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user: 3.分析方法 3.1. LMDI模型分析 在碳排放变化影响因素分解研究领域，对数均值迪氏指数分解法(Logarithmic Mean Divisia Index method， LMDI)因具备诸多优良的特性而得到了广泛的应用 [ 3 ] ，该方法不但能够消除不能解释的残差项，而且能够处理数据中的0值问题，还具有计算过程简单、所得分解结果直观的特点，LMDI方法可以使模型结果具有更强的说服力。 LMDI分解模型选取人口、GDP、能源强度、能源结构碳强度为碳排放的四个分解因素 [ 4 ] ，具体原因如下： Table 1 Economic indicators of energ 国家 能源消费弹性系数 GDP单位能源消耗(吨标准煤/万元) 能源电气化程度 1990 2000 2013 1990 2000 2013 1990 2000 2011 中国 0.26 0.41 0.52 1.98 4 5.3 0.09 0.16 0.22 俄罗斯 −0.84 0.19 -0.79 3.48 3.32 4.94 0.11 0.13 0.14 印度 1.33 1.42 0.63 5.03 6.02 8.4 0.07 0.10 0.14 表1. 能源经济指标 数据来源：IEA、BP能源统计信息 1、人口对二氧化碳排放的影响 三国总人口占世界人口的38.32%，从上世纪末本世纪初以来，人口的增长速度逐渐变缓，从图1中可以看出，人口自然增长率经历了20世纪90年代的短暂波动之后逐渐缓慢下降，但人口数量仍然不断增长，截止2013年，三个国家总人口数量已达27.53亿人，三国人口的增长趋势见图1。人口的增加意味着对能源、交通以及一些生活必需品的需求不断增大，而一次能源消费中化石能源占了绝大部分，从而加大了二氧化碳的排放；另外，人类活动会加大对林地的破坏程度，客观上会加大二氧化碳的排放力度。因此，人口增长所带来的二氧化碳排放量仍会保持一定规模的增长，而且不可避免。 2、经济增长对二氧化碳排放的影响 经济的增长对能源、原材料、交通运输的需求压力较大，在今后相当长的一段时间内，高耗能行业仍是基础产业。随着工业化的不断推进，大规模的基础设施建设对高耗能产品的需求也不断增加，伴随着高耗能产品产量的持续增长，二氧化碳的排放量也不断的增长。 从发达国家发展历程可以看出，工业化国家经济发展与碳排放关系一般都需要经历碳排放强度、人均碳排放量和碳排放总量的三个倒U形曲线。当一个国家处于倒U形曲线左侧的爬升阶段时，经济的增长不可避免的带来二氧化碳排放的增多，该国处于经济增长和二氧化碳排放减少的两难困境中；当该国家处于倒U形曲线右侧的下降阶段时，该国即会走出该困境，经济增长的同时二氧化碳排放量降低。下图为三国人均排放量与人均GDP的关系趋势图2。 3、能源强度对二氧化碳排放的影响 [ 5 ] 能源强度即单位GDP一次能源消费量，是衡量一个国家或地区能源使用效率的重要指标之一。它反映经济对能源的依赖程度，包括经济结构、经济体制、技术水平、能源结构等。能源强度与能源消费量呈正比，与经济增长成反比。 能源消费强度的变化分解为经济结构性变化和能源效率变化。能源强度的下降可能是由于高耗能的产业比重下降，也可能是由于生产同一单位产品能源消耗减少，前者称为经济结构性变化，后者是能源效率变化。三国属于发展中国家，对能源的需求量较大，经济的持续发展和能源的稀缺性使得提高能源的使用效率、降低单位产值的能源消耗成为三国需要解决的重要问题。图3为三国从1980~2013年的能 图1. 三国人口增长趋势 图2. 中俄印人均排放量与人均GDP的关系趋势图(1992~2013) 图3. 1980~2013年三国能源强度的变化趋势图(单位：kg油当量/美元) 源强度变化趋势图，中国的能源强度显著下降，其他国家能源强度相对稳定但也逐年下降。 4、能源结构碳强度对二氧化碳排放的影响 能源结构碳强度是指单位一次能源消费产生的二氧化碳排放量。由于煤炭、天然气、石油三种化石能源的二氧化碳排放系数不同，能源结构碳强度是衡量一次能源消费结构的清洁程度(或优化程度)的指标。能源消费过程中产生了严重的环境污染问题，已经成为了阻碍人类社会经济可持续发展的刚性约束条件。降低以煤炭资源为主的单一能源结构，积极发展水电、核电、太阳能等清洁能源，降低碳排放水平，促进人类能源与环境的可持续发展刻不容缓。 3.2. 模型设定 运用LMDI模型对数据进行处理，将不同阶段不同国家的CO 2 排放分解成一次能源消费碳强度、能源强度、人均GDP、人口四个因素，并计算各因素对CO 2 排放量增减的具体影响和贡献率，然后对计算结果进行对比分析，找出影响各阶段CO 2 排放量的主要因素以及各因素在不同阶段起到的不同作用。LMDI的加法公式表达如下： 其中C t 和C 0 分别为第t期和基期的能源消费碳排放量，ΔC Pop 表示人口变化引起的CO 2 排放增量，称为人口规模效应；ΔC GDP_pc 表示人均GDP变化引起的CO 2 排放增量，称为经济规模效应；ΔC e _int 表示为能源强度变化引起的CO 2 排放增量，称为能源强度效应；ΔC c -int 表示一次能源消费碳强度变化引起的CO 2 排放增量，称为能源结构碳强度效应。各分解参数公式见表2。其中 (TPEC表示一次能源消费量，CO 2 表示二氧化碳排放量，POP表示人口总量，GDP表示国民生产总值)。 3.3. 