范勇

（華東交通大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，江西南昌330013）

我國二氧化碳的排放量從2006年起就超過美國，至今都是世界上最大的二氧化碳排放國，更有甚者，我國碳排放總量目前還在呈逐年上升的態(tài)勢。因此，在當(dāng)前發(fā)展低碳經(jīng)濟的國際潮流下，我國推動實現(xiàn)二氧化碳減排的任務(wù)十分艱巨和緊迫。盡管如此，我國政府仍然提出了一個節(jié)能減排的宏偉目標(biāo)，即通過加大我們節(jié)能、提高能效和增加森林碳匯的力度，大幅度降低碳排放強度，實現(xiàn)到2020年單位GDP二氧化碳排放量下降40%～45%的目標(biāo)。就目前的實際情況而言，我國要實現(xiàn)上述二氧化碳減排目標(biāo)，還面臨著經(jīng)濟、技術(shù)、制度等方面的諸多障礙和困難，這些困難勢必使我國減排的努力需要付出更大的代價。在當(dāng)前我國經(jīng)濟形勢還前途未卜的背景下，我們節(jié)能減排的努力到底會對我國經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生什么樣的影響？本文的目的就是要通過對二氧化碳排放與我國經(jīng)濟增長之間關(guān)系的實證分析來回答這一問題。

源于二氧化碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系問題的重要意義，這一問題越來越成為眾多學(xué)者研究的一個焦點[1]。學(xué)術(shù)界對二氧化碳減排與經(jīng)濟增長關(guān)系問題的關(guān)注，最初來自于對環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟增長之間關(guān)系問題的討論。近年來，在全球氣候變化危機加劇的背景下，隨著全球二氧化碳排放量的逐年上升，特別是2003年首次提出低碳經(jīng)濟概念后，對環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟增長關(guān)系問題討論的重點，就有越來越向二氧化碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系問題上傾斜的趨向[2]。這種情況在中國尤為明顯。由于中國面臨巨大的二氧化碳減排壓力，近幾年，關(guān)于二氧化碳排放與我國經(jīng)濟增長的關(guān)系問題、中國二氧化碳的環(huán)境庫茨涅茨曲線問題、以及中國二氧化碳排放的驅(qū)動因素等問題都成了目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界討論的熱點問題[3-6]。其中，對我國經(jīng)濟增長與二氧化碳排放的關(guān)系問題的研究，由于數(shù)據(jù)和研究方法上的差別，研究結(jié)論也存在較大的差異，研究結(jié)果并非都一致支持兩者間呈倒U型的庫茨涅茨曲線關(guān)系的經(jīng)驗結(jié)論[7-9]。本文利用我國1978－2010年的時間序列數(shù)據(jù)，綜合運用協(xié)整檢驗、格蘭杰因果關(guān)系檢驗以及誤差修正模型等實證研究方法，來分析我國二氧化碳排放與經(jīng)濟增長的關(guān)系，特別是經(jīng)濟增長對二氧化碳排放的長期影響和短期影響，同時得出相應(yīng)的經(jīng)驗研究結(jié)論及其政策性啟示。

1 二氧化碳減排與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證分析

對二氧化碳排放量與經(jīng)濟增長關(guān)系問題的實證分析，本文采用協(xié)整檢驗和向量誤差修正模型方法，來揭示二氧化碳減排與經(jīng)濟增長的長期均衡和短期均衡關(guān)系。協(xié)整檢驗有兩種不同的方法，即E-G兩步法和基于向量自回歸模型方法的JJ（Johansen-Juselius）協(xié)整檢驗。由于EG法局限較多，而Johansen方法更具有普遍性，因此，本文采用JJ檢驗方法[10]。主要的分析步驟包括：首先運用單位根的ADF檢驗方法來對各變量進行平穩(wěn)性檢驗；然后建立VAR模型進行JJ協(xié)整檢驗和向量誤差修正模型分析，從而考察變量之間的長期與短期關(guān)系；最后通過格蘭杰因果檢驗進一步驗證二氧化碳減排和經(jīng)濟增長的關(guān)系。

1.1 分析變量及數(shù)據(jù)處理

本文實證分析所涉及的變量包括二氧化碳排放量與經(jīng)濟增長兩個變量，我們分別采用人均二氧化碳排放量與實際人均實際GDP來表示。人均二氧化碳排放量（PCO2）為各年二氧化碳排放總量除以當(dāng)年總?cè)丝跀?shù)，其中二氧化碳排放量1978－2006年的數(shù)據(jù)來源于世界銀行的WDI數(shù)據(jù)庫，2007年數(shù)據(jù)取自于Yan Yunfeng和Yang Laike[4]（2009）文章中的數(shù)據(jù)，2008年以后的數(shù)據(jù)系本文作者根據(jù)灰色預(yù)測方法推算的結(jié)果；人均實際GDP（PY），由歷年實際GDP除以各年年底人口總數(shù)計算得到，歷年實際GDP以1995年不變價格計算，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒2011》。

