焦應(yīng)茹　盧娜

摘要：對全國各省市建筑業(yè)碳排放進行核算，并由此分析建筑業(yè)碳排放與城鎮(zhèn)化之間的非線性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：1. 城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響存在門檻效應(yīng)，門檻估計值為■=4.036。門檻值左右兩區(qū)間內(nèi)建筑業(yè)碳排放對城鎮(zhèn)化的彈性系數(shù)分別為0.0476與-0.0139，表明低水平城鎮(zhèn)化使建筑業(yè)碳排放增加，而高水平城鎮(zhèn)化則使其減少。2. 城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響存在顯著的地區(qū)差異，中西部地區(qū)各省市城鎮(zhèn)化促進了建筑業(yè)碳排放，而東部地區(qū)大多省市則抑制了建筑業(yè)碳排放。

關(guān)鍵詞：建筑業(yè)碳排放；城鎮(zhèn)化；門檻效應(yīng)

氣候變化問題一直以來都是全社會關(guān)注的熱點話題，導(dǎo)致全球變暖、海平面上升的溫室效應(yīng)也已經(jīng)成為社會各界不得不面對的現(xiàn)實問題。溫室效應(yīng)是由于空氣中二氧化碳濃度增大而引起的，要解決溫室效應(yīng)關(guān)鍵在于控制二氧化碳排放量。根據(jù)IPCC第五次評估報告顯示，2010年全球32%的終端能源消耗和30%的碳排放與建筑業(yè)有關(guān)，對建筑業(yè)碳排放的控制是實現(xiàn)整個社會碳減排的重要方面。城鎮(zhèn)化是經(jīng)濟活動和人口在空間上的集聚，是一國經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，更是其實現(xiàn)經(jīng)濟騰飛的路徑。我國正處于城鎮(zhèn)化率30%～70%的快速發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化的發(fā)展必然帶動建筑業(yè)大發(fā)展。建筑業(yè)建造過程本身及建筑材料的生產(chǎn)都將消耗大量能源，從而產(chǎn)生碳排放。如何在城鎮(zhèn)化過程中實現(xiàn)建筑業(yè)的低碳發(fā)展是我國新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的一個重要課題。城鎮(zhèn)化發(fā)展具有一定的階段性特征，該特征對建筑業(yè)碳排放有何影響值得深入探討，即驗證城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放影響的門檻效應(yīng)對于正確認(rèn)識二者之間的關(guān)系以及我國在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中建筑業(yè)碳減排的實現(xiàn)具有指導(dǎo)意義。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與理論基礎(chǔ)

（一）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

考察碳排放與城鎮(zhèn)化之間關(guān)系的研究有很多，主要分析了城鎮(zhèn)化與碳排放之間的非線性關(guān)系。陳艷玲采用非動態(tài)門檻面板方法，考察了城鎮(zhèn)化對碳排放的門檻效應(yīng)。李衛(wèi)東等利用省級面板數(shù)據(jù)分析城鎮(zhèn)化對碳排放的影響，發(fā)現(xiàn)二者呈倒U型關(guān)系，預(yù)計城鎮(zhèn)化為63.57%時達到拐點。王星等根據(jù)城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量水平進行分組研究，發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化質(zhì)量越高，其對碳排放的驅(qū)動作用越弱。孫昌龍等考察了城市化動態(tài)演進階段與碳排放之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)城市化對碳排放的影響具有驅(qū)動和制動的兩重性。

