基于環(huán)境EKC理論的碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)實(shí)證研究

摘要：根據(jù)環(huán)境EKC理論，本文利用24個(gè)省市1999年至2015年的面板數(shù)據(jù)建立個(gè)體固定效應(yīng)變截距模型，分析二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增之間的關(guān)系。結(jié)果表明，碳排放與人均GDP呈現(xiàn)倒 U型曲線的關(guān)系，我國(guó)存在著環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先退化后改善的趨勢(shì)，與環(huán)境EKC理論一致。對(duì)此，本研究提出相應(yīng)建議，以期實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏。

關(guān)鍵詞：EKC 曲線;碳排放;經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

一、前言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)化與城市化進(jìn)程使得人類對(duì)化石燃料的需求急劇膨脹，氣候變暖及其帶來(lái)的各種環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)測(cè)算，目前中國(guó)能源消耗占世界總量的四分之一，二氧化碳排放占世界總量的三分之一， 其中化石能源的消費(fèi)已經(jīng)占到我國(guó)能源消費(fèi)比重的 90%（賈書梅、宋天和，2011）。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要依賴高污染、高能耗的粗放型發(fā)展模式，在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，這種模式難以為繼，低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和發(fā)展機(jī)遇，碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系成為研究的熱點(diǎn)。

20世紀(jì)六七十年代，人類社會(huì)的生產(chǎn)力極大地提高了，環(huán)境污染、資源短缺、生態(tài)惡化、物種滅絕等現(xiàn)象伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展接踵而來(lái)，人們開始關(guān)注生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，代表性的研究是《增長(zhǎng)的極限》。1970年，美國(guó)麻省理工學(xué)院教授米都斯等人受羅馬俱樂(lè)部的委托，就當(dāng)前的增長(zhǎng)趨勢(shì)與未來(lái)人類境關(guān)系進(jìn)行研究，于 1972 年提交了一份名為《增長(zhǎng)的極限》的研究報(bào)告，他們認(rèn)為資源耗竭和環(huán)境污染最終會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的崩潰，主張經(jīng)濟(jì)零增長(zhǎng)，人口和資本保持基本穩(wěn)定（金燕，2005）。由于《增長(zhǎng)的極限》所描述的前景過(guò)于悲觀，學(xué)界出現(xiàn)了相反的觀點(diǎn)，有些學(xué)者認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系是一種相互促進(jìn)的和諧關(guān)系，通過(guò)價(jià)格機(jī)制和技術(shù)進(jìn)步可以減少或者彌補(bǔ)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于自然的破壞。20世紀(jì)90年代，關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系再次掀起研究的熱潮。1991年，Grossman 和Krueger研究后發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間呈現(xiàn)倒 U 形的關(guān)系，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)先惡化、后逐步改善的趨勢(shì)，故被稱為“環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線”。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線的第一階段是經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)導(dǎo)致自然資源的過(guò)度開采以及廢棄物的迅速增加，受收入水平的制約，對(duì)環(huán)保的投入不足，因此經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境退化水平同方向變動(dòng)。第二階段，隨著收入水平的進(jìn)一步上升，人們尋求更好的環(huán)境質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展更多地依賴技術(shù)進(jìn)步以及管理、組織形式的創(chuàng)新，再加上環(huán)保投入的增加、環(huán)保技術(shù)的進(jìn)步和更嚴(yán)格的環(huán)境政策，環(huán)境質(zhì)量得到改善，因此經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境退化水平反方向變動(dòng)。繼Grossman和Kureger之后，產(chǎn)生了大量關(guān)于環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究?？偟膩?lái)說(shuō)，環(huán)境EKC曲線是不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段收入——環(huán)境關(guān)系的基本軌跡，這在工業(yè)化完成的發(fā)達(dá)國(guó)家均有顯著呈現(xiàn)，仍處于工業(yè)化進(jìn)程中的發(fā)展中國(guó)家倒U型特征不明顯。環(huán)境EKC曲線僅適用于某些污染物，對(duì)于區(qū)域性與全球性的污染物的適用程度不同。對(duì)于一些不可逆的環(huán)境要素，如土地使用、生物多樣性等，一旦突破環(huán)境閾值就不能或者很難修復(fù)（張學(xué)剛，2009）。環(huán)境EKC曲線的形成需要外生條件推動(dòng)，環(huán)境不會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而自發(fā)改善。重視生態(tài)問(wèn)題，加大環(huán)保投入，實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)境政策，削減曲線峰值的高度，促使拐點(diǎn)向左下方移動(dòng)，倒U型曲線的拐點(diǎn)才會(huì)到來(lái)（王勇等，2016）。目前大多數(shù)對(duì)環(huán)境EKC理論的研究集中于對(duì)氮氧化物、二氧化硫等排放物的研究，選擇二氧化碳作為環(huán)境指標(biāo)的研究文獻(xiàn)相對(duì)較少。二氧化碳排放不僅是導(dǎo)致全球氣候變暖的首要因素，也是化石能源消費(fèi)的主要產(chǎn)物之一，兼具衡量能源消耗、環(huán)境污染和氣候變暖的功能，因此本文選擇碳排放作為環(huán)境指標(biāo)，通過(guò)實(shí)證模型分析碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。

