保定市碳排放與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究

□文/劉會靜 聶芙嘉 孫若琪

（河北金融學(xué)院 河北·保定）

［提要］在“碳中和”和“碳達(dá)峰”時代要求下，本文以作為首批建設(shè)“低碳經(jīng)濟(jì)”城市之一的保定市為例，運(yùn)用1998～2017年能源碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)和GDP數(shù)據(jù)，采用協(xié)整檢驗及格蘭杰因果檢驗等計量方法，探討保定市碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，以期為其實行節(jié)能減排和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)提供政策建議。

我國“十四五”規(guī)劃指出，要加快推動綠色低碳發(fā)展，持續(xù)改善環(huán)境質(zhì)量，加速能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展替代能源和可再生能源，全面提高資源利用效率。同時，習(xí)近平還在第七十五屆聯(lián)合國大會上宣布了中國二氧化碳排放力爭在2030年前達(dá)到峰值，爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和的新的達(dá)峰目標(biāo)。從整體進(jìn)程看，中國實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的速度直接關(guān)系到世界碳達(dá)峰發(fā)展進(jìn)度。因此，深入剖析碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，收集并分析其相關(guān)數(shù)據(jù)對于我國科學(xué)合理制定低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略具有重大的意義。

在政策的支持與引導(dǎo)下，保定市順應(yīng)時代潮流，緊跟時代發(fā)展，成為首批建設(shè)“低碳經(jīng)濟(jì)”的城市。作為全國第一批低碳試點(diǎn)城市，它的發(fā)展調(diào)整具有一定的代表性，研究經(jīng)濟(jì)增長和碳排放之間的關(guān)系和發(fā)展趨勢，準(zhǔn)確認(rèn)識其碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，可以為保定市制定減排政策、建設(shè)低碳城市及經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展提供參考，使此類研究更具針對性。

一、文獻(xiàn)回顧

已有許多文獻(xiàn)研究碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，但現(xiàn)有研究主要集中于國家級、省級或以省域數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的大區(qū)域研究。一些學(xué)者選取我國各省份的能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的面板數(shù)據(jù)對全國能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系進(jìn)行研究。如趙明軒等（2021）選取2000～2017年我國各省份相關(guān)數(shù)據(jù)，實證分析得出經(jīng)濟(jì)增長與碳排放呈雙向因果關(guān)系；原媛（2020）基于我國2012～2016年的相關(guān)數(shù)據(jù)，實證分析表明，中國仍將處于碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同步增長階段，減排政策將會對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生負(fù)向反饋。也有一些學(xué)者選取一些有代表性的區(qū)域進(jìn)行研究。如閆樹熙等（2019）基于陜西省1990～2015年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實證分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，存在由經(jīng)濟(jì)增長到能源碳排放的單向格蘭杰因果關(guān)系，經(jīng)濟(jì)增長促使了能源碳排放的加劇；魯燕霞等（2017）對山西省1991～2013年23年間的能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系進(jìn)行了計量分析，結(jié)果表明，能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間存在由經(jīng)濟(jì)增長到能源消費(fèi)和碳排放的單向格蘭杰因果關(guān)系，經(jīng)濟(jì)增長拉動了能源的消費(fèi)，促使了碳排放量的增加，但是能源消費(fèi)和碳排放并沒有有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

以上關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長與能源碳排放的關(guān)系研究，所揭示的規(guī)律較為宏觀，且對典型區(qū)域內(nèi)地級市層面碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系研究還較少；而且隨著研究區(qū)域不同，得出的結(jié)論也并不相同?；诖?，本文基于保定市1998～2017年經(jīng)濟(jì)增長和能源碳排放量數(shù)據(jù)，經(jīng)單位根檢驗，采用協(xié)整檢驗及格蘭杰因果關(guān)系檢驗等計量方法，就保定市能源碳排放和經(jīng)濟(jì)增長數(shù)量關(guān)系與特征進(jìn)行檢驗分析。以期在研究對象上，彌補(bǔ)現(xiàn)有研究規(guī)律較為宏觀的問題；同時，有利于更好地理解保定市經(jīng)濟(jì)增長與能源碳排放之間的關(guān)系和發(fā)展趨勢，為保定市進(jìn)一步制定減排政策及區(qū)域經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展提供參考。

二、研究設(shè)計

（一）數(shù)據(jù)來源。本文主要研究保定市能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性以及一致性，本研究所使用的經(jīng)濟(jì)增長數(shù)據(jù)用保定市的GDP來表示，所使用的能源碳排放量數(shù)據(jù)是基于夜間燈光數(shù)據(jù)模擬計算得出的。本文的能源碳排放量擬合數(shù)據(jù)與GDP數(shù)據(jù)的研究時期為1998～2017年。

1、經(jīng)濟(jì)增長數(shù)據(jù)來源。經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)選取保定市的GDP來表示，為了降低物價對經(jīng)濟(jì)的影響，采用GDP平減指數(shù)（以1998年為基期）得到同一時段的地區(qū)生產(chǎn)總值。GDP數(shù)據(jù)來源于1999～2018年《保定市統(tǒng)計年鑒》。

