居民能源消费行为低碳化的政策工具选择与优化

本书以如何通过政策工具促进居民能源消费行为低碳化为研究目标，按照“政策现状评估—行为驱动机理建模—政策-行为作用机制仿真—政策工具优化”的研究思路，逐层推进。首先对国内外与居民能源消费相关的政策进行系统梳理和政策工具分类；然后运用扎根理论发展的质性研究技术，构建我国居民能源消费行为低碳化的驱动机理理论模型；进而运用多元统计分析和结构方程模型等定量研究方法对理论模型进行实证检验与修正，从而确定外部政策对个体行为的可干预路径。在此基础上，运用基于主体的计算机仿真技术建立不同政策工具对居民能源消费行为低碳化作用效果的计算机动态仿真模型，形成虚拟的“政策-行为”实验室，对不同政策工具的调控效果进行比较分析和预测，为政府部门的政策选择与优化提供更科学的决策依据。

前言
第1章绪论1
1.1研究背景1
1.2研究对象与概念界定5
1.2.1“政策”与“政策工具”5
1.2.2居民能源消费行为低碳化6
1.3研究目的与意义7
1.3.1研究目的7
1.3.2研究意义7
1.4理论基础8
1.4.1行为干预相关理论基础8
1.4.2政策系统相关理论基础12
1.5国内外相关研究综述14
1.5.1居民能源消费行为影响因素研究14
1.5.2居民能源消费行为政策干预研究19
1.6研究内容与技术路线25
1.6.1研究内容25
1.6.2研究方法与技术路线27
第2章政策工具分类与发达国家相关政策工具现状29
2.1与居民能源消费行为相关政策工具的类型划分29
2.1.1政策工具的分类29
2.1.2四类政策工具的主要特征31
2.2欧盟国家与居民能源消费相关的四类政策工具分析32
2.2.1欧盟国家的命令控制型政策工具32
2.2.2欧盟国家的经济激励型政策工具37
2.2.3欧盟国家的信息型政策工具40
2.2.4欧盟国家的自愿参与型政策工具41
2.2.5欧盟国家相关政策的实施效果42
2.3美国与居民能源消费相关的四类政策工具分析43
2.3.1美国的命令控制型政策工具44
2.3.2美国的命令控制型政策工具46
2.3.3美国的信息型政策工具49
2.3.4美国的自愿参与型政策工具49
2.3.5美国相关政策的实施效果50
2.4日本与居民能源消费相关的四类政策工具分析50
2.4.1日本的命令控制型政策工具52
2.4.2日本的经济激励型政策工具53
2.4.3日本的信息型政策工具54
2.4.4日本的自愿参与型政策工具55
2.4.5相关政策的实施效果55
第3章我国引导居民低碳节能的政策工具现状与政策效力量化评估56
3.1我国引导居民生活领域节能减排的政策工具现状56
3.1.1命令控制型政策工具现状57
3.1.2经济激励型政策工具现状60
3.1.3信息型政策工具现状62
3.1.4自愿参与型政策工具现状65
3.2政策评估的理论基础与基本思路67
3.2.1政策评估的概念67
3.2.2政策评估的标准67
3.2.3政策评估的原则68
3.2.4政策评估的过程69
3.2.5政策评估的方法70
3.3我国居民生活节能引导政策的效力与节能效果量化评估71
3.3.1政策量化评估的目标71
3.3.2政策效力量化评估的维度与标准72
3.3.3政策效力与节能效果评估方法75
3.3.4政策量化评估的数据来源76
3.3.5我国居民生活领域低碳节能引导政策的政策效力评估77
3.3.6我国引导居民节能减排政策工具的节能效果评估79
3.3.7政策量化评估的主要结论81
第4章基于扎根理论的居民能源消费行为低碳化的驱动因素理论模型构建82
4.1扎根理论的研究过程82
4.2原始资料收集84
4.3数据编码与分析过程86
4.3.1开放式编码86
4.3.2主轴编码89
4.3.3选择性编码与逻辑关系分析94
4.4模型构建与理论饱和度检验95
4.5模型阐释96
第5章理论模型中变量测量工具的开发与量表检验99
5.1测量工具开发与变量操作化99
5.1.1研究方法的确定99
5.1.2变量测量工具开发过程100
5.2研究变量界定与初始量表生成101
