吳永嬌，鄭華珠，董鎖成，錢嬌

（1. 桂林理工大學(xué) 商學(xué)院，廣西 桂林 541004；2. 中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101）

人類活動產(chǎn)生的能源消耗引起的二氧化碳排放已成為加劇全球變暖和環(huán)境退化的關(guān)鍵要素[1]。因此，習(xí)近平主席在金磚國家領(lǐng)導(dǎo)人第十二次會晤中提出我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和目標。在此背景下，我國進一步提出了階段性調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)以及節(jié)能、減碳、降污等目標，著力提升溫室氣體和大氣污染減排能力。

近20年來，中西部地區(qū)分別實施“中部崛起”和“西部大開發(fā)”國家發(fā)展戰(zhàn)略，中西部區(qū)域經(jīng)濟得到一定的發(fā)展，而其中以鋼鐵、電力、熱氣等為主導(dǎo)的重化及資源型工業(yè)是中西部地區(qū)經(jīng)濟增長的重要引擎。而這種依賴資源型為主的重化工業(yè)發(fā)展往往伴隨著碳排放量的劇增[2-5]。截至2017年，中西部區(qū)域的二氧化碳總排放量從2000年的16.33億噸標準煤增長到2017年的55.32億噸標準煤。而優(yōu)化和調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)一直是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟、減少碳排放的重要措施之一[6-8]。中西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展仍處于欠發(fā)達階段，加之中西部地區(qū)又是我國重要的生態(tài)屏障區(qū)和自然資源儲備區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展需求與生態(tài)環(huán)境保護雙重壓力且將持續(xù)共存，因此研究中西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對碳排放效應(yīng)及其空間效應(yīng)具有科學(xué)和現(xiàn)實意義。

1 文獻綜述

1.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放關(guān)系研究

現(xiàn)有的研究主要是基于國家、省市、經(jīng)濟帶[9-14]的研究區(qū)域尺度，研究產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放之間的作用關(guān)系，且證實不同區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平對碳排放影響存在不同的作用關(guān)系和研究結(jié)論。其中，大部分的研究結(jié)果表明發(fā)達地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對減排具有積極的減緩作用[15-17]，在欠發(fā)達地區(qū)的不同產(chǎn)業(yè)及其不同產(chǎn)業(yè)部門的發(fā)展對碳排放產(chǎn)生不同的影響[18-20]。如Talukdar & Meisner[18]以44個發(fā)展中國家為研究區(qū)域，證實產(chǎn)業(yè)間能源消費效率差異間接影響碳排放，且部分區(qū)域的能源消費效率會提高生活能源消耗，進而加大碳排放；魯萬波等[19]認為中國6個產(chǎn)業(yè)部門對碳排放的貢獻不同；曲健瑩和李科[21]以中國湖南為例，測算出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對工業(yè)碳排放強度具有負的貢獻率；Ullah等[22]指出巴基斯坦產(chǎn)業(yè)部門發(fā)展會增加碳排放，而去工業(yè)化則會減少碳排放。

1.2 研究方法

在研究方法上，基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能源消耗和碳排放的特性，主要引入指數(shù)分解法[23]、結(jié)構(gòu)分解法（SDA）[24]、Tapio法[25]、空間計量法[26]、社會網(wǎng)絡(luò)分析法[27-29]等方法模擬產(chǎn)業(yè)發(fā)展對碳排放的作用關(guān)系。最近，空間面板模型越來越廣泛地被用于研究產(chǎn)業(yè)發(fā)展對碳排放及其空間作用關(guān)系[10,26]，如劉玲希[26]運用空間杜賓模型和區(qū)域面板模型發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和高級化水平的提高均有助于碳排放強度的降低。

