脱钩分析

脱钩分析（精选10篇）

脱钩分析 篇1

摘要：对城市经济发展与能源消耗脱钩二者的脱钩进行了分析,通过从数据选取、整体特征和时间耦合三方面进行论述。在时间耦合分析中,从时间、空间和时空耦合三类解析,得出结论。城市经济发展与能源消耗之间的脱钩趋势总体处于良好的发展趋势中,但是从具体城市地区上来看,有些地区的脱钩性还处于比较严峻的态势。

关键词：城市,经济发展,能源消耗,脱钩分析

在我国经济发展的过程中,城市作为主要推力的作用越来越明显,随着经济的发展,城市的规模也变得越来越大。在城市快速发展的过程中,虽然经济得到了快速的发展,但是能源消耗的总量也在急剧的增加,因此,经济发展的同时,能源短缺、环境污染等问题日趋突出。在国家经济中,为了充分的发挥城市的重要作用,就需要将当前城市经济发展与能源消耗之间的矛盾予以妥善的解决。

1 建立脱钩模型

1. 1 脱钩模型的研究

2002年,经济合作与发展组织 ( OECD) 出版了《衡量经济增长与环境压力脱钩的指标》,其中就完成了脱钩模型的建立,并且脱钩指标包含驱动力、压力、状态等。在2005年,Tapio完善了脱钩模型,并进行实证研究,至此,脱钩模型正式建立。OECD在研究脱钩模型时,基础是农业项目,因此,在我国农业发展的过程中,脱钩模型的应用比较多,并且此方面的研究也比较多。近年来,各个国家在发展经济的同时,对环境问题也越来越关注,由此,经济发展与环境保护之间就应用了脱钩模型,通过定量的分析以及脱钩模型,建立起了比较完善的循环经济。

1. 2 基于我国实际的脱钩模型

国际上脱钩模型的研究更多的是从宏观上角度来进行分析,然而我国与其他国家的实际情况有很大的差别。从类型上看,我国的城市类型多种多样,并且每种城市类型都具有不同的发展道路,因此,在发展低碳经济时,要根据城市的实际来进行设计。在建立适合我国城市的脱钩模型时,就需要综合考虑时期、地域、类型等因素,同时, 脱钩模型的建立还要以Tapio的脱钩模型为基础,从而有效地分析出城市经济发展与能源消耗之间的关系。脱钩可分为脱钩和负脱钩两种,二者均包含三个子类别。对于脱钩,如果城市经济和能源消耗均处于上升之中,而且脱钩弹性在0 ~ 0. 8,这时呈现出来的弱脱钩; 当城市经济增长,能源消耗下降时,这就是强脱钩; 当城市经济和能源消耗均处于下降的趋势当中时,且脱钩弹性大于1. 2,这时就是衰脱钩的关系。对于负脱钩,当城市经济和能源消耗均处于下降的趋势当中时,且脱钩弹性在0 ~ 0. 8,这时二者之间的关系就是弱负脱钩; 当城市经济降低,能源消耗增多时,二者之间就是强负脱钩; 当城市经济和能源消耗均处于上升之中时,且脱钩弹性大于1. 2,二者之间的关系为扩张负脱钩。

2 城市经济发展与能源消耗的脱钩分析

2. 1 数据选取

本文在利用脱钩模型进行脱钩分析时,数据均来源于《中国城市统计年鉴》,不同年份的数据来源于不同年份的统计年鉴。脱钩研究的对象为2006年经济发展总值前100名的城市,分析的时间段为1990—2006年,将时间四个阶段,分别为第一阶段 (1990—1994年)、第二阶段 (1994—1998年)、第三阶段 (1998—2002年)、第四阶段 (2002—2006年),通过Tapio脱钩模型,分析出各个阶段的脱钩弹性特征。

2. 2 整体特征分析

通过Tapio脱钩模型得出脱钩计算结构,通过结果分析可知,这100个城市在第二阶段中,经济发展总值的增长率急剧下降,在第三阶段中继续下降,不过下降的趋势比较微弱,第四阶段时开始逐渐的上升,而能源的消耗则是在第二阶段中出现了下降的趋势,但是从第三阶段开始,就一直处于上升的趋势中。从总体的研究时间段上来看,经济发展的增长率要高于能源消耗的增长率,在第一阶段中,二者之间的差距最大,在第三阶段中差距最小, 由此得出,总体上二者之间的关系是弱脱钩。

2. 3 时空耦合分析

首先,时间分析。在第一阶段,城市经济发展与能源消耗之间弱脱钩的关系占据了总数的80% 左右,扩张负脱钩和强脱钩城市所占据的比重非常少,由此可以看出, 在这一时期,二者之间所具有的脱钩性是最好的。在第二阶段,弱脱钩的城市总数少了7个,而扩张负脱钩的城市增加了4个,不过强脱钩城市的数目并未发生变化,因此,在这一时期,城市经济发展与能源消耗之间的脱钩性还比较好,但已经出现了恶化。在第三阶段,二者之间的脱钩性恶化的非常严重,尽管弱脱钩城市的数量占据的比重依然最大,但是与前两个阶段相比,减少了许多,扩张负脱钩的城市数量大量的增加; 在第四阶段,恶化情况有所缓解,弱脱钩城市的数量有所增加。

其次,空间分析。在东部城市,总体城市经济增长率与能源消耗增加率之间的差距与全国基本一直,且能源消耗的增长率落后于经济增长率,在第二阶段,东部城市的脱钩系数有所降低,随后,脱钩弹性值逐渐的增加,从数值上看,东部城市的最大和最小脱钩弹性值与全国水平一致。在中部城市,从总体上来看,脱钩弹性之一致处于上升的趋势当中,从第四阶段开始,这种增长趋势变得比较微弱,不过与其他的城市相比,中部城市一直处于弱脱钩当中。在西部城市,第三阶段的能源消耗增长率与经济增长率之间的差距非常的微弱,从而导致西部城市的脱钩弹性值急剧的增加,随后,在第四阶段中,脱钩弹性值开始逐渐的降低。在东北地区城市,与其他的三个城市区域相比,东北地区城市的差异比较大,产生差异的主体原因就是东北老工业基地的变化,从总体上看,脱钩弹性值先是增加,随后减少,接着在增加,呈现出波浪型。

最后,时空耦合分析。在第一阶段,东部城市所呈现出来的均为扩张负脱钩的关系,扩张连接的城市也比较多; 强脱钩城市主要集中在中西部城市中; 东部城市的脱钩性比较差,中西部城市差一些,尤其是中部城市比较好。在第二阶段,城市发展的中心发生了转移,由东南沿海地带逐渐的转移到北部城市; 中部城市和东北地区城市的脱钩性呈现出恶化的趋势。在第三阶段,总体上来看, 扩张负脱钩的城市依然在增加,各个区域中的城市数量都有所提升,以东部地区最为严重。在第四阶段,扩张负脱钩的城市数量均逐渐的降低,城市经济发展与能源消耗之间的脱钩性开始向着良好的趋势发展。

3 结 论

通过脱钩分析可知,当前城市经济发展与能源消耗之间的脱钩趋势总体处于良好的发展趋势中,但是从具体城市地区上来看,有些地区的脱钩性还处于比较严峻的态势当中,因此,我国必须要加大力度,实现城市经济发展与能源消耗脱钩,最终通过低碳技术实现经济增长与环境保护相协调。

脱钩后，如何依法自治 篇2

避免“傻瓜”章程现象

行业协会商会的治理制度，既包括党和国家自上而下推行的顶层制度设计，也包括行业协会商会内部自下而上推行的草根制度设计。外生法律制度以《行业协会商会法》为核心，既包括法律，也包括行政法规和部门规章。内生法律制度以协会商会章程和自律规章制度为核心。

在行业协会商会实践中，千篇一律、似曾相识的“傻瓜”章程现象较为普遍而严重。许多行业协会商会中的僵局和争斗，实质上都源于章程条款的不完备、不科学、不严谨、不细腻、不周密、不公平，不具有可操作性、可诉性与可裁性。

行业协会商会章程的失灵现象，暴露出了许多协会商会尚未领悟协会商会自治的真谛和章程设计的极端重要性。章程的起草和完善应当遵循量体裁衣的设计准则，应当突出协会商会的个性，力戒东施效颦、刻舟求剑。

鼓励公平有序竞争

《行业协会商会与行政机关脱钩总体方案》（以下简称《方案》）提出，“探索一业多会，引入竞争机制，在同一行政区域，允许存在业务范围相同或者相似的行业协会、商会”。一业一会的体制实际上会助长行业协会、商会的行政化与官本位化。相比之下，一业多会的体制有助于鼓励优秀的协会、商会脱颖而出，也有利于及时淘汰“软、懒、散”的协会、商会。

在市场经济中，协会、商会自生自灭，如同人体细胞的新陈代谢。既要鼓励协会商会的有序设立，也要确保其理性退出。协会商会退出机制包括解散、清算与终止三部曲。解散是指引起协会商会主体资格消灭的法律事实。包括自行解散（任意解散），也包括强制解散。清算制度的功能有二：一是立即停止协会商会的积极活动，二是及时了结既有法律关系，清理债权债务关系。清算程序终结后，协会商会才能依法办理公司注销登记手续。

协会商会之间的公平竞争有助于企业选择最能够发挥行业自律作用的协会商会。因此，既要反对老牌的大型协会商会以大欺小，滥用市场优势地位，也要反对新兴的小型协会商会实施虚假宣传等不公平竞争手段。

完善信用体系和信息公开制度

为遏制协会商会的道德滑坡与诚信失序现象、确保行业协会商会见贤思齐，必须完善信用体系和信息公开制度。

首先，协会商会要自我加压，主动向会员和全社会做出诚信办会的承诺，自觉接受会员和社会监督。除了主动公开诚信承诺之外，协会商会还要及时向社会公开登记事项、章程、组织机构、接受捐赠、政府委托职能和事项、政府采购服务等相关信息。

其次，要完善协会商会信用记录，建立综合信用评价制度。每个行业协会商会都要有伴随其生命周期的信用档案。协会商会公共信息平台负责建立信息公开网络系统，由登记管理机关对信息公开进行监管。

其三，信用评价结果要公示。信用评价结果只有及时准确地如实向全社会公布，才能惩恶扬善、传播正能量，才能让优秀的协会商会受到社会的褒奖，才能让缺乏法律与道德底线的协会商会寸步难行。

其四，要建立健全行业协会商会信息公开和年度报告制度，接受社会监督。协会商会应当定期将其年度工作报告报送登记管理机关，并同时向行业协会商会信用信息公示系统提交，自觉接受公众的免费实时查询和监督。

其五，要建立失信制裁机制尤其是联合惩戒机制。在失信协会商会及其主要负责人在参与政府采购服务市场、申请财政资金支持及荣誉称号等方面建立一票否决制。

完善法人治理结构

行业协会商会是社会团体法人，具备法人资格，应建立完善法人治理结构。

首先，行业协会商会要按照建立现代社会组织的要求，建立和完善产权清晰、权责明确、运转协调、制衡有效的法人治理结构。产权清晰强调协会商会具有独立于行政机关和会员的法人财产权，协会商会能够以自己的财产独立对外实施民事行为，承担民事责任。

其次，行业协会商会治理的主要法律依据除了制定中的《行业协会商会法》，还包括行业协会商会的章程。鉴于章程在协会商会治理中的基础性地位，要完善以章程为核心的内部管理制度，健全会员大会（会员代表大会）、理事会（常务理事会）与监事会（监事）制度。

其三，行业协会商会要善于选贤任能，完善主要负责人问责机制。为促进协会商会治理的民主化，鼓励会员治会，预防主要负责人“占山为王、落草为寇”的封建家长制现象。企业家担任理事长时，一定要正确处理好本企业的个体利益与行业协会商会的整体利益之间的冲突问题。推行秘书长聘任制是为了吸引专业管理人才加盟行业协会商会的管理工作。法定代表人等主要负责人必须以临渊履深的心态认真履行职责，既不能把自己的工作岗位作为捞取个人好处的“摇钱树”，也不能在工作岗位上浑浑噩噩，懈怠无为。

其四，积极稳妥地试行外部监事制度。为了充分激活协会商会内部治理机制，适度保持政府作为公益代表者对协会商会的监督力度。

绳锯木断，水滴石穿。只有进一步凝聚改革共识，进一步强化担当意识、责任意识与法治意识，《方案》确定的行业协会商会制度改革的顶层设计目标、原则和具体规则才会落地生根。

脱钩分析 篇3

目前, 广大学者以脱钩分析工具研究经济增长与资源环境消耗之间的关系, 开展了卓有成效的研究[1—5]。在“脱钩”概念出现之前, 人们研究经济增长与资源环境关系主要是从环境库兹涅茨曲线入手的, 在研究方法上, 经典环境库兹涅茨方法仅能够识别经济增长速度与环境污染速度之间的关系, 难以有效识别环境与经济矛盾所处的具体阶段。而脱钩分析工具则能够在众多复杂的关系现象中识别环境矛盾的主要方面[5], 从而提供生态与经济脱钩的实时动态指标。为系统分析近10年来南京市经济发展与大气环境污染的脱钩关系, 应用脱钩分析工具, 评价了2003—2012年南京市工业增长与大气环境污染的脱钩状态, 提出了实现工业增长与大气环境污染脱钩的对策措施, 以期对南京城市可持续发展提供借鉴。

1 脱钩分析工具

脱钩 (decoupling) 一词源于物理学领域, 表示具有相应关系的两个或多个物理量之间的相互关系不再存在。在资源环境领域, 目前较为广泛引用的是经济合作与发展组织 (OECD) 提出的脱钩概念, 即经济增长时物质消耗和环境污染并不同步增长, 而是略低甚至开始呈下降趋势。脱钩理论认为, 经济发展与资源利用、环境压力之间的关系表现为两种:其一是对资源利用和环境压力随着经济的发展而增加;其二是对资源利用和环境压力并没有随着经济的发展而增加, 甚至还会减小。第一种关系称之为“耦合关系”, 第二种关系称之为“脱钩 (解耦) 关系”[6]。

