梁日忠
(上海大學(xué) 循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院,上海 200072)
脫鉤(decoupling)理論多用于測度在工業(yè)化發(fā)展過程中,資源消耗是否與經(jīng)濟(jì)增長之間保持同步的關(guān)系。近年來,由于中國經(jīng)濟(jì)正處于以資源密集開采和快速消耗為特征的城市化和工業(yè)化加速進(jìn)程中,能源資源的有限性與經(jīng)濟(jì)增長的可持續(xù)性之間的矛盾日趨尖銳。因而脫鉤或關(guān)聯(lián)被越來越多地應(yīng)用于資源環(huán)境使用進(jìn)程的評估,脫鉤或關(guān)聯(lián)分析成為經(jīng)濟(jì)環(huán)境領(lǐng)域新的研究熱點,探求影響連接與可能造成脫鉤的因素,以此來檢驗政策的有效性或用來作為制定適當(dāng)脫鉤政策的依據(jù)[1]。
目前,眾多研究多是從節(jié)能和減排兩個方面研究,且多側(cè)重于對經(jīng)濟(jì)增長與資源消耗或環(huán)境污染脫鉤程度的測量。國內(nèi)外學(xué)者分別從國家層面和地方層面對資源與經(jīng)濟(jì)的脫鉤問題展開了廣泛的研究,如Tapio(2005)提出并利用脫鉤彈性(decoupling elasticity)概念研究了歐盟與芬蘭運(yùn)輸業(yè)的CO2排放問題[2]。David Gray等(2010)對蘇格蘭地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與交通運(yùn)輸量及CO2排放之間的脫鉤情況做了研究[3]。Steve Sorrell等(2012)分析了英國道路貨運(yùn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其能耗之間的關(guān)系[4]。Hong Wang(2011)用OECD脫鉤指標(biāo)研究了1980-2009年中國經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗之間的脫鉤程度[5]。李忠民等(2010)分別用OECD脫鉤指標(biāo)和Tapio脫鉤彈性對山西工業(yè)部門工業(yè)增加值與其能耗投入及CO2排放之間關(guān)系進(jìn)行了脫鉤分析[6];Gao Jie等(2012)用彈性模型分析了中國交通行業(yè)發(fā)展與其能耗之間的關(guān)聯(lián)[7]等。綜觀眾多脫鉤研究,研究范圍多限定在國家或區(qū)域等較大空間上,對脫鉤政策的分析和微觀層次的脫鉤分析研究并不多。在分析經(jīng)濟(jì)增長與碳排放關(guān)聯(lián)狀況時,因碳排放量無直接監(jiān)測數(shù)據(jù),都是基于能源消耗測算得來,且又都需要做適當(dāng)?shù)男拚?,這樣就模糊了能源供應(yīng)種類(結(jié)構(gòu))以及區(qū)域能資源特點(資源稟賦)對經(jīng)濟(jì)增長的影響。在有關(guān)經(jīng)濟(jì)增長、結(jié)構(gòu)變遷與能源消費關(guān)聯(lián)研究方面,王磊等(2012)實證研究了經(jīng)濟(jì)增長、結(jié)構(gòu)變遷與中國能源消費的關(guān)系,證實經(jīng)濟(jì)增長對中國人均能耗增長具有顯著正向影響,而調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、改變能源供給結(jié)構(gòu)、加快技術(shù)進(jìn)步等都有助于降低中國人均能耗水平[8]。吳開亞等(2013)基于投入產(chǎn)出模型,證實上海市石油加工煉焦及燃燒加工業(yè)、金屬加工制品和交通運(yùn)輸倉儲及信息服務(wù)部門是能源消耗高度密集型部門[9]。這些研究并沒有給出區(qū)域不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)聯(lián)狀態(tài)的全面信息。而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市,大多為經(jīng)濟(jì)體量大、能源消費量大且屬于能資源相對缺乏的地區(qū),研究其能源消費等與經(jīng)濟(jì)增長之間的問題,具有典型性和指導(dǎo)意義。
基于以上考慮,本文以上海市為例,直接以終端能源消耗為資源環(huán)境壓力,運(yùn)用Tapio脫鉤彈性分析模型,對能源消費結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)聯(lián)狀況的時間演變趨勢展開研究,評價典型地區(qū)資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀態(tài)變化,希望能得出對資源相對缺乏的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市未來制訂能源和環(huán)境政策的建設(shè)性結(jié)論和意見,對其他地區(qū)的同類分析提供方法借鑒。
Tapio脫鉤模型在OECD脫鉤模型基礎(chǔ)上發(fā)展而來,是目前研究經(jīng)濟(jì)脫鉤關(guān)系的最主要研究方法,該方法克服了OECD脫鉤模型在基期選擇上的困境,Tapio脫鉤模型采用“彈性概念”動態(tài)地反映變量間脫鉤或連接關(guān)系[2]。
