江蘇省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究

□文/英 宇

（南京財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 江蘇·南京）

［提要］我國(guó)當(dāng)下面臨巨大的碳減排壓力，而江蘇省作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的省份之一，也是碳排放量最大的省份之一，必須承擔(dān)起碳減排大任，因此探索江蘇省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系是保證其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的同時(shí)降低碳排放總量的重要前提條件。本文利用江蘇省各縣級(jí)市和市轄區(qū)歷年碳排放量及經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，建立三次對(duì)數(shù)模型，探索碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。

一、問(wèn)題提出

隨著世界各國(guó)工業(yè)化和城市化步伐的加快，全球的化石能源消費(fèi)量正在逐年增加，這直接導(dǎo)致全球二氧化碳排放總量不斷上升，因此當(dāng)下有諸多國(guó)家地區(qū)均將“低碳減排”列入發(fā)展計(jì)劃，中國(guó)作為碳排放的大國(guó)，理應(yīng)承擔(dān)大國(guó)的減排責(zé)任。

本文的主要研究?jī)?nèi)容涉及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的“脫鉤”關(guān)系。“脫鉤”這一概念最初源于物理學(xué)領(lǐng)域，用以表述具有響應(yīng)關(guān)系的兩個(gè)或多個(gè)物理量之間的相互關(guān)系不再存在。20世紀(jì)末，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）將脫鉤概念逐漸引入到其他領(lǐng)域，包括環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)研究領(lǐng)域。本文在“脫鉤”概念的基礎(chǔ)上，將研究?jī)?nèi)容拓展到碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的具體關(guān)系方面，考察地區(qū)在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中是否意識(shí)到空氣環(huán)境質(zhì)量的重要性，以及在控制碳排放的過(guò)程中是否會(huì)選擇犧牲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)作為代價(jià)實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量改善。

根據(jù)《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)顯示，2007～2016年中國(guó)人均碳排放的年增長(zhǎng)率為3.63%，而江蘇省這一指標(biāo)約為4.73%，遠(yuǎn)高于全國(guó)水平。盡管江蘇省相較于其他地區(qū)在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)方面，擁有較好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，并且在新能源開(kāi)發(fā)、科技創(chuàng)新等方面領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)許多省份，但是當(dāng)前江蘇省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)顯示，高碳產(chǎn)業(yè)仍占主導(dǎo)地位，并且隨著城市化、工業(yè)化的進(jìn)程加快，高碳行業(yè)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)向清潔行業(yè)轉(zhuǎn)型愈加困難，因此江蘇省未來(lái)節(jié)能降碳的形勢(shì)依然嚴(yán)峻?；诖爽F(xiàn)實(shí)，對(duì)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行深入分析顯得尤為重要。同時(shí)，由于江蘇省各地級(jí)市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及技術(shù)水平等多方面皆存在顯著差異，這也導(dǎo)致了不同發(fā)展程度的地區(qū)在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和二氧化碳排放方面也有一定的差距，如果一味地以清潔能源或可再生能源來(lái)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)則會(huì)違背社會(huì)發(fā)展過(guò)程的科學(xué)規(guī)律，因此定位當(dāng)前江蘇省低碳發(fā)展階段并就不同階段研究經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放的關(guān)系具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和政策實(shí)踐意義。

二、文獻(xiàn)綜述

“低碳”概念最早見(jiàn)諸于政府文件是在2003年英國(guó)能源白皮書(shū)《我們能源的未來(lái)：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》，此后英國(guó)、丹麥、日本、美國(guó)等國(guó)家也逐漸意識(shí)到二氧化碳管控的重要性，低碳政策紛紛出爐，伴隨而來(lái)的是越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注低碳政策工具的實(shí)際效果。目前的低碳政策工具主要分為法律法規(guī)、碳價(jià)格和補(bǔ)貼三類(lèi)，這三類(lèi)工具的實(shí)施效果有較大差異，碳減排技術(shù)、相應(yīng)低碳管制政策措施的成本，以及政府部門(mén)的低碳宣傳和社會(huì)輿論導(dǎo)向等因素，將影響到不同減排模式的作用范圍。