芬兰未来研究中心教授 (Petri Tapio) 在一项有关交通与GDP脱钩分析中提出弹性分析方法[7], 根据“环境库兹涅茨”假说的相关理论基础, 引入弹性概念构建脱钩指标, 提出了“脱

钩弹性”概念, 推动了脱钩指标体系的完善, 将脱钩指标细分为连接、脱钩和负脱钩三种状态。再根据不同脱钩弹性值, 即以某一弹性值作为脱钩状态界定, 进一步细分为弱脱钩、强脱钩、弱负脱钩、强负脱钩、增长负脱钩、增长连接、衰退负脱钩、衰退连接八种类型, 完善了脱钩体系。Tapio脱钩模型是目前研究经济与环境脱钩关系的最主要研究方法[5], 克服了OECD脱钩模型在基期选择上的困境, 采用弹性模型动态地反映变量间脱钩关系, 公式如下

式 (1) 中, Rj为第j年经济增长与污染排放的脱钩指数, ΔD为污染排放的变化率, ΔG为经济增长的变化率, Dj和Di分别为考察期年末和年初污染排放量, Gj和Gi分别为考察期年末和年初经济增长量。

根据Tapio定义的8种状态含义, 经济增长与环境污染的脱钩状态, 可归纳为表1。

2 脱钩实证分析

2.1 研究区概况

南京市地处长江中下游东部苏、皖两省的交界处, 江苏省西南部, 地理位置在31°14'N~32°37'N, 118°22'E~119°14'E, 是江苏省省会, 长江三角洲的副主城市, 辐射带动中西部地区发展的重要门户。南京市下辖11区, 全市总面积6 582.13 km2, 2012年末, 全市常住人口为816万, 地区生产总值为7 202亿元, 第一、第二和第三次产业比重为1.9∶42.6∶55.5, 目前已形成以电子信息、石油化工、汽车制造、钢铁四大产业为支柱的工业产业结构体系, 重化工业产值占全市规模以上工业产值的34.9%。2012年, 在工业总产值中, 石化和钢铁两大产业合计占比达41.4%, 两大产业耗煤占工业煤炭消耗总量54.6%, 两大产业排放的SO2占工业SO2排放总量的61.2%。南京市主要大气污染物排放量及排放强度在全国副省级城市中均居于前列, 按照最新颁布的《环境空气质量标准 (GB3095—2012) 》评价, 2012年, 南京市空气优良天数为203 d, 大气环境形势十分严峻。

2.2 数据来源

本研究数据来源于2003~2012年《南京市统计年鉴》、《南京市环境统计》和《南京市环境质量报告书》。考虑评价因子的科学性、代表性和可获取性, 并结合南京市特点, 研究中经济增长因子使用工业增加值而不使用文献中使用较多的GDP, 避免因经济增长被放大而导致工业污染物脱钩状态信息失真;支撑经济发展和影响大气环境污染的指标选取工业煤炭消费量, 大气环境污染因子选取废气、工业二氧化硫和工业烟尘排放量以及SO2、NO2的排放浓度。由于氮氧化物“十一五”之前未列入环境统计, 而且氮氧化物排放量受工业产业和机动车排放双重影响, 因此本研究未将其纳入评价因子。

2.3 结果与分析

利用南京市近10年工业经济增长和大气环境污染统计数据, 根据式 (1) 和表1, 计算了工业经济增长分别相对工业燃煤消费量、废气排放量、工业二氧化硫和工业烟尘排放量以及二氧化硫、二氧化氮浓度的脱钩弹性指数, 如表2、表3、图1所示。

由表2、表3和图1可见, 近10年南京市工业增长与大气环境污染脱钩状态呈现以下特征。

(1) 南京市工业经济增长与大气环境污染的脱钩关系只有强正脱钩 (A) 、增长弱脱钩 (B) 、增长连接 (D) 、增长强连接 (F) 四种情形, 说明近10年南京工业经济增长处于持续增长状态, 平均增幅达14.8%, 未出现衰退现象, 表现出工业经济良好的发展势头。

(2) 从各项大气环境污染因子脱钩状态来看:工业煤炭消费量2009年之前均为增长弱脱钩, 但在2010年和2012年分别出现增长强连接和增长强连状态, 工业煤炭支撑工业经济增长明显, 可能的原因是2008年全球金融危机, 2009年中国政府出台四万亿的财政刺激政策, 对全国各地经济增长影响较大;废气排放量2008年后出现增长连接和增长强连接, 2008年前均为增长弱脱钩;工业SO2排放量处于强正脱钩和增长若脱钩状态;工业烟尘排放量总体处于强正脱钩和增长弱脱钩状态, 2011年出现增长强连接状态;SO2浓度总体处于强正脱钩和增长弱脱钩状态, 但在2004年和2006年出现增长强连接状态, 可能与SO2减排刚起步, 减排效果尚未显现;NO2浓度总体处于强正脱钩和增长弱脱钩状态。

(3) 从“十五”末 (2003~2005年) 、“十一五” (2006~2010年) 和“十二五”初 (2011~2012年) 三个时期来看, 南京工业经济增长与煤炭消费及污染物排放的脱钩状态评价显示, “十一五”时期最好, “十二五”时期次之, “十五”期间较差。可能的原因是“十一五”期间, 国家提出污染物减排的刚性要求, 南京市大力实施大气污染物的工程减排、结构减排和管理减排, 顺利完成了污染减排目标, SO2和COD排放总量分别在2005年的基础上削减9.2%和17.2%。而“十五”期间, 南京市工业发展较为粗放, 污染控制水平较低, 尚未进行污染减排考核。进入“十二五”期间, 工业增加值持续攀升, 南京市提出煤炭总量控制战略目标, 要求到2015年煤炭消费总量控制在3240万吨以内, 但是由于重化工业发展路径依赖较强, 导致近两年煤炭消费量居高不下, 煤炭消费和废气排放量尚未完成与工业经济增长的脱钩。虽然大气主要污染物排放已基本实现脱钩, 但是, 从横向对比来看, 2012年南京市空气优良率与15个副省级城市和4个直辖市比较, 南京处于第15位;与13个省辖市比较, 南京处于第12位, 大气环境形势依然非常严峻。

3 结论与讨论

应用脱钩分析工具, 评价了2003~2012年南京市工业增长与工业煤炭消费量、废气排放量、工业二氧化硫和工业烟尘排放量以及SO2、NO2浓度的脱钩弹性状态。结果显示, 近10年来, 南京市工业经济增长与SO2和工业烟尘污染排放和SO2、NO2浓度基本实现脱钩, 但与工业煤炭消费和废气排放量尚未完全脱钩;从最近3个五年规划时期工业经济增长与大气环境污染的脱钩状态来看, “十一五”时期最好, “十二五”时期次之, “十五”期间较差。

为了更好的实现南京经济发展与大气环境污染脱钩, 提出建议如下。

(1) 坚持走绿色、低碳、环保的产业发展之路, 优化调整产业结构, 大力发展循环经济、低碳经济, 促进产业生态化、生态产业化, 加快建设绿色低碳环保的现代产业体系, 实现产业绿色转型。把化工、钢铁、水泥等传统产业作为提速转型升级的突破口, 瞄准高端化、绿色化的产业定位, 在技术、节能、效益上, 在产品、市场、服务上, 在环保、安全、和谐上追求国内领先, 使南京逐步由生产基地向服务基地转型。

(2) 严控煤炭增量, 建立健全能源消耗强度与能源消费总量“双控”制度。建立煤炭消费总量预测预警机制, 对煤炭消费总量增长较快的重点行业和企业进行预警调控。电力、钢铁、水泥不再新增产能, 不再批准新建增加煤炭用量的项目。实施区域集中供热, 关停集中供热覆盖范围内的生活和工业锅炉, 推进集中供热覆盖范围外的燃煤锅炉清洁能源改造。到2020年, 煤炭消费量控制在3240万吨以内, 煤炭消费量占一次能源消费的比重下降至50%。

(3) 大力实施蓝天计划。全面整治工业废气、工地扬尘、机动车尾气、三产油烟、秸秆焚烧等大气污染。加强工业废气污染治理, 对重点工业集中区, 采取集中治污、关停并转、搬迁置换、生态防护等措施进行综合治理。坚持推行“绿色施工”标准, 大力提高道路机扫率, 实现扬尘的有效控制。深入治理机动车污染, 深化区域限行和高污车辆淘汰更新措施, 发展绿色公交和推广清洁燃料。实现大气污染物排放总量的显著下降, 灰霾减少、蓝天增加、空气清新、群众满意的目标。

经济发展与环境污染脱钩分析工具需要进一步完善, 脱钩评价因子的选择以及脱钩状态的界定的科学性有待进一步探讨。大气环境污染是一个复杂的过程, 并非由GDP增长单一因素引起, 因此如何有效地量化剔除其他因素值得进一步研究。在不同脱钩临界值下, 同一时期的脱钩状态可能不一样, 具有相对性、动态性, 须合理界定脱钩弹性临界值, 划分脱钩状态。在今后的研究中, 需要精确确定大气环境污染的驱动因素, 合理界定脱钩的不同状态及临界值, 以便更加科学测度经济增长与大气环境污染的脱钩状态及关系, 为使经济增长与大气环境质量改善“双赢”提供理论指导与方法实践。

参考文献

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股市正进入与实体经济脱钩期 篇4

趋势一：全球经济陷入“死亡螺旋”

“危机后”实施的临时性政策刺激，正在面临“信心危机”——当刺激政策药效逐渐消退，经济状态依旧疲软的时刻，更多的人开始怀疑“政府，本身或许是问题的根源”。迅速积累的、庞大的国家债务，让每一名国民感到失望，这决定了他们手中的选票会投向谁！即便非民主选举国家，民心所向的变化也会让政治家们感到恐惧。

凯恩斯主义被纳税人终结，只是时间问题。财政政策“被迫”收紧，给脆弱经济带来的潜在影响不免令人担忧。不过，完全放弃努力，却又是任何政治家无法做出的抉择，因此，无休止的谈判、结构化的政策，会令经济数据看上去陷入“下降螺旋”，而非猝死。

货币刺激，成为最后的救命稻草。不过，最大问题是，刺激成本的上升会逐渐体现，通胀周期开始缩短，经济增长幅度开始收窄，各国央行如同吸食吗啡的瘾君子为了追求同等快感而不得不逐渐加大用量。

过量货币投放，可以恢复经济增长吗？这个问题没有共识。美联储认为“可以”，其他央行“不反对”或者被迫“弃权”。没有通胀预期，货币流通比率就会下降，经济活动就会减少，经济增长率就会下降。尽管货币过量投放不一定能够促使经济出现持续性增长，但却可以做到维持实体经济基本稳定，虽然每一轮货币投放的力度必须加大。

相比未来可能发生的“世纪通胀”，眼下通缩造成的失业率上升更令货币决策者担忧。因此，量化宽松上各国央行的“一致性”体现得尤为明确。

凯恩斯主义完成了“家庭债务”向“国家债务”的转移，量化宽松则完成了“近期债务”向“远期债务”的转移（前提是以新增国家债务为抵押的货币发行方式比如美元）。本质上，它们都是财务技巧——将债务展期的一种方式。债务从来没有消失，政策刺激的根本作用是“减轻负荷、争取时间”，只有真正的经济增长出现才能在未来对冲掉一部分债务。

不过，真正的经济增长不会来自任何政策刺激，政策刺激只能是作为“诱因”或“债务转移”；真正的经济增长来自于创造性需求或替代性需求的持续出现（技术革命或战争）。“自发性复苏”何处会出现呢？没有人能够预料。上世纪三十年代大萧条的结束，可以归功于罗斯福新政，但如果没有第二次世界大战“创造需求”，也许结局会是另外一个答案。

如何甄别“自发性复苏”来临呢？可以通过金融市场来发现，当游戏规则依然是“危机逻辑”——以流动性数据是逻辑主线，那么说明全球经济还没有走出衰退阴霾。阶段性的经济数据可能具有“欺骗性”，而游戏规则的变化则更为“诚实”。

趋势二：中国经济“减速换效率、减税换增长”

从长周期看，中国经济增长处于趋势性放缓。人口红利、全球化红利、城乡劳动力转移红利的消退，带来了生产效率持续下滑。从短周期看，主权债务危机恶化，发达经济体增长前景黯淡，使得中国经济外生增长动力严重不足。货币过量投放导致的通胀高悬以及房地产泡沫，抑制了长期政府主导下的内生增长。推动经济高速行驶所引发的成本（人力、物力、环境）上升，使得“宽松货币拉动投资、财政刺激主导投向”这套组合策略的边际利润已经下降至临界点。

值得庆幸的是，当下“减速”已达成共识——在没有寻找到新的可持续增长点之前，“减速”是最保险、最经济的选择。由此引发的失业率上升压力，可以通过社会保障体系不断完善、以及创造就业能力强的部分产业政策放宽来有所分流。减速不是目的，效率增长才是目标。这是所谓“调结构”的初衷。不过，“减速”同时，需要做一件事情——让“大政府模式”寿终正寝。否则，“减速”换不来效率。

主动减速，意味着不可能再出现“四万亿”刺激政策；意味着不可能再依赖房地产投资来拉动GDP；意味着经济目标彻底转向效率增长。这等同于宣告“大政府模式”的终结。高投资、高税赋是过去十年“大政府模式”的经典特征。我们要观察“大政府模式”是否终结，投资增速、税赋比率的变化趋势将是实证。

政府职能的转换，是实现效率增长的唯一出路，是应对全球经济“死亡螺旋”的唯一办法。通过全方位减税，交出投资主导权，改善社会财富二次分配的不平衡，逆转财富循环方向，进而推动中国经济步入新周期——即减税换增长。

