二氧化碳排放量與我國(guó)GDP增長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)證研究

景 駱

(華東交通大學(xué) 人文學(xué)院，江西 南昌 330013)

二氧化碳排放量與我國(guó)GDP增長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)證研究

景 駱

(華東交通大學(xué) 人文學(xué)院，江西 南昌 330013)

采用我國(guó)1978～2008年時(shí)間序列數(shù)據(jù)，對(duì)人均二氧化碳排放量與人均GDP的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析。利用各種假設(shè)模型對(duì)兩者之間的關(guān)系進(jìn)行了模擬，得出了最優(yōu)模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人均二氧化碳排放量與人均GDP呈單調(diào)遞增關(guān)系。因此兩者之間的曲線不存在任何拐點(diǎn)。而通過(guò)Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：人均二氧化碳排放量與人均GDP呈單向因果關(guān)系。最后建立了誤差修正模型，進(jìn)一步分析兩者之間的短期關(guān)系。

二氧化碳排放量；人均GDP；協(xié)整檢驗(yàn)；誤差修正模型

一、引 言

低碳經(jīng)濟(jì)是一種以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的新經(jīng)濟(jì)模式，作為一種全新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念和發(fā)展模式，它是發(fā)達(dá)國(guó)家為應(yīng)對(duì)全球氣候變化的危機(jī)，特別是溫室氣體排放導(dǎo)致的全球氣候變暖、生態(tài)惡化、能源危機(jī)等諸多問(wèn)題的挑戰(zhàn)而提出來(lái)的。談到低碳經(jīng)濟(jì)，最早可以追溯至1992年的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和1997年的《京都議定書(shū)》，而“低碳經(jīng)濟(jì)”最早見(jiàn)諸政府文件是在2003年的英國(guó)能源白皮書(shū)《我們能源的未來(lái)：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》。2008年7月，G8峰會(huì)上八國(guó)進(jìn)一步表示將尋求與《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的其他簽約方共同達(dá)成到2050年把全球溫室氣體排放減少50%的長(zhǎng)期目標(biāo)。近些年，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢(shì)所趨，并逐漸成為各國(guó)決策者的共識(shí)。在這樣的國(guó)際背景下，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，也就成為我國(guó)做負(fù)責(zé)的大國(guó)、實(shí)現(xiàn)和平崛起和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，關(guān)鍵在于降低二氧化碳排放量。影響我國(guó)二氧化碳排放量的因素有很多，比如生產(chǎn)部門(mén)能源強(qiáng)度、運(yùn)輸線路單位長(zhǎng)度能耗、居民生活能源強(qiáng)度、燃料結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、人均GDP、交通工具平均運(yùn)輸線路、家庭平均收入、人口總數(shù)、交通工具數(shù)量、家庭數(shù)量等。本文重點(diǎn)研究人均GDP與人均二氧化碳排放量的關(guān)系。

二、人均二氧化碳排放量與人均GDP關(guān)系的理論分析

關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放量之間關(guān)系的研究，一直以來(lái)受到人們的關(guān)注。對(duì)碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的研究，我們可以采用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，這也是分析二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的主要方法。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線是美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家G Grossman和A Kureger (1991)提出的，他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染之間呈倒U型的關(guān)系，即環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的積累呈先惡化后改善的趨勢(shì)。繼G Grossman和A Kureger 之后，出現(xiàn)了大量關(guān)于環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的研究，這些研究得出了一系列不同的結(jié)論。主要有以下幾種情況。(1)倒U型關(guān)系，這是一種常見(jiàn)的實(shí)證結(jié)果。(2)同步關(guān)系，也就是說(shuō)：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染是同步增加的。(3)呈U型關(guān)系，也就是說(shuō)：在人均收入較低時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染呈反比例關(guān)系。在人均收入較高時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染呈正比例關(guān)系。(4)呈N型關(guān)系，也就是說(shuō)：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染之間不是簡(jiǎn)單的倒U型關(guān)系。因此，我們可以根據(jù)這些假設(shè)關(guān)系去分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放量之間的關(guān)系。