5.2.1研究变量界定101
5.2.2初始量表生成103
5.3量表预测与修订108
5.3.1预调查的数据收集108
5.3.2初始量表检验与修订108
5.3.3正式量表的生成110
5.4正式调查与量表检验112
5.4.1正式问卷调查数据收集112
5.4.2样本特征的描述性分析113
5.4.3正式量表的信效度分析和正态性检验115
第6章居民能源消费行为低碳化驱动因素模型的实证检验125
6.1研究假设的提出125
6.2均值分析与方差分析129
6.2.1均值分析130
6.2.2方差分析133
6.3Pearson相关性分析137
6.4居民能源消费行为低碳化的驱动因素模型的实证检验140
6.4.1内因型自变量对居民能源消费低碳化的驱动机理分析140
6.4.2外因型自变量对居民能源消费低碳化的驱动机理分析143
6.4.3不同政策工具对居民能源消费低碳化的情境调节效应分析146
6.4.4其他情境因素的调节效应分析165
6.4.5行为效果感知对行为意愿的回调效应分析169
6.5假设检验结果与最终模型171
6.6不同政策工具对居民能源消费行为低碳化的可干预路径分析174
6.6.1居民能源消费行为低碳化的前置驱动因素的作用路径总结174
6.6.2不同政策工具对居民个体心理因素的激励作用分析175
6.6.3不同政策工具对居民群体心理因素的激励作用分析177
6.6.4不同政策工具对低碳知识和社会因素的激励作用分析178
6.6.5不同政策工具对居民能源消费行为低碳化的可干预路径分析179
第7章不同政策工具对居民能源消费行为低碳化作用效果的仿真研究181
7.1基于Agent的建模仿真方法介绍181
7.1.1Agent的定义181
7.1.2基于Agent的建模与仿真技术的基本特征182
7.2ABMS的概念化框架和仿真流程183
7.2.1ABMS的概念化框架183
7.2.2ABMS方法的仿真流程186
7.3ABMS的适用性评价187
7.4基于Agent的仿真系统概念模型的构建189
7.4.1仿真研究的目标与基本思路189
7.4.2真实系统描述与仿真概念模型构建190
7.4.3居民Agent的属性和规则设置192
7.5基于BP人工神经网络的仿真系统计算参数的生成195
7.5.1人工神经网络训练数据的录入195
7.5.2训练样本的预处理196
7.5.3人工神经网络的构建与训练197
7.5.4人工神经网络训练198
7.5.5人工神经网络拟合效果检验199
7.6基于Netlogo平台的仿真实验运行模式设置200
7.6.1Netlogo仿真工具介绍200
7.6.2Netlogo仿真平台中人工神经网络的构建201
7.6.3Netlogo仿真平台的运行模式201
7.6.4Netlogo仿真平台中虚拟世界的设置202
7.6.5居民Agent的Netlogo设置202
7.6.6Netlogo仿真界面及功能205
7.7基于Netlogo平台的不同政策情景模拟与居民行为响应预测207
7.7.1基准模式的设定207
7.7.2不同政策参数设定下的居民行为仿真输出208
7.7.3不同政策情景下的居民行为变化的仿真结果对比216
7.7.4“政策-行为”仿真模拟的主要结论217
7.7.5主要政策启示218
第8章居民能源消费行为低碳化引导政策的优化策略220
8.1命令控制型政策优化策略220
8.1.1命令控制型政策的优化要点220
8.1.2命令控制型政策的优化建议222
8.2经济激励型政策的优化策略225
8.2.1经济激励型政策优化要点226
8.2.2经济激励型政策优化建议227
8.3信息型政策的优化策略231
8.3.1信息型政策优化要点231
8.3.2信息型政策优化建议232
8.4自愿参与型政策优化策略235
8.4.1自愿参与型政策优化要点235
8.4.2自愿参与型政策优化建议236
第9章研究结论与未来研究展望239
9.1主要研究结论239
9.1.1关于我国引导居民能源消费相关政策现状量化评估的结论239
