李 强，左静娴

（安徽财经大学经济学院，安徽蚌埠，233030）

一、引言

2015年11月30日，巴黎气候变化大会召开，近200个国家领导人在一起探讨全球气候变化的协议，如何减少温室气体的排放，防止气候的恶劣变化给人类带来伤害是本次大会重点讨论的内容。可见气候变暖问题已成为世界各国关注的重要议题，怎样发展低碳经济、应对气候变化是世界各国必须共同面对的重要任务。当前，世界各国都比较重视低碳经济的发展，希望能够实现碳排放量与经济增长的脱钩发展这一目标［1］，由于我国国情和所处阶段与发达国家有着本质性的区别，发达国家已处在后工业化时代，其中一半以上的碳排放是由消费领域产生的而并非生产领域，而现阶段中国仍然处在工业发展的中期阶段，其碳排放来自生产领域的约占70%，特别是工业生产领域。［2］因此，发达国家的低碳经济主要是由于低碳化的消费领域，特别是低碳化的家庭生活方式［3］，而我国低碳经济的发展则更加重视产业发展的低碳化。［4］长江经济带作为我国区域发展的“三大战略”之一，在地理位置上横跨我国东中西部，其人口和生产总值所占比例均已超过全国的40%，但与此同时碳排放量也超过全国的40%，为了使长江经济带低碳经济发展目标以及我国能够在2020年单位GDP碳排放下降40%～45%这一承诺得以实现，这就需要长江经济带各个地区在经济发展的同时还要考虑如何控制碳排放，使经济从原来的高碳增长向低碳经济转变。

产业结构决定社会生产模式，社会生产又决定了能源消费模式，能源消费模式对碳排放有着显著的影响。随着经济的发展，产业结构会做出一定的升级与调整，不同的产业结构对碳排放量及碳排放强度的影响也会存在差异。当经济发展以农业为主时，工业发展较不发达，因此碳排放量较小。随着经济发展以工业为主时，大量资源密集型行业快速发展，化学、钢铁等行业的发展也使得碳排放量增加。当经济从工业化时期向后工业时期过渡时，工业生产逐渐由劳动和资本密集型转向技术密集型，三产占比不断提高，另外新能源技术、生物技术等新兴产业的发展也对碳排放量起到了一定的抑制作用。所以，当产业结构由“一、二、三”模式转向“二、一、三”模式时，碳排放量是呈上升趋势的，但当产业结构由“二、一、三”模式转向“三、二、一”模式时，碳排放又会不断减少。付允［5］认为，产业结构会对经济能源强度和能源消费量产生影响，中国需对产业结构进行升级优化，减少和限制一些高能耗产业的快速发展，从结构上实现经济的低碳循环发展。杨万东［6］也指出，我国通过对产业结构进行调整，在未来有可能找到产业低碳发展的方向，从而对原先的经济结构进行全新布局，实现碳排放的控制目标。以上主要从理论上分析了产业结构与碳排放之间的关系，也有一些学者对产业结构与碳排放之间的关系进行了实证分析。王修华等［7］运用双对数模型，实证分析了产业结构比例与单位GDP所消耗的碳排放量之间的关系，研究发现第三产业与第一、二产业相比能耗低，增加第三产业所占比例减少碳排放的同时可以提高国民经济，并且使低碳经济与产业结构升级的耦合得以实现。李佳倩等［8］以德国为研究对象，系统的研究其低碳经济转型情况，发现了在后工业化时期，低碳经济转型的主要推动力是以效率提升与技术进步为依托的第一、二、三产业内部的结构调整，特别是第二产业内部的低碳化。胡冰［9］认为当前我国产业结构在低碳转型过程中存在着经济发展不均衡、环境资源红利在不断减少等问题，需要加强对碳排放的监督，建立适合低碳产业发展的生态补偿机制。李雪［10］则在构建相关模型的基础之上对我国产业结构与碳排放之间的关联性进行了分析与研究，发现碳排放与产业结构之间存在显著性关系，并且认为我国产业结构升级应从提高技术水平、调整产业结构发展服务业等方面着手。

综上所述，现有关于产业低碳发展与产业结构调整的研究较为丰富，这为本文的进一步研究提供了有益借鉴。但不足的是，大多数文献虽然分析了产业低碳发展与产业结构调整之间的关系，但有数据支撑的定量研究较少，对于长江经济带这样特殊区域的研究鲜有涉及，特别是长江经济带作为我国区域发展的“三大战略”之一，GDP和人口均已超过全国的40%，但同时碳排放量也超过全国的40%，产业优化升级与控制碳排放对于长江经济带低碳经济发展至关重要。因此，本文以长江经济带为例，首先对长江经济带碳排放现状进行分析，在此基础上，采用灰色关联分析方法对长江经济带2000～2015年11个省（市）产业结构与碳排放强度之间的关系进行分析，探究长江经济带碳排放量快速增加的产业原因，以期为长江经济带低碳经济发展以及控制碳排放的产业发展政策提出一些政策建议。

