小田嶋 純 柏崎 佑介 金子 晃 今、世界で注目される「エネルギー問題、省エネ、環境問 題」という事項に焦点を当て、その中で「環境問題」のひとつ の水準といえる排気ガス「CO₂=二酸化炭素」の排出量につ いて考えていこうと思う。二酸化炭素は、色々な分野の産業で 排出されており、産業が発達するとエネルギー消費が増加し、 結果CO₂排出量は増加する。 わが国は1990年10月に「地球温暖化防止行動計画」を地球 環境保全に関する関係閣僚会議において策定し、二酸化炭 素の排出量を2000年以降1990レベルで安定化することなどを 目標として各種の対策を講じてきた。 ここで1998年に成立した温暖化防止法について、どのような 影響があったか検証してみる。 「エネルギー」「環境問題」等のキーワード が最近良く聞かれるが、その中で「温暖化」 に対する対策としての国の政策の効果は 出ているのか?統計的に調査を行う。 地球環境研究センター http://www-gio.nies.go.jp/gio/db-j.html 年度 二酸化炭素総排出量 熱供給事業者 エネ転部門自家消費 送配電ロス 農林業 水産業 鉱業 建設業 食料品 繊維 紙・パルプ 化学工業 窯業土石 鉄鋼 非鉄金属 金属機械 その他製造業 民生(家庭)部門 民生(業務)部門 自動車 内航船舶 国内航空 鉄道 その他部門 漏出 アンモニア製造 セメント製造 生石灰製造 ソーダ石灰ガラス製造 鉄鋼製造 エチレン 一般廃棄物 産業廃棄物 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 1,119,319 713 56,692 19,749 21,422 13,215 2,078 16,037 16,876 11,677 29,031 55,632 44,335 168,462 14,069 36,561 60,665 138,184 124,459 184,539 13,346 6,766 7,662 5,117 0 3,377 36,635 5,053 911 10,496 167 8,494 6,902 1,138,544 741 57,176 20,485 21,724 12,935 2,263 15,610 16,810 10,905 28,216 58,132 45,605 163,053 14,695 36,573 60,814 139,978 131,946 193,058 13,907 7,218 7,686 4,755 1 3,327 38,215 5,018 883 10,596 172 9,081 6,969 1,148,939 845 57,793 20,826 22,124 12,379 2,349 14,937 17,256 11,023 28,076 55,912 45,640 157,298 14,032 36,409 58,972 147,506 136,976 197,993 13,710 7,734 7,772 5,039 1 3,356 39,596 4,949 880 9,880 168 9,465 8,044 1,136,427 880 57,996 19,861 23,378 11,062 2,363 16,683 16,496 10,773 28,435 55,118 45,383 154,296 13,671 34,139 58,565 148,028 129,343 199,808 13,559 8,215 7,364 5,066 1 3,183 39,498 4,533 869 9,913 159 9,965 7,823 1,194,757 986 60,496 21,173 23,006 10,784 2,549 16,813 17,413 10,907 30,141 59,732 46,938 159,634 14,235 36,494 59,937 155,174 143,595 209,908 13,863 8,574 7,816 4,819 1 3,391 40,552 4,341 980 9,725 181 10,353 10,246 1,207,994 1,124 60,463 21,142 24,817 10,367 2,714 16,991 17,708 10,795 31,781 58,485 46,238 159,898 13,212 35,622 61,133 160,035 143,306 215,762 14,358 9,296 7,546 4,538 1 3,328 40,430 4,124 939 10,095 194 10,907 10,645 1,219,442 1,096 60,771 19,720 23,598 10,914 2,855 16,327 17,895 10,140 31,299 57,945 46,400 164,797 12,779 36,255 