基于能源和指標(biāo)雙分類視角的碳排放脫鉤效應(yīng)研究

孫 莉

（建湖經(jīng)濟開發(fā)區(qū)環(huán)保服務(wù)中心， 江蘇 鹽城 224700）

0 引言

工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展是人類社會進步和繁榮的重要推動力。但是，伴隨著工業(yè)發(fā)展的同時，所帶來的環(huán)境問題也日益突出，其中碳排放問題成為全球關(guān)注的焦點[1]。碳排放是指人類活動所產(chǎn)生的二氧化碳和其他溫室氣體排放到大氣中的過程，而這些溫室氣體的積累與全球氣候變化密切相關(guān)。隨著全球氣候變化的迅速加劇，減少碳排放已成為各國政府和國際社會所面臨的重要挑戰(zhàn)[2]。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，許多國家和地區(qū)紛紛采取了一系列措施，希望實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳排放水平之間的脫鉤效應(yīng)。碳排放脫鉤即指在經(jīng)濟增長的同時，實現(xiàn)碳排放的減少，即通過提高資源利用效率和推廣清潔能源等方式，在經(jīng)濟發(fā)展的同時減少碳排放量。然而，實際上，碳排放與經(jīng)濟發(fā)展之間的脫鉤并非易事。許多國家在追求經(jīng)濟增長的同時，碳排放量也在不斷上升。這一現(xiàn)象的背后可能涉及多種因素的綜合影響，例如能源利用效率、工業(yè)結(jié)構(gòu)、科技創(chuàng)新等。因此，需要通過考察不同能源利用方式對碳排放和經(jīng)濟增長的影響，以及建立相應(yīng)的指標(biāo)體系來評估碳排放的脫鉤效應(yīng)。因此，研究采用迪克富勒檢驗（ADF）或KPSS 檢驗對數(shù)據(jù)進行分析，并通過Johansen 方法進行協(xié)整檢驗，同時利用赤池信息準(zhǔn)則或Ljung-Box 統(tǒng)計方法進行短期、長期內(nèi)數(shù)據(jù)間的因果檢驗，最后采用Tapio 指數(shù)計算脫鉤指數(shù)并通過面板回歸模型回歸處理，為制定有效的環(huán)境政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo)。

1 碳排放脫鉤效應(yīng)方法設(shè)計

1.1 單位根平穩(wěn)性檢驗

研究從《中國能源統(tǒng)計年鑒》中獲得全國各省市的年度能源消耗數(shù)據(jù)，首先需要檢驗這些時間序列數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性，常用的方法有擴展的迪克富勒檢驗ADF和KPSS 檢驗。ADF 檢驗是最常用的單位根檢驗方法之一，它的原假設(shè)是序列存在單位根，即非平穩(wěn)。備擇假設(shè)是序列是平穩(wěn)的，若檢驗結(jié)果的P 值小于設(shè)定的顯著性水平（通常為0.05），則可以拒絕原假設(shè)，認(rèn)為序列是平穩(wěn)的。反之，如果P 值大于顯著性水平，則不能拒絕原假設(shè)，認(rèn)為序列是非平穩(wěn)的。KPSS 檢驗則是用來檢驗序列是否是平穩(wěn)的，它的原假設(shè)是序列是平穩(wěn)的[3]。備擇假設(shè)是序列存在單位根，即非平穩(wěn)。同樣，如果檢驗結(jié)果的P 值小于顯著性水平，則可以拒絕原假設(shè)，認(rèn)為序列是非平穩(wěn)的。如果P 值大于顯著性水平，則不能拒絕原假設(shè)，認(rèn)為序列是平穩(wěn)的。

1.2 協(xié)整檢驗

在驗證了獲得的時間序列數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性之后，需要判斷時間序列數(shù)據(jù)之間是否存在長期穩(wěn)定的關(guān)系。研究采用協(xié)整檢驗方法進行檢測，其是一種經(jīng)濟學(xué)中的統(tǒng)計方法，用于判斷時間序列數(shù)據(jù)之間是否存在長期穩(wěn)定的關(guān)系。協(xié)整檢驗基于向量自回歸模型（VAR）的框架，通過檢驗殘差序列是否具有平穩(wěn)性來確定變量之間的協(xié)整關(guān)系，如果變量在某個線性組合上是協(xié)整的，意味著它們長期共同運動，并且可能存在長期均衡關(guān)系。常用的方法為Johansen 協(xié)整檢驗，首先整理需要進行協(xié)整性檢驗的變量的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)問題的需求定義一個協(xié)整模型[4]。接著使用Johansen方法計算協(xié)整檢驗統(tǒng)計量，下一步根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原則，設(shè)置顯著性水平。最后根據(jù)設(shè)置的顯著性水平進行假設(shè)檢驗，如果拒絕了原假設(shè)，即可得出變量之間存在協(xié)整關(guān)系。

