我國(guó)商品出口與碳排量關(guān)系的實(shí)證分析

寧學(xué)敏

（上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 國(guó)際工商管理學(xué)院，上海 200439）

碳排放源于能源消費(fèi)，事實(shí)上，能源既是一種商品，同時(shí)也是一種投入要素。2007年，世界自然基金會(huì)(World Wildlife Fund)與中國(guó)社會(huì)科學(xué)院的一項(xiàng)共同研究課題中提出了內(nèi)涵能源和內(nèi)涵排放的概念，所謂“內(nèi)涵能源”是指產(chǎn)品上游加工、制造、運(yùn)輸?shù)热^(guò)程所消耗的總能源。顯然，內(nèi)涵能源要大于產(chǎn)品在最終加工環(huán)節(jié)消耗的直接能源。由于能源具有相應(yīng)的溫室氣體排放因子，由此可直接測(cè)算出內(nèi)涵排放。內(nèi)涵能源和內(nèi)涵排放概念的提出使得人們從最終商品的角度重新審視我國(guó)能源消費(fèi)及碳排放問(wèn)題。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中必然的選擇，通過(guò)分析碳排放與出口之間的關(guān)系，從外貿(mào)結(jié)構(gòu)角度來(lái)探討我國(guó)減排的新途徑，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

（1）首先考察變量之間的協(xié)整關(guān)系，對(duì)變量間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系加以描述。

協(xié)整關(guān)系是指如果兩個(gè)或兩個(gè)以上的時(shí)間序列變量是非平穩(wěn)的，但它們的某種線性組合卻表現(xiàn)出平穩(wěn)性。檢驗(yàn)與估計(jì)協(xié)整關(guān)系的模型與方法最常用的有Johanson的最大似然法和Engel-Granger的EG兩步法。本文采用的是Johanson的最大似然法。該方法的基本思想是在多變量向量自回歸系統(tǒng)（VAR）中構(gòu)造兩個(gè)殘差的積矩陣，計(jì)算矩陣的特征值，并根據(jù)特征值構(gòu)造一系列統(tǒng)計(jì)量以判斷協(xié)整的個(gè)數(shù)，有特征根跡（trace檢驗(yàn)）和最大特征值檢驗(yàn)（max檢驗(yàn)）兩種。

（2）構(gòu)建向量誤差修正模型，進(jìn)一步解釋碳排放與出口商品之間的短期動(dòng)態(tài)關(guān)系。

本文的模型為：

其中，D是差分算子，ECTt-1是來(lái)自于協(xié)整關(guān)系的滯后誤差修正項(xiàng)，而uit是滿足標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)的誤差項(xiàng)。ECTt-1的系數(shù)表示對(duì)長(zhǎng)期均衡關(guān)系發(fā)生偏離時(shí)，被解釋變量的調(diào)整方向和速度。

（3）基于以上誤差修正模型，即可檢驗(yàn)二者長(zhǎng)期與短期Granger因果關(guān)系。我們根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）對(duì)各變量的Granger因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)是檢驗(yàn)經(jīng)濟(jì)變量間因果關(guān)系常用的一種計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，實(shí)質(zhì)是用一種條件概率定義因果關(guān)系。常用的格蘭杰檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑椋?/p>

式中ai和βj是常數(shù)，lt是白噪聲。

檢驗(yàn)x的變化不是y變化的原因，相當(dāng)于對(duì)假設(shè)H0：βj=…=βn=0進(jìn)行F檢驗(yàn)。格蘭杰方法對(duì)模型中的變量所取的滯后期長(zhǎng)短異常敏感。本文按AIC原則和SC原則確定最優(yōu)滯后階數(shù)。最后通過(guò)方差分解的方法考察兩變量間的樣本外因果關(guān)系。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.2.1 碳排放量的計(jì)算