相對于國家整體層面碳排放與城鎮(zhèn)化之間的非線性研究，關(guān)于建筑業(yè)碳排放的研究還主要集中于對建筑業(yè)碳排放的核算、建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系以及建筑業(yè)碳排放影響因素分析這三個方面。研究方法主要有投入產(chǎn)出法、環(huán)境庫茲涅茨曲線、Tapio彈性脫鉤模型、Kaya恒等式分解法以及LMDI因素分解法等。何長全等研究了我國2001～2012年建筑業(yè)碳排放與經(jīng)濟增長脫鉤狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟增長整體呈弱脫鉤態(tài)勢。祁神軍等運用Kaya恒等式分解了建筑業(yè)直接碳排放和隱含碳排放的變動趨勢。馮博等利用Tapio脫鉤模型分析了全國30個省份建筑業(yè)碳排放的脫鉤狀態(tài)，并運用LMDI對碳排放的影響因素進行了分解分析。杜強等建立了建筑業(yè)碳排放庫茲涅茨曲線，發(fā)現(xiàn)中國建筑業(yè)碳排放庫茲涅茨曲線近年來呈“U”型右側(cè)上升趨勢。

已有研究并未將城鎮(zhèn)化引入建筑業(yè)碳排放的影響因素研究中，只停留在城鎮(zhèn)化與建筑業(yè)發(fā)展關(guān)系的層面上。姜彩樓對城市化進程與建筑業(yè)發(fā)展之間關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)：建筑業(yè)發(fā)展和我國城市化進程各項指標(biāo)之間存在協(xié)整關(guān)系。馮亞娟等[]則采用VAR模型對我國的人口城市化與建筑業(yè)發(fā)展這兩個變量進行了動態(tài)計量分析。綜上可知，目前還鮮少有關(guān)于城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響的研究，更缺乏城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響具有怎樣的特征以及如何實現(xiàn)等方面的研究?；谘芯楷F(xiàn)狀，本文將城鎮(zhèn)化引入到建筑業(yè)碳排放的影響因素分析中，深入分析城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放影響的階段特征。

（二）理論基礎(chǔ)

城鎮(zhèn)化表現(xiàn)為經(jīng)濟活動與人口在空間上的集聚，一方面，城鎮(zhèn)化的發(fā)展導(dǎo)致大量人口向城市遷移，住宅及公共基礎(chǔ)設(shè)施不斷興建，推動建筑業(yè)發(fā)展的同時也帶來了大量的建筑業(yè)碳排放；另一方面，城鎮(zhèn)化導(dǎo)致的人口集聚提高了住宅及其他建筑的利用效率，同時城鎮(zhèn)化促進要素集聚，推動科技發(fā)展，使清潔生產(chǎn)與建筑業(yè)碳減排的實現(xiàn)成為可能，這些都對建筑業(yè)碳排放產(chǎn)生了抑制作用。綜上可見，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響具有兩重性，即使建筑業(yè)碳排放增加的促進作用和使其減少的抑制作用，在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中兩種作用同時存在，此消彼長，使城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響在其發(fā)展的不同階段呈現(xiàn)出不同的特征。當(dāng)促進作用占主導(dǎo)時，城鎮(zhèn)化的發(fā)展會促進建筑業(yè)能耗和碳排放，而當(dāng)抑制作用占主導(dǎo)時，城鎮(zhèn)化的發(fā)展則會帶來建筑業(yè)能耗及碳排放的降低。在城鎮(zhèn)化初期，其發(fā)展表現(xiàn)為粗放的大規(guī)模擴張，大量的住宅及公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)導(dǎo)致建筑業(yè)碳排放的增加；而當(dāng)城鎮(zhèn)化發(fā)展到一定階段取得質(zhì)的飛躍時，城鎮(zhèn)化帶來的建筑利用效率的提高及科技的發(fā)展、清潔能源的使用等都會抑制建筑業(yè)碳排放。因此，可以初步推斷城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響具有門檻效應(yīng)，當(dāng)城鎮(zhèn)化水平低于門檻值時，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放起促進作用，跨過門檻之后，城鎮(zhèn)化的發(fā)展則會抑制建筑業(yè)碳排放。

二、模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

（一）模型構(gòu)建

本文以IPAT模型的擴展模型STIRPAT模型為基礎(chǔ)，結(jié)合Hansen提出的門檻模型的設(shè)定方法，構(gòu)建城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放影響的面板門檻模型。STIRPAT模型的基本結(jié)構(gòu)如下：