三、人均二氧化碳排放量和人均GDP關(guān)系的實(shí)證分析

本文采用人均二氧化碳排放量和人均GDP兩個(gè)指標(biāo)作為實(shí)證分析模型的基本變量，對(duì)二氧化碳排放量和GDP增長(zhǎng)關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析。其數(shù)據(jù)來(lái)源分別說(shuō)明如下：人均GDP是以1995的不變價(jià)格計(jì)算的實(shí)際GDP除以年底總?cè)丝?，而名義GDP及其發(fā)展速度以及年底總?cè)丝跀?shù)均采自于2009年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。人均二氧化碳排放量1978～2006是在世界銀行的數(shù)據(jù)庫(kù)中直接查出的。2007年的數(shù)據(jù)是由參考文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)得到的。2008年的數(shù)據(jù)是作者在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上推算出來(lái)的。

對(duì)二氧化碳排放與我國(guó)GDP增長(zhǎng)關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析，首先對(duì)各變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，采用單位根的ADF檢驗(yàn)；然后對(duì)各假設(shè)模型進(jìn)行回歸，得到最優(yōu)回歸模型；緊接著用兩步檢驗(yàn)法(EG協(xié)整檢驗(yàn))，檢驗(yàn)最優(yōu)回歸方程變量之間是否存在協(xié)整關(guān)系；進(jìn)一步進(jìn)行Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證各變量之間的關(guān)系；最后建立誤差修正模型，考察變量之間的短期關(guān)系。

1.平穩(wěn)性檢驗(yàn)

如果一個(gè)序列的均值和自協(xié)方差不隨時(shí)間而改變，就說(shuō)它是平穩(wěn)的；反之，則是非平穩(wěn)的。差分平穩(wěn)序列稱(chēng)為單整，記為I(d)。本文采用ADF單位根檢驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)變量的平穩(wěn)性，檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

為了盡可能消除變量數(shù)量級(jí)不同和數(shù)據(jù)異方差性的影響,對(duì)本文涉及的變量采取對(duì)數(shù)化處理，并記為L(zhǎng)nPCO2,LnPY,(Ln(PY))2,(Ln(PY))3。檢驗(yàn)結(jié)果表明非平穩(wěn)時(shí)間序列LnPCO2,LnPY,(Ln(PY))2,(Ln(PY))3經(jīng)過(guò)一階差分后均平穩(wěn)，三個(gè)時(shí)間序列均為一階單整，服從I(1)過(guò)程。

表1 LnPCO2,LnPY,(Ln(PY))2,(Ln(PY))3單位根的ADF檢驗(yàn)

注：表中Ln(PY)(-1)表示序列Ln(PY)的一階差分算子；檢驗(yàn)類(lèi)型(C，T，K)中的C，T，K分別表示單位根檢驗(yàn)方程包含常數(shù)項(xiàng)、時(shí)間趨勢(shì)項(xiàng)和滯后階數(shù)，0指檢驗(yàn)方程不包含常數(shù)項(xiàng)或時(shí)間趨勢(shì)項(xiàng)；滯后階數(shù)K依據(jù)AIC和SC準(zhǔn)則確定.

2.對(duì)各假設(shè)模型的回歸分析

根據(jù)引言中二氧化碳排放與GDP增長(zhǎng)之間的四種關(guān)系，我們可以假設(shè)如下的幾個(gè)模型：

(1)PCO2t=α+βPYt+εt

(3)Ln(PCO2t)=α+βLn(PY)t+Ln(PY)2+εt

(5)Ln(PCO2t)=α+βLn(PY)t+εt

其中，PCO2代表人均二氧化碳排放量，PY代表人均GDP。

由于(1)(2)模型的變量不是同階單整，所以不予考慮。對(duì)模型(3)(4)(5)采用最小二乘法估計(jì)，得到相應(yīng)的結(jié)果如表2所示。

表2 回歸分析結(jié)果，因變量：LnPCO2

注：括號(hào)內(nèi)為T(mén)統(tǒng)計(jì)量.

根據(jù)各回歸方程的R2值最高、T統(tǒng)計(jì)量顯著以及回歸方程不存在自相關(guān)、異方差和多重共線性等方面的考慮，本文選取模型(4)為最優(yōu)模型。即：

3.協(xié)整檢驗(yàn)：變量之間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系分析

由于變量的不平穩(wěn)性，為了避免偽回歸，有必要進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，其過(guò)程為：建立回歸模型之后，生成殘差序列E，對(duì)殘差序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。如果殘差序列是平穩(wěn)的，表明自變量和因變量是協(xié)整的(表略)。

