果的正確性,直接關系到簡易模型能夠運用于低碳經濟發展質量測度的實際。因此,本研究擬選擇直接賦權和隨機森林賦權法分別賦權,通過比較兩種方法的優劣,確定簡易模型的最終權數。(1)直接賦權法。直接賦權法也就是直接利用綜合模型中各影響因子的權數來構建簡易模型。其賦權原理主要是,綜合模型中同類數據間,各變量具有共同的波動特征,因此在構建模型時可直接利用綜合模型權數。(2)隨機森林賦權法。隨機森林賦權就是利用低碳經濟發展質量綜合模型結果和各地區簡易模型相關指標,進行隨機森林回歸,根據各自變量相對于因變量的重要性程度進行賦權。利用隨機森林進行賦權的原因主要是,盡管綜合模型中各影響因素對總體的重要性程度已經給出,直接賦權法能夠比較簡單快速地進行賦權,但是利用一個或者幾個變量來反映一類指標的變動程度,在兼顧該類影響因素對總體的影響的同時,還應當注意到各變量均有其自身的發展規律。簡易模型中各變量與低碳經濟發展質量之間的相互關系很難通過常規方法進行模型擬合,而隨機森林過程則能夠很好地處理他們之間的相互關系。選取各省(市、區)簡易模型各指標數據,對逆向指標進行負向處理后進行標準化處理,再分別利用兩種方法進行賦權,得權數如表6所示。

  6兩種方法對簡易評價指標體系的賦權結果

影響因子

指標名稱

直接賦權

隨機森林賦權

經濟發展水平因子

人均消費支出

0.380

0.329

污染治理能力因子

RD人員全時當量

0.339

0.283

排放水平因子

()塵排放量

0.151

0.234

環境承載水平因子

規模以上工業總資產貢獻率

0.130

0.154

  其中,隨機森林賦權過程,選取各省(市、區)低碳經濟發展質量各主要影響指標數據作為自變量,低碳經濟發展質量測度結果作為因變量,經過100次五折交叉驗證,得到訓練集NMSE0.108,測試集NMSE0.446,進一步得出精確度平均遞減的各自變量重要性程度,并據此確定權重。進一步將通過兩種賦權后的簡易模型測算出各地區經濟運行相對質量,并進行排名。簡易模型與綜合模型排名結果如圖3所示。

  

  3 基于三種模型測算的各省市低碳經濟發展質量評價結果

  分析圖形,簡易模型兩種賦權方法所得出的結果與綜合模型測算結果除部分省份外,趨勢基本一致。特別是排名靠前的天津、上海、江蘇、浙江等地區測算結果排名波動很小。這表明簡易模型能夠測度出各地區低碳經濟發展質量的大體趨勢。兩種簡易模型賦權法得出的結果基本一致,很難判斷出哪種賦權方法的優劣。進一步將兩種賦權法測度結果與綜合模型結果進行比較發現,直接賦權法測算結果變異系數0.521,隨機森林測算結果變異系數為0.477,隨機森林結果更接近低碳經濟實際發展情況。從各影響因子權重看,隨機森林賦權法對環境承載水平因子賦予權重比直接復權大,更能凸顯低碳合理性。綜合考慮,我們可以確定一般模型形式如下:

  

  其中,分別為經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平。

  (三)低碳發展指數測度分析

  上述關于低碳經濟發展質量測度,是一種比較理想化的相對測算方法。其實,如果能夠將經濟發展過程中超標的碳排放予以量化,則能夠直接測算出低碳經濟總量。但由于其涉及到國民經濟各個行業,且很多指標難于量化,加之對環境承載力、污染程度、碳排放水平等難于度量,故此難于直接測算。基于此,本研究探索性嘗試從低碳經濟發展結果出發,利用主要影響因素,測算出一個綜合低碳指數,對地區生產總值予以修正。假定:

  1.經濟發展總量能夠用GDP科學評定;

  2.一個地區的低碳經濟主要受經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平四個方面影響;