“政府并非我们问题的解决办法，而政府则恰恰是我们需要解决的问题”。相对于其他国家，“危机后”时期的中国政府债务水平并不高，如果要继续坚持走“大政府模式”并非不可以，但必经地方债危机或房地产泡沫破灭——政策刺激一发力，房地产在产业链前端，泡沫化必然更上一层楼，随时可能捅破。所以，某种程度上，房地产泡沫是当下放弃“大政府模式”的现实原因。

趋势三：“危机模式”证明真实复苏还没有出现

丑陋的经济数据与金融市场的繁荣并存，存在即合理。有人称之“非理性”繁荣——实体经济与虚拟经济周期不吻合，所以既有趋势脆弱且不可持续。我不同意上述带有“道德色彩”的教科书式观点。

趋利避险，是人性所归。资本的秉性一定是选择安全边际较高的区域。资本流向只是在说明——自发性复苏并没有真实出现，政府主导的人工复苏缺乏足够安全边际，没有形成足够稳定的趋势。因此，资本更愿意选择驻留在虚拟经济，而非实体经济。

为了拯救大到不能倒的金融机构，为了刺激经济复苏而不断输入流动性，在过去四年，美联储资产负债表扩大了三倍，中国广义货币年增长20%，欧央行提供了过万亿欧元的长期贷款……放眼望去，几乎所有国家都在铆足劲印刷货币，以维持实体经济平稳。

不过，“凯恩斯”也好，“量化”也罢，货币创造不等于需求创造。当经济不景气，需求不振，货币乘数下降，新增流动性只能暂时“平衡”货币流量，但无法改变实体经济中货币流通速度减缓的周期趋势。

相比实体经济，虚拟经济的货币需求相对容易“创造”。接连不断的货币扩张计划，使得货币贬值预期上升，大量货币追逐有限资产的未来图景令投资人慌乱。金融资产的快速变现能力相对于固定资产更具有吸引力。所以，从投资人的选择，我们可以鉴别出当前经济所处周期——“危机逻辑”而非“复苏逻辑”——危机逻辑中，流动性数据是逻辑主线；复苏逻辑中，经济数据是逻辑主线。只有当自发性复苏出现，投资人预期影响下的资本流动才会逐步形成向实体经济转移的趋势。在此之前，货币扩张预期会支撑虚拟经济的阶段繁荣，与实体经济“脱钩”。

实体经济“空心化”、虚拟经济“泡沫化”作为周期性现象，是证明经济尚未出现真实复苏的“论据”。当前金融市场的表现只能说明流动性状态，而并非经济晴雨表。投资人只会为各大央行货币政策的宽松紧缩投票，而漠视各国疲弱不堪的经济数据。

脱钩分析 篇5

1文献综述

近年来,由于经济快速增长引发环境恶化,使得经济增长与二氧化碳排放关系的相关研究成为当前理论界研究的热点,而对经济增长与二氧化碳排放的脱钩研究则成为当前研究的焦点。国际上采用脱钩 ( Decoupling) 指标来表示经济增长与物质能源消耗变化的不同步性,反映了经济增长与物质能源消耗以及生态环境保护的不确定关系。脱钩理论认为,经济发展初期环境污染与经济增长具有同步性,但随着经济增长到了一定阶段,环境污染并不随着经济增长而增长,且在某个阶段经济增长与环境污染实现了脱钩。国内外学者从不同的角度,不同的受评主体以及不同的环境指标对经济增长与资源环境的关系进行了实证研究,其中运用脱钩理论分析经济增长与二氧化碳排放的关系的相关研究主要有:Tapio[1]对欧洲1970 - 2001年交通业经济增长与二氧化碳排放之间的脱钩情况进行了研究,并系统地阐述了脱钩指标体系。Climent F和Pardo A[2]分析了2004 - 2009年巴西的能源碳排放与经济增长之间的脱钩关系。国外相关研究的学者还有Juknys R、Lu IJ和Lin Sue等。国内相关的研究近年才刚刚兴起,研究分不同层次对中国整体、区域以及具体的省份展开,彭佳雯、黄贤金[3]通过构建经济与能源碳排放脱钩分析模型,探讨了中国经济增长与碳排放的关系以及空间演变趋势。肖宏伟、易丹辉、周明勇[4]则从区域的角度,利用Tapio脱钩模型分析了我国“十五”与“十一五”两个时期的区域经济增长与碳排放的脱钩弹性。杨嵘、常烜钰[5]运用脱钩理论对西部地区1995 - 2010年碳排放与经济增长特征进行了分析。王蓉、邢俊玲[6]则立足于陕西省,利用Tapio脱钩模型,测算了陕西省经济增长与二氧化碳排放的敏感性以及脱钩关系变化趋势。张小平、郭灵巧[7]应用Tapio模型,对甘肃省的经济增长与二氧化碳排放的脱钩情况进行了实证分析。岳立、李飞[8]以甘肃为例,利用脱钩理论分析了西部经济增长与二氧化碳排放的脱钩关系。

综上所述,如何实现经济增长的同时有效地控制二氧化碳排放,即两者的脱钩关系问题已经成为国内外学术界研究的重要议题。从已有的研究成果来看,多数研究从区域或整体层次上展开研究,而对特定地区层次上,如某省份的相关研究还比较少。为此,本研究基于江西省1995 - 2012年的统计数据,在测算江西省能源碳排放量的基础上,对江西省经济增长与能源碳排放的脱钩关系进行分析,为江西政府制定相关能源政策、促进碳减排,建设和谐、秀美江西提供参考。

2脱钩关系模型的构建与数据说明

2. 1脱钩关系模型的构建

目前,脱钩分析的基本方法主要有两种,一种是基于期初值与期未值的OECD脱钩指数方法,另一种是基于Tapio脱钩弹性系数变化的脱钩状态分析法。OECD脱钩指数法主要是描述环境压力状态与驱动动变化的关系,计算公式如 ( 1) 。

式 ( 1) 中,η为脱钩指数,EP为环境压力变量 ( 如碳排放) ,DF为经济驱动力变量 ( 如GDP) ,t1 ,t0分别为期未值与期初值。脱钩指数的取值范围为 ( - ∞ ,1],当处于 ( - ∞ ,0] 时,表示处于连接状态; 当脱钩指数在 ( 0,1] 时,则认为处于脱钩状态。同时,脱钩状态也可以进一步分为绝对脱钩与相对脱钩。Tapio进一步发展了OECD的脱钩理论,利用脱钩弹性对脱钩关系的级别进一步细化,其计算公式如下 ( 2) 。

φ为脱钩弹性,CO2为二氧化碳排放,GDP为经济驱动力,即经济增长。两者变化的程度差异会引起弹性变化,显示出多种情况,Tapio设定了3个弹性临界值0、0. 8、1. 2,清晰地表现经济增长与碳排放的脱钩状态 ( 见表1) 。

OECD脱钩指数法与Tapio脱钩弹性指数法相比较而言,OECD脱钩指数法的脱钩指标侧重于整体年份上的分析,容易观察其持续变化过程,但对于基期年选择具有高度的敏感性,不同的基期会有不同的脱钩状态,结果并不非常稳健。Tapio脱钩弹性指数法则侧重个体年份上的分析,可以比较不同年份之间的差别,可以有效地避免OECD脱钩指数法对于基期选择的随意性,从而更为科学地测算经济增长与碳排放脱钩状态。因此,本研究也采用Tapio脱钩弹性指数法分析江西经济增长与能源碳排放的脱钩关系。

2. 2数据说明

由于目前我国没有对二氧化碳相关的统计数据,大多数研究中二氧化碳排放数据都是基于IPCC提供的测算方法来进行测算。本研究也利用IPCC的碳排放测算方法,同时参考郭炳南、魏润卿、程贵孙的研究,测算江西省1995 - 20012年二氧化碳排放量,计算公式如下:

其中,CO2表示估算的各种能源消耗所排放二氧化碳总量; i表示煤、石油、天然气; ECi表示各种能源的消费量; NCVi表示平均低位发热量; CCi表示碳含量,代表单位热量含碳水平; COFi表示氧化因子,指能源燃烧时的碳氧化率,44与22分别指二氧化碳与碳的分子量。NCVi、CCi、COFi3项相乘得到碳排放系数,本研究用δi来表示,进而二氧化碳排放系数为碳排放系数的3. 67倍 ( 44 /12) 。借鉴各种研究机构对碳排放系数的测算结果,本研究取各研究单位核算的均值 ( 见表2) 。

煤炭、石油、天然气 等各种能 源消耗数 据、GDP数据的原始数据均来源于1996 - 2013年《江西省统计年鉴》,为了保持数据的平稳性,以1995年基期,对GDP数据进行价格平整。

3实证分析

3. 1 1995 - 2012年江西经济增长与碳排放的基本发展态势

注: 资料来源 《2013 年江西统计年鉴》; GDP 按当年价格计算; 二氧化碳排放按 IPCC ( 2006) 测算方法而得

表3中实际GDP是由名义GDP除以GDP平减指数而得,二氧化碳排放量则是根据公式 ( 3) 估算得到的。从上表3可以看出,1995 - 2012年,江西省经济发展迅速,国内生产总值逐年增加,由1995年的1 170亿元提高到2012年的10 369亿元,17年间增加了7. 86倍。随着江西经济的发展,江西省能源消费量也不断增加,并呈持续增长的态势,由1995年的2 392万吨增加到2012年的7 233万吨,其间只有在1998年有小幅下降。二氧化碳排放量基本上也是呈现上升趋势,从1995年的5 624万吨,经历1996年、1997年、1998年的小幅下降后,迅速增加到2012年的16 133万吨。二氧化碳在1995 - 2012年间只增长了2倍,增长幅度小于国内生产总值的增长幅度,这说明江西省经济发展对能源消耗的依赖程度不高。

从图1可以出看,实际GDP、能源消费以及二氧化碳在17年间主要经历两个阶段,第一阶段为1995—2001年,在这6年间,除1998年各项指标有所下降外,处于一个缓慢增长的态势; 第二阶段为2002—2012年,以2002为临界点,江西省GDP增长速度猛然加快,而能源消耗与二氧化碳排放也不断增加。究其原因,一方面是中国于2001年加入世界贸易组织,入世“红利”作用开始显现,另一方面由于2003年新一届政府的产生,政府对经济的刺激政策不断出台,加快了经济发展。

3. 2脱钩状态分析

利用Tapio脱钩模型,根据江西省1995 - 2012年间的实际GDP与二氧化碳排放资料,计算出1996- 2012年江西省经济增长与二氧化碳脱钩指标值,并依据Tapio对脱钩状态的界定对其进行划分 ( 见表4) 。

从表4可以看出,1996 - 2012年间,江西省经济增长与二氧化碳排放的脱钩情况,除2000年、2002年、2003年以及2005年为扩张负脱钩与扩张连接之外,其余各年份都处于脱钩状态,只是脱钩程度不同。这说明江西省经济发展迅速的同时,二氧化碳排放量在多数年份得到了控制,但各年份呈现不同的脱钩状态。

1996年、1997年、1998年,江西实际经济增长率分别达到7. 86% 、1. 43% 、11. 72% ,但二氧化碳排放呈现负增长的状态,分别为 - 9. 8% 、 - 3. 9% 、- 4. 11% ,这使得3年间江西经济增长与二氧化碳排放的脱钩指数分别为 - 1. 25、 - 2. 74、 - 0. 35,达到了江西经济增长与二氧化碳排放的最佳状态,实现了二者的强脱钩。之后,经历了1999年的弱脱钩后,2000年、2002年与2003年二氧化碳排放速度急剧上升,表现为扩张负脱钩与扩张连接状态。2006—2011年间,江西省经济增长除2009年之外都维持两位数增长,而同时期二氧化碳排放速度除2011年外,均在10% 以下,呈现出弱脱钩的状态。2012年经济增长速度为13. 63% ,而二氧化碳排放增速自1999年正增长之后,首次小幅度下降,实现负增长,因此,2012年江西经济增长与二氧化碳排放实现了可喜的强脱钩。

从图2可以清楚地看出江西经济增长与二氧化碳排放的脱钩状态演进趋势,总体特征表现为“强脱钩—扩张负脱钩—弱脱钩—扩张连接—弱脱钩—强脱钩”交替的不平稳状态。这一方面说明江西省经济发展较落后,产业结构层次低,能源利用效率也不高,碳减排技术落后,使得江西经济增长与二氧化碳排放强脱钩年份较少; 另一方面也与江西的能源消费结构有关,在石油、煤炭、天然气3种能源中,江西对煤炭的依赖度远高于其他两种能源,而煤炭又是二氧化碳排放的主要原因。同时,从图2可以看出,随着江西经济的发展、产业结构的调整以及能源结构的优化,加之国家对新能源利用的鼓励政策,江西省的能源利用效率不断提高,江西省经济增长与二氧化碳的脱钩状态趋势是从弱脱钩向强脱钩转变。考虑到江西属于中部地区落后的农业大省,工业化与城市化的步伐还将进一步加快,经济增长与能源碳排放在长期时间将保持弱脱钩状态,还可能呈现强脱钩与弱脱钩交替的发展状态。