CO2排放可分為自然排放和人工排放，人工排放是由于人類(lèi)活動(dòng)引起的CO2排放，主要包括化石燃料消耗、生物質(zhì)燃料等，其中化石消耗所排放的CO2占95%以上。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于碳排放測(cè)算的研究取得很多有意義的成果，如張德英（2005）采用系統(tǒng)擬真的方法對(duì)我國(guó)工業(yè)部門(mén)排碳量進(jìn)行了估算，分析工業(yè)部門(mén)碳源排碳系統(tǒng)要素間的反饋互動(dòng)機(jī)制，利用復(fù)雜系統(tǒng)綜合集成的建模手段建立工業(yè)部門(mén)碳模型，采用系統(tǒng)仿真的方法，達(dá)到對(duì)排碳量估算及預(yù)測(cè)的目的。馬忠海（2003）估算了我國(guó)煤電能源鏈、核電能源鏈和水電能源鏈的溫室氣體排放系數(shù)，并對(duì)水電站水庫(kù)水體在不同季節(jié)的溫室氣體排放進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量。

徐國(guó)泉等人（2006）基于碳排放量的基本等式，采用對(duì)數(shù)平均權(quán)重Disvisis分解法，建立中國(guó)人均碳排放的因素分解模型，定量分析了1995～2004年間，能源結(jié)構(gòu)、能源效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素變化對(duì)中國(guó)人均碳排放的影響，其提出的算法非常有代表性。

由于本研究主要是工業(yè)行業(yè)的碳排放，所以以化石燃料消耗為主要碳源，采用了徐國(guó)泉等人提出并改進(jìn)的碳排量分解模型中的算法。工業(yè)行業(yè)碳排放估算公式為：

Et=φEc+δEm+σEg（3）其中，Et為碳排放量，EC為煤炭消耗量，φ為煤炭消耗的碳排轉(zhuǎn)換系數(shù)；Em為石油消耗量，δ為石油消耗的碳排轉(zhuǎn)換系數(shù)；Eg為天然氣排放量，σ為天然氣消耗的碳排轉(zhuǎn)換系數(shù)。采用公式主要參考了相關(guān)文獻(xiàn)中提出并改進(jìn)的探排放量分解模型中的算法。

基于已有研究成果，筆者收集有關(guān)能源消耗的碳排放系數(shù)并進(jìn)行比較計(jì)算，最終取平均值確定為各能源消耗碳排放系數(shù)。

表1 各能源消耗碳排放系數(shù)

1.2.2 樣本數(shù)據(jù)

根據(jù)公式（3）計(jì)算我國(guó)1988～2007年碳排放量（CE，萬(wàn)噸），歷年出口數(shù)據(jù)（EX，億美元）來(lái)源于1988～2007年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。由于統(tǒng)計(jì)年鑒上的數(shù)據(jù)都是用現(xiàn)價(jià)來(lái)計(jì)算的，為消除各年的價(jià)格影響，對(duì)各個(gè)經(jīng)濟(jì)變量按可比價(jià)格P調(diào)整，P取以1978年為基期的GDP平減指數(shù)。此外，為消除數(shù)據(jù)中可能存在的異方差且不影響各經(jīng)濟(jì)序列之間的協(xié)整關(guān)系，將所有數(shù)據(jù)取自然對(duì)數(shù)。

2 實(shí)證結(jié)果

2.1 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

圖1顯示了LnCE與LnEX的趨勢(shì)圖，這兩個(gè)序列在一定程度上是一起漂移的，說(shuō)明二者可能存在著協(xié)整關(guān)系。圖2顯示了LnCE與LnEX為一階單整的時(shí)間序列。

本文采用ADF檢驗(yàn)法對(duì)變量LnCE與LnEX以及它們的差分序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，根據(jù)SC最小準(zhǔn)則確定變量的滯后系數(shù)，檢驗(yàn)結(jié)果表明，水平數(shù)據(jù)均不能拒絕存在單位根的假設(shè)，但時(shí)序的一階差分均能在5%的顯著水平上拒絕了存在單位根的原假設(shè)，結(jié)果見(jiàn)表2。表明所有的序列都是一階單整的，即都是I（1）過(guò)程，可以進(jìn)一步檢驗(yàn)它們之間是否存在協(xié)整關(guān)系。

