高靜怡 陳夢(mèng)浩 劉奕

摘? ?要：大氣污染對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了不容忽視的影響。為了對(duì)該問題的解決提供理論支撐，基于STIRPAT模型，研究工業(yè)化水平、城鎮(zhèn)就業(yè)水平能源消耗強(qiáng)度等九個(gè)因素對(duì)河北省碳排量的影響。采用推斷統(tǒng)計(jì)和描述統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方法對(duì)實(shí)證數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，經(jīng)過最小二乘法回歸以及嶺回歸，得出人口規(guī)模、溫室氣體排放強(qiáng)度、能源強(qiáng)度和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度等四因素對(duì)河北省碳排量影響顯著。經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算得出其對(duì)應(yīng)系數(shù)，并對(duì)污染治理提出針對(duì)性的建議。

關(guān)鍵詞：河北省;碳排放量;經(jīng)濟(jì)因素;改進(jìn) STIRPAT模型;嶺回歸

中圖分類號(hào)：F124.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1673-291X（2019）35-0153-02

引言

河北省作為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)大省，多年來在經(jīng)濟(jì)水平、工業(yè)化水平、技術(shù)水平等各個(gè)方面均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其中能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)河北省經(jīng)濟(jì)的總體發(fā)展意義重大。但經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的背后是巨大的資源環(huán)境代價(jià)。能源消耗量逐年遞增，而能源利用率則處于相對(duì)較低的水平，大氣問題尤為突出，嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。中國(guó)政府已意識(shí)到了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境問題呈現(xiàn)出互相制約的態(tài)勢(shì)，組織制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》，全面加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。

人類活動(dòng)帶來的大量溫室氣體排放被認(rèn)為是造成全球變暖的重要原因。研究人口、就業(yè)水平、能源強(qiáng)度等人文因素對(duì)碳排量的協(xié)同影響十分必要。通過拆分分析，能更好地明確未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向。孫敬水等在其論文《中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的影響因素研究——基于擴(kuò)展的 STIRPAT模型分析》中將碳排量的影響因素?cái)U(kuò)展為人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等八個(gè)因素，并增加人均碳排量作為因變量，進(jìn)一步對(duì)上述影響因素進(jìn)行驗(yàn)證后得出結(jié)論，對(duì)相關(guān)變量的貢獻(xiàn)率以及影響程度進(jìn)行分析。林壽富等在其研究中將碳排放總量的影響因素?cái)U(kuò)展為人口規(guī)模、城鎮(zhèn)化水平等九個(gè)因素，最終得出，人口、人均 GDP、溫室氣體排放強(qiáng)度和能源強(qiáng)度等四因素在任何類型國(guó)家都對(duì)溫室氣體排放產(chǎn)生顯著性影響。

現(xiàn)有的基于STIRPAT模型的研究中，大多以全國(guó)某一領(lǐng)域?yàn)檠芯繉?duì)象，以省為研究對(duì)象的研究相對(duì)較少，變量選取也存在差異。因此，本文在研究對(duì)象、變量的選取上具有一定的實(shí)際意義。

一、模型解釋

Sitrpat模型是在ipat方程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究得出的。IPAT 模型（I=P*A*T）中 I 為環(huán)境負(fù)荷，在大氣污染的研究中通常選取碳排量;影響因素中 P 為人口規(guī)模，A表示人均 GDP，T 則反映為單位 GDP 的二氧化碳排放量即能源排放強(qiáng)度，其中A和T可分別代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)進(jìn)步。為了分析相關(guān)變量對(duì)環(huán)境負(fù)荷的非比例影響，Dietz等人進(jìn)一步參考Kaya恒等式并將原方程擴(kuò)展為以指數(shù)形式表示的隨機(jī)模型，即stirpat模型。該模型的表達(dá)式為I=aPbAcTde，其中，PTA的含義與IPAT方程相同，a1 a2 a3分別為各變量的驅(qū)動(dòng)力指數(shù)，e為隨機(jī)誤差項(xiàng)，a為模型系數(shù)。本文選用了林壽富等在研究中提到的9個(gè)影響因素，模型式為：

等式右邊的9個(gè)自變量分別為人口規(guī)模、城鎮(zhèn)化水平、城鎮(zhèn)就業(yè)水平、財(cái)富水平、工業(yè)化水平、技術(shù)水平、溫室氣體排放強(qiáng)度、能源強(qiáng)度和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度。

二、數(shù)據(jù)選取與分析

（一）碳排總量分析

2005—2013年，河北省碳排量持續(xù)小幅度增長(zhǎng)，伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展的是溫室氣體排放量持續(xù)增長(zhǎng)。2013—2016年，碳排量呈下降趨勢(shì)，節(jié)能減排政策實(shí)施有一定的效果。