  3.污染治理能力x2、排放水平x3、環境承載水平x4三項指標對低碳經濟影響能力比28.3:23.4:15.4(簡易模型系數,推導過程詳見前文),合計對低碳經濟影響67.1%

  則可以得到:低碳地區生產總值=GDP*0.329+0.671*C

  72015年各省市(區)低碳發展指數及修正后低碳GDP相關情況

地區

GDP

GDP(低碳指數修正后)

低碳

指數

排名

修正前

修正后

北京

23014.6

10219.6

0.171

13

14

天津

16538.2

6756.1

0.119

19

24

河北

29806.1

19705.2

0.495

7

6

山西

12766.5

7610.8

0.398

24

20

內蒙古

17831.5

9237.0

0.282

16

17

遼寧

28669.0

16972.5

0.392

10

7

吉林

14063.1

6996.8

0.251

22

22

黑龍江

15083.7

8138.8

0.314

21

19

上海

25123.5

10566.2

0.136

12

13

江蘇

70116.4

51624.5

0.607

2

2

浙江

42886.5

30676.7

0.576

4

4

安徽

22005.6

11610.8

0.296

14

12

福建

25979.8

15440.0

0.395

11

10

江西

16723.8

9310.9

0.339

18

16

山東

63002.3

42489.8

0.515

3

3

河南

37002.2

21453.4

0.374

5

5

湖北

29550.2

15763.4

0.305

8

9

湖南

28902.2

16070.7

0.338

9

8

廣東

72812.6

55275.9

0.641

1

1

廣西

16803.1

8759.7

0.287

17

18

海南

3702.8

1695.6

0.192

28

28

重慶

15717.3

7401.5

0.211

20

21

四川

30053.1

15058.3

0.256

6

11

貴州

10502.6

4827.5

0.195

25

25

云南

13619.2

6768.0

0.250

23

23

陜西

18021.9

9690.4

0.311

15

15

甘肅

6790.3

2683.7

0.099

27

27

青海

2417.1

885.7

0.056

30

30

寧夏

2911.8

1113.2

0.079

29

29

新疆

9324.8

3910.8

0.135

26

26

  其中:C為低碳發展指數,具體由污染治理能力x2、排放水平x3、環境承載水平x4三項指標綜合測算而來。

  

  其中,分別為污染治理能力x2、排放水平x3、環境承載水平x4地區總體中的任意地區;dx)表示地區總體中變量全距。利用簡易模型相關指標測算2015年全國各省市(區)低碳發展指數及修正后GDP相關情況如表7所示。

  分析表7發現,2015年各省GDP合計721741.5億元,利用低碳指數進行修正后為428713.5億元,在綠色發展視角下,低碳經濟總量比實際經濟總量明顯減少。但沿海及西部大部分省市因生態文明建設相對較好,修正前后差異不大,修正前后名次不變的有廣東(1)、江蘇(2)、山東(3)、浙江(4)、河南(5)、陜西(15)、云南(23)、貴州(25)、新疆(26)、甘肅(27)、海南(28)、寧夏(29)、青海(30);變化較大的有四川(6—11)、天津(19—24)、山西(24—20)。

  六、基于最優化模型的湖南低碳經濟測度分析

  (一)最優化模型方法原理簡介

  在工業、農業、交通運輸、商業、國防、建筑、通信、政府機關等各部門各領域的實際工作中,我們經常會遇到求函數的極值或最大值最小值問題,這一類問題我們稱之為最優化問題。它包括變量,約束條件和目標函數三個部分。而求解最優化問題的數學方法被稱為最優化方法。它主要解決最優生產計劃、最優分配、最佳設計、最優決策、最優管理等。運用到低碳經濟測度的實際,就是要在既定經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平前提下,使得低碳經濟綜合測度結果最大。其中,分別為經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平,分別用人均消費支出、RD人員全時當量、單位GDP能耗、規模以上工業總資產貢獻率指代。