二、长江经济带碳排放现状分析

环境库茨涅兹曲线（EKC）是由格罗斯曼和克鲁格等学者提出的，该学说认为，技术效应、结构效应以及规模效应决定了经济发展和环境质量的曲线关系。斯特恩［11］在研究EKC曲线过程中，发现碳排放量随着第三产业的发展而有所减少，而第二产业的发展却带来了碳排放量的增加。另外在对一些发达国家的碳排放总量、强度及人均碳排放进行分析与研究发现，在较长的一段时间内经济发展与三者之间存在倒U型关系。［12］为了更好地反映和分析长江经济带碳排放现状，本文选取2000～2015年为研究区间，拟从产业结构多元化水平、碳排放强度和总量三个方面来对长江经济带不同省（市）的碳排放情况进行研究。

（一）产业结构多元化演进水平

产业结构多元化演进水平（ESD）这一指标主要是用来反映产业结构的优化程度［13］，计算公式如下：

PS、SI、TI分别表示第一、第二和第三产业产值。如果ESD数值越大，则表明产业结构优化程度越高。通过式（1）可以计算出长江经济带ESD值，结果见表1所示。

综合表1计算结果可知，上海市的ESD值最大，表明产业结构优化程度最好，其年均增长率为9.07%；其次是重庆、江苏和浙江的产业结构多元化较好，其年均增长率分别为5.31%、5.25%以及6.02%。通过分析产业结构多元化水平速度可知，速度最快的是上海市，其次浙江、安徽和江西速度也较快。长江经济带在地域上可以分为东中西三段，东段包括浙江、上海和江苏；中段包括湖南、江西、安徽和湖南；西段包括云南、四川、重庆和贵州，东中西段产业结构多元化演进水平比为52.7∶8.8∶9.2，出现东段最高、西段较低和中部塌陷趋势。

（二）碳排放总量和碳排放强度

目前关于碳排放量的统计数据还没有公布，大部分学者在研究碳排放量时是通过能源碳排放系数和能源消费量对其进行估算的。如徐国泉等［14］是通过人口、GDP以及一次能源消费量三个方面来估算碳排放量，朱勤等［15］对碳排放量的计算则利用了化学能源终端消费碳排放、碳排放系数和二次能源消费方面的数据。通过比较与分析以及数据的可得性，本文采用能源消费量和碳排放系数来估算碳排放量，其中消耗1t标准煤能源会产生2.386t二氧化碳，该值来源于《2050中国能源与碳排放报告》［16］，碳排放强度等于碳排放量与GDP之比，碳排放强度越大，说明经济发展更加依赖能源，但与此同时在未来其减少碳排放的潜力也就越大，计算结果见表2和表3所示。

综合表2计算结果可知，从碳排放总量来看，长江经济带11个省（市）的碳排放量基本呈不断增长的趋势，2015年长江经济带所排放的二氧化碳为38.54亿吨，2000～2015年总的碳排放量高达438.62亿吨。其中，江苏省碳排放量最大，其次是四川和浙江，而江西所排放的二氧化碳量最少。另外，东段和中段地区总的碳排放量比西段高，这意味着碳排放量与经济发展程度密切相关，经济快速发展的同时也伴随着高碳排放，东中西三段碳排放总量之比为37.8%∶32.1%∶30.1%。从碳排放增长率来看，重庆市碳排放增长率最大为9.68%，其次是湖南省、江苏省和江西省，增长率分别为8.81%、8.73%和8.43%。通过表3可知，长江经济带各地区的碳排放强度基本位于U型曲线的右端并且呈不断下降的趋势。另外各地区碳排放强度存在较大差异，从东到西呈上升趋势，其中上海、浙江和江苏的碳排放强度相对较小，贵州省碳排放强度最大。

表1 长江经济带产业结构多元化演进水平

表2 2000～2015长江经济带碳排放量

表3 2000～2015长江经济带碳排放强度

以上分别从产业结构多元化水平、碳排放总量与强度三个方面对长江经济带不同地区的碳排放进行了分析，发现碳排放量基本呈不断增加的趋势，另外通过梳理和分析国内外碳排放量研究成果发现：2000年以后，我国碳排放总量是快速上升的，而且21世纪初是我国产业结构调整的重要时期。另外，长江经济带作为我国区域发展的“三大战略”之一，碳排放量已超过全国的40%，产业优化升级与控制碳排放对于长江经济带低碳经济发展至关重要。因此，在分析长江经济带碳排放现状的基础之上采用灰色关联分析方法对长江经济带2000～2015年11个省（市）产业结构与碳排放强度之间的关系进行分析，探究长江经济带碳排放量快速增加的产业原因，以期为长江经济带低碳经济发展以及控制碳排放的产业发展政策提出一些政策建议。

