一、引言

“产业结构升级”是在我国经济发展过程中不断被提及的一个词语，按照《现代经济词典》的解释，“产业结构”指的是“社会再生产过程中形成的各产业之间、各部门之间、各行业之间以及产业部门内部各企业之间的相互联系、相互制约的结构关系和比例关系，包括供求结构、资产结构、技术结构、区域布局结构、进出口结构以及一个国家（地区）的资源禀赋、资源结构等”[1]。而“产业结构升级”即“政府采取各种措施以促进和加速本国产业结构由低级向高级演变”[2]。

根据不同的标准，产业结构也存在不同的分类体系，其中最常用的就是各国通行的三次产业划分法，这也是我国在提及产业结构时最常用的分类体系。因此，我国的“产业结构升级”通常都是指三类产业在国民经济中所占比重和对经济贡献率的变化。一般来讲，产业结构升级往往能带来新的经济增长点，能够促进一个经济体的快速发展。因此，对于我国来讲，推进产业升级对于我国经济发展的作用不容小觑。

当今世界，经济发展与环境的矛盾越来越突出。为了二者能够协调发展，经济学引入了“碳排放”的概念，用来衡量经济发展带来的环境代价。目前，中国正处在经济高速增长的时期，产业升级是我们必须考虑的问题，同时，其带来的环境代价也是不能忽视的。

国内学者对此也作了大量的研究工作，用不同的数学模型和计量方法揭示了产业升级和碳排放之间的关系。本文就从“三大产业与碳排放”和“技术进步与碳排放”两个方面来梳理和总结国内学者的研究成果。

二、三大产业与碳排放

张友国在其《经济发展方式变化对中国碳排放强度的影响》[3]一文第三部分的第一模块中，利用产出结构分解的方法，详细分析了1987-2007年我国需求衡量的三大产业结构变化所带来的碳排放强度变化（见表2.1）。

表2.1  1987-2007年需求衡量的产业结构变化对中国GDP碳排放强度变化的影响（%）

我们可以看到，1987-2007年三次产业间的结构变化使得碳排放强度上升了2.50%。张友国认为，这主要是由于非农产业尤其是第二产业份额的大幅上升和第一产业（农业）份额的持续下降所带来的（如表2.2所示）。

                               表2.2

在这一期间，第二产业在总需求中一直占据主导地位，并且其所占份额增长幅度较大，从53.96%上升到67.43%；同时，第一产业在总需求的所占份额大幅度下滑，从20.58%下降到3.33%；第三产业虽然也在增长，但变化幅度远远小于第一产业和第二产业。

图2.1

从图2.1中可以看到，第二产业的碳排放强度乘数要远远大于第一产业和第三产业的碳排放强度乘数，而第一产业和第三产业的碳排放强度乘数比较接近。因此，从1987-2007年产业结构的调整使得碳排放强度增加。

除了三大产业之间的结构调整，三大产业内部的结构调整也对碳排放强度产生影响。主要表现在：1、第二产业内部制造业份额的大幅度增加和建筑份额的大幅度减少，但由于这两者的碳排放强度乘数相近（图2.1），因此对碳排放的影响较小；2、第三产业内部，碳排放强度一直最高的交通运输仓储及邮电业的份额略有增加,而碳排放强度较低且相互很接近的批发和零售贸易、住宿和餐饮业和非物质生产部门作为一个整体的份额则略有下降，这可能是导致碳排放强度增加的主要原因。但从总体来看，三大产业内部的结构调整对碳排放的影响只有1.02%（表2.1），影响较小。

从表2.1中可以看到，影响碳排放最明显的因素是制造业内的结构调整。

图2.2

从图2.2中可以看到，制造业内食品及烟草加工业、纺织业的份额下降幅度明显，分别从1987年的27.93%想和13.42%下降到2007年的12.08%和5.64%，服装皮革羽绒及其制造业、造纸印刷以及石油加工、炼焦、核燃料及煤气加工业都有比较明显的下降。同时，通信设备、计算机及其他电子设备制造业、交通运输设备制造业以及电气、机械及器材制造业的份额则大幅上升。

这里作者张友国并没有解释清楚的问题是，幅度增加的制造业部门是碳排放强度相对较低的，而碳排放强度高的部门的份额是减小的，为什么碳排放强度还是有所增加。笔者认为，这是由于虽然炼焦等碳排放强度高的部门份额减小，但在制造业中依旧占有相当大的比重，在第二产业的快速发展过程中，虽然它相对的份额减少，但在整个国民经济中的绝对份额可能是增加的，这也就导致了整体经济中碳排放量的增加。

