中國(guó)民航運(yùn)輸碳排放影響因素分解分析

陳良潮　郭佳凝　萬(wàn)家豪　郭順琦

摘要：在所有交通運(yùn)輸方式中，航空運(yùn)輸方式單位運(yùn)輸能耗最高，給環(huán)境帶來(lái)的污染較大，航空運(yùn)輸逐漸成為CO2排放的主要來(lái)源。因此有效識(shí)別碳排放的影響因素以及分析各影響因素的影響程度是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的關(guān)鍵所在。文章通過(guò)LMDI分解法把Kaya恒等式進(jìn)行分解，得出影響碳排放的因素分別為技術(shù)效應(yīng)、運(yùn)輸效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和人口效應(yīng)。結(jié)果表明，技術(shù)效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)抑制碳排放的增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)正向拉動(dòng)碳排放的增長(zhǎng)。民航部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步建成綠色民航標(biāo)準(zhǔn)體系，提升機(jī)隊(duì)燃效水平，推進(jìn)機(jī)場(chǎng)節(jié)能減排及加強(qiáng)空管運(yùn)行組織效率和保障能力。

關(guān)鍵詞：航空運(yùn)輸;碳排放;影響因素

一、引言

《巴黎協(xié)定》的簽署開(kāi)啟了全球氣候變化治理工作的新階段。作為世界上最大的碳排放國(guó)，中國(guó)正在積極主動(dòng)地承擔(dān)減排責(zé)任。中國(guó)政府在聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)提出我國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，承諾到2030年單位GDP碳排放將在2005年基礎(chǔ)上降低60%～65%，且碳排放總量在2030年左右達(dá)到峰值。2020年9月22日習(xí)近平總書(shū)記在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上承諾，我國(guó)碳排放在2030年之前達(dá)到峰值，在2060年之前實(shí)現(xiàn)碳中和。我國(guó)節(jié)能減排工作正面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)，我國(guó)碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴(lài)于各行業(yè)的共同努力，其中交通運(yùn)輸業(yè)為高能耗產(chǎn)業(yè)，作為減排大戶(hù)對(duì)于我國(guó)碳達(dá)峰及碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有至關(guān)重要的作用。

在所有交通運(yùn)輸方式中，航空運(yùn)輸方式單位運(yùn)輸能耗最高，給環(huán)境帶來(lái)的污染較大，航空運(yùn)輸逐漸成為CO2排放的主要來(lái)源。近年來(lái)，中國(guó)的航空業(yè)飛速發(fā)展，民航運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量已連續(xù)數(shù)年躍居世界第二位，成為名副其實(shí)的航空大國(guó)。中國(guó)民航業(yè)的高速發(fā)展在促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí)，二氧化碳的大量排放也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境和氣候問(wèn)題。航空運(yùn)輸碳排放強(qiáng)度在所有交通運(yùn)輸方式中最高，是私家車(chē)排放的兩倍，約是高速鐵路運(yùn)輸方式碳排放量的四倍。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)到2030年碳達(dá)峰與2060年碳中和目標(biāo)，航空運(yùn)輸業(yè)面臨的資源環(huán)境約束將日益明顯。

為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)運(yùn)輸行業(yè)在高速發(fā)展的同時(shí)能秉持節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的理念，中國(guó)民航部門(mén)有著不可推卸的責(zé)任，明確二氧化碳排放的影響因素是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。因此本文基于Kaya公式與改進(jìn)的LMDI模型對(duì)影響因素進(jìn)行分解，為民航部門(mén)節(jié)能減排路徑選擇提供決策支持。

二、民航部門(mén)碳排放影響因素分解模型

（一）碳排放總量計(jì)算

本文所使用方法主要依據(jù)為IPCC碳排放計(jì)算指南，基于《從統(tǒng)計(jì)看民航》的能耗數(shù)據(jù)E與碳排放因子F的乘積，參照缺省值確定主要的碳排放系數(shù)，計(jì)算公式如下。