4结论与建议

本研究通过IPCC测算法测定了江西的能源二氧化碳排放额,并基于Tapio脱钩模型测算了1995 2012年江西经济增长与二氧化碳的脱钩状态,研究表明江西经济增长与二氧化碳排放的脱钩关系存在不确定性,呈现“强脱钩—扩张负脱钩—扩张连接—弱脱钩”等状态交替变化的显著特征。导致这种状态的原因并不是单一的,这与国际经济形势、政府的发展战略以及江西的省情密切联系。从国际形势来看,2001年中国加入世界贸易组织,为江西经济的快速发展提供了历史机遇,大量的外资进入江西以及江西的工业产品贸易额急剧增长,使江西经济增长速度在两位数以上。从国内形势看,江西政府的换届,新一届政府政策对江西经济的促进作用明显,国际国内的双重因素使得江西在2002年前后经济增长与二氧化碳排放关系呈现扩张负脱钩状态。2006年之后,江西经济增长与二氧化碳排放进入弱脱钩状态,并且在这种状态下维持一段时间,脱钩指数有所波动,这说明江西经济增长与二氧化碳的脱钩关系同时具有缓慢发展性与渐近性的特点。原因在于产业结构与能源结构的路径依赖性,江西地处中部省份,工业基础比较差,产业结构不合理,主要承接来自于沿海的产业转移,因此产业结构固化,升级困难,且江西能源结构比较单一,煤炭消费量在近年来有所下降,但仍然占了70% 的消费份额。

江西的“十二五”规划中提出,要建设和谐秀美江西,既要金山银山,也要绿水青山的战略目标,要实现这个目标,就必须解决环境与经济发展的矛盾,大力发展低碳经济,实现经济发展与二氧化碳排放的强脱钩,同时也为我国政府实现在2020年人均GDP的碳排放强度比2005年降低40% 的目标作出贡献。因此,本研究提出如下建议:

( 1) 转变经济增长方式,优化产业结构,积极发展低碳产业。未来江西要实现经济增长与二氧化碳排放脱钩,关键在于实现产业结构的低碳化发展,当前正是江西工业化发展的重要阶段,不能再重复先污染后治理的老路,要着力减少工业中高能耗低附加值产业的比例,走新型工业化之路,以信息化带动工业化发展,坚持把经济增长的主要动力从主要依靠投资转变到依靠技术进步与人力资本的积累上来,把经济增长的目标从数量追求型转变为质量追求型,切实大力发展新兴能源产业、文化产业以及节能环保产业等战略性产业。

( 2) 大力发展外向型经济,提高引进外资的质量,突破发展低碳经济的融资瓶颈。江西经济发展水平较低,技术落后、资金缺乏,尤其是发展低碳经济所需要的相关技术、设备缺乏,制约了江西发展低碳经济的步伐。外商直接投资除了资本雄厚之外,还给当地企业带来了技术与管理经验。江西需要进一步深化改革、扩大开放,大力引进高质量的外商直接投资,直接提升江西生产技术的层级,减少二氧化碳排放。同时,政府需要拓宽融资渠道,通过多种方式,如债券、上市等为企业改进生产技术,实现低碳生产募集资金,解决企业融资难题。

( 3) 发展低碳消费,改革消费理念。加快实现消费者传统消费理念的转变,积极引导消费理念向低碳消费转型,提倡低碳、合理、环保的消费方式,摒弃奢侈消费、超前消费等非理性消费。同时,加大低碳消费的宣传,培养消费者科学、合理、文明、健康的消费方式,让真正的低碳消费走入千家万户。只有消费理念得到了彻底转变,才会带动生产环境企业对绿色与低碳生产的需要,才有可能真正实现江西经济增长与二氧化碳排放的强脱钩,进而使得江西早日建成环境友好型的小康社会。

摘要：运用1995—2012年的统计数据,采用IPCC(2006)测算方法估计江西省能源碳排放总量,通过构建能源碳排放与经济增长的脱钩指数模型实证分析江西省能源碳排放与经济增长之间的脱钩关系。研究结果表明,江西省能源碳排放与经济增长存在不稳定的脱钩状态,强脱钩、弱脱钩、扩张负脱钩等状态交替出现,在此基础上,进一步分析江西能源碳排放与经济增长脱钩状态变化的原因并对江西发展低碳经济提出相应的建议。

脱钩分析 篇6

我国自改革开放以来近40年的快速经济增长是以牺牲能源和环境为代价实现的。1978年我国能耗为5. 7亿吨标准煤,到2013年已增至37. 5亿吨标准煤,年均增长率达5. 53% 。能源供需缺口日益扩大,一次能源的对外依存度逐年增加, 目前石油已接近60% ( 2013年) ,天然气亦超过30% ( 2013年) 。从能源消费结构上来看,我国煤炭消费所占比例一直处于70% 上下,而煤炭利用过程中所排放的CO2、SO2等对环境产生了深度污染。能源稀缺、环境恶化已然成为我国经济健康平稳发展的两大桎梏。如何在不损害经济增长速度及质量的前提下实现经济增长与能源消耗、 碳排放间的脱钩,已然成了目前学界关注的热点问题。另外,我国地域宽广,各地区资源禀赋及经济发展程度等有很大的差别,因此,能源消费及碳排放也呈现明显的区域特征。有鉴于此,研究各省市经济增长、能源消耗及碳排放的脱钩情况,并从区域角度制定有区别的能源及碳排放政策,实现中国经济从粗放型增长向质量型增长有序转变及经济发展的区域平衡,极具现实意义。

1文献回顾

经济合作与发展组织在 《衡量经济增长对环境影响脱钩关系的指标》报告中首次提出了经济学意义的 “脱钩”概念,并提出了一个评价经济增长和环境脱钩的模式,用来探讨如何降低直至阻断经济发展与环境损坏之间的关联性[1]。随着脱钩理论的逐渐发展和完善,国内外对脱钩理论的应用也越来越多。Juknys ( 2003) 对立陶宛的经济脱钩情况进行了探讨[2]; Lu,etc ( 2007) 对比了1990 ~ 2002年这一时间段内的德国、日本、韩国及台湾等国家 ( 地区) 的经济增长与碳排放、能源消耗间的脱钩情况[3]; 仲云云、仲伟周 ( 2012) 利用Tapio脱钩模型研究了我国1995 ~ 2009年三大经济带及29个省份经济增长与CO2排放的脱钩关系[4]。 欧阳文喜等 ( 2013) 从区域视角研究认为2001 ~ 2012年我国经济增长与能耗间大多处于相对脱钩状态,且地区差异显著[5]; 王佳、杨俊 ( 2013) 从区域视角探讨了我国经济增长与CO2排放间的脱钩情况,认为二者之间并未实现脱钩[6]; 彭佳雯、 黄贤金 ( 2011) 从全国层面、地区层面、空间格局以及引入中间变量等方面研究了碳排放与经济增长的脱钩情况[7]; 王云等 ( 2011) 对山西省CO2脱钩情况进行了定量分析[8]; 国涓等 ( 2011) 研究认为我国工业增加值与工业部门的CO2排放二者之间处于 “弱脱钩”[9]; 李从欣等 ( 2012) 研究了我国3种污染物排放与经济增长的脱钩情况[10]。

从现有研究来看,学者们对我国经济增长、 能源、环境的脱钩问题进行了众多研究,给出了精辟的分析。但仍留有可探索空间:( 1) 利用IPCC的方法和能源消费数据,较精准地估算各地区的碳排放量; ( 2) 将能源及能源利用所引起的碳排放问题纳入一个分析框架,并度量经济增长与能源、碳排放间的脱钩程度; ( 3) 从省际层面探讨经济增长与能源利用、碳排放脱钩指数的区域差异性,依此制定有针对性的节能减排政策以构建区域低碳经济均衡发展模式。

2研究方法及实证分析

2.1研究方法

要准确衡量我国各省市地区的能源、碳排放脱钩情况,需确立科学可行的脱钩指数。目前较为常见的指标如下。

2.1.1脱钩因子

式 ( 1) 中Df是脱钩因子; EP是环境压力指标,一般用废物排放或者资源消耗来衡量; DF为驱动力指标,可以用GDP来表示。该指标自提出后,应用较为广泛,但由于其只区分脱钩、非脱钩两种情况,不能准确衡量脱钩的程度及判断脱钩的类别[11]。

2.1.2Tapio脱钩指数

Tapio脱钩指数[12]是由Tapio ( 2005) 针对交通容量与GDP的脱钩问题提出的弹性系数。即:

式 ( 2) 中E是弹性系数,% ΔVOL > 0是交通容量变化率,% ΔGDP是生产总值变化率。弹性分析法不仅考虑了总量变化,还兼顾了强度变化,并根据弹性值的不同区分了8类脱钩情况 ( 如表1所示) ,提高了衡量脱钩关系的准确性以及客观性。

2.1.3排放脱钩指数及资源脱钩指数

国内研究还较多从IPAT方程出发推演新的脱钩指数,如陆钟武等学者 ( 2011)[11,13]从IGT及Ie GTX方程推演的资源、排放脱钩指数 ( Dr) 为:

式 ( 3) 中Dr为碳排放脱钩指数,g指GDP的年增长率; t为单位GDP碳排放量的年下降率 ( 下降时,t为正值; 上升时,t为负值) 。根据脱钩指数值 ( Dr) 对碳排放与GDP的脱钩程度进行划分。

根据以上对3种方法的比较,为准确判断脱钩的程度及类别,本文选择Tapio脱钩指标及排放脱钩指数2个指标来衡量我国经济增长、能源以及环境间的脱钩情况。

2.2数据说明

本文脱钩研究将需要各省市GDP、能源消耗、碳排放总量及其年均增长率 ( 或年均下降率) 的数据。

关于GDP,本文选择地区生产总值,主要取值于国家、各省市历年 《统计年鉴》,为消除通货膨胀的影响,各地区生产总值以2000年不变价格进行换算。

关于能源消费,鉴于数据的可获得性和可比性,我们选取了1990年、1995 ~ 2012年的各省市能源数据,其中: 1996 ~1998年数据来自于 《1997 ~ 1999年中国能源统计年鉴》; 1999 ~ 2002年来自于 《2000 ~ 2002年中国能源统计年鉴》; 2003年、2004年来自于 《2007年中国能 源统计年 鉴》,其它年份来自于 《2013年中国能源统计年鉴》。由于缺少西藏、台湾、香港和澳门的相关统计数据及资料,因此没有估算在内; 另在测算过程中将重庆市并入四川省; 少数省份个别年份数据缺失的 ( 如湖南、四川缺少1985年、1991 ~ 1994年,海南缺少1986 ~ 1989年、2002年的能源数据) ,采用年均增长率进行核算,山东的缺失数据 ( 1985年、1991 ~ 1994年) 根据2012年 《山东统计年鉴》里的 “能源消费比上年增长率” 进行补充。这样我们共得到29个省市的各能源数据。

关于碳排放,由于我国并未公布碳排放量的数据及核算标准,尤其地方数据明显不足,因此目前国内关于碳排放方面的研究大多是集中于能耗的碳排放上,并且在碳排放系数的具体选择上存有较大差异[14,15,16,17,18,19,20,21,22,23],但研究显示IPCC清单法是国际上较为公认的碳排放量测算方法,具有普适性和数据可得性[17]。因此本文在核算碳排放总量时采用2006年 《清单指南》 中的碳排放核算因子。另外鉴于我国各统计年鉴中的能源数据均采用实物统计量,本文采用2008年 《能源统计年鉴》中给出的能源折算标准煤参考系数进行计量单位的转换和统一。为了避免一次能源划分 ( 即煤炭、石油和天然气) 导致较大的偏差,本文选择焦碳、煤炭、电力、原油、煤油、柴油、燃料油、汽油等进行碳排放的测算,由于山西、贵州两省缺少原油消费量,因此两省的碳排放测算总量不包括对原油的测算。 ( 限于篇幅,本文未列出数据表。)

2.3基于脱钩理论的实证分析

2.3.1Tapio脱钩模型

本文选择对我国29省市1990 ~ 2012年 ( 碳排放) 1985 ~ 2012年 ( 能源消费) 、2000 ~ 2012年、“十一五”期间、“十一五”以来4个区间的经济增长与碳排放、能源消费之间的脱钩情况进行分析,原因在于: ( 1) 1985 ~ 2012年、1990 ~ 2012年: 由于统计数据可获得性的限制,1985 ~ 2012年是目前能源数据所能核算的区间; 1990 ~ 2012年是目前碳排放数据所能核算的区间; ( 2 ) 2000 ~ 2012年: 1997年全国结构调整关闭了一批高耗能、高污染的 “五小”企业,在亚洲金融危机冲击叠加下,1997年、1998年我国能耗明显下降。2000年之后在高投资拉动下,我国出现明显的重化工业化特征,高耗能产品迅猛增加,引致能源对我国经济增长的约束日趋明显及碳排放的增加。( 3) “十一五”、“十一五”以来: 针对单位GDP能耗及主要污染物排放 “十一五”纲要中给出了约束性指标。因此本文选取十一五及十一五以来的区间进行研究,以期对我国节能减排约束指标提出以后的能源、碳排放与经济增长的关联程度进行分析。具体结果如表3、表4所示 ( 由于篇幅所限,各省市各年的脱钩数据未列出, 下同) :

2.3.2脱钩指数

为避免基期变化影响结果,本文继续以上一年为基期核算出1985 ~ 2012年29省市GDP增长率、能源消费增长率、1996 ~ 2012年各省市碳排放增长率,并依据陆钟武教授推导的脱钩指数得到各区间各省市能源以及碳排放脱钩情况。具体如表5、表6所示:

2.4研究结论

表5、表6的研究结果显示,我国各省市地区除北京 ( 1986 ~ 2012) 、黑龙江 ( 1986 ~ 2012) 及宁夏 ( 2000 ~ 2012) 的能源消耗与经济增长呈相对脱钩外,各省市经济增长与能源消费、碳排放之间均未呈现脱钩状态,当然这是一个较为模糊的界定,为进一步明确各省市地区的脱钩情况, 我们分析Tapio脱钩模型的研究结果,由表3、表4可知:

( 1) 全国大部分省份均处于增长负脱钩状态,这意味着我国大部分省份碳排放及能源消费的增长速度要远快于各地区经济的实际增长速度。

( 2) 各省市碳排放与经济增长的脱钩情况: 1990 ~ 2012年的辽宁、吉林、黑龙江、上海、江西、湖南,2006 ~ 2012年的贵州、湖南两省的经济增长与碳排放处于增长连结; 1990 ~ 2012年、 2000 ~ 2012年的北京,2006 ~ 2012年的山西、 2006 ~ 2010年贵州、北京、山西经济增长与碳排放之间呈弱脱钩状态; 2006 ~ 2012年北京碳排放与经济增长之间处于强脱钩状态。