綜合以上分析可知，國內(nèi)外學(xué)者對于碳排放的影響因素，碳排放與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的關(guān)系研究，均取得了長足的發(fā)展，為本研究的開展提供了堅實的研究基礎(chǔ)，且大量的文獻證實碳排放與產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其主要因素存在顯著的區(qū)域差異。但是，目前大部分有關(guān)我國中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的研究及其空間效應(yīng)方面，存在以下不足：一是在產(chǎn)業(yè)發(fā)展量化指標上，多數(shù)學(xué)者只是簡單地用第二產(chǎn)業(yè)增加值和第三產(chǎn)業(yè)增加值的比重來表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，難以有效地揭示產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平演化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化內(nèi)涵的技術(shù)進步水平；二是多數(shù)學(xué)者對于空間權(quán)重矩陣的計算主要是基于省份之間的地理關(guān)系和經(jīng)濟關(guān)系，并沒有考慮碳排放空間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。為此，基于經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的現(xiàn)實需求，引入修正的引力模型構(gòu)建中西部地區(qū)碳排放空間權(quán)重矩陣，進而構(gòu)建產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的空間滯后模型，模擬我國中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放的作用關(guān)系及空間效應(yīng)，以揭示產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平（包括產(chǎn)業(yè)資源配置水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化演化過程）與碳排放之間的作用關(guān)系及空間效應(yīng)，進而為我國有效降低碳排放提供相應(yīng)的對策和建議。

2 研究材料和方法

2.1 數(shù)據(jù)來源和處理

研究區(qū)域主要包括中國的中西部地區(qū)。其中，中部主要包括山西、河南、安徽、湖北、湖南和江西6省；西部包括內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆11省份（西藏不包含在內(nèi)，主要是由于西藏獨特的地理位置特性，以及其數(shù)據(jù)的可獲得性較差）。社會經(jīng)濟等數(shù)據(jù)集來源于我國的統(tǒng)計年鑒（2000—2018年），包括《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《城市統(tǒng)計年鑒》以及各省份統(tǒng)計年鑒及國家統(tǒng)計局網(wǎng)站和國研網(wǎng)等，并對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理以達到和滿足計算和模型仿真的要求，這些數(shù)據(jù)主要包括經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人口、化石能源消耗量等。比如，引入消費價格指數(shù)（CPI2000=100），對相關(guān)原始數(shù)據(jù)進行處理，以反映實際經(jīng)濟增長。

2.2 變量選取

2.2.1 碳排放測度

碳排放量的測算，目前并沒有統(tǒng)一的測量方法[12]。本研究主要是參考《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》分別提供的8類化石燃料的缺省二氧化碳排放系數(shù)（表1）和各省份能源化石燃料消費量分別計算各省份每年的二氧化碳排放量，其具體的計算公式如式（1）所示，之后基于相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，得到了中西部區(qū)域2000—2017年的碳排放量。

表1 各類化石燃料碳排放系數(shù)表

2.2.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平測度

產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的測度可以從兩個維度，即資源配置效率和技術(shù)進步效率來進行刻畫和衡量[30-31]。為了更有效地表征產(chǎn)業(yè)資源配置效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的演變，本研究主要是基于資源配置效率和技術(shù)進步效率兩個維度來進行量化。

一是產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平，是指在既定的技術(shù)進步水平下，由消費需求結(jié)構(gòu)、人口基本素質(zhì)和資源條件耦合和作用下的產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平。產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平主要是借鑒干春暉等[30]的方法來測量產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)化配置水平，其有利于更準確地測度組內(nèi)差異對總差異的影響情況，并綜合了時間和空間的維度，從而可以更好地測量研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平，具體公式如式（2）。

式中：TIk,t為t時期k地區(qū)的產(chǎn)業(yè)資源配置水平；j表示三次產(chǎn)業(yè)，1、2和3分別表示第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)；Ykj,t表示k地區(qū)在t時期第j產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加值，Lij,t表示i地區(qū)在t年份第j產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)。其中，TI越小，表示產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平越高。