  1.目標函數的確定

  目標函數的確定原則是:當分別為經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平,分別用人均消費支出、RD人員全時當量、單位GDP能耗、規模以上工業總資產貢獻率指代,且綜合投入既定時,使低碳經濟產出最優。

  也就是說,目標函數可表述為:

  其中, 分別為0.3290.2830.2340.154

  2.約束方程的確定

  約束方程確定的主要思想是,經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平間存在相關聯系相互影響的關系,使得之間存在一定的長期均衡關系。假設,這些約束條件有n個,各相關指標之間的長期均衡關系能夠用模型進行擬合,則約束方程最終可演變為:

  

  3.約束條件的確定

  約束條件確定的主要思想是,在既定的投入條件下,各指標內部結構調整仍然要遵循其自身的內在發展規律。則約束條件可表述為:

  

  如果以上步驟均能夠實現,則通過求最優解能夠求出當期湖南低碳經濟的最優結果。

  (二)湖南低碳經濟最優模型實證分析

  1.目標函數的選擇

  根據前文分析結果,擬合得目標函數如下:

  

  2.約束方程的建立

  本部分主要從經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平間內存關系出發構建約束方程。利用前文的相關數據,構建長期均衡關系模型約束方程如下:

  

  3.約束條件的確定

  根據之間內在關系,以前文得到的相關數據為依據,以前文得到的全國各省的最大值最小值為湖南省的約束條件(湖南省的約束條件值不會超出全國最大值最小值的范圍),構建約束條件不等式,約束條件如下

  

  4.最優決策模型構建及求解

  綜合以上條件,得出三次產業最優結構預測模型如下:

  

  

  其中:

  將最優決策模型轉化為一般形式

  

  

  其中

  利用MATLAB軟件求得最優解分別為:10.45712.997-3.9471.445。分析湖南低碳經濟最優化模型結構理論值與實際值之間的差異,發現當前湖南低碳經濟發展最需要提升的主要是經濟發展水平和污染治理能力兩個方面。如表8所示。

  8 湖南低碳經濟發展最優化理論值與實際值比較

值類型

人均消費支出

(經濟發展水平)

RD人員全時當量

(污染治理能力)

()塵排放量

(排放情況)

規模以上工業

總資產貢獻率

(環境承載能力)

實際值

9.566

11.336

-3.817

3.866

最優解

10.457

12.997

-3.947

1.445

區間最大值

10.457

12.997

-0.713

4.189

區間最小值

9.251

7.159

-5.060

1.445

  七、湖南低碳經濟發展測度主要結論

  通過對綠色發展視角下湖南低碳經濟的研究,可得出如下幾點結論:

  (一)低碳經濟評價指標體系能夠用于測度低碳經濟發展水平

  從對低碳經濟綜合模型測度過程可知,綠色發展視角下,低碳經濟發展情況能夠被指標體系充分詮釋。運用綜合模型挖掘出的低碳經濟發展內在規律,構建出的低碳指數分析方法具有一定科學性,分析結果符合經濟社會發展自然規律。利用主要影響因素間的長期均衡關系,構建最優決策模型能夠分析出當前湖南低碳經濟發展總體情況是否為最優。

  (二)地區低碳經濟發展水平能夠進行具體測度研究

  從綜合模型分析結果看,主要受經濟發展水平、污染治理能力、排放水平、環境承載水平等四個方面因素影響。在簡易模型和低碳指數分析中,利用四大因素對低碳經濟展開系列分析,其結果符合經濟發展實際,表明低碳經濟主要受四大因素影響。

  1.經濟發展水平是低碳發展的基礎。從實證分析結果看,經濟發展指標權數為0.329,權重居四大指標首位。說明經濟是實現低碳發展的重要基礎和前提,只有當經濟發展到一定規模和層次時,才會孕育和催生低碳經濟這一新經濟形態。反過來,我們所說的低碳經濟,并不是只一味追求低碳,而是在經濟不斷發展進步中謀求低碳和減排,以實現低碳排放與經濟發展的和諧統一。

