基于VAR模型的廣東省旅游碳排放脫鉤效應研究

喻江平 董欣童

（燕山大學，河北秦皇島，066004）

一、引言

早期的旅游業曾被譽為“低能耗、低污染”產業，隨著全球旅游業高速發展，近年來旅游業碳排放量大幅提升，已占到全球碳排放總量的4.9%，其對氣候變暖的貢獻率高達14%。因此，旅游業是減緩全球變暖、應對氣候變化的關鍵產業。作為世界旅游大國，我國將采取強有力的政策和措施，加速推動旅游業的低碳轉型。文化和旅游部出臺的《“十四五”旅游業發展規劃》明確，發展旅游要堅守生態底線，合理利用自然資源，走綠色低碳發展的特色旅游道路。廣東省是我國旅游經濟大省同時也是我國綠色低碳的先行者，肩負全國節能減排先鋒任務，因此開展廣東省旅游業碳排放脫鉤態勢及影響因素的研究對于廣東省實現“雙碳”目標具有一定的積極意義。

目前，在旅游領域碳排放的研究主要在以下三個方面。首先是在旅游業碳排放測算方面，陶玉國將旅游業碳排放分為直接碳排放和間接碳排放，借助投入產出表測算江蘇省1997年、2002年及2007年的旅游業碳排放量[1]。肖燕采用“自下而上”法對中國東、中、西部地區的旅游交通、旅游活動及旅游住宿三大部門的碳排放量進行了估算[2]。謝園方等以長三角地區為例，構建了旅游消費剝離系數，從能源消費角度從下而上測算該地區的旅游業碳排放量[3]。龔心語依據生態足跡理論，測算神農架國家公園旅游交通、旅游住宿及旅游廢棄物等六種類型生態足跡[4]。其次是在影響因素方面，學者多采用LMDI分解模型[5]，另外常見的還有STIRPAT模型[6-7]、GMM動態回歸模型[8-9]、嶺回歸模型[10]等。最后，在脫鉤方面，日本學者Tapio提出Tapio脫鉤模型，并用于歐洲地區交通運輸業發展與碳排放脫鉤關系的探討[11]。趙先潔等以湖南省為案例地，構建Tapio模型研究湖南省旅游業碳排放與經濟增長的脫鉤狀態[12]。程慧等運用OCED脫鉤模型，計算全國的整體脫鉤指數[13]。此外，還有一些學者利用環境庫茲涅茨曲線[14]，得出旅游業碳排放量與旅游經濟之間存在顯著的環境庫茲涅茨倒“U”型曲線關系。也有學者嘗試構建擴展的投入產出環境模型[15]、碳分解模型[16]。

綜上所述，國內外學者從多維度、多層面對旅游業碳排放進行多尺度、多區域的分析，并且也從全國范圍、省域范圍展開了大量旅游業碳排放脫鉤的相關研究，但是少有學者進行廣東省旅游業碳排放量的測算及脫鉤態勢的研究，針對于脫鉤影響因素間的交互效應研究更為缺乏?；诖?，本文以廣東省為案例地，首先建立Tapio脫鉤模型測算脫鉤指數，再利用LMDI分解方法將旅游業碳排放脫鉤的影響因素分解，最后運用向量自回歸模型（VAR）探究各影響因素的交互效應，以期豐富廣東省旅游低碳理論，為其制定可行的旅游業脫鉤政策提供借鑒參考。

二、研究設計

（一）研究方法

1.旅游業碳排放量估測方法。由于旅游業與第三產業密切相關，目前研究基本將旅游業碳排放界定為在第三產業中和旅游業相關行業能源終端消費量中的CO2排放。同時，由于我國并未單獨統計旅游業能源消費量，因此必須借助第三產業能源消費統計系統來剝離旅游業能源消費量，從而進一步得出旅游業的碳排放量。第三產業中旅游相關的產業可以大致分為住宿、娛樂、餐飲、郵電通訊、長途和室內交通、批發、零售和其他。通過廣東省域旅游發展系數R[17]，可以將廣東省域旅游業j類能源消耗量從第三產業j類能源終端消費量中提取出來。測算公式如以下公式（1）～（3）所示：

