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摘 要：城镇化是人类经济社会发展的一个重要标志，是经济社会发展的必然趋势。随着我国城镇化进程的不断推进和工业化的发展，能源的需求量急剧增加，而大量的能源消费导致大量的碳排放，进而给气候环境带来负面影响。本文以湖北省1995-2011年数据为基础，利用因素分解对湖北省城镇化和碳排放之间的关系进行了分析研究，主要从产业排放强度、经济发展因素、人口因素和各产业对GDP的贡献率四个因素，分析各个因素对碳排放的影响程度，进而为实现湖北省城镇化和环境协调发展提供切实可行的建议。
关键词：城镇化；碳排放；因素分解
基金项目：湖北省人文社科重点研究基地湖北循环经济发展研究中心开放基金一般项目“湖北省经济发展对碳排放的影响实证研究”（HXFKY1425）
一、 引言
城镇化是人类文明发展的重要标志，是社会生产力发展的一个重要阶段（Abdel Rahman，1966）。我国城镇化进程起步较晚，改革开放后，我国城镇化进程不断加快，并伴随着化石能源消耗和碳排放的不断提高。根据美国CDIAC的统计，2008年我国排放了62.8亿吨二氧化碳，首次超过美国成为世界上二氧化碳排放量最大的国家。基于此，本文以“城镇化和碳排放的关系研究”作为研究对象。湖北省近年来的城镇化进程不断加快，且又是一个第二产业发达的省份，故选取湖北省为例研究湖北省城镇化和碳排放之间的关系。
二、 文献综述
随着经济发展和保护环境协调发展成为新时代的主题，城镇化和碳排放之间的关系也引起越来越多的社会关注，眾多国内外学者对碳排放影响因素进行了研究，按照分析所使用模型和方法，主要可以分为以下三类：
第一类，主要通过因素分解法对影响碳排放的各因素进行量的分析。孟彦菊（2013）以云南省为例，从社会经济发展角度构建LMDI分解等式，发现人均GDP增长是促进碳排放增加的主要原因，而能源消耗强度的下降则在很大程度上抑制了碳排放的增加。Ang（1999）使用分解技术比较经济合作与发展组织中三个成员国总碳排放量和人均碳排放量，结果发现由于能源的消费、能源强度、人口和收入的差异造成了不同的碳排放。
第二类，主要利用STIRPAT模型来研究影响碳排放的因素。杨骞，刘华军（2012）采用STIRPAT模型来分析我国1995-2009年碳排放的区域差异，发现中国碳排放存在明显的区域差异，且碳排放强度的区域差异大于人均碳排放的区域差异。徐安（2011）通过该模型发现，城镇居民人均可支配收入对碳排放影响最大，城市化水平和能源强度次之，人口总量对碳排放影响很小。
第三类，协整检验和Granger因果检验也是研究城镇化和碳排放关系的应用极为广泛的方法。戴小文（2012）使用协整检验和Granger因果检验研究我国1978-2009年间的城镇化和碳排放的变化情况，得出当期和前期的城镇化水平会影响碳排放量的变化。陈红梅（2012）以1965-2007年数据为样本，发现碳排放和GDP之间存在单向因果关系，GDP和能源消费之间存在双向因果关系
以上文献关于城镇化和碳排放关系的研究主要立足于中国整体情况，对省区层面的研究较少，并且在核算碳排放时多是仅考虑直接排放，没有计算间接排放和工业过程排放。此外，在对碳排放影响因素分析时，多以5年、10年为一个周期，没有考虑到各年份中影响因素对碳排放的具体影响程度及方向的波动变化。因此，本文在综合考虑直接排放、间接排放和工业过程排放的基础上，对湖北省1995-2011年碳排放量进行核算，并结合城镇化水平衡量指标构建恒等式进行因素分解，逐年分析各影响因素对碳排放的影响程度及方向的变化趋势，最后提出湖北省碳减排的政策建议。
三、 研究方法与模型
（一） 因素分析方法
本文选取因素分解法对湖北省碳排放进行核算，通过引入城镇化的衡量指标来探究城镇化和碳排放的关系。采用因素分解法不仅可以探讨城镇化和碳排放之间的关系，而且可以分析各因素对碳排放的影响程度，进一步剖析城镇化和碳排放的关系。结合上文城镇化指标和因素分解，本文碳排放量得基本公式为：
其中，AI为产业排放强度因素，AG为经济城镇化因素，ΔAE为社会城镇化因素，AH为人口城镇化因素，Arsd为分解余量。（3）式中的AI，AG，AE，AH分别为各因素变动对人均碳排放变动的影响值，是有单位的实值。
（二） 数据来源及处理
数据来源对文章的实证分析至关重要，直接关系到文章结论的准确性及可行性。本文选取1995至2011年的数据来研究湖北省城镇化和碳排放之间的关系，所采用的数据，若没有特殊说明的，均来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》及中经网。