对于第二产业内部的产业结构与碳排放的关系，谭丹等对此也做了有关研究[4]。他们测算了工业各行业1992-2005年以来单位GDP碳排放量的变化（见表2.3和表2.4）。

从表中可以看到，不同行业的GDP碳排放数值不同。数值最大的行业为非金属矿物制造业，其次为采掘业、电力、煤气及水的生产和供应业、造纸及纸制品业、石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品制造业；而皮革、毛皮、羽绒及其制品业、纺织业、塑料制品业、机械、电气、电子设备制造业的单位GDP碳排放相对来说就比较小。而且，单位GDP碳排放量的变化速度也不同，下降速度最快的是机械、电气、电子设备制造业，其年均递减速度为14%，而变化最小的行业是石油加工及炼焦业，递减速度为6%。







表2.3

表2.4

所以，碳排放强度的下降与三大产业的结构变化有着息息相关的关系，三大产业之间的结构调整、三大产业内部之间的结构调整，都是产业结构升级的表现。由此我们可以看到，产业结构的升级可以降低碳排放强度。

碳排放的下降不仅仅是产业结构升级结果，根据蔡荣生、刘传扬的研究结果[5]，碳排放强度的下降也是产业结构升级的格兰杰原因[6]，降低碳排放强度，可以促进产业升级。

蔡荣生和刘传扬对我国1979-2008年的年度数据进行格兰杰因果检验判断（见表2.5）。其中：ES是第三产业结构比重，采用的是国家统计局公布的1979-2008年第三产业占GDP比重数据，作为反映产业结构水平的指标；CI是碳强度，即单位GDP产值的二氧化碳排放量，是根据国家统计局公布的1979-2008年各年的能源消耗量乘以该能源的二氧化碳排放系数再除以当年的GDP数值计算而来，代表碳排放强度的指标。

表2.5

从表2.5中的结果可以看出，碳排放强度与产业升级之间存在着单向的因果关系，即碳排放强度是产业升级的格兰杰原因。

在此分析基础上，他们还利用误差修正模型（VEC）和脉冲响应函数对数据进行了量化分析。通过VEC的统计处理，他们得到了碳排放强度与产业升级之间长期均衡关系的协整方程，并从方程中得到碳排放强度与产业升级之间的负向量化关系：碳排放强度每下降十个百分点，第三产业的比重就会提高0.65个百分点。

VEC模型的分析基础外部环境保持稳定，这与实际的经济情况不相符。为了分析在外界环境不断变化的情况下，碳排放强度和产业升级之间的关系，他们进一步引入了脉冲响应函数对数据进行处理（见图2.3）。

图2.3碳排放强度对产业结构升级的正交脉冲响应函数图

从图2.3中可以看到，当外界环境对碳排放强度施加影响之后，第三产业的比重会经历一个波动期，到了第4期后，负向影响持续并且强度逐步加强，直到在第8期达到最低点，之后有一个小幅度回升，并在13期以后趋于平稳，稳定在-6.4的水平上。由此可以看到，产业结构的升级对碳排放强度的反应虽然在最初阶段会经历波动，但最后都会达到一个负向的稳态均衡。

三、技术进步与碳排放

在产业升级的过程中，技术进步起到了不可替代的作用。关于技术进步和碳排放的关系，张友国在他的《经济发展方式变化对中国碳排放强度的影响》[7]一文中也做了研究。

表3.1  1987-2007年技术变化对中国GDP碳排放强度变化的影响（%）

由表3.1我们可以看到，技术进步对于碳排放的影响为负向，即技术进步可以降低碳排放强度，而且影响很大。尤其在能源强度方面，整个研究过程中降低了95.65%，幅度相当之大。

