經濟增長節能減排論文范文

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一、多目標投入產出優化模型設計和數據處理

(一)模型構建通過將投入產出與線性規劃、多目標規劃方法相結合建立多目標投入產出線性優化模型，在保持經濟快速發展的同時，兼顧低碳目標，在投入產出平衡經濟系統內尋求低碳與經濟增長雙贏的產業優化路徑。模型構建過程如下:1．目標函數設定。(1)區域GDP最大，即所有產業增加值的和達到最大。式中，xi(t)為第t時期i部門的總產出，是模型中的可控優化變量，aij(t)為第t時期j部門對i部門的直接消耗系數，n為產業部門的個數。2．約束條件設定。對模型中的約束條件需要結合東北地區經濟發展和低碳環保的實際情況進行設定。2009年，哥本哈根氣候會議上中國承諾到2020年中國單位國內生產總值碳排放比2005年降低40%～45%。2012年黨的十八大報告中提出“2020年實現國內生產總值和城鄉居民人均收入比2010年翻一番”的經濟發展指標。其中碳減排和經濟增長目標也是東北地區的指標和任務。因此，本文將2020年作為規劃期，中國宏觀的節能減排和經濟發展指標作為基本約束。經濟增長約束:終期國內生產總值要能夠達到一定經濟增長率下的預期值。東北地區近十年經濟保持快速增長，年均增長率高于10%，但由于近年來經濟結構轉型，更加注重社會效益和經濟增長質量，導致經濟增長速度放緩，2012年經濟增長率已經低于10%，并有進一步下降的趨勢。考慮到上述因素，本文以2010年為基期，設定到規劃期2020年的經濟預期年均增長率分別為7．17%(GDP翻一番的增長率)、8%(正常發展)和9%(快速發展)三個檔次，進而計算得到2020年三個檔次增長率所對應的GDP約束的下限值。低碳約束:根據中國政府的減排承諾，分兩種情境設定東北地區2020年碳強度目標，分為在2005年的基礎上降低40%和45%兩檔，用每個產業的碳排放系數(見表2)乘以其增加值再求和算出二氧化碳排放總量。通過計算，2005年東北地區碳排放強度為6．38噸/萬元，按照減排目標，2020年的碳排放強度約束為3．82～3．51噸/萬元。產業結構約束:現代社會經濟發展程度的重要衡量標準之一就是第三產業發展水平，提高第三產業占比是產業結構調整的方向。因此，將規劃期末第三產業達到期望比重作為產業結構約束。圖1為東北地區2006年以來三次產業比重變化。近年來，東北地區三次產業結構基本保持穩定狀態，第一產業平均比重在11%左右，二次產業比重占到52%，三次產業平均占比為37%。各省也在經濟發展規劃中提出產業結構要進一步得到優化，加強對第三產業的政策扶持和關注，使第三產業的比重提高到40%以上，本文設定到2020年第三產業占總產值比重的下限為40%。投入產出平衡約束:該約束條件中，最終使用Yt按照GDP呈現的年均增長速度保守估計各產業增加值的期望下限值，At按照上文所論述的方法取值;另外，模型中各產業部門的產值及引入模型中的正負偏差變量都要求為非負值。模型中，xi為各產業的總產值，是優化變量，vi是i部門的增加值率，Y0是基期(2010年)的GDP，rk表示不同的預期增長率，ci是i部門的碳排放強度，C0表示東北地區基期(2005年)碳排放強度，rh表示碳排放強度降低率，C0(1－rh)Y0(1+rk)表示第k經濟增率和第h碳排放強度降低率下CO2排放總量的上限值。第三個等式為產業結構約束，17部門劃分中，x16為商業、運輸業，x17為其他服務業，均屬于第三產業。

