摘要：在绿色转型的宏观经济背景下，中国工业的可持续发展面临碳达峰目标的现实约束。本文基于方向性距离函数的动态行为分析模型和Malmquist-Luenberger指数，通过对30种工业增长、节能减排和碳达峰情景的综合评估来明确中国工业经济增长与节能减排协同发展的最优路径。研究表明：2020—2030年预测区间内，减排政策实施导致潜在损失始终为负，而工业减排的潜在损失在时间维度上渐趋下降，证明工业双赢发展目标未来可期;工业产出增速8%、能耗增速4.8%且工业部门2030年碳排放达峰路径下潜在产出净值最大，即为中国未来工业双赢发展的最优化路径;最优路径下工业部门全要素生产率整体上呈现上升态势;最优路径下碳强度下降的相对减排目标基本完成，绝对减排目标则不尽理想，省际间碳强度减排差异明显。因此，需要明晰工业部门节能减排与绿色发展的双赢路径，不断强化工业低碳转型发展的内在动力，同时积极制定差异化的空间经济发展和减排策略。
关键词：碳达峰;碳强度;工业经济;碳减排;节能减排
一、引言
继中国在《中美气候变化联合声明》中提出在2030年左右实现碳排放达峰并争取提前达峰后，2015年又在巴黎世界气候大会上承诺到2030年单位GDP碳排放量相较2005年下降60%~65%，此后又进一步作出努力争取2060年前实现碳中和的减排与发展承诺。碳强度下降和碳排放达峰的减排“双控”目标约束既是未来经济快速发展的挑战，亦是转变发展思维、实现绿色转型的机遇和杠杆，而碳中和目标则是将节能减排与经济增长置于绿色发展的统一框架内，因此我国围绕环境治理和绿色发展路径展开了一系列探索，其中工业部门作为我国能耗增长和碳排放的主要源头，在实现降耗目标和落实减排责任过程中扮演重要角色。一方面，中国工业发展正处于高能耗、高污染的粗放型发展模式向低碳化、创新化的集约型模式转变的过渡期，具有探寻最优化节能发展路径的内在动力;另一方面，资源环境超负荷严重破坏工业增长的可持续发展空间，较高的生态代价和环境成本成为我国工业转型升级的外部压力。工业增长和碳减排作为我国经济低碳转型的重要推力和目标函数，如何在碳达峰的现实目标约束下实现二者的双赢发展既是我国经济高质量发展的必然要求，亦是我国自主减排和大国担当的重要体现，因此推动工业经济增长与节能减排的双赢发展势在必行。基于上述现实问题，本文通过情景预测综合评估不同碳达峰路径下的中国工业经济增长水平，有助于明晰工业经济增长与节能减排的双赢发展的最优现实路径，进而为中国工业可持续发展和碳减排目标的有效达成提供经验依据和政策指导。
二、文献综述
针对中国所提出的“在2030年左右实现碳排放达峰并争取提前达峰”的减排承诺，多数研究主要关注这一现实目标是否能够如期完成。Tollefson(2016)指出中国当前具备在2030年实现碳排放达峰的现实条件，甚至可能提前完成。上述观点得到denElzen等(2016)的研究佐证，他们基于环境政策强化背景下的能源系统和土地利用模型，发现2030年我国碳排放水平与预测峰值基本一致。柴麒敏和徐华清(2015)通过工业化国家发展路径模拟，研究发现“十五五”期间是碳峰值目标实现的关键窗口期，其中碳峰值总量约为120亿吨，而人均碳排放则维持在8.5吨左右。Liu等(2015)同样认为完善的市场机制和合理的区域减排目标有助于中国2030年碳排放达峰目标的实现。基于中国能源结构调整、绿色经济转型和政府环境治理的决心，部分学者研究表明中国碳排放达峰时间可以显著提前。Green和Stern(2017)基于2015—2025年能源消费碳排放总量预测指出中国将于2025年甚至更早实现碳达峰;郭建科(2015)通过中国与G7国家经济社会发展对比分析指出，基于不同的碳强度衰减速率，我国依次可能在2021年、2017年和2033年实现碳排放达峰，且达峰目标的实现需要有高质量经济发展水平支撑;Yu等(2018)基于“经济-碳排放-就业”多目标优化模型对中国碳排放足迹进行拟合，发现最有可能在2023年碳达峰。在此基础上，亦有部分学者积极探索碳达峰目标实现的更多路径。平新乔等(2020)主张以产业政策和微观政策的协同作用，并辅以逐年下调的碳排放指标等行政性手段来优化减排体系;胡鞍钢(2021)提出依托控制能耗、减少煤炭消费并增加一次能源消费所形成的政策合力来推动减排。
相关期刊推荐：《环境经济》杂志是由国家环境保护总局主管，中国环境报社主办，国内权威性环境经济期刊。以宣传国家环境保护和经济建设方面的方针政策为主要内容，深入探讨实现经济和环境协调发展的有效途径，促进国民经济的可持续发展。设有：科学发展观、循环经济、环境保护与经济建设协调、社会经济的可持续发展等栏目。