（二）碳排量計(jì)算

化石燃料的燃燒是溫室氣體排放的主要原因。而煤炭、石油、天然氣是目前被廣泛使用的三大能源。因此，我們?cè)谟?jì)算碳排量的過程中主要參考了煤炭、石油、天然氣三大能源的消耗量（消耗量數(shù)據(jù)來自《河北省經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》），碳排放量根據(jù)《IPCC 國(guó)家溫室氣體排放清單指南》2006年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和方法計(jì)算，具體計(jì)算方法如下：

其中，Iit表示該省在2005—2016年以三大能源消耗為計(jì)算基礎(chǔ)的碳排總量，Mit表示第i種能源在t年的消耗量，Qi表示第i種能源的熱值（數(shù)據(jù)來源于《國(guó)家統(tǒng)計(jì)局》），Ci表示該種能源在碳排量貢獻(xiàn)的折算系數(shù)（數(shù)據(jù)來源 IPCC2016 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。

（三）因變量數(shù)據(jù)選擇與分析

因變量的相關(guān)因素，我們選擇了2005—2016年河北省的人口量總、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、就業(yè)人口數(shù)量、城鎮(zhèn)人口數(shù)量、工業(yè)增加值和能源消費(fèi)量面板數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)來源于《河北省經(jīng)濟(jì)年鑒》）。通過調(diào)查資料可知，能源強(qiáng)度、實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度在2005—2013年間呈下降趨勢(shì)，2014—2016年有所回升。工業(yè)化水平在十年間呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，而其他幾個(gè)驅(qū)動(dòng)因素則穩(wěn)定上升，其中，財(cái)富水平和技術(shù)水平的增長(zhǎng)幅度較大。由此可見，河北省的能源經(jīng)濟(jì)以2013 年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，開始由粗放型向集約型過渡，穩(wěn)中求進(jìn)，但是仍存在著能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等問題。具體因素有待進(jìn)一步探究。

三、實(shí)證分析

（一）相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)

利用SPSS得出變量之間的相關(guān)系數(shù)，并進(jìn)行 t 檢驗(yàn)。由各變量與因變量相關(guān)系數(shù)的數(shù)值可知，工業(yè)化水平和溫室氣體排放強(qiáng)度與碳排量的相關(guān)性均位于0.3～0.5之間，為低度相關(guān);其余各變量都達(dá)到了0.8 以上，為高度相關(guān)。

（二）線性回歸

利用SPSS九個(gè)影響因素作為自變量進(jìn)行線性回歸，得出結(jié)果。線性回歸之后所剩七個(gè)自變量中，城鎮(zhèn)化水平和就業(yè)水平兩個(gè)變量對(duì)河北省碳排量的影響不顯著。其余五個(gè)變量分別為人口規(guī)模、工業(yè)化水平、溫室氣體排放強(qiáng)度、能源強(qiáng)度、實(shí)體經(jīng)濟(jì)的能源承載強(qiáng)度，其在 95%的顯著性水平下能通過t檢驗(yàn)，初步判斷得出以上五個(gè)因素對(duì)碳排量影響顯著。再次以上述五個(gè)變量進(jìn)行回歸得出結(jié)果，由結(jié)果可知，除工業(yè)化水平和溫室氣體排放強(qiáng)度的VIF小于10外，其余三個(gè)變量的VIF都大于10，即證明其具有較強(qiáng)的多種共線性。為了排除多重共線性的影響，進(jìn)一步進(jìn)行嶺回歸分析。

（三）嶺回歸分析

嶺回歸分析是一種專門用于共線性數(shù)據(jù)分析的有偏估計(jì)的回歸方法。嶺參數(shù)k一般在（0，1）區(qū)間內(nèi)，k值越小，原有信息的損失越小。實(shí)踐中，為了確定合理的k值以及選擇合適的變量，需要借助嶺跡圖中點(diǎn)的變化趨勢(shì)來完成。

由于嶺參數(shù)k應(yīng)盡可能小才能保證更高的擬合精度，最終確定嶺參數(shù)k=0.05，得出嶺回歸結(jié)果。

由嶺回歸結(jié)果可知，工業(yè)化水平（Ind）變量沒有通過10%的顯著性水平檢驗(yàn)，因此在后續(xù)操作中剔除該變量，用剩余四個(gè)變量再進(jìn)行一次嶺回歸分析。由新的嶺回歸結(jié)果可知，所有自變量的嶺回歸系數(shù)都通過了1%的顯著性水平檢驗(yàn)，無論是R2還是調(diào)整R2都大于0.96，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量也通過了1%的顯著性水平檢驗(yàn)，整體擬合度極好。因此，模型可以很好地解釋河北省碳排量與其影響因素之間的關(guān)系，具體形式為：

