基于复杂网络的中国产业部门间隐含碳排放流动结构演化研究

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改革开放以来,中国取得了举世瞩目的经济发展成就,但同时也带来了能源短缺与环境破坏问题。当前,中国已经超过美国成为全球最大的能源消费国和二氧化碳排放地区,中国政府面临着来自国际与国内的双重碳减排压力。产业部门既是拉动中国社会经济发展的重要引擎,又是碳排放的主要源头,其承担着碳减排的重任。由于产业部门间存在着复杂的生产和消费活动,相当数量的产业部门碳排放并非用于满足本部门的最终产品需求,而是伴随着产业链和中间产品的流通,以隐含碳排放的方式流入到下游其他产业部门。因此,全面剖析中国产业部门间隐含碳排放的流动结构及其演化特征,识别各产业部门在整个产业系统中的位置及角色,对于制定科学合理的产业碳减排政策具有重要现实意义。基于中国产业部门间隐含碳排放流的重要研究意义,本文运用投入产出法测算了中国产业部门间隐含碳排放流动量。并根据产业部门间隐含碳排放流动矩阵及复杂网络理论,以产业部门为节点,以部门间隐含碳排放流动量为边,构建了2005年、2007年、2010年、2012年、2015年及2017年中国产业部门间隐含碳排放流动网络。并借助复杂网络技术指标从小世界性、社团结构、关键部门、关键路径等多个方面分析了隐含碳排放流动网络的结构特征及其动态演化。研究结果显示:(1)研究期内,电力、热力的生产和供应业、金属冶炼及压延加工业、化学工业等直接碳排放量和隐含碳排放量都很大,具有较大的碳减排潜力;建筑业和其他服务业的直接碳排放量较小,而隐含碳排放量较大。(2)中国产业部门间隐含碳排放流动网络属于高密度网络,同时具有小世界性质,表明网络具有较好的紧密性及通达性。(3)网络中存在着明显的聚类特征,30个产业部门被划分为3-5个社团。2005-2017年间主要的产业社团包括建筑业相关产业(社团Ⅰ)、煤炭相关产业(社团Ⅱ)、制造业及服务业相关产业(社团Ⅲ)、石油相关产业(社团Ⅳ)。各社团的位置及角色在研究期内较为稳定:社团Ⅰ及社团Ⅲ是网络中隐含碳排放的吸收场所;社团Ⅱ及社团Ⅳ是网络中隐含碳排放的发散场所。研究期内,模块度整体呈下降趋势,社团数量从5个变为3个,网络整体性越来越强。(4)电力热力的生产和供应业、石油加工及炼焦业、非金属矿物制品业是隐含碳排放的重要“供给者”;建筑业、其他服务业及交通运输、仓储和邮政是隐含碳排放的重要“接收者”;非金属矿物制品业在网络中发挥着重要的“桥梁”作用;非金属矿物制品业、金属制品业、通用设备制造业等制造业相关部门在隐含碳排放传递方面具有较高的效率性和独立性;而金属冶炼及压延加工业、化学工业在网络中同时扮演着多重核心角色。此外,随着时间的推移,隐含碳排放重要“供给者”及“接收者”的中心作用越来越突出。(5)历年隐含碳排放流动网络的边权分布均具有长尾特征,说明网络中极少数边拥有极大的边权,约11.82%-15.68%的边携带了80%的隐含碳排放。历年关键隐含碳排放流动路径变化不大,关键路径上的隐含碳排放普遍通过建筑业流入第三产业。
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