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基于投入产出法的湖南省旅游业碳排放测算及GRA关联度分析

范文

赵先超滕洁谭书佳

摘要：全球气候变化问题对旅游业提出了新的要求。测算旅游业碳排放是深入研究低碳旅游的基础，对低碳旅游发展具有重要意义。基于投入产出法较为准确地估算了2008年～2014年湖南省旅游业的直接碳排放，分析了湖南省旅游业直接碳排放强度与人均碳排放的演变趋势，运用GRA关联法分析了湖南省旅游业各部门对碳排放影响的关联度。研究表明：（1）2008年～2014年，湖南省旅游业直接碳排放增长较快，从295.25万吨增长到783.14万吨；（2）湖南省交通、餐饮、购物和住宿部门的碳排放占到了旅游业直接碳排放总量的90%以上，是旅游业减碳化的主攻方向；（3）湖南省旅游业直接碳排放强度与人均碳排放呈现波动下降的趋势；（4）湖南省旅游业吃、住、行、游、购、娱六部门的碳排放与旅游业直接碳排放总量的关联度排序依次为：旅游游览（0.9296）>旅游餐饮（0.8456）>旅游交通（0.8254）>旅游住宿（0.8092）>旅游购物（0.7109）>其他（0.5732）；（5）湖南省旅游业节能减排的突破点在于改变传统游览方式，重点在于促进交通理念和交通模式低碳化。

关键词：旅游业；碳排放；投入产出法；GRA关联度；湖南省；低碳旅游

中图分类号：F59 文献标识码：A

0 引言

全球变暖导致的气候变化问题已经在世界范围内引起广泛关注，旅游业过去一直被视为无烟产业，但世界旅游组织最新研究显示，旅游业对全球温室气体排放负有5%的责任[1]。据估算，2001年全球旅游业共消耗能源14080PJ，约占当年全球能源消耗总量的3.2%；二氧化碳排放量为1400Mt，约占当年全球二氧化碳排放量的5.3%[2]。2009年11月，《国务院关于加快发展旅游业的意见》（国发[2009]41号）提出把旅游业培育成国民经济的战略性支柱产业，推进节能环保，大力倡导低碳旅游方式[3]。2016年，国家旅游局制定《国家绿色旅游示范基地》（LB/T 048-2016）行业标准，提出了建设绿色旅游核心区和绿色旅游依托区作为绿色旅游示范基地的方案。由此可见，推动旅游业的低碳化转型发展已经成为当前旅游业的任务之一。而从理论层面来看，进行低碳旅游研究的首要前提则是对区域旅游业碳排放进行科学测算，并在此基础上进行旅游要素部门的关联度分析。

检索国内外相关研究文献发现，当前国内外学者围绕旅游业碳排放量的测算与主要构成、低碳旅游评价体系构建、公众消费与低碳旅游参与度、旅游业节能减排政策措施等方面进行了大量的研究，但侧重点有所不同。国外研究主要集中在区域或部门碳排放的测度、旅游业碳补偿与碳中和等方面，如Nae-wen Kuo等基于生命周期理论评价方法，测算了岛屿旅游的能源利用、碳排放和其他环境负荷[4]；Ghislain Dubois等预测了法国2050年旅游业温室气体排放[5]；UNWTO指出旅游交通是旅游业能耗和碳排放的主体部分，旅游交通碳排放量占旅游业碳排放总量的75%（其中飞机的碳排放量占比为40%；汽车为32%；其他交通为3%），旅游食宿的碳排放量占旅游业碳排放总量的21%，其余的4%为旅游活动的碳排放量[6]；G？觟ssling等指出旅游者自愿参加碳补偿计划是减少旅游业温室气体排放的重要策略[7]，并认为“碳中和目的地”的概念应包括“碳中和”、“气候中和”、“碳清洁”、“零碳”等方面的内容，通过“测定—减排—补偿”的程序达到“碳中和”目标，同时提出“碳中和”目标需要通过国家层面的执行和资金筹措来实现[8]。自低碳旅游概念提出后，国内学者也进行了多个层面的研究工作，如石培华等利用“自下而上”法首次估算了我国旅游业能源消耗和二氧化碳排放量，研究结果显示：2008年我国旅游业能源消耗为428.3PJ，占全国总能耗量的0.51%；我国旅游业排放二氧化碳51.34Mt，占全国二氧化碳总排放量的0.86%[9]；韓元军等借鉴“旅游消费剥离系数”概念构建了京津冀地区旅游业碳排放量的计算方法，并对京津冀地区的旅游业碳排放指标进行了比较分析[10]；张琰飞等认为相比低碳旅游环境建设，旅游者低碳习惯培育在低碳旅游发展中的效应更加明显[11]；查建平等依据2005年～2012年我国30个省（自治区/直辖市）旅游业的投入、产出及碳排放数据，对其低碳旅游发展效率及减排潜力进行了测度，并运用对数平均权重分解法对旅游业碳排放强度进行了分解，研究结果表明，我国低碳旅游发展效率处于较低水平，对应无效率值较高，且无效率值在整体上呈现出“先上升、后下降”的态势[12]。