本研究以終端能源消耗為資源環(huán)境壓力(Energy Consumption,簡稱EC),GDP為經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力,修正Tapio彈性系數(shù)公式如下:如果兩者各自的增長率呈現(xiàn)不平行現(xiàn)象,即發(fā)生了脫鉤現(xiàn)象。該彈性指標(biāo)的優(yōu)點在于對資源環(huán)境壓力指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力指標(biāo)的各種可能組合給出了合理定位,如圖1所示。
圖1 Tapio脫鉤彈性模型
Tapio脫鉤模型將脫鉤進(jìn)一步劃分為弱脫鉤、強(qiáng)脫鉤和衰退性脫鉤;負(fù)脫鉤劃分為擴(kuò)張性負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱負(fù)脫鉤。其中強(qiáng)脫鉤是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)低碳化發(fā)展的最理想狀態(tài);相應(yīng)地強(qiáng)負(fù)脫鉤為最不利狀態(tài)。當(dāng)經(jīng)濟(jì)總量保持持續(xù)增長(ΔGDP>0)時,能源消耗的GDP彈性越小,脫鉤越顯著,即脫鉤程度越高。
本文所使用的數(shù)據(jù)中,歷年上海市生產(chǎn)總值、各類能源消費量、三次產(chǎn)業(yè)能源終端消費量及能源消費總量、全市三次產(chǎn)業(yè)占生產(chǎn)總值比重等來源于《上海統(tǒng)計年鑒》(2001-2012)和《中國能源統(tǒng)計年鑒》(2001-2012)。以能源終端消費量為能源消費選擇變量,為保證各指標(biāo)時間序列的完整性和可獲性,選取可獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)的2000-2011年作為研究時段(最新2012年統(tǒng)計年鑒只能獲取2011年及之前的基礎(chǔ)數(shù)據(jù))。以2000年作為基準(zhǔn)年份,使用按不變價格計算的上海市生產(chǎn)總值指數(shù)將2001-2011年的上海市生產(chǎn)總值修正為按2000年不變價格計算的生產(chǎn)總值。
利用Tapio脫鉤彈性模型,從能源消費總量、能源供應(yīng)種類、三次產(chǎn)業(yè)能耗三個方面分別對上海市經(jīng)濟(jì)增長與能耗關(guān)聯(lián)狀況進(jìn)行測度。
2000-2011年,上海市經(jīng)濟(jì)增長(GDP)與能源終端消費量如圖2所示。
圖2 上海GDP與能源終端消費量變化(2000-2011)
從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,2000-2011年上海市終端能源消費量逐年增長,但其增速明顯低于GDP的增長,兩者出現(xiàn)了脫鉤趨勢。但也不難看出,上海經(jīng)濟(jì)的高速增長并沒有擺脫對能資源消耗的依賴(兩者增長率均大于0)。
利用Tapio脫鉤彈性模型對上海市經(jīng)濟(jì)增長與終端能源消費量之間的脫鉤關(guān)系進(jìn)行分析,得到如圖3所示結(jié)果。
由圖2可知,2000-2011年間上海市經(jīng)濟(jì)增長速度和能耗總量增長速度均大于0,說明這十多年間上海市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗均為上升水平。圖3中,除2005年和2010年外,其余年份的脫鉤彈性值均在0~0.8之間,顯示均為弱脫鉤狀態(tài)。2005年和2010年的脫鉤彈性值都介于0.8~1.2之間,依據(jù)模型可判斷這兩年都處于擴(kuò)張連接的狀態(tài)。2005年由于上海市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模過于擴(kuò)大,導(dǎo)致能源消耗量的過度增加。2010年由于上海世博會的舉辦,促使能源需求量的增加,呈現(xiàn)擴(kuò)張連接狀態(tài)。
圖3 上海年能耗總量與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)聯(lián)狀態(tài)(2001-2011)
將消費的能源總類劃分為四種主要能源品種,即煤炭(煤炭、焦炭)、石油類(原油、汽油、煤油、柴油、燃料油)、天然氣和電力。圖4為上海市主要能源品種(煤炭、石油類、天然氣、電力)消費量隨時間演變情況。
圖4 上海市不同能源消耗量變化(2000-2011)
2000-2011年間,上海能源消費主要以煤炭、電力和燃油為主,雖然消費量逐年增加,但強(qiáng)度卻在下降;從2003年起,石油類消費量超過了煤炭消費量。天然氣消費比例較低,但強(qiáng)度唯一正增長,見圖5。
圖5 上海市能源消費強(qiáng)度變化(2000-2011)
能耗總量的脫鉤或連接并不意味著不同能源種類也呈現(xiàn)同樣的變動。因此,現(xiàn)將能源消費按照煤炭、石油、天然氣和電力等不同能源種類,分別觀察其與經(jīng)濟(jì)總量的關(guān)聯(lián)狀況。具體結(jié)果如圖6-9所示。