式中Cj和C分別表示廣東省旅游業j類能源碳排放量和廣東省旅游業碳排放量；fj為j類能源折算標準煤參考系數（表1）；k表示單位標準煤的碳排放量，設定k＝2.45[18]；n表示廣東省能源消耗種類。

表1 各種能源折算標準煤參考系數

2.脫鉤模型。本文運用Tapio脫鉤模型分析碳排放的影響因素，計算結果穩定，不受量綱單位的影響，計算公式如下：

式中：e表示脫鉤指數；△C、△G分別表示旅游業碳排放變化值和旅游業總收入變化值，具體劃分見以下表2：

表2 脫鉤狀態劃分

3.LMDI分解方法。LMDI分解法是對某時期內影響碳排放和和能源消費的因素進行拆分，有加法模式和乘法模式。本文采用加法模式，將公式（1）展開如下：

式中：C表示廣東省旅游業的碳排放量，E表示廣東省旅游業的能源消耗量，G表示旅游業總收入，P表示旅游接待人次。

式中：A表示能源結構效應，B表示能源強度效應，C表示消費水平效應，D表示游客規模效應。以C0和CT分別表示基期年和第T年的旅游業碳排放量，并用表示前后兩期碳排放增量，則有:

式中△Cx（x=A、B、C、D）表示x效應所帶來旅游業碳排放變化的分量。各分量表達式為：

將其帶入本文公式（3）中可得：

式中EA、EB、EC、ED分別表示能源結構效應、能源強度效應、消費水平效應以及游客規模效應的脫鉤指數。

4.基于VAR模型的動態效應分析法。VAR模型能夠處理多個關聯的時間序列變量并預測分析其變化趨勢，可以研究隨機誤差項對時間序列的動態沖擊，并直觀地表示出動態沖擊對于時間序列的影響[19]。本文以EA、EB、EC、ED四個時間序列作為變量構建VAR 模型，所用到的表達式為：

其中，t為年份；Yt為n維觀測向量；Yt-p為觀察變量的滯后項；X、Z、S代表其他三個變量，Xt-p、Zt-p、St-p代表其他三個變量的滯后項；at、bt、ct、dt為t時期待估參數；P為滯后期階數；εi為n維誤差向量。

（二）數據來源

本文所需數據分為兩類，一類是經濟與人口數據，包括廣東省旅游總收入、旅游接待人次及第三產業生產總值，均從2005－2021年《廣東省統計年鑒》《中國統計年鑒》及廣東省國民經濟和社會發展公報中獲??；另一類是能源消耗數據，廣東省第三產業的各類能源消耗量和折標煤系數均來源于《中國能源統計年鑒》，碳排放系數來源于《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南(第二卷)》。

三、結果分析

（一）旅游碳排放脫鉤測度

廣東省歷年旅游業碳排放脫鉤指數及脫鉤狀態如下表3所示。旅游業碳排放脫鉤指數處于-0.1889～1.9970之間，有擴張性負脫鉤、弱脫鉤、增長連接、強脫鉤、衰退連接五種脫鉤狀態，年均脫鉤指數值為0.51，總體呈弱脫鉤狀態，可見旅游業節能減排投入力度需進一步提高。

表3 廣東旅游業脫鉤狀態

此外，根據歷年脫鉤狀態，可將其劃分為四個時期。（1）擴張性負脫鉤時期：2005年。該年脫鉤指數高達1.9970，呈擴張性負脫鉤狀態，旅游業碳排放增長率約是旅游收入增長率的二倍，這說明此時期旅游業經濟與碳排放并未實現協同發展。（2）弱脫鉤時期：2006－2018年。此時期廣東省憑借毗鄰港澳地區的區位優勢，大力發展入境旅游，旅游經濟大幅增長，脫鉤狀態轉變為弱脫鉤，表明廣東省旅游經濟與碳排放之間的關系趨于協同發展，此時期脫鉤狀態以弱脫鉤為主，但脫鉤指數呈小幅波動態勢，這可能與此時期碳排放變化量的波動有關。（3）強脫鉤時期：2019年。廣東省旅游碳排放實現負增長，脫鉤狀態由弱脫鉤轉變為強脫鉤，這是研究期內首次實現強脫鉤狀態，可見廣東省2017年以來出臺的《廣東省節能減排“十三五”規劃》等各項節能減排規劃，為實現旅游業碳排放脫鉤有效賦能。（4）衰退連接時期：2020年。受新冠肺炎疫情影響，廣東省當年旅游業總收入相比2019年下降近70%，致使脫鉤狀態惡化為衰退連接。