9.1.2关于居民能源消费行为低碳化驱动因素作用机理的研究结论241
9.1.3关于不同干预政策对居民能源消费行为低碳化作用机理仿真的研究结论243
9.2主要创新点244
9.3研究局限245
9.4未来研究展望245
参考文献247
附录正式调查问卷261

    章绪论
    1.1研究背景
    气候变化问题已成为人类21世纪面临的严峻挑战之一，以化石能源为主的世界能源结构在带动世界经济持续发展、不断改善民众生活的便利性与舒适性的同时，也带来了日益严重的环境问题。大量化石能源的消耗使大气中二氧化碳等温室气体的浓度不断上升。来自中国大气本地基准观象台——瓦里关山基地的数据显示，2015年大气中二氧化碳的平均浓度达到401.17ppm(1ppm=1μg/g)，而在1994年，这一数值仅为360ppm，大气中二氧化碳浓度年均上升2ppm[1]。由此可见，优选温室气体排放形势依然严峻，优选变暖趋势不变，各国面临的节能减排的任务依然艰巨。1992年5月联合国总部通过的《联合国气候变化框架公约》是世界上靠前个为全面控制二氧化碳等温室气体排放，以应对优选气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的靠前公约，也是靠前社会在应对优选气候变化问题上进行靠前合作的一个基本框架。1997年通过的《京都议定书》是《联合国气候变化框架公约》框架下的靠前份具有法律约束力的文件，也是人类历目前抢先发售以法规的形式温室气体排放的文件，于2005年2月正式生效。然而《京都协定书》的执行过程很好曲折，面临很多重点排放国家相继退出协定的局面。美国、加拿大相继退出该协定，俄罗斯、日本也不再承担《京都议定书》第二承诺期的责任，靠前社会亟须达成一个可以获得优选共识的新的协议，以应对愈加严重的气候变化问题。在此背景下，巴黎气候大会筹划召开，经过多轮艰难磋商，很终达成对2020年后优选应对气候变化行动做出安排的法律文件——《巴黎协定》。《巴黎协定》明确了优选共同追求的应对气候变化威胁的“硬指标”：平均气温较工业化前水平升高控制在2℃之内，并为把升温控制在1.5℃之内努力。在这一目标下，很新的IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)减排方案提出，需要在2100年之前将大气CO2当量浓度控制在450ppm之内。这就要求在2050年人类活动排放的温室气体比2010年减少40%～70%，到2100年实现零排放或负排放[2]。
    我国目前正处于国民经济和社会发展的关键时期。经济的持续快速增长，工业化、城市化进程的不断加快，使能源需求大幅上升。从2006年超越美国成为世界排放靠前大国后，我国又相继成了世界能源消费靠前大国、世界第二大经济体、二氧化碳排放总量靠前大国，人均排放量也超过了欧盟，煤炭、水泥、钢铁、铝、铜等重要高耗能产品的消费量均超过世界一半。据BP世界能源统计年鉴(BP Statistical Review of World Energy)的数据显示，2016年美国、加拿大等发达国家一次能源消费量开始出现负增长，我国仍然是世界上很大的能源消费国，占优选消费量的23%，这一比例较2015的22.9%稍有增加，2016年我国能源消费增长1.3%。增速不到过去10年平均水平5.3%的三分之一，并且是自1998年以来的大力度优惠值[3]。根据靠前能源署(International Energy Statistics， IEA)的统计数据，2007年我国的碳排放总量达到60.3亿吨，在排放总量上我国成为碳排放靠前大国。2016年我国的碳排放量占优选总量的27.3%，受我国以煤炭为主的能源结构的影响，这一比例高于一次能源消费量在优选所占的比重，其次依次是美国(16%)，欧盟(10.4%)和印度(6.8%)[4]。2016年优选主要国家一次能源消费和二氧化碳排放如表1-1所示。
    表1-12016年优选主要国家一次能源消费和二氧化碳排放
