中国制造业与碳密度关系研究——基于中国1980～2011年数据

李国年

（1.广州大学 松田学院，广东 广州 511370；2.武汉大学 教育科学学院，湖北 武汉 430072）

中国制造业与碳密度关系研究
——基于中国1980～2011年数据

李国年1，2

（1.广州大学 松田学院，广东 广州 511370；2.武汉大学 教育科学学院，湖北 武汉 430072）

本文选取1980—2011年数据对中国制造业和碳密度进行了格兰杰（Granger）因果关系检验。结果显示：制造业的发展并非一定会导致碳密度增加，同时碳密度增加对于制造业的发展也没有显著的帮助，二者之间没有明显的相互影响关系。本文在现实的基础上对本文的结论进行了合理的解释。并在此基础上提出了具体的政策建议。

制造业；碳密度；格兰杰因果关系检验

一、引言

随着时代的发展，在世界范围内，能源消耗和环境问题日益突出，其中特别是碳排放问题，已经成为国际社会关注的焦点。在中国，自改革开放始至今，在这几十年中，国民经济一直保持高速的发展，各产业也从无到有，从低到高，取得了令人瞩目的进步。但是，由此而带来的能源低效率与碳排放问题使生态环境持续恶化。同时，碳排放问题也使中国在国际上受到很大舆论压力。2007年，荷兰环境评估机构（NEAA）发布报告称中国在2006年排放二氧化碳62亿吨，已经超过美国，成为世界第一碳排放大国。2009年英国风险评估公司梅普尔克罗夫特（Maplecroft）公布的温室气体排放量数据显示，中国每年向大气中排放的二氧化碳超过60亿吨，位居世界各国之首。

国际上对于碳排放、环境污染、产业结构与制造业污染之间的研究已经比较成熟。格罗斯曼和克鲁格（Grossman＆Krueger）（1991）［1］指出经济规模和环境质量之间存在倒“U”形关系，同时认为技术以及经济结构对环境都有重要影响，而不同时期的产业结构也会显著影响环境。帕纳尤多（Panayotou）（1993）［2］提出了人均收入与环境之间关系的环境库兹涅茨曲线（EKC）。该曲线在后来的研究中成为了较经典的分析工具。施马兰西（Schmalensee）（1998）［3］和加莱奥蒂（Galeotti）（1999）［4］的研究都证实了二氧化碳排放与人均收入呈倒“U”形关系，只是发达国家与发展中国家处在“U”的不同阶段。而弗里德尔和格士纳（Friedl＆Getzner）（2003）［5］通过对奥地利的数据进行分析发现人均GDP与碳排放呈“N”型关系。后续还有很多学者对EKC曲线及其假说通过不同来源的数据进行了检验，大部分的结果和帕纳尤多（Panayotou）的假说结果一致，但有些结果却否定了帕纳尤多（Panayotou）的结论。帕纳尤多（Panayotou）（1997）［6］还对产业结构和环境之间的关系做了具体分析，发现第二产业对于环境的影响最大。

国内对此问题也有相当多的研究。王中英，王礼茂（2006）［7］指出，从宏观角度看，经济增长同碳排放有着正相关的关系，工业增长对碳排放的影响最为显著。胡初枝，黄贤金，钟太洋，谭丹（2008）［8］认为经济规模对碳排放变动具有增量效应，是推动碳排放增加的主要因素。查冬兰，周德群（2008）［9］认为工业增长是碳排放的主要原因，为了保证中国经济持续的增长，避免经济停滞，中国以煤为主的能源结构在短期内很难改变。陈诗一（2009）［10］认为能源消费在中国工业化中期仍然会快速增长。徐国泉，刘则渊，姜照华（2006）［11］则指出能源消费是碳排放的主要来源，目前情况下碳排放不可避免地会出现一定幅度的增加。