  2.污染治理能力是低碳發展的保障。污染治理能力指標權重僅次于經濟發展指標,可見污染治理能力在低碳經濟發展過程中的重要性。當前的高碳、高污染與我國工業化、城鎮化加快發展關系密切,經驗證明這也是一個走向發達國家的必經階段,但是如何盡可能在這一過程中降低高碳、高污染對資源環境的影響,污染治理能力就起到了至關重要的作用,這將關乎整個經濟社會發展的可持續性。

  3.排放水平是低碳發展的主要構成因素。低碳經濟發展模式,是經濟發展與低能耗、低碳排的有機結合,發展低碳經濟同樣離不開能源。降低能源消耗的碳排放,可以從降低單位排放水平和發展清潔能源入手,這就要求大力開發運用節能降耗技術和發展新能源產業。

  4.環境承載能力是低碳發展的根本保障。如果環境已無法承載經濟發展帶來的壓力,那么人類文明的盡頭也就不遠了。環境承載能力是經濟發展的底線,發展過程中的環境承載能力不容忽視。立足當下,著眼長遠,低碳經濟發展理念致力于保護和改善環境,以促進經濟發展與環境的全面協調和可持續。

  (三)湖南低碳經濟發展水平仍有待進一步提高

  綜合模型分析結果顯示,湖南低碳經濟發展水平在全國居第20位,遠落后與地區經濟總量全國排位。利用低碳指數對修正后GDP測算結果的全國排位雖與GDP實際排位相近,但從最優模型分析結果看,在四大投入因素相對既定前提下,湖南經濟發展水平和污染治理能力都仍有待進一步提高。

  八、加快湖南低碳經濟發展的政策建議

  當今世界各國為了應對全球氣候變化和日益緊張的資源環境壓力,都在積極尋找低碳經濟發展模式的實現途徑,他山之石可以攻玉,歐美等發達國家的低碳經濟發展實踐,對于湖南加快低碳經濟發展、實現經濟轉型升級和可持續發展具有現實的借鑒意義。同時,湖南也要基于自身產業基礎、資源稟賦等條件,努力探索符合實際的具有特色的湖南低碳經濟發展之路。

  (一)完善政策體系,建立低碳經濟長效機制

  低碳經濟的發展離不開相關政策及環境的支撐,加快發展湖南低碳經濟,就必須大力完善政策支撐體系,為低碳經濟加快發展提供長效機制。通過制定清晰明確的低碳經濟政策目標及體系,整合各方資源協同推進低碳經濟,從而達到鼓勵支持全省低碳經濟發展的目的。政策支撐體系重點要包括幾個方面:一是低碳產業政策,包括低碳產業發展、低碳產品生產、低碳服務、限制高碳產品生產與進口等政策;二是低碳能源政策,包括可再生能源政策、節約能源政策、能源技術政策等;三是低碳技術政策,包括碳減排技術研發、應用政策,碳封存技術政策,低碳技術標準等;四是低碳消費政策,包括綠色包裝、綠色采購、綠色物流、綠色社區等政策;五是低碳財稅政策,包括碳稅、氣候變化稅、生態稅、新能源補貼政策、節能補貼政策、環保補貼政策等;六是低碳政績政策等。在具體操作上,政府是低碳經濟治理的主體,可以通過行政法律手段、產業政策和稅收工具等,引導和促使企業與個人行為符合低碳經濟發展要求,同時也要注重實現從單純的行政命令式政策手段,向重點依靠市場的政策手段的轉變。在宏觀層面,以行政命令手段為主,突出國家規劃與相關指導目錄及綠色財稅政策制定及落實,重點是調整產業結構,淘汰落后產能,鼓勵推廣符合本省實際的普適節能、清潔能源、碳減排、碳封存等技術的研發與運用。在產業及區域層面,推行許可證交易、生態工業園規劃、自愿協議等,要注重結合省情,建立以鋼鐵、有色金屬、化工、建材、電力、煤炭、石油加工等重點行業及重點耗能區域為基礎的新型碳排放考評機制,重視和發揮行業協會的督促引導作用。在企業層面,推廣標簽、認證計劃,第三方融資等政策工具,重點解決企業資金和市場問題,鼓勵企業低碳化的固定資產投資、保障設備運轉,鼓勵節能環保產業的新能源、新技術研發與運用。注重構建政府、市場與企業三位一體的監管體制,通過完善市場準入制度及監管制度、開展專項行動、加大執法力度等方式加強低碳產品的市場監管,進一步加強重點耗能產品節能標準、建筑節能標準、新能源及可再生能源標準、能源計量產品標準等節能標準體系建設,按照減量化、再使用和再循環的原則促進和推動企業低碳技術研發與應用。

