（一）分析方法和数据

以上我们分析了我国CO2排放效率及其演变的省际差异，那么，这些差异是由哪些因素造成的呢？各种因素又是如何影响其差异形成的呢？下面我们就来分析一下形成这种状况的原因。

1.CO2排放效率影响因素的析出

如果我们以单位GDP的CO2排放这一指标来代表CO2排放效率，则某一期间某一地区CO2排放效率就可以用下式来表示：

式中，C为CO2排放量，E为能源消费量，Y为GDP，下标i表示各个产业部门，这里分别指的是第一产业、第二产业和第三产业。

这里：

Ci/Ei为i部门单位能源消费的CO2排放量，这一指标与能源种类结构变化相关。

Ei/Yi为i部门单位GDP的能源消费量，这一指标与能源消费效率变化相关。

Yi/Y为i部门GDP占该地区总GDP的比重，这一指标与该地区产业间部门结构的变化相关。

如果取某一期间的变化（增量），则有：

此处，Δ表示变化的差值。

根据上式，可以将CO2排放效率的变化分解为能源种类的变化、能源效率的变化、产业结构的变化等几个影响因素，即：

单位GDP的CO2排放量变化＝能源排放强度（能源种类转换）的效果＋能源效率变化（节能）的效果＋产业之间部门结构变化（产业结构）的效果＋其他效果（残差）

2.CO2排放强度与其影响因素之间的关系

（1）CO2排放效率与能源转换因素

能源转换指的是能源利用结构的变化。由于各种能源含碳率不同，因此不同的能源其单位发热量的CO2排放量（可称之为能源碳密度）是不同的。一个国家或地区碳密度高的能源利用越多，分摊在单位产出上的CO2排放量就越多，从而间接地影响到CO2排放效率（即CO2排放效率越低）。在目前人类利用的众多能源种类中，以不可再生的化石能源的碳密度最高，而可再生能源的碳密度较低，甚至不产生碳排放。而在化石能源中则以煤炭的碳密度最高，石油次之，天然气则较低。因此，所谓能源转换因素的影响，指的就是一个地区能源利用结构的转换所产生的对CO2排放效率的驱动作用。这个作用包括其驱动方向和驱动力，前者指的是对CO2排放效率起提高作用还是起阻碍作用，后者指的是对CO2排放效率提高或阻碍的作用力的大小。

从2012年我国各省区单位能源消费的CO2排放情况来看，地区差异不是很大，最大差距为2.8倍。这从一个侧面佐证了我国各省区在能源利用方面以煤炭为主的格局是一个普遍的现象。从当年我国各省区能源消费结构的实际情况来看，煤炭比重居高不下，平均占能源消费总量的比重为80%，其中，河北、山西、宁夏、贵州、河南等省煤炭消费比重占能源消费总量高达90%以上，全国有一半以上的省区煤炭比重在80%以上，这些煤炭消费比重高的省区多分布在中西部内陆或煤炭产区；比重在70%以下的只占省区总数的1/5，多分布在东部沿海或石油产区，其中只有海南、北京、广东、上海在60%以下。^[9]由此可以看出，能源转换在我国各省区提高CO2排放效率方面有着巨大的潜力，也是今后各省都要着力加强的一种手段。

（2）CO2排放效率与能源效率因素

这里的能源效率指的是单位GDP的能源消费量。由于我们希望的是单位产出的能源消费越少越好，所以，可以认为一个地区的这一数值越低，表明能源利用效率越高；而能源效率越高，也间接地反映出CO2排放效率越高。因此，利用这个指标可以从宏观上来考察一个地区的CO2排放效率。

从2012年我国能源效率的情况来看，省际差异相对较大，最大差距将近7倍，效率较高的省市有北京、广东、上海、浙江、江苏、福建和天津等，较低的省区有宁夏、青海、新疆、山西、贵州、内蒙古和甘肃等。从这里可以看出这个指标与经济发展水平相关度很高，通过提升经济发展水平来提高CO2排放效率仍然是各个省区，特别是中西部地区今后努力的方向。从各地的差距较大这一点也说明，今后通过这一手段来提高CO2排放效率的潜力仍然很大。

