经济发展差异与碳排放之间的实证研究

周 娜，王青玉

(1.杭州电子科技大学经济学院，浙江杭州310018;2.郑州大学商学院，河南郑州450001)

0 引言

近些年来，世界各国经济迅速发展、工业化进程加快，高速发展的经济给人类带来财富的同时，也带来了很多的环境问题。自从2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》首次提出“低碳经济”的概念之后，低碳减排备受各国关注。面临人类共同的问题，世界各国开始积极探索并进行了一些研究，有从政府的角度在理论上指出发展中国家正处在与污染和收入增长同时发生的阶段［1］。也有人运用实证分析建立二氧化碳排放量与GDP之间的二次函数，证明了Grossman和Krucger所提出的环境的库兹涅茨曲线的理论，即污染在低收入水平上随人均GDP的增长而上升，高收入水平上随GDP的增加而下降的理［2］。此外也有学者用中国1985－2004年29个省6类环境指标与人均收入的关系进行了验证，指出我国在环境污染与收入的关系上存在地区性差异［3］。除以上提到的外，也有从产权、文化、制度等视角对经济增长与环境污染的关系加以研究的，但大家对于俩者的关系并没有基于数据进行详细的论证，本文在前人研究的基础上通过比较严格的经济计量方法来探讨经济发展程度的不同与碳排放的关系，根据世界上29个国家49年的数据建立起人均二氧化碳排放量和人均GDP之间的变系数面板数据模型，用来区分国与国之间经济发展水平的不同，而且通过模型比较不同国家的碳拐点，分析出不同收入水平对碳拐点的影响。

1 数据选取与理论分析

在研究二氧化碳排放量与经济发展程度的关系的过程中，许多学者都选用人均二氧化碳排放量作为被解释变量，用人均GDP来表示收入的不同作为解释变量，从而建立其二者之间的库兹涅茨曲线。本文仍然选择这两个变量进行定量分析，另外考虑到世界各国的发展程度不同，根据世界上对各国的通用分类，把世界上的各国按收入水平的不同分为高、中、低3类，按照世界银行公布的数据，以及2008年的最新收入分组标准选22个高等收入国家，12个中等收入国家，12个低等收入国家，共46个国家。在时间上，考虑数据遗失的问题选择从1960年到2008年49年的数据。根据46个国家49年的数据建立面板数据模型，验证环境的库兹涅茨曲线，并分析经济发展的不同与二氧化碳排放量之间的关系，探索高、中、低收入国家的碳转折点的不同。以上所有数据均来自世界银行。

利用生产函数建立经济增长模型，分别分析了没有技术进步、有技术进步、有环境制约但无技术进步的增长模型以及有环境制约的库兹涅茨曲线，最后在引入技术进步的因素下导出了具有正的环境影响的环境库兹涅茨曲线。从而在环境库兹涅茨曲线中增加环境治理技术因素，得到可持续发展的低碳经济增长模型［4］。根据薛进军理论，环境库兹涅茨曲线可以分为三个阶段，第一阶段环境负荷为负，第二阶段，环境污染达到峰值以后开始下降，第三阶段即为低污染，环境负荷趋于零。

2 实证分析

本文使用46个国家1960年－2008年的时间序列数据构成面板数据，从而建立面板数据模型。首先，通过做出二氧化碳排放量与人均GDP的散点图可以得到验证，低收入国家的人均二氧化碳排放量随人均GDP的增加变化并不明显，中等收入的国家则呈现出快速增长的趋势，对于高收入国家已经经历了前面的阶段，达到一定程度后开始随人均GDP的增加二氧化碳排放量出现下降的趋势，这与前人提出的环境的库兹涅茨曲线相符合，为了验证二氧化碳排放量与人均GDP之间符合环境的库兹涅茨曲线，并分析碳转折点，本文建立面板数据模型，进行实证分析。

为了反应各个国家的不同，且经过豪斯曼检验分析，运用EVIEWS软件建立个体固定的变系数的面板模型。首先确定建立模型的形式为:Yit=α0+αi+β1iGDP+β2iGDPitGDPit+μit。其中α0表示共同的常数项，αi表示不同个体存在差异常数项部分，β1i、β2i表示系数随着个体的不同而不同，μit表示随机误差项［5］。模型估计出的不同个体的差别常数项如表1所示。

表1 各国不同的常数项

通过建模得出该模型的共同常数项为:3.728 232，表1给出了不同个体的差别常数项，可以看出对于不同的个体常数项存在很大的差别，这和上一模型的结果相同，它表示了在人均GDP为0的情况下，二氧化碳排放量的大小还与其它一些因素有关，这表明二氧化碳排放量不仅受GDP的影响，还有可能受人口密度、绿化情况等因素的影响。

观察模型中各国GDP和GDP^2的系数发现，很多国家因变量前面的系数的并不显著性，这是由于大部分国家还都处于环境的库兹涅茨曲线的前两阶段，即:随着收入的增加，二氧化碳排放量一直处于高速增长的阶段，尤其是低收入国家表现更为明显。但也有一部分国家正经历着从第一阶段向第二、三阶段转变的过程，因此，表现出了很好的倒“U”型曲线。如表2所示，高收入国家中芬兰、以色列、西班牙等国家各个系数均非常显著，符合环境的库兹涅茨曲线，通过计算发现，芬兰、以色列、西班牙的碳拐点分别为:37 330.8 美元、17 804.88 美元、26 476.19 美元。

表2 高收入国家的系数

3 结束语

根据对模型的分析可知:收入的不同对人均二氧化碳排放量的影响存在差异，在初始阶段，收入对二氧化碳排放量具有正的影响，当收入水平达到一定高度时，随着收入的增加二氧化碳排放量开始减少，即产生负影响。模型结果符合库兹涅茨曲线的三个阶段，第一阶段为经济的起飞阶段;第二阶段为经济快速发展的阶段;第三阶段为低排放、高发展的经济稳定发展阶段。

尽管环境库兹涅茨曲线只是一种检验结果，对它存在种种缺陷的批评之声也一直不绝于耳，但不可否认的是目前它仍然是研究经济发展与环境保护之间关系的最有力的工具。本文通过建立面板数据模型探索了各国的二氧化碳排放量与GDP的关系，分析了各国在二氧化碳的库兹涅茨曲线所处阶段，进而为实现可持续发展提供决策参考，但在建立模型中发现，二氧化碳在空间上存在很强的流动性，因此，国与国之间存在相互影响，但本文在建模过程中并未考虑空间的相关性和溢出性，今后的研究方向是在面板数据的基础上建立空间联系，从而建立起空间面板计量模型，更好的分析二氧化碳的库兹涅茨曲线。

［1］罗连发.EKC假说与中国经济增长——一个政府行为视角［J］.西部商学评论，2009，(1):39－55.

［2］梁红玉.二氧化碳与中国经济增长的关系研究［J］.经济观察，2010，(10):20－21.

［3］宋涛，郑挺国，赵妍.基于面板数据模型的中国省区环境分析［J］.中国软科学，2006，(10):121－127.

［4］薛进军.低碳经济学［M］.北京:社会科学文献出版社，2011:105－106.

［5］张晓峒.Eviews使用指南与案例［M］.北京:机械工业出版社，2007:57－60.

［6］张坤民，潘家华，崔大鹏.低碳发展论［M］.北京:中国环境科学出版社，2009:45:49.