農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放相關(guān)性的協(xié)整檢驗

仇 偉

(延安大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，陜西延安716000)

全球氣候變暖是當(dāng)前熱門話題。根據(jù)既有研究，氣候變暖的主要原因是碳排放量增加。我國是農(nóng)業(yè)大國，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)業(yè)碳排放量逐年上升，這是構(gòu)成碳排放總量的重要組成部分。因此，研究農(nóng)業(yè)碳減排相關(guān)機(jī)理很有必要。另外，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)取得迅速增長的同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)的外部性問題日漸突出，尤其是農(nóng)村生態(tài)環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻，社會各方密切關(guān)注政府在環(huán)境規(guī)制方面所做的努力，希望以此規(guī)范并引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行為?？傊?，分析我國農(nóng)業(yè)碳排放的結(jié)構(gòu)特征及其影響因素，評估農(nóng)業(yè)領(lǐng)域環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度以及厘清農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放之間的關(guān)系，有助于準(zhǔn)確把握農(nóng)村生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，有針對性地制定農(nóng)業(yè)碳減排政策，對于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

一、文獻(xiàn)綜述

關(guān)于農(nóng)業(yè)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放的研究文獻(xiàn)主要包含以下三個方面：第一，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)碳排放。李波等[1]運(yùn)用EKC檢驗方法發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度與人均GDP之間存在明顯的“倒U型”關(guān)系。同樣，洪業(yè)應(yīng)[2]發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)中的細(xì)分行業(yè)碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長水平也呈較為明顯的“倒U型”形狀，且兼具有“EKC”假設(shè)趨勢。張群[3]認(rèn)為在各種碳排放源中，化肥施用量對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響最為明顯，其次是農(nóng)用機(jī)械動力、農(nóng)作物種植面積和農(nóng)用柴油。第二，農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。黃琳慶等[4]認(rèn)為農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步有助于減少農(nóng)業(yè)碳排放，也能提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次。胡中應(yīng)[5]通過實證分析發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)轉(zhuǎn)化效率與農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度之間具有較為明顯的負(fù)向關(guān)系，農(nóng)業(yè)技術(shù)效率主要通過規(guī)模效應(yīng)起到碳減排作用。魏瑋等[6]認(rèn)為農(nóng)業(yè)各要素技術(shù)創(chuàng)新和能源利用增進(jìn)型技術(shù)的進(jìn)步，有利于抑制農(nóng)業(yè)能源消費(fèi)增長。第三，農(nóng)業(yè)碳排放測算與時空特征差異對比。何艷秋等[7]認(rèn)為農(nóng)業(yè)碳排放主導(dǎo)因素，首先由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)機(jī)械化，然后由農(nóng)業(yè)機(jī)械化轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。韋沁等[8]認(rèn)為南方地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度差異高于北方，沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度差異正在逐漸縮小，但是西北和西南地區(qū)碳排放強(qiáng)度差異呈逐漸擴(kuò)大趨勢。田云等[9]分析得出農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度總體上表現(xiàn)為西部地區(qū)高、東部地區(qū)低的特征。

關(guān)注環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放的研究領(lǐng)域主要集中在以下三方面：第一，環(huán)境規(guī)制與環(huán)境污染。袁平等[10]認(rèn)為農(nóng)業(yè)污染防控領(lǐng)域存在制度缺陷，導(dǎo)致政府、企業(yè)、農(nóng)民等利益相關(guān)方在博弈過程中會出現(xiàn)不理性的選擇行為。劉細(xì)良等[11]探索了如何創(chuàng)新當(dāng)前廣泛存在于我國農(nóng)村的命令控制型、市場激勵型與自愿參與型環(huán)境規(guī)制工具。李谷成等[12]實證評價了基于環(huán)境規(guī)制前提下各省農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化效率，綜合評估了轉(zhuǎn)型期各省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)資源、環(huán)境的兼容性。第二，環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。陳黎明等[13]認(rèn)為環(huán)境規(guī)制并未明確顯示出對環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)作用。陶群山等[14]分析得出，短期內(nèi)環(huán)境規(guī)制制約了農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步的速度，但從長期來看，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步有利。岳立等[15]發(fā)現(xiàn)環(huán)境規(guī)制作用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的機(jī)制，顯示出鮮明的地域性特征，未來農(nóng)業(yè)環(huán)境規(guī)制構(gòu)建應(yīng)重點聚焦于西部地區(qū)。第三，環(huán)境規(guī)制與碳排放。張華等[16]研究結(jié)果也支持關(guān)于環(huán)境規(guī)制對碳排放直接影響軌跡呈“倒U型”曲線的結(jié)論。支燕[17]認(rèn)為強(qiáng)化政府執(zhí)政能力有利于提升碳管制效率，從而促進(jìn)節(jié)能減排。周杰琦等[18]認(rèn)為地方政府之間的招商引資競爭強(qiáng)化了本地環(huán)境管制效應(yīng)。

