成果名称 　　Dynamics of energy-related CO2 emissions in China  during 1980-2002: the relative importance of energy-supply side and demand-side effects    (1980-2002年期间中国与能源相关CO2 排放的动态研究:能源供给侧与能源需求侧的相对重要性)
　　成果类型 　　论文 
　　出版时间 　　2006年12月
　　出版单位 　　Energy Policy

　　成果内容简介
　　一、论文篇章结构及基本观点
　　1980年到2000年期间，中国单位GDP能耗持续下降。特别是90年代中后期，能源消费不增反降。但2000年以后，该趋势又发生逆转，再次进入快速增长通道。世界各国学者针对该现象进行了大量研究，对90年代中期之前的历史趋势，分析结论基本一致。但随着完全因子分解分析技术的日臻完善，早期研究在模型构建、指标选择、基础数据等方面的局限性也逐渐凸现。特别是对90年代中后期中国CO2 排放逆势下行这一现象，理论界和政策界存在较大争议。1980年以来中国与能源相关的CO2排放所经历的阶段性演进趋势是否客观真实？是何种经济、政策、产业因素驱动该趋势从低速增长转变为阶段性下降进而又快速增长？这些问题仍然是开放而充满争议的，值得深入系统研究。
　　本论文从上述问题导向出发，首先从应用层面分析了对能源供应、加工转换和终端消费全过程进行比较分析的重要意义。在此基础上，总结了现有的“需求侧模型”的根本缺陷和本研究基于能源平衡表构建“完全能源系统流动模型（以下简称全能流模型，对应文中的overall energy system model）”的建模思想。由于模型涉及到能源进出口、能源储备变量，而所有的因子分解分析模型都是基于正值的，本论文进一步讨论了如何利用数学方法对零值和负值进行特殊处理。在此模型基础上，文章在对1980-2002年以来与能源相关的CO2排放进行了分解分析，并进行了详细讨论和相关政策分析。
　　本研究发现在80年到95年期间，中国与能源相关的CO2排放主要受到终端消费过程因素的主导。终端消费部门规模扩张所导致的正向上升效应被能源利用效率提高、能源结构转变所导致的负向下降效应所部分抵消。但在96年到00年期间，能源终端消费部门规模扩张所产生的正向上升效应明显缩减、而能源转换部门的负向下降效应则显著增强。将这一期间的CO2排放量的下降进行分解，来自能源需求侧的贡献度为32.2%,来自能源供给侧的贡献度为39.3%。在能源供给侧效应中，能源转换部门的贡献度为22.6%，国际贸易部门的贡献度为16.7%。另外，学术界普遍关注的90年代后期中国能源平衡表统计误差明显放大，也被证明对能源供给和CO2排放量的下降有一定影响。
　　90年代中后期能源需求侧正向增长效应的缩减和能源供给侧负向下降效应的增强主要源于能源密集型产业产出增长的放缓和能源技术效率的加速提高。火力发电部门96-00年的单位产出（实物量）能耗下降所导致的CO2排放量的减少是90-95年期间的3.4倍，该指标在煤炭洗选部门达到5.5倍。能源密集型产业、能源加工转换部门效率的加速提高一方面得益于技术更新改造投资的增加，另一方面则是由于90年代中后期政府部门采取严格的关闭五小政策，而部分能源密集型国有企业经营状况的恶化也是导致能源需求放缓的重要因素。
　　本研究通过对能源供应部门和终端消费部门的比较研究，从数量上证明了电力部门、煤炭洗选部门等对中国节能减排的重要作用，明确了政策着力点。本研究显示中国在现阶段从煤炭直接消费向间接消费大量转移的过程中，应该进一步加快能源加工转换部门的技术进步速度，这对中国从总体上减缓能源消费增速、减少二氧化碳排放是具有至关重要的意义的。
　　二、本论文主要创新和学术价值
　　针对中国CO2排放趋势所做的大量研究均从终端能源消费入手。本研究认为传统需求侧模型将二次能源加工转换部门排除在外，存在重大缺陷。能源加工转换部门规模扩张、效率改善和结构调整的相对影响在需求侧模型中被简单归并而无法识别。在以煤炭为主导的能源供给体系之下，中国煤炭的直接消费自1996年以来持续下降而二次加工转换比例明显上升。因此要全面解读1996年以来中国能源消费和CO2排放趋势所发生的逆转，供给侧分析十分必要。
　　本研究首创出基于对数平均迪维斯因子分解分析技术的全能流模型(overall energy system model)。传统需求侧分析按能源平衡表终端消费部门展开横向分解；而全能流模型则先将能源平衡表按纵向进行过程分解、再按横向进行部门分解，从而首次把能源加工转换部门纳入到分析框架中。本论文是一次大胆的创新，在模型构建方面做了大量的尝试。前期文献均按照终端能源消费部门构建因子分解分析模型的。因子分解层次清晰，有据可循。而本论文则尝试将一次能源投入沿能源供给、转换、运输、消费、储备的路径做出分解，因子本身的定义就存在诸多不确定性。特别是在全能流模型无法回避零值和负值情况下，本论文尝试利用极限理论进行合理近似，这一创新点既是模型成功构建的关键，也对分析能源统计误差、能源国际贸易、能源储备方面做出了成功尝试。
　　本研究将目前最先进的对数平均迪维斯因子分解分析技术运用到分析中。并通过数学转换技巧成功解决了残差项处理、零值处理和负值处理这三个前人一直没有克服的技术难题。该方法被能源经济学领域对数平均迪维斯因子分解分析模型的开创者B.W.Ang教授总结为利用这一模型处理零值和负值的三条定律之其中两条。
　　本论文还建立了中国的与能源相关的CO2排放量的历史数据库。所利用的原始数据是1980年到2002年中国的能源平衡表，再根据IPCC所推荐的方法对CO2排放进行估算。最后产生每一年的能源平衡表都是是30乘205的表格。由于模型构建涉及到23个因子，从每个表格调用的数据为26个，因此数据构建和模型计算的工作量非常大，全部用VB编程完成。
　　三、本论文研究方法
　　1、“完全能源系统流动模型”(overall energy system model)建模。
　　传统的需求侧分析按能源平衡表终端消费部门展开横向分解，本研究则属供给侧分析：将能源平衡表先按纵向进行过程分解，再按横向进行部门分解，从而首次把能源转换部门纳入到分析框架中。该模型按照一次能源供给的不同流向，将CO2排放分解为五大模块：直接用于终端消费的一次能源的排放、用于加工转换的一次能源的排放、进口的二次能源的排放、出口的二次能源在国内加工转换过程中的排放和其他排放。在沿这五大流向进行分解时，共构造出23个因子。为使讨论更为系统化，这23个因子被归并为四大类：终端消费过程因素、能源转换过程因素、国际贸易和能源储备过程因素以及统计误差因素。
　　2、对数平均迪维斯因子分解分析技术对残查项、零值和负值的处理。
　　由于在全能流模型中要涉及到能源的进出口、能源储备以及统计误差等变量，需要对零值和负值进行处理。而对数分解分析的一个前提是数值必须为正值。本研究运用极限理论，通过数学转换技巧解决了残差项处理、零值处理和负值处理这三个因子分解分析方法当中亟待克服的技术难题。
　　四、本研究的学术影响和社会评价等
　　本论文2006年12月发表在SSCI和SCI共同检索期刊Energy Policy上，截至2008年末，被国际SSCI期刊论文引用五次，同时被国内中科院《2007年中国能源报告》等引用。
　　2007年1月，能源经济学领域对数“平均迪维斯因子分解分析模型”的开创者B.M.Ang即撰文专门总结本论文在方法上的创新。Ang教授的文章指出“The first attempt to deal with the negative-value problem of LMDI is reported in Wu et al. (in press). In their study on the dynamics of energy-related CO2 emissions in China, negative values occur for variables such as exports and stock changes. They tackle the problem in two different situations which will be pointed out in the next section.” 这之后，他大量引用了本论文在分析中的创新性方法，将对数平均迪维斯因子分解分析模型对零值和负值的处理归纳为三条标准，其中两条标准都是基于本论文所提出的处理方法。
　　文章发表后，本论文被作为能源经济学领域在因子分解分析方法上的重要创新，鉴于本人在Energy Policy上发表的这篇文章以及另外一篇与此相关的文章（2005年发表于Energy Policy33卷）的学术贡献，本人也因此三次被《Energy Policy》、《Energy Economics》（以上均为SSCI期刊）邀请担任国际匿名审稿人，对该领域文章进行评价。