Iit=αP■■A■■T■■e■（1）

其中，i和t分別表示觀測個體和時間；I為環(huán)境影響，在本文的研究中將其設(shè)定為建筑業(yè)碳排放c；P為總?cè)丝冢籄為財富程度，本文中用人均地區(qū)生產(chǎn)總值pg表示；T為技術(shù)水平，由于本文研究城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響，因此將其設(shè)定為城鎮(zhèn)化率urb。用本文研究的變量替換（1）式中的變量，并兩邊取對數(shù)，得到式（2）：

lncit=μi+b1lnpit+b2lnpgit+b3lnurbit+εit（2）

其中，μi為個體異質(zhì)性；εit為獨立同分布的隨機誤差項。環(huán)境庫茲涅茨假說認(rèn)為環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間存在倒U型關(guān)系，因此本文引入收入的平方項（（lnpgit）2）來驗證建筑業(yè)碳排放與收入之間的非線性關(guān)系。此外，式（2）中反映了城鎮(zhèn)化與建筑業(yè)碳排放間的線性關(guān)系，而在城鎮(zhèn)化發(fā)展的不同階段其對建筑業(yè)碳排放的影響可能存在差異，因此本文參照Hansen對門檻模型的設(shè)定方法，將城鎮(zhèn)化率作為門檻變量把（2）式拓展為面板門檻模型，如下（3）式：

lncit=μi+b1lnpit+b2lnpgit+b3（lnpgit）2+b4lnurbit·I（lnurbit<γ）+b4′lnurbit·I（lnurbit≥γ）εit（3）

其中，γ為門檻值。當(dāng)城鎮(zhèn)化水平低于門檻值γ時，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響系數(shù)為b4，當(dāng)城鎮(zhèn)化水平高于門檻值γ時，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響系數(shù)為b4′。

（二）數(shù)據(jù)來源

本文的研究根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性及面板模型的需要，選取2005～2013年全國30個省市（西藏，港澳臺由于數(shù)據(jù)缺失，不考慮）的相關(guān)數(shù)據(jù)作為樣本。人口、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)化率均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》，建筑業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》。

本文建筑業(yè)碳排放的核算參考IPCC提供的計算方法，將建筑業(yè)碳排放分為直接碳排放與間接碳排放兩部分，然后分別計算兩部分的排放量，具體計算公式見（4）～（6）式。

C=（Cd+Cin）×12/44（4）

Cd=■Ei×CSi×Cei（5）

Cin=■Qj×αj×（1-βj）（6）

式中，C、Cd、Cin分別為建筑業(yè)碳排放、直接碳排放和間接碳排放；（5）式中，Ei為第i種終端能源消耗量，Csi為第i種終端能源對應(yīng)的折標(biāo)煤系數(shù)，Cei為第i種終端能源對應(yīng)的碳排放系數(shù)，直接碳排放核算中考慮建筑業(yè)對原煤、洗精煤、型煤、焦炭、焦?fàn)t煤氣、原油、煤油、汽油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣、熱力和電力等20種能源的消耗；（6）式中Qj為第j種建材消耗量，αj為第j種建材對應(yīng)的排放系數(shù)（排放系數(shù)是考慮各種建材在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳而計算得到的系數(shù)），βj為第j種建材對應(yīng)的回收系數(shù)，間接碳排放計算中核算的建材包括鋼材、木材、水泥、玻璃和鋁材。各種終端能源對應(yīng)的折標(biāo)煤系數(shù)來源于《綜合能耗計算通則》（GB/T 2589-2008）；碳排放系數(shù)來源于《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南目錄》。各種建材所對應(yīng)的排放系數(shù)參考馮博等的研究；回收系數(shù)參考李兆堅的研究。