    作为一个负责任的发展中大国，我国对气候变化问题给予了高度重视。1998年5月，我国签署并于2002年8月核准了《京都议定书》。2006年，在我国政府的“十一五”规划纲要中明确提出要建立“资源节约型、环境友好型”社会，并设置了相应的约束性指标[5]。同年，我国发布了靠前部《气候变化国家评估报告》。2007年6月，我国正式发布了《中国应对气候变化国家方案》，对应对气候变化指导思想、原则、目标、相关政策与措施、基本立场和靠前合作需求等方面作了明确而详细的阐述。2016年9月3日，全国人大常委会批准我国加入《巴黎气候变化协定》，成为第23个完成批准协定的缔约方。由于我国目前正处于工业化和城市化加速发展的中期阶段，处在对能源需求比较旺盛的发展阶段，与西方国家已经走向工业化后的发达阶段不同，加之我国以煤电为主的能源结构短期内还难以改变。因此，要实现承诺的减排目标压力巨大。
    在我国能源消费总量中，工业生产领域耗能占70%左右，2015年能源统计数据显示，居民生活能耗占总能耗的11.65%[6]。一直以来，我国都将能源问题和节能减排的政策措施集中于工业领域，对居民生活能源消费问题则关注较少。随着我国工业领域各项节能减排措施的强力推进，直接节能潜力已得到较大程度的挖掘，单位能耗基数不断降低，工业节能的边际效应递减，节能减排的空间在收窄，难度在不断加大。而居民作为生活能源消费的主体和工业品的终端消费者，其能源消费行为所蕴含的节能减排的潜力就成为一个需要密切关注和深入发掘的领域。
    在欧美等发达国家，居民能耗占总能耗的比例都在20%以上，而且随着经济社会的发展，居民对能够提高生活的舒适、快捷、便利的耗能设备与设施的需求有所增加。居民能耗的增长速度超过工业能耗，成为能源消耗的主要增长点，同时居民生活用能导致的二氧化碳排放比例高于能源消耗所占的比例。Shui和Dowlatabadi[7]指出，美国80%以上的能源使用和二氧化碳排放是消费者需求导致的结果。美国消费者活动的直接影响(家庭能源使用和个人旅行)占美国能源消费总量的28%，占美国二氧化碳排放总量的41%。因此，为了减少二氧化碳排放，欧美等发达国家已从传统的对能源供给的管理转向对能源需求的管理。而需求管理的关键就是在充分了解居民能源消费行为特征与规律的基础上，通过外在措施引导居民消费行为向低碳化转变，要认识并管理好能源消费主体的需求行为，把握能源消费行为的特征与规律，进行有效的行为引导和行为修正。
    对我国而言，一方面我国是世界上人口很多的发展中国家，随着经济的持续增长和人民生活的不断改善，家电、住宅、家用汽车、休闲消费等都将不断增加，进而带来居民生活用能需求量的不断增长和二氧化碳排放量的增加，我国将面临与发达国家同样的问题。表1-2表明，2005～2015年我国居民人均能源消费呈现显著的上升趋势。另一方面，我国目前尚处于城市化发展的中期阶段，每年大量农民进入城市转变为市民，其生活用能的结构也将改善。一般认为，人口城镇化对碳排放的影响表现为正、负两种效应：一方面，能源的生产性消费以城镇为主，与人口城镇化进程相伴的居民消费水平的提高也会驱动生活性能源消耗的增长，因此在以煤炭为主的能源结构条件下，城镇化进程直接促进了碳排放的增长；另一方面，人口城镇化对资源环境压力也有一定的缓解作用。城镇化本身是一种集约化的发展方式，其集聚效应和规模效应表现为能源利用效率的提高、清洁能源技术的推广及排放物集中治理的便利，从而有助于控制和减缓碳排放量[8]。
    居民消费的碳排放是指消费行为引发的直接或间接碳排放。消费行为对碳排放的影响一般体现在两个方面：一是消费者日常生活中因直接使用“高碳型”的化石能源(电力、天然气、汽油、煤炭等)而产生的碳排放，即直接消费碳排放，如住房供暖制冷、家电使用、燃气使用、交通出行等直接能源消耗而产生的二氧化碳排放；二是消费者消费的所有产品和服务(食品、衣服、住房等消费)在其开发、生产、交换、使用和回收的整个生命周期过程中所产生的碳排放，或者说支持消费者产品和服务消费的相应产业由于能源消耗而产生的碳排放，即间接消费碳排放[9]；从很终的结果来看，我国居民消费需求增加导致的碳排放量占总排放增长量的55.6%[10]。因此，居民能源消费行为是我国未来能源需求增长和二氧化碳排放增长的主要来源，也是我国要兑现节能减排靠前承诺，实现低碳经济与建设生态文明需要重点关注的领域。