圖1 LnCE與LnEX的趨勢(shì)圖

圖2 LnCE與LnEX為一階單整的時(shí)間序列

表2 1988～2007年LnCE與LnEX單位根檢驗(yàn)結(jié)果表

2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

利用Johanson的最大似然法進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。對(duì)于時(shí)序，秩檢驗(yàn)和極大特征值檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量都給出了同樣的結(jié)果：在5%顯著水平下拒絕了沒(méi)有協(xié)整向量的零假設(shè)，支持系統(tǒng)中有一個(gè)協(xié)整向量的備擇假設(shè)，說(shuō)明能源消費(fèi)與出口之間存在協(xié)整關(guān)系，且長(zhǎng)期均衡關(guān)系為L(zhǎng)nCE=0.666941LnEX，表明碳排放量與出口間為正向相關(guān)，從長(zhǎng)期來(lái)看，出口每增加1%會(huì)使碳排放增加0.67%。檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 碳排放與商品出口的Johanson協(xié)整檢驗(yàn)

2.3 誤差修正模型（VECM）

為了進(jìn)一步解釋我國(guó)碳排放量與出口貿(mào)易之間的短期動(dòng)態(tài)關(guān)系，在進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)之后需要建立誤差修正模型。該模型依據(jù)解釋變量離開(kāi)均衡狀態(tài)的偏差值來(lái)解釋被解釋變量的調(diào)整值。這種模型還將長(zhǎng)期和短期參數(shù)明確劃分，成為一種把變量之間長(zhǎng)期表現(xiàn)和短期效應(yīng)結(jié)合在一起的有力工具。因?yàn)長(zhǎng)nCE與LnEX序列之間存在著惟一的協(xié)整關(guān)系，所以可以建立如下誤差修正模型。

回歸結(jié)果表明，模型（2）通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，其中變量的符號(hào)與長(zhǎng)期均衡關(guān)系的符號(hào)一致，出口的短期變動(dòng)對(duì)碳排量存在正向影響，本期進(jìn)口每增加1%，本期碳排量增加0.23%。由于短期調(diào)整系數(shù)是顯著的，且為負(fù)值，符合反向修正機(jī)制。它表明CE與長(zhǎng)期均衡值的偏差中的33.43%被修正。模型反映了LnCE受LnEX影響的短期波動(dòng)規(guī)律，說(shuō)明出口貿(mào)易與碳排量之間存在緊密聯(lián)系。

2.4 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)

圖3 誤差修正模型的擬合效果

基于以上誤差修正模型，即可檢驗(yàn)碳排放與商品出口的長(zhǎng)期與短期Granger因果關(guān)系。我們根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）對(duì)各變量的Granger因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。從在長(zhǎng)期和短期來(lái)看，在5%的水平下，出口與碳排量之間均存在著雙向Granger因果關(guān)系。

表4 1988～2007年LnCE與LnEX格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果表

2.5 方差分解

以上VECM模型提供的是樣本內(nèi)的因果檢驗(yàn)。還可以利用方差分解技術(shù)進(jìn)行樣本外因果檢驗(yàn)。方差分解通過(guò)分析每一個(gè)結(jié)構(gòu)沖擊對(duì)內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)度，進(jìn)一步評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性，從而提供樣本外的動(dòng)態(tài)因果性檢驗(yàn)。在統(tǒng)計(jì)意義上，如果一個(gè)變量可以解釋自身的大部分的沖擊，那么這個(gè)變量就是相對(duì)外生的。在本文中，如果出口解釋了大部分碳排量的預(yù)測(cè)誤差方差，那么商品出口就與碳排量之間存在較強(qiáng)的因果關(guān)系。方差分解技術(shù)進(jìn)行樣本外因果檢驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)了該結(jié)果。

基于上述結(jié)論，可以看出，我國(guó)碳排放的增長(zhǎng)不僅是因?yàn)橥⒌膰?guó)內(nèi)消費(fèi)需求和較高的固定資產(chǎn)投資，快速增長(zhǎng)的外貿(mào)出口也是重要的驅(qū)動(dòng)因素，而且影響日益增大。將高碳排放所引致的氣候變化歸咎于我國(guó)不履行溫室氣體義務(wù)顯然是不公平的。但是，我們也要看到，高碳經(jīng)濟(jì)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的制約性，應(yīng)從優(yōu)化外貿(mào)結(jié)構(gòu)角度來(lái)探討減排的新途徑。筆者提出以下建議：