三、實證分析

（一）面板門檻模型估計結(jié)果分析

參考Hansen對面板門檻模型的設(shè)定方法，本文將城鎮(zhèn)化作為門檻變量，研究建筑業(yè)碳排放與城鎮(zhèn)化之間的非線性關(guān)系。文中共進行了兩次門檻值的搜索，第一次為單一門檻模型門檻值的搜索，第二次為雙重門檻模型門檻值的搜索，第二次搜索的目的在于檢驗是否有其他門檻值的存在。兩次門檻值搜索的估計結(jié)果見表1。

表1中列出了兩次搜索的結(jié)果，當(dāng)設(shè)定為單一門檻模型時，搜索到的門檻估計值為γ^=4.036，95%的置信區(qū)間的上下限分別為4.216和3.595，區(qū)間長度較小，反映了該門檻估計值的真實性比較高；而當(dāng)設(shè)定為雙重門檻模型時，搜索到的兩個門檻估計值分別為γ^1=3.829和γ^2=4.034，這兩個門檻估計值非常接近，且與單一門檻模型的估計值也非常接近，因此可以初步判斷城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響至多存在一個門檻。此外，雙重門檻模型的兩個門檻估計值所對應(yīng)的95%的置信區(qū)間都將單一門檻模型的估計值包含在內(nèi)，再一次表明本文的研究更適合單一門檻模型，且門檻估計值為■=4.036。采用單一門檻模型回歸的結(jié)果如表2所示。

表2中（1）列表示的是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)誤條件下的回歸結(jié)果，（2）表示的是考慮異方差的穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)誤條件下的回歸結(jié)果，兩種條件下的回歸結(jié)果基本一致，本文僅對第一種回歸結(jié)果進行解釋。表2中變量lnurb_x_d1是回歸過程的中間量，其回歸系數(shù)與變量lnurb回歸系數(shù)相加的結(jié)果反映的是門檻值左側(cè)區(qū)間內(nèi)城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響系數(shù)，而lnurb的回歸系數(shù)則反映了門檻值右側(cè)區(qū)間內(nèi)兩者間的關(guān)系系數(shù)，即本文中b4及b4′的估計量分別為0.0476和-0.0139。當(dāng)城鎮(zhèn)化水平低于門檻估計值時，城鎮(zhèn)化每增加1%，建筑業(yè)碳排放平均增加約0.0476%，低水平城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的促進作用大于抑制作用，表現(xiàn)為城鎮(zhèn)化過程中建筑業(yè)碳排放不斷增加；而當(dāng)城鎮(zhèn)化水平越過門檻值時，城鎮(zhèn)化每上升1%，平均而言建筑業(yè)碳排放減少約0.0139%，高水平城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的抑制作用占主導(dǎo)，城鎮(zhèn)化的進程有利于建筑業(yè)碳減排的實現(xiàn)。

（二）假設(shè)檢驗

Hansen提出的面板門檻模型的假設(shè)檢驗包括F檢驗（Bootstrap自抽樣檢驗）與LR檢驗，其中F檢驗主要檢驗門檻是否存在，LR主要檢驗門檻值是否等于真實值，這種檢驗方法一般為門檻估計值確定一個95%的置信區(qū)間。本文的F檢驗結(jié)果見表3。

表3中，單一門檻模型的原假設(shè)為b4=b4′，即不存在門檻效應(yīng)，檢驗結(jié)果為P<0.05，拒絕原假設(shè)，表明城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響存在門檻效應(yīng)且在5%的水平下顯著成立，而雙重門檻的檢驗結(jié)果表示在任一顯著水平下，都無法拒絕只有一個門檻的原假設(shè)，因此城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響存在門檻效應(yīng)且只存在一個門檻。

（三）地區(qū)差異分析

對樣本范圍內(nèi)各地區(qū)越過門檻值的年份進行統(tǒng)計，即將各地區(qū)2005～2013年的城鎮(zhèn)化率的對數(shù)與門檻估計值γ^=4.036分別進行比較以確定樣本范圍內(nèi)各地區(qū)越過門檻值的大致年份。部分統(tǒng)計結(jié)果如表4所示。

