第1章 绪 论
　　1.1 中国能源消耗和能源效率动态
　　能源是维系一国现代经济运行的核心要素，对实现各国经济、社会和环境的可持续发展具有关键作用。近几十年来，随着经济的快速发展，中国的能源消耗和碳排放持续上升，已成为全球能源消耗和碳排放*多的国家。
　　为了履行节能减排义务，担负起控制全球气温上升的责任，2014年11月，中国政府在《中美气候变化联合声明》中表示：“中国计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰，并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右”。随后，中国政府在2015年第21届联合国气候变化大会上承诺，中国到2030年“单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%”。因此，如何在保持经济平稳快速增长的同时实现2030年碳减排目标将成为中国可持续发展进程中的一个重要课题。居民生活、交通运输和农业等部门作为中国能源消耗和碳排放的重要部门，对其能源消耗和效率情况的分析和研究，是降低能源消耗以缓解中国能源供应紧张和环境治理压力的必然选择。
　　居民生活方面，1997～2016年，中国居民能源消耗量逐年增加，成为中国第二大能源消耗部门（Lin and Liu，2013a）。《中国能源统计年鉴》的数据显示，1995～2010年中国居民生活能源消耗量占终端能源消耗总量的比重已经达到11%，但居民能源消耗总量远不及发达国家（《中国家庭能源消费研究报告（2014）》）。2012年，中国居民的生活能源消耗量仅为2009年美国家庭的44%，占2008年欧盟27国家庭能源消耗总量的38%。因此，中国居民能源消耗仍存在较大的增长空间。此外，中国仍然处在大力推进工业化、城镇化建设的攻坚期，国家对能源有较高的需求（Li et al.，2013）。“十三五”规划提到，到2020年常住人口城镇化率目标为 60%，而城镇化率每提高一个百分点，将带来约8 000万吨标准煤的能源消耗年增量，其根本原因是农村居民进入城市变为城镇居民后会造成生活用能结构的改变，进而增加能源消耗（陈关聚，2014）。同时，从发达国家的发展历程来看，工业结构的升级调整并不能缓解居民消费需求不断增长带来的节能压力。此外，相较于居民直接能源消耗，居民间接能源消耗占据了终端能源消耗总量的超大比例（赵晓丽和李娜，2011）。因此，在加快中国居民节能减排工作进展时，要更加关注居民对能源的间接消耗状况。
　　交通运输行业是社会经济中的基础性产业和服务型行业，是全社会物流和客流的主要载体，在中国社会经济发展中起着重要的支撑作用。同时，交通运输行业是资源占用型和能源消耗型行业，也是温室气体和大气污染排放的主要来源之一。近年来，伴随着中国交通运输基础设施的完善，客货运输量需求的不断增长，交通运输行业的能源消耗也随之呈现逐年上升的趋势。交通运输行业能源消耗的增速高于全社会能源消耗的增速，成为中国用能增长*快的行业之一，交通运输行业也成为仅次于工业和生活领域的第三大能源消耗行业（Zhang et al.，2015）。2017年，中国交通运输、仓储和邮政业的能源消耗量为42 190.8万吨标准煤，占全国能源消费总量的9.7%。但是，在发达国家，交通运输行业的能源消耗占全国能源消耗总量的比重通常达到25%～30%，远远高于中国的水平。因此，随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，中国交通运输行业能源消耗占比还会进一步增加。
