第 1 章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
党的十八届五中全会提出绿色发展理念，要求建立绿色、低碳、循环发展产业体系和清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系，建设近零碳排放区示范工程。党的十九大报告又要求政府市场齐发力，促进绿色低碳成为经济增长新动能。由此可见，低碳绿色发展已成为推动我国经济社会未来可持续高质量发展的必由之路。作为习近平总书记“一带一部”战略坐标点的湖南省，十二五期间加强对产业结构的调整，近年来全省工业经济发展总体保持平稳快速，但是仍然存在新兴产业亟待壮大，高耗能的产业链制约了经济运行和高质量发展。“转方式”、“调结构”、“去产能”的艰巨任务和诸多环境问题，这就迫切需要解决经济下行存在的压力，激发经济增长的新源泉。在党中央和国务院高度重视绿色发展战略举措下，全面贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念。近年来，湖南省在发展经济的同时也面临生态环境的恶化，资源过度的消耗，生态系统的严重破坏制约了湖南工业经济的快速发展。践行绿色发展理念，减少碳排放，积极推动产业转型发展，就成为湖南省将区位通道优势转化为经济竞争优势，培育和提升核心竞争力的有效途径。对此，湖南省出台《中共湖南省委湖南省人民政府关于推进供给侧结构性改革的实施意见》（湘发〔2016〕10 号)提出坚持绿色低碳，强调节能减排是优化经济结构、推动绿色低碳发展、加快生态文明建设的重要抓手和突破口，工业是节能减排的主战场。为破解在环境和资源紧缺下制约湖南经济发展的瓶颈。十三五期间，湖南将近一步实施《绿色湖南建设纲要》的计划，加快推进湖南发展绿色经济、低碳经济及时调整经济结构，产业结构对全省经济的可持续发展具有重要的意义。为全力推进湖南“四化两型”的建设，转变经济发展方式、调整能源结构将成为湖南绿色发展的必由之路。湖南省基于此又出台了《湖南省实施低碳发展五年行动方案 (2016～2020 年)》则要求力争到 2020 年实现全省单位 GDP 能耗降低 10%、碳排放总量控制在 5.1 亿吨左右的目标。2018年是湖南省完成“十三五”节能减排任务关键的一年，全力推进节能减排工作向前发展势在必行。但各地因地域、产业结构、工业结构等方面差异，各地工业二氧化碳排放量和碳减排潜力也各不相同，故各地碳减排任务的分解下沉如何才能做到科学合理？各地制定的碳减排政策如何才能做到对症下药？本文通过运用非期望产出超效率 SBM-DEA 模型对湖南省 14 个地市州工业 2007-2016 年的数据对各地工业碳减排潜力进行分析，并对各地工业碳减排的潜力进行估算，同时运用面板数据模型对各地碳减排影响因素进行实证分析，为各地工业碳减排的任务分解和政策制定提供参考的现实依据。
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第 3 章 湖南省工业碳减排潜力测算分析 ..................... 251.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
党的十八届五中全会提出绿色发展理念，要求建立绿色、低碳、循环发展产业体系和清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系，建设近零碳排放区示范工程。党的十九大报告又要求政府市场齐发力，促进绿色低碳成为经济增长新动能。由此可见，低碳绿色发展已成为推动我国经济社会未来可持续高质量发展的必由之路。作为习近平总书记“一带一部”战略坐标点的湖南省，十二五期间加强对产业结构的调整，近年来全省工业经济发展总体保持平稳快速，但是仍然存在新兴产业亟待壮大，高耗能的产业链制约了经济运行和高质量发展。“转方式”、“调结构”、“去产能”的艰巨任务和诸多环境问题，这就迫切需要解决经济下行存在的压力，激发经济增长的新源泉。在党中央和国务院高度重视绿色发展战略举措下，全面贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念。