式中：C為第t年的碳排放總量;E為第t年航空煤油的消耗總量;F為航空煤油的碳排放因子，根據(jù)IPCC指南參照缺省值，取3.15。

（二）影響因素分解模型構(gòu)建

在選擇模型上，選擇用于分析碳排放影響因素最為常見(jiàn)的模型Kaya恒等式。Kaya恒等式是Yoichi Kaya于1989年在聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化委員會(huì)（IPCC）的研討會(huì)上提出的，如今，被廣泛應(yīng)用于在宏觀層面二氧化碳排放變化的影響因子分析。綜合上述分析的民航部門(mén)碳排放的影響因素，對(duì)Kaya恒等式進(jìn)行變形，如下式所示。

式（2）中，Ct為第t年的碳排放量;Et為第t年的能源消耗量;Rt為第t年的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量;Yt為第t年的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入;GDP為生產(chǎn)總值;P為人口數(shù)量。

將上述的公式，通過(guò)LMDI分解法進(jìn)行分解。LMDI分解法是一種常用的指數(shù)分解分析方法，許多學(xué)者將指數(shù)分解法廣泛應(yīng)用于在實(shí)證分析中。LMDI不僅能很好地對(duì)影響因素進(jìn)行無(wú)殘差的全分解和解決零值相關(guān)的問(wèn)題，方法簡(jiǎn)單，便于操作，眾多的優(yōu)點(diǎn)使其成為在實(shí)證分析中應(yīng)用最廣泛的碳排放變化分解方法之一。

對(duì)式（2）中的所有因素進(jìn)行分解，所得公式如下。

利用以上公式可以計(jì)算出各個(gè)影響因素對(duì)行業(yè)碳排放的貢獻(xiàn)值。ΔC民航運(yùn)輸碳排放變化量，ΔC■、ΔC■、ΔC■、ΔC■、ΔC■分別表示各種影響因素發(fā)生的變化對(duì)民航運(yùn)輸業(yè)碳排放量發(fā)生的變化的貢獻(xiàn)值，分別代表為技術(shù)效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和人口效應(yīng)。

三、民航部門(mén)碳排放影響因素分解分析

運(yùn)用式（3）～（8）算出每一個(gè)影響因素的貢獻(xiàn)值，如表1所示。

（一）技術(shù)效應(yīng)影響

從表1里可以看出，技術(shù)效應(yīng)的貢獻(xiàn)值占比為負(fù)數(shù)，這則說(shuō)明我國(guó)的技術(shù)效應(yīng)對(duì)民航運(yùn)輸業(yè)碳排放量起著反向抑制的作用，表明目前我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)減排的技術(shù)研究上已經(jīng)取得一定成果，而因?yàn)槲覈?guó)民航運(yùn)輸業(yè)碳排放與總周轉(zhuǎn)量之間長(zhǎng)期有著依賴(lài)增長(zhǎng)的關(guān)系，所以減排技術(shù)的提高可以在一定程度上抑制民航運(yùn)輸業(yè)碳排放的增長(zhǎng)。

（二）運(yùn)輸效率效應(yīng)影響

運(yùn)輸效率效應(yīng)用單位主營(yíng)業(yè)務(wù)收入運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量表示，用以反映民航運(yùn)輸效率對(duì)民航運(yùn)輸碳排放的影響。從表1中可以看出，運(yùn)輸效應(yīng)的貢獻(xiàn)值占比為負(fù)數(shù)且在負(fù)向影響因素里排名第二，這說(shuō)明運(yùn)輸效應(yīng)在民航運(yùn)輸業(yè)碳排放的增長(zhǎng)上起著反向抑制的作用，但抑制作用較小。表明我國(guó)產(chǎn)生一單位主營(yíng)業(yè)務(wù)收入所需綜合運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量較高，技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)化水平，行業(yè)智能化、信息化水平較低。