　　农业方面，传统农业已基本实现向现代机械化农业的转变，农业生产对能源、化肥、农药等生产资料的需求日益增大，使得农业生产活动产生的碳排放量呈直线上升趋势。研究表明，2011年全球13.5%的温室气体源于农业生产活动（Norse，2012）。田云和张俊飚（2013）对中国农业的碳排放量进行测算，结果表明，中国的农业碳排放量占全国碳排放总量的比重高达16%～17%，远高于全球平均水平。中国和美国同为农业大国，其碳排放总量相差不大，但美国农业碳排放量仅占其碳排放总量的6.3%（Johnson et al.，2007），远低于中国16%～17%的农业碳排放水平。因此，中国农业部门仍具有较大的减排空间。
　　能源效率的提高是实现节能减排目标的重要手段和有效措施（Ang，2006），已成为各国政府、企业孜孜以求的目标。然而，中国的能源效率整体水平仍然比较低。中国单位GDP的能源消耗量为美国、日本等部分发达国家的3～7倍，并且也超过了巴西、墨西哥等发展中国家（孙玉环等，2016）。特别地，中国交通运输行业的能源效率是所有行业中*低的。鉴于此，中国政府积极采取措施提高能源效率、降低能源强度。例如，在交通运输行业，中国实施了成品油价格改革、以旧换新补贴与低碳车辆技术进步支持等政策来提高能源效率。图1.1展示了1997～2016年中国能源强度的变化，我们可以看到，除2002～2005年小幅上升外，中国的能源强度整体呈下降趋势。但是，中国能源强度不断下降的同时，经济部门的能源消耗总量却呈增加趋势，如图1.2所示，1997～2016年中国居民能源消耗量逐年增加。产生这一现象的原因是中国经济的持续增长及能源回弹效应的干扰（Zhang and Peng，2017）。能源回弹效应是由于能源效率提升而产生的预期能源节约量却因扩张性的消费行为被部分甚至完全抵消的现象。因此，能源回弹效应的存在会导致能源效率提升的相关支持性政策达不到预期的效果甚至失效（薛澜等，2011）。
　　图1.1 1997～2016年中国能源强度的变化
　　图1.2 1997～2016年中国居民能源消耗量及总增长率
　　事实上，能源回弹效应问题已经引起国内外学者和专家的广泛关注（薛澜等，2011）。能源回弹效应值的高低与能源效率提升产生的能耗降低量高度相关，并且前者对后者起决定性作用（邵帅等，2013）。发达国家的经验表明，能源效率提升所实现的实际节能效果可能与预期的节能潜力不一致，能源回弹效应的存在会导致实际节能量低于预期节能量，这增加了预测能源效率提升所产生的节能减排效果的难度（Bentzen，2004；曹秀芬等，2011）。能源回弹效应已经在能源经济领域被证实，但是在其来源和程度方面仍存在争议（Lin and Liu，2013b）。学者已经对不同国家的工业部门（国涓等，2010）、建筑部门（Cellura et al.，2013）、家庭部门（Br?nnlund et al.，2007）、交通部门（Matos and Silva，2011）及宏观经济部门（Barker et al.，2009；查冬兰等，2013）的直接、间接或长期、短期能源回弹效应程度进行了测算研究。能源回弹效应已成为影响能源效率提升政策有效性的*主要障碍之一，我们有必要采用科学的方法对能源回弹效应及能源效率提升政策的有效性进行系统性的研究和评估。
　　基于此，本书综合运用环境经济学、消费心理学和系统工程原理等交叉学科知识与方法，将理论分析和实证研究相结合，测算和分析中国能源消耗和碳排放的整体情况，寻找节能减排的关键因素；评估中国能源效率，为制定能源效率提升政策提供依据；从能源回弹的本质出发，构建有效反映中国现状的能源回弹效应测度模型，并在模型测算的基础上获得经济部门各类能源回弹效应的大小、区域差异程度与变化趋势；深度挖掘能源回弹效应产生机制与关键驱动因素，探索各因素的影响路径与程度；全面辨识能源回弹效应的类型，挖掘能源回弹效应的演变情况对区域环境的影响，从多维角度构建从动因到治理路径的理论分析框架。本书对我国制定有效能源效率提升政策、丰富和拓展能源回弹效应理论与方法具有重要的理论价值与现实意义。
　　1.2 本书内容体系
　　本书在对中国碳排放情况进行分析的基础上，采用差异化的方法对主要行业（部门）的能源效率及能源回弹效应情况进行评估，并对影响能源效率和能源回弹效应的因素及作用机制进行挖掘，进而提出有针对性的能源回弹效应管理措施。具体章节内容安排如下。