1.2 變量平穩(wěn)性的單位根檢驗

在時間序列分析中，為了避免虛假回歸問題，首先需要對相關(guān)變量進行平穩(wěn)性檢驗。所謂平穩(wěn)性，就是指一個序列的均值和自協(xié)方差不隨時間變化而改變，符合這一要求就說它是平穩(wěn)的；相反，如果這個序列的均值和自協(xié)方差隨時間變化而變化，則是非平穩(wěn)的。差分平穩(wěn)序列稱為單整，記為I（d）。

對變量的平穩(wěn)性檢驗可以有不同的方法，本文采用ADF單位根檢驗方法。為了盡可能消除數(shù)據(jù)異方差性的影響，本文對所涉及的變量采取對數(shù)化處理，并記為LnPCO2和LnPY。表1的單位根檢驗結(jié)果表明，人均二氧化碳排放量和人均實際GDP兩個變量的對數(shù)值均為非平穩(wěn)時間序列，但經(jīng)過一次差分后為平穩(wěn)時間序列，我們把這種經(jīng)過一次差分變成平穩(wěn)的時間序列，稱作1階單整，記為I（1）。

表1 變量的單位根檢驗結(jié)果Tab.1 Unit root test

表1中△LnPCO2，△LnPY分別表示原序列的差分；檢驗類型中的C表示單位根檢驗方程中包含常數(shù)項，T表示包含時間趨勢項，K表示滯后階數(shù)。單位根檢驗的類型由各變量的折線圖及單位根檢驗的原理確定，滯后階數(shù)K依據(jù)AIC和SC準(zhǔn)則確定。

1.3 協(xié)整檢驗與誤差修正模型分析

協(xié)整檢驗有一個前提是要求所有變量必須滿足同階單整。上述單位根檢驗的結(jié)果表明人均二氧化碳排放量與人均實際GDP這兩個變量均為一階單整。對于服從I（1）過程變量的協(xié)整檢驗，我們采用Johan?sen檢驗方法，由于這種方法是以向量自回歸（VAR）模型為基礎(chǔ)來檢驗回歸系數(shù)，因此需要建立相應(yīng)的向量自回歸模型。而向量自回歸模型的有效性必須要滿足兩個條件，一是滯后期的選擇，二是模型的穩(wěn)定性。對于前者，如何選擇最優(yōu)的滯后期，一般情況下應(yīng)該根據(jù)似然比檢驗、AIC和SC信息準(zhǔn)則等加以確定。而后者關(guān)于模型穩(wěn)定性的問題，我們可以利用滯后期確定后的VAR模型的特征方程的根的大小來判斷，如果模型特征方程的根的倒數(shù)值均小于1，也就是說都在單位圓之內(nèi)，即表示該向量自回歸模型是穩(wěn)定的。

依據(jù)上述原則，本文用作協(xié)整檢驗的向量自回歸模型的滯后期確定為滯后4期，而且該模型的穩(wěn)定性檢驗表明所有特征方程的根的倒數(shù)值均小于1。最后我們可以得到協(xié)整檢驗的具體結(jié)果。如表2所示。

表2 協(xié)整檢驗結(jié)果Tab.2 Co-integration test

表2所示的Johansen協(xié)整檢驗表明，人均GDP和二氧化碳排放量在0.05的顯著性水平上至少存在一個協(xié)整向量，標(biāo)準(zhǔn)化后的協(xié)整向量為（1，-0.431，2.559）。所以，協(xié)整方程為

方程的括號內(nèi)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)差，ecm代表均衡誤差（殘差），t代表時期，表明該變量為時間序列。上述協(xié)整方程說明了人均GDP和二氧化碳排放量之間必然存在長期均衡關(guān)系。長期中，人均二氧化碳排放量與人均GDP呈單調(diào)遞增關(guān)系。人均二氧化碳排放量對人均GDP的彈性為0.431，也就是說，在其他條件不變時，人均GDP每增加1%，二氧化碳排放量增加0.431%。

上述協(xié)整分析描述了二氧化碳排放和國內(nèi)生產(chǎn)總值之間的長期關(guān)系，但不能體現(xiàn)短期動態(tài)變化的特征。對于解釋二氧化碳排放量的變化而言，由于長期和短期作用都可能是十分重要的，因此，本文在前面建立的VAR模型的基礎(chǔ)上，進一步估計了向量誤差修正模型，以此來描述上述變量之間的短期動態(tài)關(guān)系。

