浙江省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響研究

王臆婷　李太龍　朱曼

[摘 要]本文利用2000—2012年浙江九個(gè)地市的面板數(shù)據(jù)，分析浙江省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響?？傮w上，當(dāng)前浙江經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放之間存在負(fù)向作用，已超過(guò)倒“U”型環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線的拐點(diǎn)。浙江各地情況有所差異：麗水市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳減排影響不顯著；嘉興、金華、臺(tái)州三市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳減排的促進(jìn)作用大于杭州、溫州、湖州和紹興；寧波以石化冶金產(chǎn)業(yè)為主的臨港型經(jīng)濟(jì)使其不符合倒“U”型曲線，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放存在正向作用。政府應(yīng)對(duì)不同地市的情況，需制定更具針對(duì)性的碳減排政策。

[關(guān)鍵詞]碳排放；能源強(qiáng)度；環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線

[中圖分類(lèi)號(hào)]F207；X196 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6848（2015）03-0052-07

[作者簡(jiǎn)介]王臆婷（1991— ），女，浙江嘉興人，浙江理工大學(xué)本科生，主要從事資源環(huán)境研究；李太龍（1981— ），男，山東泰安人，浙江理工大學(xué)和浙江省生態(tài)文明研究中心副教授，主要從事區(qū)域經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境研究；朱曼（1989— ），女，河南商丘人，浙江理工大學(xué)研究生，主要從事資源環(huán)境研究（浙江杭州 310018）。

[基金項(xiàng)目]浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“公平視角下考慮時(shí)空異質(zhì)性的區(qū)域碳減排目標(biāo)分解研究”（LQ13G030020）和浙江省高校人文社科重點(diǎn)研究基地（浙江理工大學(xué)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)基地）資金資助項(xiàng)目的階段性成果。

Title： A Study of the Effect of Economic Growth on Carbon Emissions in Zhejiang Province

By： Wang Yiting， Li Tailong & Zhu Man

Abstract： This paper selects the panel data from nine cities in Zhejiang province from 2000 to 2012 in order to explore whether there is a long-run equilibrium relationship between economic growth and carbon emissions in Zhejiang. In general， economic growth in Zhejiang has exceeded the turning point of the inverted U-shape environmental Kuznets curve. Nine cities can be divided into two distinct groups because of their different circumstances. The effect of economic growth on carbon emissions shows a big gap between one group（Hangzhou， Wenzhou， Huzhou and Shaoxing（and the other（Jiaxing， Jinhua and Taizhou）. Ningbo and Lishui are not significant in the empirical study. Local governments have to make policies according to the actual different situations.

Key words： carbon emission；energy intensity；Environmental Kuznets Curve

一、引言

隨著地球溫室效應(yīng)不斷增強(qiáng)，國(guó)際社會(huì)正逐步轉(zhuǎn)向發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”。中國(guó)在哥本哈根召開(kāi)的世界氣候變化峰會(huì)上做出了積極應(yīng)對(duì)氣候變化的承諾，決定“到2020年中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%”①。改革開(kāi)放以來(lái)，浙江是中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最快的省份之一。而近年浙江經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)快速發(fā)展的同時(shí)拉動(dòng)能源消耗較快增長(zhǎng)，導(dǎo)致碳排放和大氣污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻。準(zhǔn)確判斷浙江碳排放變化趨勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放之間的關(guān)系成了當(dāng)務(wù)之急。

與碳排放問(wèn)題密切相關(guān)的經(jīng)濟(jì)學(xué)文獻(xiàn)主要有兩類(lèi)：經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)同碳排放的關(guān)系以及能源強(qiáng)度同碳排放的關(guān)系。關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放關(guān)系的研究可以分為兩個(gè)視角。第一個(gè)視角是沿著環(huán)境污染物排放總量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系展開(kāi)，即考察環(huán)境庫(kù)茨涅茨曲線（EKC）是否成立，主要觀點(diǎn)認(rèn)為環(huán)境污染物排放隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈倒U型或N型曲線變化①。第二個(gè)視角聚焦在人均GDP與碳排放關(guān)系上。有研究認(rèn)為人均GDP對(duì)碳排放有明顯正向作用，即人均GDP越高，碳排放量越大②；也有研究認(rèn)為人均GDP和碳排放之間存在多種復(fù)合關(guān)系③。研究能源利用對(duì)碳排放影響的文獻(xiàn)主要采用對(duì)數(shù)均值迪氏分解法（LMDI）分析能源結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度對(duì)碳排放的影響，大都認(rèn)為提高能源效率（改善能源結(jié)構(gòu)、降低能源強(qiáng)度）有助于抵消人均 GDP 提高和人口增長(zhǎng)導(dǎo)致的碳排放量增加④。相比而言，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的作用具有波動(dòng)性，能源強(qiáng)度下降才是降低碳排放量的主要因素⑤。

