強度與強度控制
概述
力量訓練負荷強度運動強度的評價指標在運動與訓練過程中評價運動強度的常用方法有心率、單位時間所覆蓋的距離、乳酸濃度、自我疲勞程度感受（RPE）、肌肉單位時間所做的功等。心率可以作為許多運動的強度評價指標，但是力量訓練的特點是做功時間相對較短、運動不持續，因此心率不能作為評價力量訓練強度的主要指標。乳酸濃度指標在耐力型項目中比較多，在高強度、高速度、持續時間較長的運動下機體才會產生和堆積較多乳酸，這與力量訓練的特徵符合程度較低，不能作為力量訓練強度的評價指標。自我疲勞程度感受（RPE）是一個主觀評價量表，可以反映機體的主觀疲勞感覺，更多的是作為疲勞程度而不是強度的指標。Shimano等的研究指出RPE和%1RM之間沒有顯著的關係。行車負荷實驗中，接近最大攝氧量運動水平時，有氧運動的強度已經接近極限，但功率輸出水平只達到峰值功率輸出的20%～30%。馬拉松雖然時間長、體力消耗大，但以功率輸出水平而言，是低強度的活動。單位時間所做的功是評價力量訓練強度的指標。就做功而言，舉重、投擲、短跑等運動形式，才是真正意義上的大強度運動。
力量訓練的強度RMS體系
（TheRepetitionMaximumSystem，RMS）即最大重複次數體系，這一體系較好地反映了力量訓練中做功的大小，也兼顧了評價力量訓練強度時必須考慮個體差異的需求。1RM表示1個運動員以正確的動作只能重複1次動作的阻力，同樣的，10RM表示1個運動員以正確的動作最多重複10次動作的阻力。最大重複次數體系是迄今為止相對科學的控制力量訓練強度的指標體系。理解和掌握最大重複次數體系，有助於教練員在力量訓練時把握力量訓練的方向，較精確地控制力量訓練的強度。個體最大力量百分比與RM之間的關係。儘管此表對訓練負荷安排提供了有益的訓練指導，但新近的研究並不支持此表的廣泛套用，其理由如下：
1）表中是假設舉起的重量與重複次數成線性關係，但有許多研究報導其為曲線關係。受過抗阻訓練的運動員，對於表中所列的%1RM可能做出更多的重複次數；
2）當運動員做多組訓練時可能需要減輕負荷重量，所有各組才能做完想要的重複次數；
3）有關%1RM與重複次數關係的研究，幾乎都是使用臥推、後蹲或挺舉，儘管盛行以此動作作為研究，但是並非完全符合這種關係，Hoeger等的研究發現受試者能比表中所列的多做2～3次；
4）相同的某一%1RM，採用器械完成的次數比採用自由重量所完成的次數多；
5）包含小肌群的訓練動作重複次數可能無法如表中一樣多，而動用大肌群的訓練動作重複次數則有可能更多。比如深蹲、臥推和肱二頭肌彎舉相比較，在相同的%1RM負荷下，深蹲的重複次數要更多。但是負荷在95%1RM以上時，三者之間的重複次數沒有差別；
6）負荷75%1RM和重複次數10次時，%1RM與最大重複次數的關係最為精確。實驗證據指出，當%1RM下降時，可能完成的最大重複次數的變異加大；
7）表中是假設訓練者為有力量訓練經驗的人群，但有研究報導初學者由於其神經支配肌肉能力不夠，肌糖原以及磷酸-肌酸儲備較少，容易疲勞，在相同的%1RM負荷下，實際完成的重複次數要比表中的要低。有研究表明，在80%1RM負荷下，有經驗的訓練者要比無經驗的訓練者重複的次數
力量訓練負荷強度與肌纖維類型