近年来，湖南省在发展经济的同时也面临生态环境的恶化，资源过度的消耗，生态系统的严重破坏制约了湖南工业经济的快速发展。践行绿色发展理念，减少碳排放，积极推动产业转型发展，就成为湖南省将区位通道优势转化为经济竞争优势，培育和提升核心竞争力的有效途径。对此，湖南省出台《中共湖南省委湖南省人民政府关于推进供给侧结构性改革的实施意见》（湘发〔2016〕10 号)提出坚持绿色低碳，强调节能减排是优化经济结构、推动绿色低碳发展、加快生态文明建设的重要抓手和突破口，工业是节能减排的主战场。为破解在环境和资源紧缺下制约湖南经济发展的瓶颈。十三五期间，湖南将近一步实施《绿色湖南建设纲要》的计划，加快推进湖南发展绿色经济、低碳经济及时调整经济结构，产业结构对全省经济的可持续发展具有重要的意义。为全力推进湖南“四化两型”的建设，转变经济发展方式、调整能源结构将成为湖南绿色发展的必由之路。湖南省基于此又出台了《湖南省实施低碳发展五年行动方案 (2016～2020 年)》则要求力争到 2020 年实现全省单位 GDP 能耗降低 10%、碳排放总量控制在 5.1 亿吨左右的目标。2018年是湖南省完成“十三五”节能减排任务关键的一年，全力推进节能减排工作向前发展势在必行。但各地因地域、产业结构、工业结构等方面差异，各地工业二氧化碳排放量和碳减排潜力也各不相同，故各地碳减排任务的分解下沉如何才能做到科学合理？各地制定的碳减排政策如何才能做到对症下药？本文通过运用非期望产出超效率 SBM-DEA 模型对湖南省 14 个地市州工业 2007-2016 年的数据对各地工业碳减排潜力进行分析，并对各地工业碳减排的潜力进行估算，同时运用面板数据模型对各地碳减排影响因素进行实证分析，为各地工业碳减排的任务分解和政策制定提供参考的现实依据。
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1.2 研究思路与内容概要
本文通过对湖南省工业14个地市州2007-2016年的工业碳减排潜力与影响因素进行深入分析并探讨其相关的影响因素，首先是对有关的理论基础和对前人相关的研究成果进行分析和归纳的基础上，界定出碳减排潜力的概念和原理；其次，运用超效率非期望产出 SBM-DEA 模型，利用工业 CO2 排放冗余量从可减排规模、相对减排潜力、减排重要性三个角度，对湖南碳减排潜力进行分析和测算，得出湖南省各个地区的工业碳减排潜力实际情况；通过建立多元回归模型对湖南省碳排放量的影响因素进行回归分析，主要是从经济发展水平、能源结构、工业结构、产业结构、技术水平、要素禀赋、环境规制等 7 个方面探讨对湖南省工业14 个市州碳排放的影响，探讨各个地区采取什么政策和措施，来促进各地区达到节能减排的效果。本文的研究有助于湖南省 14 个地市州根据经济发展的实际情况，建立相应的经济政策和环境法规；由于全省各市存在区域的差异性，因此要依据各地区的实际，建立相适应的经济政策和环境法规，因地制宜加强对节能减排和环境污染的治理力度，推动湖南省工业经济向绿色循环与低碳可持续发展具有重要的作用。
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第 2 章 理论基础与方法模型
2.1 理论基础
2.1.1 新经济增长理论
二十世纪五六十年，欧美经济发展迎来了二战后的黄金时期，以索罗为代表的新古典经济增长理论获得长足发展，但好景不长，随着 70 年代的石油危机到来结束了欧美经济发展的黄金期，基于全要素生产率（TFP）是衡量经济增长的最重要的经济因素，但是在新古典经济学理论中并没有将其纳入当中。理论发展也一度走向停滞。二十世纪八十年代中期，理性预期学派的领军人物罗默和卢卡斯两个学者，对长期的经济增长问题开始进行研究，长期的经济增长理论使经济学家再次研究。在九十年代后期，学术界产生的新经济增长理论是缘于西方经济学者，基于经济增长理论基础上随着人类历史和经济社会的发展规律演进和转化而来的。该理论阐述了在人类经济发展和社会发展的实践活动进程中，能更好地解释经济现象和生产规律，由于社会的进步和人们生活方式发生变化所产生地一系列的问题。我们将新经济增长理论与经济增长理论进行对比研究中可以发现在新经济增长理论中：规模收益的递增与内生技术的进步是新经济增长理论的两个最基本的要素，其两个要素的形成使新经济增长理论具有最突出的优势。我们将其用来解释在一国的经济长期的增长与各国的经济增长率，他们之间是存在着明显差异化的现象，进一步揭示了使经济增长的因素转化为经济内生性的原因。因此我们把这种经济理论与原理，可以称之为是内生经济增长理论。