65,609 158,982 142,885 221,631 15,226 9,222 7,420 4,401 1 3,453 40,858 4,064 829 9,615 200 11,345 10,912 1,219,422 1,124 61,685 20,485 22,967 10,703 2,376 13,544 17,594 9,560 31,727 59,186 45,187 169,903 12,527 36,233 62,569 155,569 142,777 224,674 16,210 9,902 7,124 4,711 1 3,366 38,355 4,570 847 10,231 208 11,874 11,635 1,191,671 1,109 62,026 20,481 21,272 10,912 2,144 12,571 17,578 9,317 29,280 57,322 43,309 160,692 11,801 34,509 63,652 150,950 144,738 225,623 14,421 10,324 6,883 4,487 1 2,989 33,994 4,340 767 9,982 198 12,274 11,728 1,232,770 1,265 63,338 21,651 19,780 10,573 2,371 12,314 17,858 9,762 30,512 63,234 42,582 167,289 12,380 36,099 70,621 159,802 149,548 229,895 14,347 10,321 6,883 4,523 1 3,288 33,677 4,163 779 9,762 215 12,472 11,466 1,237,107 1,312 63,123 21,529 20,964 10,228 2,662 11,500 18,095 9,178 31,022 64,015 40,693 164,861 12,107 37,353 71,953 166,424 152,034 223,700 14,778 10,451 7,151 4,549 1 3,182 34,354 4,481 779 10,169 213 12,805 11,440 各排出量の90年代を基準として各数値を1とおき増加率を示す。 1桁小数点第2位までのデータにした。 年度 建設業 水産業 繊維 ソーダ石灰ガラス製造 非鉄金属 生石灰製造 その他部門 窯業土石 鉄道 セメント製造 アンモニア製造 鉄鋼製造 農林業 鉄鋼 金属機械 紙・パルプ 食料品 送配電ロス 二酸化炭素総排出量 内航船舶 エネ転部門自家消費 化学工業 漏出 その他製造業 民生(家庭)部門 自動車 民生(業務)部門 エチレン 鉱業 一般廃棄物 国内航空 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.97 0.98 0.93 0.97 1.04 0.99 0.93 1.03 1.00 1.04 0.99 1.01 1.01 0.97 1.00 0.97 1.00 1.04 1.02 1.04 1.01 1.04 1.22 1.00 1.01 1.05 1.06 1.03 1.09 1.07 1.07 0.93 0.94 0.94 0.97 1.00 0.98 0.98 1.03 1.01 1.08 0.99 0.94 1.03 0.93 1.00 0.97 1.02 1.05 1.03 1.03 1.02 1.01 1.24 0.97 1.07 1.07 1.10 1.01 1.13 1.11 1.14 1.04 0.84 0.92 0.95 0.97 0.90 0.99 1.02 0.96 1.08 0.94 0.94 1.09 0.92 0.93 0.98 0.98 1.01 1.02 1.02 1.02 0.99 1.23 0.97 1.07 1.08 1.04 0.95 1.14 1.17 1.21 1.05 0.82 0.93 1.08 1.01 0.86 0.94 1.06 1.02 1.11 1.00 0.93 1.07 0.95 1.00 1.04 1.03 1.07 1.07 1.04 1.07 1.07 1.19 0.99 1.12 1.14 1.15 1.08 1.23 1.22 1.27 1.06 0.78 0.92 1.03 0.94 0.82 0.89 1.04 0.98 1.10 0.99 0.96 1.16 0.95 0.97 1.09 1.05 1.07 1.08 1.08 1.07 1.05 1.18 1.01 1.16 1.17 1.15 1.16 1.31 1.28 1.37 1.02 0.83 0.87 0.91 0.91 0.80 0.86 1.05 0.97 1.12 1.02 0.92 1.10 0.98 0.99 1.08 