（1）控制“兩高一資”產(chǎn)品的出口。

有針對(duì)性地改變出口中“兩高一資”（高污染、高能耗、資源性的初級(jí)產(chǎn)品）產(chǎn)品的出口數(shù)量，例如在出口方面制定差別出口退稅政策，鼓勵(lì)低耗能產(chǎn)品的出口，限制甚至禁止高耗能產(chǎn)品的出口等舉措。此外還可以對(duì)這些高污染、高能耗的行業(yè)采取臨時(shí)性的加征資源稅和環(huán)保稅等措施降低該類(lèi)產(chǎn)品的出口量。

（2）適時(shí)減少外貿(mào)政策的調(diào)控頻度。

加強(qiáng)對(duì)出口調(diào)控政策措施出臺(tái)后的調(diào)研工作，防止連續(xù)出臺(tái)政策增加企業(yè)經(jīng)營(yíng)的不確定性，適時(shí)減少政策調(diào)控的頻度，避免政策上的矯枉過(guò)正。同時(shí)，行業(yè)協(xié)會(huì)要充分發(fā)揮其專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、信息渠道暢通等優(yōu)勢(shì)，定期發(fā)布信息，引導(dǎo)企業(yè)，加強(qiáng)管理協(xié)調(diào)。

（3）擴(kuò)大對(duì)高新技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)。

要發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，減少碳排放，離不開(kāi)高科技的支持。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)能源利用效率低，依然在走“高能耗，低產(chǎn)出”的粗放型路線，因此加大新技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)口，提高能源利用效率是我國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的必由之路。

表5 方差分解結(jié)果

從表5中可以看出，在滯后十期，碳排放解釋了自身沖擊的64.85%，而出口解釋了自身沖擊的75.1%，這一結(jié)果與上文中相符，即二者之間存在雙向因果關(guān)系。且從出口到碳排放的因果關(guān)系在逐漸加強(qiáng)。樣本外的因果檢驗(yàn)加強(qiáng)了樣本內(nèi)因果檢驗(yàn)的結(jié)果。

3 主要結(jié)論

本文利用向量誤差修正模型（VECM），檢驗(yàn)了我國(guó)碳排放與出口貿(mào)易之間的關(guān)系，結(jié)果表明碳排放與對(duì)外貿(mào)易盡管都不是平穩(wěn)的，但具有協(xié)整關(guān)系，從長(zhǎng)期均衡看，出口每增加1%，會(huì)使能源消費(fèi)增加0.67%，出口對(duì)于碳排放拉動(dòng)效果明顯。反之亦然，碳排放對(duì)出口也同樣具有促進(jìn)作用。VECM回歸結(jié)果也表明，出口的短期變動(dòng)對(duì)碳排量存在正向影響，本期出口每增加1%，本期碳排量增加0.23%。由于短期調(diào)整系數(shù)是顯著的，且為負(fù)值，符合反向修正機(jī)制。此外，通過(guò)格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)，得出了兩者之間存在雙向因果關(guān)系，并且利用

[1]Machado G.,Schaeffer R.,Worrell E.Energy and Carbon Embodied in the International Trade of Brazil:An Input-output Approach[J].Ecological Economics，2001,39(3).

[2]Fredrich Kahrl,David Roland-Holst Energy and Exports in China[J].China Economic Review,2008,19.

[3]Ma Chunbo,Stern D.China’s Changing Energy Intensity Trend: A Decomposition Analysis[J].Energy Economics，2008，30.

[4]Fisher-Vanden.K,Jefferson G,Ma and Xu.Technology Development and Energy Productivity in China[J].Energy Economics， 2006,28.

[5]陳迎，潘家華，謝來(lái)輝.中國(guó)外貿(mào)進(jìn)出口商品中的內(nèi)涵能源及其政策含義[J].經(jīng)濟(jì)研究，2008，（7）.

[6]沈利生.我國(guó)對(duì)外貿(mào)易結(jié)構(gòu)變化小利于節(jié)能降耗[J].管理世界，2007，（10）.

[7]張德英.我國(guó)工業(yè)部門(mén)碳源排碳量估算方法研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2005.

[8]徐國(guó)泉，劉則淵，姜照華.中國(guó)碳排放的因素分解模型及實(shí)證分析：1995-2004[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2006，16（6）.