2、碳排放數(shù)據(jù)來源。以全球DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過影像重投影、相互校正、年內(nèi)校正、時間序列校正后，得到保定地區(qū)校正后DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)；利用保定能源消費(fèi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和碳排放因子數(shù)據(jù)，計算得出保定地區(qū)能源碳排放量。在此基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)擬合構(gòu)建保定市級尺度的能源碳排放估算模型。（表1）

表1 能源碳排放系數(shù)一覽表

（二）研究假設(shè)。將保定市1998～2017年（T=20）的能源碳排放量和經(jīng)濟(jì)增長的數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢比較，如圖1所示。由圖1可以看出：保定市生產(chǎn)總值處于增長狀態(tài)，能源碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長的變化趨勢相似，保持長期增長趨勢，由變化趨勢可以初步判斷兩變量序列可能具有協(xié)整關(guān)系。因此，提出本文的研究假設(shè)1：保定市能源碳排放量與經(jīng)濟(jì)增長之間具有一定的協(xié)整關(guān)系。（圖1）

圖1 1998～2017年保定市GDP與能源碳排放總量變動趨勢比較圖

為了對保定市能源碳排放與GDP之間可能具有的聯(lián)系進(jìn)行深一步的探究，筆者在上述文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)分文獻(xiàn)資料中的研究區(qū)域發(fā)現(xiàn)：在河北省內(nèi)，存在從經(jīng)濟(jì)增長到能源碳排放量的單向因果關(guān)系。由于保定市工業(yè)以傳統(tǒng)的加工制造業(yè)為主，在河北省工業(yè)全局中占較大份額，從整體來看，保定市的能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間同樣存在上述的單向因果關(guān)系。于是提出本文的研究假設(shè)2：保定市的能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間存在后者到前者的單向因果關(guān)系。

（三）研究方法?；谝陨霞僭O(shè)，本文經(jīng)單位根檢驗，采用協(xié)整檢驗及格蘭杰因果關(guān)系檢驗等計量方法，就保定市能源碳排放和經(jīng)濟(jì)增長數(shù)量關(guān)系與特征進(jìn)行檢驗分析。具體步驟如下：

第1步，單位根檢驗。利用經(jīng)典的ADF檢驗方法實證檢驗保定市20年兩時間序列變量的平穩(wěn)性，如果序列不平穩(wěn)，檢驗其對數(shù)序列l(wèi)nGDP和lnCO2，如果對數(shù)序列不平穩(wěn)，檢驗其一階差分序列ilnGDP和ilnCO2是否平穩(wěn)，取對數(shù)序列的差分到兩時間序列平穩(wěn)為止。

第2步，協(xié)整分析。在第1步的基礎(chǔ)上，就可以用約翰遜法檢驗兩者是否存在長期協(xié)整關(guān)系。

第3步，因果關(guān)系檢驗。利用格蘭杰因果關(guān)系檢驗兩時間序列變量的因果關(guān)系。

（四）實證分析

1、單位根檢驗。單位根檢驗是時間序列分析的前提。本文利用Eviews10，采用ADF檢驗方法來校驗保定市GDP與能源碳排放時間序列變量的平穩(wěn)性，若ADF檢驗值在一定的置信水平下大于臨界值，則時間序列為非平穩(wěn)序列，反之則為平穩(wěn)序列。在不同的顯著性水平下，對各個變量的平穩(wěn)性檢驗結(jié)果如表2所示。（表2）

ADF單位根檢驗中，顯著性水平是指犯錯誤的概率。從表2可以看出，CO2、GDP的ADF檢驗值大于1%、5%、10%臨界值，即錯誤概率大于臨界值，檢驗變量CO2、GDP均不平穩(wěn)，于是進(jìn)行序列差分檢驗，檢驗變量LnGDP、LnCO2，得出ADF檢驗值均小于1%臨界值，檢驗變量LnGDP、LnCO2平穩(wěn)。

表2 平穩(wěn)性檢驗一覽表

2、協(xié)整檢驗。在通過單位根檢驗后，還需要檢驗變量之間是否存在長期均衡關(guān)系。主要表現(xiàn)為：存在兩個或者超過兩個的非平穩(wěn)的時間序列變量之間存在具有平穩(wěn)性的線性組合關(guān)系。本文針對各變量進(jìn)行協(xié)整檢驗可驗證以上關(guān)系是否存在，變量之間建立回歸方程的前提條件是既可以滿足協(xié)整關(guān)系，且不存在偽回歸現(xiàn)象。本文采用約翰遜法檢驗，主要通過檢驗協(xié)整方程的殘差項是否具有平穩(wěn)性關(guān)系，來驗證兩個變量之間協(xié)整關(guān)系的存在性。本文對lnCO2、lnGDP進(jìn)行E-G協(xié)整檢驗，檢驗是否具有協(xié)整關(guān)系，檢驗結(jié)果如表3所示。（表3）