测算结果及分析 1、数据及结果 根据世界发展银行数据库和BP数据库的可得性与准确性，选取三国的四个基础数据，分别为CO 2 排放量、人口、GDP和一次能源消费量(表3)。将时间序列1980~2013年划分为三个阶段：1980~1990，1990~2000，2000~2013，运用公式计算三个阶段人口、人均GDP、能源强度和一次能源消费量碳强度分别对二氧化碳排放的贡献值和贡献率(其中贡献率等于效应贡献值的绝对值与各效应贡献值绝对值总和的比值)。 由于各因素处于波动状态，因此通过横向柱状图来更直观的表达三个国家各效应对二氧化碳排放的贡献率，三个阶段三国能源消费碳排放各因素贡献率见图4、图5和图6。 2、具体国家分析 (1) 印度 通过绘制印度三十年间雷达图(图7)，可以看出，人口这一因素对碳排放的贡献率逐年下降，1980~1990最初十年的贡献率为30.89%，占比重较大，到2013年为止下降到15.6%；从经济效应来看，三十年间，这一因素对于碳排放的贡献率一直占比最大，由45.82%逐年上升到61%，作为发展中国家的印度经济发展潜力巨大，预计以后经济效应对于碳排放的贡献值会进一步增加；而能源强度效应由14.53%变到−18.7%可以看出能源强度效应在这四项指标的趋势中唯一呈现出了负增长，且对于碳排放的负增长有持续增加 Table 2 Decomposition Parameters of LMD 变量 LMDI公式 人口 Pop 人均GDP GDP_pc 能源强度 e_int 一次能源消费碳强度 c c_int 表2. LMDI的分解参数 Table 3 Decomposition results of LMDI carbon emission factors in the three countries in 1990-2013 (Unit: million tons 国家 1980~1990 1990~2000 2000~2013 ΔC pop ΔC GDP-pc ΔC e_int ΔC c_int ΔC pop ΔC GDP-pc ΔC e_int ΔC c_int ΔC pop ΔC GDP-pc ΔC e_int ΔC c_int 中国 267.9 1239.8 633.6 126.1 268.8 2193.6 1423.9 37.2 431.0 6242.8 674.9 281.1 俄罗斯 — — — — -12.2 -699.3 113.2 -90.7 -41.6 886.7 -688.8 -87.4 印度 83.4 123.8 39.2 23.7 125.3 253.4 -41.9 21.1 242.9 952.4 -292.3 73.7 表3. 1990~2013年三国LMDI碳排放因素分解结果（单位：百万吨） 的趋势，说明了印度在能源消耗的同时开始并重视能源利用效率的提高带来的重要价值和积极影响；从能源结构碳强度效应来看，其在碳排放总量中所占正的贡献值的比值偏低，从8.76%降低到4.7%，预计在今后的发展中出现会出现负值，这对于二氧化碳的排放产生会起到明显的抑制作用。 图4. 1980~1990三国能源消费碳排放贡献率 图5. 1990~2000三国能源消费碳排放贡献率 图6. 2000~2013三国能源消费碳排放贡献率 (2) 俄罗斯 通过绘制俄罗斯二十年间雷达图(图8)，可以看出，人口和一次能源消耗强度两个因素对碳排放的贡献率基本不变，都是负增长，人口一直保持在−2%左右，一次能源消耗强度则保持在−8%左右，这并不是因为政府采取了具体政策和措施，而是俄罗斯经济变化的后果。由于能源价格太低，通过产业结构调整来激励节能减排并不奏效，而且流行于前苏联时期不在乎资源的意识仍然残存，因此90年代俄罗斯政府在工业产能现代化改造上的效果非常有限。而人口能源强度则是出现了负增长，从1990年的12.36%的贡献率降到了−40.04%，预计将来会保持或是进一步降低。GDP则是持续增长，从1990的~76.40%逐步增加到了2013年的52.0%，成为唯一一个正贡献率的因素，这个俄罗斯经济高速发展有关，预计在今后的发展中出现会继续增加，这对于二氧化碳的排放产生会起到主要的促进作用。 (3) 中国 通过绘制中国三十年间雷达图(图9)，可以看出，人口这一因素对碳排放的贡献率变化较为平缓，占比呈下降趋势，从1980~1990最初十年的11.8%下降到2000~2013年的5.6%；从经济效应来看，三十年间，GDP对碳排放的贡献率增长较快，同时也一直都是影响碳排放的主要因素，1980~1990最初十年的贡献率为54.7%，占比重较大，到2013年为止上升到81.8%；作为发展中国家的中国经济发展潜力巨大，预计以后经济效应对于碳排放的贡献值会进一步增加；而能源强度效应由−27.9%变到−8.8%可以看出能源强度效应在这四项指标的趋势中对碳排放的影响显著减小，且对于碳排放的负增长有持续减小的趋势， 图7. 印度LMDI碳排放因素分解雷达图 图8. 俄罗斯LMDI碳排放因素分解雷达图 说明了中国的经济发展方式还是以粗犷型为主，以能源的消耗带动经济的发展，同时也说明了我国经济发展方式过慢跟不上经济的发展，我国应该加快转变经济发展方式，发展绿色能源，提高可再生能源和绿色电力的比重，减少能源利用中的二氧化碳排放；从能源结构碳强度效应来看，其在碳排放总量中所占正的贡献值的比值偏低，从−5.6%到−3.7%，预计在今后的发展中会继续出现负值，这对于二氧化碳的排放产生会起到部分抑制作用。