根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果可知：模型各變量之間是協(xié)整的。即盡管回歸方程中的變量不是平穩(wěn)的，但由于同階單整，且存在協(xié)整關(guān)系，說(shuō)明它們?cè)陂L(zhǎng)期中存在穩(wěn)定的均衡關(guān)系。進(jìn)一步，根據(jù)模型(4)的分析結(jié)果可以畫(huà)出LnPCO2與Ln(PY)關(guān)系的圖像如圖1(LnPCO2為縱坐標(biāo)，Ln(PY)為橫坐標(biāo))。

圖1 LnPCO2與Ln(PY)的關(guān)系

從上述分析結(jié)果可以得出以下結(jié)論。

(1)PY與PCO2呈單調(diào)遞增關(guān)系，與前文的第二種假設(shè)相同。

(2)由于PY與PCO2呈單調(diào)遞增關(guān)系，所以不存在任何拐點(diǎn)。

4.Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步驗(yàn)證LnPCO2,LnPY,(Ln(PY))2,(Ln(PY))3之間的關(guān)系,可以進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)。各變量之間的Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果可以得出以下結(jié)論：

LnPCO2不是Ln(PY)的格蘭杰原因，而Ln(PY)是LnPCO2的格蘭杰原因。這就充分說(shuō)明：人均GDP對(duì)人均二氧化碳排放量有顯著影響，而人均二氧化碳排放量對(duì)人均GDP影響有限。

表3 Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)

5.誤差修正模型分析

由以上可知：各變量對(duì)數(shù)化后都是不平穩(wěn)變量，但都在一階差分之后變成平穩(wěn)變量，而且是協(xié)整的。所以，可以直接估計(jì)誤差修正模型。

通過(guò)對(duì)變量進(jìn)行協(xié)整分析可以發(fā)現(xiàn)變量之間的協(xié)整關(guān)系，但無(wú)法得知這些變量偏離它們共同的隨機(jī)趨勢(shì)時(shí)的調(diào)整速度，誤差修正模型可以解決這個(gè)問(wèn)題。根據(jù)Granger定理，如果一組變量是協(xié)整的，則它們間的短期非均衡關(guān)系總能由一個(gè)誤差修正模型表述，即任何一組相互協(xié)整的時(shí)間序列變量都存在誤差修正機(jī)制，通過(guò)短期波動(dòng)的調(diào)節(jié)行為，達(dá)到變量之間長(zhǎng)期均衡關(guān)系的存在。

模型根據(jù)AIC和SC準(zhǔn)則，確定從滯后3期開(kāi)始逐漸刪除不顯著的變量，最終得到誤差修正模型：

ΔLn(PCO2t)=0.668*Δ(Ln(PYt))3-1.76*Δ(Ln(PYt))2+15.2*ΔLn(PYt)-0.3ECMt-2+0.46Δ(PCO2(t-1))+0.01ECM為誤差修正項(xiàng)。經(jīng)過(guò)對(duì)誤差修正模型的檢驗(yàn)，方程回歸殘差均滿足正態(tài)性，不存在自相關(guān)和異方差，證明了模型的有效性。其中的誤差修正項(xiàng)反映了長(zhǎng)期均衡對(duì)短期波動(dòng)的影響，其系數(shù)的大小反映了對(duì)偏離長(zhǎng)期均衡的調(diào)整力度。模型中，誤差修正項(xiàng)的系數(shù)為負(fù)數(shù)，符合反向修正機(jī)制，且系數(shù)的絕對(duì)值較大，說(shuō)明調(diào)整力度較大。

根據(jù)誤差修正模型可以得出以下結(jié)論。

(1) 在短期內(nèi)，由于Ln(PY)對(duì)LnPCO2呈單調(diào)遞增關(guān)系，因此，PY與PCO2也呈單調(diào)遞增關(guān)系。

(2)在短期內(nèi)，前一期的PCO2對(duì)當(dāng)期PCO2有正的影響。

四、研究結(jié)論及政策含義

本文采用我國(guó)1978～2008年時(shí)間序列樣本數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)人均GDP和人均二氧化碳排放量之間的變動(dòng)關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證研究，進(jìn)而揭示出我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)二氧化碳排放的長(zhǎng)期和短期影響。通過(guò)上文的實(shí)證分析我們可以得出以下結(jié)論：

