基于EKC下經(jīng)濟(jì)增長與碳排放關(guān)系的研究
——以四川省為例

◎張西容

引言：經(jīng)過改革開放40年的發(fā)展積累，四川已經(jīng)形成了較大的體量規(guī)模和較廣的經(jīng)濟(jì)縱深，培育形成了一批優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)，交通、能源等基礎(chǔ)條件不斷改善。作為中國西部地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)大省、人口大省、農(nóng)業(yè)大省和生態(tài)大省，在全國發(fā)展大局中具有重要的地位。但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染也日漸凸顯出來。

上世紀(jì)末，經(jīng)濟(jì)學(xué)家?guī)炱澞奶岢霏h(huán)境質(zhì)量與收入水平存在聯(lián)系，并建立了環(huán)境庫茲涅茨曲線（簡稱EKC）。EKC揭示了環(huán)境質(zhì)量開始隨著收入增加而退化，收入水平上升到一定程度后隨收入增加而改善，即環(huán)境質(zhì)量與收入為倒U型關(guān)系。本文通過對四川省1997-2015年經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和碳排放量分析，建立數(shù)學(xué)模型構(gòu)建EKC，并基于EKC分析四川省各產(chǎn)業(yè)與環(huán)境的關(guān)系，評價各產(chǎn)業(yè)碳減排潛力，為四川省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級提供經(jīng)濟(jì)理論依據(jù)。

一、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析

從圖1產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可知，四川省的國民生產(chǎn)總值呈指數(shù)型函數(shù)增長，在2015年就突破了三萬億的產(chǎn)值，且在2018年突破四萬億。這高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)背后污染也在大幅度增加，碳排放總量也在高速增長，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢相同。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，四川省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷變化。根據(jù)圖一可知，1997-2018年間，四川省第一產(chǎn)業(yè)呈逐漸下降狀態(tài)，說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所占比重正不斷的減少。其次，第二產(chǎn)業(yè)在2015年之前占比一直處于三者中的第一位，表明2015年之前四川省經(jīng)濟(jì)發(fā)展依然是以第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主，但在2015年之后第三產(chǎn)業(yè)占比已處于三者首位。第三產(chǎn)業(yè)的比例占據(jù)首位，標(biāo)志著四川省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由制造業(yè)的第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向第三產(chǎn)業(yè)，三種產(chǎn)業(yè)的占比變化標(biāo)志著四川省已經(jīng)在邁向低碳經(jīng)濟(jì)。

圖2 碳排放總量與各產(chǎn)業(yè)碳排放

從圖2碳排放總量與各產(chǎn)業(yè)碳排放的相對關(guān)系可知，第二產(chǎn)業(yè)的碳排放量上升趨勢與總碳排放上升趨勢一致，且在2013年碳排放總量呈下降趨勢，其主要原因是第二產(chǎn)業(yè)的碳排放量減少。因此，四川省要大幅度減排還應(yīng)從第二產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排入手，采取嚴(yán)格管制工廠排放，提高能源利用效率等措施。

二、數(shù)據(jù)與方法

1.數(shù)據(jù)來源與指標(biāo)處理。

省域國民生產(chǎn)總值能較好地衡量一個地區(qū)的發(fā)展情況，能很好地與各種環(huán)境指標(biāo)結(jié)合，因此選用四川省省域生產(chǎn)總值作為經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)。由于本文研究的是經(jīng)濟(jì)發(fā)展對各產(chǎn)業(yè)的碳排放量的影響，因此選取各產(chǎn)業(yè)碳排放量作為環(huán)境指標(biāo)。

對四川省1998-2018年省域生產(chǎn)總值與總碳排放量、第一產(chǎn)業(yè)碳排放量、第二產(chǎn)業(yè)碳排放量、第三產(chǎn)業(yè)碳排放量相關(guān)性分析，即用EXCEL軟件的數(shù)據(jù)分析里的分析工具得出表格1相關(guān)性系數(shù)（省域生產(chǎn)總值與總碳排放量、第一產(chǎn)業(yè)碳排放量、第二產(chǎn)業(yè)碳排放量、第三產(chǎn)業(yè)碳排放量之間）。結(jié)果表明：生產(chǎn)總值與碳排放量的相關(guān)性很高，且相關(guān)性系數(shù)第三產(chǎn)業(yè)碳排放量＞碳排放總量＞第二產(chǎn)業(yè)碳排放量＞第一產(chǎn)業(yè)碳排放總量。因此，建立生產(chǎn)總值與碳排放總量、第一產(chǎn)業(yè)碳排放量、第二產(chǎn)業(yè)碳排放量、第三產(chǎn)業(yè)碳排放量的計量模型有一定的研究意義。

表格1 相關(guān)性系數(shù)

描述EKC的函數(shù)模型應(yīng)用較多的是：一元線性函數(shù)、二元多次函數(shù)、三元多次函數(shù)、四次多元函數(shù)。

式子中，Y表示各類環(huán)境污染指標(biāo)；X代表經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；b0代表特征相關(guān)數(shù)，常數(shù)項(xiàng)；b1,b2,b3,b4代表系數(shù)。

本研究以四川省1997年-2018年經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)，借助R軟件，分別構(gòu)建以上四中模型，并從中篩選出最有模型。

