（一）分析方法

如果我们用C表示CO2排出量，用E表示能源消费量，用Y表示GDP，用下标i表示部门，则t年全产业的CO2排放量就可以用下式表示：

此时，

Cit/Eit：t年i产业的单位能源消费的污染排出量（称为能源转换因素）；

Eit/Git：t年i产业的单位GDP的能源消费量（称为能源效率因素）；

Git/Gt：t年i产业的GDP在全国GDP中所占的比重（称为产业结构因素）；

Gt：t年的全产业GDP（称为经济规模因素）。

如果我们将着眼点置于CO2排放量的变化（ΔC），就可以按下面的公式，将其影响因素分解为以下五项：

因此，我国三次产业化石能源起源的CO2排放量的变动，可以分解为能源转换因素、能源效率因素、产业结构因素、经济因素等四个驱动因素及由于误差而导致的残差部分。能源转换因素是单位能源消费的CO2排放量，是表示能源种类结构变化的指标；能源效率因素是单位附加价值产出的能源消费量，是反映能源消费效率的指标；而产业结构因素表示的是各产业的生产比重变化在全部产业中对CO2排放量变化影响的指标；最后的经济因素表示则的是由于经济规模变化引起多大的CO2排放量增减的指标。

这种方法的特点是将复合的影响因素的同时变化全部计入残差项，但这种方法经常被认为有一个问题，就是残差较大。为了缩小残差，学者们进行了一些改善，如B.W.Ang&S.Y.Lee（1994）对产业能源消费的因素进行了分解[1]。这里，我们参考其研究成果，并将其扩展到对CO2排放量变化的分析上，进行了以下的推导。

如果我们令

Pit＝Cit/Eit，Iit＝Eit/Git，Sit＝Git/Gt

则（3-1）式可以改写为：

对上式进行微分，则

将（3-4）式在（0，T）区间积分，即可得下式：

此处

设

则可得下式：

将上式代入（3-5）式，即得

（3-9）式右边第一项的积分为：

此处与通常的Simple Average Divisia Methods不同，我们采用的方法是将ln Pit函数、ln Iit函数和ln Sit函数再一次适用于Simple Average Divisia Methods。

设

则可得到：(www.daowen.com)

接着，对ln Iit和ln Sit也做同样的计算，则从（3-9）式可以得到下式：

这里，

结果可以得到分解结果为：

从上式可以看出，CO2排放量的变化可以分解为能源转换（ΔCtec）、能源效率（ΔCint）、产业结构（ΔCstr）以及经济规模（ΔCpdn）这四项因素。

（二）分析结果

利用上式，本研究根据1995—2012年这18年间三次产业部门的CO2排放量、能源消费量和GDP数据，对中国三次产业的CO2排放量变化的驱动因素进行了逐年的分解。这里利用的数据情况是：CO2排放量来自笔者的推算，能源消费量取自《中国能源统计年鉴》（各年版），GDP数据取自《中国统计年鉴》（各年版）。关于GDP数据，分别按照第一产业、第二产业、第三产业的2005年的可比价格进行了统一计算。

1.整个研究对象期的因素分解

图3-5表示的是1995—2012年中国三次产业CO2排放变化的驱动因素分解情况（累积计算）。从中可以明显地看出，经济规模因素是影响我国产业CO2排放增加的最大因素，而能源效率因素则是其最大的减排因素，其他两个因素虽然也是增排因素，但其驱动力较小。从具体数据来看，1995—2012年我国产业CO2排放增加49.4亿吨，其中由于经济规模增大增排了70.0亿吨，由于能源效率改善减排了27.9亿吨，由于能源转换增排了2.7亿吨，由于产业结构变化增排了4.7亿吨。另有117.4万吨不能分解的复合影响，约占总增排量的0.2‰。

图3-5　中国产业CO2排放变化的驱动因素分解

资料来源：笔者作成。

2.分阶段来看的因素分解

分阶段来看，虽然各个影响因素在不同时期的特征大体类似，但也可以看出一些相异之处。首先，2005—2010年的“十一五”期间是驱动力较大的时期，特别是经济规模因素，较之其他时期高出约一倍；其次，从能源效率因素来看，2000—2005年的“十五”时期驱动力最小，说明这一时期能源效率改善效果欠佳，这一点从图3-5中能源效率因素的走势中也可以得到证明；再次，能源转换因素总体上驱动力都不大，但似有增排驱动渐趋加大之势，1995—2000年的“九五”时期是唯一的一个减排期，之后逆转为增排，特别是最近2010—2012年的两年累加的增排量已经超过过去任何一个五年，说明我国以化石能源为主的能源利用结构不仅没有改善，还有进一步加剧的趋势；最后，产业结构因素虽然较之经济规模因素驱动力较小，但从发展趋势上来看，仍然是增排驱动在加大（图中最右侧的数值看起来较小，是因为这是两年累加的，而其他时期是五年累加的）。从具体数值来看，“九五”时期为1.18亿吨，“十五”时期为1.34亿吨，而“十一五”时期为1.69亿吨，说明我国的工业化还在继续。

图3-6　分阶段来看的产业CO2排放变化的驱动因素分解

资料来源：笔者作成。

3.分三次产业来看的因素分解

下面我们来分析一下分三次产业来看的情况（图3-7）。与前述的全产业部门的因素分解相比，我们可以明确如下一些更加详细的信息。

首先，与全部产业部门相比，各产业的影响因素的驱动方向和驱动力也有大致相近的特点，特别是影响第二产业诸因素的走势与全部产业部门的相似度很高，这也可以说明第二产业在全部产业部门中的地位非常重要，以致几乎概括了全部产业的特征。这一点也可以从左侧的坐标轴的数值得到证实：第二产业在70和－30（亿t-CO2）之间，非常接近全产业的80～－40（亿t-CO2），远高于第三产业的12～－4（亿t-CO2），更远高于第一产业的2.5～－1.5（亿t-CO2）。

其次，与全部产业部门相比，经济规模因素与能源效率因素的基本作用没有大的变化，都是前者为最大的增排因素，后者为最大的减排因素。但与经济规模因素一贯连续的作用相比，能源效率因素显示出一定的波动性，在“十五”后期至“十一五”前期的一段时间内发生了逆转的现象，由减排因素变为了增排因素；尤其是第一产业和第三产业的波动幅度更大，波动持续期更长一些，以致第一产业的能源效率减排驱动力到2011年才与1996年持平，第三产业直到2007年以后减排驱动才开始有大的改善；而进入“十二五”以来又出现反弹，这提示我们不能对能源效率的改善掉以轻心，应时刻抓紧。

再次，就产业结构因素而言，只有第一产业是减排驱动，而且其驱动力一直在增大，1995—2012年，由于第一产业比重的下降累计减排达1亿吨以上，而第二产业和第三产业则是增排驱动。

最后，能源转换因素在三次产业中都是诸因素中驱动力最小的，尤其是第一产业几乎可以忽略不计，第三产业也只有0.35亿吨。

图3-7　分三次产业来看的产业CO2排放变化的驱动因素分解

资料来源：笔者作成。