三、长江经济带碳排放强度与产业结构的关联分析

关联性分析方法有很多，比如在过去常会采用主成分分析、回归分析等计量方法，但这些分析方法对样本量大小有严格要求而且需要各个要素之间无相关性，只适用于因素少的、线性的，对于非线性的多因素问题则难以处理。碳排放问题受多种因素影响，具有不确定性，众多因素如能源结构、产业结构等之间相互作用决定了碳排放在未来的发展态势。目前关于碳排放量的统计数据还没有公布，大部分数据是通过各种方法对碳排放量进行估算或预测得到，其精确性有待进一步提高，因此，以上分析方法并不适用于碳排放问题的分析与研究。此外，测算产业结构与碳排放强度之间的关联度是为了排序，其数值大小并非本文研究的重点，关键在于通过实证测算得到关联度大小对其进行排序，从中分析出引起长江经济带碳排放量快速增长的产业原因，从而找出有利于长江经济带低碳发展的产业结构调整的方向。通过对不同的关联性分析方法进行分析和比较，本文选用灰色关联分析方法对产业结构与碳排放强度之间的关系进行研究。该方法不需要典型的分布规律，对样本量大小也没有严格要求，即使在信息不完备的情况下也能比较好的分析和描述各因素间的关联性，对引导和促进系统有效快速的发展以及了解和找出事物的主要特征十分重要。

（一）灰色关联模型的构建

灰色关联分析方法也被称为“灰色关联度”，是根据不同因素之间的相异度或相似程度来对各因素间的关联度进行衡量，可以在信息不完备的情况下对系统未来的发展态势进行定量分析，其基本思想是依照序列曲线几何现状的相似度对不同序列间的联系紧密程度进行判断，如果得到的关联度越大则说明曲线越接近。自灰色系统理论提出以来，众多学者已参与到灰色系统理论及其应用的研究和探索当中，并且提出了灰色斜率关联度、灰色点关联度以及灰色综合关联度等不同的灰色关联度模型。通过对已有灰色关联模型的分析与研究，本文灰色关联度模型的构建参考李健等［17］学者的做法，以碳排放强度作为系统特征母序列，长江经济带各地区的第一产业、第二产业及第三产业占比表示产业结构并作为相关因素序列，对碳排放强度和产业结构之间的关联度大小进行测算，然后对其进行排序，从而分析产业结构与碳排放强度之间的关联性。详细计算步骤如下所示：

1.灰色绝对关联度的计算

首先以碳排放强度作为母序列，用X0表示；产业结构用第一、二、三产业占比表示，并将其作为相关因素序列，分别用X1、X2、X3表示，则

其中n表示时间，n=16，i=0,1,2,3。母序列X0与相关序列Xi之间的相似程度用灰色绝对关联度的大小来衡量，如果绝对关联度数值越大，则表示Xi与X0之间相似程度越高，反之则越低。通过

得到灰色绝对关联度

2.灰色相对关联度的计算

灰色相对关联度的大小可以衡量相关序列Xi与母序列X0相对于始点的变化速率之间的联系程度，如果相关序列Xi与母序列X0变化速率越相近，则表明灰色相对关联度越大，反之则越小。通过

计算出各个序列的初值像X,0、X,i，则X,0、X,i的始点零化像为

得到灰色相对关联度

3.灰色综合关联度的计算

灰色综合关联度不仅代表了Xi与X0序列相对于始点的变化速率的相近程度，也反映了相关序列Xi与母序列X0之间的相似程度，比较能够全面地衡量各个序列间的联系程度，其表达式为：

其中γ=0.5，这意味着对变化速率和绝对量同等关注。

（二）测算结果分析

通过以上构建的灰色综合关联度模型，可以计算出长江经济带各地区碳排放强度与第一、二、三产业之间的关联度大小，研究过程中所需数据均来源于国家统计局、《中国能源统计年鉴》以及11个省市的统计年鉴，计算结果见表4所示。

表4列出了长江经济带不同省市的灰色绝对关联度、相对关联度以及综合关联度大小，分析和比较其灰色关联度大小及排序结果，可得到如下结论：

（1）综合而言，三次产业中第三产业对长江经济带各地区碳排放强度的影响最大，第二产业其次，第一产业对长江经济带碳排放强度的影响最小。从长江经济带不同地区的灰色关联度大小及排序结果来看，只有上海市第一产业灰色综合关联度大于其第二产业，也就是说仅有上海市的碳排放强度受第一产业发展影响不是最小的，江西、湖北、湖南以及云南4省的第二产业与碳排放强度关联度最大，长江经济带其他5省2市的碳排放强度与第三产业的关联性最大，总体来说，第三产业对长江经济带各地区碳排放强度的影响最大，其次是第二产业，而第一产业对长江经济带碳排放强度的影响最小。