綜上所述，大多數(shù)研究的焦點表現(xiàn)在四個方面：首先，對于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放問題，多數(shù)研究主要是驗證環(huán)境庫茨涅茨假說(EKC)，觀察碳排放強(qiáng)度與人均GDP之間是否存在“倒U型”曲線關(guān)系。其次，關(guān)于農(nóng)業(yè)碳排放測算問題，多數(shù)文獻(xiàn)都給出了理論依據(jù)和具體的計算方法，但碳排放測算系數(shù)存在一定的差異，也沒有統(tǒng)一的計算標(biāo)準(zhǔn)，實證結(jié)果也具有較大差異性。再次，在驗證農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度的時空差異特征方面，多數(shù)文獻(xiàn)結(jié)論是東部、中部、西部地區(qū)碳排放強(qiáng)度依次遞增，南方地區(qū)碳排放強(qiáng)度高于北方。最后，驗證波特假說，即環(huán)境規(guī)制、農(nóng)業(yè)技術(shù)效率及環(huán)境治理之間的傳導(dǎo)機(jī)制。雖然學(xué)者們在研究過程中采用的解釋變量存在差異，但結(jié)論基本上趨于一致，即環(huán)境規(guī)制有利于農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新，技術(shù)效率的提高有助于治理環(huán)境污染。

關(guān)于納入環(huán)境規(guī)制因素后的農(nóng)業(yè)碳排放影響機(jī)理，目前可獲取的研究信息較少，這或許源于三方面原因：一是農(nóng)業(yè)碳源的存在形式千差萬別，無法準(zhǔn)確獲取農(nóng)業(yè)碳源的價格信息，難以統(tǒng)一度量；二是農(nóng)業(yè)碳源以要素投入或產(chǎn)出的形式出現(xiàn)，無法準(zhǔn)確核算農(nóng)業(yè)碳源總量；三是環(huán)境規(guī)制和農(nóng)業(yè)碳排放之間相互作用機(jī)理是否遵循既有的理論框架，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域環(huán)境規(guī)制與工業(yè)領(lǐng)域環(huán)境規(guī)制的變量指標(biāo)選取是否具有相似性，目前尚無明確依據(jù)。因此，本文試圖運(yùn)用協(xié)整分析、殘差分析和因果分析方法闡明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放形成的循環(huán)體系及其相互作用機(jī)理。

二、變量和數(shù)據(jù)說明

(一)碳排放總量測算指標(biāo)體系

綜合相關(guān)研究文獻(xiàn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)活動都會產(chǎn)生碳排放，因此在測算時將上述農(nóng)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)生的碳排放都包含在內(nèi)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)碳排放測算體系如下：

上式中，AC表示農(nóng)業(yè)碳排放總量，表示各種農(nóng)業(yè)碳源的消費(fèi)總量，相關(guān)數(shù)據(jù)來自《中國農(nóng)業(yè)年鑒》(2001—2017)和《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》(2001—2017)；E表示農(nóng)業(yè)碳排放類別；δ表示各種農(nóng)業(yè)碳源的碳排放系數(shù)，綜合參考了李波[1]、田云[9]等人的研究成果，經(jīng)計算整理得出，如表1所示。

(二)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

廣義的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展包含種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、副業(yè)、漁業(yè)等各細(xì)分部門的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，由于各部門間產(chǎn)出總量、規(guī)模等量化方式存在不一致性，為了方便比較，在數(shù)據(jù)處理時統(tǒng)一采用農(nóng)業(yè)各部門的產(chǎn)值來度量。選取了2001—2016年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)，研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與農(nóng)業(yè)碳排放的關(guān)系。為消除通貨膨脹因素對經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的影響，以2001年為基期不變價格計算可比價，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)來源于《中國農(nóng)業(yè)年鑒》(2001—2017)。

(三)環(huán)境規(guī)制

依據(jù)現(xiàn)有研究，農(nóng)業(yè)碳排放與農(nóng)村環(huán)境污染具有伴生性，農(nóng)業(yè)污染物排放造成的主要后果是土壤污染，繼而導(dǎo)致農(nóng)村地下水被污染。地下水質(zhì)惡化直接負(fù)向影響了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性發(fā)展，同時也威脅到廣大農(nóng)村地區(qū)居民生活飲用水安全。為緩解這種矛盾，我國出臺相關(guān)政策措施，其中包括農(nóng)村飲用水安全工程投資，此舉可以視作政府環(huán)境規(guī)制加強(qiáng)的重要信號。綜上，本文將農(nóng)村飲用水安全工程投資作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域環(huán)境規(guī)制的替代指標(biāo)，該數(shù)據(jù)來源于《全國水利發(fā)展統(tǒng)計公報》(2001—2017)。從圖1可以看出，我國農(nóng)村飲用水安全工程投資額呈逐年上升趨勢，這說明國家對于該領(lǐng)域的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度在逐年增加。