碳排放源界定为湖北省境内不同燃烧设备燃烧不同化石燃料的活动，涉及的温室气体排放仅限二氧化碳。碳排放的来源主要包括，直接碳排放，间接碳排放和工业过程的碳排放。
（1）直接碳排放
计算方法参照IPCC发布的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中的计算方法。公式如下：
其中，E表示CO2排放量，i表示不同的行业，j表示能源品种，AC表示能源消耗量，NCV表示低位热值，CC表示含碳量，O表示氧化率， 表示CO2的分子量。
（2）间接碳排放
间接碳排放是指电力净调入调出所产生的碳排放。具体核算碳排放的公式如下：
其中，ECO2代表碳排放量，AE为电力净调入量，EF电力是区域电网平均供电排放因子。
（3）工业过程的排放
在所有的工业生产过程的碳排放中，水泥生产过程的碳排放所占比重最大，故本文只核算水泥生产过程的碳排放。核算水泥生产过程的碳排放公式如下： ECO2=AE×EF水泥 （5） 其中，ECO2代表碳排放量，AE是水泥生产量，EF水泥是水泥生产过程的碳排放因子，本文选取的排放因子为0.425吨CO2/吨水泥[11]，湖北省水泥产量来源于同花顺数据库。
四、湖北省碳排因素分解分析
由图1的各分解因素对碳排放的贡献率可以看出，人均碳排放和人口城镇化因素、经济城镇化因素、社会城镇化因素呈正相关的关系，和产业排放强度呈负相关关系。社会城镇化因素对碳排放的影响程度最大，达到104.04%，依次是产业排放强度-66.35%，人口城镇化因素41.96%，经济城镇化因素20.34%。
由圖2可以看出社会城镇化因素对碳排放整体呈正向的影响，尤其是在1996-1997年，2006-2011年均呈现较高的影响程度。。产业排放强度对碳排放的影响程度波动较大，在2009-2010年达到正向影响程度最大值。人口城镇化因素对碳排放影响较平稳，整体呈正向影响，正影响率表明其对碳排放的增加有促进作用。经济城镇化因素对碳排放的影响程度较小且变化平稳。
社会城镇化因素是造成湖北省该时期碳排放增加的主要原因，归根结底在于湖北省经济的发展。由图2可以看出，1998年-2000年，社会城镇化因素对碳排放的影响程度是负的，原因在于受东南亚金融危机的影响，以及响应国家“经济软着陆”的号召，湖北省经济发展速度暂缓，人均GDP下降。此外，随着城镇化进程的推进，居民人均GDP增加，人们的消费心理和消费习惯也会发生变化，对耐用消费品的需求增加，进而促使碳排放的增加。
产业排放强度对湖北省碳排放的影响也是毋庸置疑的。城镇化的推进加速了产业结构的转变。产业结构的不同，能源消耗也不同，进而影响碳排放的结果。因此，城镇化的推进导致产业结构的优化，最终影响碳排放量。由图2可以看出，湖北省产业排放强度对碳排放的影响呈上下波动趋势，在2010年达到正效应的最大值。
人口城镇化因素对湖北省碳排放的影响也是不容忽视的。城镇人口占总人口比重的变化是城镇化进程最直观的表现。虽然受计划生育政策的限制，但随着湖北省城镇化水平的提高，城镇人口总量不断增加，城镇居民的生活水平提高，消费结构发生变化，使得经济产出不断增加，能源消费也相应增加，在一定程度上增加了碳排放，对环境造成一定的压力。
经济城镇化因素的变动也造成了碳排放的增加。经济的发展，能源的投入是必不可少的，消费能源后会产生碳排放，因此在经济发展的初期，碳排放和经济发展息息相关。由于经济发展和环境压力之间呈倒U型的关系，而湖北省正处于经济大力发展的时期，必然处于倒U型的左端。
五、结论
第一，随着经济的发展，湖北省城镇化进程不断推进，已经达到世界城镇化平均水平，但和发达国家的城镇化水平相比还存在一定差距。
第二，社会城镇化因素是促使湖北省碳排放增长的主要原因。处于经济发展过程中的湖北省，经济的发展是满足居民生存与发展的基本要求，而经济发展过程中所带来的环境压力也是不能忽视的。
第三，产业排放强度对碳排放也存在重要的影响。随着近年来湖北省产业结构的调整，第三产业所占比重逐渐上升，在一定程度上抑制了碳排放的增加。
第四，人口城镇化因素的变化也影响着碳排放的变化。人口的增加在一定程度上增加了碳排放的压力。由于经济的发展，湖北省城镇居民的生活水平得到提高，消费结构发生变化，增加了碳排放。
参考文献
[1] 林伯强，刘希颖.中国城市化阶段的碳排放：影响因素和减排策略[J].经济研究.2010，（8）.