综上所述，国内外学者对低碳旅游开展了较为丰富的研究，也结合旅游区实证提出了一系列测算旅游业碳排放的方法，并初步总结出构建低碳旅游区的框架体系，为当前低碳旅游的发展奠定了一定的理论基础。但是，学界对于湖南省旅游业碳排放的测度及深入研究稍显不足，对旅游业各要素部门对碳排放影响的关联分析也尚未涉及。而从当前湖南省低碳旅游蓬勃发展的实际来看，测算旅游业碳排放对湖南省低碳旅游业的发展也具有至关重要的意义。本文拟以此为研究切入点，以投入产出分析法为主线，结合多种分析方法估算2008年～2014年湖南省旅游业的直接碳排放，分析湖南省旅游业直接碳排放强度与人均碳排放的演变特征与趋势，运用GRA关联法分析湖南省旅游业各部门对直接碳排放总量影响的关联度，并探讨湖南省旅游业碳排放内部构成的相互影响与演化趋势。

1 研究区概况

湖南省地处中国中部，全省总人口为6737.2万人（2014年），土地面积为21.18万km2旅游。2015年，湖南全省接待国内外旅游者4.73亿人次，旅游总收入达3712亿元，总接待人次及旅游总收入增幅均超过全国平均水平①。“十三五”期间，湖南省将构建以长沙市为中心，以张家界市为龙头，以岳阳市、怀化市、郴州市为增长极，以“一带（湘江旅游带）四圈（长株潭、环洞庭湖、大湘西、大湘南）”为骨架的区域旅游发展新格局。

2 研究方法及数据来源

2.1 研究方法

2.1.1 投入产出法

研究旅游业碳排放的方法主要有自上而下法[13]、自下而上法[14]、生命周期法[15]、投入产出法[16]以及碳足迹法[17]。但是由于我国大部分地区没有建立相关的旅游卫星账户系统，限制了基于旅游业部门基础数据的研究。目前，较多学者采用自下而上法估算了旅游业碳排放，如石培华[9]、赵先超[14]、钟章奇[18]等从旅游交通、旅游住宿和旅游活动三大要素估算了相关区域的旅游业碳排放量。客观来看，自下而上的旅游业碳排放测算方法较为科学严谨，具有很强的参考性，但是不能否认旅游业其他部门如旅游餐饮、旅游购物等带来的碳排放也在与日俱增，这也是自下而上法在旅游业碳排放测算领域的主要弊端之一。普遍认为，旅游业并不是一个独立的产业，它涵盖了国民经济的绝大部分产业部门。基于此，对湖南省旅游业碳排放的研究借鉴了陶玉国的旅游业碳排放投入产出法模型[16]，对行业能源碳排放的计算借鉴了刘洪涛的研究[19]，认为旅游经济收入主要来自住宿、餐饮、交通邮电、购物、游览及其他（包括娱乐）等6个部门。根据《湖南省统计年鉴》（2009～2015）中分行业分品种能源消费总量表和分行业总产值表中的部门分类，将这些部门分别对应批发、零售业和住宿餐饮业、交通运输储运业和邮政业以及其他行业，并将不同产业单位产值的能耗带来的碳排放作为基础数据来测算旅游业直接碳排放。由于相同部门经济活动的能源消耗强度大致相同，故可合并计算。基于投入产出法的旅游业直接碳排放测算步骤、过程与计算公式如下：