2.1肌纖維類型根據收縮速度可劃分為快肌纖維和慢肌纖維。根據肌纖維ATP酶染色方法可劃分為I型和II型，I型的收縮速度慢，即慢肌；II型的收縮速度快，即快肌。II型可分為a、b、c3個亞型，IIb的收縮速度快於IIa，IIc纖維介於IIa和IIb之間的中間纖維。根據收縮和代謝特徵可劃分為快縮-糖酵解型、快縮-氧化-糖酵解型和慢縮-氧化型。快縮-糖酵解型收縮速度快，肌肉收縮以糖無氧代謝供能為主；快縮-氧化-糖酵解型的收縮速度相對較快，以有氧供能形式為主；慢縮-氧化型的收縮速度慢，肌肉收縮時以有氧代謝供能為主。
2.2力量訓練負荷強度與肌纖維類型的關係力量訓練促使力量增長的主要原因是神經肌肉的募集能力提高和肌纖維的肥大。力量訓練，特別是高強度力量訓練，不僅可以刺激低閾值的神經肌肉單元（如I型肌纖維），而且還會刺激高閾值神經肌肉單元（如II型肌纖維）以滿足舉起重物的要求。因此，力量訓練會造成I型和II型肌纖維的增粗。研究已經證明力維增粗程度的影響。研究者設計了大重量-低重複次數（LR）、中等重量-中等重複次數（IR）和低重量-高重複次數（HR）3種力量訓練模式以觀察哪種訓練模式會產生更大的肌纖維增粗效果。結果顯示，前2種計畫（LR和IR）顯著地增加了肌纖維橫截面積，尤其是II型肌纖維。儘管HR訓練組的IIa型肌纖維橫截面積也增加了12.2%，但個體差異造成了統計學結果的不顯著。根據運動生理學原理，中等強度下運動以慢肌纖維為主；高強度的運動以快肌纖維參加為主。換句話說，中等強度下的運動慢肌優先發展；高強度、高速度的運動快肌優先發展。
人體是高度發達、高度完善的機能統一體，機體在完成各種運動活動時，自動的選擇最經濟的肌肉活動和最經濟的能力供應調節。在完成小負荷的工作量時，只激活體積較小、支配慢肌的運動單位參與工作；隨著運動強度的增加，才逐漸動員體積較大、支配快肌的運動單位參與工作。也就是說，肌肉按照運動單位的體積大小和運動單位興奮的閾值高低順序動員、參與工作。慢肌纖維的體積小、興奮的閾值低，當機體完成阻力較小、水平較低的做功時，主要動員慢肌參與工作；快肌纖維的體積大、興奮的閾值高，隨著阻力增加，做功水平升高，快肌才被激活參與工作。研究表明，優秀舉重運動員II型肌纖維百分比顯著高於I型。因此，在安排耐力項目的力量練習時，應主要發展肌群的慢肌，強度應該控制在15RM以下，動員運動單位體積較小的慢肌參加工作。在安排力量及爆發力項目的力量練習上，應該優先發展肌群的快肌，強度控制在較高的範圍內，主要動員運動單位體積較大的快肌參加工作。對於一些集體球類項目，即要求單次動作的爆發力，又要求長時間內反覆進行爆發力動作的項目，需要即發展快肌又發展慢肌，需要均衡的發展。
有研究表明，力量訓練除了能促進力量增長和肌纖維肥大外，還可以促使肌纖維類型發生轉變，可以使IIb型轉化為IIa型。許多研究證明了力量訓練會造成IIb肌纖維比例的下降，並同時發現IIa型肌纖維比例對應的上升。但是並不是所有的力量訓練都會促使這樣的轉變。有文獻表明，力量訓練的強度在40～90%RM時，肌纖維之間會進行相互間的轉化，但是僅限於IIa型和IIb型。沒有研究表明力量訓練會使I型向II型纖維轉化。但也有研究表明力量訓練可以促使肌纖維類型轉變，但是關鍵因素與重複次數有關，而不是負荷強度。綜上所述，RM多、阻力較小的力量訓練促進慢肌纖維的增粗與力量的增長，提高肌肉耐力水平，優先發展慢肌，但需要較長時間的刺激才能看到增粗的效果；RM少、阻力較大的力量訓練促進快肌纖維的增粗與力量的增長，提高肌肉力量和收縮速度，優先發展快肌，需要較短時間的刺激就能達到增粗的效果。
訓練目標與訓練強度
