經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異研究

楊凱

摘 要：本文利用2000年～2014年中國省際層面的面板數(shù)據(jù)，采用系統(tǒng)GMM方法實證檢驗了經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異。結(jié)果表明，我國省際二氧化碳排放量具有明顯的滯后效應，由于在能源強度、能源消費結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面的不同，經(jīng)濟增長對碳排放的影響具有顯著的區(qū)域差異，并根據(jù)實證結(jié)果提出對策建議。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟增長 碳排放 區(qū)域差異

中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2017）05（b）-162-04

自從Grossman and Krueger（1991）[1]首次通過實證證明環(huán)境質(zhì)量與人均收入之間關(guān)系之后，經(jīng)濟增長在環(huán)境變化中所起到的作用得到了更多的闡釋。在低碳經(jīng)濟理念盛行的今天，經(jīng)濟增長與二氧化碳排放量之間的關(guān)系也成為人們研究的焦點。自20世紀70年代以來，我國經(jīng)濟保持了近40年的高速增長，年均增長率超過9%，然而在振奮之余，我們也應看到，在經(jīng)濟高速增長的同時，我國的二氧化碳排放量也從20世紀70年代的10億噸左右，增加到2012年的近100億噸。二氧化碳排放量的劇增導致了一系列環(huán)境問題，并逐步演變成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素。因此有必要研究我國經(jīng)濟的迅速增長對二氧化碳排放究竟產(chǎn)生了何種影響？由于我國各地區(qū)在能源強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)等方面存在差異，經(jīng)濟增長對碳排放的影響也可能不盡相同。因此研究經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異，并進一步探討導致差異產(chǎn)生的原因?qū)ξ覈鞯貐^(qū)的碳減排具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1 相關(guān)文獻回顧

在經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系研究中，一個突出的貢獻就是Panayotou（1993）首次把經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量之間這一倒“U”型關(guān)系命名為環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）[2]。

目前，以二氧化碳作為環(huán)境指標的研究也有很多，由于研究者所考慮的影響因素、所使用的統(tǒng)計方法和所考察的對象不同，而無法得到一致的研究結(jié)果。國外方面，Arouri et al[3]（2012）、HamitHaggar[4]（2012）、Saboori et al[5]（2012）通過研究實證了經(jīng)濟增長與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型曲線，即該地區(qū)的二氧化碳排放量隨著經(jīng)濟增長表現(xiàn)出先增加，之后逐步穩(wěn)定，最后隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高二氧化碳排放量逐漸減少。

國內(nèi)方面，經(jīng)濟增長與二氧化碳排放量之間關(guān)系的研究也比較多。許廣月、宋德勇（2010）通過面板單位根檢驗和協(xié)整分析方法，研究認為中國東部和中部地區(qū)存在碳排放EKC，西部地區(qū)則不存在[6]。馮烽、葉阿忠（2013）通過面板數(shù)據(jù)，采用半?yún)?shù)模型證明我國只有東部地區(qū)存在碳排放EKC，而中西部地區(qū)不存在該曲線[7]。胡宗義等（2013）認為目前我國經(jīng)濟增長與二氧化碳排放量之間不存在倒U型曲線，而存在顯著地正向線性關(guān)系[8]。

2 經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異

2.1 計量模型構(gòu)建

其中，C為二氧化碳排放量；Y為人均GDP；I為能源強度；S為能源消費結(jié)構(gòu)；M為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；e為干擾項。

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

（1）二氧化碳排放量

二氧化碳排放量（用C表示）。由于我國并沒有統(tǒng)計二氧化碳排放的相關(guān)數(shù)據(jù)，二氧化碳主要排放源就是各種能源的燃燒。因此，本文基于《中國能源統(tǒng)計年鑒》給出的各種能源對標準煤的折算系數(shù)和聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC2006）給出的碳排放系數(shù)，來估算各地區(qū)的二氧化碳排放量，然后除以各省區(qū)的年末總?cè)丝?，即可以得到各省區(qū)的人均二氧化碳排放量。

（2）人均GDP

（3）能源強度

能源強度（用I表示）。能源強度即為單位GDP產(chǎn)出所消耗的能源。本文選擇能源強度作為技術(shù)進步的代理變量，用各省區(qū)的能源消耗總量與各省區(qū)GDP的比值來計算。理論上來講，技術(shù)進步越顯著，能源強度越低，單位GDP產(chǎn)出所消耗的能源越少。

（4）能源消耗結(jié)構(gòu)

能源消耗結(jié)構(gòu)（用S表示）。煤炭消耗所產(chǎn)生的二氧化碳占全國二氧化碳排放量的80%以上，因此考慮能源消耗結(jié)構(gòu)對二氧化碳排放的影響具有重要意義。

（5）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（用M表示）。本文使用第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的代理變量。第三產(chǎn)業(yè)是指除第一、第二產(chǎn)業(yè)外的產(chǎn)業(yè)，在第三產(chǎn)業(yè)中除交通運輸業(yè)外，基本上都屬于低碳產(chǎn)業(yè)。從理論上說，第三產(chǎn)業(yè)占國民收入的比重越大，二氧化碳排放量就越少。第三產(chǎn)業(yè)增加值來源于《中國統(tǒng)計年鑒》。