[2] 徐安.我国城市化与能源消费和碳排放的关系研究[D].武汉：华中科技大学，2011.
[3] 王妍，石敏俊.中国城镇居民生活消费诱发的完全能源消耗[J].资源科学，2009（31）.
[4] 冯玲，吝涛，赵千钧.城镇居民生活能耗与碳排放动态特征分析[J].中国人口·资源与环境，2011（21）.
[5] 杨骞，刘华军.中国二氧化碳排放的区域差异分解及影响因素[J].数量经济技术经济研究，2012（5）
[6] 王锋，冯根福.优化能源结构对实现中国碳排放强度目标的贡献潜力评估[J].中国工业经济，2013（4）.
[7] 陈诗一.能源消耗、二氧化碳排放与中国工业的可持续发展[J].经济研究，2009（4）.
[8] ChunboMa， David I.Stern.China’s Carbon Emissions 1971-2003 [R].Rensselaer Working Papers in Economics， Number 0706，2007.
[9] B.W. Ang， F.Q. Zhang.Inter-regional comparisons of energy-related CO2 emissions using the decomposition technique. Energy，1999（24），pp：297–305.
[10] Kaya Yoich. Impact of carbon dioxide emission on GNP Growth： Interpretation of proposed scenarios [R].Presentation to the Energy and Industry Subgroup，Response Strategies Working Group，IPCC，Paris，1990.
[11] 汪澜.论中国水泥工业CO2的减排[J]中国水泥，2006（4）.汪澜.再论中国水泥工业CO2的减排[J]中国水泥，2008（2）.
关键词：城镇化；碳排放；因素分解
基金项目：湖北省人文社科重点研究基地湖北循环经济发展研究中心开放基金一般项目“湖北省经济发展对碳排放的影响实证研究”（HXFKY1425）
一、 引言
城镇化是人类文明发展的重要标志，是社会生产力发展的一个重要阶段（Abdel Rahman，1966）。我国城镇化进程起步较晚，改革开放后，我国城镇化进程不断加快，并伴随着化石能源消耗和碳排放的不断提高。根据美国CDIAC的统计，2008年我国排放了62.8亿吨二氧化碳，首次超过美国成为世界上二氧化碳排放量最大的国家。基于此，本文以“城镇化和碳排放的关系研究”作为研究对象。湖北省近年来的城镇化进程不断加快，且又是一个第二产业发达的省份，故选取湖北省为例研究湖北省城镇化和碳排放之间的关系。
二、 文献综述
随着经济发展和保护环境协调发展成为新时代的主题，城镇化和碳排放之间的关系也引起越来越多的社会关注，眾多国内外学者对碳排放影响因素进行了研究，按照分析所使用模型和方法，主要可以分为以下三类：
第一类，主要通过因素分解法对影响碳排放的各因素进行量的分析。孟彦菊（2013）以云南省为例，从社会经济发展角度构建LMDI分解等式，发现人均GDP增长是促进碳排放增加的主要原因，而能源消耗强度的下降则在很大程度上抑制了碳排放的增加。Ang（1999）使用分解技术比较经济合作与发展组织中三个成员国总碳排放量和人均碳排放量，结果发现由于能源的消费、能源强度、人口和收入的差异造成了不同的碳排放。
第二类，主要利用STIRPAT模型来研究影响碳排放的因素。杨骞，刘华军（2012）采用STIRPAT模型来分析我国1995-2009年碳排放的区域差异，发现中国碳排放存在明显的区域差异，且碳排放强度的区域差异大于人均碳排放的区域差异。徐安（2011）通过该模型发现，城镇居民人均可支配收入对碳排放影响最大，城市化水平和能源强度次之，人口总量对碳排放影响很小。
