中國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量關(guān)系的動態(tài)分析

摘要：作為最大的發(fā)展中國家，我國面臨著經(jīng)濟發(fā)展和節(jié)能減排的雙重困擾，低碳經(jīng)濟模式成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。以1994—2009年中國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量數(shù)據(jù)為依據(jù)，利用脈沖響應(yīng)函數(shù)與方差分解法對環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量在外部因素沖擊下的動態(tài)響應(yīng)態(tài)勢進行測算，結(jié)果表明：在10年的響應(yīng)期下，環(huán)境規(guī)制強度與碳排放量之間在對方?jīng)_擊下的響應(yīng)曲線呈N型，技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量之間的相互響應(yīng)曲線為N型和倒U型；環(huán)境規(guī)制強度與技術(shù)創(chuàng)新能力之間的相互響應(yīng)曲線都為N型。

關(guān)鍵詞：環(huán)境規(guī)制；技術(shù)創(chuàng)新；碳排放量；脈沖響應(yīng)函數(shù)

中圖分類號：F062.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-3890（2013）02-0005-06

一、引言

低碳經(jīng)濟是與“高能耗、高排放、高污染”三高為特征的高碳經(jīng)濟相對應(yīng)的新型經(jīng)濟發(fā)展模式，該模式是以低能耗、低污染、低排放為技術(shù)的經(jīng)濟模式。它的實質(zhì)就是能源的高效利用和清潔能源的使用，核心是通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新等手段轉(zhuǎn)變?nèi)祟惿娴幕居^念和生活方式，最終實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。但是，能源消耗和環(huán)境問題日益成為影響我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。作為最大的發(fā)展中國家，中國的能源消費一直保持著較高的增長速度，從1993—2003年，能源消費增長大約是世界消費增長的1/4。能源高消費的結(jié)果就是溫室氣體的高排放，在這時期，溫室氣體排放的增長是全世界溫室氣體排放增長的34%。預(yù)計2015年，我國將成為第一溫室氣體排放大國，排放量超過美國[1]。此外，我國的能源科技水平與歐美等國家相比還有很大差距，制約了經(jīng)濟由“高碳”向“低碳”的轉(zhuǎn)變。為此，本文構(gòu)建了中國環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新和碳排放量的脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解模型，探求三者之間的關(guān)系，為發(fā)展低碳經(jīng)濟提供建議。

對碳排放的研究主要集中在以下領(lǐng)域：一是研究碳排放動因的經(jīng)濟學(xué)研究，即探究碳排放增長的驅(qū)動因素。Leontief和Ford（1972）[2]利用靜態(tài)投入產(chǎn)出模型對美國空氣污染排放的變動進行了研究。Ang B.W.（2005）[3]分析了不同碳排放因素分解模型的理論基礎(chǔ)、適用范圍和應(yīng)用結(jié)果，認為LMDI模型是因素分解模型中較優(yōu)的模型。唐建榮、張白羽、王育紅（2011）[4]在Kaya恒等式和LMDI指數(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個包括能源、碳排放、經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口規(guī)模、城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)和生活水平在內(nèi)的碳排放驅(qū)動因素疊加分解模型。二是對碳排放與經(jīng)濟增長的關(guān)系進行研究，Grossman和Krueger（1991）[5]提出的環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）是探討二者關(guān)系的最具有代表性的研究。趙愛文、李東（2012）[6]采用1953—2010年人均碳排放和人均GDP數(shù)據(jù)，建立了我國的EKC曲線，表明該曲線為N型，曲線微弱不存在拐點。三是對碳排放的影響因素進行研究，申笑顏（2010）[7]運用灰色理論分析了中國碳排放的影響因素，認為人口數(shù)量、能源消費與碳排放的關(guān)聯(lián)度較高。滕欣、李健、劉廣為（2012）[8]在對我國碳排放量預(yù)測的基礎(chǔ)上建立了碳排放影響因素體系，根據(jù)聚類分析中因素的相互關(guān)系確定了碳排放影響因素體系的各關(guān)鍵因素。

從對相關(guān)文獻的分析可以看出，當(dāng)前眾多學(xué)者對碳排放的研究主要集中于探討碳排放與經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)關(guān)系上，少有學(xué)者從環(huán)境規(guī)制和技術(shù)創(chuàng)新的角度對碳排放開展研究。本文在諸位學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，分析環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響。

二、變量選取與數(shù)據(jù)來源

（一）變量選取

由于本文是對我國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的關(guān)系進行分析，故所選用的時間序列數(shù)據(jù)包括碳排放量、環(huán)境規(guī)制和技術(shù)創(chuàng)新三個指標(biāo)。