2.1.2 GRA关联法

GRA是一种用灰色关联度顺序来描述因素间关系的强弱、大小、次序的分析方法。该方法的基本思想是：以因素的数据列为依据，用数学的方法研究因素间的几何对应关系，实际上也是动态指标的量化分析[20]。GRA关联法用于湖南省旅游业碳排放分析中的思路是用旅游业各部门的碳排放数据作为基本因子，通过对基本因子的标准化变换消除量纲影响，增强可对比性。利用式（5）计算出各比较曲线与参考曲线在各时刻的关联系数：

2.2 数据来源

本研究所涉及的数据主要包括能源与经济数据、旅游各部门终端收入数据等。其中，湖南省旅游业碳排放研究中的能源数据与经济数据均来自《中国统计年鉴》、《湖南省统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》；湖南省旅游各部门终端收入及比例数据来自《湖南省旅游年鉴》、《旅游抽样调查资料》；各能源折算标准煤参考系数来自《综合能耗计算通则》（GB/T 2589-2008）。

3 湖南省旅游业直接碳排放测算与特征

3.1 直接碳排放总量

湖南省旅游业直接碳排放测算结果（表2）显示，2008年～2014年，湖南省旅游业直接碳排放从295.25万吨增长到783.14万吨，累计增长率最高达到165.20%。除个别年份外，湖南省旅游业直接碳排放均保持了较快增长态势。

与湖南省旅游业产值比较来看，2008年～2014年，湖南省旅游业直接碳排放与旅游业产值基本呈现出同步发展态势（图1）。具体来看，一方面，湖南省旅游业直接碳排放累计增长率低于旅游业产值累计增长率；另一方面，即从二者具体的演变趋势来看，湖南省旅游业产值累计增长率大体经历了“先降低，后缓慢增长，再加速增长”的三个演变过程，分别对应2009～2010、2010～2012、2012～2014；湖南省旅游业碳排放累计增长率则总体上呈现较长增长趋势，特别是2012年～2014年，湖南省旅游业碳排放增长率较大（0.69%、1.18%和1.65%），说明了湖南省旅游业碳排放正处于加速增长阶段，其增速与旅游产值增速大体一致。

3.2 分部门碳排放

在湖南省旅游业各部门碳排放中（表3），旅游交通、餐饮、购物和住宿部门的碳排放占到了旅游业直接碳排放总量的90%以上。其中，游览部门非常稳定，几乎每年的比例都是6%左右，其他部门（包括娱乐）则呈现出较大的波动性，一定程度上是由每年的《旅游抽样调查资料》统计口径不尽相同而导致。具体来看：

湖南省旅游交通碳排放占比由2008年的15.52%增長到2014年的30.07%。一方面，这与UNWTO等得出的全球旅游业交通直接碳排放占比75%[6]有较大差距，可能是由于包括湖南省在内的我国以地面交通为主导的交通模式相较发达国家的空中交通模式有着更低的人均能源消耗所致；另一方面，从湖南省旅游交通碳排放增长演进轨迹来看，湖南省旅游交通碳排放每年都有着大幅的增长（比如2013年较2012年增长了49.6%，2014年较2013年增长了76.3%）；旅游餐饮碳排放也是湖南省旅游业直接碳排放占比较大的一个部门。2008年～2011年，湖南省旅游餐饮碳排放占比基本维持在20%左右，2012年～2014年，这一比例更是跃增至30%左右的水平；旅游住宿部门直接碳排放在湖南省旅游业碳排放总量所占比例除了在2008年～2010年略低外，其他年份占比均保持在15%左右。其中，2008年～2010年的占比分别为11.94%、8.94%和8.03%，呈现出下降态势；2011年～2014年的占比分别为16.57%、16.55%、16.50%和15.10%，整体上呈现出幅度的下降趋势。游览部门的碳排放在湖南省旅游业碳排放总量中所占比例较低，样本期内，其占比整体上呈现出下降趋势，其历年占比均未超过10%，且波动不大，波动范围为6.09%～7.66%。值得注意的是，在选定时间范围内，旅游购物部门的直接碳排放量在湖南省旅游业碳排放总量中所占比例虽在个别年份呈现增长态势，但是其所占比例却在总体上从2008年的37.72%降至2014年的19.27%。

