經濟增長和碳排放的互動關系范文

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改革開放以來，我國經濟得到高速發展，取得舉世矚目的成就.但是經濟過快增長付出的代價卻是能源的過度消耗和CO2等溫室氣體的大量排放.顯然，我國現已成為資源消耗和碳排放大國，產業結構、能源消費結構、碳排放和經濟粗放增長之間的矛盾突出，高能耗、高排放成為經濟發展的主要表現.我國作為世界上最大的發展中國家，受技術條件、產業結構、傳統觀念等因素的影響，順利實現既定的節能減排目標是一項十分艱巨的工作.開展節能減排工作，實現可持續發展是首要任務.必須協調能源消費，經濟增長和碳排放之間的關系，成為我國亟待解決的問題.隨著全球環境問題的日益嚴重，對于能源消費、經濟增長和碳排放關系問題，國內外學者都進行大量研究分析.從已有相關研究來看，主要集中于三個方面：一是能源消費與經濟增長的關系研究，二是碳排放與經濟增長的關系研究，三是能源消費、經濟增長和碳排放三者的關系研究，形成“能源—經濟”，“碳排放—經濟”，“能源—經濟—碳排放”的研究體系.陳德敏等（2012）運用DEA對我國各省份全要素能源效率進行測算，結合IV等方法證明中國經濟增長條件收斂存在，能源效率系數顯著為正.王曉等（2013）則采用結構分解法剖析我國經濟結構對能源消費的影響，發現第三產業發展可以減緩產業部門結構變化對能源消費的促進作用.林伯強等（2009）在傳統環境庫茲涅茨曲線基礎上，運用LMDI和STIRPA模型，分析了影響中國人均二氧化碳排放的主要因素.何小鋼等（2012）基于STIRPAT模型，實證研究影響我國工業碳排放的因素，發現碳排放與經濟增長在倒U型走勢之后又形成拐點，出現“重組”現象.

Kojo等（2009）、牛叔文等（2010）、劉心等（2013）均采用協整和誤差修正模型對不同地區的能源、經濟和碳排放之間的動態因果關系進行研究.安貴鑫等（2010）［9］從系統動力學角度，構建三系統的因果關系圖，指出三者的變動關系.郭朝先（2010）［10］構建三者的競爭型投入產出模型，并采用SDA分解技術對我國碳排放的增長進行分解，得出碳排放的影響因素.不同時段，對不同國家、地區的采用不同方法對三者的動態關系進行分析，得出的結論不盡相同.本文的主要目的在于采用計量模型實證分析檢驗我國能源、經濟和碳排放的動態因果關系，進一步提出有利于三者協調發展的對策建議.

1能源消費、經濟增長和碳排放關系的實證分析

1.1數據來源及預處理選取1990—2013年我國的能源消費、經濟增長和碳排放作為研究對象，采用年度數據，對三者之間的關系進行研究.能源消耗狀況采用能源消費總量（EC）來反映，數據來自《中國能源統計年鑒》，單位為百萬噸標準煤.經濟的發展狀況采用GDP來度量，數據來自《中國統計年鑒》，單位為億元.碳排放采用CO2排放量（TC）來表示，數據來自美國能源信息署（EIA）網站公布的數據，單位為百萬噸.為保證數據的客觀性和可比性，剔除物價上漲因素，將各年GDP換算成以1990年為基期的實際GDP.為消除能源消費總量，實際GDP和CO2排放量三個時間序列的不平穩性和異方差現象，對三者取自然對數，并分別記為LEC、LGDP、LTC.通過對三者進行兩兩回歸檢驗，證實任意兩者均存在顯著相關關系.

1.2穩定性檢驗采用ADF檢驗法對所有變量進行平穩性檢驗，即是否存在單位根.ADF法可以通過對3個模型（模型1無常數項和時間趨勢項，模型2有常數項無趨勢項，模型3有常數項和趨勢項）進行檢驗，任意一個檢驗模型中的ADF值大于臨界值，就可以認為該序列沒有單位跟，即為平穩序列.若序列不平穩，需要取對數或進行差分處理.對LET、LGDP和LTC及其一階、二階差分序列進行ADF單位根檢驗，檢驗結果如表1所示.LET、LGDP和LTC及其一階差分序列都不平穩，但二階差分序列的檢驗值在1%的顯著性水平下均小于其臨界值.因此，其二階差分序列為平穩序列，即LET、LGDP和LTC三個時間序列是I（2）的單位根過程.