力量訓練目標力量訓練的目標與運動項目、運動員處於的不同階段、傷病的情況等有關。力量訓練的目標必須與運動員的身體情況、運動員的訓練水平，以及運動轉向的內在需求一致。爆發力和力量項目的力量練習上，力量訓練的目標是增長最大力量。耐力性項目的力量練習上，力量訓練的目標是提高肌肉耐力。運動員在調整期，目標應該是提高肌肉的耐力，為接下來的大強度訓練做鋪墊；在準備前期，目標應該是提高肌肉體積和最大力量；在準備期後期，目標應該是提高爆發力。當運動員在康復初期，力量訓練目標是提高肌肉耐力，促進神經對肌肉的控制；隨著康復的進展，力量訓練的目標也逐漸轉移到提高肌肉力量、增大肌肉體積和爆發力上。力量訓練常見的目標包括：肌肉耐力、肌肉力量、肌肉體積、爆發力。
力量訓練目標與力量訓練強度的規律美國力量與體能協會（NSCA）總結了負荷強度RM的多少與發展肌肉力量、增加肌肉體積以及發展肌肉耐力之間的規律性。有研究表明，力量訓練的阻力越大，訓練所獲得的力量增長則越大，反之則越小。因此，隨著肌肉力量的增長，力量訓練的負荷也應當逐漸增加，使機體能夠重新適應新的刺激以增長肌肉力量。採用1～5RM的負荷強度進行力量練習，對發展最大肌力效果最佳；採用8～15RM的負荷強度進行力量練習，對促使肌肉肥大效果最佳；採用20RM以上（含20RM）的負荷強度進行力量練習，對發展肌肉耐力效果最佳。
對於初學者，無論是較大的負荷強度，還是較小的負荷強度，都能夠很快地提高其肌肉耐力、肌肉力量、肌肉體積以及肌肉爆發力，原因是神經系統對訓練的適應很快，肌肉組織對訓練的適應相對較慢。對於目標是提高肌肉耐力的人群，建議初學者或中等水平的訓練者使用相對較低的負荷，如15RM以下的強度；建議有經驗的訓練者進行多組、每組10～25次或更大的強度。對於目標是提高肌肉力量的初學者或者中等水平的練習者，建議強度為60～70%1RM、每組練習進行8～12次；對於有充分力量訓練經驗的人群，建議運動強度為80%～100%1RM。對於目標是增加肌肉體積的初學者或者中等水平的練習者，建議強度為70%～85%1RM、完成1～3組、每組8～12次；建議有經驗的高水平訓練者的訓練強度為70%～100%1RM。對於目標是提高爆發力的人群，建議上半身負荷強度為30%～60%1RM，下半身負荷強度為0～60%1RM，完成1～3組，每組3～6次。由於爆發力的練習需要基礎力量的保證，因此不建議力量訓練初學者進行爆發力的訓練，以減少損傷的風險。不同目標與人群的具體強度、負荷比較。
力量與速度的關係
力量是克服最大阻力或接近最大阻力的能力。速度是在無負荷或輕負荷狀態下肢體高速運動的能力，如高速揮動球拍、拳擊出拳、足球射門等。對速度素質要求比較高的項目在進行力量練習時，更重要的是強調完成動作的速度，而不是力量訓練的阻力。當阻力增加時，完成動作的速度一定會下降，所以這類運動的輔助力量訓練多集中在速度和速度力量的範圍內。速度力量是在沒有對手阻擋的情況下身體的加速能力或獲得水平速度的能力，如短跑、衝刺、迅速變向等。對速度力量要求比較高的項目，在進行力量訓練時，既要強調完成動作的速度，又要適當地顧及力量的發展。這類項目的力量訓練多集中在速度力量和力量訓練的範圍內。爆發力是在各個方向上產生巨大力量的能力或克服較大阻力或產生較大推力的能力，如跳遠、跳高、排球的攔網等。這類項目在進行力量訓練時既要強調完成動作的速度，又要強調力量的發展。這類項目的力量訓練多集中在速度力量、力量和力量速度的範圍內。力量速度是移動較重的器械或克服或移動對手的能力，或在負重情況下高速運動的能力，如柔道、鉛球、舉重等。這類項目在進行力量訓練時，更重要的是強調基礎力量的發展，同時兼顧速度力量的發展。力量訓練多集中在力量和力量速度的範圍內。