  (二)推進產業結構調整,不斷優化能源結構

  產業結構的調整升級是發展低碳經濟的重要途徑。如果長期承接碳密集的產業轉移,會使湖南長期處于國際分工和產業價值鏈的低端位置,導致企業缺乏自主創新和核心競爭力,進而阻礙低碳經濟的發展,經濟發展也會不斷面臨資源環境壓力等各種桎梏的捆綁。基于此,湖南應客觀尊重結構調整陣痛期發展實際,主動適應經濟發展的新常態,堅持推進產業結構的調整升級,促進經濟增長主要由依靠投資驅動的數量粗放型增長,逐步向依靠自主創新的質量效益型轉變,堅持走新型工業化道路,加快發展服務業,推動三次產業協同發展帶動,立足節約能源,立足降低排放;加快培育發展節能環保產業、新能源產業等戰略性新興產業,堅持技術創新,堅持市場主導,占據產業發展制高點;進一步提升制造業水平,積極利用先進技術、適用技術改造升級傳統產業,提升產業工藝水平和裝備水平;依托產業園區和產業基礎優勢,進一步合理規劃全省產業及區域布局,理順長株潭地區、長株潭周邊城市群、湘南地區、大湘西地區等片區產業功能定位,避免產業雷同、資源浪費;主動使用淘汰落后產能要求,嚴格控制新開工高能耗項目、高污染項目,堅決落實國家和省里下達的落后產能淘汰任務目標,鼓勵和支持現有高耗能、高排放行業的節能降耗技術改造,切實為湖南低碳經濟發展搭建良好平臺。堅持優化能源生產結構和能源使用結構兩手抓戰略。從能源結構看,湖南的煤炭生產量占全省一次能源產量的近80%,化石能源使用比例也高達75%,是典型的高碳能源結構省份。相關研究顯示,能源結構的優化對能源需求總量影響很大,能源消費結構中煤炭的比重每下降1%,相應的能源需求總量可降低2000萬噸標準煤。湖南能源生產結構調整,要充分遵照《湖南省新能源產業振興實施規劃》,發展以核電項目為主體兼顧生物質能、太陽能、風能等新能源產業,與改造提升傳統能源生產行業相并重的能源生產結構體系。湖南能源消費結構調整,要堅持合理優化用能結構,大力發展高效清潔能源,逐步降低化石能源比例,提高煤炭凈化比重,發展煤炭氣化和液化,加速能源消費從傳統煤炭礦種為主向現代石油和天然氣礦種為主的結構轉變,大力發展水電、風電等可再生能源,努力在未來10—20年內初步形成多元化的能源結構格局。