基于碳排放达峰的现实可行性分析，国内外研究进一步聚焦于节能减排与经济发展的协同理论探究和双赢路径筛选。一方面，节能减排会抑制生产和消耗资源，对经济增长带来负面效应，也能通过环境改善和生产率提高为“发展”和“减排”提供双赢;另一方面，经济增长对能源消耗的依赖，增加了减排难度，高质量绿色经济发展则为节能减排提供了内在动力。尽管节能减排与经济发展交互关系存在较大的不确定性，但“环境波特假说”却认为环境质量提升与厂商生产率和竞争力增强的双赢发展是可能的，环境规制长期来看可以激发创新、促进技术进步和生产率提升，通过创新补偿途径抵消环境政策成本，并且这一理论得到诸多研究佐证。陈诗一(2010)不仅通过构造方向性距离函数的动态行为分析模型，证明了存在节能减排和绿色发展双赢的最优路径，而且采用1980—2008年工业经济面板数据实证表明，改革开放以来中国实行的一系列节能减排政策有效地推动了工业绿色生产率的持续改善;王兵和刘光天(2015)利用两期权重修正罗素模型考察节能减排对于绿色全要素生产率的影响，从而验证“波特假说”的合理性;陈超凡(2018)则基于能源消费情景和差异化减排路径，综合评估45种减排政策组合对工业潜在产出的影响，从而明晰工业增长和环境保护的最优实现路径;何建坤(2021)进一步指出碳达峰时间越早、峰值越低，则越有助于碳中和长期目标的实现，推动经济与能源低碳转型的协同优化。进一步地，有学者基于多重路径分析提出了节能减排和经济增长协同发展的对策建议。涂正革(2008)提出以工业经济结构升级、产权结构改革以及企业集团化发展等促进环境与工业协调发展;殷宝庆(2012)发现环境规制与工业制造业绿色生产率之间存在“U”型拐点，提出在国际垂直专业化进程中适度加强环境规制强度，从而突破负向临界效应;何建坤(2013)则提出以优化能源结构、清洁能源利用和提高能源转换效率作为实现减排和发展双赢的关键路径;刘俊伶等(2019)主张依托不同的技术路径实现工业脱碳，即近期以成熟的能效技术为主、中长期以低碳技术创新为核心。
上述针对“环境波特假说”的相关研究中所采用的研究方法主要包括理论机制分析、计量回归分析和数据包络分析(DEA)等，其中包含非期望产出的非参数DEA方法由于克服了先验模型设定的主观性和严格假设难以满足的局限，同时能够有效区分期望产出和非期望产出特征，从而在节能减排的经济增长效应研究中日渐得到广泛应用。范丹和王维国(2013)采用序列DEA的方向性距离函数和环境规制强度指数证明全国及四大区域均支持“波特假说”的存在;程时雄等(2016)利用时间可替代DEA模型测度不同减排目标约束下的经济增长效应，发现大部分工业行业存在着“环境波特假说”所阐释的节能减排和经济增长之间的双赢模式;原毅军和谢荣辉(2016)则是运用SBM方向性距离函数对比分析了费用型环境规制和投资型环境规制对中国工业绿色增长产生的不同影响，验证并完善了“波特假说”理论;陈超凡(2018)则基于非期望产出强弱可处置性下的距离函数值构建了潜在产出与增长净值指标，从而确定中国工业未来发展的最优化路径。
现有文献中对于节能减排和工业发展的协同路径研究已取得一系列成果，但仍存在着部分局限：(1)多数文献仅仅关注于碳达峰的单一目标，割裂了碳达峰和碳强度下降等减排内容的联系，鲜有文献将其纳入同一框架展开分析的尝试;(2)对于“环境波特假说”的验证分析多基于历史数据，针对工业增长与节能减排协同发展的预测研究则相对稀缺;(3)已有的文献往往忽略区域空间异质特征，导致不同区域工业增长目标实践和差异化减排路径设定有效性不足。本文尝试在现有的研究基础上进行如下拓展：首先，基于方向性距离函数构建节能减排的动态行为模型，进而基于差异化的碳达峰路径进行嵌套分析;其次，通过对不同政策组合下的潜在产出和损失的对比分析，有效筛选出工业增长与碳减排双赢发展的最优化路径，同时利用Malmquist-Luenberger指数进一步考察该路径的动态前景;最后，基于区域异质性特征最优化路径下省际工业增长与碳减排双赢发展的具体情况，并对“后进区域”进行减排目标重构，从而在兼顾碳减排“双控”目标的前提下实现全面的工业增长双赢目标。因此，本文选用2000—2018年省际历史数据并将研究区间拓展至2030年，通过情景分析与节能减排动态行为模型的结合应用明晰最优化减排路径，并将区域异质特征纳入考量，在为工业发展双赢目标实现提供实证依据的同时，有效拓展当前的研究内容和结论应用范畴。
(二)节能减排动态行为分析模型(DAAM)