1. 碳排放量（TP）。需要從能源消費的角度計算省際碳排放量，這些能源主要包括煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣。由于能源消費是以實物量為統(tǒng)計口徑，在計算碳排放量時，需要通過一定換算將實物量轉(zhuǎn)換成以標(biāo)準(zhǔn)煤為計算標(biāo)準(zhǔn)的量值，在此基礎(chǔ)上計算省際歷年碳排放量。

2. 環(huán)境規(guī)制強度（EI）。環(huán)境規(guī)制力度反應(yīng)的是政府在環(huán)境管理水平，采用環(huán)境污染治理投資作為衡量規(guī)制強度的指標(biāo)，主要是因為加大環(huán)境污染治理投資力度，表明更多的支出被用于污染治理上，環(huán)境規(guī)制的力度就較強。本文每百元國內(nèi)生產(chǎn)總值的污染治理投資作為衡量環(huán)境規(guī)制強度的指標(biāo)，主要考慮的是消除由于經(jīng)濟規(guī)模不同導(dǎo)致的環(huán)境規(guī)制強度的不可比性，增強數(shù)據(jù)的一致性。環(huán)境規(guī)制強度的計算公式為：

3. 技術(shù)創(chuàng)新能力（TI）。提高科學(xué)技術(shù)水平是我國加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的關(guān)鍵?？蒲型度肓Χ燃哟螅砻鲊覍萍嫉闹匾暢潭?。技術(shù)創(chuàng)新的實質(zhì)是利用各種資源創(chuàng)造出一種新知識的過程，將環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新成果應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，能有效提高能源利用效率，降低污染物的排放。本文用科技經(jīng)費占GDP比重來反映技術(shù)創(chuàng)新實力的主要原因在于，技術(shù)經(jīng)費投入的多少很大程度上反映了一國技術(shù)研發(fā)的效率和水平。

（二）指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源

上述各指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》，數(shù)據(jù)的時間區(qū)間為1994—2009年。為有效降低數(shù)據(jù)的異方差，提高數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性，將三項數(shù)據(jù)指標(biāo)的歷年數(shù)據(jù)取對數(shù)，并用Eviews5.1軟件建立模型。

對搜集的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)處理，得到我國1994—2009年碳排放量、環(huán)境規(guī)制和技術(shù)創(chuàng)新的指標(biāo)值，如表1所示。

（三）描述性統(tǒng)計分析

圖1、圖2和圖3為我國1994—2009年碳排放量、環(huán)境規(guī)制強度和技術(shù)創(chuàng)新能力的趨勢分析圖。從圖1中可見，我國碳排放量逐年上升，1994—2002年上升的趨勢相對比較緩慢，年均增長率為1.6%。從2003年開始，碳排放量上升的速度非常明顯，年均增長率達到了11.1%，大約是上一階段的6倍，年均碳排放量13.9億噸，后一階段的曲線變得較為陡峭。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，政府和社會公眾的環(huán)境意識從覺醒到成熟，科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)社會的提出，政府加大了環(huán)境污染治理的投資力度。另一方面，作為社會經(jīng)濟復(fù)雜系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，經(jīng)濟、社會、文化、環(huán)境之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響，環(huán)境治理資金投入的變動就是政府綜合考慮的結(jié)果，由此，圖2中，我國環(huán)境規(guī)制強度的曲線為上升式的波浪型曲線。

技術(shù)創(chuàng)新是解決環(huán)境污染的根本手段，通過技術(shù)創(chuàng)新，可以將傳統(tǒng)的末端治理模式轉(zhuǎn)變?yōu)樵搭^控制的治理方式，從根本上解決環(huán)境污染和生態(tài)破壞。我國政府已經(jīng)認識到技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變和資源可持續(xù)利用的主要推動力量，近年來，逐步加大了對技術(shù)創(chuàng)新的投入力度。反應(yīng)在圖3中，就是我國的科研經(jīng)費占GDP比重是一條上升明顯的曲線。

三、環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量的脈沖響應(yīng)分析

由于復(fù)雜系統(tǒng)是由若干相互影響的子系統(tǒng)構(gòu)成，當(dāng)某一因素變動時，不僅自身系統(tǒng)受影響，還會連帶影響其他子系統(tǒng)的運行。在計量經(jīng)濟學(xué)中，采用脈沖響應(yīng)函數(shù)（Impulse Response Function，IRF）來分析它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

進行脈沖響應(yīng)分析需要構(gòu)建脈沖響應(yīng)函數(shù)，首先，需要建立VAR模型。構(gòu)建模型的前提就是確定合適的滯后階數(shù)，本文按照以下原則確定滯后期，計算結(jié)果如表2所示。