张友国认为，这体现了生产过程中非能源投入品对能源投入品的大幅度替代，这是我国长期致力于提高能源效率的努力为减少温室气体排放做出的巨大贡献。

但是，张友国的研究中忽略了技术进步会带来经济规模的扩大，这也会在一定程度上提高碳排放量。

申萌等人的研究表明[8]，前者会通过两种途径影响后者。一方面，技术进步会带来经济增长，从而影响二氧化碳的排放量，即“技术进步——经济增长——二氧化碳排放”的间接效应，通过模型他们证明，间接效应一般为正，即技术进步所带来的经济增长会导致二氧化碳排放的增加；另一方面，技术进步会直接影响二氧化碳排放量，即“技术进步——二氧化碳排放”的直接效应，同样证明了，直接效应为负，即技术进步可以使得二氧化碳的排放量减少。为了考察技术进步所带来的两种效应的综合结果，他们在Aghion和Howitt（1992）内生增长模型的基础上，引入了技术进步对二氧化碳排放的弹性，构建了技术进步、经济增长与二氧化碳排放的理论模型。

文章假设二氧化碳的排放仅来自于中间品的生产过程，不同中间产品部门的二氧化碳排放量不同，主要受部门排放强度和中间产品数量的影响。在此假设下，提出了二氧化碳排放量的数学计算表达式：

其中，E_ijt表示区域i部门j在t时刻的二氧化碳排放量；β_it代表t时刻区域i地单位能源排放系数，与部门无关；q^λ_ijt是部门排放强度[9]，衡量技术进步对二氧化碳排放的直接效应，与部门j的产品先进程度q和区域技术进步弹性λ相关。

将表达式带入科布-道格拉斯生产函数，经过数学和计量的处理，最终得到了模型的核心表达式：

从核心表达式中我们可以看到，在技术进步率为正且其他因素不变的情况下，当λ（1-α）/α<-1<>时，技术进步带来的二氧化碳排放增长率的降低足以抵消经济增长导致的二氧化碳排放增长率的提高，即技术进步对二氧化碳排放的直接效应要大于间接效应（命题2）。

    接下来，他们利用了1997-2010年国家统计局公布的我国30个省市自治区的能源消费量、人均GDP等数据，应用上述模型进行了实证分析，得到结果如表3.2。

表3.2

从表3.2中可以看到，全国二氧化碳的排放技术弹性是-0.212，显著为负，说明了在过去的经济发展过程中，技术的直接效应为负，即技术进步减少了二氧化碳的排放，且技术每进步一个百分点，二氧化碳排放会减少0.212个百分点。同时，从命题2的t值检验来看，命题2被拒绝，也就是说在中国现在的经济发展条件下，命题2不成立，也就是技术进步减少的二氧化碳排放程度还不足以抵消技术进步拉动的经济增长所带来的二氧化碳排放的增加，因此，在现在的经济条件下，技术进步最终会导致二氧化碳排放量的增加。

四、总结

产业结构的升级有两方面的含义，一个是三大产业之间的结构变化，另一个是三大产业内部的结构变化。现在的研究已经证明，从第二产业向第三产业转变、第二产业内部从碳排放量高的产业向碳排放量低的产业转变是有效降低碳排放强度的措施。政府要在充分了解不同行业碳排放强度的前提下，优先发展碳排放强度低但经济效益高的行业，而限制那些高碳排放强度的行业，这样才能使得产业升级的过程有效降低碳排放量。而碳排放强度的下降也有利于我国的产业升级。

技术进步对于产业升级的推动作用是不言而喻的。但技术进步对于碳排放的影响是双重的，一方面，技术进步可以直接降低二氧化碳的排放，这是直接效应；另一方面，技术进步带来经济规模的扩张，会增加二氧化碳的排放，这是间接效应。我们在制定政策的时候，一定要考虑到这两方面的影响，要将技术投入到低碳排放强度的领域和行业，才能真正起到技术进步对经济又好又快增长的推动作用。

【参考文献】

[1]蔡荣、刘传扬，低碳、技术进步与产业结构升级——基于VEC模型和脉冲响应函数的实证分析[J].财政研究，2012-06：33-36.

[2]申萌、李凯杰、曲如晓，技术进步、经济增长与二氧化碳排放:理论和经验研究[J].世界经济，2012-07：83-100.

[3]王中英、王礼茂，中国经济增长对碳排放的影响分析[J].安全与环境学报，2006-05：88-91.

[4]谭丹、黄贤金、胡初枝，我国工业行业的产业升级与碳排放关系分析[J].四川环境，2008-02:：74-78+84.

[5]张友国，经济发展方式变化对中国碳排放强度的影响[J].经济研究，2010-04：120-133.

[6]毛春梅、周婷婷，产业转型升级中的碳排放研究[J].工业安全与环保，2013-02：62-64.