可見(jiàn)，在人均GDP與碳排放之間關(guān)系的研究中，學(xué)界尚沒(méi)有形成共識(shí)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)大多利用全國(guó)數(shù)據(jù)研究經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放之間的關(guān)系，較少針對(duì)特定地區(qū)進(jìn)行具體分析。浙江省工業(yè)發(fā)達(dá)，2014年人均GDP為73312.81元，遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平，地區(qū)相對(duì)富裕程度已達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平，但碳排放和大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻。本文旨在利用浙江杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、臺(tái)州和麗水等9個(gè)地市2000—2012年的面板數(shù)據(jù)分析浙江省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響，考察浙江的經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線的哪個(gè)階段，是否已達(dá)環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線的拐點(diǎn)以及這兩者之間是否存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系等問(wèn)題。此外，由于各地市的發(fā)展?fàn)顩r不同，存在一定的區(qū)域和產(chǎn)業(yè)發(fā)展差異，所以本研究也能為地方政府制定具有針對(duì)性的碳減排政策提供合理建議，這有利于促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境之間的關(guān)系。

二、基本模型與數(shù)據(jù)

（一）模型設(shè)計(jì)

本文認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是影響浙江省碳排放的主要因素，其中又以能源消耗（能源強(qiáng)度）作為重要影響途徑。選取人均GDP作為地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)指標(biāo)，選取人均能源消耗量作為能源強(qiáng)度指標(biāo)，設(shè)定碳排放量受人均GDP一次項(xiàng)、二次項(xiàng)和人均能源消耗量影響的關(guān)系為W=f（Y，Y2，E），面板數(shù)據(jù)計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型為：

（1）

其中 表示t時(shí)期第i（i=1，...，9）個(gè)地區(qū)的人均碳排放量， 表示t時(shí)期第i個(gè)地區(qū)的人均能源消耗量， 表示t時(shí)期第i個(gè)地區(qū)的人均生產(chǎn)總值。為考察環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線，模型中加入人均生產(chǎn)總值的平方項(xiàng)，（ ）2。 和 （i=1，2，3）為待估參數(shù)， 為隨機(jī)誤差項(xiàng)。根據(jù)環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線假說(shuō)，預(yù)測(cè) 的符號(hào)為負(fù)， 的符號(hào)不定；根據(jù)能源消耗增加會(huì)帶來(lái)碳排放增加，預(yù)測(cè) 的符號(hào)為正。

（二）數(shù)據(jù)說(shuō)明

所用數(shù)據(jù)來(lái)自《浙江60年統(tǒng)計(jì)資料匯編》，以及杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、臺(tái)州和麗水等9個(gè)地市2000—2012年統(tǒng)計(jì)年鑒①。其中，GDP以1978年為基期，單位是元；人均能源消耗量由能源消耗量除以人口總數(shù)得到，單位是噸標(biāo)準(zhǔn)煤；人均碳排放量由各種能源消耗導(dǎo)致的碳排放量加總后除以人口總數(shù)得到，單位是噸標(biāo)準(zhǔn)煤。本文所涉能源有原煤、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣和液化石油氣等8種，人均碳排放量的計(jì)算公式如下：

（2）

其中W是人均碳排放量，H是各期的人口總數(shù)， 是第k（k=1，...，8）種能源的消耗量， 是第k種能源的折標(biāo)系數(shù)， 是第k種能源的碳排放系數(shù)。碳排放系數(shù)如表1，折標(biāo)系數(shù)如表2，人均碳排放量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3，人均碳排放量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

總體上，浙江九地市的人均碳排放量從2000年開(kāi)始逐年遞增，在2007年左右出現(xiàn)下降，之后波動(dòng)較小。寧波市人均碳排放量均值最高，為4.5噸標(biāo)煤，其他地市的人均碳排放量始終介于0至3噸標(biāo)煤之間。三、實(shí)證分析

