以LMDI分解模型分析工业废气排放量的影响因素

　　1、 引言

　　我国经济快速发展，工业化取得显著成效的同时环境问题也日益凸显，特别是 2012 年持续的雾霾天气已经严重影响了社会生产和人民生活。工业废气排放是形成雾霾天气的最直接原因之一，研究其影响因素是制定降低工业废气排放决策的基础，也是前提。

　　目前已有许多学者从不同角度和采用不同的方法研究工业废气排放量与其影响因素的关系。如刘铁鹰等以实证检验为基础分析了工业废气排放和经济增长相关关系的影响因素。赵建娜运用灰色关联分析法分析了中国出口贸易对工业废气排放量影响的关联程度。任重等通过Panal Data 模型实证分析表明环渤海地区产业结构的转换对工业废气污染产生显著影响，外商直接投资没有显著加剧工业废气污染。郑敏敏等运用灰色关联分析法定量分析了福建省工业废气排放量的影响因子。

　　本文将工业废气排放量的影响因素分解为工业废气排放强度、工业结构、经济发展水平、人口等因素，通过LMDI 分解模型分析各因素对工业废气排放量的影响，为降低工业废气排放，实现经济与环境协调发展提供理论依据。

　　2、 工业废气排放量现状与特征分析

　　2.1 数据来源

　　本文采用国家统计局的分类方法，将工业部门分为 38个行业，具体数据来源于《中国统计年鉴》（2005 ～ 2011年）。收集 2004 ～ 2010 年工业及内部各行业废气排放量及工业总产值。其中，工业总产值《中国统计年鉴》的统计口径为规模以上工业企业。

　　2.2 工业废气排放量现状

　　近年来，我国工业化进程大大加快，进入了一个经济快速增长期。2010 年工业总产值达到 698 590.54 亿元，相比 2004 年增长了 3.14 倍，年均增长率为 21.28%，基本呈现指数增长的趋势（见图 1）。工业废气排放量的增加与工业总产值的增长始终保持正相关，2004 ～ 2007年工业废气排放量快速增加，年平均增速为 17.87%，2008 ～ 2010 年增长速度有所放缓。2004 ～ 2010 年单位产值工业废气排放量整体呈现下降趋势。

　　2.3 工业废气排放的行业特征

　　通过计算工业各行业废气排放量占工业废气总量的比重，即工业各行业废气排放量贡献度（见表 1），显示电力、热力的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业三大行业是工业废气排放大户，以 2010 年为例，这三大行业废气排放量分别占当年排放总量的 35.19%、23.70% 和 16.82%，三大行业废气排放量之和占排放总量的 75.71%。

　　从表 1 可以看出，电力、热力的生产和供应业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、其他采矿业单位产值工业废气排放量居前。2010 年绝大多数行业单位产值工业废气排放量相比 2004 年有所下降，平均降幅达到 50.34%，其中，其他采矿业下降高达 89.42%。

　　3、 工业废气排放量的 LMDI 分解

　　3.1 分解模型

　　

　　式中 ：Ei为工业第 i 行业废气排放量 ；Yi为工业第 i 行业工业总产值 ；Y 为工业总产值 ；P 为总人口。Ii＝Ei/Yi，即第 i 行业每单位工业总产值产生的废气排放量，代表工业废气排放强度 ；Qi=Yi/Y，即第 i 行业工业总产值占工业总产值的比重，代表工业结构；R=Y/P，即人均工业总产值，代表经济发展水平。报告期第 t 期相对于基期的工业废气排放量的变化可以表示为绝对值和相对值变化。

　　

　　其中，EI、DI为工业废气排放强度；EQ、DQ代表工业结构；ER、DR代表经济发展水平 ；EP、DP为人口因素 ；Ersd、Drsd为分解残差值。本文采用 B. W. Ang 等提出的对数平均迪式指数法（LMDI）对工业废气排放量影响因素进行无残差分解。根据 LMDI 分解方法，在加法分解模式，各因素分解结果如下。

　　

　　3.2 实证分析与结果

　　根据 LMDI 加法分解方法，对我国工业废气排放量进行分解，结果如表 2 和图 2 所示。从表 2 可以看出中国工业废气排放量总体在不断增加，2004 ～ 2010 年间，我国工业废气排放总量共增加 282 096 亿标立方米，其中，经济发展导致废气排放量增加 398 625.966 亿标立方米，人口因素导致废气排放量增加 11 121.32 亿标立方米，废气排放强度和工业结构的变化分别使得工业废气排放量减少 -116 107.28 亿标立方米和 -11 543.99 亿标立方米。

　　