第三类，协整检验和Granger因果检验也是研究城镇化和碳排放关系的应用极为广泛的方法。戴小文（2012）使用协整检验和Granger因果检验研究我国1978-2009年间的城镇化和碳排放的变化情况，得出当期和前期的城镇化水平会影响碳排放量的变化。陈红梅（2012）以1965-2007年数据为样本，发现碳排放和GDP之间存在单向因果关系，GDP和能源消费之间存在双向因果关系
以上文献关于城镇化和碳排放关系的研究主要立足于中国整体情况，对省区层面的研究较少，并且在核算碳排放时多是仅考虑直接排放，没有计算间接排放和工业过程排放。此外，在对碳排放影响因素分析时，多以5年、10年为一个周期，没有考虑到各年份中影响因素对碳排放的具体影响程度及方向的波动变化。因此，本文在综合考虑直接排放、间接排放和工业过程排放的基础上，对湖北省1995-2011年碳排放量进行核算，并结合城镇化水平衡量指标构建恒等式进行因素分解，逐年分析各影响因素对碳排放的影响程度及方向的变化趋势，最后提出湖北省碳减排的政策建议。
三、 研究方法与模型
（一） 因素分析方法
本文选取因素分解法对湖北省碳排放进行核算，通过引入城镇化的衡量指标来探究城镇化和碳排放的关系。采用因素分解法不仅可以探讨城镇化和碳排放之间的关系，而且可以分析各因素对碳排放的影响程度，进一步剖析城镇化和碳排放的关系。结合上文城镇化指标和因素分解，本文碳排放量得基本公式为：
其中，AI为产业排放强度因素，AG为经济城镇化因素，ΔAE为社会城镇化因素，AH为人口城镇化因素，Arsd为分解余量。（3）式中的AI，AG，AE，AH分别为各因素变动对人均碳排放变动的影响值，是有单位的实值。
（二） 数据来源及处理
数据来源对文章的实证分析至关重要，直接关系到文章结论的准确性及可行性。本文选取1995至2011年的数据来研究湖北省城镇化和碳排放之间的关系，所采用的数据，若没有特殊说明的，均来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》及中经网。
碳排放源界定为湖北省境内不同燃烧设备燃烧不同化石燃料的活动，涉及的温室气体排放仅限二氧化碳。碳排放的来源主要包括，直接碳排放，间接碳排放和工业过程的碳排放。
（1）直接碳排放
计算方法参照IPCC发布的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中的计算方法。公式如下：
其中，E表示CO2排放量，i表示不同的行业，j表示能源品种，AC表示能源消耗量，NCV表示低位热值，CC表示含碳量，O表示氧化率， 表示CO2的分子量。
（2）间接碳排放
间接碳排放是指电力净调入调出所产生的碳排放。具体核算碳排放的公式如下：
其中，ECO2代表碳排放量，AE为电力净调入量，EF电力是区域电网平均供电排放因子。
（3）工业过程的排放
在所有的工业生产过程的碳排放中，水泥生产过程的碳排放所占比重最大，故本文只核算水泥生产过程的碳排放。核算水泥生产过程的碳排放公式如下： ECO2=AE×EF水泥 （5） 其中，ECO2代表碳排放量，AE是水泥生产量，EF水泥是水泥生产过程的碳排放因子，本文选取的排放因子为0.425吨CO2/吨水泥[11]，湖北省水泥产量来源于同花顺数据库。
四、湖北省碳排因素分解分析
由图1的各分解因素对碳排放的贡献率可以看出，人均碳排放和人口城镇化因素、经济城镇化因素、社会城镇化因素呈正相关的关系，和产业排放强度呈负相关关系。社会城镇化因素对碳排放的影响程度最大，达到104.04%，依次是产业排放强度-66.35%，人口城镇化因素41.96%，经济城镇化因素20.34%。
由圖2可以看出社会城镇化因素对碳排放整体呈正向的影响，尤其是在1996-1997年，2006-2011年均呈现较高的影响程度。。产业排放强度对碳排放的影响程度波动较大，在2009-2010年达到正向影响程度最大值。人口城镇化因素对碳排放影响较平稳，整体呈正向影响，正影响率表明其对碳排放的增加有促进作用。经济城镇化因素对碳排放的影响程度较小且变化平稳。