許多學(xué)者研究了當(dāng)前各種減排工具的實(shí)施效果。范子英基于中國(guó)2007年開(kāi)始在中級(jí)人民法院設(shè)立環(huán)保法庭這一準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)，通過(guò)中國(guó)283個(gè)地級(jí)市2003～2014年的面板數(shù)據(jù)，結(jié)合雙重差分方法，對(duì)環(huán)保司法強(qiáng)化的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了評(píng)估，研究表明環(huán)保法庭的設(shè)立能夠有效降低工業(yè)污染物的排放總量和人均排放量，通過(guò)法治強(qiáng)化促進(jìn)環(huán)境污染治理是實(shí)現(xiàn)污染防治的一個(gè)重要思路。曹靜則根據(jù)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本理論結(jié)合中國(guó)國(guó)情，對(duì)排污權(quán)交易和稅機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)做了比對(duì)研究，得出相較于基于污染量控制的排污權(quán)交易，基于價(jià)格變化的碳稅政策更適合當(dāng)前中國(guó)國(guó)情的結(jié)論。Oueslati、Baranzini也認(rèn)為無(wú)論碳稅的稅制怎樣改革，短期福利效應(yīng)總是負(fù)面的，并且其主要負(fù)面影響可以通過(guò)稅收設(shè)計(jì)和使用產(chǎn)生的財(cái)政收入來(lái)補(bǔ)償。吳茵茵則結(jié)合中國(guó)當(dāng)前排污“費(fèi)改稅”地區(qū)實(shí)際執(zhí)行情況，通過(guò)構(gòu)建差異化環(huán)保稅的微觀理論模型分析了中國(guó)差異化環(huán)保稅實(shí)現(xiàn)有效減排的充要條件，研究結(jié)果表明中國(guó)現(xiàn)行的差異化環(huán)保稅政策設(shè)計(jì)能夠在小幅度地減少污染總排放的同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出產(chǎn)生較小的負(fù)向沖擊，并將顯著地增加地方政府的環(huán)保稅收入，因此沒(méi)有必要提高環(huán)保稅額標(biāo)準(zhǔn)。楊曦在異質(zhì)性企業(yè)貿(mào)易理論框架下，研究了發(fā)達(dá)國(guó)家征收碳關(guān)稅以及發(fā)展中國(guó)家減排技術(shù)改善的貿(mào)易、氣候及福利效應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)征收碳關(guān)稅不僅不利于降低碳排放量，還同時(shí)降低了發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)力，不利于貿(mào)易自由化和氣候保護(hù)，相較于碳關(guān)稅政策，發(fā)達(dá)國(guó)家更有必要通過(guò)技術(shù)轉(zhuǎn)讓或援助等手段幫助發(fā)展中國(guó)家改善減排技術(shù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)雙倍紅利效果———改善經(jīng)濟(jì)福利和減少排放。任勝鋼的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，排污權(quán)交易制度試點(diǎn)地區(qū)的SO2減排和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)顯著高于非試點(diǎn)地區(qū)，排污權(quán)交易制度政策可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的“雙贏”結(jié)果，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，排污權(quán)交易制度顯著提高了試點(diǎn)地區(qū)的上市企業(yè)全要素生產(chǎn)率，且年度效應(yīng)滯后兩年后逐年遞增。Gail Cohen利用省級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)我國(guó)溫室氣體排放與GDP之間的關(guān)系進(jìn)行了綜合分析，得出中國(guó)的庫(kù)茲涅茨彈性約為0.6，隨著中國(guó)逐漸富裕，將會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期的脫鉤趨勢(shì)，同時(shí)較富裕的省份往往比較貧窮的省份具有較小的庫(kù)茲涅茨彈性。