圖1 2001—2016年農(nóng)村飲用水安全工程投資

實證分析之前，為消除各時序數(shù)列的波動性，將以上各主要指標(biāo)數(shù)據(jù)做自然對數(shù)處理，分別記為：LnAC、LnAGDP、LnAER。

三、實證分析

為便于分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放之間的長期均衡關(guān)系，首先建立如下函數(shù)模型：

ACt=αAGDPt+βAERt+γ

(1)

公式(1)中，ACt表示t時期碳排放量，AGDPt代表t時期國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值，AERt代表t時期農(nóng)業(yè)領(lǐng)域環(huán)境規(guī)制，α、β為系數(shù)，γ為截距項。根據(jù)模型(1)進(jìn)行回歸分析，得出的檢驗結(jié)果如表2所示。

表2 回歸分析檢驗結(jié)果

從表2可以看出，該函數(shù)模型的擬合優(yōu)度和調(diào)整的擬合優(yōu)度都較差，不能準(zhǔn)確地描述農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境規(guī)制與農(nóng)業(yè)碳排放之間的內(nèi)在聯(lián)系。顯然，通過回歸模型來研究三者之間關(guān)系過于簡單，因此該方法不予考慮，接下來運(yùn)用協(xié)整檢驗來分析各變量之間的相關(guān)性。

(一)單位根檢驗

單位根檢驗?zāi)康氖菫榱蓑炞C上述三種時序數(shù)列的平穩(wěn)性，若是非平穩(wěn)的，經(jīng)過一階差分后變?yōu)槠椒€(wěn)的時序數(shù)列，表明三種數(shù)列均為一階單整的時序數(shù)列，說明三者之間可能存在某種長期的協(xié)整關(guān)系。運(yùn)用單位根檢驗法(Augmented Dickey-Fuller)，得出實證結(jié)果如表3所示。

從表3可以得出，原序列LnAC、LnAGDP、LnAER的各檢驗統(tǒng)計量都大于1%、5%、10%顯著水平下的臨界值，這表明原序列是非平穩(wěn)的，而經(jīng)過一階差分之后，各檢驗統(tǒng)計量都小于1%顯著水平下的臨界值，說明序列DLnAC、DLnAGDP、DLnAER沒有單位根，是平穩(wěn)序列。因此，證明LnAC、LnAGDP、LnAER為一階單整序列，記為I(1)，可以進(jìn)行下一步的協(xié)整檢驗。

(二)協(xié)整檢驗

為了進(jìn)一步研究LnAGDP、LnAER與LnAC序列之間的關(guān)系，本文運(yùn)用協(xié)整檢驗方法(Johansen Cointegration Test)進(jìn)行分析，實證檢驗結(jié)果如下表4所示。

表3 單位根檢驗結(jié)果

注：*、**、***分別表示在10%、5%、1%顯著性水平上拒絕單位根假設(shè)；滯后階數(shù)，根據(jù)AIC、SC最小原則確定，下同。

表4 協(xié)整檢驗結(jié)果

從表4可以得出，三種檢驗假設(shè)形式中，只有第一個原假設(shè)的跡統(tǒng)計量大于5%水平的臨界值，因而只有第一個原假被拒絕，即有且僅有1個協(xié)整關(guān)系，說明序列LnAGDP、LnAER與LnAC之間只存在一個協(xié)整關(guān)系。

根據(jù)表5，由協(xié)整分析生成的殘差序列的統(tǒng)計量小于5%置信水平下的臨界值，說明該殘差序列是平穩(wěn)的，進(jìn)一步證明序列LnAGDP、LnAER與LnAC存在協(xié)整關(guān)系。

表5 殘差序列的單位根檢驗結(jié)果

從表6可以得出，兩個自變量系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差都接近于0，說明標(biāo)準(zhǔn)協(xié)整系數(shù)的估計值較為可靠。解釋變量LnAGDP與被解釋變量LnAC呈正相關(guān)，LnAGDP每增加1個單位，LnAC增加0.1970個單位；解釋變量LnAER與被解釋變量LnAC呈負(fù)相關(guān)，LnAER每增加1個單位，LnAC減少0.0173個單位。這表明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長促進(jìn)了農(nóng)業(yè)碳排放量逐步上升，環(huán)境規(guī)制的增強(qiáng)有助于農(nóng)業(yè)碳排放量逐漸減少。

