中国人口结构对碳排放量影响研究

李 楠 邵 凯 王前进

(中南财经政法大学公共管理学院，湖北武汉430073)

中国人口结构对碳排放量影响研究

李 楠 邵 凯 王前进

(中南财经政法大学公共管理学院，湖北武汉430073)

从人口结构角度探讨碳排放问题，有利于正确判断和把握影响碳排放量的人口因素，有的放矢地制定碳减排政策，应对我国经济发展方式的转变有着重要的理论和现实意义。本文利用我国1995－2007年碳排放量、人口总数、人口的城市化率、老龄化率和反映人口消费结构的恩格尔系数第二产业从业人口比重等时间序列数据，运用协整理论、格兰杰因果检验和多元回归模型作为分析工具，对我国人口结构与碳排放量之间的关系做了实证分析。结果发现:①1995－2007年间，人口结构中的人口城市化率、人口的消费结构、第二产业从业人口比重对碳排放量均存在正向影响，而人口规模对碳排放量的影响在模型中却表现为负效应;②相对于人口规模，人口的结构特征对碳排放量的影响越来越大，其中人口的城市化率对碳排放量的正向影响最大，说明中国的碳排放量与城市化的进程存在着密切关系;③人口的老龄化对二氧化碳排放量具有负效应，人口老龄化的加快对长期碳排放有抑制作用，所以在未来实现碳减排会逐渐成为可能。最后，针对分析结果，探讨了未来我国的碳减排策略，以期能有效地控制人口因素对我国碳排放增长的影响。

碳排放量;人口结构;协整理论;格兰杰检验

随着低碳问题日益成为热点，越来越多的人开始关注低碳，国内外很多学者也展开了对碳排放量影响因素的研究。当前我国正在积极建设资源节约型、环境友好型社会，因此理清碳排放量的影响因素至关重要。碳排放量是由一个国家的经济发展程度、技术水平、能源结构、经济结构、人口结构等众多因素共同作用决定的。根据 IEA(2009)的统计数据，2007年中国消费化石燃料而排放的CO2已经超过美国，成为全球第一大CO2排放国［1］。作为世界上最大的发展中国家，由于我国人口众多，能源消耗巨大，并且随着人口的增长，工业化、城镇化进程的加快以及经济的发展，我国的碳排放总量不可避免地会逐年增长，因此在碳减排方面将会面临巨大的压力和挑战。从人口结构视角探讨碳排放问题，不仅有利于正确判断和把握碳减排压力的人口因素，而且有助于提高碳减排政策决策的针对性和可操作性，因此研究人口因素对碳排放量的影响具有一定的现实意义和理论意义。

1 文献综述

关于碳排放量与人口因素之间的关联关系，国内外许多学者进行了大量的研究。其中，关于人口总量与碳排放的关系研究:Birdsall［2］认为较多的人口不仅会加大对能源的需求，而且快速增长的人口还会导致森林和耕地的破坏，二者共同作用导致了温室气体排放量的增加。Knapp［3］通过对全球 CO2排放量与全球总人口进行Granger因果检验得出:虽然两者之间不存在长期协整关系，但是全球总人口的增加是全球CO2排放量增长的原因。

关于人口特征与碳排放的关系研究:Michael等［4］采用能源——经济增长模型研究了美国人口年龄结构对能源消费及碳排放的影响。结果表明:在人口压力不大的情况下，人口老龄化对长期碳排放有抑制作用，这种作用在一定的条件下甚至会大于技术进步的因素。宋杰鲲［5］认为15－64岁的人口和城市人口占总人口的比例越大，消费的能源和资源就越多，对碳排放量的贡献也就越大。

关于人口消费结构与碳排放的关系研究:魏一鸣等［6］采用CLA分析框架，分析了1999－2002年中国居民的消费结构与能源消费及碳排放的关系，得出约30%的CO2排放与居民的消费方式有关。彭希哲等［7］应用STIRPAT扩展模型，考察近30年来我国人口规模、居民消费及技术进步因素对碳排放的影响。研究发现居民消费水平的提高与碳排放增长高度相关——财富增长刺激了人们消费的欲望，而消费增长带动了能源需求的增长，进而增加了对碳的排放。迟远英等 认为经济水平的提高使得越来越多的居民存在非理性和过度消费行为，居民消费结构的改变增加了对能源供应的需求，因此也增加了碳减排的压力。

由此可见，以往的关于人口结构因素对碳排放量综合影响的相关研究还较少，且缺乏深入的探讨。本文从既有文献出发，并结合中国1995－2007年的碳排放量与反映人口结构的相关数据，主要考察以下五个变量对碳排放量的影响:人口总数、人口的城市化率、老龄化率、恩格尔系数和第二产业人口占总从业人口的比重。