表4 长江经济带碳排放强度与产业结构的灰色关联度

（2）分区域来看，长江上游和下游地区中第三产业与碳排放强度关联性最强，其次是第二产业，最后是第一产业，而长江中游地区中与碳排放强度关联性最高的是第二产业，其次是第三产业，最后是第一产业。通过分析长江经济带不同省市的灰色关联度排序结果可知，江西、湖北、湖南等长江中游地区的第二产业与碳排放强度关联度最大，这意味着这些地区第二产业发展对碳排放强度影响最大。长江经济带11个省市中有7个地区的碳排放强度与第三产业的关联性最大，分别是上海、安徽、江苏、重庆、浙江、四川以及贵州，这些地区大部分位于长江上游和下游，表明这些地区第三产业发展对碳排放强度影响最大。

（3）第三产业对长江经济带各地区碳排放强度的影响最大，表明第三产业对降低碳排放强度的效果并不明显，应该引起高度重视。一般来说，第三产业与其他产业相比属于低碳产业，实现产业转型升级，增大第三产业所占比例是有利于降低地区碳排放强度。然而从安徽省来看，虽然其经济结构以第二产业为主，第二产业占较大比重，但第三产业却是安徽省碳排放强度的主要影响因素，这可能与地方政府在一定程度上重视第二产业的发展，而忽视第三产发展的倾向性政策有关，使得第三产业的低碳效应没有得到充分发挥，反而使其成为了影响这些地区碳排放增加的主要因素。相关政府部门对于这一问题的出现应该给予高度重视，重新认真考虑第三产业的低碳效应问题。

四、结论与政策启示

在分析了长江经济带碳排放现状的基础之上采用灰色关联分析方法对长江经济带2000～2015年11个省（市）产业结构与碳排放强度之间的关联进行分析，研究发现：

（1）三次产业中第三产业对长江经济带各地区碳排放强度的影响最大，第二产业其次，第一产业对长江经济带碳排放强度的影响最小；

（2）分区域来看，江西、湖北、湖南以及云南4省的第二产业与碳排放强度关联度最大，其他7个省（市）的碳排放强度与第三产业的关联性最大，综合而言，长江上游和下游地区中第三产业与碳排放强度关联性最强，长江中游地区中与碳排放强度关联性最高的是第二产业；

（3）探讨了长江经济带控制碳排放的产业发展政策，以期能有效控制产业发展对长江经济带碳排放强度的影响。

综合以上分析，关于未来长江经济带低碳经济发展以及控制碳排放的产业发展政策有以下几点政策启示：

第一，重视第一产业对地区碳排放的低碳效应。一般来说，通过产业结构调整可以增加第三产业在国民生产总值所占比例和降低第一产业占比。然而在低碳经济发展这一背景下，需要重新思考第一、二、三产业这三者之间的关系。农业在经济发展过程中可以为某些工业品提供市场以及为工业提供相关的原材料，对碳排放的减少、碳汇的增加起十分重要的作用。因此，未来长江经济带应该重视农业对地区碳排放的低碳效应，大力推广农业低碳技术，积极增强农业的碳汇能力，对农业发展方式进行转变和创新，使农业发展的低碳效应得到充分发挥。

第二，加快产业结构升级优化，促进第二产业的低碳发展。现阶段我国正处在城市化和工业化发展的重要时期，以至于在未来较长一段时间内，推动区域经济快速发展的仍然是第二产业，另外在2020年前“二、三、一”产业格局发生变化的可能性不大。［18］然而，实证结果表明长江经济带碳排放强度受第二产业的影响较大，因此有关政府部门在区域经济发展过程中将工业作为其主导产业的同时，应该采取有效措施促进工业绿色、低碳循环发展，如加快产业优化升级，优化能源结构，大力发展环保产业等减少高能耗工业部门的碳排放，使长江经济带经济从原来的高碳增长向低碳经济转变。

第三，对第三产业的低碳发展给予高度关注。通过实证结果可知第三产业对长江经济带各地区碳排放强度的影响是最大的，同时也说明了第三产业对降低碳排放强度的效果并不明显。在过去产业结构调整中我国给予第三产业高度重视，发展速度也比较快，逐渐成为了某些经济较发达省市的主导产业。通常认为，服务业所占比例的增大将有利于降低区域碳排放强度，但需要注意的是，在当前阶段中国的服务业发展水平比较低，与国际水平相比还存在一定的差距，另外对碳排放强度的降低效果也不明显。因此，相关政府部门在增大第三产业所占比例的同时，需要考虑是如何对第三产业内部结构进行优化，使服务业发展水平得到提高，从而促进长江经济带低碳经济发展。

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