在運動過程中，當機體獲得最大力量時，施加給肌肉的阻力大，肌肉的收縮速度低；當機體獲得最大速度時，施加給肌肉的負荷較低，肌肉的收縮速度快。肌肉的收縮速度與施加給肌肉的阻力成反比。在力量訓練過程中，力量、力量速度、爆發力、速度力量、速度是一個連續變化的統一體。在實際的訓練中，很少有哪一種運動項目、哪一個運動員只需要某一種素質，或者只需要力量、力量速度、爆發力、速度力量、速度連續變化統一體中的某一種單一的成分，而是不同成分同在，只是不同項目各種成分所占的比例不同而已（表3）。在力量訓練過程中，應結合具體項目的要求，突出表達或優先發展統一體中的某一具體部分，如何發展取決於力量訓練中所採用的負荷強度，負荷強度是決定力量訓練效果的關鍵因素。根據美國力量與體能協會（NSCA）的建議，速度力量要求高的運動項目常用以下方案進行訓練：訓練總負荷8組，負荷為30%～50%1RM，每組以最快的速度完成2次動作。力量速度要求高的項目常用以下方案進行訓練：訓練總負荷6～8組，負荷為50%～70%1RM，每組重複2～4次。爆發力要求高的項目則介於上述兩類項目之間。對於絕對力量需求高的項目常用以下方案進行訓練：訓練總負荷8～10組，負荷的強度為80%～95%1RM，每組重複1～2次。
在安排訓練時應分析項目的內在需求和特點，確定力量、爆發力、速度等在連續變化統一體中各種成分所占比例，在全面發展的基礎上突出或優先發展與項目需求密切相關的成分，這樣更有利於運動成績的提高，更有利於運動損傷的預防。此外，無論是速度為主的項目，還是速度力量、爆發力、力量速度為主的項目，不同類型的運動項目在進行力量訓練時都有共同特點，即訓練必須強調完成動作的速度和動作的質量。當阻力不變，但完成動作的速度降低或完成動作的質量下降時，就應當終止訓練。
強度控制的並行TCP擁塞控制策略
並行TCP流及其擁塞控制分析
隨著網路技術的迅猛發展,網路頻寬資源得到了很大提高。基於這種稱為高頻寬延遲積網路的推廣使得P2P等新型套用得到普及,從而導致傳統的傳輸層協定TCP已經不能夠快速充分地利用富裕的頻寬資源。目前,常見的解決方案是採用並行TCP流的傳輸方式,即為某個套用建立多個TCP連線,這樣可以快速高效地利用頻寬資源。此外,還有稱為高速TCP協定的解決方案,即改進標準TCP的慢增快減機制,使得單個TCP流具有很強的侵略性———提高TCP流擁塞視窗增長的速度,迅速而高效地利用網路頻寬資源。這兩種方式存在著同樣的問題,就是在高效利用網路頻寬資源的同時,不同程度地損害了同一鏈路中採用標準TCP流的頻寬使用,即損害了網路中瓶頸鏈路的公平性。
對於高速TCP,需要維護一個大的傳送視窗以獲得高頻寬,這勢必造成對於同一瓶頸鏈路上的單個標準TCP的不公平。同時,由於窗體較大其穩定性也很難得到保證,隨之而來的就是其吞吐量的不穩定。還有,維護一個大視窗需要更多的控制及其他代價。所以,高速TCP並不是一個理想的解決方案。所謂並行TCP流是指為同一個上層套用打開的一組TCP連線。以標準的TCPNewReno為例,假設一組並行流包含n個TCP連線,其主要的流程如下:在慢啟動階段,該組中的任一條連線在收到一個非重複的確認後,都會將自己的擁塞視窗加1,那么總的效果就是這組並行流的總視窗增加了n。由於這些流收到確認的過程是並發的,所以幾乎每個TCP都能同時收到確認,隨即將其擁塞視窗增加1。因此,在同樣的時間內,並行TCP流將比單個TCP流增長几乎快n倍。如果並行TCP流的某個成員收到重複確認,那么它將採取將視窗減半等避免擁塞的措施,但對於整個組而言,由於組內其他的流並未採取措施,所以總的擁塞視窗只縮小了1/2n。但對於單個TCP流,其擁塞視窗將減為一半。因此,並行TCP流的減小速度遠小於單一TCP流。