　　成果社会反映   
　　从理论意义上而言，本论文构建了能源经济学领域首个基于完全因子分解分析方法的全能流模型，是对能源供给侧分析的重要贡献。该文章突破了因子分解分析模型中的一个重要难点：零值与负值的处理；所创建的方法被能源经济学领域著名学者、多家SSCI期刊审稿人B.M.Ang评价为是“对数平均迪维斯因子分解分析工具运用于负值分析方面的首次尝试”（该文见：Energy Policy, Vol.35，739-742）。
　　从政策意义上而言，本论文对1980年-2002年中国与能源相关的CO2排放趋势从能源供给阶段、能源转换阶段到能源终端消费阶段进行了分析，将规模效应、结构效应和效率效应的相对重要性给予了量化，有利佐证了中国能源效率提高对减少二氧化碳排放的积极贡献、特别是对电力部门的重要性给予了深入剖析。“十一五”节能减排目标的实现需要科学严谨的数据支撑，本论文对政府明确能源系统管理的侧重点、提高政策的针对性、有效性都有着积极的帮助。

　　成果引用或被采纳情况   
　　本论文自2006年12月发表以来，被国际SSCI期刊论文引用五次。被国内中科院《2007年中国能源报告》等引用。
　　其中2007年1月，能源经济学领域对数“平均迪维斯因子分解分析模型”的开创者B.M.Ang撰文专门总结本论文在方法上的创新。Ang教授的文章评价本文是“对数平均迪维斯因子分解分析工具运用于负值分析方面的首次尝试”。这之后，他大量引用了本论文在分析中的创新性方法，将对数平均迪维斯因子分解分析模型对零值和负值的处理归纳为三条标准，其中两条标准都是基于本论文所提出的处理方法.

　　成果获奖情况 
　　上海市第九届哲学社会科学优秀成果（论文类）三等奖。