中國地區(qū)碳排放情況及其影響因素研究

李博

中國地區(qū)碳排放情況及其影響因素研究

李博

我國控制碳排放的工作，首先，應(yīng)當(dāng)妥善處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化與減少碳排放之間的關(guān)系，積極轉(zhuǎn)變政府的經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路，加強(qiáng)促進(jìn)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的政策的制定與執(zhí)行力度;其次，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大對外開放，積極引進(jìn)較為先進(jìn)的低碳技術(shù)，同時優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快產(chǎn)業(yè)升級，并繼續(xù)積極推進(jìn)民營經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;最后，應(yīng)當(dāng)注意并重視不同地區(qū)間所存在的差異，對于排放程度不同的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同的地區(qū)，在解決措施的重點(diǎn)與力度方面應(yīng)當(dāng)要有所區(qū)別。

碳排放;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);產(chǎn)業(yè)升級;對外開放;經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平

一、引言

氣候變化問題是新世紀(jì)擺在全世界全人類面前的重大挑戰(zhàn)之一。能源消費(fèi)量的不斷增加帶來的溫室氣體過度排放，是導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的主要原因。隨著對氣候變化問題重視程度的日益提高，通過發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的方式來減少溫室氣體排放，已經(jīng)成為世界各國的廣泛共識，以美歐為代表的發(fā)達(dá)國家也逐漸開始實(shí)踐這一發(fā)展理念。我國目前仍屬于發(fā)展中國家，正處在工業(yè)化與城市化的加速發(fā)展階段，伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長，能源約束問題逐漸顯現(xiàn)，減排任務(wù)也愈加艱巨。對于減少溫室氣體排放的問題，我國政府一直采取積極的態(tài)度，加入了《京都議定書》等多個國際公約，并在2009年9月召開的聯(lián)合國氣候變化峰會上提出，要爭取到2020年，實(shí)現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年有顯著下降。因此，在現(xiàn)階段乃至今后很長一段時間內(nèi)，如何處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，是一個非常值得研究的重要問題。

理論界對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放問題的研究剛剛起步。從已有文獻(xiàn)的情況看，現(xiàn)有研究主要集中在兩大方面。

一些研究集中于對基于碳排放的環(huán)境庫茲涅茨的探討。Holtz－Eakin和Selden通過面板數(shù)據(jù)的研究，驗(yàn)證了倒U型關(guān)系的存在，他們發(fā)現(xiàn)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，二氧化碳的邊際排放傾向會呈現(xiàn)出遞減的變化趨勢?！?〕Galeotti等檢驗(yàn)了基于二氧化碳的環(huán)境庫茲涅茨曲線的穩(wěn)健性，并發(fā)現(xiàn)在OECD國家間存在著倒U型的關(guān)系。〔2〕蔡昉等通過對環(huán)境庫茲涅茨曲線的擬合，對排放水平從升到降的拐點(diǎn)進(jìn)行了預(yù)測，考察了中國經(jīng)濟(jì)內(nèi)在的節(jié)能減排要求。其研究結(jié)果顯示，對于溫室氣體的減排而言，被動等待庫茲涅茨拐點(diǎn)的到來，將無法應(yīng)對日益增加的環(huán)境壓力。他們認(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)增長，需要中央政府的決心、地方政府和企業(yè)轉(zhuǎn)變增長方式的動機(jī)。〔3〕許廣月，宋德勇選用中國省域面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用面板單位根和協(xié)整檢驗(yàn)方法，研究了中國碳排放環(huán)境庫茲涅茨曲線的存在性?！?〕

另外一些研究則側(cè)重分析了影響碳排放的各種因素。Zhang使用結(jié)構(gòu)分解方法，對中國1992到2005年間與生產(chǎn)有關(guān)的碳排放情況進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)制造業(yè)部門的高速增長是導(dǎo)致1992－2002年間與生產(chǎn)有關(guān)的碳排放量提高的主要原因，而在2002到2005年間，由于碳密集部門的比重下降，使得與生產(chǎn)有關(guān)的碳排放水平有所下降。他認(rèn)為優(yōu)化供給結(jié)構(gòu)是控制碳排放量的重要手段之一。〔5〕許廣月使用基于1990－2007年間省級面板數(shù)據(jù)的計量模型，對我國碳排放的影響因素進(jìn)行了研究，并認(rèn)為，對于不同區(qū)域，影響因素的效果存在差異。〔6〕盧祖丹采用我國1995－2008年間30個省、自治區(qū)、直轄市的面板數(shù)據(jù)，探討了城鎮(zhèn)化對碳排放的影響，發(fā)現(xiàn)我國城鎮(zhèn)化發(fā)展對碳排放的影響因地區(qū)而異，并認(rèn)為這種差異與包括經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在內(nèi)的諸多因素具有重要關(guān)聯(lián)?！?〕