並行TCP可以很好地利用頻寬資源,加之由多流組成,其吞吐量天然具有了良好的抗抖動特性,已得到了論證。但是,並行TCP流的不公平特性也是顯而易見的。因此,公平性是並行TCP套用中需要解決的主要問題。針對這一問題目前也有不少的研究,例如COCOON等。這些方案的關鍵集中在如何控制TCP流的擁塞視窗變化上。諸如,何時以及如何增加或減少一組TCP流中某些流的擁塞視窗大小。
要解決並行TCP流的公平性,首先要能夠有效控制這些TCP流的強度。流的強度是指對於和並行TCP流共享同一瓶頸鏈路的單個標準TCP流來說,它所能感到的並行TCP流的侵略性有多大。換句話說,對於一組並行TCP流,其侵略性相當於多少條單個的標準TCP流。本文中,採用擁塞視窗變化快慢來衡量流強度。本文將針對如何控制並行TCP流的強度,提出一種基於合作方式的並行TCP擁塞控制方案TCP-C。
合作的並行TCP擁塞控制
控制總體侵略性
這裡,通過3TCP-C仿真分析，通過前面的介紹,可以看出從理論上TCP-C能夠保證其侵略性相當於其強度s所指示個數的單個標準TCP的侵略性,下面將通過仿真來證實這一點。本文採用NS-2軟體來進行仿真，鏈路L0、L1、L2的速度均為100Mbps,時延為50ms。
強度為1的並行TCP-C流，首先仿真當TCP-C的強度s=1時的性能表現。先從節點N1向N3傳送標準單個TCP流,隨後從節點N0打開發往N3的並行TCP-C流並設其強度s=1。結果如圖3所示,由於並行TCP-C流的強度s被設為1,因此無論並行流組中TCP-C流的數量如何變化,並行流都能很好地和單個TCP流共享頻寬。可以看到,此時的並行流就如同只包含一條標準TCP流。
強度大於1的並行TCP-C流接下來仿真當s>1時並行TCP-C流的性能。這裡沿用拓撲結構及網路設定。首先從N1向N3傳送單個標準TCP流,隨後從N2向N3傳送並行標準TCP流,同時不斷調整並行流中TCP流的數量。
單個TCP與並行標準TCP接下來,先從N1向N3傳送單個標準TCP流,隨後從N2向N3傳送並行TCP-C流,同時調整並行流的強度s。在調整並行流中TCP-C流的數目後,重複上述過程,得到類似結果。當並行流中流數為10的情況下得到的結果。通過調整並行TCP-C流的強度s可以得到類似於相應s條並行標準TCP流的吞吐量和侵略性,而與並行TCP-C流中真實流數無關。
碳排放強度控制
概述
以二氧化碳(CO2)為代表的溫室氣體(greenhousegas，GHG)排放所導致的氣候變化問題是21世紀人類面臨的最嚴峻挑戰，相應地，碳排放權已成為國際社會日漸稀缺的環境資產和戰略資源。就我國而言，國際能源署(IEA)的統計顯示，2007年中國碳排放總量就居世界第一(達60.71億噸CO2)，人均碳排放(4.58噸)也比世界平均高出0.20噸，而碳排放強度則為世界平均水平的2.13倍(達0.927kgCO2/PPP$)。儘管上述情況主要緣於我國經濟的發展階段和能源結構特點所致，但作為負責任的發展中大國，2009年11月，中國政府鄭重承諾，到2020年單位GDP的CO2排放量(即碳排放強度)比2005年下降40%～45%。顯然，在這一政策背景下，探討“碳排放強度控制”目標對我國社會經濟全面發展的影響極具現實意義。