二、實(shí)證分析

（一）模型設(shè)定

結(jié)合理論分析部分，本文設(shè)定的模型為：

其中：[lnco2it]表示 i省第 t年二氧化碳排放量，[lngdpit）]表示 i省第 t年人均GDP，[μit]為隨機(jī)誤差項(xiàng)，[lnpeoit]表示 i省第 t年第二產(chǎn)業(yè)增加值， [lnindit]表示 i省第 t年人口規(guī)模，[lnco2it-1]是[lnco2it]的滯后一期項(xiàng)，工業(yè)的固定投資比重大，使用年限長(zhǎng)，工業(yè)生產(chǎn)具有慣性，據(jù)此推測(cè)前一期的二氧化碳排放量對(duì)本期二氧化碳排放量具有影響。

（二）數(shù)據(jù)說(shuō)明

1.碳排放測(cè)算

進(jìn)行二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)證研究，首先必須測(cè)算二氧化碳排放量，目前我國(guó)還沒(méi)有形成完整的碳排放核算體系，根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化委員會(huì)（IPCC）的評(píng)估報(bào)告，一個(gè)區(qū)域的碳排放量主要來(lái)源于化石燃料燃燒，因此碳排放量主要通過(guò)化石能源消費(fèi)量推算得來(lái)。具體計(jì)算方法為：將各省份的各種能源消費(fèi)數(shù)量按照一定的系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)煤數(shù)量，再乘以各自的碳排放系數(shù)，可得到各種能源消費(fèi)的碳排放數(shù)量，最后將各種能源的碳排放量簡(jiǎn)單加總即可得到某個(gè)省份的二氧化碳排放總量，公式為：

其中：[Cit]表示為i省第t年的二氧化碳排放總量，[Eitn]表示為i省第t年第n 種能源折合為標(biāo)準(zhǔn)煤的消費(fèi)量，[Kn]表示 n種能源的碳排放系數(shù)。

煤炭的資源和價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍將以煤炭為主（比例在85%以上），結(jié)合數(shù)據(jù)收集情況，本文以煤炭、原油這兩種消耗量較大的一次能源為基準(zhǔn)大致估算中國(guó)各省二氧化碳排放總量。

2.變量的描述性統(tǒng)計(jì)

本文收集了中國(guó)1999-2015年中國(guó)24個(gè)省市的面板數(shù)據(jù)，其他省市的能源數(shù)據(jù)缺失，故省略。數(shù)據(jù)來(lái)源于中經(jīng)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，選取的數(shù)據(jù)有：人均 GDP（單位：元）、原油消費(fèi)總量（單位：萬(wàn)噸）、煤炭消費(fèi)總量（單位：萬(wàn)噸）、人口數(shù)量（單位：萬(wàn)人）和第二產(chǎn)業(yè)增加值（單位：億元）。根據(jù)碳排放測(cè)算公式以及表2的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出各省市每年二氧化碳的排放量。在回歸模型中，所有數(shù)據(jù)均取對(duì)數(shù)。