已有文獻(xiàn)的成果為本文的進(jìn)一步研究奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。本文使用1999－2008年的省級面板數(shù)據(jù)，利用面板分位數(shù)回歸方法，從更為深入的視角，探討基于碳排放的庫茲涅茨曲線在不同分位點(diǎn)處的存在性問題，即人均碳排放量與人均實(shí)際GDP之間是否在不同分位點(diǎn)上均存在穩(wěn)定的倒U型關(guān)系。本文進(jìn)而研究了其他影響人均碳排放量的因素在不同分位點(diǎn)處的作用與變化規(guī)律。

本文的結(jié)構(gòu)安排為，第一部分為引言與相關(guān)文獻(xiàn)綜述;第二部分為碳排放變化規(guī)律的統(tǒng)計描述性分析;第三部分應(yīng)用面板分位數(shù)回歸方法進(jìn)行了實(shí)證分析;第四部分為結(jié)論與相關(guān)啟示的探討。

二、碳排放量的估算及其變化規(guī)律分析

(一)碳排放數(shù)據(jù)的估算方法說明

本文首先考查碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變化趨勢，所使用的數(shù)據(jù)為1999年至2008年我國29個省、自治區(qū)、直轄市的省級面板數(shù)據(jù)?；跀?shù)據(jù)的可得性，本文沒有包含湖南、西藏以及港澳臺地區(qū)。

由于我國目前尚無針對碳排放量的統(tǒng)計，因此，本文借鑒許廣月和宋德勇〔8〕的方法估算我國各地區(qū)的碳排放量，其計算公式如下:

其中，C為碳排放總量，E為能源消費(fèi)總量，Ci為第i種能源消費(fèi)的碳排放量，Ei為第i種能源的消費(fèi)量，Si表示第i種能源在能源消費(fèi)總量中所占份額;Fi表示第i種能源的排放系數(shù) (強(qiáng)度)，即第i種能源消費(fèi)的單位碳排放量。對于碳排放系數(shù)，本文借鑒許廣月和宋德勇〔8〕以及宋德勇和易艷春〔9〕所使用的方法，即采用美國能源部、日本能源經(jīng)濟(jì)研究所、國家發(fā)改委能源研究所以及國家科委氣候變化項目給出的四種排放系數(shù)的平均值來進(jìn)行計算。在求得各地區(qū)的碳排放量估算值后，將其與所在地區(qū)的年末人口總數(shù)相除，得到本文所要使用的人均碳排放量。

對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的指標(biāo)，本文使用各地區(qū)的實(shí)際人均GDP來代表，以1999年為基期。具體計算方法為:首先計算得到當(dāng)?shù)貙?shí)際國內(nèi)生產(chǎn)總值 (GDP)，即以1999年為基期，用各地區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值指數(shù)對當(dāng)?shù)貒鴥?nèi)生產(chǎn)總值 (以當(dāng)年價格計算)進(jìn)行平減，然后，用得到的各地區(qū)的實(shí)際國內(nèi)生產(chǎn)總值除以各地區(qū)的當(dāng)年年底人口總數(shù)。上述數(shù)據(jù)來源于《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》與《中國統(tǒng)計年鑒》。其中，對于個別缺失的樣本點(diǎn)，使用近似替代法予以補(bǔ)足。

(二)碳排放變化規(guī)律分析

根據(jù)上述方法所得出的數(shù)據(jù)，本文進(jìn)而研究各地區(qū)在各時期的人均碳排放水平與人均實(shí)際GDP的變化趨勢 (見圖1和圖2)。為了更為清晰而直觀地考察不同水平下的變化規(guī)律是否有所區(qū)別，本文根據(jù)國家統(tǒng)計局最新采用的“四大經(jīng)濟(jì)板塊”劃分方法，按照東部、中部、西部和東北部把各省市劃分為四大區(qū)域。根據(jù)本文所使用的數(shù)據(jù)，東部地區(qū)包括:北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南;中部地區(qū)包括:山西、安徽、江西、河南和湖北;西部地區(qū)包括:內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆;東北部地區(qū)包括:遼寧、吉林和黑龍江。