( 3) 各省市能源利用与经济增长的脱钩情况: 1985 ~ 2012年辽宁、黑龙江、山西、吉林、 湖南、江西、四川、甘肃、陕西、宁夏,2000 ~ 2012年北京,2006 ~ 2010年北京、内蒙古,2006 ~ 2012年贵州、宁夏能源消费与经济增长之间处于增长连结状态; 1985 ~ 2012年、2006 ~ 2012年北京,2006 ~ 2010年贵州、宁夏能源消费与经济增长之间处于弱脱钩。

3结果分析及政策建议

本文研究显示,我国除了北京地区呈现较为明显的脱钩状态以外,其他大多省份在能源、碳排放与经济增长之间仍为未脱钩状态。尽管两种研究模式均有一定的局限性,但研究结果较为一致,研究所反映的问题值得我们深思:

( 1) 绝大部分省份仍处于增长负脱钩、增长连结状态,并没有到达所谓的拐点。这意味着尽管我国能源消耗强度以及碳排放强度呈不断下降趋势,但是经济发展与碳排放、能源消耗之间仍然存在较强的关联性,经济依然呈现粗放式增长, 经济增长对能源利用、碳排放仍具有强路径依赖。 而北京相较于其他省份呈现较为显著的脱钩状态则意味着北京节能减排工作成效显著。

( 2) 从具体研究数值来看,各省市的2006 ~ 2012年 ( “十一五” 以来) 能源及碳排放的脱钩弹性指数均低于2000 ~ 2012年的。这说明 “十一五”以来,尽管我国各地区经济与能源及碳排放之间没有实现脱钩,但是相较于其他研究区间, 这一时期的经济增长与能源、碳排放之间的关联性要弱一些,有较为明显的脱钩迹象。综合分析看来,这主要得益于这一时期我国将节能和减排作为约束性指标并明确提出节能减排任务有关。

( 3) 比对各省市的具体的脱钩数值可以发现这种碳排放及能源脱钩的差异呈现一定的规律性, 能源消耗脱钩指数高的省份碳排放脱钩指数也越高,能源消耗脱钩指数低的省份碳排放脱钩指数也较低,碳排放与能源消耗的脱钩指数呈较强的关联性。这意味着当前不合理的能源结构可能是导致经济增长与碳排放、能源之间未实现脱钩的重要因素,减排必须从节能入手。

脱钩分析 篇7

由人类活动引起的全球气候变化已是一个不争的事实, 低碳经济之路成为各国的共识, 中国也主动承诺到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的目标[1]。目前, 我国已进入工业化和城市化快速发展阶段, 资源能源需求强度高, 2006年中国GDP排名100强的城市, GDP贡献率约为67.36%, 同时用电量占全国的41.59%, 用水占全国的58.02%, 天然气和液化石油气使用量更是占到了全国的75%以上, 是能源消耗和污染物控制的重点区域[2]。要实现经济的可持续性增长, 必须扭转经济体系对于化石能源的高度依赖[3]。因此, 对资源消耗、污染物排放与经济增长之间关系的研究尤为重要。

“脱钩”一词自从被世界银行引入到资源环境领域以来, 已逐步发展成具有资源环境领域特色的脱钩分析[4]:在经济发展的同时实现资源消耗或环境影响降低的现象即为“脱钩”[5]。脱钩理论较经典的环境库兹涅茨方法[6]而言, 能够定量地反映环境与经济矛盾所处的具体阶段, 并能在众多复杂的关系现象中定性地识别环境矛盾的主要方面[7]。目前主要存在两种脱钩分析方法:一是OECD组织提出脱钩因子[8], 二是Tapio提出的弹性系数[9], 后者在前者的基础上将脱钩状态细化, 推动脱钩指标构建的科学性与完整性。近年来, 我国的一些学者也开展了经济增长与环境压力的脱钩分析:台湾学者李坚明对台湾地区产业CO2排放与经济增长的脱钩指标进行研究[10];李忠民对山西工业部门进行了工业增加值与CO2脱钩分析[11];赵兴国分析了云南省资源环境压力与经济增长的脱钩状况[12];汪奎等人对中国用水量与经济增长进行脱钩分析[13]。由于经济增长对于资源、能源消耗的依赖具有滞后性, 因此脱钩分析时间跨度的选择十分重要, 但上述研究中都将时间跨度默认为1~2年, 并没有给出相应的解释, 本文基于Tapio脱钩方法, 以上海市崇明县为例分析资源能源消耗与经济效益之间的时滞效应, 进而探讨适宜的脱钩分析时间跨度问题。

2 方法学

2.1 脱钩分析的时滞效应及时间跨度选择方法

时滞是时间滞后的简称, 是指某一行动与其效果之间的时间距离。经济的增长对资源能源消耗、污染排放等环境代价的时滞效应, 即从资源能源消耗、污染排放到经济增长有一个较长时间的传导过程。为了确定二者的滞后时间, 以CO2排放量作为环境代价的响应值, 分析其变化趋势与经济变化趋势的相互关系。这是因为我们所处的特定的发展阶段, 经济的发展离不开能源的消耗, 而能源的消耗, 无论是发电, 还是工业生产 (GDP贡献最大) 等都引起了大量的碳排放, 因此在进行经济增长与环境压力脱钩分析时, 以CO2排放量表示环境代价具有一定的合理性。

由于Tapio脱钩分析将脱钩状态进一步细化, 能更加灵敏地反映轻微的脱钩变化趋势, 便于决策者及时采取相应的措施和对策, 因此, 本次研究选择Tapio脱钩评价方法。

2.2 Tapio脱钩评价方法

其测度用脱钩弹性来表示, 主要反映GDP增长与碳排放 (或能耗) E C之间的关系。定义m为脱钩弹性:

式中%∆EC、%∆GDP分别表示碳排放值与GDP值在特定时段的变化率。

基于∆GDP、∆EC以及m的不同, 脱钩状态可以分为8类 (图1) [2]。具体判别类型如图1所示。

3 实证研究——上海市崇明县为例

3.1 案例概况和数据来源

崇明位于长江入海口, 地理位置独特, 生态环境良好。为满足我国向低碳经济转型以及崇明低碳经济示范区建设的迫切需求, 崇明政府已连续开展实施了四轮环保三年行动计划, 采取了多种节能减排行动。但经济发展方式转变和产业转型升级还需进一步推进, 节能减排的压力较大。本研究涉及到的崇明县相关环境指标以及经济指标GDP等均来自崇明县历年统计年鉴 (2001-2011) , 崇明县CO2排放量数据来自李青青的“基于集成方法学的县级区域碳排放核算研究及其应用——以崇明县为例” (同济大学硕士学位论文, 2012) 。

3.2 脱钩分析时间跨度的探究

图2给出了经济增长和C O2排放的关系, 可以看出, 该地区经济的增长与CO2排放之间的高度正相关, 通常, 我们在研究两种行为的滞后性往往是从两者曲线的拐点处着手, 由于描绘经济指标GDP的曲线上拐点不明显, 因而, 我们把表示经济增长的GDP年变化改成G D P年增长率的变化, 每一个点都表示相对于前一年的增长率, 这样得到图3。

利用G D P增长率和C O2排放量关系来识别时滞效应, 从图2和图3中不难发现, 在保持整体上升的趋势下, 各自分别出现两次下降的拐点, CO2排放量在2002年至2003年由269.59万吨下降到251.04万吨, 2005年至2007年由376.9万吨下降到343.67万吨;GDP增长率在2004年至2005年、2009年至2010年亦出现两次下滑, 分别由21.8%下将至12.2%、18.4%至13.9%。从两组数据对应的时间段来看, 推测, 经济增长对于环境代价的时滞效应约为2~3年。

从另一种角度来看, 如果忽略这种时滞效应, 正如国内其它一些研究那样以一年为一个时间跨度进行脱钩分析, 在能源消耗降低即环境压力降低, 而经济增长还没有来得及作出响应时 (继续增长) , 必然呈现强脱钩状态。这里利用上面的数据, 进行Tapio脱钩分析, 所得到图4的脱钩分析结果, 从结果的弹性系数值可以看出, 在2002年至2003、2005年至2007年度CO2排放量的突然降低果然使弹性系数达到了负值, 即图1中强脱钩的理想状态。由此, 可以得出这样的结论:虽然, 在短短九年时间里出现了三次强脱钩的理想态势, 但这种分析结果并不能充分的说明经济增长与环境压力的关系真正得到缓解和改善, 即如果忽略时滞效应的影响, 脱钩分析结果的可靠性必然会遭到质疑。

综合上述分析, 在对崇明地区进行脱钩分析时, 在计算脱钩因子或者弹性系数时, 考虑到经济增长与环境压力的时效性, 所选取的时间跨度至少应大于3年。

3.3 脱钩分析时间跨度选择结果的应用

3.3.1 脱钩分析指标

脱钩指标旨在反映经济发展与资源消耗及污染排放之间的不确定关系[11], 本文遵循层次性、可测性、全面性、代表性的原则[5], 结合案例实际情况, 建立了包含两大准则和5个具体指标的脱钩分析指标体系, 如表1所示。

3.3.2 脱钩分析结果

综合上述讨论, 本研究在基于Tapio脱钩方法对崇明县经济增长与环境压力分析时, 选择每4年为一个时间跨度, 分析五个环境压力指标, 结果如图5所示。

在两个时间段内, CO2排放、SO2排放以及用电量 (能源消耗) 的脱钩指数有下降趋势, 分别呈现由增长连接转为弱脱钩、增长连接转为强脱钩、增长负脱钩转为弱脱钩的良好态势;而废水排放量与水资源消耗量所处的状态一直都是弱脱钩。这样的结果与崇明县历年的环保行动密切相关。例如, 自2000年崇明开始实施第一轮环保三年行动计划, 最初几年, 由于缺乏经验以及所需的准备工作繁多, 许多环保设施虽已经投入建设, 运营时间不长, 效果并不显著。而自十一五开始, 即2006年第三轮环保三年行动开始, 明显加大了环保的投资力度, 在能源消耗方面, 积极开发可再生能源 (风能、太阳能) 发电, 可再生能源发电装机容量由2005年0.45万千瓦增至2009年2.05万千瓦, 从2006年至2010年, 崇明县节能降耗指标逐年同比下降6.23%、5.84%、19.83%、6.47%、11.88%, 足见其在能源消耗与碳减排方面所做的努力;在污染排放方面, 加强了废水COD、SO2的排放监管力度, 仅2008年一年就实现了COD削减1400 t, SO2削减2%的年度任务, 截至2009年, 逐步建成了覆盖全县的烟尘控制区, 318平方公里“基本无燃煤区”, 自2006年以来, 总投资6.8亿元的城桥、长兴、陈家镇、新河、堡镇污水处理设施已陆续建成并投入运行。

崇明县实际的环保行动进一步验证了基于4年为一个分析时段的脱钩分析方法的合理性。此外, 本研究对于崇明县走可持续低碳发展道路提供一定的参考, 由于脱钩分析能够识别环境矛盾的主要方面, 尽管废水排放量与水资源消耗量的脱钩分析呈稳定的弱脱钩, 但都有略为上扬的不良态势, 其中废水排放量, 可能与新建的一些污水厂运营时间不长、效果不明显有关, 但是, 关于水资源供给与使用的节约技术方面, 相关的研究与规范还有待完善, 这也对政府今后制定相关政策措施具有一定指导意义。

4 结论与讨论

本研究以上海市崇明县为例, 通过对GDP和CO2排放量的分析, 探究了经济增长对于环境代价的滞后性以及滞后时间, 论证了脱钩分析时时间跨度的选择方法;选择出了适合崇明县经济增长对环境代价的脱钩分析的时段;当地的实际环保行动, 进一步佐证了这种脱钩分析时段选择的合理性。本文针对上述研究成果, 提出一些有待进一步思考的问题。

首先, 经济增长对于环境代价的滞后性可能受很多因素的干扰, 因此不同地区可能滞后时间不同, 但是总的来说, 脱钩分析时段选择越长, 分析结果越可靠, 越能够真实反映经济发展与环境压力之间的关系变化情况;其次, 脱钩分析都是针对某一时段内始末数据进行分析, 对于起止年数据波动较大的研究, 所带来的分析误差也较大, 这也是划分脱钩时段时要考虑的重要因素;最后, 脱钩方法在环境领域的研究仅能对过去经济增长与环境压力之间关系的分析和评价, 对于未来的预测还有待于深入的研究。

摘要：工业发展前期和中期, 生产活动对资源能源消耗具有高度依赖性, 但产生的经济效益具有时滞性。经济与资源环境的脱钩分析中时间跨度选择问题值得探讨。本文以上海市崇明县为研究对象, 分析其经济增长与碳排放之间的时滞效应。以GDP和CO2排放量作为脱钩分析指标, 结果表明该地区经济增长对碳排放的滞后时间约为23年。因此, 在对该地区进行环境压力与经济绩效之间关系的脱钩分析时, 为保证二者时效的一致性, 所选取的时间跨度至少应大于三年, 据此, 本文选择每四年为一个分析时段, 对主要环境指标进行分析, 并利用该县环保领域的实际情况佐证了分析时段的合理性。