（二）碳排放脫鉤指數演變的驅動因素探究

運用LMDI分解模型將歷年的總脫鉤指數分解為能源結構效應、能源強度效應、游客規模效應及消費水平效應等四個分脫鉤指數，具體分析每個驅動因素對不同時期脫鉤狀態的影響與作用，分解結果為以下圖1所示。

圖1 廣東旅游業碳排放脫鉤指數分解

研究期內游客規模效應的脫鉤指數值始終為正，年均脫鉤指數值達到0.7293，這說明游客規模效應是廣東省旅游業脫鉤的首要抑制因素，原因可能在于廣東省旅游旅游規模的持續增長，使得旅游業碳排放量攀升；除2008年外，其余年份的消費水平效應脫鉤指數始終為正值，年均脫鉤指數為0.2361，成為抑制脫鉤的另一因素，這可能是因為綠色低碳的消費方式并未普及，游客的生態環保意識不足；能源結構效應的年均脫鉤指數為0.0249，其對脫鉤實現的抑制作用較弱，因此不可忽視其在脫鉤過程中的潛力，通過優化旅游能源使用結構，可削弱其對旅游業脫鉤的負面影響；僅有能源強度效應年均脫鉤指數為負值-0.4485，對旅游業碳排放脫鉤具有顯著促進作用，這說明近年來廣東省節能減排政策初見成效，著力提升能源利用效率。

具體來看，各驅動因素對每一時期脫鉤狀態的影響與作用都不同。

（1）擴張性負脫鉤時期：2005年。廣東省旅游業漸走出非典疫情帶來的負面影響，其接待國內外游客總人次重回全國第一，但游客規模的擴大使得旅游業碳排放量大幅增加，當年的游客規模效應脫鉤指數高達0.8227，成為這一時期抑制脫鉤的首要因素。值得關注的是，此階段能源強度效應的脫鉤指數值達到0.7996，是抑制脫鉤實現的第二大因素，這與整體研究時期能源強度效應所表現出的正面作用截然相反。

（2）弱脫鉤時期：2006－2018年。能源強度效應脫鉤指數值由正轉負，成為脫鉤實現的直接動力，表明近幾年廣東省加快旅游產業轉型升級，有效推進技術革新，因此加快了脫鉤狀態的轉變。同上一時期相比，游客規模效應的脫鉤指數值仍高居不下，在2008年更是達到峰值1.2031，是此階段抑制脫鉤的重要因素。同時，消費水平效應在較小程度上制約著脫鉤的實現。整體而言，該階段雖保持弱脫鉤的狀態，但脫鉤指數值并未呈明顯下降趨勢，說明廣東省旅游業碳排放脫鉤態勢亟待改進。

（3）強脫鉤時期：2019年。此階段能源強度效應脫鉤指數進一步下降，能源結構效應脫鉤指數為負值，在兩大驅動力之下，廣東省脫鉤狀態轉變為強脫鉤。能源結構效應同能源強度效應相比作用較小，但通過調整能源消費結構及提高能源利用效率，努力挖掘其未來的減排潛力，也是實現旅游業節能減排的另一切入口。需要指出的是，這是研究期內唯一一次強脫鉤狀態，因此不能說明廣東省已正式邁入強脫鉤階段，但是在一定程度上表明廣東省旅游經濟與碳排放正在逐步向耦合協調的新階段演化，但如何保持強脫鉤狀態仍是一大難題，這需要廣東省政府及相關部門合作制定環境保護規劃及旅游可持續發展規劃。