2 模型设计及数据说明

2.1 模型构建与变量选择

如何更科学和更合理地评估人口结构对碳排放量的影响，制定针对人口结构的相应的碳减排政策，是未来实现低碳的一项工作。本文通过分析人口结构对碳排放量的实证考察，试图找出人口结构与碳排放量之间的一些内在联系，希望对决策者在制定针对人口结构的碳减排的长期政策时，可以提供一些理论和数据的支撑。

本文在以往研究的基础上，结合中国1995－2007年的碳排放量与反映人口结构的相关数据，主要从人口的城市化结构、产业结构、消费结构和年龄结构五个方面来考察中国人口结构因素对碳排放量的影响:其中人口规模是影响碳排放量的重要因素，因此本文假设，在其它条件相同的情况下，人口总量与碳排放量呈正相关关系;人口的城市化率反映了一个国家的经济发展状况，一个国家的城市化率越高，对能源的需求越大，假设人口的城市化率与碳排放量之间存在正相关关系;第二产业从业人口所占比重的经济含义是:第二产业是国民经济中公认的碳排放量最大的部门，所以该部门的劳动人口越多，产业规模越大，因而碳排放量也就越大;在其它因素保持不变的条件下，假设碳排放量与人口的老龄化率是反方向变动;恩格尔系数是衡量居民消费结构的重要指标，在一定程度上反映了居民的收入水平，高收入人群购买奢侈品和炫耀品等高碳产品的可能性较大，假设恩格尔系数越低，对碳排放量的影响越大。因此，此处依据这五个指标构建了人口结构因素对碳排放量影响的理论模型，如公式(1)。

在上式中，Y表示碳排放量;X1为人口总数;X2为人口的城市化率;X3为人口的老龄化率;X4为恩格尔系数;X5为第二产业人口占总从业人口的比重。

本文选取的样本区间为1995－2007年，数据来源于历年中国统计年鉴和中国能源统计年鉴，采用的计量软件是Eviews5.0。由于对时间序列数据进行对数变换后不会改变数据的特性，却能使数据趋势线性化并一定程度上消除时间序列的异方差，因此，在实证分析时分别对变量取对数。构造的碳排放人口结构影响因素的实证模型如公式(2):

式中:Y为碳排放量;Ptotal为总人口数;Pcity为人口的城市化率;Page为人口的老龄化率;Plife为恩格尔系数;Pind为第二产业人口占从业人口的比重。C0为截距项，C1－C4为各变量的系数。

2.2 数据统计描述

1995－2007年，我国的碳排放量增加了98.7%，在人口增长了9.09%的同时，人口的结构也发生了一定的变化，其中人口的老龄化率和城市化率有了大幅度的提高，分别增加了2.65%、15.9%，第二产业人口的从业比重增加了3.8%，恩格尔系数从 1995年的 54.35%下降到39.7%，如表1所示。人口结构的改变在一定程度上会给碳排放量带来一定的影响，本文采用人口的城市化率和人口的老龄化率来反映人口的基本特征;用恩格尔系数来反映人口的消费结构，因为恩格尔系数的改变带动着居民消费结构的改变，消费结构的改变进而又影响着对碳的排放;因为第二产业是碳排放的一大影响点，因此用第二产业从业人口比重来表示人口的产业结构，可以从侧面来反映人口结构对碳排放量的影响。

3 人口结构对碳排放量影响的实证分析

3.1 单位根检验

为了防止虚假回归，在协整分析之前必须进行单位根检验。单位根检验对于检查时间序列的平稳性非常重要，如果数据是非平稳的，则说明序列中包含单积成分，在估计方程之前必须进行差分。本文采用ADF检验法，分别对每个变量的原序列和二阶差分序列形式进行检验。检验结果见表2。

通过表2可知，各个变量的ADF统计量的值，都比显著水平为10%的临界值小，所以拒绝序列 LnY、LnPtotal、LnPcity、LnPage、LnPlife和 LnPind有单位根的原假设，即所有序列都是平稳的，且经过二阶差分之后，从表2中可以看出这些变量在1%的显著水平下为二阶单整的，这就意味着这些变量之间可能存在着长期均衡关系，可进一步做协整检验。

3.2 协整检验

协整分析的目的在于检验变量之间是否存在长期均衡关系，协整检验的基本思想是:如果两个(或两个以上)的时间序列变量是非平稳的，但它们的某种线性组合却表现出平稳性，则这些变量之间存在着长期稳定的均衡关系，即协整关系。对 LnY、LnPtotal、LnPcity、LnPage、LnPlife和LnPind采用最小二乘法进行回归，结果如下式所示:

表1 我国碳排放量与人口结构变动表Tab.1 China’s population structure and carbon emission

表2 单位根检验Tab.2 Unit Root Tests

从上式可以看出，模型的拟合优度高达0.994 2，除了LnPlife的t值不是很显著外，其它变量的t值的绝对值都大于2，且DW值与2很接近，F统计量也通过了相关检验，说明变量之间关系显著，进而可对残差序列u进行单位根检验。残差序列单位根检验显示:残差序列u在1%的显著水平下平稳，可得出结论:回归方程中 LnY、LnPtotal、LnPcity、LnPage、LnPlife和 LnPind之间存在长期平稳关系。

3.3 格兰杰因果关系检验

协整检验结果只是说明了因变量和自变量之间具有协整关系，是否具有因果关系还需借助格兰杰检验来考察。格兰杰因果检验实质上是检验一个变量的滞后变量是否可以引入到其他变量方程中，一个变量如果受到其他变量的滞后影响，则称它们具有格兰杰因果关系。接下来运用该方法来检验当滞后期为1时，LnY和LnPtotal、LnPcity、LnPage、LnPlife、LnPind之间的因果关系。检验结果见表3。

由表3的检验结果可以看出，在5%的显著水平下，LnY是LnPtotal和LnPind的格兰杰因果原因，LnPind是LnY的格兰杰因果原因。同时，在10%的显著水平下LnPage是的格兰杰原因。但是，LnPlife和LnY之间不是互为因果关系。

表3 格兰杰因果检验Tab.3 Granger causality test

3.4 回归结果与分析

(1)从回归结果来看，碳排放量与总人口数之间的系数为负值，与模型假设相背离，虽然人口总量对二氧化碳排放量具有增量效应，即人口越多，使用和消耗的能源越多，产生的二氧化碳排放量越大，但是高人口增长并不必然伴随高碳排放量。近十几年以来，我国的经济和技术处在高速发展的状态，虽然人口基数大，但计划生育政策的实施加之高速发展的技术，使得技术进步率大于人口增长率，即各种能源利用效率的提高，可以解释碳排放量与人口总数之间存在的负效应。

(2)老龄化人口的比例对二氧化碳排放量具有负效应，说明当老龄人口比例增长速度越大时，二氧化碳排放量增速就会有所减缓，即随着老龄化进程的加快，“人口红利”的逐步消退，在未来实现碳减排会逐渐成为可能，人口的老龄化对长期碳排放有抑制作用。

(3)回归结果显示人口的城市化率对碳排放量的正向影响最大，主要存在两种方式:一是快速的城市化深刻的影响着居民的消费结构，城市化进程的加快不仅使城市居民越来越倾向于发展型和享乐型的高碳商品，而且城市居民对农村居民的“示范效应”也深刻的改变着农村居民的生活和消费方式，进而增大了对碳排放的贡献。二是城市化的进程带来的耕地和林地的减少也间接导致了碳排放量的增加。

(4)研究还发现:第二产业的从业人口占总人口的比例对碳排放量具有一定的影响，第二产业人口的比重在一定程度上反映了一个地区或国家的工业化程度，该产业人口的比重越高，说明工业化程度越大，因为工业排碳是碳排放的重要组成部分，同而该变量也间接的反映了第二产业对碳排放量的影响。因此要注重提高人口素质，在城市化建设中要注重优化人口结构、提高劳动力素质，为提升产业结构、发展节能环保的技术密集型产业做准备。

(5)恩格尔系数反映了居民的消费结构，在一定程度上反映了居民的收入水平。不同的收入水平下，居民的生活方式和消费方式存在着差异。收入的不平等还会带来资源利用的无效率，具有较低恩格尔系数的人群对应着高收入的人群，该类人群购买奢侈品和炫耀性商品等高碳商品的机率很大，因此对碳排放的影响也就大。但人们的消费水平对碳排放量不存在因果关系，可能的原因是:我国现在还处在经济发展阶段，人民的生活水平还不是太高，还没有达到大规模、大范围消费高碳产品的生活方式的阶段。因此，要逐步引导居民消费模式向可持续消费方向发展，防止过度消费的爆发性增长，同时也要注重提高人们的环保意识、节约意识，引导正确的生产和生活方式，如在家庭中推广使用节能灯和节能电器，网上支付账单，拒绝使用一次性塑料袋，选乘公交车等，有效降底CO2的排放。