3.3 碳强度

2008年～2014年，湖南省单位旅游产值碳排放即旅游业碳排放强度（简称碳强度，下同）于2009年达到最高值（0.38吨/万元），随后逐渐递减到2012年的0.22吨/万元，2013年与2014年又逐渐升高至0.24吨/万元、0.26吨/万元；2008年～2014年，湖南省旅游外汇收入碳强度略低于旅游业总碳强度，变化趋势基本与总碳强度一致（表4）。引用李春香所得出的湖南省2010年工业碳强度0.91吨/万元的研究结论，2010年湖南省旅游业碳强度约为其30%[21]，这也进一步说明与工业产业相比，湖南省旅游业仍然是一个能耗、碳排放较低的产业。

2008年～2013年，湖南省旅游业碳强度下降的主要原因是交通運输储运业和邮政业、批发、零售业、住宿餐饮业以及其他服务行业等三部门直接能源强度下降（表5），这主要得益于湖南省优化产业结构、淘汰落后产能、加大能源利用率的政策方针与实际成果。2013年以后，湖南省交通运输、仓储及邮电通信业，批发和零售贸易业、餐饮业以及其他服务业的直接能源强度有所上升，从而带动了旅游业碳强度增长，这也表明第三产业碳排放总量的增长应当受到更多关注，尤其是交通运输、仓储及邮电通迅业和批发和零售贸易业、餐饮业[22]。

3.4 人均碳排放

国内游客人均碳排放2008年较高，2009年达到峰值0.0257吨/人（表6），然后随着年份的推进而递减；入境游客人均碳排放则从2008年开始逐年递减。两者均在2012年～2013年间达到阶段性低点，而后又略有升高。由于入境游客的平均花费较高，每人次碳排放显著高于国内游客（2008年是其8.6倍，2014年是其2.9倍），但是下降的幅度和速度要快于国内游客。2008年～2013年，入境游客交通碳排放占比低于30%，2014年达到40%，可以认为交通碳排放的快速增长应对其总排放负主要责任。UNWTO 报告显示，2005年，全球游客每人次碳排放为 0.25吨，其中，发达国家入境游客为 0.678吨，国内游客为0.258吨，而发展中国家国内游客为0.074吨[6]。对比最近年份的2008年数据发现，湖南省国内游客每人次碳排放仅为全球平均水平的9.24%，为发展中国家平均水平的31.22%，这也从侧面说明了湖南省旅游业正处于快速发展阶段。如果以现有的能源结构、消费方式、旅游模式和人口规模支撑推进旅游业的发展，那么未来持续增长的湖南省旅游业碳排放将会给区域生态和环境带来更大的压力。

4 湖南省旅游业各部门碳排放关联度

根据公式测算湖南省旅游业各部门碳排放关联度，见表7，交通邮政、餐饮、住宿、浏览、购物以及其他部门的旅游业6部门碳排放对湖南省旅游业直接碳排放总量都有关联，其关联度排序依次为：旅游游览（0.9296）>旅游餐饮（0.8456）>旅游交通（0.8254）>旅游住宿（0.8092）>旅游购物（0.7109）>其他（0.5732）。与湖南省旅游业碳排放关联度最高的是游览部门，这主要是由于游览部门直属旅游经济之下且与其他行业交叠较少；餐饮、交通、住宿部门次之，三者关联度接近，均在0.8—0.85之间；与湖南省旅游业碳排放关联度最低的是其他部门，关联度仅为0.5732。

从总体趋势来看，关联度由2008年的分散不均匀型逐渐发展为2014年的集中均匀型，这也反映出近年来湖南省旅游经济的内部构成与形态特征发生了一系列变化。旅游交通、旅游餐饮、旅游住宿三项的碳排放对湖南省旅游业直接碳排总量的关联度一直比较高，稳定在0.75～0.95之间，这三项也是湖南省旅游业碳排放的主要贡献者。2008年～2010年，游览部门的关联度接近于1，2011年～2014年有所降低，但也维持在0.84以上。购物部门的关联度及其不稳定，年份不同差别很大，2008年与2013年的关联度低于0.5。