1.06 1.00 1.09 1.14 1.07 1.04 1.15 1.08 1.15 1.20 1.15 1.20 1.37 1.34 1.36 0.84 0.81 0.82 0.93 0.89 0.90 0.92 1.02 0.93 1.05 1.00 0.97 1.07 1.01 0.99 1.09 1.04 1.04 1.09 1.21 1.09 1.06 1.21 1.03 1.13 1.22 1.15 1.24 1.14 1.40 1.46 0.78 0.83 0.80 0.84 0.84 0.86 0.88 0.98 0.90 0.93 0.89 0.95 0.99 0.95 0.94 1.01 1.04 1.04 1.06 1.08 1.09 1.03 1.13 1.05 1.09 1.22 1.16 1.19 1.03 1.45 1.53 0.77 0.80 0.84 0.86 0.88 0.82 0.88 0.96 0.90 0.92 0.97 0.93 0.92 0.99 0.99 1.05 1.06 1.10 1.10 1.08 1.12 1.14 1.11 1.16 1.16 1.25 1.20 1.29 1.14 1.47 1.53 建設業 部門別増減の変化 2.00 水産業 1.80 繊維 1.60 ソーダ石灰ガラス製 造 非鉄金属 増減の割合 1.40 1.20 1.00 生石灰製造 0.80 0.60 その他部門 0.40 0.20 窯業土石 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 年数 鉄道 セメント製造 温暖化防止法成立(1998年10月)の前と後では 変化が見られたのか。 母集団:年代別の90年基準産業別二酸化炭素排出量増加率の97.98,99,00年データ μ₁:温暖化防止法成立前の産業別増加率97,98の母平均。 μ₂:温暖化防止法成立後の産業別増加率99,00年の母平均。 H₀:μ₁=μ₂ (帰無仮説) 年代別の産業別二酸化炭素排出量増加率は、温暖化防止法の成立前 (97,98年)と成立後(99,00年)では、変化(値の減少)はない。 (温暖化防止法の効果はない) H₁:μ₁≠μ₂ (対立仮説) 産業別の二酸化炭素排出量増加率が、防止法成立後、変化(減少)した。 (温暖化防止法の効果があった) 危険率5%(棄却域5%の両側検定)で検定する。 CV=±1.96 サンプル1: 97,98年データよりランダムに取り出した、標本49 サンプル2: 99,00年データよりランダムに取り出した、標本49 97.98年度 平均 標準誤差 中央値 最頻値 標準偏差 分散 尖度 歪度 範囲 最小 最大 合計 標本数 1.059024 0.030166 1.03139 0.9748 0.211161 0.044589 2.44611 1.525037 0.915466 0.78386 1.699326 51.89217 49 99.00年度 平均 標準誤差 中央値 最頻値 標準偏差 分散 尖度 歪度 範囲 最小 最大 合計 標本数 1.084257 0.033792 1.058187 1.021671 0.236541 0.055952 1.93775 1.316512 1.073602 0.767833 1.841435 53.1286 49 Z x1 x2 2 2 S1 S 2 n2 n1 1.06 1.08 (0.21) 2 (0.24) 2 49 49 0.46 従って、危険率5%の両側検定で、Critical Valveは、1.96なので Z=0.46<1.96(5%のCV) ゆえにZは、採択域に入るのでH₀が採択され、H₁は棄却される。 仮説検定1と同様の方法で検定統計量Zを求め5%の危険率の両側検定をする。 途中を省略して結果を示す。 母集団 検定統計 量 サンプル 1 サンプル 2 検定2 -1 95、96 年度 97,98 年度 Z₂=1.00 検定2 -2 93、94 年度 95、96 年度 Z₃=1.64 検定2 -3 91,92 年度 93、94 年度 Z₄=1.50 Z₂~Z₄まですべて採択域に入っている。 これより、結果的に「サンプリングエラー」となり、検定として成り立たない。 1990年10月の「地球温暖化行動防止計画」により変化(値の 減少)は表れたのか?(増加グループと減少グループ) 仮説検定1の増加率データを、90年基準からの00年での最終 的に増加した産業と減少した産業に分けた。 ※ データを表として掲示。 