二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平，表征產(chǎn)業(yè)和各行業(yè)的技術(shù)進步效率水平，指的是在需求結(jié)構(gòu)與供給結(jié)構(gòu)變化下，主要是側(cè)重于技術(shù)進步引起的生產(chǎn)要素從低生產(chǎn)率水平或者低生產(chǎn)率增長的產(chǎn)業(yè)向高生產(chǎn)率水平或者高生產(chǎn)率增長的產(chǎn)業(yè)流動。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化指標主要是參考付凌暉[31]，具體公式如式（3）。

式中：xi,0代表第i產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加值占GDP比重，將各省份三次產(chǎn)業(yè)中每個產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)值的增加值占GDP的增加值比重作為空間向量中的一個分量，從而構(gòu)成一組三維向量：X0=(x1,0,x2,0,x3,0)。然后，分別計算向量X0與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由低到高排列的基向量X1＝(1, 0, 0)；X2＝(0, 1, 0)；X3＝(0, 0, 1)的夾角：θ1、θ2、θ3；之后，根據(jù)反余弦公式計算產(chǎn)業(yè)高級化水平TS。其中，TS為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平，TS值越大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平越高。

2.2.3 控制變量

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和現(xiàn)有的文獻資料證實人口規(guī)模和人均GDP對碳排放都有顯著的作用關(guān)系。為此，本研究在結(jié)合前人研究的基礎(chǔ)之上，以及統(tǒng)計分析結(jié)果和本模型的需求，選擇人口規(guī)模（POP）和人均GDP（INC）為本研究的控制變量，以達到“凈化”控制變量的混淆效應(yīng)和統(tǒng)計控制的目的，從而可以對自變量與因變量之間的關(guān)系進行更精準的估計。

2.3 研究方法

2.3.1 空間權(quán)重矩陣計算

引力模型可以準確地衡量區(qū)域間的空間社會經(jīng)濟網(wǎng)絡(luò)關(guān)系[27]。本研究主要是在引力模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合本研究模型的需要對其加以修正，通過標準化消除單位量綱影響，構(gòu)建空間權(quán)重矩陣，計算公式如式（4）所示。

式中：i和j分別代表i省份和j省份；Wij代表中西部地區(qū)碳排放空間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系指數(shù)；Pi和Pj分別代表i省份和j省份的平均年末常住人口指數(shù)；Ci和Cj分別代表i省份和j省份的碳排放量指數(shù)；Gi和Gj分別代表i省份和j省份的GDP指數(shù)；Dij代表兩省份地理距離指數(shù)；gi和gj分別表示i省份和j省份的人均GDP指數(shù)。然后，將測算出來的中西部地區(qū)引力指數(shù)構(gòu)建成一個17×17的空間網(wǎng)絡(luò)矩陣。

2.3.2 空間自相關(guān)模型

要構(gòu)建空間計量模型時，首先要檢驗所研究的對象是否存在空間的關(guān)聯(lián)性。大部分學(xué)者使用全局空間自相關(guān)檢驗和局部空間自相關(guān)檢驗。全局空間自相關(guān)檢驗是測量整體區(qū)域之間的空間依賴性，全局空間自相關(guān)經(jīng)常用統(tǒng)計檢驗量Moran’s I指數(shù)來衡量。它的計算公式如式（5）：

式中：n表示研究省份的總數(shù)，i和j分別代表i省份和j省份，Yi表示省份i的測量變量Y，Yj表示省份j的測量變量Y，表示測量變量Y的平均值，S2表示方差，wij表示空間權(quán)重的元素。Moran’s I指數(shù)的值域為[-1, 1]，當(dāng)Moran’sI＞0時，表示研究區(qū)域存在正向空間關(guān)系；當(dāng)Moran’sI＜0時，表示研究區(qū)域存在負向空間關(guān)系；當(dāng)Moran’sI=0時，表示研究區(qū)域不存在空間相關(guān)性。當(dāng)Moran’s I指數(shù)的絕對值越大時，表示空間依賴性就越大。