在经济全球化的背景下，中国经济得到快速发展，在学术界对经济理论研究也逐渐深入，当前众多的经济学者认为，技术进步对经济的增长创造有利的前提条件，在技术或（人力资本）产生的溢出效应，这种经济现象能更好地解释非凹性的生产函数和经济增长。Arrow 提出的“干中学”模型是存在缺陷的，而 Romer知识溢出模型就弥补了这一缺陷，然而技术和知识这两种生产要素是厂商在从事生产经营活动的过程中投入的最基础的生产要素，以一定的比例将知识资本和物质资本的投入时，发现要素边际收益递减规律就会在这当中凸显。基于在比较强的假设知识溢出效应的前提条件下，他认为此时知识资本边际收益递减效应会与知识溢出的效应这两者发生相抵消的现象，导致其会产生社会收益率的递增或者是保持不变的现象。那么，在其研究之下，当我们把知识和技术不断地积累并增加时，使其内生性技术不断进步，从而促进经济效应的增长。
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本文通过对湖南省工业14个地市州2007-2016年的工业碳减排潜力与影响因素进行深入分析并探讨其相关的影响因素，首先是对有关的理论基础和对前人相关的研究成果进行分析和归纳的基础上，界定出碳减排潜力的概念和原理；其次，运用超效率非期望产出 SBM-DEA 模型，利用工业 CO2 排放冗余量从可减排规模、相对减排潜力、减排重要性三个角度，对湖南碳减排潜力进行分析和测算，得出湖南省各个地区的工业碳减排潜力实际情况；通过建立多元回归模型对湖南省碳排放量的影响因素进行回归分析，主要是从经济发展水平、能源结构、工业结构、产业结构、技术水平、要素禀赋、环境规制等 7 个方面探讨对湖南省工业14 个市州碳排放的影响，探讨各个地区采取什么政策和措施，来促进各地区达到节能减排的效果。本文的研究有助于湖南省 14 个地市州根据经济发展的实际情况，建立相应的经济政策和环境法规；由于全省各市存在区域的差异性，因此要依据各地区的实际，建立相适应的经济政策和环境法规，因地制宜加强对节能减排和环境污染的治理力度，推动湖南省工业经济向绿色循环与低碳可持续发展具有重要的作用。
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第 2 章 理论基础与方法模型
2.1 理论基础
2.1.1 新经济增长理论
二十世纪五六十年，欧美经济发展迎来了二战后的黄金时期，以索罗为代表的新古典经济增长理论获得长足发展，但好景不长，随着 70 年代的石油危机到来结束了欧美经济发展的黄金期，基于全要素生产率（TFP）是衡量经济增长的最重要的经济因素，但是在新古典经济学理论中并没有将其纳入当中。理论发展也一度走向停滞。二十世纪八十年代中期，理性预期学派的领军人物罗默和卢卡斯两个学者，对长期的经济增长问题开始进行研究，长期的经济增长理论使经济学家再次研究。在九十年代后期，学术界产生的新经济增长理论是缘于西方经济学者，基于经济增长理论基础上随着人类历史和经济社会的发展规律演进和转化而来的。该理论阐述了在人类经济发展和社会发展的实践活动进程中，能更好地解释经济现象和生产规律，由于社会的进步和人们生活方式发生变化所产生地一系列的问题。我们将新经济增长理论与经济增长理论进行对比研究中可以发现在新经济增长理论中：规模收益的递增与内生技术的进步是新经济增长理论的两个最基本的要素，其两个要素的形成使新经济增长理论具有最突出的优势。我们将其用来解释在一国的经济长期的增长与各国的经济增长率，他们之间是存在着明显差异化的现象，进一步揭示了使经济增长的因素转化为经济内生性的原因。因此我们把这种经济理论与原理，可以称之为是内生经济增长理论。
