构建能源与环境效率测度模型　开展节能减排责任分担评估——南京航空航天大学经济与管理学院副院长周鹏教授

2017-05-23

南京航空航天大学周鹏教授近年来在能源经济环境系统建模分析领域，如能源与环境效率测度、碳减排成本及责任分担等，开展持续而系统的科学研究，取得了一系列有影响力的研究成果。在Energy Economics、Ecological Economics、Energy Policy、EJOR等国际期刊发表学术论文50余篇，所发表的论文在Web of Science（SCI/SSCI）他引2 000余次，10余篇论文列入ESI高被引论文，连续两年（2014、2015年）入选爱思维尔中国高被引学者榜单。

一、发展了基于指数分解分析的单要素宏观能效核算框架，将非期望产出纳入全要素能效分析框架，构建了相应非参及参数能效测度模型，提出了能源拥挤假设及其测度指标以量化能源利用结构无效

基于化石能源消费会引致二氧化碳等非期望产出这一事实，周鹏教授提出了在宏观能效测度中需要考虑非期望产出要素的观点，以此为基础发展了测度宏观能效的系列非参边界效率（即DEA）模型。指出全要素能效测度具有生产情景依赖性，借助方向性距离函数构建了情景依赖的全要素能效指标，在不同情景下研究了我国各省区宏观能效的表现。在运用距离函数定义能效指标的基础上，发展了测度宏观能效的参数边界效率模型，在不同分布假设下估计该模型的参数即可计算能效指标值。

全要素能源效率测度模型的一个基本假定是投入要素的强可处置性,也即投入要素的边际产出总为正。然而，现实生产活动也可能出于非经济区域，此时投入要素会存在拥挤效应。投入拥挤本质上是一种结构无效，过量的能源消费也有可能是结构无效的主要成因。基于该认识，周鹏教授提出了“能源拥挤”概念（即能源投入边际产出为负），借助非参效率模型构建了能源拥挤幅度的测度指标，运用该指标验证了我国工业部门的确存在能源拥挤效应；进而发展了一种两阶段DEA方法用于评估考虑拥挤后的全要素能源效率。该系列工作既有助于分析者量化结构性因素对能源效率的影响幅度，同时为拥挤情形下全要素能源效率的准确测度提供了一种有效工具。

二、从生产效率视角构建了系列边界分析模型测度全要素碳排放绩效，完善了评估碳排放与环境绩效的综合指标方法，发展了量化碳排放变化驱动因素的生产分解分析技术

二氧化碳排放绩效评价是碳减排责任分担及政策评估的基础。单位GDP碳排放（即碳强度）作为最常用的碳排放绩效指标，其本质是一个单要素指标。基于“二氧化碳是不同生产要素共同作用下的非期望产出”这一认识，周鹏教授提出全要素碳排放绩效概念并借助距离函数定义其评价指标，给出了相应的非参及参数效率模型对其进行计算或估计，同时针对非参效率模型发展了全要素碳排放绩效指数的拔靴算法，以解决样本数据扰动影响生产边界估计及指数值计算的问题。

综合指标是评价碳排放与低碳发展绩效的另一类方法，其技术关键是对不同单要素指标的聚合，所涉及的两个核心问题是聚合方法的选择及指标赋权。周鹏教授利用所提出的比较不同指标聚合方法的信息损失准则，研究发现加权积法与其他聚合方法相比具有较少的信息损失，这与基于对数平均迪氏指数分解方法的宏观能效指标在构建形式上具有一致性。进一步，沿用DEA的客观赋权思想，基于最优及最劣权重思路发展了几个构建综合指标的优化模型。该系列工作在一定程度上解决了构建综合指标时选择聚合方法的难题，所提出的综合指标优化模型能够避免指标赋权的主观性，为区域碳排放与低碳发展绩效的综合评估提供了新的分析工具。

碳排放分解分析对于深入理解碳排放变化的内在驱动因素及科学制定碳减排政策皆具有重要意义。周鹏教授提出了与指数分解分析、结构分解分析并列的生产分解分析（PDA）概念，进一步结合指数分解分析对PDA基本方法进行了拓展，用其研究了我国省区及行业碳排放变化的影响因素。PDA方法的提出与拓展丰富了能源分解分析的方法体系，在应用中则有助于量化生产技术相关因素对碳排放变化的影响。

三、模拟研究了省际碳排放交易的经济绩效，借助影子价格方法分析了工业行业二氧化碳边际减排成本，基于效率视角研究了我国碳排放总量的区域分配及减排路径

评估省际碳交易的经济绩效能够为全国性碳排放权交易体系的建立和完善提供科学依据。评估者在估计不同省区二氧化碳边际减排成本曲线的基础上，构建了一个非线性规划模型评估开展省际碳减排指标交易的经济绩效，发现全国性碳交易能够大幅度降低减排成本；通过对不同碳配额分配准则的比较研究，发现基于历史排放的配额分配与其他准则相比更具公平性。省际碳减排指标交易经济绩效的模拟研究量化了建立全国性碳排放权交易体系的经济有效性，对不同配额分配准则的比较研究则从公平性视角为我国碳排放总量的区域分配提供了科学依据。

二氧化碳边际减排成本可以采用基于距离函数的影子价格模型进行估计，但不同影子价格模型的选择可能会影响边际减排成本估计结果的可靠性。周鹏教授运用多个参数和非参影子价格模型研究了上海试点碳交易市场涵盖的不同工业部门的二氧化碳边际减排成本，发现参数与非参数方法得到的影子价格具有显著差异，但距离函数的选择对影子价格估计并无显著影响。研究还发现，影子价格与碳强度之间均存在显著的负向相关关系。

碳排放分配不仅是碳交易的基础，也是实施总量控制减排政策的关键。周鹏教授基于效率视角构建了系列碳排放分配模型，研究了空间分配、时间分配及时空分配策略下我国碳排放控制总量在不同省区间的分配及减排路径等问题，发现重新分配后的最优产出与碳排放控制系数存在倒U型关系，说明合适的总量控制并不会影响经济增长。对不同地区最优排放路径的研究结果表明，发达地区应早于欠发达地区实施碳减排。所构建的碳排放分配模型为碳排放总量控制目标的责任分担及碳交易体系中初始配额的分配提供了新的分析工具，实证研究结果则从效率视角给出了我国碳排放总量控制的适宜策略。