國內外對碳排放問題的文獻研究主要從兩個層面展開。一是絕對排放的研究。即從總量上探討碳排放的相關影響機制，此類文獻一般沿著格羅斯曼和克魯格爾(Grossman&Krueger)、潘納約托(Panayotou)等提出的環境庫茲涅茲曲線(EKC)的研究思路，認為二氧化碳這種全球性均質污染物也跟其他污染物一樣，對於許多經濟體而言其排放總量與人均收入之間在長期存在著倒U形關係。鑒於EKC模型沒考慮經濟成長以外的其他因素對污染排放的影響，部分學者還進一步引入指數分解分析方法(IDA)，並基於埃里克和霍爾登(Ehrich&Holden)的IPAT模型和卡亞(Kaya)恆等式，具體測算了影響碳排放的規模效應、技術效應以及能源強度效應和能源結構效應。二是相對排放的研究。這類文獻通常採用碳排放強度指標來刻畫碳排放相對於產出水平的動態變化。如格林寧(Greening)等、納格和帕里克(Nag&Parikh)利用分解分析法分別考察了OECD國家、印度及范英等。中國碳排放強度的演變和相關影響因子的效應大小。加洛尼(Garrone)則利用16國的面板數據實證了碳排放強度與公共能源方面的研發支出的關係，並用格蘭傑計量分析法對其因果關係進行了檢驗。約佐(Jotzo)認為排放強度目標將排放總量分配與未來GDP進行指數化聯繫，可以降低經濟發展的未來不確定性引起的減排實施成本，並提高全球減排量。
近年來，部分國內學者也對碳排放強度問題給予了關注，如何建坤定量研究了處於不同經濟發展階段國家的碳排放強度下降的影響因素，指出碳排放強度在衡量一個國家自身發展歷程中能源利用效率改進和減緩CO2排放效果方面，不失為一個綜合性指標。王倩倩等基於環境負荷模型(IPAT)，在絕對減排和相對減排情景下討論了中國碳排放的趨勢及其對經濟發展的影響。鑒於經濟成長一方面引起環境污染的增加而損害人類健康，另一方面經濟成長又能提升消費水平，並為治污行動與減排研發提供資金支持，一些學者還探討了環境經濟社會協調發展的評價問題。這些研究大部分在人類發展(humandevelopment，也稱人文發展)的框架下展開，主張社會的發展不僅是經濟成長，而是以人為本的和諧發展。如汪毅霖認為經濟成長是促進人類發展的手段，而人類發展則更加關注社會的進步以及人民生活水平的改善。潘家華則提出應將二氧化碳排放與人文發展指數結合起來，注重人們實際生活的整體狀況。劉國平和朱遠還基於G20數據具體分析了碳排放的福利效應，認為碳排放的社會經濟福利內含了經濟績效和福利績效(表現為人文發展)兩大方面。從已有研究可以發現，碳排放強度指標較好地兼容了“環境保護”和“經濟發展”兩大目標，它通過強調結構和技術變化而產生相對減排，有利於各國根據自己的現實國情，實現在社會福利最大化基礎上的可持續發展。特別是對於大多數開發中國家而言，排放強度控制更具現實意義。但碳排放強度變化受經濟結構、公眾節能減排意識和政府政策等諸多因素的綜合影響，已有文獻卻大多關注的是碳排放強度與經濟成長這個單一指標的關係，而鮮有考慮碳排放強度控制的社會經濟總體效應，更未從人文發展的視角來具體研討兩者之間是否存在互動關係。為此，本文擬借鑑羅伯茨(Roberts)[21]和科斯達蒂尼(Costanti-ni)[22]對EKC模型進行修正的研究思路，並採用協整檢驗與格蘭傑因果關係檢驗兩種方法，對我國碳排放強度控制與人類發展指數變化之間的內在聯繫展開討論。
實證分析
變數和數據描述