(二)模型數據本文的基準數據為國家信息中心編制的2002年和2007年中國區域間投入產出表———東北區域17部門投入產出表，部門分類如表1所示。相關數據分別來自于《中國區域經濟統計年鑒》、《黑龍江統計年鑒》、《吉林統計年鑒》、《遼寧統計年鑒》。模型中需要預測東北地區2020年各產業的直接消耗系數矩陣At，直接消耗系數反應了某一產業部門單位產出對其他部門的消耗，又稱為技術系數。東北地區作為經濟不發達地區，其技術效率相對較低，可用經濟技術水平較高的東部沿海地區直接消耗系數當前值替代東北區域2020年的直接消耗系數矩陣。另外，對于模型中的增加值系數向量Vt，通過2002年和2007年東北地區投入產出表可以計算出各個產業增加值系數的年均變化率，進而推算出2020年的增加值系數向量。由于統計年鑒中缺乏二氧化碳排放數據，需要通過計算得到。本文綜合補充了以往的對碳排放量的計算方法，首先根據《IPCC國家溫室氣體清單指南》提供的方法并結合東北地區實際的能源消耗情況計算出各種能源的碳排放系數C。其中，ECj表示第j個行業的CO2排放量，Fij表示j行業對第i種能源的消耗量。分行業終端能源消費量可以從各省的統計年鑒中獲得。由于東北地區分行業能源消費量無法直接獲得，因而需要依照上述方法分別計算出吉林、遼寧、黑龍江三個省份分行業CO2排放量，然后將其加總得出東北地區17個行業CO2排放量，進而除以東北地區2005年GDP計算得到東北地區各產業CO2排放強度。