年度 1990 金属機械 1.00 紙・パルプ 1.00 食料品 1.00 送配電ロス 1.00 二酸化炭素総排出量 1.00 内航船舶 1.00 エネ転部門自家消費1.00 化学工業 1.00 漏出 1.00 その他製造業 1.00 民生(家庭)部門 1.00 自動車 1.00 民生(業務)部門 1.00 エチレン 1.00 鉱業 1.00 一般廃棄物 1.00 国内航空 1.00 産業廃棄物 1.00 熱供給事業者 1.00 年度 1990 建設業 1.00 水産業 1.00 繊維 1.00 ソーダ石灰ガラス製造 1.00 非鉄金属 1.00 生石灰製造 1.00 その他部門 1.00 窯業土石 1.00 鉄道 1.00 セメント製造 1.00 アンモニア製造 1.00 鉄鋼製造 1.00 農林業 1.00 鉄鋼 1.00 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 1.00 0.97 1.00 1.04 1.02 1.04 1.01 1.04 1.22 1.00 1.01 1.05 1.06 1.03 1.09 1.07 1.07 1.01 1.04 1.00 0.97 1.02 1.05 1.03 1.03 1.02 1.01 1.24 0.97 1.07 1.07 1.10 1.01 1.13 1.11 1.14 1.17 1.19 0.93 0.98 0.98 1.01 1.02 1.02 1.02 0.99 1.23 0.97 1.07 1.08 1.04 0.95 1.14 1.17 1.21 1.13 1.23 1.00 1.04 1.03 1.07 1.07 1.04 1.07 1.07 1.19 0.99 1.12 1.14 1.15 1.08 1.23 1.22 1.27 1.48 1.38 0.97 1.09 1.05 1.07 1.08 1.08 1.07 1.05 1.18 1.01 1.16 1.17 1.15 1.16 1.31 1.28 1.37 1.54 1.58 0.99 1.08 1.06 1.00 1.09 1.14 1.07 1.04 1.15 1.08 1.15 1.20 1.15 1.20 1.37 1.34 1.36 1.58 1.54 0.99 1.09 1.04 1.04 1.09 1.21 1.09 1.06 1.21 1.03 1.13 1.22 1.15 1.24 1.14 1.40 1.46 1.69 1.58 0.94 1.01 1.04 1.04 1.06 1.08 1.09 1.03 1.13 1.05 1.09 1.22 1.16 1.19 1.03 1.45 1.53 1.70 1.56 0.99 1.05 1.06 1.10 1.10 1.08 1.12 1.14 1.11 1.16 1.16 1.25 1.20 1.29 1.14 1.47 1.53 1.66 1.77 1.02 1.07 1.07 1.09 1.11 1.11 1.11 1.15 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22 1.28 1.28 1.51 1.54 1.66 1.84 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 0.97 0.98 0.93 0.97 1.04 0.99 0.93 1.03 1.00 1.04 0.99 1.01 1.01 0.97 0.93 0.94 0.94 0.97 1.00 0.98 0.98 1.03 1.01 1.08 0.99 0.94 1.03 0.93 1.04 0.84 0.92 0.95 0.97 0.90 0.99 1.02 0.96 1.08 0.94 0.94 1.09 0.92 1.05 0.82 0.93 1.08 1.01 0.86 0.94 1.06 1.02 1.11 1.00 0.93 1.07 0.95 1.06 0.78 0.92 1.03 0.94 0.82 0.89 1.04 0.98 1.10 0.99 0.96 1.16 0.95 1.02 0.83 0.87 0.91 0.91 0.80 0.86 1.05 0.97 1.12 1.02 0.92 1.10 0.98 0.84 0.81 0.82 0.93 0.89 0.90 0.92 1.02 0.93 1.05 1.00 0.97 1.07 1.01 0.78 0.83 0.80 0.84 0.84 0.86 0.88 0.98 0.90 0.93 0.89 0.95 0.99 0.95 0.77 0.80 0.84 0.86 0.88 0.82 0.88 0.96 0.90 0.92 0.97 0.93 0.92 0.99 0.72 0.77 0.79 0.86 0.86 0.89 0.89 0.92 0.93 0.94 0.94 0.97 0.98 0.98 2.00 1.20 1.80 1.00 1.60 1.40 1.20 変化の度合い 変化の度合い 0.80 1.00 0.80 0.60 0.40 0.60 0.40 鉱業 一般廃棄物 国内航空 産業廃棄物 水産業 ソーダ石灰ガラス製造 建設業 繊維 非鉄金属 0.20 熱供給事業者 0.20 0.00 0.00 1 2 3 4 5 6 年度 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 年度 7 8 9 10 11 母集団:増加傾向にあった産業の90,91,92と98,99,00の二酸化炭素排出量90年基 準も増加率のデータ μ₁:温暖化防止法初期の増加傾向にある産業の増加率90,91,92の母平均。 