表3 協(xié)整檢驗結(jié)果一覽表

T統(tǒng)計量用來檢驗系數(shù)顯著性是否大于2，P值是T統(tǒng)計量對應(yīng)的概率值，且P值要求小于給定的顯著水平0.05。由表3結(jié)果可知方程系數(shù)顯著，則進(jìn)一步對殘差進(jìn)行平穩(wěn)檢驗。對殘差做ADF檢驗運(yùn)算得出P值小于0.05，即通過平穩(wěn)檢驗。殘差平穩(wěn)說明lnCO2和lnGDP具有協(xié)整關(guān)系。

3、格蘭杰因果檢驗。因果檢驗在判斷變量間是否存在因果關(guān)系上具有顯著優(yōu)勢，并在實證領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛運(yùn)用，能判斷一個量的變化是否會引起另一個量的變化。如果通過研究得出，包含過去信息的兩個變量是否比僅研究單一變量Y的預(yù)測效果更好，則證明優(yōu)先選取包含過去信息的兩個變量比單純使用單一變量Y的預(yù)測效果更準(zhǔn)確，此時可認(rèn)為變量X是變量Y的Granger因果關(guān)系。由表4格蘭杰因果檢驗結(jié)果顯示，在99.5%的置信水平下，能源碳排放不是經(jīng)濟(jì)增長的格蘭杰原因，而經(jīng)濟(jì)增長是能源碳排放增加的格蘭杰原因，因此保定市存在由經(jīng)濟(jì)增長到能源碳排放的單向因果關(guān)系。（表4）

表4 格蘭杰因果檢驗結(jié)果一覽表

三、結(jié)論及建議

（一）結(jié)論?；诒６ㄊ?998～2017年的能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長數(shù)據(jù)，經(jīng)平穩(wěn)性檢驗，采用協(xié)整分析和格蘭杰因果關(guān)系檢驗等計量方法，就保定市碳排放與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系進(jìn)行檢驗分析，得出以下結(jié)論：（1）從協(xié)整檢驗?zāi)Ｐ涂芍?，保定市能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間存在長期均衡的協(xié)整關(guān)系，能源碳排放與經(jīng)濟(jì)增長幾乎是同步進(jìn)行的。假設(shè)1得到支持。（2）保定市經(jīng)濟(jì)增長與能源碳排放之間存在前者到后者的單向格蘭杰因果關(guān)系。這符合保定市的實際，雖然保定市是首批建設(shè)“低碳經(jīng)濟(jì)”的城市，但保定市為工業(yè)主導(dǎo)型城市，而且其經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)出高能耗、高排放的粗放式增長方式，目前保定市GDP的增長依靠CO2的排放；同時由于工業(yè)效能低下，CO2排放的單向增加不一定能有效助推GDP的增長。假設(shè)2得到部分支持。

（二）建議。結(jié)合保定市現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，分析以上結(jié)論，為了促進(jìn)保定市經(jīng)濟(jì)增長方式平穩(wěn)轉(zhuǎn)型，本文對此給出如下建議：一是應(yīng)確立長期發(fā)展目標(biāo)，鼓勵各企業(yè)低碳發(fā)展。根據(jù)2018～2020年中二氧化碳排放量達(dá)到2.6萬噸及以上的企業(yè)或者其他經(jīng)濟(jì)組織的碳排放核查結(jié)果，篩選確定納入2021～2022年全國碳市場配額管理的重點(diǎn)排放單位名單，實行動態(tài)管理，逐步推動低碳經(jīng)濟(jì)理念，建立起支撐低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系，加強(qiáng)對低碳城市的整體規(guī)劃建設(shè)，成為低碳城市的領(lǐng)航者。二是政府應(yīng)建立良好的治理結(jié)構(gòu)。積極建設(shè)社會效益較高的低碳產(chǎn)業(yè)體系，加快推動低碳企業(yè)的發(fā)展，從而調(diào)整保定市整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。加快發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)打造一批低能耗、輕污染或零污染的低碳企業(yè)，讓“城市化和低碳化”成為城市建設(shè)的新目標(biāo)。三是加大低碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的扶持力度。采用財政補(bǔ)助等方式，擴(kuò)大對低碳經(jīng)濟(jì)的財政支持面，加快推進(jìn)新型能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。另外，政府及相關(guān)單位還應(yīng)設(shè)立專項扶持基金，用于低碳技術(shù)研發(fā)、推廣與應(yīng)用，并鼓勵企業(yè)開發(fā)和運(yùn)用新能源。四是著力開拓新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。以保定市源遠(yuǎn)的歷史文化和豐富的旅游文化資源作為依托，大力宣揚(yáng)保定市文化古跡與歷史人物，推動第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，培育打造具有保定特色的文化產(chǎn)業(yè)。發(fā)展周邊經(jīng)濟(jì)，推動旅游經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的形成與完善，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)綠色、健康、多元化地持續(xù)發(fā)展。