本文作者將分四步進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)和分析。首先，為了避免模型設(shè)定偏誤，利用協(xié)方差分析判斷面板數(shù)據(jù)計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型類(lèi)型。然后，根據(jù)初步回歸結(jié)果進(jìn)行模型修正和檢驗(yàn)，以確定合理的回歸方程形式。最后，進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)以確定各序列的平穩(wěn)性和單整階數(shù)，并進(jìn)一步通過(guò)協(xié)整檢驗(yàn)分析變量之間是否存在長(zhǎng)期的穩(wěn)定關(guān)系。

（一）協(xié)方差分析檢驗(yàn)

在面板模型中，用協(xié)方差分析來(lái)檢驗(yàn)變量參數(shù)是否對(duì)所有個(gè)體樣本點(diǎn)或時(shí)期都一樣，即檢驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)符合不變系數(shù)模型、變截距模型還是變系數(shù)模型（后兩者又分為固定影響和隨機(jī)影響兩種形式）。具體地，協(xié)方差分析檢驗(yàn)的假設(shè)如下：

H1：

H2： 且

如果接受假設(shè)H2，則模型為不變系數(shù)模型；如果拒絕H2，接受H1，則為變截距模型；如果拒絕H2，又拒絕H1，則為變系數(shù)模型。

首先，構(gòu)建變系數(shù)模型得到殘差平方和S1，構(gòu)建變截距模型得到殘差平方和S2，構(gòu)建不變系數(shù)模型得到殘差平方和S3。然后，計(jì)算F統(tǒng)計(jì)量，并考慮它們的自由度：

通過(guò)EViews軟件操作得到S1=0.934、S2=6.661和S3=14.446。由于N=9、T=13、K=3，可得F2=5.71和F1=2.42。給定5%顯著性水平，相應(yīng)臨界值為Fα2（32，81）=1.65、Fα1（24，81）=1.84。因?yàn)镕2>Fα2且F1>Fα1，所以拒絕H2也拒絕H1，模型應(yīng)為變系數(shù)模型。采用固定效應(yīng)變系數(shù)模型可得初步回歸結(jié)果，見(jiàn)表4。

由初步回歸結(jié)果可見(jiàn)，AdjR^2=0.980表明擬合效果良好，F(xiàn)=175.82表明總體上自變量對(duì)因變量的解釋力度很大，所以回歸模型統(tǒng)計(jì)上顯著。除了寧波、臺(tái)州和麗水以外，其他地市（lnY）2 項(xiàng)的系數(shù)為負(fù)，即曲線呈倒U型，符合環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線假說(shuō)。但是，從單個(gè)回歸方程來(lái)看，寧波、金華、臺(tái)州和麗水lnY和（lnY）2項(xiàng)的t值都很小，即經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放沒(méi)有顯著影響。

（二）模型修正

下面從自變量中刪除lnY項(xiàng)后做同樣的回歸，比對(duì)兩個(gè)模型的結(jié)果，以期找到相對(duì)合理的回歸方程。

首先，由新回歸模型得到S1=1.109、S2=6.668和S3=14.694，并計(jì)算得F2=4.83和F1=1.98。臨界值Fα2（32，81）=1.65，F(xiàn)α1（24，81）=1.84，所以應(yīng)拒絕H2和H1，即模型為變系數(shù)模型。采用修正的固定效應(yīng)變系數(shù)模型得到新回歸結(jié)果：

可見(jiàn)，AdjR^2=0.981，F(xiàn)=220.986，說(shuō)明總體上自變量對(duì)因變量的解釋力度很大，修正后回歸模型統(tǒng)計(jì)上顯著。除了寧波以外，其他地市（lnY）2項(xiàng)系數(shù)都為負(fù)，即曲線呈倒U型，符合環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線假說(shuō)。但是，從單個(gè)回歸方程來(lái)看，寧波和麗水（lnY）2項(xiàng)的t值都很小，即兩市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放沒(méi)有顯著影響。

通過(guò)比較擬合優(yōu)度和F值可確定不含lnY一次項(xiàng)的模型為最終模型，并得到以下論斷：

（1）2000—2012年間，浙江省9地市的能源消耗整體上對(duì)碳排放存在著正向效應(yīng)，系數(shù)約為0.70左右，表明人均能源消耗增加1%，將會(huì)引起人均碳排放量約0.7個(gè)百分點(diǎn)的增長(zhǎng)。