2.3 經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異實證分析

2.3.1 初步統(tǒng)計觀察

在進行深入分析之前，利用已有面板數(shù)據(jù)初步觀察我國經(jīng)濟增長與碳排放之間關(guān)系在東部、中部和西部地區(qū)之間的差異，如圖1所示。圖1是將我國分為東部、中部和西部三大區(qū)域，以2000年～2014年各省人均GDP為橫軸變量，以2000年～2014年各省區(qū)的碳排放總量為縱軸變量，繪制出二者之間的關(guān)系。

從三大區(qū)域的散點圖及擬合曲線看，我國三大區(qū)域的碳排放量均隨著經(jīng)濟水平的提高而增加。具體到東部、中部和西部地區(qū)而言，經(jīng)濟增長對各個地區(qū)碳排放的影響又有差異，即相對于中、西部而言，東部地區(qū)經(jīng)濟增長所帶來的碳排放量增幅要遠小于中西部地區(qū)碳排放量的增幅，經(jīng)濟增長為什么會對碳排放產(chǎn)生不同的影響？經(jīng)濟增長與碳排放之間的關(guān)系是否還受到其他因素的影響？帶著這些問題，本文將對經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異進行實證分析。

2.3.2 區(qū)域差異實證分析

表1為東部、中部和西部地區(qū)的能源消耗強度、能源消費結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的描述性統(tǒng)計，從表1中可以看到，2000年～2014年我國三大區(qū)域之間的技術(shù)進步、能源消費結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異較大。表征技術(shù)進步的能源消耗強度在東部的均值為1.32噸/萬元，中部地區(qū)為1.88噸/萬元，西部地區(qū)的均值達到2.73噸/萬元，這說明東部、中部和西部的技術(shù)水平差距較大，東部地區(qū)地處沿海，經(jīng)濟基礎(chǔ)較好，新技術(shù)的研發(fā)和擴散較快，而中、西部地區(qū)自主創(chuàng)新能力較弱；從能源消耗結(jié)構(gòu)看，東部地區(qū)的煤炭消費量只占到能源消耗總量的一半多點，而中部地區(qū)的煤炭消耗量占到能耗總量的80%以上，西部地區(qū)的煤炭消耗量也占到能耗總量的70%以上；就產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而言，第三產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值在東部地區(qū)達到44%，而中、西部地區(qū)均值40%以下。技術(shù)進步、能源消費結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在三大區(qū)域之間差異或許能在一定程度上解釋經(jīng)濟增長與碳排放之間關(guān)系的區(qū)域差異。

（2）實證結(jié)果分析

由于模型中引入了被解釋變量的滯后項，導致解釋變量和隨機干擾項相關(guān)，并且其他解釋變量也可能存在內(nèi)生性，此時，固定效應模型和隨機效應模型估計量都是有偏的，必須借助工具變量進行估計。Arellano和Bond[12]（1991）提出了差分廣義矩估計方法，以解釋變量水平值的滯后項作為差分變量的工具變量來解決動態(tài)面板模型中的內(nèi)生性問題。但差分GMM估計方法在差分過程中會導致一部分樣本信息的損失，并且被解釋變量和內(nèi)生解釋變量近似于隨機游走時工具變量的有效性將減弱，從而影響估計結(jié)果的漸近有效性。

模型1僅將碳排放量的滯后一期與人均GDP引入模型中進行考察。結(jié)果顯示，東部地區(qū)的人均GDP系數(shù)為0.0043，但不顯著。中部地區(qū)和西部地區(qū)的人均GDP系數(shù)分別為0.022，和0.064，且在1%的水平上與東部地區(qū)存在顯著差異，這說明經(jīng)濟增長對碳排放的影響在三大區(qū)域?qū)用嫔洗嬖陲@著差異。模型2、模型3和模型4依次引入能源消耗強度、能源消耗結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，結(jié)果依然顯示經(jīng)濟增長對碳排放的影響在區(qū)域?qū)用嫔洗嬖陲@著差異。由模型3可知，目前的技術(shù)進步并不足以減少經(jīng)濟增長所帶來的碳排放。模型4和模型5表明能源消費結(jié)構(gòu)的重煤化依然是碳排放的主要驅(qū)動因素之一，而第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大能有效降低碳排放的增速。因此，在不同的能源強度、能源消費結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)下，經(jīng)濟增長與碳排放的關(guān)系可能表現(xiàn)出不同的非線性關(guān)系，即可能存在門檻效應（見表2）。

3 結(jié)論與建議

本文利用我國2000年～2014年間省際層面的面板數(shù)據(jù)，實證檢驗了我國經(jīng)濟增長對碳排放影響的區(qū)域差異，并討論了導致差異存在的原因。模型4回歸分析顯示，經(jīng)濟增長對我國碳排放的影響存在區(qū)域差異。在經(jīng)濟發(fā)展水平較高、技術(shù)水平先進和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較合理的東部地區(qū)，經(jīng)濟增長所帶來的碳排放要遠低于中西部地區(qū)。從這一結(jié)果可以看出，在經(jīng)濟增長過程中碳排放量的增速，會受到技術(shù)水平、能源消費結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響，即這三種因素對經(jīng)濟增長對碳排放的影響存在顯著差異。

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