局部空間自相關(guān)使用局部Moran’s I來測度，經(jīng)常通過莫蘭散點圖來表示。局部Moran’s I計算公式如式（6）和式（7）：

2.3.3 空間面板模型

空間面板模型可更有效地提高模型參數(shù)估計的有效性，且可以更好地結(jié)合研究對象的時空分布特征，揭示其時空演變規(guī)律[32]，其一般的計算公式如式（8）所示。同時，由于參數(shù)設(shè)定的異同，就會得到不同的空間面板模型。常見的空間計量模型主要有空間滯后模型（SLM）、空間誤差模型（SEM）以及空間杜賓模型（SDM），均來自廣義動態(tài)空間面板模型的推導(dǎo)與演化。

式中：yi,t-1表示被解釋變量yit的滯后一期，W表示空間權(quán)重矩陣，WXtδ為解釋變量的空間滯后，γt表示時間效應(yīng)；當(dāng)λ=0且δ=0，則為空間滯后模型（SLM）；當(dāng)τ=ρ=0且δ=0，則為空間誤差模型（SEM）；當(dāng)λ=0，則為空間杜賓模型（SDM）。

3 模型設(shè)定

為檢驗中西部區(qū)域碳排放是否存在空間效應(yīng)，結(jié)合空間權(quán)重矩陣，對其進行Moran’s I指數(shù)檢驗，計算公式如式（5）～（7）所示，并得到相應(yīng)的檢驗結(jié)果（圖1和表2）。檢驗結(jié)果表明：中西部區(qū)域碳排放的莫蘭指數(shù)值均為正值，且從2006—2017年均通過了1%顯著性檢驗；中西部省份碳排放的空間自相關(guān)在不斷增強，且大部分區(qū)域呈現(xiàn)出“高—高”和“低—低”的空間效應(yīng)。

圖1 中西部省份碳排放莫蘭散點圖（2000年和2017年）

表2 2000—2017年碳排放量全域Moran’s I指數(shù)

由中西部省份碳排放的Moran’s I指數(shù)檢驗結(jié)果可知，中西部省份碳排放存在顯著的正空間自相關(guān)。從而，在綜合Moran’s I指數(shù)檢驗結(jié)果的基礎(chǔ)之上，選擇構(gòu)建產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放空間滯后模型（SLM）和空間誤差模型（SEM），以準確估計產(chǎn)業(yè)發(fā)展對碳排放的作用關(guān)系。同時，為選擇出更符合研究區(qū)域的空間模型，本研究主要是從以下幾個方面展開：一是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平與碳排放的空間滯后模型（SLM），空間滯后模型描述碳排放不僅受到本省份產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，而且受到周邊地區(qū)空間效應(yīng)的影響，具體的計算公式如式（9）所示；二是構(gòu)建空間誤差模型（SEM），空間誤差模型主要考慮了誤差項存在空間相關(guān)性，即其他省份空間相關(guān)的誤差項對目標省份碳排放的影響，其表達式如式（10）所示；三是進行LM檢驗和R-LM檢驗。模擬和檢驗結(jié)果如表3所示。

式中：Wit為空間權(quán)重矩陣；TCit表示i省份在t年份的碳排放量；TIit表示i省份在t年份的泰爾指數(shù)；TSit表示i省份在t年份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級指標；POPit、Incit分別表示i省份在t年份的人口規(guī)模、表征居民生活水平和當(dāng)?shù)貐^(qū)域發(fā)展水平（本研究中用人均GDP）；εit為隨機誤差項；ρ為空間滯后相關(guān)系數(shù)，表示周邊省份碳排放的空間溢出效應(yīng)；λ為空間誤差相關(guān)系數(shù)；ai為個體（區(qū)域）差異。

