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基于SBM-DEA与STWR模型的中国能源碳排放效率时空异质性分析

费婷婷 丁晓婷 阙翔 林津 林健 王紫薇 刘金福

费婷婷, 丁晓婷, 阙翔, 林津, 林健, 王紫薇, 刘金福. 基于SBM-DEA与STWR模型的中国能源碳排放效率时空异质性分析[J]. 环境工程, 2024, 42(10): 188-200. doi: 10.13205/j.hjgc.202410022
引用本文: 费婷婷, 丁晓婷, 阙翔, 林津, 林健, 王紫薇, 刘金福. 基于SBM-DEA与STWR模型的中国能源碳排放效率时空异质性分析[J]. 环境工程, 2024, 42(10): 188-200. doi: 10.13205/j.hjgc.202410022
FEI Tingting, DING Xiaoting, QUE Xiang, LIN Jin, LIN Jian, WANG Ziwei, LIU Jinfu. SPATIOTEMPORAL HETEROGENEITY ANALYSIS OF ENERGY CARBON EMISSION EFFICIENCY IN CHINA BASED ON SBM-DEA AND STWR MODEL[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(10): 188-200. doi: 10.13205/j.hjgc.202410022
Citation: FEI Tingting, DING Xiaoting, QUE Xiang, LIN Jin, LIN Jian, WANG Ziwei, LIU Jinfu. SPATIOTEMPORAL HETEROGENEITY ANALYSIS OF ENERGY CARBON EMISSION EFFICIENCY IN CHINA BASED ON SBM-DEA AND STWR MODEL[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2024, 42(10): 188-200. doi: 10.13205/j.hjgc.202410022

基于SBM-DEA与STWR模型的中国能源碳排放效率时空异质性分析

doi: 10.13205/j.hjgc.202410022
基金项目: 

福建省科技创新项目(东南生态修复[2021]4号)

国家自然科学基金项目(42202333)

福建省自然科学基金项目(2021J05030)

中央引导地方发展专项(2020L3006)

福建省省级科技创新重点项目(2021G02007)

福建农林大学科技创新专项基金(KCX21F33A)

详细信息
    作者简介:

    费婷婷,女,硕士,主要研究方向为生态与资源统计。330791824@qq.com

    通讯作者:

    阙翔,男,副教授,主要研究方向为时空数据统计建模与挖掘。quexiang@fafu.edu.cn

SPATIOTEMPORAL HETEROGENEITY ANALYSIS OF ENERGY CARBON EMISSION EFFICIENCY IN CHINA BASED ON SBM-DEA AND STWR MODEL

  • 摘要: 中国能源碳排放效率的时空异质性分析,是研究及制定区域能源碳排放效率提升策略,加速实现"双碳"目标的关键之一。提出一种将SBM-DEA(slack based measure-data envelopment analysis)与时空加权回归(spatiotemporal weighted regression, STWR)模型结合的能源碳排放时空异质性分析框架,先基于SBM-DEA模型计算省域能源碳排放效率指标(energy carbon emission efficiency index, ECEI),再通过STWR模型分析2012—2019年该效率指标与对外开放程度、城镇化水平、科技经费投入和煤炭消费占比等主要驱动力之间的时空非平稳性关系,并基于动态时间规整算法(dynamic time warping, DTW)计算各变量对应省域回归系数时间序列之间的相似度,结合Elbow方法运用K-Medoids进行聚类。结果表明:中国能源碳排放量总体呈增长趋势,但ECEI并未提高。1)对外开放程度对ECEI的影响自西向东呈阶梯分布,正向影响强度整体呈西部地区>中部地区>东部地区。2)城镇化水平的影响大部分为正向,程度先增后减,并于2015年达到最大。中国南部城镇化水平与能源碳排放效率呈"U"形关系,负向影响程度先增后减。3)科技经费投入与能源碳排放效率主要呈正相关,沿海地区相对稳定,湖北、湖南等地区正向影响逐渐增强,而东北三省和四川等地区却呈负相关。4)2013—2017年各地区煤炭消费占比负向影响集中于中部地区并呈外延趋势,且程度逐渐减弱。河北、河南及陕西一带煤炭消费占比的负向影响较大,且呈"W"形波动变化。此分析框架综合环境、资源消耗和社会价值等多个评价维度,能更科学合理地测度ECEI,且其首次引入STWR模型,能有效地探析其与各主要驱动因素的时空异质性。通过省域系数时序聚类来辅助识别碳排放效率的时空模式,可为科学、动态协调区域能源消费和CO2排放提供参考。
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  • 收稿日期:  2023-08-20
  • 网络出版日期:  2024-11-30

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