上式中符號△表示差分，（-1）表示滯后一期，以此類推。括號內(nèi)是標(biāo)準(zhǔn)誤差，CointEq1表示誤差修正項，用以體現(xiàn)長期均衡對短期波動的影響，其系數(shù)的大小反映了對偏離長期均衡的調(diào)整力度。上式中，誤差修正項的系數(shù)為小于零，符合反向修正機制。上述模型中各解釋變量差分的滯后項的系數(shù)表明了這種短期的影響關(guān)系。結(jié)果表明，短期內(nèi)，經(jīng)濟增長水平對二氧化碳排放的影響表現(xiàn)為負(fù)向關(guān)系，即經(jīng)濟增長使二氧化碳排放減少，但經(jīng)濟增長對二氧化碳排放的這種反向影響在統(tǒng)計學(xué)意義上并不顯著；短期內(nèi)對二氧化碳排放起到顯著影響的是其滯后項，這種影響總體上表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，而且滯后一期的二氧化碳排放對當(dāng)期排放的影響表現(xiàn)為正效應(yīng)，但滯后期越往后，其影響則減弱并轉(zhuǎn)為負(fù)效應(yīng)。這應(yīng)該是符合經(jīng)驗的，即前期二氧化碳排放越嚴(yán)重，本期減排的壓力就會越大，在較短的時期里，二氧化碳減排存在一定的慣性。

1.4 格蘭杰因果關(guān)系檢驗

本節(jié)我們采用格蘭杰因果關(guān)系檢驗來進一步驗證經(jīng)濟增長和二氧化碳排放量之間的關(guān)系。進行格蘭杰因果關(guān)系檢驗同樣需要選擇最優(yōu)滯后期，其滯后期數(shù)可以由相應(yīng)的VAR模型的最優(yōu)滯后期來確定。經(jīng)濟增長和二氧化碳排放量之間的格蘭杰因果關(guān)系檢驗結(jié)果如表3所示。

表3的檢驗結(jié)果表明，在5%的顯著性水平下，經(jīng)濟增長是引起二氧化碳排放量增加的格蘭杰原因，但二氧化碳排放卻并非經(jīng)濟增長水平變化的原因。這一結(jié)論不僅符合我們的經(jīng)驗認(rèn)識，而且也和本文前面的分析結(jié)論相一致。

表3 格蘭杰因果檢驗Tab.3 Granger causality tests

2 研究結(jié)論及政策含義

本文通過對我國二氧化碳減排和經(jīng)濟增長兩者之間關(guān)系的實證分析，得出如下結(jié)論：

1）二氧化碳減排和經(jīng)濟增長之間存在穩(wěn)定的長期均衡關(guān)系。對非平穩(wěn)變量人均二氧化碳排放量與人均實際GDP的協(xié)整檢驗表明，二氧化碳排放量與國內(nèi)生產(chǎn)總值之間呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。換言之，伴隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，二氧化碳排放也隨之水漲船高。這一趨勢對我國實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型和二氧化碳減排的努力勢必帶來不利影響。

2）格蘭杰因果檢驗進一步驗證了經(jīng)濟增長對二氧化碳減排存在著顯著影響。經(jīng)濟增長水平是引起二氧化碳排放量增加的格蘭杰原因，但二氧化碳排放量不是經(jīng)濟增長水平變化的格蘭杰原因。也就是說，在目前的經(jīng)濟模式下，盡管經(jīng)濟增長會對我國二氧化碳減排帶來壓力，但二氧化碳減排的努力卻并不會對我國經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響，這也進一步說明我國實現(xiàn)經(jīng)濟低碳發(fā)展具有可行性。

3）利用向量誤差修正模型對經(jīng)濟增長與二氧化碳減排關(guān)系的短期效應(yīng)分析表明，經(jīng)濟增長對二氧化碳排放的影響表現(xiàn)為負(fù)向關(guān)系，但這種負(fù)影響并不顯著；同時，實證分析還表明，短期二氧化碳排放存在一定的慣性，即前期二氧化碳排放越嚴(yán)重，本期減排的壓力就會越大。這也說明減少二氧化碳排放量的任務(wù)十分緊迫，越往后壓力越大，我們付出的代價也就越大。

4）綜合上述研究結(jié)論，得出如下政策性推論：二氧化碳排放量和經(jīng)濟發(fā)展水平之間的這種正相關(guān)關(guān)系，說明過去我國長期以來走的是一條高碳排放的發(fā)展之路，正是由于高碳經(jīng)濟的發(fā)展模式，才使我國出現(xiàn)經(jīng)濟越發(fā)展，二氧化碳減排的壓力就越大的問題。所以，如果不從根本上改變過去這種高碳發(fā)展模式，努力提高能源利用效率，降低二氧化碳排放量，必然會對我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展帶來不利影響。實際上，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式，兼顧經(jīng)濟發(fā)展和二氧化碳減排的雙重需要，也是我國應(yīng)對全球氣候變化以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。

5）減少二氧化碳排放、實現(xiàn)經(jīng)濟低碳發(fā)展，其根本是我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，主要途徑在于調(diào)整和優(yōu)化我國不合理的能源消費結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源替代傳統(tǒng)化石能源，努力提高能源的綜合利用效率，加快技術(shù)進步降低能源消費過程中二氧化碳排放，并通過制度創(chuàng)新來促進這一目標(biāo)的實現(xiàn)。

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