（三）產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)影響

從表1中看出，產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益的貢獻(xiàn)值占比為正數(shù)且在正向影響因素里面排名第三。在我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)中，產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)對(duì)其碳排放量起著正向拉動(dòng)的作用。表明民航運(yùn)輸業(yè)行業(yè)發(fā)展模式仍然較為粗放，對(duì)能源消耗與碳排放的依賴(lài)性較強(qiáng)，同樣表明近年來(lái)民航運(yùn)輸業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放依賴(lài)性呈增強(qiáng)趨勢(shì)。因此，在中國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)推進(jìn)綜合交通運(yùn)輸體系建設(shè)時(shí)，更加注重行業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與節(jié)能環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展。

（四）經(jīng)濟(jì)效應(yīng)影響

從表1中看出，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的貢獻(xiàn)值占比為正數(shù)，在正向影響因素里面排名第一且所占比數(shù)遠(yuǎn)大于其他正向比數(shù)，則說(shuō)明經(jīng)濟(jì)效用在推動(dòng)碳排放增長(zhǎng)的因素里占主導(dǎo)地位。表明隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平提高，民航出行需求也隨之增加，但目前民航運(yùn)輸發(fā)展對(duì)于能源消耗的依賴(lài)性仍然較強(qiáng)。

（五）人口效應(yīng)影響

從表1中看出，人口效應(yīng)的貢獻(xiàn)值占比為正數(shù)。由于我國(guó)人口的基數(shù)較大，就算人口增長(zhǎng)率因計(jì)劃生育政策和觀念轉(zhuǎn)變等原因的影響在逐年遞減，但人口數(shù)仍在不斷快速增長(zhǎng)。民航運(yùn)輸業(yè)是在為民眾提供服務(wù)，所以人口的快速增長(zhǎng)可以對(duì)民航運(yùn)輸業(yè)碳排放的增長(zhǎng)造成一定的影響，人口效應(yīng)對(duì)其碳排放起著正向拉動(dòng)作用，民航運(yùn)輸綠色化、低碳化水平仍需提升。

四、結(jié)語(yǔ)

第一，由民航部門(mén)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中而產(chǎn)生的二氧化碳排放問(wèn)題以及成為行業(yè)、社會(huì)乃至國(guó)際組織重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。本文在現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)上進(jìn)行梳理與改進(jìn)，通過(guò)對(duì)樣本年份內(nèi)民航部門(mén)碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與整合，發(fā)現(xiàn)民航部門(mén)碳排放量在不同階段內(nèi)其增長(zhǎng)幅度并不相同。本文采用LMDI分析法將Kaya恒等式進(jìn)行變形，進(jìn)而計(jì)算出每一個(gè)影響因素的貢獻(xiàn)值。

第二，通過(guò)對(duì)民航部門(mén)碳排放影響因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，影響因素可分為技術(shù)效應(yīng)、運(yùn)輸效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和人口效應(yīng)這五種。通過(guò)計(jì)算得出五種影響因素的貢獻(xiàn)值，從而發(fā)現(xiàn)在研究樣本年份內(nèi)技術(shù)效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)具有反向抑制碳排放的;而產(chǎn)業(yè)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和人口效應(yīng)則正向拉動(dòng)碳排放的增長(zhǎng)，其中經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的貢獻(xiàn)值更高。

第三，我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)減排的技術(shù)研究上已經(jīng)取得一定成果，而因?yàn)槲覈?guó)民航運(yùn)輸業(yè)碳排放與總周轉(zhuǎn)量之間長(zhǎng)期有著依賴(lài)增長(zhǎng)的關(guān)系。民航部門(mén)在研究減排工作時(shí)可以著重關(guān)注技術(shù)效應(yīng)、運(yùn)輸效率效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的影響，具有針對(duì)性地制定減排政策才能有效實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展與碳排放的脫鉤發(fā)展。應(yīng)進(jìn)一步建成綠色民航標(biāo)準(zhǔn)體系，提升機(jī)隊(duì)燃效水平，推進(jìn)機(jī)場(chǎng)節(jié)能減排及加強(qiáng)空管運(yùn)行組織效率和保障能力。

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*基金項(xiàng)目：河南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（S202010485016）;河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（20A630036）。

（作者單位：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院管理工程學(xué)院）