lnI=0.180lnP+0.284lnGHGI-0.259lnEnI-0.420lnPCI

從擬合結(jié)果可以看出，人口規(guī)模、溫室氣體排放強(qiáng)度等影響因素與河北省碳排量存在正相關(guān)關(guān)系;能源強(qiáng)度、實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度等影響因素與河北省碳排量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且影響程度存在顯著差異。溫室氣體排放強(qiáng)度是對(duì)碳排量影響最大的因素，每增長(zhǎng)1%，碳排量增加0.284%。在六種溫室氣體中，二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）的排放為碳排量增長(zhǎng)的主要影響因素。河北是鋼鐵大省，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然會(huì)導(dǎo)致溫室氣體的排放強(qiáng)度增加。人口規(guī)模對(duì)碳排量影響也較大，每增長(zhǎng)1%，碳排量增加0.18%。河北省人口稠密，總量超過7 520萬，人口增加勢(shì)必會(huì)造成各種需求的增長(zhǎng)，而滿足這些需求則會(huì)帶來更多的碳排放。實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度與河北省碳排量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，其每增長(zhǎng)1%，碳排量減少0.42%。隨著實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度逐漸增加，減排措施逐步完善，在一定程度上抑制了碳排量的增加。能源強(qiáng)度是與河北省碳排量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系的另一個(gè)變量，其每增長(zhǎng)1%，碳排量減少0.259%。隨著能源強(qiáng)度的減少，工業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，因此碳排量依舊保持著持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

根據(jù)2005—2016年河北省的碳排量以及人口規(guī)模（P）、城鎮(zhèn)化水平（Urb）、城鎮(zhèn)就業(yè)水平（UrE）、財(cái)富水平（PGDP）、工業(yè)化水平（lnd）、技術(shù)水平（Lap）、溫室氣體排放強(qiáng)度（GHGI）、能源強(qiáng)度（Enl）、實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度（PCI）等數(shù)據(jù)做回歸分析，最終顯示，碳排量與人口規(guī)模、溫室氣體排放強(qiáng)度、能源強(qiáng)度和實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。人口規(guī)模的擴(kuò)大和溫室氣體排放強(qiáng)度的增加會(huì)帶來碳排量的增加，而能源強(qiáng)度和實(shí)體經(jīng)濟(jì)人口承載強(qiáng)度的增加則會(huì)減少碳排量，按影響程度大小依次為實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度、溫室氣體排放強(qiáng)度、能源強(qiáng)度、人口規(guī)模。

（二）建議

基于前文的分析，若想實(shí)現(xiàn)河北省碳減排，可以從以下幾個(gè)方面入手。

1.溫室氣體排放強(qiáng)度方面。在碳排放的四個(gè)影響因素中，溫室氣體排放強(qiáng)度的增加是其首要的正向促進(jìn)因素。河北省重工業(yè)發(fā)展占比較大，溫室氣體排放強(qiáng)度較大，對(duì)碳減排產(chǎn)生不利的影響。欲實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放強(qiáng)度的降低，一方面可以通過減少煤炭、天然氣等不可再生資源利用來實(shí)現(xiàn);另一方面可以從提高能源資源利用率入手，推動(dòng)工業(yè)技術(shù)水平提高，減少工業(yè)生產(chǎn)中的不必要能源損耗。

2.人口規(guī)模方面。人口規(guī)模對(duì)碳排放量也有一定的正向促進(jìn)作用。人口規(guī)模的擴(kuò)大必然產(chǎn)生更多的社會(huì)總需求，從而推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的需要?jiǎng)t會(huì)直接帶動(dòng)工業(yè)的發(fā)展，從而產(chǎn)生更多的碳排放量。因此，應(yīng)通過降低人口增長(zhǎng)速度來適當(dāng)緩解環(huán)境資源的壓力，避免過度的人口膨脹導(dǎo)致碳排放的不可控增長(zhǎng)。

3.實(shí)體經(jīng)濟(jì)的人口承載強(qiáng)度方面。實(shí)體經(jīng)濟(jì)人口承載強(qiáng)度增加有利于失業(yè)問題的解決以及人才根基的夯實(shí)，最終導(dǎo)致碳排量減少。河北省政府應(yīng)該大力推行人才扶持政策，促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及減排措施的逐步完善。

4.能源強(qiáng)度方面。能源強(qiáng)度是能源利用與經(jīng)濟(jì)或物力產(chǎn)出之比?？梢酝ㄟ^科技進(jìn)步提高能源利用效率，但同時(shí)應(yīng)該控制高排工業(yè)企業(yè)的增長(zhǎng)，以形成低能源強(qiáng)度和低碳排量并存的局面。

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