綜合表3和表4，最后選擇區(qū)域固定效應(yīng)的空間滯后模型?；贚MLAG、R-LMLAG、LMERROR、R-LMERROR均通過1%顯著性水平的檢驗，LMLAG比LMERROR顯著程度更高，且Robust LM檢驗結(jié)果表明R-LMLAG比R-LMERROR顯著程度更高，因此可以確定選擇空間滯后模型（SLM）；通過比較三種空間滯后固定模型，地區(qū)固定效應(yīng)模型的擬合優(yōu)度R-squared更優(yōu)，最終選擇空間滯后模型的地區(qū)固定效應(yīng)模型作為最優(yōu)模型。

表3 待估參數(shù)模擬結(jié)果

表4 空間效應(yīng)模擬結(jié)果

模型模擬結(jié)果顯示：本研究構(gòu)建的地區(qū)固定效應(yīng)的空間滯后模型（SLM）模擬結(jié)果良好，其擬合優(yōu)度（R2=0.92），且所有的參數(shù)檢驗均通過5%以上的顯著性檢驗，模型可以很好地用于模擬中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展與碳排放之間的空間作用關(guān)系。

4 結(jié)果與分析

4.1 碳排放量時空演化

我國中西部區(qū)域碳排放量持續(xù)增長（圖2和圖3）。雖然中西部能源消耗強度不斷降低，但能源消耗依然是低效的，且一直低于國家的平均水平，從而導(dǎo)致中西部碳排放量一直不斷加劇。由圖2、圖3可知，雖然中西部能源消耗強度不斷降低，分別由2000年的5.36噸標煤/萬元和5.66噸標煤/萬元改善到2017年的2.47噸標煤/萬元和3.79噸標煤/萬元，但是依然遠高于國家的平均能源消耗強度（2000年的3.91噸標煤/萬元和2018年的2.27噸標煤/萬元），即使部分省份在近幾年的碳排放總量有所改善；中西部化石能源消耗持續(xù)增長導(dǎo)致其CO2排放總量持續(xù)增長，分別由2000年的8.68億噸和7.65億噸增長到了2017年的24.05億噸和31.28億噸，分別增長了2.77倍和4.09倍；2008年后，西部地區(qū)的碳排放水平超過中部地區(qū)，且GDP總值一直低于中部地區(qū)。

圖2 2000—2017年中西部區(qū)域碳排放及能源使用強度

碳排放在中西部區(qū)域存在顯著的時空差異性，且存在“高—高”和“低—低”的空間分布，即在“高—高”集聚區(qū)，在這個地區(qū)與區(qū)域外的都處于高碳排放區(qū)，而且向域外區(qū)域外溢，增加域外的碳排放；在“低—低”集聚區(qū)，該區(qū)域的地區(qū)都處于碳排放的洼地，區(qū)域間會存在集聚效應(yīng)（圖1、圖3）。由圖3可知，在2000—2017年期間高碳排放區(qū)從中部的山西蔓延到西部的內(nèi)蒙古，之后持續(xù)蔓延到中部的河南，以及最后蔓延到西部的新疆和 陜西。

圖3 中西部區(qū)域碳排放量

4.2 產(chǎn)業(yè)資源配置水平—碳排放作用關(guān)系分析

中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平低效，且呈現(xiàn)出顯著的時空差異性（圖4、圖5）。由圖4、圖5可知，在2000—2018年期間產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平雖然得到了一定水平的優(yōu)化，但整體水平不高，其中西部產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平指數(shù)分別由2000年的0.28和0.37優(yōu)化到2018年的0.20和0.29。首先，在中部區(qū)域，產(chǎn)業(yè)資源配置效率緩慢提高，但區(qū)域內(nèi)存在較大的時空差異性。一是在2004—2007年期間，其資源配置效率水平指數(shù)低于全國的平均水平指數(shù)，表明該時期中部區(qū)域的資源配置效率水平優(yōu)于全國的平均水平。二是在2000—2003年及2008—2018年期間，區(qū)域資源配置效率一直是劣于全國的平均水平，且出現(xiàn)波動現(xiàn)象。其次，在西部區(qū)域，產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平一直低于全國的平均水平，且波動時間點分別為2005—2006年和2009—2010年。