脱钩分析 篇8

新常态背景下，我国先后提出了泛珠三角经济圈、环渤海经济圈、长江经济带、丝绸之路经济带等核心经济圈，希望以此为基点带动我国经济转型升级与持续发展。环渤海经济圈承载人口2.5亿人，是中国经济最有潜力的新增长极之一;长江经济带依托黄金水道巨大潜力，吸纳了长三角、长江中游城市群和成渝经济区三大板块，覆盖11个省市及29个中心城市，可望形成带动超过五分之一国土、约6亿人的高密度经济走廊之一;泛珠三角则将成为中国和亚洲最重要的经济圈、未来世界级的生态经济圈;初步构建的丝绸之路经济带东牵亚太经济圈、西连欧洲经济圈，涵盖中国9个省区市、10个城市群并承载近30亿人口，有望形成带动西部地区崛起的强力引擎。但上述四大经济区的生态保护却不容乐观。李克强总理也一再强调建设经济带要按照科学发展的要求，处理好发展和保护的关系，避免产业转移带来污染转移。但目前政府在制定相关节能减排政策时，并未能充分考虑其空间相关性、异质性。因而在此背景下，研究中国各核心经济区的制造业碳排放脱钩，对我国建立生态文明制度，推进新型城镇化等都具有极强的现实意义。

碳排放脱钩是指CO2排放量的变化与经济增长之间关系。当实现经济增长的同时，CO2排放量增速为负或者小于经济增速可视为脱钩，其实质是度量经济增长是否以资源消耗和环境破坏为代价。而碳排放脱钩表面看似为脱钩结果评价，实质则体现了经济发展中的技术效率问题:技术作为一种知识技能，具有较强扩散性;减排技术效率越高，经济发展对能耗、环境成本的依赖性就越弱。因而研究我国制造业的碳排放脱钩问题，就不能忽视其空间效应的测度。本文以Tapio模型为基础，对4个核心经济区2012年碳排放脱钩的总体状况进行测算，同时引入空间面板回归模型，利用2004—2012年的时间序列数据，对4个新兴经济区的碳排放脱钩空间效应进行了详细研究。

2 文献综述

国外对碳排放研究的起步较早。在碳排放测量研究方面，Pan等[1]对中国贸易中隐含碳的研究发现，2002年中国净出口的隐含碳排放占当年一次能源总排放的19%，且2001—2006年的年均碳排放增速由12.5%下降为8.7%。此外，Lenzen[2]、Mongelli[3]等学者也对相关问题进行了研究。在影响碳排放的因素研究方面，Fan等[4]用AWD分析了中国碳排放强度的影响因素，发现中国碳排放总量增加的同时排放强度却在下降，而能源强度和能源结构是影响碳排放强度的主因。Mohamed[5]证明碳排放、金融发展、收入、能源利用和贸易开放度之间存在长期的因果关系，金融发展对碳排放起积极影响，这意味着金融发展改善了环境恶化。此后，OECD为了探讨环境污染与经济发展之间的关系提出了脱钩概念[6]。而Tapio[7]等学者在此基础上提出了连结、脱钩和负脱钩等多种状态来细致地度量经济发展与碳排放之间的关系。简言之，在实现经济增长基础上，逐渐降低能源消费量的过程被称为碳排放脱钩。此后De Freitas[8]对巴西经济发展与CO2排放脱钩进行了探讨，发现碳强度与能源结构是导致CO2减排最为关键的因素。Shenggang[9]通过研究中国制造业的脱钩影响趋势，发现中国的制造业已经经历了4个阶段脱钩:强烈的负脱钩阶段(1996—1999年);弱脱钩阶段(2000—2001年);扩张负脱钩阶段(2002—2004年)和弱脱钩阶段(2005—2010)。

国内方面，陈德湖等[10]以及王火根等[11]均基于空间面板数据模型对我国区域环境库兹涅茨曲线进行研究，发现省级区域经济发展与环境质量间的空间效应显著。程叶青等[12]基于空间自相关和空间面板模型探讨了中国各省级区域碳排放强度的时空格局及其主要影响因素，发现能源强度、能源结构、产业结构和城市化率对中国能源消费碳排放强度的时空格局演变具有重要影响。许和连等[13]利用空间模型对我国区域碳强度与FDI关系进行分析，发现FDI对区域碳强度有显著的负相关作用。黄瑞芬等[14]建立基于灰色关联度的模型对环渤海经济圈低碳经济发展水平进行测算，发现北京和天津低碳经济发展较优，而辽宁和河北呈现下降的发展趋势，低碳经济发展水平较差。肖宏伟等[15]构建STIRPAT和空间杜宾模型，分析了各因素对我国区域工业碳排放规模和碳排放强度的影响，结果显示区域间碳排放存在显著的示范和带头作用，除能源价格外，其他影响因素均表现出显著性。曹广喜等[16]对长三角地区制造业碳排放脱钩进行了研究，发现2006年以来长三角制造业碳排放为弱脱钩，且脱钩的空间相关性及差异性并不显著。此外，张颖等[17,18]也分别从不同角度对此问题进行了研究。

综合以上研究可以发现，国外研究多居于国家层面，区域视角研究较少，而各国甚至一国之内都存在差异;且国外研究主要从碳排放与经济、能源等宏观经济角度分析碳排放与相关因素的脱钩关系，从制造业与碳排放等行业角度进行脱钩实证研究还比较少，因此国外研究较难适应中国需要。而国内方面，研究角度虽广，但主要存在以下不足:(1)已有研究多基于东、中、西部及传统经济区的尺度划分，对居于国家战略地位的新兴经济区的研究尚处空白;(2)已有碳排放的空间计量研究多倾向于各省级行政区和总体宏观经济及其影响因素方面，而尤其缺乏不同经济区的制造业节能减排政策制定中的空间依赖性及差异性研究，而这正是目前亟待解决的问题;(3)碳排放脱钩表面看似为脱钩结果评价，但实质体现了经济发展中的技术效率问题(暂不考虑杰文斯悖论IPCC国家温室气体清单指南(2006)》整理[19]

3.1 Tapio模型

Tapio模型采用弹性概念来对碳排放脱钩状况进行度量。结合我国实际，将Tapio模型表述为[20]:

其中，C表示碳排放量，TCE度量经济规模，TCE表示能源消耗量;Δ为1阶差分算子。E(C,GDP)表示碳排放脱钩情况，E(C,TCE)、E(TCE,GDP)分别表示碳排放的能源消耗弹性以及能源消耗的经济增长弹性。当E(C,GDP)<0且ΔGDP>0时，是实现碳排放脱钩的最佳状态;0<E(C,GDP)<1且ΔGDP>0表示部分实现碳排放脱钩。

3.2 空间面板模型

在估计模型方面，本文选择空间面板模型进行分析。空间效应(Space Effects)指各区域的经济地理行为之间存在的一种空间相互作用，主要被分为空间依赖性与空间异质性[21]。前者指一地区的样本观测值与其他地区的观测值相关，且空间相关程度及模式由绝对位置和相对位置(布局、距离)决定;后者指不同区域中各变量由于所处的(广义)地理位置不同而存在的差异性。空间面板回归模型分为回归方程和残差方程，其中回归方程包含解释变量与被解释变量的空间项，解释变量的回归形式与普通面板回归方程类似，被解释变量的空间项是用来度量空间自相关性的，该变量越大，表示被解释变量的空间依赖性越强;残差方程是用来度量空间异质性的，方程右端为残差的空间项，该变量估计系数越大，表示被解释变量的空间差异性越大。空间面板回归模型的基本形式为[22]:

其中N表示第N个省份，t表示年份，W为空间权重矩阵，采用对应省(区、市)之间距离的倒数度量。λ用来反映脱钩状况的空间依赖性，ρ反映脱钩情况的空间异质性。在0.05的显著性水平下，对各经济区域的数据而言，均应采用含空间依赖性、空间异质性的随机效应空间面板回归。

4 实证分析

4.1 四大经济带的碳排放脱钩分析

根据(1)～(3)式模型方法，得出2012年4个经济区碳排放脱钩情况:(1)环渤海经济圈中实现脱钩最佳状态的占比为20%，而实现部分脱钩地区达到80%;泛珠三角经济圈中实现脱钩最佳状态的达到12%，部分脱钩的比例为56%，但仍有34%的地区E(C,GDP)>1;长江经济带中实现最佳脱钩状态的为28%，部分脱钩37%，仍有35%的地区E(C,GDP)>1;丝绸之路经济带的各省(区、市)均未能实现最佳脱钩状态，且66%的地区E(C,GDP)>1。这说明虽然各经济区均未能实现完全脱钩，达到脱钩最佳状态的比例也有待提高，但碳排放脱钩情况整体趋好，唯有丝绸之路经济带脱钩状况最差，其生态问题值得关注。(2)各经济区中E(C,TCE)仅有云南(-4.38)、海南(-0.92)两个省级行政区域小于0，位于0～1的有6个省级行政区域，分别为上海(0.60)、湖南(0.94)、广东(0.96)、江西(0.96)、福建(0.97)、新疆(0.98)，由此显示出各个经济区内碳排放的能源弹性整体较差，整体碳排放量增幅>能源消耗增幅，节能减排技术急需提高，能源结构亟待调整。(3)4个经济区的E(TCE,GDP)中，环渤海地区小于1的比例达到100%(0～1的比例达到80%)，能源消耗的经济增长弹性较其他经济区最好，也表明其经济结构和制造业能源效率较好;泛珠三角和长江经济带小于1的比例分别为78%和73%(上海以2.41位列最后);但丝绸之路经济带此指标小于1的比例仅有44%，这与其处于西部地区，经济结构及节能减排技术较落后有关。

4.2 碳排放脱钩指标的描述性统计及平稳性检验

对碳排放脱钩指标、影响因素的描述性统计及平稳性进行检验，结果如表2所示。根据计算结果可得，E(C,TCE)、E(TCE,GDP)、工业增加值占比、第二产业增速、单位GDP能耗对碳排放脱钩具有显著影响。在0.05的显著性水平下，碳排放脱钩指标及影响因素均为平稳的面板时间序列，因而可以采用空间面板模型对其关系进行探讨。面板回归模型可以反映碳排放脱钩指标及其影响因素之间的长期稳定关系。模型设定形式根据SC准则(Schwarz Criterion)确定[23]:对某个面板变量而言，选择LLC检验(面板数据的单位根检验)的多种形式分别计算SC值，根据SC选择最优形式。

4.3 4大经济带的空间效应检验

据表4可知，在0.05的显著性水平下，E(TCE,GDP)在4个核心经济区中均对碳排放脱钩指标具有显著影响，且估计系数为正，这说明4个核心经济区能源消耗的经济增长弹性对制造业碳排放脱钩具有正面影响。近年来，4个经济区制造业碳排放脱钩指标持续下降，同期E(TCE,GDP)指标同步下降，这说明技术效率提高是造成这4个经济区碳排放脱钩情况持续好转的主因。从估计系数上看，E(TCE,GDP)估计系数均在0.80以上，而E(C,TCE)估计系数均不低于-0.10，这说明4个经济区经济增长与能源消耗之间的脱钩关系较好，但能源消耗的内部结构尚未得到有效改善。而在0.05的显著性水平下，E(C,TCE)在4个核心经济区中均对脱钩指标具有显著影响，且估计系数为负，这说明制造业碳排放的能源消耗弹性对脱钩具有负面影响。近年来4个经济区制造业碳排放脱钩指标持续下降，但同期E(C,TCE)指标并未同步下降。该计算结果指出这4个经济区能源消费结构不合理，高碳能源消耗占比并未有效降低。

注:1)BSKLM联合检验为Baltagi,Song,Koh LM-H单侧联合检验，原假设为不存在空间依赖性及随机效应，备则假设为同时存在空间依赖性及随机效应[24];2)BSJK条件检验为Baltagi,Song,Jung and Koh C.1条件检验，原假设为不存在空间异质性，备则假设为存在空间异质性[25];3)λ至单位GDP能耗变量估计结果中依次列出了系数的估计结果、显著性水平以及t统计量，P值小于0.001标***，小于0.01标**，小于0.05标*，小于0.10标◇

空间依赖性用λ的估计系数解释，在0.05的显著性水平下，该变量对环渤海经济圈、长江经济带、泛珠三角经济圈数据的估计结果显著。空间异质性用ρ的估计系数解释，在0.05的显著性水平下，该变量在环渤海经济圈、长江经济带、泛珠三角经济圈的估计系数均显著。其中系数估计结果为:泛珠三角经济圈(0.626 3)<长江经济带(0.649 1)<环渤海经济圈(0.808 7)。对丝绸之路经济带而言，估计系数λ和ρ在0.05的显著性水平下均不能拒绝原假设，这说明其碳排放脱钩的空间异质性和空间依赖性均不强。

据上述可知，较为发达的泛珠三角经济圈处于沿海开放最前沿，节能减排相关技术更新及扩散速度快，地区间技术差异度较小;而长江经济带中的多省(区、市)深居内陆，产业转移不足且技术扩散速度较慢;环渤海经济圈中则存在发展不平衡现象，发达地区向落后地区输送减排技术迟缓，因此后两地区间技术差异度较高。对环渤海经济圈而言，各变量在0.05的显著性水平下均可拒绝原假设。从计算结果上看，GDP增速、GDP规模、工业增加值占比及单位GDP能耗与碳排放脱钩指标反向变化，而第二产业规模、第二产业增速与碳排放脱钩指标同向变化。这是因为环渤海经济圈作为首都经济圈，其产业结构整体以第三产业为主，第一、二产业在经济结构中占比较小，经济增长对资源消耗和环境破坏影响较小。对长江经济带而言，工业增加值占比(0.699 1)在0.05的显著性水平下显著，第二产业增速(0.501 4)在0.10的显著性水平下显著，这说明长江经济带尚处于工业化中期，经济增长仍主要依赖于工业带动，这将对资源与环境造成压力，因而在推进长江经济带建设过程中尤其应注重环境保护问题。而丝绸之路经济带空间效应并不明显，这是由于其位于经济实力较为薄弱的西部地区，节能减排技术普及和扩散效应较弱所致。