(1)碳排放強度(carbonintensity，CI)。通常用每單位國內生產總值所排放的二氧化碳或CO2當量來反映。作為低碳經濟的核心指標，碳排放強度控制基於環境資源利用的節約性和消費者福利的最大化，強調經濟效益、社會效益和生態效益的有機統一。雖然二氧化碳作為全球性污染物(可均勻擴散)，它不像地方性污染物那樣對排放地產生明顯影響，但由於碳排放和許多傳統的污染(如二氧化硫、臭氧和粉塵污染)有著共同的污染源，並且碳排放還與經濟成長中的化石能源耗用直接相關，因此，碳排放強度控制這一協同效應凸顯了該指標在測度經濟體綠色發展方面的適用性。世界銀行的統計數據(WDI2011)顯示，近20年來，中國的碳排放強度經歷了由高到低然後相對平穩的變化軌跡。其中，1990年我國按購買力平價(PPP)計算的碳排放強度為2.68kgCO2/PPP$，此後一路快速下降到2002年的1.01kgCO2/PPP$，在2003年和2004年出現短期輕微反彈後，從2005年開始碳排放強度又呈現了平緩下降的態勢。總體上，中國的碳排放強度在1990～2009年期間共降低了近70%。
(2)人類發展指數(humandevelopmentindex，HDI)。該指標主要用於測度社會個體基本需求的滿足程度，它綜合了經濟生活、教育程度和健康水平三個方面，比單一的人均GDP指標更全面地反映了一國經濟社會發展的總體成就以及居民的福利狀況。根據聯合國開發計畫署(UNDP，1990)的定義，人類發展指數是三個衡量人類生活的基本方面的分項指數的算術平均值。其中，出生預期壽命指數反映人的壽命和健康狀況，教育指數(含成年識字率和大中國小入學率)反映人的平均知識水平，體面的生活標準指數反映體面生活所需資源(以實際人均國內生產總值來反映)的滿足程度。事實上，HDI是還一個開放的指標體系，除了現行的健康、知識和體面的生活水平三個分項指數外，還可嵌入生態文明、環境治理乃至犯罪率、離婚率和基尼係數等反映社會和諧程度的多個指數。正因如此，從1990年到2010年，UNDP對HDI的測度方法進行了多次微調，HDR2010更是在指標選取、閾值選擇和算法方面做了重大改進為保持統計口徑的一致，使跨年度及國際間的數據具有可比性，本文仍採用UNDP在2009年前使用的相對穩定的舊版本計算出的HDI數據(詳見UNDP歷年公布的HDR1990－HDR2009)，並按此算法參考《中國統計年鑑》各年版數據對2008～2009年的HDI進行重新估計囿於UNDP沒有公布1990年前的HDI數據，本文樣本空間選取為1990～2009年。上頁圖1顯示，隨著經濟的持續發展，我國的HDI平穩上升，這表明當今的中國人整體上比以往任何時候都更加富裕，受到更好的教育，擁有更良好的健康狀況。事實上，從2002年起我國的HDI已超過了世界平均的HDI，進入中等人類發展水平的行列。反映出碳排放強度和HDI的變化趨勢大致呈負相關特徵，接下來我們利用協整理論對指標間的定量關係進行實證。鑒於數據序列通過對數化以後容易得到平穩序列，卻並不改變變數的特徵，我們將上述變數CI和HDI均取自然對數，得到的新變數序列分別記為LnCI和LnHDI。
擴展的迪基－富勒單位根檢驗
協整理論指出，當變數之間存在長期穩定關係(即協整關係)時，這些變數才能作為同一個模型中的解釋變數和被解釋變數。如果一組非平穩的時間序列是協整的，那么不僅各變數本身可同階單整，而且這些變數的線性和仍可單整。在對變數進行協整分析之前，首先需對變數進行平穩性檢驗。常用方法是採用增廣迪基－富勒(augmentedDicky－Fuller，ADF)檢驗，也稱單位根檢驗。ADF檢驗結果顯示原始序列碳排放強度的對數(lnCI)和人類發展指數的對數(lnHDI)在5%的顯著水平下都是非平穩序列，而它們的一階差分都是平穩的，因此這兩個變數都一階單整的，即I。