  (三)發展循環經濟,努力提高能源利用效率

  湖南是全國首批兩型社會建設示范區,又是重要的有色金屬之鄉,而能源結構相對單一且儲量相對貧乏,發展循環經濟是湖南建設生態文明、實現可持續發展的必然選擇,是加快經濟發展方式轉變、加快低碳經濟轉型的重要途徑,對湖南四化兩型建設具有重要戰略意義。根據《湖南省循環經濟發展戰略及近期行動計劃》,積極構建湖南循環型工業體系,圍繞有色金屬、鋼鐵、化工、電力、建材、造紙、煤炭、裝備制造等傳統產業,以大型骨干企業為重點,著力推進能源資源高效利用,大力實施清潔生產,鼓勵和引導企業向園區集聚,實施工業園區循環化改造,促進企業循環式生產,園區循環式發展;積極構建循環型農業體系,提高農業生產領域農業資源綜合利用率,推進種植業、養殖業、林業、水產業之間的循環鏈接,大力發展生態農業、立體農業、有機農業,提高農業廢棄物資源化利用水平,促進農產品深加工,延伸產業鏈;積極構建循環型服務業體系,堅持旅游資源保護性開發原則合理建設旅游景區,完善信息基礎設施推進三網融合,鼓勵零售批發企業節約用電,推動餐飲住宿企業對照明、空調、鍋爐等設備進行節能改造,采用環保包裝、通用包裝或可周轉包裝,提高包裝物的重復利用率;積極推進社會層面的循環經濟發展,不斷完善再生資源回收網絡體系,提升再生資源利用水平,鼓勵發展再制造、再利用,大力實施綠色建筑行動,大力發展綠色交通網絡體系,加快推進餐廚廢棄物資源化利用以及綠色消費模式,實施循環經濟示范工程,創建循環經濟重點市州、重點縣區、重點村鎮、重點社區以及重點示范企業。提升能源使用效率,既要長遠戰略眼光,也要尊重當前的客觀實際。低碳經濟建立在低碳或者無碳能源基礎之上,而新能源的基礎設施構建需要大量的資金投入和相當長的建設周期。在此背景下,傳統的能源結構在很長一段時間內難有根本性的改變,因此在優化能源消費結構的同時,將低碳技術、節能減排技術、碳封存技術等,能夠提高能源利用效率的低碳技術與能源消費結構調整相結合,提高能源體系的整體效率,降低化石能源總消耗的比例,使低碳經濟成為有利可圖的新興工業領域。

  (四)綜合運用市場手段,推動低碳經濟發展

  黨的十八屆三中全會強調,要使市場在資源配置中起決定性作用。發展低碳經濟,需要在更好地發揮政府作用的同時,充分運用市場機制手段調整、引導、規范市場主體及個人行為,促進全社會中發展低碳經濟中形成共識、凝聚合力、協同推進。一是給定碳價。通俗理解,碳價就是為市場行為主體(一般指企業)向大氣中排放單位碳制定相應的價格,如排放交易制度、碳稅等。給定碳價將有助于把碳排放造成的損失轉移到責任方及有能力減排的相關方,起到鼓勵市場主體投資發展清潔能源或開展低碳創新的效果。目前,全世界有近40個國家和20多個城市、州或省已經或者正準備推行碳價,包括中國在內的70多個國家對這一行動表示支持。湖南作為兩型社會建設示范區,理應在制定碳價上走在前列,以更好地讓市場在應對氣候變化中發揮作用。二是建立碳基金。在政府有關部門主導下,可以設立相應的碳基金機構或組織,為低碳技術的研究、開發及運用提供資金支持和保障。英國在全球最早設立碳基金,在發展低碳經濟過程中很好地起到了協調政府、企業及科研機構的效果。目前我國設立的清潔發展機制基金以及中國綠色碳基金主要針對碳匯項目,對低碳技術支持有限,湖南可以單獨設立碳基金公司,用于支持低碳技術研發運用。三是大力發展碳交易。根據《京都議定書》,為促進全球可持續發展,發達國家有義務向發展中國家提供低碳技術和低碳項目資金支持,清潔發展機制(CDM)運營機制應運而生。目前我國碳交易的主要形式也是CDM,湖南應充分挖掘CDM項目發展潛力,通過發展CDM促進本地降低碳排放量的同時獲取一定的資金支持。此外,針對國內碳交易偏冷的局面,湖南要明確強制性碳排放,完善碳交易系統和交易機制,加快全省碳交易平臺建設。四是培育低碳品牌,發展碳商業。作為一種新商業模式,碳商業的競爭力在于低碳和可持續發展,其核心是優質低碳品牌的培育發展。在國際上,碳商業受到越來越多的關注,在我國還處于剛起步的階段。湖南應未雨綢繆,立足高點,加快對碳商業的探索創新,圍繞重點節能環保企業培育一批有競爭力的低碳品牌。五是取消化石燃料補貼。化石燃油補貼對高碳能源消費形成間接鼓勵,也造成了一定浪費,不利于低碳發展。當前國際原油價格持續走低,正是逐步取消石油等化石燃料補貼的好時機,湖南應抓住這一時機,著眼長遠,果斷決策,盡快取消地方有關化石燃料補貼政策。