5 结论及政策建议

本文基于空间计量模型对泛珠三角经济圈、环渤海经济圈、长江经济带、丝绸之路经济带的制造业(工业)碳排放脱钩的空间相关性和差异性进行研究，结果发现:(1)各经济区碳排放脱钩情况整体趋好，环渤海经济圈能源消耗的经济增长弹性较其他经济区最好，但4个经济区碳排放的能源弹性均较差。(2)从技术效率角度来看，技术效率提高是造成这4个经济区碳排放脱钩情况持续好转的主因，其中，泛珠三角经济圈碳排放脱钩相关技术扩散程度高，地区差异小;环渤海经济圈碳排放脱钩相关技术扩散程度低，地区差异大。(3)空间效应方面，碳排放脱钩的空间依赖性对环渤海经济圈、长江经济带、泛珠三角经济圈较显著，丝绸之路经济带并不显著;区域差异性方面与技术效率扩散差异类似。

为改善我国碳排放脱钩状况并推动生态文明建设，本文在实证分析基础上提出以下意见和建议:第一，由于技术效率提高是造成四个经济区碳排放脱钩情况持续好转的主因，因此政府应继续加大节能减排技术的基础性研究及推广工作，鼓励企业提升减排技术效率。第二，测算结果表明4个经济区能源消费结构均不合理，同时能源消耗弹性对脱钩具有负面影响，因此能源消费结构及产业结构亟待调整，并增大清洁能源使用比例并适时推广核电。第三，各经济区应采取因地制宜政策，如丝绸之路经济带和长江经济带，因其中大多省(区、市)尚处工业化中期，一定时期内经济增长仍要依靠工业带动，故应从国家层面推动这些地区的减排技术普及，并通过税收优惠等措施鼓励东部先进技术西移。环渤海经济圈与泛珠三角经济圈碳排放脱钩情况稍好，应注重能源利用率提升与产业结构的深度优化，其中环渤海经济圈应注意首都与周边区域产业结构失衡问题。

脱钩分析 篇9

关键词：脱钩关系;碳排放;经济增长

中图分类号： F127      文献标识码： A      文章编号： 1673-1069（2016）30-78-3

0  引言

近年来，极端天气、海平面上升、洪涝干旱等自然事件的频繁发生，严重影响到人类社会经济活动，违背了人类可持续发展的共同目标。全球气候变暖则是导致环境问题的首要因素，而温室气体最重要的组成部分是二氧化碳。《斯特恩报告》分析气候变化与经济发展的成本收益关系时，指出“我们如果对温室气体排放不加限制的话，将会在全球范围内造成5%～20%的GDP的损失”。与此同时，宁夏碳排放与经济同步快速增长，且碳排放的90%均由煤炭能源的消费所产生。粗放、高碳式的经济发展是宁夏地区的特征，其与“环境友好型、资源节约型”、“可持续发展”的城市建设目标之间的矛盾越来越明显。因此，就实现宁夏的低碳经济发展来探讨碳排放与经济增长的现状及关系，并分析其演进原因。

对碳排放与经济增长的研究，国内外学者大多集中在环境库茨涅茨曲线的假设验证、协整关系以及脱钩分析方面。“脱钩”概念在2002年率先由经济合作与发展组织（OECD）提出，探讨阻断环境质量损害与经济发展之间关联性的方法。随着研究的进一步发展，Tapio（2005）年利用脱钩弹性指标分析1970年～2001年欧洲交通业的经济增长、运输量、温室气体之间的脱钩关系。本文在Tapio脱钩模型的基础上，结合彭佳雯（2011）等的研究，将脱钩状态划分六个象限进行描述，分别为强脱钩、强负脱钩、弱脱钩、扩张性负脱钩、弱负脱钩、衰退性脱钩。本文数据均出自于2015年《宁夏统计年鉴》，选取2000～2014年的时间序列，包括GDP，能源消费总量、各能源消费比重等，为了具有可比性，将GDP的数据折算为2000年不变价的GDP。

1  宁夏碳排放与经济增长现状

1.1 宁夏碳排放的现状

本文参考国家发展和改革委员会能源研究所编写的“中国可持续发展能源暨碳排放情景分析”中的碳排放系数，采用排放系数法进行估算碳排放量。其中，煤炭能源的碳排放系数最高，达到0.7476、石油、天然气、水电核电的次之，分别0.5825、0.4435、0，单位为吨碳/万吨标准煤。其中，碳排放量用C表示，i种能源的碳排放量用Ci表示，i种能源的消费量用Ei表示，i种能源的碳排放系数用Ki表示。因此，碳排放的估算公式可以表示为：

<E：＼123＼中小企业管理与科技·下旬刊201610＼16-10下＼19-公式1.jpg>       （1）

2000～2014年以来，宁夏的碳排放总量整体的趋势呈现出持续增长，如图1。2000年的碳排放量为1092.59万吨，2014年增长到3757.88万吨，年均增长率达到9.4%。其中，2011年的碳排放量出现了增速高峰，但2012年增速又开始下降，并低于以往年份。从碳排放的结构来看，煤炭能源碳排放量所占比重一直都保持在90%以上，成了碳排放的主要来源。虽然石油、天然气能源的碳排放量也有所提升，但提升的并不明显。因此，宁夏长期内面临的现实则不会改变，煤炭能源碳排放量依然会占据主导地位。

<E：＼123＼中小企业管理与科技·下旬刊201610＼16-10下＼19-1.jpg>

图1  宁夏2000～2014年的碳排放总量及

各类能源的碳排放量

1.2 宁夏经济增长的现状

宁夏的GDP以高于全国平均GDP增长水平始终保持高速增长，从2000年的295.02亿元增长到2014年的2752.10亿元，年均增长率11.4%。从产业结构变化来看，三大产业产值结构从2000年的15.6：41.2：43.2转变为2014年的7.9：48.7：43.4，其中第三产业比重基本保持稳定。但是，第一产业比重的下降导致了第二产业比重的增加，尤其从2003年以来宁东重化工基地的建设促使第二产业比重增长较快，而2009年又出现了下降趋势。由此，宁夏重型化的产业发展结构将会有持续的能源高需求，很大程度上阻碍了低碳经济总目标的实现。

2  宁夏碳排放与经济增长的脱钩分析

2.1 脱钩关系分析

从六大脱钩关系的特征状态可知，经济增长但碳排放下降的强脱钩是实现低碳经济和可持续发展的最理想状态，而经济衰退但碳排放增加的强负脱钩是最不理想状态。脱钩状态一般用弹性系数来表示，其计算公式如下：

<E：＼123＼中小企业管理与科技·下旬刊201610＼16-10下＼19-公式2.jpg>   （2）

其中， E表示脱钩弹性系数，%△c、%△g分别是碳排放与GDP的末期相对于基期的变化率，Ci，Ci-1表示i期与i-1 期的碳排放，gi，gi-1表示i期与i-1期的GDP。

以2000年为基期，针对宁夏碳排放与GDP数据计算其脱钩弹性系数，并分析脱钩关系，见表1。宁夏的碳排放与GDP一直都保持着同步的持续增长，但其增长速度却略有不同。在2002年、2004年、2011年碳排放的增长速度明显高于经济增长速度，表现出扩张性负脱钩的关系特征。但是，剩余其他年份碳排放的增长速度都要略低于经济增长速度，表现为弱脱钩特征。总体上来说，宁夏碳排放与经济增长之间的脱钩关系大多数都处在弱脱钩状态。21世纪以来，国家一系列增加投资政策的实施很快深入到各个地区，导致宁夏快速建设了大批基础设施项目和工业项目，这些高耗能、高污染的项目进一步将宁夏地区的能源消费与碳排放大幅度增加，从而形成了与经济增长的扩张性负脱钩状态或脱钩弹性值接近1的弱脱钩状态。尤其是2011年，脱钩弹性值达到了2.36，碳排放的增速远远高于经济增长速度。但随着“十二五”规划发展，国家稳步实施能源低碳化战略，倡导“低碳经济”“科学发展观”等发展模式以来，宁夏也采取了宁东能源化工基地生态工业园区建设、创建生态乡及生态村等一系列措施。因此，随后碳排放的增速有所减缓，均指向弱脱钩状态，且脱钩弹性值较小。虽然近些年宁夏碳排放与经济增长之间的脱钩关系有所改善，但减能节排的技术相对落后，实施的措施力度不够，相应的宣传不到位等都是其实现强脱钩的瓶颈，都会使达到低碳经济的进度发生滞后。

总之，宁夏碳排放与经济增长之间的脱钩状态大多数都倾向于弱脱钩状态，也就是说，能源与环境恶化的速度并未赶超经济增长的速度，但这并不是追求可持续发展的终极目标。宁夏实现低碳经济的发展目标，就要在能源消费与碳排放下降的基础上，来保证经济的平稳增长，最终使能源、环境与经济之间达到强脱钩状态。

2.2 脱钩因子影响力评价

基于因果链的分解思想，对变量分解为多个具有明显逻辑关系的中间变量的乘积，各中间变量的大小关系可以用来说明其对最终变量的影响程度。为了进一步探究碳排放与经济增长脱钩的演进原因，将其脱钩模型加入能源消费、工业总产值中间变量，将其分解为三个脱钩指标，包括碳排放与能源消费的脱钩弹性E（c，e）、能源消费与工业总产值的脱钩弹性E（e，i）、工业总产值与GDP之间的脱钩弹性E（i，g），即

<E：＼123＼中小企业管理与科技·下旬刊201610＼16-10下＼19-公式3.jpg>

（3）

上述公式中，三个脱钩弹性指标的因子相乘，根据其经济含义，即E（c，e）为能源结构因子，E（e，i）为能源效率因子，E（i，g）为产业结构因子。对于相乘关系的因子影响力评价，可以采用对数的形式，来评价各因子对乘积结果的影响力。在此基础上，本文构造如下因子影响力评价模型：

<E：＼123＼中小企业管理与科技·下旬刊201610＼16-10下＼19-公式4.jpg>

从各因子的脱钩特征方面来看，宁夏碳排放与能源消费波动于扩张性负脱钩和弱脱钩之间，且大部分弹性值都接近1，说明碳排放的增速和能源消费的增速基本相当。宁夏能源消费与工业总产值全部都处在弱脱钩状态，表明工业总产业的增速远远大于能源消费的增速，但工业总产值与GDP则基本为扩张性负脱钩，弹性值偏大，反映出工业总产值的增速超过了整体经济的发展速度。总而言之，宁夏碳排放由能源消费引起的事实不容置疑，但一直以来，宁夏重型化工业的快速发展超过了经济的发展规模，能源效率却不低。

同时，从各因子的影响力方面来看，正数表示对脱钩起到促进作用，负数表示阻碍作用。能源结构因子的影响力时正时负，其对脱钩影响发挥的作用时而促进时而阻碍，但其影响值都偏小，也就是说能源结构对宁夏碳排放与经济增长脱钩具有较弱的影响力。能源效率因子的影响力全部为正值，且影响值都偏大，则在很大程度上促进宁夏碳排放与经济增长实现脱钩。产业结构因子的影响力除了2009年、2014年为正值，其余年份全部为负值，则会阻碍其脱钩，影响力较大。从以上三个因子的影响力结果可以发现，能源效率、产业结构的影响力均值明显大于能源结构影响力均值，这也表明宁夏低碳经济进程中发挥着主导作用的是能源效率和产业结构。尽管能源结构的影响力普遍较弱，但能源消费直接导致碳排放，并且一次能源的排放系数也大不相同，低碳经济和可持续发展必然也离不开能源结构的优化。

3  结论与建议

3.1 结论

本文通过选取宁夏2000～2014年的相关数据，在脱钩模型的基础上，进行因子分解定量分析评价脱钩因子的影响力，主要得出以下结论：

①宁夏碳排放与经济增长在2000～2014年间呈现出持续增长的态势，但大多数年份碳排放的增长速度小于经济增长速度，脱钩状态基本上处于弱脱钩，脱钩弹性值尽管逐渐稳定变小，但实现强脱钩还是有一定的差距。

②脱钩模型的分解结果显示，能源结构因子波动于弱脱钩和扩张性负脱钩之间，能源效率因子全部处在弱脱钩，而产业结构因子基本为扩张性负脱钩。

③脱钩因子影响力评价结果说明，总体上宁夏低碳经济进程中发挥主导作用的是能源效率和产业结构，其影响力均大于能源结构因子。

3.2 建议

3.2.1  优化产业结构，发展低碳产业

宁夏要利用城乡统筹的政策机遇大力发展第一产业中的生态农业，把握好建设沿黄城市带经济的机遇大力发展现代服务业，借助“中阿经贸论坛”“一带一路”等发展平台，逐渐改变以高能耗、高排放的工业主导方式，推动产业结构升级，促进宁夏经济转型。

3.2.2  调整能源结构，提高能源效率

宁夏短时间内无法改变以煤炭资源为主的能源结构，但可以加大天然气、水电的开发力度，积极开发利用太阳能、风能和水能等可再生能源和清洁能源，逐步提高优质能源的比重。同时，要加强研发力度，通过改进技术来提高能源使用效率，进而实现低碳。

3.2.3  发展循环经济，促进经济增长方式的转变

宁夏近些年以来，已在尝试建立工业园区、生态农业等循环经济示范点方面卓有成效，但其还需要进一步加强完善，提高其应用水平。循环经济的发展既能节约资源，也会从根本上减轻经济增长对能源和环境的压力，将经济增长方式从粗放型向集约型、消耗型向循环型、投资推动型向创新推动型经济转变，实现宁夏低碳经济发展的可持续状态。

参 考 文 献

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水下自动脱钩装置研究 篇10

水下机器人进行海中实验或作业时, 通常需要在码头或母船上对其进行吊放, 通过起重机械将其吊放到水面指定位置后进行释放, 之后水下机器人进行实验或作业[1]。使用传统的吊钩进行吊放和脱钩时, 需要有操作人员在水中近距离对水下机器人进行脱钩操作, 这种人工脱钩方式不仅费时费力, 还给水中操作人员带来危险。针对这一问题, 本文研究用于水下机器人释放和回收的水下自动脱钩装置。