如圖1所示，從人均實(shí)際GDP的平均水平角度看，從1999年至2008年，東部地區(qū)始終處于最高的位置，東北部地區(qū)次之，而中部和西部地區(qū)最低，并且兩者水平十分接近。從人均碳排放量的平均水平角度看 (如圖2所示)，各地區(qū)板塊的高低次序則有所不同。其中，東部與東北部地區(qū)水平較高，在大多數(shù)年份中，東部均高于東北部地區(qū);中部與西部水平則較低，其中，1999年至2006年間，中部地區(qū)的人均碳排放量的平均水平始終高于西部地區(qū)，但兩者之間的差距在逐步縮小，從2007年開始，西部地區(qū)趕上并超過了中部地區(qū)。此外，還可以看出，在樣本期間，各地區(qū)板塊的人均實(shí)際GDP的平均水平均呈增長態(tài)勢，而部分地區(qū)板塊的人均碳排放量的平均水平已呈現(xiàn)出增速放緩的傾向，中部地區(qū)甚至已經(jīng)呈現(xiàn)出回落的態(tài)勢。這一觀察結(jié)果反映出，由于各地區(qū)板塊的人均碳排放水平不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人均碳排放之間的變化關(guān)系并不完全一致，因此，需要對這一問題進(jìn)行更為深入的探討。

三、計量方法、模型設(shè)定與回歸結(jié)果

(一)面板分位數(shù)回歸方法

分位數(shù)回歸方法是由Koenker和Bassett〔10〕首先提出的，其主要特點(diǎn)是根據(jù)被解釋變量的條件分布來擬合解釋變量的線性函數(shù)。相比于傳統(tǒng)的均值回歸，這種方法可以通過分位點(diǎn)的變化得到更為全面的信息，在誤差項的分布有偏的情況下，分位數(shù)回歸的有效性更高，并且，分位數(shù)回歸對于異常值的敏感程度要低于普通的均值回歸，因此，穩(wěn)健性較強(qiáng)。由于具有諸多優(yōu)勢，隨著近些年來計算技術(shù)的不斷提升，分位數(shù)回歸作為一種有力的分析工具，被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域的研究之中。

早期的分位數(shù)回歸方法無法考慮面板數(shù)據(jù)中的固定效應(yīng)問題，為了克服這一局限性，Koenker〔11〕提出了面板分位數(shù)回歸方法，其基本原理如下:

假設(shè)要同時估計如下模型的幾個分位點(diǎn):

其中，下腳標(biāo)i和j分別代表個體與時期。對于這一問題的求解可以轉(zhuǎn)化為下面的最優(yōu)化問題:

其中，τk代表分位點(diǎn);wk代表權(quán)重;ρτ(u)= u(τ－I(u＜0))。Koenker提出應(yīng)當(dāng)使用帶有固定效應(yīng)的Penalized Quantile Regression方法來求解上述問題，從而可以控制其波動性。這與本文所使用的面板數(shù)據(jù)相一致。為了克服上述問題，本文也將采用上述面板分位數(shù)模型來進(jìn)行分析。

(二)模型設(shè)定與回歸結(jié)果分析

根據(jù)所要研究的問題，本文設(shè)定如下計量模型:

其中，i代表地區(qū)，t代表樣本觀測時期，emi代表地區(qū)人均碳排放量，使用前文所得到的測算數(shù)據(jù);ecdev代表地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，其測算方法如前文所述。此外，本文還考慮了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的平方項，從而考查碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間是否存在倒U型的變化關(guān)系;indst表示地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，用各地區(qū)的第三產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)貒鴥?nèi)生產(chǎn)總值中所占的比重來衡量;urb代表地區(qū)城市化水平，用各地區(qū)總?cè)丝谥蟹寝r(nóng)人口的比重作為指標(biāo);open為地區(qū)開放程度，使用地區(qū)的進(jìn)出口貿(mào)易額與當(dāng)?shù)貒鴥?nèi)生產(chǎn)總值的比值來代表;gov表示政府經(jīng)濟(jì)影響力，使用各地的一般預(yù)算支出與當(dāng)?shù)貒鴥?nèi)生產(chǎn)總值的比值來表征;ownst為地區(qū)經(jīng)濟(jì)所有制結(jié)構(gòu)，用各地區(qū)國有企業(yè)職工占當(dāng)?shù)芈毠た倲?shù)的比例來反映。上述指標(biāo)用到的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來自《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國人口與就業(yè)統(tǒng)計年鑒》、《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》，以及《中國人口統(tǒng)計年鑒》。對模型 (1)使用面板分位數(shù)方法進(jìn)行回歸，結(jié)果反映在表1中。