基于Chambers等(1996)和Chung等(1997)提出的标准方向性距离函数和行为分析模型，陈诗一(2010)首次构建用于评估节能减排行为的经济效应的动态行为分析模型，在此基础上利用这一分析框架考察节能减排的潜在产出水平，具体思路如图1所示。A点所表示的现实生产单元位于生产前沿内部，基于高投入高产出的粗放型发展模式所导致的生产无效性存在改进空间，即由A点向生产前沿面B点或C点的映射。B点反映了弱可处置性技术条件下的生产前沿，表示非期望产出的减少必然以牺牲期望产出为代价，而C点所反映的强可处置性技术条件则是假定非期望产出的减少不需要额外成本。AB和AC的绝对值等于不同可处置性假设下的距离函数值βR和βF，如式(3)和式(4)。显然，强可处置性下的产出改进空间显著大于弱可处置条件，但后者却更符合现实生产环境，与外部环境规制行为也更加匹配。
五、实证分析
(一)数据说明
本文基于2000—2018年中国省际工业部门历史数据(不包含港澳台和西藏地区)，通过非期望产出强弱可处置性下的方向性距离函数模型与情景分析方法的结合应用，综合预测评估2020—2030年我国工业部门经济增长与节能减排的协同路径。具体地，期望产出(Output)选用工业总产值来表示(万亿元);非期望产出(CO2)则用二氧化碳排放量(百万吨)表示，分地区工业二氧化碳排放量来源于中国碳核算数据库(CEADs)所公布的碳排放数据;劳动力投入(Labor)主要选取分地区工业部门年末用工人数(百万人);能耗总量(Energy)则采用发电煤耗计算法所测度的工业部门终端能源消费数据(亿吨);工业资本存量(Capital)利用式(6)所示的永续盘存法(PIM)估算，基期2000年的资本存量K是用2001年的资本形成总额比上折旧率与1953—1957年固定资产投资形成平均增长率之和，进而基于资本存量核算公式得到2000—2018年省际资本存量(万亿元)。
(二)工业增长与碳减排双赢发展的最优化路径分析
本文基于5种工业增长、能耗增长情景和6条工业碳排放达峰路径，针对30种减排政策组合的潜在产出与损失进行具体分析，结果如表2所示，其中βR、L和净额ω依次表示预测区间内不同政策组合情景下我国工业部门潜在的产出、损失和发展净值。整体结果显示，30种政策组合情景中由于节能减排政策实施而导致的工业部门潜在损失均为负值，即在未来较长周期内工业部门仍难以达到经济增长与节能减排的双赢目标，因此最优化路径的选择要保证潜在损失尽可能较小。不过，这样的结果并不足以证明“环境波特假说”不成立，原因在于在不同的经济发展和节能情景中，随着碳排放达峰年份的延迟，工业部门节能减排的潜在损失绝对值不断减小，说明渐进型减排模式符合最优化减排路径要求。尽管节能减排造成一定程度的潜在损失，但潜在产出和工业发展净值始终为正。就潜在产出而言，在6%和10%的工业经济增速情景中，潜在产出呈现逐步降低的态势，说明较快或较慢的工业发展速度均会导致生产无效率状态的普及程度降低;反之，7%、8%和9%工业经济增速情景中工业发展的潜在产出则存在扩大趋势，说明在现阶段高投入高产出发展模式下工业生产效率存在进一步下滑的风险，从而佐证了转变经济发展模式、调整投产结构和积极节能减排的必要性。从工业发展净值的变化趋势来看，不同节能减排情景中的净额ω均呈上升态势，其提升空间由6%组的[0.0725,0.0918]到7%组的[0.1154,0.1288]。
进一步地，通过不同减排路径下的工业潜在产出、损失以及发展净值的对比分析，整体而言，碳达峰目标年份越靠后往往净额更高(产出增长6%的情景例外)。其中，以2030年作为碳排放达峰目标年份，10%经济增速下的净额0.1269、7%经济增速下的净额0.1288和8%经济增速下的净额0.1323均处于较高的水平。因此最优化路径应当处于上述方案之中。同时，考虑到生产过程中的无效率状态，上述三种方案所对应的潜在产出依次为0.1730、0.1759和0.1724。无论是潜在产出增长还是产出净值，2030年碳达峰目标下产出增长率8%、能耗增长率4.8%这一路径均处于更优的水平。基于工业发展现实情况的考虑，能耗增长率维持在4.8%的水平与我国降耗转型的发展要求基本契合，8%的产出增长率也属于我国未来工业发展的可期目标。一方面，自“十二五”规划以来我国工业部门长期保持着8%左右的工业经济增速，现阶段我国经济发展虽然面临下行压力，但新常态下的经济结构转型和发展方式转变能够为经济部门提供机遇和杠杆，从而有助于释放工业发展潜能;另一方面，2030年碳排放达峰的目标能够在及时兑现我国减排承诺的同时，有效避免激进的减排方式导致较多的产出损失。——论文作者：李治国王杰车帅*