二、東北區域低碳約束下產業優化結果分析

表4～6①模擬出經濟增長率為7．17%(GDP翻一番的增長率)、8%(正常發展)和9%(快速發展)和碳排放強度在2005年基礎上降低40%和45%六種情境下的產業優化結果。表4顯示了在滿足2020年的GDP比2010年翻一番的經濟發展要求時，各產業部門在兩種低碳約束下模擬得到的最優總產出和年均增長率。由上表可以看出，為了滿足經濟增長和低碳的雙重目標，各產業發展表現出顯著差異，增長速度分布離散，17個產業部門中7個產業部門的增長率需要達到兩位數以上，第三產業中的商業、運輸業的年均增長率需要達到17%以上，而建筑業總產出呈現負增長，即應該減少其總產出。2020年要達到增加值翻一番，則2007～2020年的年均增長率需要達到9．4%，達到這一增長率要求的有10個產業部門，包括采選業、紡織服裝業、造紙印刷及文教用品制造業、石化工業、金屬冶煉及制品業、交通運輸設備制造業、其他制造業、電力熱力及水的生產供應業、商業和運輸業、其他服務業，即這10個產業部門應該優先發展，加快其增長速度。該優化結果表明，東北地區目前的產業結構與節能減排所要求的優化結構還有較大差距。另外，在GDP翻一番的前提下，碳排放強度約束由40%增加到45%時，農林牧漁業、紡織服裝業、非金屬礦物制品業、機械工業、電子機械及電子通信設備制造業及其他制造業這6個部門增長率有小幅度增加，調增幅度均在0．05%以下，商業運輸業的增長率有較大幅度提升，增長率從17．22%提高到18．17%。這7個產業部門的碳排放強度相對較小，它們的發展既能保證經濟發展水平，又具有低碳化的發展空間，對東北地區的低碳化產業結構轉型發展提供了良好的條件。表5是2010～2020年年均增長率在8%時各產業部門在不同碳強度約束下的發展趨勢。17個產業部門的增長率同樣表現出較大差異，商業、運輸業及其他服務業所屬的第三產業仍然表現出較大的增長幅度。換算成以2007年為基期時，年均增長率需要達到10．3%，該表中達到或者超過這一平均水平的部門有10個，與表3中的部門相同，即這10個部門的發展對經濟增長有明顯的拉動作用。與表3情況不同的是，碳排放強度從40%增加到45%時，該種情境下有6個產業部門增長率增加。農業部門、非金屬礦物制品業和機械業的增長率開始小幅下降，分別需要降低0．27%、0．13%和0．12%，采選業和交通運輸設備制造業的增長率調增，調增幅度為0．05%和1%。也就是說，在較高的經濟增長的目標下，進一步加強減排強度時，對農業、非金屬礦物制品業和機械業的經濟增長的促進作用減弱，對采選業、交通運輸設備制造業的經濟增長較為有利。表6是2010～2020年年均增長率在9%時各產業部門模擬優化結果。換算成以2007年為基期時，年均增速為10．8%，表3和表4中發展較快的10個部門在該種情境下繼續表現出較高的優化增速。與表3和表4不同的是，除建筑業外，其他16個產業部門的增長差距減小，各產業部門增速分布相對更集中，即在更高的經濟發展要求下，碳排放約束對各產業部門的影響減弱。建筑業在6種情境下均出現負的增長率，說明建筑業對東北區經濟發展的影響很小，應該縮減其產業規模。另外，在該經濟增長目標下，石化工業的發展情況與表3和表4中該產業的發展呈現反向變化，隨著碳排放強度的增強，其增長速度反而需要調增，表明了該產業對東北地區經濟增長的重要作用。為了進一步了解產業結構的調整方向和調整力度，本文測算了17個產業部門的產業結構調整潛力。產業結構調整潛力是指優化后的產業結構中各個產業所占比例與現有產業結構中各產業比重之差，這是制定產業結構調整方案的依據。正號表示該產業存在擴大潛力，即該產業在總產出中的比例調增;負號表示該產業存在縮小潛力，即應該縮減其在總產出中的比重。表7是不同經濟增長與低碳約束下各產業結構調整潛力。表7顯示，每個產業部門在6種情境下的結構調整方向是一致的，僅表現為調整幅度的不同。17個產業部門中9個表現出不同程度的正的結構調整潛力，尤其是第三產業(商業、運輸業和其他服務業)在不同的經濟增長和碳減排約束下均具有很大的調整潛力，調整幅度達到5%以上，即相對于2007年的產業結構而言，2020年經過優化后的產業結構中，第三產業總產出在整個國民經濟總產出中的比例至少應該提高5個百分點。其次，電力、熱力及水的生產供應業也具有較大的正向調整潛力，不過可以看出隨著碳減排約束程度的加大，其正向調整潛力幅度明顯降低，主要由其行業本身特征決定，在生產電力、熱力的過程中會產生大量二氧化碳，使其具有較高的碳排放強度。另外，注意到具有較高碳排放強度的交通運輸設備制造業(5．12噸/萬元)、石化工業(6．62噸/萬元)和金屬冶煉及制品業(12．15噸/萬元)在總產出中的比重也具有增加趨勢，它們的平均調增幅度分別為2．6%、1．01%、0．88%，雖然這些產業總產出的減少對于CO2減排有比較明顯的效果，但它們對東北地區經濟增長的影響遠高于其他行業，東北三省“十二五”中也均將它們作為重點發展的產業。紡織服裝業和包括儀器儀表及文化辦公用機械制造業、工業品及其他制造業、廢品廢料在內的其他制造業也都呈現出正向調整潛力，但調整幅度均較小，分別為0．07%和0．42%，這些產業碳排放強度較小，產業基礎發展水平不高。此外，在這些產出調增的部門中，隨著經濟增長速度的加快，其調增幅度在減緩，這說明東北地區產業結構存在著調整潛力，但這種潛力是有限度的，在調整產業結構的同時還應注意產業部門技術效率的提高。同時，17個產業部門中8個產業部門存在負向調整潛力。農林牧漁業在6種情境下的平均調減幅度為2．44%，該調整幅度基本符合產業發展規劃，并且隨著低碳約束的加強其縮減幅度下降，但縮減幅度很小，說明第一產業受低碳約束的影響很小。優化后的產業結構中建筑業呈現出較大幅度的縮減，平均調減幅度達到5．13%，雖然其碳排放強度很小，僅為0．22噸/萬元，但建筑業對東北地區的經濟增長貢獻很小，并非優勢產業，因而應該在一定程度上減少其在總產出中的比重。對于機械工業，在低碳強度約束相同時，其縮減比例的絕對值隨著經濟增長的加快而增大，經濟增長為7．17%、8%和9%時對應的縮減幅度分別為0．99%、1．11%和1．14%，在經濟增長較慢(7．17%)和較快(9%)時，該產業縮減幅度隨著碳強度約束的加強而增加，在經濟增長處于中間時(8%)，碳強度約束由40%增加到45%時，其縮減比例反而有所降低。采選業、木材加工及家具制造業、非金屬礦物制品業、電氣機械及電子通信設備制造業也都應該縮小它們在總產出中的比重，縮減比例均在1%以下，表明現在的產業結構中這些產業部門所占的比重是較為合理的。

三、結論與啟示

結合東北地區經濟發展和環境質量的實際情況構建含有經濟增長和低碳雙重目標的投入產出優化模型，測算三檔經濟增長率和兩檔碳排放強度目標下各產業結構的演進方向和各行業的產業結構調整潛力。結果顯示:

1．從產業經濟增長方面看，調整碳排放強度和優化產業結構對各產業總產出和經濟增長率都有一定的影響，但影響程度存在較大差異。一些產業部門在不同經濟增長率和碳排放強度約束下都呈現出較高的增長潛力，包括采選業、紡織服裝業、造紙印刷及文教用品制造業、石化工業、金屬冶煉及制品業、交通運輸設備制造業、其他制造業、電力熱力及水的生產供應業、商業和運輸業、其他服務業，這10個部門對區域經濟增長具有明顯的帶動作用，是需要重點關注的產業，尤其是第三產業的經濟增長潛力遠高于其他行業。在經濟增長目標較低時，低碳約束的增強對農業、紡織服裝業、非金屬礦物制品業、機械工業、其他制造業的經濟增長較為有利;在經濟增長目標較高時，隨著低碳約束的增強，采選業、石化工業、交通運輸設備制造業這些碳排放強度較高的產業反而有著更高的增長潛力;電氣機械及電子通信設備制造業、商業及運輸業由于無論是在高經濟增長還是低經濟增長目標下，碳排放約束越強，它們的增長潛力越大。

2．從產業結構調整潛力方面看，在6種情境下，每個行業在調整方向上具有一致性，調整幅度有不同程度的差異。農業、建筑業、食品制造及煙草加工業存在較大的負向調整潛力，即應該降低它們在總產出中的比重;同時，由于前兩個產業的碳排放系數較低，當碳排放約束增強時，它們的縮減比例有所降低，而食品制造及煙草加工業隨著低碳約束的增強需要進一步地調減其在總產出的比例。采選業、木材加工及家具制造業、非金屬礦物制品業、機械工業和電氣機械及電子通信設備制造業均需要小幅度地調減。商業、運輸業、其他服務業、電力、熱力及水的生產供應業、交通運輸設備制造業這四個產業需要加大幅度提高它們在總產出中的比重，紡織服裝業、造紙印刷及文教用品制造業、石化工業、金屬冶煉及制品業和其他制造業具有小幅度的正向調整潛力。

3．從產業結構調整趨勢方面看，東北地區產業結構優化應該呈現出“軟化”趨勢，即在產業的發展過程中逐步降低資源和有形產品等要素的作用，而提高服務、信息和技術等生產要素的作用，無論從增長率還是從結構調整潛力看，交通運輸設備制造業、商業、運輸業、其他服務業都應該進一步得到提升，成為東北地區未來經濟發展的潮流。同時，模擬結果也表明，與經濟增長和節能減排的目標要求相比，還需要各產業呈現明顯的差異化發展格局，這說明東北地區目前的產業結構與節能減排所要求的優化結構相差甚遠，而且產業結構在一定程度上存在“剛性”，因而未來很長一段時間內產業結構的優化調整將成為東北地區經濟結構調整的重要任務。本文的測算結果較為清晰地顯示了東北地區產業結構優化的方向，各個情境下的合意增長速度和各產業部門的調整潛力的計算可以作為制定有效產業政策的參考依據。對于碳排放強度小、調整潛力較大的第三產業部門(商業、運輸業、服務業)，應給予相應的政策傾斜，大力發展和提升第三產業，包括積極發展以提高社會生產效率為重點的生產性服務業，提升發展滿足人們需求的生活性服務業，使第三產業成為經濟增長的新引擎。對于東北地區而言，農業是其優勢產業，從理論上講，優化產業結構中該產業在總產出中的比例下降，但是農業總產出的增長速度不能低于7．5%，以維持農業的基礎地位和保證農民的收入水平。同時，應該大力發展農產品精深加工，促進傳統農業升級，實現由糧食產量大向糧食深加工和綠色食品跨越，突出重點領域，著力延長水稻、玉米等在東北地區具有優勢的農產品產業鏈，發展生態農業，鞏固農業基礎地位。對于交通運輸設備制造業、石化工業、金屬冶煉及制品業等碳排放系數較高但對于經濟發展有重要貢獻的產業，要更多地從優化產品結構、提高能源利用效率方面考慮，最大限度發揮這些部門對經濟增長和節能減排的潛力，帶來經濟和環境的雙贏。對于建筑業、食品制造及煙草加工業、機械工業這些需要放慢增長速度、縮減其在總產出中比重的產業，需要根據定量的測算結果有意識、有計劃地加以引導和限制。但也不能放棄這些行業的發展，因為從產業全面發展的角度，這些行業很可能是某些重點發展行業的配套行業;一個地區要想更快更好地發展，相關配套產業也必須有很好的發展。

作者：焦翠紅李秀敏單位：東北師范大學經濟學院