圖6為煤炭消耗與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤彈性關(guān)系圖,其變動軌跡與圖2有較多相似,主要原因是上海市能源消費構(gòu)成中煤炭消耗量占有主要部分。2000-2011年,平均煤炭消耗量占能耗總量約為37%,僅次于石油消費。因此,煤炭消耗量的增減變動較大程度影響著能耗總量的走向。所以,在2001-2011年間,經(jīng)濟(jì)增長與煤炭消耗的關(guān)系主要表現(xiàn)以弱脫鉤為主(2001、2002、2003、2004、2005、2007、2008、2011年),2006年和2009年由于天然氣和電力使用量的增加,使得這兩年對煤炭的需求量小幅度下降,故呈現(xiàn)強(qiáng)脫鉤趨勢。另外,值得注意的是,這種弱脫鉤是在煤炭消耗總量逐年上升的前提下形成的。
圖6 上海市2001-2011年煤炭消耗與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
圖7 上海市2001-2011年油類消耗與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
圖8 上海市2001-2011年天然氣消耗與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
圖9 上海市2001-2011年電力消耗與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
圖7為石油類消耗與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤關(guān)系圖,10年中經(jīng)歷了4種變動類型。2006年為強(qiáng)脫鉤,2002年和2008年為擴(kuò)張連接,2003年為擴(kuò)張負(fù)脫鉤,其余年份都為弱脫鉤。與煤炭消耗量相比,石油類消耗量與經(jīng)濟(jì)增長之間出現(xiàn)連接或負(fù)脫鉤的年份多一些,主要原因是上海市石油類消耗量的變化幅度較大,而這與油價的變化不無關(guān)系。同樣不可忽視,自2000年以來,石油類消耗量年增速加快,2003年石油類消耗量首次超過煤炭消耗量,且在此之后一直都是最主要的能源消耗種類,總能耗量的增加逐步由石油類消耗量所決定。
圖8為天然氣消耗與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤關(guān)系圖。在2001-2011年間,除2008、2011年外,上海市天然氣消耗幾乎全處于擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)。說明上海市對天然氣的利用強(qiáng)度較大。11年間上海市天然氣消耗量平均年增長速度在36%以上,遠(yuǎn)高于全國平均水平。天然氣是一種清潔高效的能源,因此,期待能耗總量下降的同時,應(yīng)提高天然氣的消耗比重,即經(jīng)濟(jì)增長對天然氣的依賴程度有待提高。上海市在這方面已取得比較好的結(jié)果。
圖9為電力消耗與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤關(guān)系圖,上海市電力消費脫鉤狀態(tài)與能耗總量的脫鉤狀態(tài)基本相似。主要由于上海市電力消耗增長速度與能耗總量的增長速度十分相似所致。2003年電力的增長速度超過經(jīng)濟(jì)增長速度,使得其呈現(xiàn)擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)。電力是一種清潔能源,也是大力提倡的能源種類。通過分析看出,從脫鉤角度分析,未來上海市還需要進(jìn)一步加強(qiáng)電力能源的使用比例。
從1999年起,上海市第三產(chǎn)業(yè)比重首次超過第二產(chǎn)業(yè)比重,以后基本形成了一個二、三產(chǎn)業(yè)共同推動的格局。2011年上海三次產(chǎn)業(yè)比重為0.7∶41.3∶58。2000-2011年,上海市一、二、三產(chǎn)結(jié)構(gòu)變化情況如圖10??梢灶A(yù)見,未來第三產(chǎn)業(yè)將成為上海城市的支柱產(chǎn)業(yè),僅從生產(chǎn)領(lǐng)域來討論能源消耗已經(jīng)不能全面解釋上海市能源消耗的影響因素。與國際上其他一些大城市不同,上海具有廣大的郊區(qū),具有發(fā)展制造業(yè)的基礎(chǔ)和條件,未來一段時期內(nèi)上海將保持二、三產(chǎn)業(yè)二輪驅(qū)動的格局,能源消費主要以二、三產(chǎn)業(yè)為主。
圖10 上海市2000-2011年三次產(chǎn)業(yè)變化
隨著上海市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)格局的調(diào)整,各產(chǎn)業(yè)能源消耗量也發(fā)生著變化。在分析經(jīng)濟(jì)增長與能耗總量和能源種類關(guān)系的基礎(chǔ)上,應(yīng)分不同產(chǎn)業(yè)觀察其能源消費的變動。具體結(jié)果如圖11-13所示。