目前國(guó)內(nèi)關(guān)注經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放動(dòng)態(tài)關(guān)系的學(xué)者頗多，并且取得了一系列研究成果，如李國(guó)志和李宗植認(rèn)為二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在明顯的倒“U”型環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線；胡初枝等則通過(guò)分析1990～2005年經(jīng)濟(jì)規(guī)模對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)，得出的結(jié)論是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放之間呈現(xiàn)出“N”型關(guān)系，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是推動(dòng)碳排放的主要因素。也有許多學(xué)者關(guān)注了經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具體哪些方面對(duì)碳排放的影響較大，如王中英和王禮茂、李健和周慧等學(xué)者一致認(rèn)為中國(guó)以第二產(chǎn)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是造成碳排放的主要原因；張友國(guó)則認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式對(duì)中國(guó)碳排放強(qiáng)度影響顯著；申萌等發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)降低二氧化碳排放量存在明顯正向效應(yīng)。

三、數(shù)據(jù)來(lái)源和預(yù)處理

根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性，本文將選用的樣本數(shù)據(jù)時(shí)間范圍確定為2000～2017年，為保證研究結(jié)果更具可信度，需要有足夠數(shù)量的樣本做支撐，因此本文并非選用江蘇省地級(jí)市樣本，而是各縣級(jí)市和市轄區(qū)，所有數(shù)據(jù)均來(lái)自歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

四、研究方法

（一）變量選擇。碳排放指標(biāo)參考選用不同學(xué)者一致使用的7種化石能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放量P來(lái)表示。在被解釋變量選擇上，本文選用江蘇省各地區(qū)的實(shí)際國(guó)民生產(chǎn)總值（Y）來(lái)表示；而考慮到江蘇省第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)占比較大，所以分別采用第二產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)值（second）和第三產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)值（third）占GDP的比重來(lái)刻畫(huà)，以此衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響。所有名義變量均通過(guò)平減指數(shù)處理（以2000年為基期）得到實(shí)際值，并且將絕對(duì)值變量作對(duì)數(shù)化處理。表1是幾個(gè)主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)，所有經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自縣級(jí)統(tǒng)計(jì)年鑒。（表1）

表1 主要變量描述性統(tǒng)計(jì)一覽表

（二）模型選擇。本文使用三次對(duì)數(shù)模型來(lái)分析，P為被解釋變量，Y為解釋變量。得到如下面板方程：

其中，i表示江蘇省各縣級(jí)市和市轄區(qū)，i=1，2…；t表示時(shí)間單位（年）；Pit表示CO2排放量；Yit表示江蘇省各地區(qū)的實(shí)際GDP，反映各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平；secondit和thirdit分別表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響，以第二產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)值和第三產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)值衡量；δt和μi分別表示時(shí)間固定效應(yīng)和樣本固定效應(yīng)，為了控制各樣本隨時(shí)間變化的因素所發(fā)生的影響以及各縣樣本自身存在的差異對(duì)回歸結(jié)果造成的干擾；εit是與時(shí)間和地區(qū)都無(wú)關(guān)的隨機(jī)誤差項(xiàng)。

當(dāng)模型中的參數(shù)不同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致曲線的形狀不同。參考王紫的研究，本文根據(jù)系數(shù)的不同將模型分成以下幾類(lèi)：

（1）若α1＝α2＝α3＝0，碳排放總量與經(jīng)濟(jì)總量（GDP）之間并無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)關(guān)系。

（2）若α1＜0，α2＝α3＝0，碳排放總量隨著經(jīng)濟(jì)總量（GDP）增長(zhǎng)而單調(diào)遞減，即碳排放與GDP呈線性正相關(guān)。

（3）若α1＞0，α2＝α3＝0，碳排放總量隨著GDP總量增長(zhǎng)單調(diào)遞增，即碳排放與GDP呈線性負(fù)相關(guān)。

（4）若α1＜0，α2＞0，且α3＝0，碳排放量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先增后減再增加，碳排放與GDP之間存在“U”型關(guān)系。