（3）CO2排放效率与产业结构因素

产业结构因素对CO2排放效率的影响作用表现在各个产业的CO2排放效率的差异上。在其他条件相同的情况下，各个产业部门的单位产出的CO2排放是不同的。一般情况下，第二产业会比第一、第三产业排放较多CO2，特别是高耗能的第二产业，如重型制造业等单位产出的CO2排放量就多，相应地，CO2排放效率就会低一些，而低耗能产业的CO2排放效率就会高一些，从而通过各地产业结构的差异可以察知其对CO2排放效率影响的大小和方向。

有研究指出[24]，我国大多数省区仍处于工业化正盛的时期，工业化综合指数在70%以上的只有上海、北京、天津、广东、浙江、江苏等少数省市。

就我国2012年的情况来看，各省区产业结构的差异不是很大，第二产业的比重较高，而第三产业比重相对较低。第三产业比重最高的是北京（76.5%）和上海（60.4%），其他相对较高（在45%～50%之间）的省市有贵州、天津、海南、广东和浙江等^[10]。

我们知道，一般情况下，随着工业化的进行，第三产业比重呈现越来越高的趋势是一个普遍规律，但也有由于工业化发展程度低而使得第三产业比重呈现相对较高的情况（如这里的海南和贵州，其农业占比也相对较高，分别达到24.9%和13.0%）。从这里可以看出，通过产业结构的转型升级也是提高CO2排放效率的一个重要途径。

3.分析模型及其数据来源

将4-2式进行变换，则各地区CO2排放效率的变化可以用下式计算（为节省篇幅，具体推算过程省略）：

此处：依据Simple Average Divisia法，参数α＝0.5。

本分析引用的数据情况为：能源消费数据来源于《中国能源统计年鉴》（各年版）；GDP数据来源于《中国统计年鉴》（各年版），并换算为2005年价格；CO2排放数据根据前述笔者的推算。(www.daowen.com)

（二）分析结果

利用上述模型，笔者对我国各省区单位GDP的CO2排放量变化的影响因素进行了分解。具体计算方法是将各省1995—2012年期间单位GDP的CO2排放量变化进行了逐年的分解。

1.研究期间各因素的驱动方向和驱动力

图4-11表示的是1995—2012年全期间我国各省区CO2排放强度变化影响因素的差异比较。从图中可以看出，除了少数例外，虽然各省区的CO2排放效率变化的影响因素的驱动方向具有相当高的同一性，但程度大小则有着相当大的差别。

图4-11　1995—2012年各省区CO2排放效率变化因素分解

资料来源：笔者作成。

首先来看能源转换因素。总体而言（全国平均状况），能源转换因素对碳排放强度的影响起着略微增强的作用，但各省之间有较大差别，约一半的省区是正向驱动（即起着碳强度增强作用），其中作用较大的是多位于煤炭产地，如宁夏、内蒙古、安徽、山西、贵州、辽宁、新疆、吉林、黑龙江等省区；另约一半的省区能源转换因素的作用是负向驱动的，即这些省区的能源转换因素是CO2排放效率提高的因素，其中作用较大的有青海、广西、海南、四川、河北、北京、湖北、重庆、天津等省市。

其次来看能源效率因素。除了海南以外，能源效率在其他省区都起着CO2排放效率的提高作用，说明能源效率提高是使得我国碳强度下降的主要原因。其中作用较大的有内蒙古、山西、吉林、辽宁、安徽、贵州、黑龙江、天津等省区，作用较小的有海南、新疆、福建、广东、云南、青海等省区。

最后来看产业结构因素。除了上海和北京外，其他省区都对碳强度下降起着阻碍作用，说明工业化仍然是我国CO2排放效率提高的最大限制因素，其中作用较大的有宁夏、内蒙古、山西、贵州、安徽、青海、四川、湖北和江西等中西部省区，而作用较小的是浙江、江苏、广东、天津、福建、海南和山东等东部省市以及东北的黑龙江省。

2.诸影响因素在各个阶段的驱动方向和驱动力

下面我们将整个研究期间分为“九五”时期（1995—2000年）、“十五”时期（2000—2005年）、“十一五”时期（2005—2010年）和“十二五”前两年（2010—2012年）这四个阶段，分别来看一下各个因素在上述不同时期的影响情况。

