低碳经济下物流能源效率与结构调整研究

       1 引言

       低碳物流的提出主要归结于社会和政府对发展低碳经济的倡导，而“低碳经济”这一术语最早出现在2003年英国政府发表的《我们未来的能源：创建低碳经济》白皮书中。这一概念的实质是关注能源使用效率和能源消耗结构的问题，以能源的制度创新和技术创新作为核心，把促进社会可持续发展、缓解气候变化带来的负面影响作为最终目标[1]。物流业各个作业环节都需要能源的支持才能完成，特别是车辆运输和配送作业环节，消耗大量的化石燃料。2007年IPCC第四次评估报告中就指出在1970～2004年间，温室气体排放最大增幅主要来自能源供应、交通运输和工业，其中2004年交通运输行业占到全行业温室气体排放源的13.1％。基于此，发展低碳物流，减少高碳排放能源的消耗比重对于我国实现2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％的节能减排目标具有积极意义。

       在现有的文献中，戴定一是国内早期研究低碳物流的学者。他首次提出低碳经济需要现代物流的支撑，并从技术层面、规划层面和政策层面对物流中的低碳经济问题进行研究[2]。因为低碳物流还是一个新兴的研究领域，低碳物流定义还没有统一标准，但Huang、王维婷和李亚杰都认为节能减排是实行低碳物流的重要宗旨[3～5]。陈喜波、钟新周根据低碳物流的特性提出了低碳物流的影响因素，主要包括物流信息化、人才培养、基础设施、政策环境和逆向物流等[6～7]。发展低碳物流对策建议方面，学者主要从制定低碳物流行业标准、加强政府宏观规划、应用低碳物流技术与装备、树立低碳理念、物流集约化管理等方面进行研究[8～10]。另外，还有学者围绕相关模型分析低碳物流的实现途径，主要涉及运输与配送路径的选取、厂址区位选择等[11～13]。低碳物流发展模式方面，董千里提出低碳物流在货运方面的运作模式，从物流高级化角度强调通过监控管理以及统筹规划的集成管理思想来提高物流运作效率，进而实现物流的低碳效应[14]。姜燕宁则围绕物流技术、规划、政策三个方面提出发展低碳物流的服务创新模式[15]。

       通过查阅已有的文献，很少有涉及物流业能源消耗结构方面的研究，周叶通过测算我国物流业中不同能源碳排放系数分析各省物流节能减排情况，得出西部的物流作业CO[,2]排放量要远低于在中东部省份，但单位货物周转CO[,2]排放量西部却高于中东部省份的结论[16]。这为本文研究低碳物流能源消耗情况提供了思路及测算方法。本文将通过构建超越对数生产函数模型对我国现代物流走低碳化道路的能源消耗情况进行分析，以期为政府部门、企业发展低碳物流进行科学决策提供有益参考。

       2 理论模型与指标建立

       超越对数生产函数由Christensen等[17～18]首次提出，它是一种比较容易估计且具有很强包容性的变弹性生产函数模型[19]。超越对数生产函数在结构上属于平方反映面模型，能较为全面反映各投入要素之间在技术进步差异下的相互影响情况。考虑到当年的资本、劳动力等要素很大程度上是由其上一年的物流发展情况决定的，因此本文以滞后一期的物流增加值代替资本、劳动力等解释变量，加上石油、煤炭、电力、天然气四种不同类型的能源共同作为投入要素构建超越对数生产函数(式1)。

      

       式中：为t年和t－1年的物流增加值；为t年物流业石油、煤炭、电力、天然气消耗量；α，β为需要估计的系数；ε为常数。

       文中将通过岭回归估计了模型的参数，进而分析物流业各品种能源的产出弹性、替代弹性和技术进步的差异，以此来反映物流业能源消耗情况，进而为发展低碳物流提供相应改进措施。

       2.1 产出弹性

       产出弹性指的是若其他投入量固定不变，单独变动一种投入的数量时，这种投入的相对变动所引起的产量的相对变动。对于本文中要分析的物流业能源投入要素的产出弹性的高低可以反映出不同能源的利用效率，其计算公式如下：

       石油投入的产出弹性为：

      

       同理可得出煤炭投入的产出弹性为：

      

       2.2 替代弹性

       本文采用约翰·希克斯(John Richard Hicks)替代弹性。Hicks将要素替代弹性定义为，两种要素比例的变化率与边际技术替代率的变化率之比，它反映了投入要素边际技术替代率的变动所引起的其相对比例的变动，一般弹性值越大则代表这两种投入要素的替代性越强[20～21]，Chambers把Hicks的替代效应推广至多要素生产函数[22]。结合已有研究成果，物流业四种主要能源投入要素的相互替代弹性计算如下：