（2）2000—2012年間，浙江省9地市除寧波和麗水外，都符合環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線假說(shuō)，且已經(jīng)過(guò)了曲線拐點(diǎn)，這在一定程度上表明浙江省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳減排存在正向作用。

（3）寧波和麗水的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響顯著性水平很低，即不存在顯著影響。

（4）浙江省各地市的情況有差異。嘉興、金華、臺(tái)州三市（lnY）2項(xiàng)的曲線斜率較大且相近，表明三地市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳減排的促進(jìn)作用較強(qiáng)，而杭州、溫州、湖州、紹興的曲線平緩很多，表明這四個(gè)地市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)沒(méi)有帶來(lái)有力的碳減排效果。

（三） Likelihood Ratio檢驗(yàn)

采用Likelihood Ratio模型檢驗(yàn)是否滿足固定效應(yīng)。原假設(shè)為存在隨機(jī)相關(guān)性，得到檢驗(yàn)結(jié)果如表6所示：

由于Prob值為零，因此拒絕原假設(shè)，即模型不存在隨機(jī)相關(guān)性，符合固定效應(yīng)，個(gè)體和變量之間存在固定影響。所以，上節(jié)的模型設(shè)定為固定效應(yīng)形式合理。

（四）單位根檢驗(yàn)

為了避免偽回歸或者虛假回歸，需要檢驗(yàn)面板數(shù)據(jù)是否存在單位根，判斷數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性，從而確保估計(jì)的有效性。首先，利用時(shí)序圖（見(jiàn)圖2）確定單位根的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ健？梢钥闯?，原值的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綉?yīng)選擇含有截距項(xiàng)和趨勢(shì)的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

單位根檢驗(yàn)結(jié)果如表7所示，變量為同階單整（一階），因此可進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。

（五）協(xié)整檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)變量之間是否存在長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)系，需要進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。單位根檢驗(yàn)已經(jīng)表明各變量都為一階單整，滿足協(xié)整檢驗(yàn)條件。協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

協(xié)整檢驗(yàn)的Prob值都小于0.05，表明碳排放和人均GDP之間存在著協(xié)整關(guān)系，即碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在長(zhǎng)期平穩(wěn)的關(guān)系。

四、結(jié)論

本文利用浙江省9地市（杭州、寧波、溫州、嘉興、湖州、紹興、金華、臺(tái)州、麗水）2000—2012年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，研究浙江省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響問(wèn)題。為增強(qiáng)模型的合理性，在實(shí)證分析中加入了能源消耗這一解釋變量。

研究表明，浙江省的碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)系?？傮w上看，當(dāng)前浙江省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)減少二氧化碳的排放。能源消耗對(duì)碳排放存在著正效應(yīng)，碳排放的能源消耗彈性約為0.70，即是說(shuō)，浙江省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有助于改善大氣質(zhì)量，降低能源消耗是實(shí)現(xiàn)碳減排的主要途徑。

浙江省9地市的情況有一定差異。除寧波以外的8個(gè)城市，都已越過(guò)環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線拐點(diǎn)，且麗水的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳減排影響不顯著；嘉興、金華、臺(tái)州三地市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響較大，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)促進(jìn)碳減排的作用將逐步增強(qiáng)；杭州、溫州、湖州、紹興四地市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的影響不大，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)促進(jìn)碳減排的作用尚未顯現(xiàn)。對(duì)寧波而言，石化是支柱產(chǎn)業(yè)，碳排放量很大，排放源集中，這使其不符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線假說(shuō)①。麗水則因大力發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)，其碳排放水平一直較低（參見(jiàn)表3），經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放影響不顯著②。

由于當(dāng)前浙江省總體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展有利于溫室氣體減排，所以本文主要的政策建議仍是以可持續(xù)發(fā)展作為浙江省經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)的主要任務(wù)，同時(shí)還建議各地市根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展階段，有所側(cè)重地開(kāi)展碳減排工作。杭州、湖州、紹興三地市應(yīng)是下一階段碳減排的重點(diǎn)區(qū)域，寧波則需在化工冶金產(chǎn)業(yè)制定更有針對(duì)性的碳減排政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。