圖5 2000—2018年中西部區(qū)域各省份產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平指數(shù)

產(chǎn)業(yè)資源配置效率碳排放具有極強的減緩作用和空間溢出效應(yīng)。其直接的邊際效應(yīng)強度達到了41.2%，間接邊際效應(yīng)達到了8%（表4）。說明中西部地區(qū)在中部崛起和西部大開發(fā)兩大政策驅(qū)動下，三次產(chǎn)業(yè)得到較快發(fā)展，本區(qū)域產(chǎn)業(yè)間的資源（包括三次產(chǎn)業(yè)勞動力、資本投入等）耦合程度不斷提高，配置效率不斷改善，因而會促進本區(qū)域的碳減排，同時產(chǎn)業(yè)資源配置存在溢出效應(yīng)，主要是因為區(qū)域間存在著“模仿”效應(yīng)，從而也會導(dǎo)致域外的產(chǎn)業(yè)資源配置演變，間接減緩域外地區(qū)的碳排放。如中部的江西，其高效的產(chǎn)業(yè)資源配置效率會對碳排放起到緩解作用。同在中部的山西，其產(chǎn)業(yè)資源配置效率低效，作為中國的能源大省，山西的產(chǎn)業(yè)發(fā)展以重工業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)間資源的投入和產(chǎn)出的耦合程度水平低，從而在一定程度上導(dǎo)致了碳排放的增加。

4.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化—碳排放作用關(guān)系分析

中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平緩慢上升，一直遠低于全國的平均水平，時空差異顯著，近期中部區(qū)域與全國的平均水平差距有所緩解（圖4、圖6）。首先，在2000—2018年期間，中部和西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平緩慢提高，分別由2000年的6.13和6.12提高到2018年的6.71和6.68。其次，2000—2004年期間，中部區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平高于西部區(qū)域；2005—2014年期間，西部區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平趕超中部；2015—2018年期間，中部區(qū)域反超西部區(qū)域且不斷拉大差距。截至2018年，其高級化水平指數(shù)西部為中部水平的98.77%。

圖6 2000—2018年中西部區(qū)域各省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平指數(shù)

同時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級水平指數(shù)在中西部區(qū)域內(nèi)部也存在著一定的差異。中部地區(qū)所有的省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化雖然都得到了一定水平的優(yōu)化和提高，除了山西，但是其水平指數(shù)基本上都低于全國平均水平；西部區(qū)域基本上都低于全國平均水平。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳排放的總的邊際效應(yīng)具有正向作用，其直接的邊際效應(yīng)強度分別達到了41.2%和32.2%，間接邊際效應(yīng)也分別達到了8%和6.1%（表4）。說明在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展以及中西部承接?xùn)|部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的背景下，中西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展進一步促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，并在一定程度上促進本區(qū)域的碳減排。此外，在長江經(jīng)濟帶、黃河流域城市群協(xié)同發(fā)展的作用下，區(qū)域間的技術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級會形成一種“借鑒”作用，對域外的地區(qū)技術(shù)水平提高和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級產(chǎn)生較大影響，從而間接促進碳減排。截至2018年，重慶的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平指數(shù)高于全國平均水平，主要原因是重慶工業(yè)基礎(chǔ)相對良好，且近年來其第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高極化水平顯著提高。隨著川渝城市群經(jīng)濟交往密切，四川通過技術(shù)交流和借鑒，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也得到一定程度的提高，有助于碳減排。