（4）衰退連接時期：2020年。能源強度效應脫鉤指數值由負轉正，表現為脫鉤的抑制因素，與消費水平效應共同制約著脫鉤的實現。雖然受疫情影響，2020年廣東省接待游客人次有所下降，但其表現出的抑制作用并未削弱，游客規模效應仍為脫鉤過程中的主要負面因素。

(三）基于VAR模型的動態效應分析

1.前期檢驗。首先進行時間序列的平穩性檢驗，假設研究期內時間序列的數據具有穩定性，采取單位根檢驗法對數據進行檢驗，檢驗結果表明EA、EB、EC、ED四個變量不存在單位根，假設成立。檢驗結果如下表4所示。

表4 單位根檢驗

確定時間序列的穩定性以后，需要進一步保證模型的整體穩定性。對模型進行AR特征根檢驗，結果如上圖2所示，表明模型具有較強的穩定性，可以進行后續研究。此外，EA、EB、EC、ED均通過格蘭杰因果檢驗，兩兩變量間存在相關關系。

圖2 AR 特征根檢驗

2.脈沖響應函數結果分析。圖3－圖6展示了脈沖響應函數的結果，橫坐標表示動態沖擊的單位時間，縱坐標表示變量受到沖擊后做出反應的大小與方向。

圖3 能源結構效應對其他影響因素沖擊的反應

圖4 能源強度效應對其他影響因素沖擊的反應

圖5 消費水平效應對其他影響因素沖擊的反應

圖6 游客規模效應對其他影響因素沖擊的反應

當系統中的消費水平效應和游客規模效應結構效應受到沖擊后，能源結構效應對于兩者的反應較為相似，前七期呈現出波動式變化，并同時在第四期達到峰值，于第八期趨于平穩，這說明倡導綠色環保的消費方式有利于能源結構持續優化；受能源強度效應沖擊的影響，能源結構效應在第二期由正轉為負，說明當下降低能源強度在短時間內能促進能源消費結構的調整。

能源強度效應對于消費水平效應和游客規模效應的沖擊均呈現明顯變化，且第一期下降并轉為負向，此后反應方向為負向與正向交替變動，這說明通過降低消費水平和游客規模能顯著提高旅游能源的利用效率；當受到能源結構效應沖擊后，能源強度效應于第三期下降，此后呈波動變化，表明能源結構效應的促進作用具有不穩定性，這是由于我國能源利用結構較為單一，長期以煤炭消費為主，這使得旅游產業能源結構的優化存在諸多困難。

當受到能源結構效應的沖擊后，消費水平效應于第二期中開始下降，下降至第四期后回升，其波動較為平穩，表明能源結構的轉型升級能促進旅游消費水平的改善；在游客規模效應沖擊的影響下，消費水平效應也在第二期中下降且轉為負向，但此后一直在0值左右小幅波動，表明改善游客規模對于轉變消費方式的作用較弱；受能源強度效應沖擊的影響，消費水平效應于第一期大幅下降，之后震蕩下降至第六期，此后在負向小幅波動，則說明降低能源強度能顯著促進消費水平效應降低。

當受到能源強度效應和消費水平效應沖擊后，游客規模效應變為負向，第六期前在負方向上震蕩回升，且能源強度效應沖擊的變化幅度大于消費水平效應沖擊的變化幅度，這可能是由于能源強度效應的促進作用更強；游客規模效應對于能源結構效應沖擊的反應為在第四期前呈正向，隨后緩慢下降，第八期在負向趨于平穩，這說明能源結構的調整優化有利于改善游客規模。

3.預測方差分解結果分析。如以下表6所示，游客規模效應、消費水平效應和能源強度效應對于能源結構效應變動的貢獻率分別為7.52%、5.95%和4.82%，因此游客規模效應和消費水平效應是影響能源結構效應的兩大主要因素，說明適當縮小游客規模、發展綠色低碳消費將會促進能源結構轉型升級。

表6 預測方差方差分解

能源結構效應、游客規模效應和消費水平效應對于能源強度效應變動的貢獻率分別為82.60%、6.43%和3.34%，因此能源結構效應是影響能源強度效應的主導因素，其次影響因素為游客規模效應，凸顯推行旅游綠色用能模式將會有效促進旅游業能源強度降低。