1.3協整檢驗模型含有3個變量，并且均為二階單整，采用Johansen法進行協整檢驗，該法在檢驗前需要確定最優滯后階數.在保證自由度的條件下，根據無約束VAR模型中的AIC、SC和LR等信息準則確定VAR模型的最優滯后階數為2，則協整分析的滯后階數為1.檢驗結果如表2所示.跡檢驗和最大特征值檢驗都表明在5%的顯著性水平下拒絕原假設，即變量之間存在兩個協整關系.檢驗確定最優協整形式為：有線性趨勢且協整方程有截距.取標準化的協整向量.

1.4Granger因果檢驗為確定我國能源消費、經濟增長和碳排放之間的因果關系，對LTC、LEC和LGDP三個時間變量序列進行格蘭杰因果關系檢驗.檢驗結果如表3所示.在5%的顯著性水平下，拒絕LTC不是LGDP的格蘭杰原因假設，拒絕LTC不是LEC的格蘭杰原因假設，并且拒絕LEC不是LGDP的格蘭杰原因假設，即說明1990—2013年我國的CO2排放對能源消費和經濟發展均具有單向因果關系，并且能源消費對經濟發展具有單向因果關系.這表明我國能源消費增加可促進經濟發展，同時碳排放會影響到經濟發展和能源消費，但是經濟發展并不必然導致能源消費增加.

1.5脈沖響應分析和方差分解為全面反映我國能源消費、經濟增長和碳排放之間的互動關系和相互影響程度，對其進行基于VAR的滯后20期的脈沖響應分析和方程分解，結果分別如圖1和圖2所示.脈沖響應分析是考慮擾動項的影響是如何傳播到各變量的，刻畫了對一個擾動項加上一個單位標準差的沖擊后，對內生變量的當前值和未來值所帶來的影響.從CO2脈沖響應圖可知，當期對CO2施加一個單位標準差的正向沖擊，CO2排放有所下降，隨后開始上升，第5期達到最大（0.05464），然后開始下降，達到12期最小時開始增長，并逐漸趨于平穩；CO2對來自GDP的單位標準差的沖擊沒有初始響應，隨后開始逐漸上升，在第4期達到最大（0.01239），然后逐步穩定在0.0098左右；同樣對來自能源消費的單位標準差的沖擊沒有初始響應，隨后開始增強，第3期達到最大（0.01738），隨后開始下降并逐步穩定在0.0046左右；這表明，CO2排放對其自身具有較強的正向影響作用，但波動比較大，能源消費和經濟增長的影響較弱，雖有小幅波動，但是總體趨勢比較穩定.這與長期形成的碳排放路徑有很大關系，也說明我國節能環保政策起到了良好的效果.從GDP脈沖響應圖可知，GDP對來自碳排放、GDP和能源消費的單位標準差的沖擊都具有正效應，響應趨勢均為先增長后下降，然后趨于穩定，但是三者并不同步，存在滯后效果.尤其是受到CO2沖擊影響最大，能源消費影響相對較小，而對來自自身的沖擊響應比較平穩.這三者的促進作用均具有較長的持續效應.

從EC脈沖響應圖可知，能源消費對來自碳排放、GDP和自身的單位標準差的沖擊同樣具有正效應，響應趨勢也相同，均表現為先增長后下降，然后稍有增長并趨于穩定.而短期內對碳排放具有較為明顯的同向效應，而經濟發展和其自身效應較弱.這說明碳排放的正向沖擊對能源消費具有顯著的正向作用，因此通過低碳政策，可以引導我國能源消費的良性發展.體現了我國關于節約能源、提高利用率的相關政策的實施，在一定程度上抑制了能源消費的快速增長.方差分解圖反映了能源消費、經濟增長和碳排放之間相互影響程度.在碳排放的變動中，碳排放對其自身的貢獻率最大，雖然在第一期開始有所下降，但均在80%以上，而GDP和能源消耗對其貢獻率較小，雖有所上升，但卻穩定在較低的水平；在GDP變動中，碳排放和GDP對其的貢獻程度呈現反向趨勢，碳排放對其貢獻是先上升后趨于穩定，而GDP是先下降后趨于穩定，能源消費對GDP的貢獻程度雖然相對較小，但卻較為穩定；在能源消費的變動中，碳排放對其貢獻程度呈現上升并穩定的趨勢，并在第2期及以后貢獻程度最高，而能源消費對其自身的貢獻程度呈現下降趨勢，并趨于穩定，GDP對能源消費的貢獻程度最小.這表明，我國碳排放對其自身依賴性較大，森林碳匯等自然路徑形成了較為完善的控碳系統，尤其是對植樹造林等工作的重視.最近幾年，國家提倡節能減排，加強低碳工作，并取得了很大成效，但能源消費結構仍存在不合理之處，導致能源消費對其自身影響較弱，在低碳方面也并未起到良好的效果.碳排放對經濟增長起到約束作用，能源消費對經濟增長有促進作用.可見，減碳工作對促進我國經濟增長具有重要作用，同時要兼顧能源消費和產業結構優化，使其影響作用進一步增強.