表2給出了根據(jù)各種準(zhǔn)則確定的滯后階數(shù)。對于包含lnEI、lnTI、lnTP三個變量的VAR模型，LR準(zhǔn)則確定的滯后階數(shù)是2，F(xiàn)PE、AIC、SC和HQ四項準(zhǔn)則確定的滯后階數(shù)都是3，所以建立滯后3期的VAR模型是合適的。從結(jié)果可以看出：它們的調(diào)整擬合優(yōu)度分別為0.942 263、0.993 287和0.995 096，說明回歸函數(shù)擬合得很好，則我國環(huán)境規(guī)制強度、技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量關(guān)系的VAR模型為：

本文建立的VAR模型（2）中各變量的最大滯后階數(shù)為3，環(huán)境規(guī)制強度、技術(shù)創(chuàng)新能力以及碳排放量三者之間不僅存在滯后影響，也可能刻存在即期的相互影響，同時，由于脈沖響應(yīng)函數(shù)（IRF）中變量序列順序的變化會產(chǎn)生不同的脈沖圖像，為了避免不同的變量順序產(chǎn)生不同的結(jié)果，本文每次只選取兩個變量建立脈沖響應(yīng)函數(shù)，輸出時期數(shù)為10期。環(huán)境規(guī)制強度與碳排放量、技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的脈沖相應(yīng)結(jié)果如表3所示，環(huán)境規(guī)制強度與技術(shù)創(chuàng)新能力的脈沖響應(yīng)結(jié)果如表4所示。

（一）環(huán)境規(guī)制強度與碳排放量

從表3和圖4可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LEI 對當(dāng)前LTP一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：第2期的反應(yīng)為零，第2、3和6期的反應(yīng)為負值，其后各期反應(yīng)為正值，并且在第4期達到最高，然后振蕩式回落，逐漸趨于零。從表3和圖5中可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTP對當(dāng)前LEI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線屬于N型，逐漸趨于穩(wěn)定水平，計算期沖擊累計響應(yīng)值為0.186 9。這表明，碳排放量相對于環(huán)境規(guī)制來說具有一定的滯后作用，但從長期來看，隨著環(huán)境規(guī)制工具的不斷完善，利益相關(guān)者對政府節(jié)能減排工作認識的不斷深入，會不斷調(diào)整自身行為以符合政策要求，最終導(dǎo)致碳排放量不斷回落，并趨于一個穩(wěn)定水平。

（二）技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量

從表3和圖6可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTI 對當(dāng)前LTP一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：從第1至第6期為對沖擊反應(yīng)較為激烈的大N型曲線，前6期的沖擊反應(yīng)既有正值，最大為第6期的0.006 13，也有負值，最負為第5期的-0.004 78；從第6期開始，反應(yīng)都為正值，逐漸平緩。從表3和圖7可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTP對當(dāng)前LTI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈多階段的倒U型：第1至第5期為第一階段的大倒U型，第5至第8期為第二階段的小倒U型，以此類推。技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟增長密不可分，技術(shù)創(chuàng)新導(dǎo)致經(jīng)濟增長，技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)的過程就是經(jīng)濟增長的過程。

（三）環(huán)境規(guī)制強度與技術(shù)創(chuàng)新能力

從表4和圖8中可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LEI對當(dāng)前LTI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：LEI的響應(yīng)在第3、4期為負值，從第5期開始，除了第6期略小于0之外，各期的響應(yīng)基本為正值，當(dāng)期LTI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小的沖擊對LEI的總體影響為-0.040 69。從表4和圖9中可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTI對當(dāng)前LEI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：各期的響應(yīng)值均為正值，第3期最大，然后逐漸回落，趨于小幅波動，計算期沖擊累計響應(yīng)值為0.281 821。這表明，環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新之間相互影響、相互作用。環(huán)境規(guī)制促使企業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本；技術(shù)創(chuàng)新極大地提高了人類利用資源的效率，更多的溫室氣體也排放出來，又促使政府采取更為嚴格的環(huán)境規(guī)制政策。

四、環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量的方差分解分析

方差分解（variance decomposition）是通過分析每一個結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻度，進一步評價不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性。環(huán)境規(guī)制強度與技術(shù)創(chuàng)新能力的方差分解結(jié)果、環(huán)境規(guī)制強度與碳排放量的方差分解結(jié)果，以及技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的方差分解結(jié)果分別如表5、表6和表7所示。