圖11 上海市第一產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與其能耗的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
圖12 上海市第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與其能耗的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
圖13 上海市第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與其能耗的關(guān)聯(lián)狀態(tài)
上海市是傳統(tǒng)工業(yè)城市,其第一產(chǎn)業(yè)比重一直比較低,且隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值所占比重更是逐年下降,很多年份甚至呈現(xiàn)負(fù)增長,如2004、2005、2009、2010、1011年,其能源消費的增速也低于第二和第三產(chǎn)業(yè)增速。圖11顯示上海市第一產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)六種脫鉤狀態(tài)。2001、2007、2008年為擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài),2002、2006年屬于強(qiáng)脫鉤狀態(tài),2003年為擴(kuò)張連接,2004、2009年則為弱負(fù)脫鉤狀態(tài),2005年屬于衰退脫鉤,2010、2011年屬于強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài)。因此,其能耗與經(jīng)濟(jì)增長出現(xiàn)不同關(guān)聯(lián)狀態(tài)。總體上看,上海市第一產(chǎn)業(yè)還需要進(jìn)一步進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級,降低能耗。
圖12顯示了上海市第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與其能耗的脫鉤變化趨勢。與第一產(chǎn)業(yè)不同,第二產(chǎn)業(yè)歷來就是能源消費大戶。2000-2011年,第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均構(gòu)成為47.16%左右,其能源消費年均構(gòu)成為61.71%,高于其產(chǎn)值構(gòu)成的14.55個百分點。但由于第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增速高于其能耗增速,致使其能耗強(qiáng)度的增速多年來一直呈現(xiàn)負(fù)增長,由此呈現(xiàn)出上海市第二產(chǎn)業(yè)能耗總體弱脫鉤的態(tài)勢。在11個年份中,第二產(chǎn)業(yè)能耗呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài)的年份為9個,強(qiáng)脫鉤年份為1個,1個年份為擴(kuò)張負(fù)脫鉤。第二產(chǎn)業(yè)能耗關(guān)聯(lián)態(tài)勢大體體現(xiàn)了上海市能耗的整體態(tài)勢,表明上海市經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中第二產(chǎn)業(yè)對能源的依賴程度緩慢下降的良好趨向。
圖13為上海市第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與其能耗的脫鉤變化趨勢。第三產(chǎn)業(yè)是上海市經(jīng)濟(jì)增長的主要貢獻(xiàn)產(chǎn)業(yè)。2000-2011年間,上海市第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值比重均在51.89%左右,而其能耗年均構(gòu)成則只有28.45%,低于產(chǎn)值比重約23.44個百分點。盡管第三產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,但其經(jīng)濟(jì)增長速度卻低于其能耗增長速度,在2000-2011年間,第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增長速度年均為11.82%,而其能耗增長速度卻為12.93%,即第三產(chǎn)業(yè)能源消費的增速快于其產(chǎn)值的增速。在11個年份中,有3個年份呈現(xiàn)擴(kuò)張連接狀態(tài),有4個年份呈現(xiàn)擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài),有4個年份(2007、2008、2009、2011年)是屬于弱脫鉤狀態(tài)。因此,未來第三產(chǎn)業(yè)是上海市節(jié)能減排的一個關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。