首先，從表中可以看出，在0.1，0.5與0.9這三個代表性分位點(diǎn)上，實(shí)際人均GDP的一次項系數(shù)均顯著為正，同時，其二次項的系數(shù)均顯著為負(fù)，這表明，人均碳排放的環(huán)境庫茲涅茨曲線在不同的分位點(diǎn)處均是顯著存在的，也就是說，盡管不同地區(qū)的發(fā)展水平與自身特點(diǎn)存在差異，但人均碳排放量與人均實(shí)際GDP之間的倒U型關(guān)系在不同分位點(diǎn)處均是成立的。這一結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了碳排放的環(huán)境庫茲涅茨曲線的存在性與可靠性，即，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人均碳排放將出現(xiàn)拐點(diǎn)。

其次，通過考察回歸結(jié)果還可以發(fā)現(xiàn)，在其他影響因素中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與對外開放程度的系數(shù)在所有代表性分位點(diǎn)處均為負(fù)，表明這兩種因素能夠?qū)θ司寂欧潘狡鸬较麥p作用。其原因可能在于，對外開放程度的提高有利于較先進(jìn)的低碳技術(shù)的引入，因此，對減少人均碳排放量具有積極作用。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，即能源消耗量與碳排放量較低的第三產(chǎn)業(yè)比重的上升，也會對減少碳排放具有促進(jìn)作用。進(jìn)一步觀察，還可以發(fā)現(xiàn)，隨著分位數(shù)的不同，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)均是顯著的，其作用大小出現(xiàn)了先下降后上升的變化趨勢，這表明，對于中等排放水平的地區(qū)而言，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提升對碳減排的作用較小;而對于人均碳排放水平較低或較高的地區(qū)，其作用則較大。因此，當(dāng)人均碳排放水平較高時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提升的作用會更大。另一方面，對外開放程度的作用與顯著性則呈現(xiàn)出隨著分位點(diǎn)的提高而不斷上升的趨勢，這說明，人均碳排放水平越高的地區(qū)，其作用越大。因此，對于人均碳排放情況較為嚴(yán)重的地區(qū)，更應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整力度，以及進(jìn)一步擴(kuò)大對外開放。

表1 面板分位數(shù)回歸結(jié)果

最后，還可以發(fā)現(xiàn)，城市化水平、政府的經(jīng)濟(jì)影響力以及所有制結(jié)構(gòu)的系數(shù)在所有代表性分位點(diǎn)處均為正。這些結(jié)果也得到了已有研究的支撐。對于城市化的問題，林伯強(qiáng)和劉希穎的實(shí)證研究表明，中國的二氧化碳排放總量與城市化水平之間存在著穩(wěn)定的長期均衡關(guān)系，城市化水平的變化會引起二氧化碳排放量的同向變動。他們指出，城市化工業(yè)化階段的能源消費(fèi)特征是增長快和能源需求剛性。城市居民人均能源消費(fèi)量是農(nóng)村居民的約3.5至4倍。城市化進(jìn)程中的工業(yè)化特征體現(xiàn)為高耗能產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，也意味著能源消費(fèi)增長較快?！?2〕對于政府的經(jīng)濟(jì)影響力，許廣月的研究認(rèn)為，政府的環(huán)境規(guī)劃行為并沒有碳減排效應(yīng)。我國政府雖然制定和實(shí)施了一系列環(huán)境保護(hù)的政策，但是實(shí)施效果不理想，主要是因?yàn)榈胤秸肎DP增長的考核指標(biāo)來量化政績，缺失相關(guān)制度約束。〔13〕魏梅等的研究認(rèn)為，我國公共投資對于碳排放效率的作用有待提高，其原因可能在于政府投資并未用在節(jié)能減排上，并認(rèn)為公共支出程序無效等很多因素都可能會導(dǎo)致財政支出的無效?！?4〕在所有制結(jié)構(gòu)的影響方面，王鋒等的研究指出，由于非國有企業(yè)比國有企業(yè)具有更高的技術(shù)效率和資源利用效率，因此，1997－1999年間工業(yè)企業(yè)所有制結(jié)構(gòu)的變化是中國二氧化碳排放量下降的深層驅(qū)動因素之一?！?5〕由于國有經(jīng)濟(jì)比重的適度性已成共識，因此，在這一情況下，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)推進(jìn)民營經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，隨著分位點(diǎn)的提高，城市化水平與政府的經(jīng)濟(jì)影響力的作用與顯著性會逐漸增強(qiáng)，這說明，人均碳排放水平越高的地區(qū)，城市化與政府的經(jīng)濟(jì)影響力的作用會越明顯。所有制結(jié)構(gòu)的作用則表現(xiàn)為對于中等人均碳排放水平的地區(qū)，其影響力與顯著性較高。而對于碳排放水平較高或較低的地區(qū)，其影響作用與顯著性則較低。