1.3 長期及短期內(nèi)的因果檢驗

雖然驗證了經(jīng)濟增長、能源消費以及碳排放之間的均衡關(guān)系，但還需要檢測三者之間的兩兩關(guān)系，避免其相互影響。研究采用基于向量誤差修正模型（VECM）的短期和長期格蘭杰因果關(guān)系進行檢驗，首先準(zhǔn)備需要進行處理的數(shù)據(jù)，使用向量自回歸模型確定向量誤差修正模型，然后采用赤池信息準(zhǔn)則（AIC）或Ljung-Box 統(tǒng)計檢驗確定最佳滯后階數(shù)。下一步通過最小二乘法估計向量誤差模型的參數(shù)，最后分別進行短期格蘭杰因果檢驗和長期格蘭杰因果檢驗。在短期內(nèi)，通過F 統(tǒng)計量或類似的檢驗來檢驗變量之間的因果關(guān)系。從統(tǒng)計意義上講，如果一個時間序列的過去值能夠顯著地預(yù)測另一個時間序列的當(dāng)前值，那么就可以說存在短期的Granger 因果關(guān)系。在長期內(nèi)，使用Johansen 共整檢驗來檢驗變量之間的因果關(guān)系。如果變量之間沒有共整關(guān)系，那么可以得出它們之間不存在長期的Granger 因果關(guān)系。

1.4 基于能源和指標(biāo)分類的脫鉤指數(shù)計算

確定了碳排放、能源消費和經(jīng)濟增長之間的關(guān)系之后，需要進一步探討我國能源消耗的碳排放和經(jīng)濟增長的脫鉤關(guān)系。為實現(xiàn)這一目的，研究采用皮塔爾（Tapio）脫鉤指數(shù)從能源和指標(biāo)兩個分類角度進行分析，Tapio 指數(shù)是一種衡量經(jīng)濟增長與資源消耗之間關(guān)系的指標(biāo)，其用于評估經(jīng)濟發(fā)展與自然資源利用之間的分離程度，即資源消耗是否與經(jīng)濟增長保持相對獨立。Tapio 脫鉤指數(shù)的計算方法如式（1）所示：

式中：TC，GDP為碳排放與國內(nèi)生產(chǎn)總值的脫鉤指數(shù)，ΔC 為現(xiàn)期的碳排放量和基期碳排放量的差；Ct-1為基期的碳排放量，代表現(xiàn)期的國內(nèi)生產(chǎn)總值和基期的國內(nèi)生產(chǎn)總值的差；Ct為現(xiàn)期的碳排放量；GDPt為現(xiàn)期的國內(nèi)生產(chǎn)總值；t 為年份。

1.5 碳排放與經(jīng)濟發(fā)展的脫鉤指數(shù)回歸

最后采用面板回歸模型對碳排放、能源消費以及經(jīng)濟增長的脫鉤變化情況進行分析，構(gòu)建的面板回歸模型如式（2）所示：

式中：Yi（t）為i 地第t 年的脫鉤狀態(tài)；X 為影響因素，α為個體固定效應(yīng)；β1，β2，…，βk分別為各影響因素對應(yīng)的影響系數(shù)；ui（t）為誤差項。在回歸模型中，當(dāng)所有個體的α 相等時，使用混合回歸模型。當(dāng)α 發(fā)生改變，且其受個體影響，而與時間無關(guān)，使用個體固定效應(yīng)模型，當(dāng)其受時間影響而與個體無關(guān)時，使用時間固定效應(yīng)模型。在實際情況中，使用的模型根據(jù)Haus-man檢驗與似然比判斷。Haus-man 檢驗通過比較兩個模型的估計結(jié)果與真實值之間的差異，而似然比是比較兩個模型的似然函數(shù)值計算的，如果兩個模型的估計結(jié)果在統(tǒng)計意義上沒有顯著差異，那么可以選擇較簡單的模型，若有顯著差異，那么應(yīng)該選擇復(fù)雜的模型。