4.4 控制變量—碳排放作用關(guān)系分析

人口規(guī)模對碳排放存在加劇作用。由表4可知，其直接和間接的邊際效應(yīng)強度分別為1.639和0.308，即當(dāng)?shù)貐^(qū)域每增加1%的人口規(guī)模，則會對區(qū)域內(nèi)外碳排放增加1.639%和0.308%，人口規(guī)模的增加直接加大了生產(chǎn)和生活的能源消耗，進而產(chǎn)生更多的碳排放量，人口規(guī)模間接效應(yīng)也是顯著為正的。隨著區(qū)域間發(fā)展，中西部地區(qū)之間的經(jīng)濟活動越來越密切。交通條件的改善，使人口跨區(qū)域間的經(jīng)濟、文化旅游等活動愈加頻繁，增加能源消耗，進而增加碳排放。

人均GDP增加對碳排放的作用關(guān)系呈現(xiàn)倒“U”型，人均GDP對碳排放的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)、總效應(yīng)顯著為正，GDP二次項顯著為負，說明中西部省份經(jīng)濟發(fā)展水平仍處于庫茲涅茨環(huán)境曲線（Environmental Kuznets Curve, EKC）的左側(cè)，經(jīng)濟發(fā)展水平的提高是驅(qū)動中西部地區(qū)碳排放的重要因素。表明現(xiàn)階段居民可支配收入的提高和當(dāng)?shù)刎斦杖氲脑黾樱苿恿水?dāng)?shù)叵M和投資活動的增加，進而引致當(dāng)?shù)啬茉聪脑黾硬⒓觿√寂欧帕?。同時，區(qū)域之間隨著經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模的不斷上漲，空間正相關(guān)作用關(guān)系加強，對其他省份經(jīng)濟活動產(chǎn)生影響，最終也會間接增加其他省份碳排放。

5 討論

中西部區(qū)域碳排放量持續(xù)增長且存在顯著的時空差異性及空間效應(yīng)（圖2、圖3和表2），現(xiàn)階段人口規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展水平對碳排放的邊際效應(yīng)強度是遠低于產(chǎn)業(yè)資源配置效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化對碳排放作用關(guān)系（表4）。如在中部區(qū)域的山西，雖然其經(jīng)濟發(fā)展水平以及人口規(guī)模和增長率從2010年以來一直處于中部區(qū)域的低值區(qū)，且產(chǎn)業(yè)高級化水平由于其原有的重工業(yè)基礎(chǔ)而相對偏高，但一直以來是高碳排放區(qū)，主要源于其低效的產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平。同時，在西部區(qū)域，重慶的人口規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展水平相對比較高，且高于內(nèi)蒙古，但是其碳排放卻與內(nèi)蒙古有截然不同的結(jié)果，內(nèi)蒙古是高碳排放區(qū)，而重慶是相對而言的低碳排放區(qū)；再比較其產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平差距不大，而產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平在重慶相對比較有效，內(nèi)蒙古相對無效。揭示人口規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展水平并不是中西部區(qū)域碳排放不斷增長的關(guān)鍵要素，而關(guān)鍵要素是中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平低效的原因所致。