結(jié)合方差分解結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，總體而言，環(huán)境規(guī)制強度對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的預(yù)測方差起了較大作用，技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋碳排放量的預(yù)測方差的貢獻度一般，技術(shù)創(chuàng)新能力和碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強度的預(yù)測方差的貢獻度較小，但技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋環(huán)境規(guī)制強度的預(yù)測方差的貢獻度要大于碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強度的預(yù)測方差的貢獻度，碳排放量對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力的預(yù)測方差的貢獻度也較小。

將表的方差分解結(jié)果進行綜合，可得表8。

從表8中可以更清晰地看出，環(huán)境規(guī)制強度解釋了技術(shù)創(chuàng)新能力75%左右的預(yù)測方差，解釋了碳排放量74%左右的預(yù)測方差。這充分說明，環(huán)境規(guī)制在我國發(fā)展低碳經(jīng)濟、建設(shè)創(chuàng)新型國家過程中發(fā)揮了重要作用。以波特為代表的學(xué)者認為環(huán)境規(guī)制能夠激勵技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)生創(chuàng)新補償作用，彌補規(guī)制帶來的成本損失，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境的雙贏，而且越來越多的學(xué)者從實證的角度也證實了波特的這一觀點，強化環(huán)境規(guī)制是改善環(huán)境質(zhì)量、促進技術(shù)創(chuàng)新的最佳方法。

技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋碳排放量和環(huán)境規(guī)制強度的預(yù)測方差的貢獻度以及碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強度和技術(shù)創(chuàng)新能力的預(yù)測方差的貢獻度都不是很高，這可從以下幾方面來解釋：首先，由于我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡，資源稟賦各異，不同地區(qū)間技術(shù)創(chuàng)新導(dǎo)致的碳排放效率差異很大，發(fā)達地區(qū)的碳排放效率能夠達到0.9以上，不發(fā)達地區(qū)在0.8以下[9]；其次，環(huán)境規(guī)制能夠?qū)夹g(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生正向影響是有條件的。在經(jīng)濟發(fā)展水平較高的階段，嚴格合理的環(huán)境規(guī)制與限制政策能夠促進技術(shù)創(chuàng)新能力，減少環(huán)境污染[10]。而在經(jīng)濟發(fā)展水平較低的階段，嚴格的環(huán)境規(guī)制政策會增加企業(yè)及其相關(guān)方的負擔(dān)和風(fēng)險，環(huán)境規(guī)制利益相關(guān)方的績效受到較大影響，經(jīng)濟規(guī)模、技術(shù)實力導(dǎo)致了并不是所有企業(yè)都能主動進行技術(shù)創(chuàng)新以應(yīng)對環(huán)境規(guī)制[11]；最后，隨著市場化和政府分權(quán)化改革的不斷推進，地方政府不再是中央政策的被動執(zhí)行者，二者對考慮經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展問題的角度和側(cè)重點不同，中央政府關(guān)注整個宏觀的可持續(xù)發(fā)展問題，地方政府更關(guān)注的是地方經(jīng)濟問題，因此中央的某些環(huán)境規(guī)制政策難以真正落實到地方，導(dǎo)致了全國的碳排放量不是中央政府環(huán)境規(guī)制力度的如實反映。

五、結(jié)論

在利用1994—2009年中國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新和碳排放量的時間序列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，本文分析了環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量三者之間在受到外部因素沖擊下的脈沖響應(yīng)模式，得到以下結(jié)論：第一，在10年的響應(yīng)期下，環(huán)境規(guī)制強度與碳排放量之間在對方?jīng)_擊下的響應(yīng)曲線呈N型，都逐漸趨于穩(wěn)定水平；技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量之間的相互響應(yīng)曲線為N型和倒U型；環(huán)境規(guī)制強度與技術(shù)創(chuàng)新能力之間的相互響應(yīng)曲線都為N型。第二，環(huán)境規(guī)制強度對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的預(yù)測方差起了較大的作用，技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋碳排放量的預(yù)測方差的貢獻度一般，技術(shù)創(chuàng)新能力和碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強度的預(yù)測方差的貢獻度較小，碳排放量對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力的預(yù)測方差的貢獻度也較小。

根據(jù)上述結(jié)論，政府在制定相關(guān)政策時，應(yīng)充分考量到環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放之間的相互關(guān)系。在科學(xué)合理的政策指引下，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快高耗能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步和低耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；通過技術(shù)創(chuàng)新有效解決高耗能和高污染問題，促進工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)；通過完善和有效利用環(huán)境規(guī)制政策工具，激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，減少碳排放量。

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責(zé)任編輯、校對：關(guān) 華