将湖南省旅游业各部门碳排放数据作为不变因子，计算不变因子与旅游业其他部门碳排放的关联度矩阵（表8），从而可以探究湖南省旅游业各部门碳排放之间联系的紧密程度。结果显示，与湖南省旅游交通邮政碳排放关联度较为紧密的部门为：旅游住宿（0.8239）>旅游游览（0.8015）>旅游餐饮（0.7745）；与湖南省旅游餐饮碳排放关联度较为紧密的部门为：旅游住宿（0.9349）>旅游游览（0.8502）>旅游交通邮政（0.7947）；与湖南省旅游住宿碳排放关联度较为紧密的部门为：旅游餐饮（0.9358）>旅游交通（0.8405）>旅游游览（0.8269）；与湖南省旅游游览碳排放关联度较为紧密的部门为：旅游餐饮（0.8600）>旅游住宿（0.8331）>旅游交通（0.8274）；与湖南省旅游购物碳排放关联度较为紧密的部门为：旅游交通邮政（0.7291）>旅游游览（0.7231）；与其他碳排放关联度较为紧密的部门为：旅游购物（0.6934）>旅游游览（0.6685）。

由以上部门相互关联度排序可知，湖南省旅游餐饮与旅游住宿两部门碳排放相互关系最为紧密；旅游交通邮政与旅游住宿部门碳排放的相互关联度次之，2008年～2014年此两部门的累计碳排放增长率最高，也体现了旅游行为中住行一体的典型特征；旅游游览部门与食、住、行部门碳排放关系都较为密切，这是旅游经济内部构成的一种直观体现；相较于以上的关联关系，旅游购物、其他部门与旅游业各部门碳排放的联系较弱，相互作用机制也有限，2008年～2014年此两部门的累计碳排放增长率非常低，是湖南省旅游经济中稳定发展的部门。

5 结论及对策建议

5.1 结论

本文结合传统旅游业低碳转型发展的现实背景，以湖南省为实证研究对象，基于投入产出法较为准确地估算了2008年～2014年湖南省旅游业的直接碳排放，分析了湖南省旅游业的碳强度与人均碳排放的演变趋势，运用GRA关联法分析了湖南省旅游业各部门对碳排放影响的关联度，其主要研究结论如下：

（1）2008年～2014年，湖南省旅游业直接碳排放增长较快。2008年为295.25万吨，2014年为783.14万吨，7年间增长了2.65倍。在湖南省旅游业各部门中，交通、餐饮、购物和住宿的碳排放占到了总排放的90%以上。其中，旅游交通部门碳排放占比不断增大，7年间累计增长了414%，是碳排放总量快速增长的主要贡献者；旅游餐饮部门碳排放占比次之；旅游购物部门碳排放占比不断缩小。

（2）旅游业碳强度与人均碳排放的总体下降主要得益于湖南省近年来对能源企业及工业企业的宏观调控。“十一五”、“十二五”期间，湖南省优化产业结构、淘汰落后产能的政策方针对于提高能源使用效率、降低污染排放等起到了较为显著的效果。但是随着近年来湖南省经济快速发展、城市化率不断提高，带动旅游业规模不断壮大，对全省域碳强度的下降起负效应，主要表现为湖南省交通邮政、批发和零售贸易、餐饮三部门的能源强度在2013年达到低点后，2014年小幅升高。湖南省入境游客的人均碳排放下降相比于国内游客下降较快，但国内游客是主要的碳源，碳排放量占比95%。

（3）湖南省旅游业吃、住、行、游、购、娱六部门的碳排放与总排放的关联度排序为：旅游游览（0.9296）>旅游餐饮（0.8456）>旅游交通（0.8254）>旅游住宿（0.8092）>旅游购物（0.7109）>其他（0.5732）。从总体趋势来看，关联度由分散不均匀型逐渐发展为集中均匀型，旅游业在当前阶段内正在逐步走向成熟；从相互联系方面来看，旅游业食、住、行三部门碳排放相互联系较为密切，旅游业游览部门对其他部门碳排放关联度较高，旅游购物、其他部门是旅游经济中稳定发展的部门。