    表1-2我国居民生活能源消费的情况及城乡分布
    自20世纪80年代以来，我国就开始逐渐重视提高能源使用效率与节约能源。已有的节能政策更多地体现为宏观经济政策和产业政策，重点关注生产领域，包括抑制高耗能产业发展，淘汰落后产能，整合行业资源，提高能源利用效率，鼓励高科技产业发展，提高能源价格等措施[11]。在政策工具的运用上属于以命令控制型为主，经济型政策为辅的发展阶段，对消费需求侧的管控尚有欠缺。从欧美等国家节能减排政策的发展历程中积累的经验来看，我国目前的节能减排政策措施尚处于初级阶段，需要逐渐由命令控制型政策为主向经济激励型政策为主，信息宣传型政策为辅，综合使用多种政策工具的阶段发展[12]，同时我国的节能减排政策也将经历从仅仅重点关注工业领域节能减排到工业领域和居民私人领域节能减排并重的政策完善过程。
    居民能源消费行为低碳化是指居民在能源消费行为中不断减少二氧化碳排放的过程，是生态文明在居民消费行为上的具体化，也是绿色消费的直接体现。2017年10月18日，中国共产党的第十九次代表大会的报告中进一步提出“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”的发展目标，并把“推进绿色发展，倡导简约适度、绿色低碳的生活方式”作为实现生态文明的重要方面[13]。因此，如何引导居民能源消费行为低碳化就成为实现绿色低碳生活方式的一条关键路径。
    居民的能源消费行为是否低碳，一方面可以出自个体的责任意识和价值观等而产生的主动行为，另一方面也可以体现为受到外部情境因素诱导而产生的引致行为。无论哪种行为都可以通过政策工具的引导来激发、促成和强化。因此，研究不同政策工具对居民能源消费行为低碳化的作用机理，将为行为引导政策的开发与优化提供理论依据，是从生活方式上推进生态文明建设的重要课题。
    1.2研究对象与概念界定
    1.2.1“政策”与“政策工具”
    关于“政策”，《辞海》[14]将其定义为“国家政党为实现一定历史时期的路线和任务而规定的行为准则”；伍启元[15]认为“政策”是政府所采取的对公私行动的指引；桑玉成[16]将“政策”定义为“为了达到某一特定时期目标的一种行动方案或行动依据”；陈庆云[17]指出“政策”显示的是一种国家的管理行为；张金马[18]则认为“政策”是党和政府用以规范、引导有关机构团体和个人行动的准则或指南；美国政治学家、政治行为主义的倡导人戴维 伊斯顿[19]认为“政策”是对全社会价值做的一种有非常不错分配；托马斯 戴伊[20]认为“政策”代表着政府做或不做的事情。
    尽管靠前外学者对“政策”的界定不一而足，但也存在一些共同的出发点，即都指出“政策”是由国家或是有立法权的行为主体制定的，是政府管理行为的一种体现，带有明确的目的性，是引导被管理者行为的准则或依据。本书参照辞海中定义，将“政策”定义为“政府部门为了实现一定时期或某一领域的路线、任务和目标而制定的行动方案或行为准则”。
    关于“政策工具(policy instruments)”，在现有的研究中常与“政府工具(government instruments & tools of government)”概念交叉使用。很早提出“政策工具”概念的是英国学者Hood[21]。1983年，Hood出版了《政策工具》一书，由此带动了政策工具研究的兴起，他指出“政策工具”可以分为“客体”和“活动”两个方面来理解，“工具”是“客体”，如法律和行政法规，而“政策工具”则是指形成法律和法规的一整套命令和规则。Peters和van Nispen[22]共同主编的《公共政策工具》一书是公共政策领域一部有影响力的著作，他们将“政策工具”界定为“是政策活动的一种集合，它表明了一些类似的特征，关注的是对社会过程的影响和治理”。
    自Hood提出“政策工具”概念以来，多数的研究者都将