2 基于能源和指標(biāo)雙分類視角的碳排放脫鉤效應(yīng)分析

2.1 基于能源的碳排放脫鉤效應(yīng)分析

我國作為工業(yè)大國，能源消費、碳排放量和經(jīng)濟增長的脫鉤關(guān)系是衡量我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。通過Tapio 脫鉤指數(shù)可以獲得碳排放和經(jīng)濟增長的脫鉤狀態(tài)，結(jié)果如表1 所示。

表1 碳排放和經(jīng)濟增長的脫鉤狀態(tài)

當(dāng)經(jīng)濟增長率大于0，碳排放增長率小于0，碳排放與經(jīng)濟增長處于絕對脫鉤狀態(tài)。經(jīng)濟增長率和碳排放的增長率都大于0，但經(jīng)濟增長率大于碳排放的增長率，兩者處于相對脫鉤狀態(tài)，當(dāng)經(jīng)濟增長率小于碳排放的增長率時，兩者處于增長負(fù)脫鉤狀態(tài)。當(dāng)經(jīng)濟增長率小于0，碳排放增長率大于0 時，兩者處于絕對負(fù)脫鉤狀態(tài)。兩者的增長率均小于0 時，當(dāng)碳排放的增長率小于經(jīng)濟增長率，兩者處于相對負(fù)脫鉤狀態(tài)，當(dāng)經(jīng)濟增長率小于碳排放的增長率時，兩者處于衰退脫鉤狀態(tài)。因此，為實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，我國需要采取有效的措施來降低能源消耗和碳排放量。

2.2 基于指標(biāo)的碳排放脫鉤效應(yīng)分析

要實現(xiàn)碳排放脫鉤，需要達到總碳排放、人均排放量以及碳排放強度的脫鉤。因此，為進一步探討能源消耗、碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤關(guān)系，研究從這三項指標(biāo)進行分析。近年來，我國制定了一系列減排政策和措施，包括推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、提高能源利用效率、加強清潔能源開發(fā)和利用、發(fā)展低碳交通等。這些政策的實施有效降低了碳排放總量，我國的碳排放和經(jīng)濟增長保持在絕對脫鉤狀態(tài)。但是，中國在碳排放脫鉤方面仍面臨一些挑戰(zhàn)。碳排放脫鉤需要長期的政策和措施的支持，需要持續(xù)加大對清潔能源和綠色技術(shù)的投資和研發(fā)力度。同時，中國發(fā)展的不平衡性和能源結(jié)構(gòu)的依賴問題也是碳排放脫鉤的障礙，需要進一步促進區(qū)域協(xié)調(diào)和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。此外，碳排放脫鉤還需要加強國際合作，全球氣候變化是一個全球性的問題，需要各國共同應(yīng)對。我國作為世界上最大的碳排放國家之一，應(yīng)該積極參與國際合作，推動全球碳排放脫鉤，為全球氣候變化作出貢獻。

3 結(jié)語

工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展給人類帶來了巨大的物質(zhì)財富，但是工業(yè)化過程中所產(chǎn)生的副作用，尤其是碳排放量的增加，也給全球環(huán)境和人類健康帶來了嚴(yán)重的影響和挑戰(zhàn)。為探究碳排放與經(jīng)濟增長之間的脫鉤效應(yīng)，研究采用ADF 和KPSS 兩種檢驗方法對能源消耗數(shù)據(jù)進行檢驗和分析，同時使用Johansen 方法進行協(xié)整檢驗，并通過AIC 準(zhǔn)則或Ljung-Box統(tǒng)計方法進行因果檢驗，最后采用Tapio 指數(shù)計算脫鉤狀態(tài)并通過面板回歸模型回歸處理。從能源消耗和經(jīng)濟指標(biāo)兩個方面出發(fā)，采用雙分類視角的方法，系統(tǒng)分析工業(yè)經(jīng)濟中的碳排放脫鉤效應(yīng)，以期為工業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型提供指導(dǎo)和借鑒。