（1）1995—2000年（图4-12）

图4-12　1995—2000年各省区CO2排放效率变化影响因素的分解

资料来源：笔者作成。

在能源转换因素中，这一时期有18个省份为正向驱动，有12个省份为负向驱动，平均上升0.077 t-CO2/万元，说明这一时期能源转换因素对CO2排放效率提高的阻碍作用较大，总体上能源低碳转换效果不佳；在能源效率因素中，除了宁夏、重庆和海南以外，绝大多数省份均为负向驱动，整体平均为负向驱动1.47 t-CO2/万元，其中吉林、山西、陕西、湖南、河北、辽宁、江西和天津的负向驱动力都在2 t-CO2/万元以上；而在产业结构因素中，除了上海、北京、海南和天津等少数省市为负向驱动外，多数省份为正向驱动，其中山西、湖北、贵州、内蒙古和河北等省区驱动力较大，都在0.4 t-CO2/万元以上。

（2）2000—2005年（图4-13）

图4-13　2000—2005年各省区CO2排放效率变化影响因素的分解

资料来源：笔者作成。

在能源转换因素中，有13个省份为正向驱动，17个省份为负向驱动，与“九五”时期相比变化不大，但上升幅度变得十分微小，各省平均上升0.008 t-CO2/万元，其中正向驱动力较大的是宁夏、山东、重庆、黑龙江、青海等省份，都在0.4 t-CO2/万元以上，负向驱动力较大的有河北、山西、新疆、河南、福建、陕西和广西等省区，均在－0.2 t-CO2/万元以下；在能源效率因素中，有2/3的省区为负向驱动，1/3省份为正向驱动，整体平均为负向驱动0.14 t-CO2/万元，比上一个时期弱了许多，其中重庆、宁夏、黑龙江、安徽、内蒙古、青海和辽宁的负向驱动力较大，在1 t-CO2/万元以上，而正向驱动力较大的则是河北、云南、湖南、新疆和福建等，在0.5 t-CO2/万元以上；而在产业结构因素中，除了北京外，其余省份均为正向驱动，其中内蒙古和宁夏鹤立鸡群，分别高达1.48 t-CO2/万元和1.37 t-CO2/万元，其他如山西、河北、青海等省都在0.5 t-CO2/万元以上。

图4-14　2005—2010年各省区CO2排放效率变化影响因素的分解

资料来源：笔者作成

（3）2005—2010年（图4-14）

在能源转换因素中，有17个省份为正向驱动，较之“十五”期间，范围有所扩大，说明能源转换因素对CO2排放效率的提高作用仍在继续下降，其中宁夏、山西、内蒙古、贵州、新疆和陕西等省区正向驱动作用较大，达0.5 t-CO2/万元以上，而青海、天津、四川、河北、江苏等省负向驱动作用较大，在－0.3 t-CO2/万元以下；在能源效率因素中，除了青海以外，其余各省均为负向驱动，表明这一时期能源效率因素对CO2排放效率的提高作用有所加强（各省平均为－0.58 t-CO2/万元），其中宁夏、贵州、内蒙古、山西、吉林等省区的负向驱动力较大，均在－1.6 t-CO2/万元以下；在产业结构因素中，与上一阶段大体相似，除了北京、上海和浙江等少数省市外，其余均为正向驱动，其中宁夏和内蒙古仍为作用力较大的两个省区，且比第三位的安徽高出一倍左右，工业化的趋势十分突出。

（4）2010—2012年（图4-15）

图4-15　2010—2012年各省区CO2排放效率变化影响因素的分解

资料来源：笔者作成。

在能源转换因素中，有18个省份仍为正向驱动，且平均强度加强为0.06 t-CO2/万元，其中内蒙古和宁夏的正向驱动力达到1 t-CO2/万元以上，超出第三位辽宁3倍以上；在能源效率因素中，除了新疆、青海和海南外，其余省份均为负向驱动，负向驱动力较大的是内蒙古、山西、宁夏、辽宁和河南，都在－0.5 t-CO2/万元以下；在产业结构因素中，上海、浙江、北京、广东等省市为负向驱动，其他省区均为正向驱动，正向驱动力最大的是宁夏，高达0.6 t-CO2/万元，其他较大的有贵州、内蒙古和山西等省区。