能源強度效應和能源結構效應對于消費水平效應變動的貢獻率分為57.92%和17.23%，游客規模效應的貢獻率僅為1.58%，因此消費水平效應主要受能源強度效應的影響，其次為能源結構效應，最后為游客規模效應。這可能是由于縮小游客規模對于降低消費水平的作用存在滯后期。

能源強度效應、消費水平效應及能源結構效應對于游客規模效應變動的貢獻率分別為57.02%、23.32%和18.01%，因此能源強度效應是影響游客規模效應的主導因素，消費水平效應和能源結構效應對于游客規模效應的影響程度大致相同。

四、結論與建議

（一）結論

1.碳排放量測度。廣東旅游碳排放脫鉤指數整體處于-0.1889～1.9970之間，平均脫鉤指數值為0.5076，總體呈弱脫鉤狀態；研究期內，僅2019年出現強脫鉤狀態。因此廣東旅游經濟和碳排放雖正在逐步向耦合協調的新階段演化，但距離實現完全脫鉤的目標仍有較大差距。需要注意的是，廣東受疫情影響，旅游收入和旅游業碳排放大幅下降，致使2020年的脫鉤狀態惡化為衰退連接。

2.脫鉤指數分解結果。能源強度效應可顯著促進旅游業碳排放脫鉤，能源結構效應、消費水平效應和游客規模效應對脫鉤有抑制作用，其中能源結構效應的抑制作用較弱。

3.脈沖響應及方差分解分析結果。各影響因素間存在交互效應，共同作用于脫鉤。游客規模效應和消費水平效應是影響能源結構效應的兩大主要因素；調整能源結構和縮小游客規模都能顯著促進能源強度降低，但促進作用具有不穩定性；消費水平效應主要受能源強度效應和能源結構效應影響，游客規模效應的影響存在滯后期；能源強度效應是影響游客規模效應的主導因素，消費水平效應和能源結構效應對于游客規模效應的影響程度大致相同。

（二）建議

1.發展新能源。廣東應大力發展太陽能、風能等可再生能源，推廣使用非化石能源，積極推行旅游業能源利用清潔化替代，并在旅游相關領域實施能源節約與高效利用措施，以此削弱對旅游業碳排放脫鉤的抑制作用。

2.培養游客低碳旅游意識。游客規模效應和消費水平效應共同制約廣東旅游業碳排放脫鉤的實現，但由于疫情結束后，旅游消費者的出游意愿會只增不減，并擁有更強烈的消費意愿，因此抑制旅游規模增長不是旅游業碳減排的最優路徑，可通過從需求端倡導游客采取低碳消費方式，引導并培養其生態環保意識，樹立低碳旅游新理念等，幫助實現旅游業碳排放脫鉤。

3.引進低碳技術。由于能源強度效應是實現旅游業碳排放脫鉤的有力抓手，廣東要加快實施創新驅動發展戰略，加快能源科技創新，在提高能源利用率的同時，積極幫助旅游企業引進低碳技術。同時在引進低碳技術前，需要對技術進行評估，包括技術的可行性、成本效益、安全性、環保性等方面。評估需要結合本地的實際情況，以確保技術能夠在當地得到有效應用。

五、結語

旅游碳排放脫鉤的意義在于通過提高旅游業的能效、利用低碳技術、優化旅游產品結構等手段，實現旅游業的經濟發展與環境保護的良性循環。影響旅游碳排放脫鉤的因素非常多，各影響因素間存在復雜的影響機制和內在機理，共同決定脫鉤效應，為了使每個影響因素發揮最大效用，在制定脫鉤政策時要強化游客規模效應、消費水平效應和能源結構效應間的相互促進作用，發揮能源強度效應的主導促進作用，努力平衡各影響因素間的關系，減少或避免因素間的相互制約?？傮w來說，旅游碳排放脫鉤的實現需要旅游企業、政府和社會各方的共同努力。只有在全社會的支持下，才能實現旅游業的碳排放脫鉤、促進旅游業發展與環境保護。