首先，通過(guò)EG協(xié)整檢驗(yàn)表明，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放量之間存在穩(wěn)定的長(zhǎng)期均衡關(guān)系。長(zhǎng)期中，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放之間呈單調(diào)遞增關(guān)系，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平的提高，二氧化碳排放量呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)，這對(duì)我國(guó)促進(jìn)二氧化碳減排、實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展帶來(lái)了巨大的壓力。

其次，格蘭杰因果檢驗(yàn)也表明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平對(duì)二氧化碳排放存在著顯著影響。但二氧化碳排放不是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平變化的格蘭杰原因，二氧化碳排放量的多少對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平的變化不存在顯著的影響，換言之，二氧化碳減排的努力并不會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面的影響。

再次，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放量之間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系表明：在長(zhǎng)期中，協(xié)整方程不符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線倒U型曲線，可以看出人均GDP與人均二氧化碳呈單調(diào)遞增關(guān)系，并且不存在任何拐點(diǎn)。

最后，通過(guò)誤差項(xiàng)模型可知：在短期內(nèi)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放量呈單調(diào)遞增關(guān)系，前一期的人均二氧化碳對(duì)當(dāng)期人均二氧化碳有正的影響。

綜合分析：由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放量呈單調(diào)遞增關(guān)系，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)面臨著更多的減排壓力。因此對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)必須高度重視。二氧化碳排放量的增加，是建立在化石能源基礎(chǔ)上的現(xiàn)代工業(yè)文明發(fā)展的伴隨結(jié)果。對(duì)此，我們可以采取如下措施。

其一，堅(jiān)持轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，提高自主創(chuàng)新能力，淘汰落后生產(chǎn)力。由以前的粗放式經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)到集約式的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式。根據(jù)新古典經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型及隨后發(fā)展的內(nèi)生增長(zhǎng)理論框架，技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的核心推動(dòng)力。因此，一旦技術(shù)得以發(fā)展，那時(shí)我們必將達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境得以保護(hù)的雙重效果。

其二，加大企業(yè)碳稅，以使企業(yè)自動(dòng)提高自主創(chuàng)新能力，最后達(dá)到減少二氧化碳排放量的目的。對(duì)一些二氧化碳排放量較大的企業(yè)應(yīng)加大碳稅比例，讓這些企業(yè)無(wú)力承擔(dān)而放棄這種以環(huán)境污染為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式。而對(duì)一些二氧化碳排放量較小的企業(yè)應(yīng)加大扶持力度。

其三，政府應(yīng)加大對(duì)低碳產(chǎn)品的研發(fā)投入，制定相應(yīng)的低碳計(jì)劃和低碳產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。此外，政府應(yīng)適時(shí)探索建立碳基金機(jī)構(gòu)，為我國(guó)低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大提供資金支持。

其四，謀求國(guó)際合作，不斷探索合理的低碳發(fā)展之路。需要吸引更多的國(guó)家積極參與進(jìn)來(lái),為解決全球的氣候、環(huán)境問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。

其五，建立低碳經(jīng)濟(jì)法律法規(guī)體系，對(duì)各行業(yè)設(shè)定能源效率標(biāo)準(zhǔn)。將低碳經(jīng)濟(jì)的理念融入企業(yè)文化和政府管理體系中，建立企業(yè)低碳效果評(píng)比制度，對(duì)低碳型企業(yè)實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)方案，而對(duì)高碳型企業(yè)實(shí)行懲罰方案。

[1]林伯強(qiáng)，蔣竺均.中國(guó)二氧化碳的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線預(yù)測(cè)及影響因素分析[J].管理世界，2009,(4)：33-42.

[2]劉小麗，孫紅星.中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與CO2排放量的關(guān)系研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2009,(2)：76-79.

[3]陳華文，劉康兵.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量：關(guān)于環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線的經(jīng)驗(yàn)分析[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2004,(2)：12-15.

[4]高 輝.環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變[J].財(cái)經(jīng)科學(xué)，2009,(4)：108-115.

[5]王 峰，吳麗華，楊 超.中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中碳排放增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)因素研究[J].經(jīng)濟(jì)研究，2010,(2)：71-72.

[6]Yan Yunfeng，Yang Laike. CO2 Emissions Embodied in China-U.S．Trade[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境(英文版), 2009,(3).

責(zé)任編校：裴媛慧，孫詠梅

2010-07-06

景 駱，男，江西九江人，碩士，研究方向?yàn)榈吞冀?jīng)濟(jì)。

F124.5

B

1007-9734(2010)05-0024-04