　　从图 2 可以看出，在不同时间段内经济的快速增长始终是导致工业废气排放量不断增长的主要因素。人口对工业废气排放量的驱动效应在所有驱动因子中占的比重较小，2004 ～ 2010 年只带动工业废气排放增加了 2.71%。工业废气排放强度是抑制废气排放的主要因素，对减少废气排放量的贡献值逐年增加，但相对于经济发展对工业废气排放增长的贡献相比，其贡献值相对较小。2005 年工业结构导致工业废气排放量增加。近几年随着工业结构的优化，其对废气排放量的抑制作用逐渐显现，并且逐年有所增加，但相对于工业废气排放强度而言其对减少废气排放贡献值较小。

　　

　　

　　根据 LMDI 乘法分解方法，对我国工业废气排放量进行分解，结果如表 3 和图 3 所示。从表 3 可以看出，2004 ～ 2010 年间，我国工业废气排放总量增长 2.192 11 倍。

　　其中，经济水平的提高导致工业废气排放量增加 3.03158 倍，人口因素导致废气排放量增长 1.031 43 倍，工业废气排放强度和工业结构的变化分别使得废气排放量下降 0.723 94倍和 0.968 39 倍。2004 ～ 2010 年，经济发展水平对工业废气排放增加的拉动作用始终大于废气排放强度和工业结构对废气排放增加的抑制作用，进而导致工业废气排放量的持续增长。

　　4、 结论与建议

　　本文利用 LMDI 方法将 2004 ～ 2010 年我国工业废气排放变动分解为工业废气排放强度、工业结构、经济发展水平、人口等因素，通过实证分析得出以下结论。

　　（1）经济快速发展对工业废气排放量的增加具有显著地拉动作用。随着社会经济的快速发展，我国已经进入了工业化中期阶段。伴随工业化的深入推进、工业规模不断扩大、工业产值显著提高，工业废气排放量也始终处于不断上升的趋势。

　　（2）人口效应对工业废气排放量的增加影响有限。人口效应贡献度很小，表明人口增加对工业废气排放量增加具有微弱的拉动作用，这种微弱的拉动作用足以被其他抑制因素所抵消。

　　（3）废气排放强度对工业废气排放量的抑制作用减缓。随着工业技术水平不断进步与创新，废气排放强度对工业废气排放量的抑制作用大幅提升。但伴随工业化程度的深入，工业生产技术改革与创新升级也遇到了一定的发展瓶颈，导致废气排放强度对工业废气排放量抑制作用呈现逐渐减缓趋势。

　　（4）工业结构对工业废气排放量的影响效应逐渐显现。近几年，工业结构对废气排放量的抑制作用逐渐显现，并且逐年有所增加。虽然工业结构的贡献度在各因素中相对较低，但这也表明工业结构具有进一步优化的空间。因此，要在较短的时限内，通过工业结构调整显著地降低工业废气排放量是不现实的。但从长远来看，通过工业内部各行业结构的调整与升级达到降低工业废气排放量的目的是完全可行的。

　　因此，针对上述工业废气排放影响因素分析，提出以下几点建议。

　　（1）大力发展清洁能源

　　根据工业废气排放量的行业特征分析发现，电力、热力的生产和供应业废气排放量及排放强度均排在各行业之首。

　　究其原因在于，我国经济的高速增长需要大量的电力供应保证，在目前的电力供应结构中，火力发电提供了 70% 以上的电力需求，而火力发电由于多使用燃煤锅炉，其所排废气量大，烟气成分复杂，对大气造成严重污染。因此，我国要继续大力发展水力、风力、核能等清洁能源，逐步降低火力发电比例，改变现有电力供应结构，以降低工业废气排放量。

　　（2）积极推进科技创新

　　工业技术进步与创新是降低废气排放强度，抑制工业废气排放的重要途径。通过加大对节能减排和新能源技术领域的科技创新支持，实施环境保护与科技创新的整合政策，以科技进步和创新为发展动力，构建绿色经济发展的技术支撑体系。

　　（3）进一步优化调整工业结构

　　建立高排放项目核准与备案的强制性门槛，加大评估与审查力度、严格控制高排放工业建设项目及行业的盲目发展。通过转变经济增长方式、进一步调整工业结构、推进工业内部各行业优化升级，建立适合我国国情的最优工业结构和良性开发机制，进而有效地减少工业废气排放量，降低工业污染，实现经济与环境协调可持续发展。

　　参考文献：
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　　[3]任重，周云波. 环渤海地区的经济增长与工业废气污染问题研究[J]. 中国人口·资源与环境，2009，19（2）：63～68.
　　[4]郑敏敏，肖秀钦，陈庆华，等. 福建省工业废气排放量的因子分析与灰色预测[J]. 环境科学与管理，2012，37（4）：4～7.
　　[5]Ang B W, Zhang F Q, Choi K H. Factorizing changes in energy andenvironmental indicators through decomposition [J]. Energy, 1998,23(6): 489-495.
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