2主要結論與建議

本文基于1990—2013年我國能源消費、經濟增長和碳排放的數據，實證分析三者之間的動態關系和相互影響.主要得出如下結論：

第一，我國能源消費、經濟增長和碳排放之間呈現出趨同增長趨勢，并存在長期均衡關系.第二，Granger因果檢驗表明，碳排放對能源消費和經濟增長存在單向因果關系，能源消費對經濟增長存在單向因果關系.第三，脈沖響應和方差分解結果表明，短期內我國碳排放量增加對其自身具有較強的同向影響；能源消費和經濟增長受到碳排放沖擊影響較大；碳排放、能源消費和GDP的主要貢獻因子均為碳排放.我國能源消費、經濟增長和碳排放三者具有密不可分的關系，在保證經濟發展的同時，提高能源利用率，降低碳排放是可持續發展的前提，如何平衡三者之間的關系是重點.鑒于此，提出以下建議：第一，加大科研投入，引進先進減碳技術.新技術、新設備的引進和推廣使用是節能減排的重要手段和不竭動力，雖然成本較高，但長遠來看，必將有益于我國碳排放的控制，促進經濟資源和環境的可持續發展.本文研究結論顯示，我國森林碳匯、碳循環等自然控碳作用發揮了較明顯的效果.因此，必須要從內部著手，保證技術資本的投入，加快研發腳步，引進國外的先進減碳技術和設備，降低生產生活過程中的碳排放.

第二，穩定經濟發展，優化產業結構.相對于發達國家而已，我國第二產業比重偏大，高排放，高消耗、低利用率的發展模式已經明顯不能適應新國情的需要.我國經濟、能源消費和碳排放均呈現上升趨勢，如何保證經濟發展的同時，對產業結構進行優化是一項十分困難的任務.脈沖響應分析顯示GDP和碳排放存在明顯的正效應，對能源消費有一定影響，即表明經濟增長促進碳排放量增加，引起能源消耗的增長.控制經濟增長速度，保證第一產業，優化第二產業，發展第三產業，是促進生態環境發展的關鍵，有助于實現可持續發展戰略.

第三，提高能源利用率，調整能源結構.我國能源消費主要以化石能源為主，新能源和可再生能源所占比重小，能源稟賦較差，這加大了我國能源結構調整的難度.通過前文分析可知，能源消費對經濟和碳排放都有明顯的影響，表現出“趨同”現象.因此，大力開發新能源，推廣使用可再生能源，提高能源轉化率，減少能源浪費，實現能源結構的轉型升級，一方面有利于穩定經濟發展，防止經濟“過熱”；另一方面有助于降低CO2等溫室氣體的排放，減少環境污染.

第四，提高低碳意識，強化碳減排監管.減少碳排放，保護環境離不開全社會的共同努力.通過全民低碳行動，依靠民間力量，是實現社會可持續發展的必要途徑.方差分解表明我國的碳行為已經初步定型，此刻，更應注重碳減排的教育和宣傳，提高民眾的低碳意識.借助“社會之手”，強化環保理念，讓公眾參與進來.另一方面，政府利用“看得見的手”出臺相關法律法規，建立完善的監管體系，與市場“看不見的手”相互作用，對企業進行約束，保證企業自覺承擔節能減排的義務.通過不斷努力，進一步打造“資源節約型，環境友好型”社會.

作者：張在旭 于政泓 李明 單位：中國石油大學（華東）經濟管理學院