2.模型的選擇與EKC曲線的繪制。

對四川省經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行多次多項(xiàng)式擬合，并繪制四川省的環(huán)境庫茲涅茨曲線，縱軸表示環(huán)境指標(biāo)，橫軸表示經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（如圖三所示）

圖3 生產(chǎn)總值與碳排放量趨勢線

三、結(jié)果分析

1.省域生產(chǎn)總值與碳排放總量。四川省1997-2018年省域生產(chǎn)總值與碳排放總量庫茲涅茨曲線呈指數(shù)上升趨勢，較弱的倒“U”型，有明顯的峰值，無明顯拐點(diǎn)。1997-2014年，碳排放總量隨著省域生產(chǎn)總值的增加呈現(xiàn)上升趨勢，2014年之后碳排放總量隨著省域生產(chǎn)總值的增加，呈現(xiàn)下降趨勢。目前，四川省的碳排放總量已經(jīng)越過倒“U”型曲線的峰值，說明隨著社會的進(jìn)一步發(fā)展，四川省碳排放總量將呈現(xiàn)下降趨勢。

2.省域生產(chǎn)總值與第一產(chǎn)業(yè)碳排放量。四川省1997年-2018年省域生產(chǎn)總值與第一產(chǎn)業(yè)碳排放庫茲涅茨曲線呈波動上升趨勢“，S”型，無明顯的峰值與拐點(diǎn)。四川省省域生產(chǎn)總值與第一產(chǎn)業(yè)碳排放之間呈上升趨勢，表明四川省經(jīng)濟(jì)發(fā)展在一定程度上還依賴于第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。雖然第一產(chǎn)業(yè)在省域生產(chǎn)總值中占比小，但農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對四川省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展業(yè)起到一定的推動作用。

3.省域生產(chǎn)總值與第二產(chǎn)業(yè)碳排放量。四川省1997-2018年省域生產(chǎn)總值與第二產(chǎn)業(yè)碳排放量庫茲涅茨曲線呈指數(shù)上升，較弱的倒“U”型，有明顯峰值，無明顯拐點(diǎn)。與省域生產(chǎn)總值與碳排放總量環(huán)境庫茲涅茨曲線趨勢大致一致，表明第二產(chǎn)業(yè)的碳排放對四川省碳排放總量的影響是最大的。1997年-2013年，第二產(chǎn)業(yè)碳排放隨著省域生產(chǎn)總值的增加呈上升趨勢，2013年之后第二產(chǎn)業(yè)碳排放量隨著省域生產(chǎn)總值的上升呈下降趨勢。四川省第二產(chǎn)業(yè)碳排放總量已經(jīng)越過倒“U”型曲線的峰值，說明隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長，四川省第二產(chǎn)業(yè)碳排放總量不會再呈現(xiàn)上升式的增長，相反，應(yīng)該有所下降。

4.省域生產(chǎn)總值與第三產(chǎn)業(yè)碳排放量。四川省1997-2015年省域生產(chǎn)總值與第三產(chǎn)業(yè)碳排放庫茲涅茨曲線呈單調(diào)上升，直線型，無峰值，無拐點(diǎn)。這說明在1997-2015年第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速，其快速發(fā)展的同時也會帶來環(huán)境問題。從四川省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)圖中我們可以知道的是第二產(chǎn)業(yè)的占比在下降，第三產(chǎn)業(yè)在上升，第三產(chǎn)業(yè)已經(jīng)超過了第三產(chǎn)業(yè)，成為四川省占比最大的產(chǎn)業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但二氧化碳排放量卻遠(yuǎn)不及第二產(chǎn)業(yè)多。以上說明發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，即可以帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展又可以在降低碳排放。因此，四川省要大力發(fā)展綠色低碳的第三產(chǎn)業(yè)。

四、結(jié)論及建議

本文以四川省1997-2018年環(huán)境經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，通過對四川省生產(chǎn)總值與碳排放關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究，得出四川省生產(chǎn)總值與碳排放總量、第二產(chǎn)業(yè)碳排放總量的環(huán)境庫茲涅茨曲線符合環(huán)境庫茲涅茨倒“U”型，且均已通過倒“U”型峰值，說明四川省碳排放總量和第二產(chǎn)業(yè)碳排放量會隨著經(jīng)濟(jì)的增長呈下降趨勢。四川省省域生產(chǎn)總值與第一產(chǎn)業(yè)的庫茲涅茨曲線呈較弱的“S”型，無明顯峰值和拐點(diǎn)。省域生產(chǎn)總值與第三產(chǎn)業(yè)的庫茲涅茨曲線呈單調(diào)上升型，表明第三產(chǎn)業(yè)的碳排放會隨著經(jīng)濟(jì)的增長而增長，但相對第二產(chǎn)業(yè)，發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)對碳排放的減少更有益。

為提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時降低碳排放量，建議可以從以下幾個方面著手：1.減少制造業(yè)的高污染、高排放，提高能源利用效率。2.政府出臺有效的、可實(shí)行的環(huán)保政策，同時政府應(yīng)強(qiáng)化對環(huán)保政策執(zhí)行的監(jiān)督。3.大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，減少經(jīng)濟(jì)增長對第二產(chǎn)業(yè)的依賴。