（5）若α1＞0，α2＜0，且α3＝0，碳排放總量與GDP總量之間的關(guān)系呈倒“U”型曲線，符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）假設(shè)，并且轉(zhuǎn)折點(diǎn)在處。

（6）若α1＞0，α2＜0，且α3＞0，碳排放總量與GDP總量之間的關(guān)系呈正“N”型，并且當(dāng)α22-3α1α3＞0時(shí)，存在兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在GDP總量超過(guò)第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后碳排放從上升開(kāi)始下降，突破第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后碳排放開(kāi)始隨著GDP的增長(zhǎng)而上升，轉(zhuǎn)折點(diǎn)在處。

（7）若α1＜0，α2＞0，且α3＜0，碳排放總量與GDP總量之間的關(guān)系呈倒“N”型，與第（6）種情況相反，第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后隨著GDP的增加，碳排放從下降開(kāi)始上升，在第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)隨著GDP的增長(zhǎng)，碳排放開(kāi)始下降，這一情況可視作是正“U”型和倒“U”型的結(jié)合。

（三）單位根檢驗(yàn)。考慮到本文所選時(shí)間周期較長(zhǎng)，為了避免出現(xiàn)偽回歸現(xiàn)象，有必要對(duì)其進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)。主要考察的是樣本的各個(gè)變量的均值、方差和協(xié)方差是否隨時(shí)間而發(fā)生改變，如果不發(fā)生改變，則能夠證明各變量隨時(shí)間變化穩(wěn)定的，否則就是不穩(wěn)定的。而本文這里主要選用單位根檢驗(yàn)作為平穩(wěn)性檢驗(yàn)的主要方法。因此，本文通過(guò)Stata16.0軟件采用LLC法檢驗(yàn)變量的平穩(wěn)性，結(jié)果見(jiàn)表2所示。（表2）

表2 碳排放量單位根檢驗(yàn)結(jié)果一覽表

結(jié)果顯示，變量的adjusted t*顯著為負(fù)，因此強(qiáng)烈拒絕面板含有單位根的原假設(shè)，本文所用數(shù)據(jù)變量隨時(shí)間變化為平穩(wěn)過(guò)程。

（四）協(xié)整性檢驗(yàn)。在明確數(shù)據(jù)變量隨時(shí)間變化平穩(wěn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行協(xié)整性檢驗(yàn)，即檢驗(yàn)變量的關(guān)系是否穩(wěn)定，防止出現(xiàn)偽回歸的問(wèn)題。這里運(yùn)用Stata16.0進(jìn)行裴德勞因（pedroni）命令進(jìn)行協(xié)整性檢驗(yàn)，最終結(jié)果如表3所示。（表3）

最終的檢驗(yàn)結(jié)果顯示，所用的數(shù)據(jù)變量均存在協(xié)整關(guān)系，即江蘇省各縣區(qū)的碳排放量和國(guó)民生產(chǎn)總值的對(duì)數(shù)以及二次項(xiàng)、三次項(xiàng)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系可靠。

（五）Husman檢驗(yàn)。在本文得出模型的最終形式前需要對(duì)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，在固定效應(yīng)或者隨機(jī)效應(yīng)模型中，要么全部解釋變量與μ有關(guān)（固定效應(yīng)），要么全部與μ無(wú)關(guān)（隨機(jī)效應(yīng)），介于二者之間的混合情形是，某些解釋變量與μ有關(guān)，某些解釋變量與μ無(wú)關(guān)，在這種情況下，有可能使用工具變量法得到對(duì)不隨時(shí)間變化的變量系數(shù)的一致估計(jì)。本文用RStudio軟件進(jìn)行豪斯曼檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。（表4）

表4 Husman檢驗(yàn)結(jié)果一覽表

結(jié)果顯示，p值小于0.5，拒絕原假設(shè)，應(yīng)當(dāng)選擇固定效應(yīng)模型，也證實(shí)本文最初的假設(shè)雙固定效應(yīng)模型是合理科學(xué)的。