陆上常用的自动脱钩装置主要有电控式和机械式两种。电控式自动脱钩装置在海水中应用时需要对其进行水密处理, 使得装置结构比较复杂[2], 并且在海水环境中工作容易出现漏电等问题。机械式自动脱钩装置大都采用弹簧蓄能, 多通过起吊物着地时载重的消失来实现自动脱钩[3,4,5]。这种脱钩方式无法对水下机器人的脱钩时间和位置进行精确的控制, 在脱钩时对水下机器人构成危险。

因此, 本文根据科研课题任务的要求, 研究一种机械式水下机器人用水中脱钩装置, 该装置无需人员在水中脱钩, 在岸上拉拽细绳即可进行自动脱钩。

1 水中自动脱钩装置结构组成及工作原理

本文根据水中自动脱钩装置需要远距离进行操作以及能够对脱钩时间和位置进行精确控制的要求, 对装置进行了构思与分析, 设计其总体结构, 研制小型原理样机并针对该装置实验中存在的不足进行了改进。

1.1 水中自动脱钩装置的构思与分析

本文设计的水中自动脱钩装置可由操作人员在岸上操作控制水下机器人在水中脱钩, 同时, 要求能够对脱钩时间和位置进行精确控制。根据这一设计要求, 对自动脱钩装置进行了构思与分析。

根据自动脱钩装置需要人员在岸上远距离操作的特点, 首先确定了本装置的脱钩方式。该装置的脱钩方式是采用人拉拽脱钩装置上的细绳使脱钩装置从吊耳中脱开, 如图1所示。该装置是将细绳置于移动销的末端, 并将移动销插入销孔中将装置锁死, 通过拉拽细绳使移动销从销孔中脱出。这种拉拽细绳的脱钩方式能够实现远距离的脱钩操作。

为实现对脱钩的时间和位置进行控制, 设计时需要保证每次在拉拽细绳的同时装置完成脱钩的操作。本装置是将移动销插入转动扳手上的销孔中将装置锁死, 如图2所示。通过拉拽细绳使移动销从销孔中脱出, 此时挡块转轴便在扭簧的作用下发生翻转, 使支撑在挡块转轴上的挡块掉落, 从而实现自动脱钩。这样就能保证每次拉拽细绳的同时完成脱钩操作, 从而可以人为地控制脱钩的时间和位置, 保证了水下机器人脱钩的准确性。

根据水中自动脱钩装置需要远距离进行操作以及能够对脱钩时间和位置进行精确控制的要求, 经过上述的分析和论证, 完成了水中自动脱钩装置的设计。

1.2 脱钩装置的结构组成及工作原理

本文设计的水中自动脱钩装置如图3所示。

脱钩装置的工作原理如下:在对水下机器人起吊时用吊机吊钩吊起脱钩装置的吊耳, 并将脱钩装置对准水下机器人的吊耳缓慢放下, 当水下机器人的吊耳触碰到挡块10时, 会使挡块10带动挡块转轴12一起转动, 挡块继续向上转动直至不再接触吊耳时, 挡块便在重力的作用下落在挡轴1上。此时吊耳便被锁入脱钩装置中, 可以进行起吊作业了。

1.挡轴2, 13.转动扳手3.移动销导向块4.弹簧5.移动销6.移动销盖7.钩体8.双向扭簧9.扭簧固定轴10.挡块11.扭簧12.挡块转轴

在对水下机器人进行脱钩操作时, 只需站在岸边或母船上的人员通过拉动细绳带动移动销5从转动扳手2的销孔中脱出, 此时挡轴1会在扭簧11的扭转力作用下发生翻转, 并不再给挡块10以支撑力, 挡块10就在自身重力作用下下垂。此时就可以向上吊起自动脱钩装置, 挡块10也会随之从水下机器人的吊耳中脱开, 使得整个装置从吊耳中脱出。

1.3 脱钩装置的改进

1.3.1 双向扭簧的增加

在脱钩装置设计完成后, 研制了该装置的原理样机, 进行相关实验。在进行实验中发现脱钩装置在起吊吊耳时, 存在挡块还没来得及落下的时候就已经向后翻转掉落的问题, 导致脱钩装置无法将水下机器人的吊耳锁紧, 从而无法进行起吊。于是针对挡块向后翻转的问题, 该装置在挡块的后部增加了双向扭簧环节, 如图4所示。

通过增加双向扭簧环节使得挡块每次在有向后翻转的趋势时, 都会触碰到双向扭簧的下端, 此时双向扭簧便阻止了挡块向后的自由翻转。在水中自动脱钩装置中加入双向扭簧环节后, 经过实验发现该装置每次都能够顺利地将吊耳锁入其中, 改进了之前起吊吊耳的时候挡块会向后掉落的缺点。

1.3.2 挡轴的改进

水中自动脱钩装置的挡轴在设计过程中发现虽然阶梯轴能够给挡块以支撑作用, 但其在脱钩释放过程中始终限制挡块向下掉落, 导致无法脱钩。于是针对这一问题, 便将挡轴在传统阶梯轴的基础上进行了改进, 将挡轴的中部做成了一个半轴, 如图5所示。

经过改进后的挡轴能够在其初始位置时有效地阻止挡块向下掉落, 对挡块起到限制作用;而当需要释放脱钩时, 挡轴就会在扭簧的作用下旋转90°, 于是此时挡轴就可以解除对挡块的阻挡, 使其脱出吊钩。

1.3.3 移动销盖开孔的改进

在对自动脱钩装置进行不断的实验中, 发现细绳在移动销盖的开孔处磨损也比较严重。因为细绳在拉拽过程中并不是处于完全拉直状态, 而是与移动销盖的开孔处呈一定的夹角。所以细绳与移动销盖的开孔处接触的地方就会在每次拉拽的时候不停地磨损, 长期使用便会导致细绳断裂, 严重影响了水中脱钩装置的正常使用。于是, 针对细绳磨损严重的问题, 对移动销盖的开孔处也进行了改进, 将移动销盖开孔的出口处加工成了一个弧面, 如图6所示。

在改进后的结构中, 当每次拉拽细绳时, 细绳便会贴着圆弧面而向外伸展, 减小了绳与开孔处的磨损。在对移动销盖的开孔处进行改进后, 通过不断地拉拽细绳实验, 发现经过改进后的开孔可以大大减小与细绳的磨损, 延长了使用寿命, 同时拉拽细绳也变得更加轻便。

2 计算与校核

本文根据水中自动脱钩装置的工作环境选取了相应的材料, 并对弹簧进行了相关计算。又由于自动脱钩装置在起吊水下机器人的过程中承受着比较大的载荷, 为了保证装置的可靠性和安全性, 所以还对其主要受力部件进行了强度校核。

2.1 材料的选取

由于水中自动脱钩装置需要长期在海水等腐蚀性环境中使用, 所以该装置的材料选取316L不锈钢。316L的Mo含量使得该钢种拥有优异的抗点蚀能力, 其抗氯化物侵蚀的性能也更加优越[6]。同时, 316L不锈钢的力学性能也同样出色, 能够满足水下机器人在起吊过程中的受力要求。所以本装置最后确定使用316L不锈钢作为其主要零部件的材料。

2.2 弹簧的计算

本装置中压缩弹簧既需要给移动销提供一定的预紧力并且还要克服摩擦力等因素影响, 所以对其弹簧的劲度系数有一定的要求, 不能太小;但同时由于操作人员拉拽细绳时需要克服弹簧力, 为了使拉拽细绳比较轻便, 弹簧的劲度系数又不能过大。于是, 弹簧劲度系数的选取对于装置的性能有着重要的影响, 所以需要对弹簧进行计算与校核。

由于移动销盖的尺寸一定, 于是确定弹簧的高度为H0=35 mm。通过反复的计算和验证, 最后选取弹簧的参数为弹簧中径D=9 mm, 簧丝直径d=0.7 mm, 有效圈数n=15。弹簧劲度系数的计算公式为[7]

式中:G为弹簧的切变模量;D为弹簧中径;n为弹簧的有效圈数;d为弹簧的簧丝直径。

根据式 (1) 计算得到弹簧的劲度系数为k=79×103×0.74/ (8×15×94) ≈0.22 N/mm。

此时弹簧力的大小为F=kx=0.22×12.5=2.75 N。

此时, 弹簧既有足够的恢复力使移动销插入销孔中, 又能使拉拽细绳时的拉力不致于太大。此外, 为防止弹簧可能发生侧向弯曲而失去稳定性, 还需对弹簧的稳定性进行验算。一般规定, 对两端固定支承的弹簧, 要求b≤5.2, 验算弹簧的高径比为[7]

所以弹簧是稳定的。

2.3 强度校核

水中自动脱钩装置在起吊水下机器人的过程中承受着比较大的载荷, 所以需要对其主要受力部件进行强度校核, 以确定其安全性要求。本文采用了ANSYS软件对水中脱钩装置最为危险的挡块和挡轴进行了校核, 得出其等效应力云图, 并根据云图的最大应力验证了挡块和挡轴的强度满足要求。

2.3.1 挡块的校核

由于Pro/E具有很好的建模造型能力, 并且能够快速生成圆角等特征, 所以本文使用Pro/E完成对挡块的三维建模, 并将三维模型导入ANSYS软件中进行有限元分析[8]。完成挡块的模型导入后, 需选择其单元类型及网格划分方式。本文选用的单元模型为具有20个节点的186单元, 并采用了自由网格划分, 其共计10 533个单元, 17 643个节点。

划分完挡块网格后, 对挡块的X轴和Z轴施加约束, 施加载荷时假设起吊的水下机器人质量为1 t, 所以每个挂钩上承受的质量为500 kg。对挡块加载后得到其等效应力云图, 如图7所示。

挡块材料316L的条件屈服强度为205 MPa, 取其安全系数1.5, 则许用应力为136.7 MPa。从图7挡块的等效应力云图中可以看出, 挡块的最大等效应力值为67 MPa, 小于许用应力136.7MPa, 所以挡块的强度符合要求。

2.3.2 挡轴的校核

对挡轴的分析和校核与挡块相同。挡轴采用了具有8个节点的185单元, 自由网格划分, 其中共计28 198个单元, 5621个节点。

同样, 对挡轴划分完网格后, 再对其施加约束和载荷后得到其等效应力云图, 如图8所示。

同样, 挡轴材料316L的条件屈服强度为205 MPa, 取其安全系数1.5, 则许用应力为136.7 MPa。从图8挡轴的等效应力云图中可以看出, 挡轴的最大等效应力值为121 MPa, 同样小于许用应力136.7 MPa, 所以挡轴的强度符合要求。

3 实验验证

为了验证本文研制的水下自动脱钩装置的可行性和可靠性, 对自动脱钩装置分别进行了吊装实验和脱钩实验, 装置实物如图9所示。

对水下自动脱钩装置的吊装实验是将自动脱钩装置对准水下机器人的吊耳缓慢放下, 待自动脱钩装置的挡块落入吊耳中时完成吊装, 如图10所示。本文一共用自动脱钩装置进行了30次吊装实验, 吊装成功30次。通过实验验证了自动脱钩装置能够很好地对水下机器人实现吊装。

对水下机器人完成吊装实验后, 为了验证脱钩装置能够实现远距离操作并能够人为地对脱钩时间和位置进行控制, 又对其进行了自动脱钩实验。在进行实验时, 操作人员在距脱钩装置10 m远的地方拉拽细绳, 此时可以看到, 在拉拽细绳后装置的挡块也随即向下掉落, 脱钩装置也顺利地从吊耳中脱开, 完成了脱钩操作, 如图11所示。本文一共进行了50次脱钩实验, 并且成功脱钩50次, 成功率达到100%。通过实验验证了自动脱钩装置可以人为地在远距离进行操作, 并且每次拉拽细绳的同时脱钩装置都能从吊耳中脱开, 完成释放脱钩。实验结果验证了自动脱钩装置满足了远距离操作及能够对脱钩时间和位置进行精确控制的要求。

4 结语

针对目前水下机器人在起吊与释放过程中采用人工水中脱钩所带来的安全隐患以及工作效率低下的问题, 本文研究了一种水下机器人用水下自动脱钩装置。并且针对该装置在起吊吊耳时存在的挡块向后翻转导致无法起吊的问题, 本文提出了增加双向扭簧环节来限制挡块向后翻转的改进方法, 实验结果验证了本文改进方法的有效性;还针对该装置在脱钩过程中挡轴始终限制挡块向下掉落的问题, 本文提出了改进挡轴的结构形式的方法, 通过实验验证了该改进方法的有效性;针对装置的细绳磨损严重的问题, 本文提出了改进移动销盖开孔方式的方法, 实验结果验证了该改进方法能有效地减小细绳的磨损。此外, 还对水中脱钩装置的重要零部件进行了计算, 并对危险零件通过ANSYS进行了强度校核。本文通过使用水中脱钩装置对水下机器人进行不断地吊装和脱钩实验, 验证了该装置的可行性和可靠性。

摘要：目前水下机器人在起吊与释放过程中一般采用人工水中脱钩, 这不仅带来安全隐患, 同时也影响工作效率, 针对这一问题, 研究一种水下机器人用水下自动脱钩装置。传统的自动脱钩装置一般不能在远距离对水下机器人的脱钩时间和位置进行精确的控制, 文中研制的自动脱钩装置采用拉绳方式实现远距离自动脱钩, 并且针对该装置在起吊吊耳时存在挡块向后翻转导致无法起吊的问题, 提出增加双向扭簧环节来限制挡块向后翻转的改进方法;针对在脱钩过程中挡轴始终限制挡块向下掉落的问题, 改进了挡轴的结构形式;针对细绳磨损严重的问题, 改进了移动销盖的开孔方式。实验结果表明该装置操作方便、可靠性好、工作效率高。

关键词：水下机器人,起吊与释放,拉绳式,自动脱钩

参考文献

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