表6 標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)整系數(shù)表

(三)因果關(guān)系檢驗

經(jīng)過上述的協(xié)整檢驗分析，說明變量LnAGDP、LnER與LnAC之間存在長期相關(guān)性，但是并不意味著三種變量之間一定存在因果關(guān)系，而且因果關(guān)系的方向也不明確。因此，為了辨明這種聯(lián)系，進(jìn)行因果關(guān)系檢驗(Granger Causality Tests)，檢驗結(jié)果如表7所示。

依據(jù)表7，分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和農(nóng)業(yè)碳排放的因果關(guān)系，關(guān)于原假設(shè)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長不是引起農(nóng)業(yè)碳排放的原因，取滯后階數(shù)為1、2、3時，由于P值都小于5%置信水平的臨界值，拒絕原假設(shè)，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長是引起碳排放增加的原因；而對于原假設(shè)農(nóng)業(yè)碳排放不是引起農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的原因，由于P值均大于5%置信水平的臨界值，接受原假設(shè)，農(nóng)業(yè)碳排放不是引起農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的原因。

分析環(huán)境規(guī)制提高與農(nóng)業(yè)碳減排的因果關(guān)系，取滯后階數(shù)為1時，關(guān)于原假設(shè)環(huán)境規(guī)制提高不是引起農(nóng)業(yè)碳減排的原因和農(nóng)業(yè)碳減排不是引起環(huán)境規(guī)制提高的原因，P值都大于5%置信水平的臨界值，接受原假設(shè)，因此兩者互不存在因果關(guān)系。取滯后階數(shù)為2、3時，關(guān)于原假設(shè)環(huán)境規(guī)制提高不是引起農(nóng)業(yè)碳減排的原因，P值都小于5%置信水平的臨界值，拒絕原假設(shè)，因此環(huán)境規(guī)制是引起農(nóng)業(yè)碳減排的原因；但是對于原假設(shè)農(nóng)業(yè)碳減排不是引起環(huán)境規(guī)制提高的原因，由于P值都大于5%置信水平的臨界值，接受原假設(shè)，農(nóng)業(yè)碳減排不是引起環(huán)境規(guī)制提高的原因。

表7 因果關(guān)系檢驗結(jié)果

四、實證結(jié)論與政策建議

(一)實證結(jié)論

本文基于2001—2016年農(nóng)業(yè)、農(nóng)村的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過協(xié)整分析和因果關(guān)系分析方法，定量分析了各變量之間的相關(guān)性，最后得出如下結(jié)論。

通過協(xié)整分析發(fā)現(xiàn)，從長期來看，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正向影響了農(nóng)業(yè)碳排放，而環(huán)境規(guī)制負(fù)向影響了農(nóng)業(yè)碳排放。比較兩個解釋變量的絕對值，說明農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長對農(nóng)業(yè)碳排放的影響程度強(qiáng)于環(huán)境規(guī)制。因果關(guān)系檢驗說明，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)碳排放增加的重要原因，短期來看，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的約束作用并不明顯，長期來看，環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放起到抑制作用，但具有一定的時滯效應(yīng)，這可能是由于農(nóng)業(yè)碳排放對環(huán)境規(guī)制的反應(yīng)相對遲緩。

(二)政策建議

優(yōu)化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的環(huán)境規(guī)制，減少農(nóng)業(yè)碳排放總量，對于構(gòu)建綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)體系，促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展意義深遠(yuǎn)。尤其是在我國農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境矛盾加劇的情況下，探討環(huán)境規(guī)制對農(nóng)業(yè)碳排放的影響機(jī)理，顯得極其必要?；谏鲜鰧嵶C結(jié)論，得出如下政策建議。

第一，積極轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，主動由三高一低(高投入、高耗能、高排放、低產(chǎn)出)的發(fā)展模式，轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式。從先前注重發(fā)展農(nóng)業(yè)第一產(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)思維模式，逐步向大力發(fā)展農(nóng)業(yè)第二、第三產(chǎn)業(yè)的“大農(nóng)業(yè)”發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

第二，鼓勵農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶在生產(chǎn)生活中利用可再生能源，并對其提供相關(guān)技術(shù)支持和能源利用補(bǔ)貼，以逐步減少使用高碳排放量的農(nóng)業(yè)資源。另外，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督，及時準(zhǔn)確地向公眾公布農(nóng)業(yè)排放物數(shù)據(jù)，倒逼高排放企業(yè)節(jié)能減排，逐步形成有效的利益共同體聯(lián)合防控機(jī)制。

第三，提高農(nóng)業(yè)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，嚴(yán)格限制農(nóng)業(yè)廢棄物排放，制定嚴(yán)格的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售標(biāo)準(zhǔn)，同時加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督力度，加大違規(guī)處罰力度。此外，構(gòu)建農(nóng)業(yè)低碳補(bǔ)償機(jī)制，維護(hù)利益相關(guān)者的合法權(quán)益，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外部性問題，從而提高農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)戶的節(jié)能減排積極性。