（六）實(shí)證研究結(jié)果。本文首先通過(guò)式（1）三次對(duì)數(shù)模型進(jìn)行基準(zhǔn)分析，得到的最終回歸結(jié)果如表5所示。（表5）

表5 三次對(duì)數(shù)模型回歸結(jié)果一覽表

從表5中可以明顯看出，模型（1）中對(duì)應(yīng)的系數(shù)分別為：α1=108.865，α2=-8.747，α3=0.2230，因此得到對(duì)應(yīng)的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線類(lèi)型為正“N”型，即二氧化碳排放量先隨經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)而增加，之后二者呈負(fù)相關(guān)，通過(guò)臨界值后又呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，并且最終得到的回歸方程為：

根據(jù)方程，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)回歸點(diǎn)為：lnY=10.208和lnY=15.942。此外，為了進(jìn)一步探索目前江蘇省各縣區(qū)處于“N”型曲線的什么位置，本文進(jìn)一步通過(guò)作圖嘗試對(duì)此進(jìn)行解答。

圖1中，橫坐標(biāo)為各地區(qū)實(shí)際GDP的對(duì)數(shù)值，縱坐標(biāo)則是碳排放量，從圖中可以明顯看出，目前江蘇省大多數(shù)縣區(qū)處于N型的下降段和上升段位置，隨著GDP水平的提高，二氧化碳排放量還會(huì)隨之上升，這一結(jié)果令人吃驚，也說(shuō)明目前低碳減排工作刻不容緩。（圖1）

圖1 各縣區(qū)碳排放量與GDP對(duì)數(shù)值散點(diǎn)圖

五、結(jié)論與展望

（一）主要結(jié)論。根據(jù)最終得到的結(jié)果可得出結(jié)論：目前江蘇省碳排放與GDP之間存在正“N”型曲線關(guān)系，即隨著GDP的增長(zhǎng)，碳排放總量呈現(xiàn)上升-下降-上升的狀態(tài)，且當(dāng)下江蘇省大部分縣區(qū)均處在下降階段與后半段的上升階段，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的模式是以犧牲大氣質(zhì)量為代價(jià)的，雖然暫時(shí)的環(huán)境影響并不嚴(yán)重，但是為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，仍然需要進(jìn)一步地改善發(fā)展模式。

（二）未來(lái)展望。結(jié)合本文得到的結(jié)論以及當(dāng)前江蘇省所處的綠色發(fā)展階段，本文提出幾點(diǎn)政策建議：（1）改善能源結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)和支持天然氣、風(fēng)能、生物質(zhì)能等清潔能源的開(kāi)發(fā)利用。目前，江蘇省的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中化石能源仍占較大比重，而化石能源的碳排放系數(shù)較高，因此江蘇省有必要盡快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，降低煤炭等傳統(tǒng)化石能源的消費(fèi)比重。此外，江蘇省的海岸線較長(zhǎng)，擁有較大面積的平原和港口資源，風(fēng)能、海洋能較為豐富，應(yīng)當(dāng)充分利用自身的地理優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)和利用清潔能源。比如，對(duì)天然氣等清潔能源進(jìn)行消費(fèi)補(bǔ)貼，或者對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能和海洋能等產(chǎn)業(yè)的設(shè)備購(gòu)置提供資金補(bǔ)助，從而通過(guò)提高清潔能源的消費(fèi)比重，降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)程度。（2）政府加大低碳減排的管理力度，引導(dǎo)高碳企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。政府的政策導(dǎo)向很大程度上影響地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展進(jìn)度，因此江蘇省可以借鑒其他地區(qū)碳減排的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，制定出較為可行的碳減排規(guī)定；政府可以通過(guò)一些直接或間接的手段，監(jiān)督其制定的碳減排政策的落實(shí)工作，淘汰落后產(chǎn)能，引導(dǎo)江蘇省走節(jié)能減排、污染防治的綠色發(fā)展道路。