協整檢驗
這裡採用Johansen極大似然估計法，表中統計意義的解釋:似然比統計量大於5%臨界值表示拒絕原假設，接受備選假設;反之，似然比統計量小於5%臨界值表示接受原假設。因此，變數lnCI與lnHDI之間存在唯一的協整關係(r=1)，根據檢驗輸出結果中的標準化的協整向量可得到以下協整方程:lnHDI=－0.283－0.297lnCI(0.0095)其中，括弧內的數值為回歸係數的標準差。
格蘭傑因果關係檢驗
協整檢驗表明，lnCI與lnHDI之間存在長期的穩定均衡關係。但是這種均衡關係是否構成因果關係，即是由人類發展水平的提升引致碳排放強度的降低，還是碳排放強度的降低帶來人文發展程度的提高，還需要藉助格蘭傑爾(Granger)和西姆斯(Sims)提出的因果關係檢驗法來判斷。通過對上述變數進行格蘭傑因果關係檢驗，表3的檢驗結果表明:在5%的顯著水平下，lnCI－lnHDI和lnHDI－lnCI都成立。這說明lnCI與lnHDI互為Granger原因。
結果分析及政策建議
從上文的實證分析可以得到如下結論。首先，中國的碳排放強度變化和人文發展水平之間存在著長期穩定關係。協整檢驗顯示，儘管我國人文發展水平與碳排放強度變動都不具有平穩性，但是，就長期趨勢而言，二者在統計上是高度相關的。也即存在著某種經濟機制使得我國碳排放強度變化和人文發展之間具有共同的隨機變動趨勢。其次，我國碳排放強度變化和人文發展之間互為格蘭傑原因。格蘭傑因果關係檢驗表明:我國人類發展指數的提高導致了碳排放強度的降低;同時，碳排放強度的降低也能引起人文發展水平的提升。從理論上講，經濟成長在引起碳排放增加的同時，也往往提高了民眾和政府的收入，而財政收入的增加又有利於加大治污投資和公共福利改善(包括教育、醫療保健、社會安全等方面)。顯然，碳排放強度降低意味著新增的單位碳排放能比以前帶來更多的產出水平，從而使產出增加帶來的正效應可能大於碳排放導致的負效應，最終使社會福利和人文發展提升。另一方面，人文發展指數的上升，標誌著居民願意接受更多的教育、擁有更健康的生命、過上了體面和富足的高尚生活，而教育程度和健康意識的加強以及生活質量的改善，又內在地促進了人們對碳排放強度控制帶來的環境效應的日趨重視，最終使人文發展水平的提高和碳排放強度的下降形成良性互動。事實上，這也與我國的巨觀社會經濟現象相吻合。
近20年以來，我國碳排放強度的穩步下降，使人們在分享經濟快速發展的成果的同時，整體上並沒有因為環境的同步惡化而減少福利效應，人民的幸福感在明顯增強。由此可見，綠色發展和人類發展能夠實現有機統一，在我國存在著不依賴絕對碳排放的人類發展模式。碳排放強度控制立足於國民經濟與社會的長期發展，通過提高經濟成長過程中的資源利用效率，減少由於礦物資源消耗帶來的環境污染以及由此造成的社會福利損害，從而提升了人類發展水平。顯然，這也切合了我國“兩型社會”建設以及“科學發展觀”提出的環境經濟社會協調發展目標。因此，為適應全球應對能源危機和減緩氣候變化的低碳浪潮，我國應充分利用碳排放強度控制和人類發展之間的雙向作用機制，同時採取降低碳排放強度和促進人類發展的政策組合，以化解經濟成長和氣候變暖帶來的兩難困境。換言之，既要從以前片面考核GDP增長轉而強調以HDI為中心的生態、經濟和社會的全面發展，也要著力採取有利於碳排放強度控制的系列措施，如專項制定我國碳排放強度控制方面的法律法規，在完善環境管理工具的基礎上構建以碳排放權交易為中心的長效機制，營造民眾廣泛參與碳減排的濃厚氛圍等。