在经济全球化的背景下，中国经济得到快速发展，在学术界对经济理论研究也逐渐深入，当前众多的经济学者认为，技术进步对经济的增长创造有利的前提条件，在技术或（人力资本）产生的溢出效应，这种经济现象能更好地解释非凹性的生产函数和经济增长。Arrow 提出的“干中学”模型是存在缺陷的，而 Romer知识溢出模型就弥补了这一缺陷，然而技术和知识这两种生产要素是厂商在从事生产经营活动的过程中投入的最基础的生产要素，以一定的比例将知识资本和物质资本的投入时，发现要素边际收益递减规律就会在这当中凸显。基于在比较强的假设知识溢出效应的前提条件下，他认为此时知识资本边际收益递减效应会与知识溢出的效应这两者发生相抵消的现象，导致其会产生社会收益率的递增或者是保持不变的现象。那么，在其研究之下，当我们把知识和技术不断地积累并增加时，使其内生性技术不断进步，从而促进经济效应的增长。
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2.2 方法模型
2.2.1 DEA 方法
在对 DEA 模型的研究过程中，需要研究需求测度全要素效率，根据不同的视角，有两种选择分别为径向（Radial）和角度(Oriented)。径向是指将投入或产出以同样比例进行缩减，实现效率前沿，而角度是指是选择投入或者产出来进行分析。除此之外，DEA 模型包含的类型有四种分别为：非径向和角度的视角；径向和角度的视角；非径向和非角度的视角；径向和非角度的视角。
2.2.1 DEA 方法
在对 DEA 模型的研究过程中，需要研究需求测度全要素效率，根据不同的视角，有两种选择分别为径向（Radial）和角度(Oriented)。径向是指将投入或产出以同样比例进行缩减，实现效率前沿，而角度是指是选择投入或者产出来进行分析。除此之外，DEA 模型包含的类型有四种分别为：非径向和角度的视角；径向和角度的视角；非径向和非角度的视角；径向和非角度的视角。
Tone(2001)提出了在角度和径向的视角之下，DEA 模型进行效率估算的占不少数，由于基于角度和径向的视角的情况下，并不能充分解决投入产出松弛的问题，因此被估算出的效率值是不准确的[69]。全要素能源效率模型包含了环境因素，在研究产出指标的时候，其包含环境污染物，即非期望产出。以产出效率度量、方向距离函数来处理非期望产出，其常用的方法有 INP 法、MLT 法、双曲线(hyperbolic)等四种方法，但是这四种方法是在角度和径向的视角下计算效率值，因此，所得结果不是最好的。基于 DEA 方法的非定向、非径向的 SBM 模型是基于传统方法改进而来。Farrell(1957) 在 Debreu and Koopmans(1951)研究资源利用效率的基础之上，提出在既定投入的情况下怎样实现产出最大化，或既定成本的情况下获得产出最小化的概念，即技术效率概念。技术概念的基本思想为：通过比较计算观测点和效率前沿两点之间的距离，通过测算生产前沿和确定相对距 离 来 进 行 度 量 。 Shephard(1970)的距离函数(Distancefunction)是相对距离的测算方法[65]。在使用参数估计法来计算的时候，需要预先设定生产函数（也叫成本函数），从而将误差项区分为两部分，即无效率和随机误差项。它在解释随机扰动的问题上很有优势。C-D 生产函数、Translog 函数和 CES 生产函数是常用的函数，在具体细分时可用的方法为：收入份额方法、随机前沿方法（SFA）和计量估计方法等。Schmidt and Sickles(1984)提出参数估计法并不完美，原因是预先设定一的生产函数和假设以及有效率的被研究对象，然后拟合样本值，会得出假设不符合事实的并且和预先设定产生矛盾[66]。在使用非参数估计法来计算的时候，相对于参数估计法来说，非参数估计法弥补了它的缺陷。原因是，非参数估计法不需要预先设定一的生产函数和假设以及有效率的被研究对象。非参数估计法可以通过已有的样本数据，模拟出一条线性包络的凸面，使其作为(生产)前沿。非参数估计使用比较多的方法有指数法和数据包络分析法(Data Envelopment Analysis,DEA)。Boles(1966)和Afriat(1972)是最早通过数学规划证明此结论的。DEA 法之所以被广泛运用是由于，Chames,Cooper and Rhode(1978) 提出的基于规模报酬不变的 CCR 模型。此外，Banker, Chames 和 Cooper(1984)在改变了 CCR 模型的假设条件之后，研究出一种基于规模报酬可变的 BCC 模型，优点是可由要素价格获得各个要素的配置效率并更加符合实际[68]。Codli(1996)提出在评价决策单元(DMU)时，可使用DEA，为学者们提供了更为有效的分析工具，提高了测量技术和技术效率。 #p#分页标题#e#