5.2 对策建议

（1）当前湖南省旅游业的节能减排工作应该将旅游交通作为重点，积极促进交通模式低碳化，加快低碳旅游景区试点示范工作，提高传统化石能源利用率，推动新能源与清洁能源产业革命，建立多元高效的城乡公共交通系统，全面建成覆盖全省范围景区的新能源交通系统，并将两者对接作为城市低碳基础设施建设的重要内容，通过多方面的措施，将旅游业交通部门的碳排放量增长控制在相对较低的水平上。

（2）“十三五”时期应建立涵盖吃、住、行、游、购、娱的多方位湖南省旅游业减碳长效机制，积极应对全球变暖带来的严峻挑战。从当前旅游业发展趋势来看，发展旅游餐饮、旅游交通、旅游住宿、旅游购物多位一体的低碳旅游系统模式，是实现未来旅游业减碳化的重要途径。为此，要首先将游览部门作为湖南省旅游业减碳切入点，转变原有的高污染、高浪费、高消费的旅游方式，开发设计基于环保理念和健康生活的新型旅游形式、旅游线路与旅游模式；重视旅行社的引导与纽带作用，推行低碳旅游理念，发展自身的绿色化经营管理模式；制定激励政策，采用“绿色饭店”经营模式，规范低碳旅游饭店的发展；整合旅游资源，以相关的法律法规为约束条件，加强旅游企业、旅行社、相关机构和旅游景区对低碳旅游的推广力度及建设规模，培养游客及旅游业从业人员的低碳旅游意识及参与度，以多方共建共享的方式实现湖南省旅游业绿色发展。

（3）低碳旅游发展是一个系统性的过程，不但需要理论支撑与政策引导，还需要技术突破与产业交融。其中，能源结构是各产业碳排放的直接决定性因素，也是节能减排的首要出发点。对能源结构的不断调控不仅能够直接降低旅游业能耗率与排放率，对于国民生产生活的各个行业部门都有着重大意义。湖南省应该加大对新能源及新技术的投入和研发力度，不断提高新能源在能源消费中所占比例，控制传统化石能源的消耗速度及相关行业的准入门槛。

（4）作为旅游的主体与参与者，游客及旅游业从业人员的低碳旅游意识、消费偏好、旅游行为是旅游业碳排放变动的直接诱因，也是绿色低碳生活的一部分。从宏观层面来讲，应积极通过公众参与的形式培养游客养成低碳旅游习惯与消费习惯，助推广大游客树立积极的低碳旅游态度和提高低碳旅游行为水平以及规范旅游过程中的行为方式；旅游业从业人员应该做到提高自身职业素质、制定并遵守低碳旅游的规章制度、倡导推行绿色出游的理念。

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Abstract： Global-climate-change problem poses new demands for tourism industry development. Estimating carbon emissions from tourism is the basis for further research on low-carbon tourism， which is of great significance to the development of low-carbon tourism. Based on input-output method， this paper estimated the direct carbon emissions of tourism in Hunan province from 2008 to 2014， analyzed the evolution trend of carbon intensity and per-person carbon emission in tourism industry of Hunan Province， and used GRA method to analyze the correlation of each tourism sectors impact of the total tourism carbon emission. The research showed that：（1） The direct carbon emissions of Hunan tourism from 2008 to 2014 grew rapidly， from 2.9525 million tons to 7.8314 million tons；（2）Transport， catering， shopping and accommodation sector accounted for more than 90% of total tourism emissions from 2008 to 2014， those were main directions of carbon reduction. （3）The tourism carbon intensity and per-person carbon emission of Hunan Province showed a downward evolution trend. （4）The correlation between sectors carbon emissions and total carbon emissions of Hunan tourism involved food， housing， transportation， sightseeing， shopping and entertainment was ranked as follows： Sightseeing（0.9296）>Tourism Catering（0.8456）>Tourism Transportation（0.8254）>Tourist Accommodation （0.8092）>Travel Shopping（0.7109）>Others（0.5732）. （5）Changing traditional way of sightseeing was the breakthrough point for Energy conservation of tourism. Also， promoting low-carbon transportation concept and low-carbon transportation mode were equally important.

Key words： tourism； carbon-emission； input-output method； GRA correlation； Hunan Province； low-carbon

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