優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展是降低碳排放至關(guān)重要的要素，特別是產(chǎn)業(yè)資源配置效率的優(yōu)化。但現(xiàn)有的研究多側(cè)重于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平，正如劉玲希[26]指出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化有助于減緩碳排放，但其多側(cè)重于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化，即技術(shù)進步；劉明和王霞[33]認為在實行中部崛起和西部大開發(fā)之后，東部地區(qū)和東北地區(qū)的制造業(yè)、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)向中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，東部地區(qū)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)向中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。我國在這個階段加大措施，促進中西部不斷承接?xùn)|部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，進而促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。但本研究結(jié)果卻與之有所差異，即結(jié)果表明在中西部地區(qū)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源配置效率，對碳排放的邊際效應(yīng)及其空間作用效應(yīng)比優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化更有效。產(chǎn)業(yè)資源配置效率對碳排放的直接和間接效應(yīng)分別為：41.2%和8%，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平對碳排放的直接和間接邊際效應(yīng)分別為32.2%和6.1%。但是，在2000—2018年期間，中西部區(qū)域產(chǎn)業(yè)資源配置效率并非一直處于持續(xù)增長的趨勢，并出現(xiàn)資源配置效率變得更加低效的現(xiàn)象（圖2、圖3）。正如姚鵬和葉振宇[34]、林建華和李琳[4]指出的，中西部地區(qū)主導(dǎo)行業(yè)及具有比較優(yōu)勢的行業(yè)主要集中于資源密集型產(chǎn)業(yè)，以高投入、高產(chǎn)出為主。中部區(qū)域主要是以原料工業(yè)、燃料動力工業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工等為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[34]，而西部地區(qū)主要是以能源礦產(chǎn)資源的開發(fā)與初級加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，能源及化學(xué)工業(yè)所占比重較大，工業(yè)“三廢”污染嚴重[8]。進一步揭示了中西部區(qū)域經(jīng)濟增長在一定程度上是過度依賴投資驅(qū)動和資源投入，規(guī)模效應(yīng)不高，且個別年份出現(xiàn)投資過?，F(xiàn)象，進而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)資源水平進一步低效，加劇了碳排放。這一定程度上也揭示了在承接發(fā)達地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的同時，更需兼顧產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平。

6 結(jié)論與建議

本研究基于中西部地區(qū)2000—2018年期間的數(shù)據(jù)，構(gòu)建空間滯后模型，模擬產(chǎn)業(yè)資源配置效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化、人口規(guī)模以及經(jīng)濟發(fā)展水平對碳排放的空間作用關(guān)系。模擬結(jié)果良好，并得到以下幾個方面的結(jié)論：（1）中西部區(qū)域碳排放具有顯著的時空差異性，呈現(xiàn)出正向空間自相關(guān)性，即呈現(xiàn)“高—高”和“低—低”的空間分布。（2）產(chǎn)業(yè)資源配置效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化是減緩中西部區(qū)域碳排放的關(guān)鍵要素，同時會對域外地區(qū)碳減排起到促進作用，且產(chǎn)業(yè)資源配置效率優(yōu)化比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化更有效。（3）人口規(guī)模對碳排放存在加劇作用。（4）人均GDP增加對碳排放的作用關(guān)系呈現(xiàn)倒“U”型，當(dāng)前階段存在溢出效應(yīng)。

根據(jù)研究結(jié)論及結(jié)合當(dāng)前中西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，提出以下建議對策。

（1）在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展水平之下，現(xiàn)階段中西部區(qū)域應(yīng)加大力度優(yōu)化和提高產(chǎn)業(yè)資源配置效率的水平，特別是在中西部制定承接?xùn)|部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移以促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平的策略時，更需特別兼顧產(chǎn)業(yè)資源配置效率水平，完善戶籍制度，促進資本、勞動力、科技等資源流通和集聚，促進產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平；同時，注意加強與其他省份的合作，加強省域間聯(lián)合治理，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)發(fā)展的溢出效應(yīng)，為省域間的資本、勞動力、科技等資源流通開啟綠色通道，促進環(huán)保技術(shù)分享，共同降低各省份的碳排放水平。

（2）政府應(yīng)引導(dǎo)公眾轉(zhuǎn)變消費方式，倡導(dǎo)綠色消費。引導(dǎo)居民樹立正確的能源消費觀，倡導(dǎo)理性消費和低碳消費。同時，完善交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和積極推動新能源汽車推廣，打擊能源浪費和糧食浪費，倡導(dǎo)社會綠色出行和綠色消費。

（3）大力發(fā)展低碳經(jīng)濟，改善能源結(jié)構(gòu)。政府應(yīng)加大對低碳、固碳、循環(huán)技術(shù)的投入研發(fā)，降低生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)的能源消耗。同時，調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，積極促進清潔能源的開發(fā)。因地制宜，中西部地區(qū)應(yīng)利用當(dāng)?shù)赜欣麠l件大力發(fā)展風(fēng)能、水能和太陽能。