μ₂:99年前後の年に増加傾向にある産業別増加率の母平均。 H₀:μ₁=μ₂(帰無仮説) 90,91,00の増加率は、温暖化に対する、いくつかの対策が出た後の98,99,00 とでは変化(増加)が見られない。 (増加していないので見方によれば温暖化対策の効果はあったといえる) H₁:μ₁≠μ₂ (対立仮説) 90,91,92の増加率に比べ、温暖化対策の経過状態の98,99,00年の増加率は、 変化(増加)した。 (増加しているので、全く効果が見られない) サンプル1:90,91,92年より30の標本 サンプル2:98,99,00年より30の標本 計画初期 平均 標準誤差 中央値 最頻値 標準偏差 分散 尖度 歪度 範囲 最小 最大 合計 標本数 1.030856 0.010989 1.005501 1 0.060188 0.003623 5.704296 2.393878 0.275977 0.967115 1.243093 30.92568 30 2000年頃 平均 標準誤差 中央値 最頻値 標準偏差 分散 尖度 歪度 範囲 最小 最大 合計 標本数 1.208075 0.037154 1.161294 1.212207 0.2035 0.041412 1.407446 1.473866 0.766364 1.00857 1.774933 36.24226 30 危険率1%の両側検定 で行う。 Z=4.50 従って危険率1%の両側検定ではCritical Valveは、2.54なので Z=4.05>2.54(1%のCV) ゆえにZは、棄却域に入るのでH₀は棄却され、H₁(対立仮説)が採択される。 母集団:減少傾向にあった産業90,91,92と98,99,00の二酸化炭素排出量90 年度基準の増加率のデータ μ₁:温暖化防止法初期の減少傾向にある産業の減少率90,91,92の母平均。 μ₂:99年前後の年に減少傾向にある産業別減少率の母平均。 H₀:μ₁=μ₂(帰無仮説) 90,91,00の減少率は、温暖化に対する、いくつかの対策が出た後の 98,99,00とでは変化が見られない。 (減少していないので温暖化対策の効果がない) H₁:μ₁≠μ₂ (対立仮説) 90,91,92の増加率に比べ、温暖化対策の経過状態の98,99,00年の減少 率は、変化した。 (完全に減少しているので効果があった) サンプル1:90,91,92年より30の標本 サンプル2:98,99,00年より30の標本 計画初期 2000年頃 危険率1%の両側検定 で行う。 平均 標準誤差 中央値 最頻値 標準偏差 分散 尖度 歪度 範囲 最小 最大 合計 標本数 0.991867 0.005066 1 1 0.027749 0.00077 3.69412 0.174027 0.149447 0.93137 1.080817 29.75601 30 平均 標準誤差 中央値 最頻値 標準偏差 分散 尖度 歪度 範囲 最小 最大 合計 標本数 0.894273 0.009902 0.898331 0.879962 0.054237 0.002942 -0.46254 -0.52183 0.194714 0.78386 0.978574 26.8282 30 Z=9.09 従って危険率1%の両側検定ではCritical Valveは、2.54なので Z=9.09>2.54(1%のCV) ゆえにZは、棄却域に入るのでH₀は棄却され、H₁(対立仮説)が採択される。 以上のことより増加傾向を示しているものは、まったく「地球温暖化行動 防止計画」の効果がないと言え、いまだに半分以上の部門を占めている。 中でも二酸化炭素排出量の13.5%を占める自動車部門が増加の部類に 入っているので、なかなか総排出量が減らないと言える。 電気や自動車に強く依存している現状もあるが、時代の流れに対し発達 する産業の対策が追いついていない現状が見て取れた。 この班は二酸化炭素排出量の11年分のデーターを用いて、国の 政策の効果について統計的に分析したわけだが、国全体に影響 を与えることだけあって急にはその効果を見ることができず仮説 検定1,2は失敗し、仮説検定3に至った。 やはり国でも二酸化炭素排出量削減というのは規模が大きいだ けあって、効果が見られるまでに長い期間が必要となることが分 かった。
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