　　第1章主要介绍当前中国能源消耗和能源效率动态，同时对本书的内容体系进行简单介绍。
　　第2章介绍能源效率和能源回弹效应的相关理论基础及其研究进展。该章包括低碳经济与可持续发展理论、碳排放及能源效率理论、能源回弹效应理论，并从能源消耗与碳排放、能源效率及能源回弹效应三个角度对文献研究状况进行回顾和梳理。
　　第3章分别从行业总体状况、交通运输行业、农业及居民部门四个角度对中国主要行业发展状况和能源消耗情况进行介绍，从而帮助读者更好地理解中国当前的能源消耗状况。此外，该章还介绍了交通运输行业碳排放的时空特征，包括空间集聚特征和收敛性特征等内容。
　　第4章评估了碳排放的影响因素。该章首先利用环境库兹涅茨曲线（environment Kuznets curve，EKC）和空间回归模型等分析交通运输行业碳排放的影响因素；其次，对中国各地区的市场整合和碳排放进行测度与分析，通过固定效应模型先检验市场整合对碳排放的影响，再利用路径分析法找出市场整合对碳排放的作用路径；*后，分析市场整合对碳排放影响的区域差异性。
　　第5章介绍了交通运输行业能源效率与影响因素等情况。一方面，该章基于微观视角，结合数据包络分析（data envelopment analysis，DEA）模型测算中国各省（区、市） 公路、铁路等交通运输部门的能源环境效率，并对比分析其地区差异与变化趋势。另一方面，该章采用对数回归模型探索交通运输行业公路、铁路等部门能源环境效率的关键影响因素及各因素的作用机制。
　　第6章聚焦于农业部门，采用重力模型探讨中国农业部门碳排放重心变化趋势，然后基于松弛的数据包络分析模型（slack-based model-data envelopment analysis，SBM-DEA）测算中国各省（区、市）农业环境效率和碳排放影子价格，用对数平均迪氏指数（logarithmic mean Divisia index，LMDI）法评估影响农业碳排放的主要因素，重点分析碳排放成本较低省（区、市）的碳排放影响因素，以实现全国农业碳减排成本*小化。
　　第7章测算公路部门的能源回弹效应。首先，该章采用空间杜宾模型（spatial Dubin model，SDM）和空间误差修正模型（spatial error correction model，SECM）评估中国各省（区、市）公路部门的长期和短期能源回弹效应；其次，基于接近线性的理想需求系统（the linear approximation of the almost ideal demand system，LA-AIDS）模型测算中国各省（区、市）公路部门的直接和间接能源回弹效应；*后，基于空间杜宾模型和空间误差模型（spatial error model，SEM）评估中国公路部门能源回弹效应的空间溢出效应。
　　第8章基于LA-AIDS模型对家庭乘用车回弹效应及其区域差异进行分析。具体地，该章从区域层面测算中国各省（区、市）家庭乘用车的直接和间接、长期和短期回弹效应大小，分析各省（区、市）家庭乘用车回弹效应的变化趋势和区域差异，多维角度构建从动因到治理路径的回弹效应理论分析框架。
　　第9章分析交通运输行业能源回弹效应的影响因素。该章基于行为科学和资源环境科学的视角，从家庭异质性、出行特征、外部环境等方面探索交通运输行业能源回弹效应的解释性结构模型及形成机理；采用LA-AIDS模型、面板数据等方法量化各主要因素对交通运输子部门能源回弹效应的影响程度，进而识别关键影响因素，寻求提升能源效率支持政策有效性的策略，从根本上建立适用于中国国情的不同层面的交通运输行业能源回弹治理模式。
　　第10章评估居民能源回弹效应。该章一是采用消费者生活方式分析（consumer lifestyle analysis，CLA）法测算居民间接能源消费量及变化趋势，并探讨城乡居民间接能源消费量差异及居民不同类型能源间