變量的描述性統(tǒng)計(jì)如下表：

（三）結(jié)果分析

本文利用Stata13.0進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如下所示：

解釋變量的t值依次為-4.02、5.28、-6.26、2.25、1.64和27.57。各地區(qū)截距項(xiàng)估αi估計(jì)值如下：

從回歸系數(shù)看，β1>0， β2<0， β3=0，我國(guó)的碳排放與人均 GDP 之間的關(guān)系屬于倒

U 型曲線，實(shí)證結(jié)果與環(huán)境 EKC 理論一致，總體上我國(guó)存在著環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先退化后改善的趨勢(shì)。系數(shù)β4表示人口規(guī)模對(duì)碳排放的直接影響，人口規(guī)模增加1個(gè)單位，則碳排放量增加 0.226 單位;β5表示第二產(chǎn)業(yè)增加值對(duì)碳排放的直接影響，第二產(chǎn)業(yè)增加值提高1個(gè)單位，則碳排放量增加 0.226 單位，符合一般經(jīng)驗(yàn)。系數(shù)β6表示前一期碳排放對(duì)本期的影響，前一期碳排放增加1個(gè)單位，本期碳排放增加β6單位，β6的估計(jì)值高達(dá) 0.882，說(shuō)明各地區(qū)碳排放慣性和路徑依賴程度較強(qiáng)，未來(lái)我國(guó)減排壓力較大，因此我國(guó)在短期內(nèi)應(yīng)提高化石能源的清潔利用技術(shù)以減少碳排放，長(zhǎng)期中應(yīng)優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步提高可再生能源比重，從源頭控制碳排放。

三、結(jié)論建議

本文利用 24 個(gè)省市 1999 年至 2014 年的面板數(shù)據(jù)建立個(gè)體固定效應(yīng)變截距模型，分析二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。結(jié)果表明，我國(guó)碳排放與人均GDP 呈現(xiàn)倒 U 型曲線的關(guān)系，總體上我國(guó)存在著環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先退化后改善的趨勢(shì)，與環(huán)境 EKC 理論一致。

環(huán)境 EKC 理論對(duì)我國(guó)處理環(huán)境問(wèn)題具有重要借鑒意義。雖然環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線存在階段性，但并不意味著只要經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度，環(huán)境問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線是對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不能成為中國(guó)“先污染，后治理”的借口，環(huán)境不會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而自發(fā)改善，只有重視生態(tài)問(wèn)題，加大環(huán)保投入，倒 U 型曲線的拐點(diǎn)才會(huì)到來(lái)。從環(huán)保技術(shù)、產(chǎn)業(yè)到環(huán)保制度、政策，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)投入了巨大的努力，中國(guó)應(yīng)該吸取發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)兼顧環(huán)境質(zhì)量，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏。

我們應(yīng)堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“高污染，高能耗” 的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，依靠科技進(jìn)步和管理創(chuàng)新發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量;同時(shí)不斷提高能源的利用效率，加快可再生能源、新能源、固碳和低碳技術(shù)的研發(fā)，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少對(duì)化石能源的依賴度，逐步減少碳排放， 形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式及生活方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈書梅，宋天和.低碳經(jīng)濟(jì)與企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型[J].企業(yè)研究，2010（01）：24-27.

[2]金燕.《增長(zhǎng)的極限》和可持續(xù)發(fā)展[J].社會(huì)科學(xué)家，2005（02）：81-83.

[3]Grossman G M， Krueger A B.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[J].National Bureau of Economic Research Working Paper，1991.

[4]張學(xué)剛.環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線理論批評(píng)綜論[J].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，9（5）：51-56.

[5]王勇，俞海，張永亮，楊超，張燕.中國(guó)環(huán)境質(zhì)量拐點(diǎn)：基于 EKC 的實(shí)證判斷[J].中國(guó)人口.資源與環(huán)境，2016，26（10）：1-7.

[6]李惠娟，龍如銀.資源型城市環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線研究[J].自然資源學(xué)報(bào)，2013，28（1）：19-27.

[7]李國(guó)志，李宗植.二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的EKC檢驗(yàn)[J].產(chǎn)經(jīng)評(píng)論，2011（06）：139-150.

[8]張麗峰.北京碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間關(guān)系的實(shí)證研究[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2013，32（1）：90-95.

作者簡(jiǎn)介：

方暉，南京財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院研究生，研究方向：人口、資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。