社会城镇化因素是造成湖北省该时期碳排放增加的主要原因，归根结底在于湖北省经济的发展。由图2可以看出，1998年-2000年，社会城镇化因素对碳排放的影响程度是负的，原因在于受东南亚金融危机的影响，以及响应国家“经济软着陆”的号召，湖北省经济发展速度暂缓，人均GDP下降。此外，随着城镇化进程的推进，居民人均GDP增加，人们的消费心理和消费习惯也会发生变化，对耐用消费品的需求增加，进而促使碳排放的增加。
产业排放强度对湖北省碳排放的影响也是毋庸置疑的。城镇化的推进加速了产业结构的转变。产业结构的不同，能源消耗也不同，进而影响碳排放的结果。因此，城镇化的推进导致产业结构的优化，最终影响碳排放量。由图2可以看出，湖北省产业排放强度对碳排放的影响呈上下波动趋势，在2010年达到正效应的最大值。
人口城镇化因素对湖北省碳排放的影响也是不容忽视的。城镇人口占总人口比重的变化是城镇化进程最直观的表现。虽然受计划生育政策的限制，但随着湖北省城镇化水平的提高，城镇人口总量不断增加，城镇居民的生活水平提高，消费结构发生变化，使得经济产出不断增加，能源消费也相应增加，在一定程度上增加了碳排放，对环境造成一定的压力。
经济城镇化因素的变动也造成了碳排放的增加。经济的发展，能源的投入是必不可少的，消费能源后会产生碳排放，因此在经济发展的初期，碳排放和经济发展息息相关。由于经济发展和环境压力之间呈倒U型的关系，而湖北省正处于经济大力发展的时期，必然处于倒U型的左端。
五、结论
第一，随着经济的发展，湖北省城镇化进程不断推进，已经达到世界城镇化平均水平，但和发达国家的城镇化水平相比还存在一定差距。
第二，社会城镇化因素是促使湖北省碳排放增长的主要原因。处于经济发展过程中的湖北省，经济的发展是满足居民生存与发展的基本要求，而经济发展过程中所带来的环境压力也是不能忽视的。
第三，产业排放强度对碳排放也存在重要的影响。随着近年来湖北省产业结构的调整，第三产业所占比重逐渐上升，在一定程度上抑制了碳排放的增加。
第四，人口城镇化因素的变化也影响着碳排放的变化。人口的增加在一定程度上增加了碳排放的压力。由于经济的发展，湖北省城镇居民的生活水平得到提高，消费结构发生变化，增加了碳排放。
参考文献
[1] 林伯强，刘希颖.中国城市化阶段的碳排放：影响因素和减排策略[J].经济研究.2010，（8）.
[2] 徐安.我国城市化与能源消费和碳排放的关系研究[D].武汉：华中科技大学，2011.
[3] 王妍，石敏俊.中国城镇居民生活消费诱发的完全能源消耗[J].资源科学，2009（31）.
[4] 冯玲，吝涛，赵千钧.城镇居民生活能耗与碳排放动态特征分析[J].中国人口·资源与环境，2011（21）.
[5] 杨骞，刘华军.中国二氧化碳排放的区域差异分解及影响因素[J].数量经济技术经济研究，2012（5）
[6] 王锋，冯根福.优化能源结构对实现中国碳排放强度目标的贡献潜力评估[J].中国工业经济，2013（4）.
[7] 陈诗一.能源消耗、二氧化碳排放与中国工业的可持续发展[J].经济研究，2009（4）.
[8] ChunboMa， David I.Stern.China’s Carbon Emissions 1971-2003 [R].Rensselaer Working Papers in Economics， Number 0706，2007.
[9] B.W. Ang， F.Q. Zhang.Inter-regional comparisons of energy-related CO2 emissions using the decomposition technique. Energy，1999（24），pp：297–305.
[10] Kaya Yoich. Impact of carbon dioxide emission on GNP Growth： Interpretation of proposed scenarios [R].Presentation to the Energy and Industry Subgroup，Response Strategies Working Group，IPCC，Paris，1990.
[11] 汪澜.论中国水泥工业CO2的减排[J]中国水泥，2006（4）.汪澜.再论中国水泥工业CO2的减排[J]中国水泥，2008（2）.