表4中，北京、天津、遼寧、上海以及廣東在2005年以前的年份就已越過門檻估計值，本文研究的樣本范圍目前無法判斷其具體越過年份，而表4中未列出的河北、山西、吉林、安徽、江西、山東、河南、湖北、湖南、廣西、海南、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏以及新疆這19個地區(qū)在樣本范圍內(nèi)還未越過門檻估計值，由于樣本數(shù)據(jù)的局限性無法判斷其各自的越過時間，其余省份越過門檻估計值的時間見表4。統(tǒng)計結(jié)果表明，目前我國仍有大部分地區(qū)處于粗放擴張的低水平城鎮(zhèn)化階段，可以預(yù)見未來幾年我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展仍將對建筑業(yè)碳排放產(chǎn)生促進作用，同時通過對比發(fā)現(xiàn)東部沿海地區(qū)大多較早地越過了門檻值，進入到高水平城鎮(zhèn)化階段，城鎮(zhèn)化的發(fā)展抑制了建筑業(yè)碳排放，而中西部地區(qū)則基本還未越過門檻值，仍處于城鎮(zhèn)化發(fā)展的初級階段，城鎮(zhèn)化會促進建筑業(yè)碳排放。

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

本文首先對建筑業(yè)碳排放進行了核算，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了城鎮(zhèn)化與建筑業(yè)碳排放的面板門檻模型，通過對模型參數(shù)的估計以及假設(shè)檢驗，驗證了城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響存在門檻效應(yīng)，門檻估計值為■=4.036。當(dāng)城鎮(zhèn)化水平低于門檻估計值時，城鎮(zhèn)化每增加1%，建筑業(yè)碳排放平均增加約0.0476%，低水平城鎮(zhèn)化的發(fā)展會對建筑業(yè)碳排放起到促進作用；而當(dāng)城鎮(zhèn)化水平越過門檻值時，城鎮(zhèn)化每上升1%，平均而言建筑業(yè)碳排放減少約0.0139%，高水平城鎮(zhèn)化的發(fā)展有利于建筑業(yè)碳減排的實現(xiàn)。此外，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響具有顯著的地區(qū)差異，東部地區(qū)城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放產(chǎn)生抑制作用，而中西部地區(qū)則產(chǎn)生了促進作用。

（二）政策建議

本文的結(jié)論為我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展以及城鎮(zhèn)化過程中建筑業(yè)碳減排的實現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。首先，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響具有門檻效應(yīng)，因此在制定減排政策時要依據(jù)城鎮(zhèn)化的發(fā)展水平，不同階段應(yīng)制定相適應(yīng)的減排政策，而由于高水平城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化發(fā)展的成熟階段，對建筑業(yè)碳排放有抑制作用，因此，應(yīng)盡量縮短低水平城鎮(zhèn)化的持續(xù)時間，盡早跨越門檻實現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)的飛躍。其次，城鎮(zhèn)化對建筑業(yè)碳排放的影響具有地區(qū)差異，所以各省市應(yīng)按照各自的發(fā)展特點制定相應(yīng)的減排政策、尋求適合自身的城鎮(zhèn)化道路。對于東部地區(qū)，由于其已經(jīng)越過門檻值，步入到高水平城鎮(zhèn)化階段，因此該地區(qū)應(yīng)堅持自身的城鎮(zhèn)化道路，努力向更高水平城鎮(zhèn)化邁進；而對于中西部地區(qū)，由于其仍處于低水平城鎮(zhèn)化階段，因此各地區(qū)應(yīng)積極尋找城鎮(zhèn)化發(fā)展遲緩的原因，對癥下藥努力實現(xiàn)門檻值的跨越。

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*基金項目：江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究面上資助項目《中國建筑業(yè)碳排放效率的空間格局演變及影響因素研究》（17KJB170004）。

（作者單位：焦應(yīng)茹，江蘇大學(xué)財經(jīng)學(xué)院；盧娜，江蘇大學(xué)財經(jīng)學(xué)院）