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3.1 碳减排潜力分析指标选取与数据来源 ................. 25
3.1.1 碳减排潜力分析指标选取 ...................... 25
3.1.2 数据来源 .................................... 26
第 4 章 湖南省工业碳减排影响因素分析 ..................... 33
4.1 碳减排影响因素分析指标选取与数据来源 ............. 33
4.1.1 碳减排影响因素分析指标选取 .................. 33
4.1.2 数据来源 .................................... 35
第 5 章 结论与展望 ....................................... 41
5.1 结论与政策建议 ................................... 41
5.2 未来展望 ......................................... 45
第 4 章 湖南省工业碳减排影响因素分析
4.1 碳减排影响因素分析指标选取与数据来源
4.1.1 碳减排影响因素分析指标选取
以测算的湖南省 14 个市州工业二氧化碳排放量为被解释变量，从经济发展水平、工业结构、产业结构、能源结构、技术水平、要素禀赋、环境规制等 7个维度出发，对碳排放绩效影响因素进行研究。各变量指标的选择如下：
（1）经济发展水平(EDL)。过去经济发展，以高能耗高污染为代价，随着国家强调经济高质量发展，对资源可持续使用和环境保护力度日益加大，但不同地区对此的情况各异。从众多学者研究来看，衡量经济发展水平使用最多的指标是人均 GDP。故本文以人均 GDP 来衡量。
（2）能源结构(ES)。根据 2006 年国家间气候变化协调委员会颁布的《IPCC国家温室气体清单指南》，煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油以及天然气等八种燃料的二氧化碳排放因子，依据其大小的顺序，依次可排列为：煤炭和焦炭大于原油及其产品大于天然气，若在不受其他因素影响的情况下，煤炭与焦炭对应比重在整个燃料结构中的逐步下降，会导致碳排放量必然减少，反之，
会使碳排放量增加。自 2000 年以来，中国能源消费结构主要以高碳低效的煤炭等化石燃料，其中煤炭消费比例约 60%左右。张巍在研究陕西省工业碳排放潜力估算中发现能源结构优化对控制陕西省工业碳排放最有效[77]。估算随着经济不断发展，以煤炭占主导地位的能源结构消费量也不断增加，进而造成严重环境污染，环境压力日益增大，能源消费结构改变亟需调整。故本文以原煤消费量占能源消费总量的比重来表示能源结构。
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第 5 章 结论与展望
5.1 结论与政策建议
排放可减排规模和减排重要性两个方面凸显，应加强对重工业的调整，提高工业生产的技术水平，发展环保的产业，经济的快速发展对当地的环境污染造成的不可估量的损失，说明不能忽视环境问题而推动经济较快发展。
参考文献（略）
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第 5 章 结论与展望
5.1 结论与政策建议
排放可减排规模和减排重要性两个方面凸显，应加强对重工业的调整，提高工业生产的技术水平，发展环保的产业，经济的快速发展对当地的环境污染造成的不可估量的损失，说明不能忽视环境问题而推动经济较快发展。
参考文献（略）