四、結(jié)論與啟示

本文運(yùn)用1999－2008年我國29個省、自治區(qū)、直轄市的省級面板數(shù)據(jù)，通過面板分位數(shù)回歸方法，分析了基于碳排放的庫茲涅茨曲線在不同分位點(diǎn)處的存在性問題，以及其他影響人均碳排放量的因素在不同分位點(diǎn)處的作用與變化規(guī)律。本文的研究結(jié)論包括:第一，在不同的分位數(shù)水平上均存在人均碳排放水平與人均實(shí)際GDP之間的倒U型關(guān)系，這進(jìn)一步驗(yàn)證了碳排放的環(huán)境庫茲涅茨曲線的存在性;第二，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與對外開放程度的系數(shù)在所有代表性分位點(diǎn)處均為負(fù)，并且隨著分位點(diǎn)的提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響作用出現(xiàn)了先下降后上升的變化趨勢，而對外開放程度的影響作用大小與顯著性則隨著分位點(diǎn)的提高而不斷上升。第三，城市化水平、政府的經(jīng)濟(jì)影響力以及所有制結(jié)構(gòu)的系數(shù)在所有代表性分位點(diǎn)處均為正。隨著分位點(diǎn)的提升，城市化水平與政府經(jīng)濟(jì)影響力的作用與顯著性會逐漸遞增，而所有制結(jié)構(gòu)對中等人均碳排放水平的地區(qū)的影響作用與顯著性較高，對其他地區(qū)則較低。

本文的研究結(jié)論為我國現(xiàn)階段控制碳排放工作提供了重要的啟示。首先，應(yīng)當(dāng)妥善處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化與減少碳排放之間的關(guān)系，積極轉(zhuǎn)變政府的經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路，加強(qiáng)促進(jìn)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的政策的制定與執(zhí)行力度。其次，進(jìn)一步擴(kuò)大對外開放，積極引進(jìn)較為先進(jìn)的低碳技術(shù)，同時優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加快產(chǎn)業(yè)升級;并繼續(xù)積極推進(jìn)民營經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。最后，應(yīng)當(dāng)注意并重視不同地區(qū)間所存在的差異，對于排放程度不同的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同的地區(qū)，在解決措施的重點(diǎn)與力度方面應(yīng)當(dāng)要有所區(qū)別。

〔1〕Holtz－Eakin，D.and T.M.Selden.Stoking the Fires?CO2 Emissions and Economic Growth〔J〕.Journal of Public Economics，1995，57(1):85－101.

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〔3〕蔡昉，都陽，王美艷.經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與節(jié)能減排內(nèi)在動力〔J〕.經(jīng)濟(jì)研究，2008，(6).

〔4〕許廣月，宋德勇.我國出口貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)增長與碳排放關(guān)系的實(shí)證研究〔J〕.國際貿(mào)易問題，2010，(1).

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〔6〕許廣月.我國碳排放影響因素及其區(qū)域比較研究:基于省域面板數(shù)據(jù)〔J〕.財經(jīng)論叢，2011，(3).

〔7〕盧祖丹.我國城鎮(zhèn)化對碳排放的影響研究〔J〕.中國科技論壇，2011，(7).

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F124.5

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1004—0633(2011)06—051—05

2011—09—09

李博，南開大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士研究生，主要研究方向?yàn)橹袊?jīng)濟(jì)問題。 天津 300071

(本文責(zé)任編輯 王云川)