  (五)實施全方位低碳戰略,推進全社會節能

  發展低碳經濟不應只局限在低碳產業領域,而應是全社會遵循、提倡的一種社會行動體系和全民生活方式。湖南發展低碳經濟,應從高處著眼,將低碳經濟發展理念及模式,融入社會生產、人們生活的各個環節和領域,建立低碳經濟發展戰略框架和社會行動體系,持續推進全社會節能。一是倡導低碳理念,培育全社會低碳消費生活方式。當前,正值人們健康、安全消費理念轉變形成時期,湖南應加強宣傳,營造良好氛圍,引導正確的消費潮流,形成全民低碳消費風尚。具體措施:加強制度建設,完善落實節約能源、循環經濟、清潔生產消費等領域法律規章,實施推廣全民低碳消費公約;鼓勵消費使用節能認證產品和綠色健康產品,如新能源汽車、節能燈具、節能家電等;完善基礎設施配套,鼓勵綠色出行、健康出行;政府率先垂范,嚴控三公消費,支持綠色節能產品與服務優先納入政府采購體系;推廣節能建筑,鼓勵興建、使用新型節能儲能建筑、綠色建筑;引導商業節能,加強大型商場和市場等重點用能單位管理,推動合同能源管理,加強廢舊商品回收體系建設;抓好農村節能,發展農村沼氣工程,推廣節能煤灶。二是實行試驗示范,構建低碳城市。未來20—30年,仍是湖南城市建設的快速發展時期,全省資源環境的承載壓力將持續加劇。低碳城市是新型城鎮化的重要發展方向,湖南可以充分利用長株潭兩型社會建設試點,借鑒國際國內低碳城市先進經驗,在城市建筑節能、可再生能源、新能源、節能產品制造應用、環境保護等領域,摸索出一套符合湖南省情的長株潭低碳城市群發展模式,并通過試驗示范帶動在全省推行低碳城市建設。三是發展低碳農業。隨著人口基數持續增加和消費質量提升,未來糧食需求也將持續擴大,農業生產的碳排放同樣不容忽視。湖南是農業大省,農業也應承載低碳發展責任與義務。湖南應逐步引進推廣國際先進的氣候型、智能型、低碳型農業技術,增強農民環境意識和適用氣候變化能力,提升土壤和植被碳匯潛力,在增加農業產出的同時不斷降低碳排放量。四是加強森林管理。森林是天然的碳匯庫,有研究表明全國每增加1%的森林覆蓋率,可從大氣中吸收固定0.6—7.1噸碳。湖南是我國重點林區省份,到2013年底,全省有林地1.937億畝,森林覆蓋率為57.52%。湖南應立足資源優勢,加強森林管理,保持良好的碳匯水平。加強執法監督,嚴格執行森林砍伐制度。加強宣傳引導,提升全民森林保護意識,強化森林火災的防災抗災機制。科學制定發展規劃,抓好建筑用地、工業用地管理,防止城鎮化、工業化大幅侵占林地、濕地。抓好退耕還林、培育造林工程,提高森林覆蓋率,努力提升碳匯潛力。

課題負責人:湖南商學院蔡宏宇

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