綜上分析,2001-2011年間,上海市經(jīng)濟(jì)增長對能源消耗的依賴程度逐漸減弱,脫鉤跡象顯現(xiàn)。但是脫鉤的拐點還沒有出現(xiàn),雖然有個別年份出現(xiàn)能耗絕對量的減少,但其持續(xù)的時間較短。現(xiàn)將上述三個方面測度結(jié)果進(jìn)行對比分析,見表1所列。
從經(jīng)濟(jì)增長與能耗總量的關(guān)系看,兩者之間主體走勢為弱脫鉤。這種走勢主要受到第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與其能耗關(guān)系走勢影響。從能源結(jié)構(gòu)看,上海市已較好地走在了清潔能源的道路上。從產(chǎn)業(yè)能耗看,上海市還需進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),合理控制產(chǎn)業(yè)能源消費的增長等。
研究結(jié)果也說明,未來上海市若要繼續(xù)弱脫鉤的走勢甚至走向強(qiáng)脫鉤的道路,需繼續(xù)控制能源消耗增長速度,在保證經(jīng)濟(jì)增長的同時盡可能地降低能源消耗量,更要求提高能源使用效率,降低能源強(qiáng)度(特別是對第三產(chǎn)業(yè))。但是,需要注意的是,能源強(qiáng)度的降低,并不必然意味著碳排放強(qiáng)度的降低。各種能源資源的碳排放系數(shù)不盡相同,即使能源利用效率提高,但如果更多、更集中地采用高排放的化石能源,如煤炭,帶來的依舊是單位生產(chǎn)總值碳排放量的增加,所以,要進(jìn)一步優(yōu)化能源使用結(jié)構(gòu),繼續(xù)加大清潔高效能源(如天然氣)的使用比例。此外,在電力消費中應(yīng)加強(qiáng)諸如水電、核電、太陽能發(fā)電等可再生能源的使用比例,不但可以緩解我國能源匱乏的現(xiàn)狀,實現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù),同時還可以優(yōu)化能源構(gòu)成??傊瑢Y源缺乏經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市,在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)的改善對節(jié)能減排至關(guān)重要。除了控制能源消費總量外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有序演進(jìn)和能源結(jié)構(gòu)的高效低碳演進(jìn)是節(jié)能減排的最基本途徑和有效方式。
研究經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市的經(jīng)濟(jì)增長與能源消費、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)狀況,對經(jīng)濟(jì)體量大、能源消費量大且屬于能資源相對缺乏的地區(qū)探求影響連接與可能造成脫鉤的因素,以此來檢驗政策的有效性或用來作為制定適當(dāng)脫鉤政策的依據(jù),有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。
直接以終端能源消耗為資源環(huán)境壓力,運(yùn)用Tapio脫鉤彈性分析模型,對經(jīng)濟(jì)增長與能源消費結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)狀況的時間演變趨勢進(jìn)行系統(tǒng)化、定量化和定期評價研究,說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)的改善對節(jié)能減排至關(guān)重要。
對上海市經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗之間的脫鉤關(guān)系的實證分析表明,不管是從能源消費總量、能源消費結(jié)構(gòu)還是產(chǎn)業(yè)能源消費看,2001-2011年,上海市經(jīng)濟(jì)增長與能源消費之間存在著較弱的壓力關(guān)系,上海市經(jīng)濟(jì)增長與能源消費之間呈現(xiàn)弱脫鉤發(fā)展態(tài)勢。能源消費結(jié)構(gòu)中,煤炭、石油、電力消費在大多數(shù)年份也處于弱脫鉤狀態(tài),而天然氣消費則屬于擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)。第一、三產(chǎn)業(yè)都未能較好實現(xiàn)脫鉤,第二產(chǎn)業(yè)以弱脫鉤狀態(tài)為主。要最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與能源消費達(dá)到絕對脫鉤或強(qiáng)脫鉤的目標(biāo),在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,除了控制能源消費總量外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有序演進(jìn)和能源結(jié)構(gòu)的高效低碳演進(jìn)是節(jié)能減排的最基本途徑和有效方式。
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