4 结论与启示

本文通过人口因素对碳排量影响的实证检验，我们发现人口结构对碳排放有显著的影响。近年来，人口结构的不断变化，使得人口结构对碳排放量的影响远远大于人口规模这一单一因素。我们认为，人口结构的研究结果显示出人口总量变化在解释碳排放量变化上存在一定的缺陷。

近十几年以来，我国人口总量增长减慢，但由于人口结构的改变，使得人口总量对碳排放量增长的积极作用被消弱。通过人口结构对碳排放量影响的模型分析，我们认为，在分析人口因素对碳排放量的影响上，过多地关注人口总量对碳排放量的影响，会造成一定程度的政策误导。因此，当我们在研究人口、资源与环境的关系时，应当更多的重视与关注人口结构对其的影响。从本文的实证结果得出:随着我国城市化和工业化进程的加快，人口的城市化率、人口的消费结构、二产从业人口比重会给我国的碳减排带来一定的压力，在碳减排的政策建议中，应当推广有利于可持续发展的人口结构模式，从而更有效地控制人口因素对碳排放增长的影响，因此在实行碳减排政策时要注意一下几个问题:

首先，由于我国正处于工业化和现代化加速发展的阶段，而推动我国经济增长的主体是第二产业，加之人口红利期的存在，劳动力数量、质量和价格具有明显的优势，得以形成和保持很高的第二产业人口比重，这使得这种主要依靠第二产业的经济足以支撑碳排放量的高速增长，因此这种高碳特征突出的“发展型碳排放”是我国可持续发展过程中不可回避的一大制约，同时又由于工业部门的“重化结构”和生产技术水平落后，又加重了我国经济的高碳特征。所以要从逐步优化产业结构着手，减少第二产业对碳排放的贡献。其次，我国城市化进程的加快，不仅深刻的影响并改变着城镇居民的消费水平和消费方式，而且这种影响通过“示范效应”也改变着农村居民的消费结构——高消费水平和高碳消费方式，这种改变将会对碳排放量的增加产生极大的促进作用，与此同时，城市化带来的大城市的过度扩张造成的大量的能源浪费以及森林土地的破坏，也给碳减排带来了巨大的压力。因此，建立良好的城镇居民对农村居民的“示范效应”对于实现碳减排具有重要的现实意义。再次，随着中国人口老龄化进程的进一步加速，使得现有的人口红利会逐步消退，老龄人口的增多在一定程度上会给消费领域和生产领域的碳排放产生消极的影响，因此，老龄化对碳排放的抑制作用在一定程度上有利于实现我国的低碳经济发展。总之，我们认为，在制定碳减排的相关政策时，不应忽视人口结构因素，在碳减排的政策建议中，应当积极推广有利可持续发展和适应我国经济转型的人口结构模式，从而有效地控制人口因素对碳排放增长的影响。

References)

［1］王锋，吴丽华，杨超.中国经济发展中碳排放增长的驱动因素研究［J］.经济研究，2010，(2):123－135.［Wang Feng，Wu Lihua，Yang Chao.Driving Factors for Growth of Carbon Dioxide Emissions during Economic Development in China［J］.Economic Research，2010，(2):123 －135.］

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Study on Impact from Population Structure on Carbon Emissions in China

LI Nan SHAO KaiWANG Qian-jin
(School of Public Management，Zhongnan University of Economics and Law，Wuhan Hubei 430073，China)

The exploration of carbon emissions from the perspective of population structure has both theoretical and practical significance for making emission reduction policies，and coping with the transformation of the economic growth pattern，and is also helpful to make correct judgment and grasp the demographic factor of carbon emissions.Based on the time-series data of carbon emissions，the population，Engel’s coefficient，the population urbanization and aging rate the second industry working population proportion during the period of 1995 to 2007，using co-integration theory，Granger causality test，multiple regression model，this paper made an empirical analyses of the relation between carbon emissions and population structure in China.The conclusions are:①the population，urbanization rate，consumption structure，and the second industry working population proportion have positive effect on carbon emissions during the period of 1995 to 2007.But the population has a negatiue eflect.②the structural characteristics of population have more influence on carbon emissions than population itself，and urbanization rate has the biggest positive influence on carbon emissions，so China’s carbon emissions closely relates to the process of urbanization.③population aging has negative effect on carbon emissions in the long run，The accelerated aging of the population has inhibition to long-term carbon emissions，so carbon abatement will gradually become possible in the future.Based on The results，the strategies of carbon abatement in our country are discussed and we hope these can eflectively control population factors on the influence of carbon emissions growth in China.

carbon emissions;population structure;co-integration theory;Granger causality test

N94;X196

A

1002－2104(2011)06－0019－05

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.06.004

2010－12－05

李楠，硕士，主要研究方向为区域经济学。

(编辑:于 杰)