目前国内学界基本认同工业和制造业发展是碳排放的重要影响因素。艾明晔，毕克新，李婉红（2012）［12］认为迄今为止，制造业的碳排放占中国碳排放总量已经超过一半以上。因此，节能减排绝对不能忽略制造业。从发展的时间阶段看，中国制造业的发展基本经过了三个阶段：一，粗放式波动增长阶段（1993－1999）；二，过渡阶段（2000－2003）；三、集约式增长初期阶段（2004－2009）。陈诗一（2009）、艾明晔，毕克新，李婉红（2012）均认为：目前中国制造业很多行业已经完成了集约型增长转变或者正在向集约型增长过度。总体来说，中国制造业在碳减排方面已经取得了一定的进步。一些学者从工业本身结构的角度出发，从不同角度展开视角，细化分析了工业内各行业与碳排放的关系，并得出了一些对本研究有帮助的结论：谭丹，黄贤金，胡初枝（2008）［13］认为从产业产值角度看，产值越大的行业，如黑色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制造业，化学原料及化学制品制造业，电力煤气及水生产供应业等重工业行业碳排放较多；而如皮革、毛皮、羽绒及其制品业，医药制造业，、塑料制品业等产值较低行业的碳排放较小。查冬兰，周德群（2008）［9］认为从行业的能耗成都看，高耗能行业增长是碳排放增加的主要原因，而中低耗能行业对碳排放的影响次之。就行业的全要素生产率视角而言，陈诗一（2009）［10］认为以电子与通信设备制造、计算机等行业为代表的高新技术业为中国工业全行业生产率的提升做出了突出的贡献，但不能忽视的事实是：许多行业低于全国平均水平，特别是以重、化工业为代表的相关行业，仍然处于粗放型增长周期，成为影响整体生产率提升的重要因素之一。

二、实证分析

（一）模型设定与数据说明

以上研究成果，对本文的研究提供了有益的支撑。本文的研究思路是在上述文献研究的基础之上，讨论制造业与碳密度间的关系。格兰杰（Granger）对经济领域数据提供了更为严谨的研究，考量数据间是否存在长期均衡与因果关系的方法，即格兰杰（Granger）因果关系检验方法。因此，本文决定采用格兰杰（Granger）因果关系检验方法对中国制造业与碳密度之间的关系进行探讨。

一个完整的格兰杰因果检验过程应当包含时序数据的单位根检验、变量之间的协整检验与格兰杰因果关系检验。本文的检验过程也包括三个阶段：单位根检验、协整检验与格兰杰因果关系检验。

数据方面，本文选取的数据为1980～2011年的第二产业增加值（作为对制造业的衡量）与碳密度（人均碳排放）。数据如下表所示。

表1 1980－2011年中国第二产业增加值和碳密度数据

续表

本文应用Eviews7.0版本的计量经济学软件进行分析。从原始数据趋势来看碳密度和第二产业增加值具有大致相同的增长趋势，而且均表现出不平稳的特性，两者可能存在协整关系。因为数据可能存在异方差性，所以，为了使得模型的拟合效果更好，对第二产业增加值（M）和碳密度（C）分别取对数，处理后变量分别为LM和LC。

（二）单位根检验

这里采用常用的单位根检验方法ADF法对LM和LC进行检验。检验结果显示LM和LC两个序列是非平稳时间序列，其一阶差分序列同样不满足平稳性的要求。但LM和LC两个序列的二阶差分序列在1%的显著水平上通过平稳性检验，满足进一步进行协整分析的前提条件。单位根检验结果如表2所示。

表2 单位根检验结果

（三）协整检验

为检验两变量间是否协整，恩格尔和格兰杰（Engle＆Granger）于1987年提出了两步检验法，称为EG检验。对同是d阶单整的序列，用一个变量对另一个变量进行回归得到回归方程，之后对回归方程残差项进行单位根检验，若残差序列在不差分的情况下是平稳的，则两变量间具有协整关系，原回归方程为协整回归方程。本文采用EG两步法来进行协整检验，首先对变量进行OLS回归，结果如表3所示：

表3 OLS回归结果

得到回归方程：

接着对OLS回归结果的残差项进行单位根检验，如果残差平稳，则两变量之间存在协整，具体检验结果如表4所示：

表4 残差项单位根检验结果

从表4可知，ADF检验统计量为－1.494092，高于10%显著性水平下的临界值－1.610211，即残差序列不是平稳序列，因此制造业LM与碳排放LC之间不具有协整关系。

（四）格兰杰因果关系检验

上述协整分析表明LM与LS不具有协整关系，而进一步对LM和LS进行格兰杰因果检验，结果也显示LM和LS之间也互不为因果（参见表5）。

表5 格兰杰因果检验结果

三、结论与政策建议

本文实证分析得出制造业的发展并非一定会导致碳密度增加，同时碳密度增加对于制造业的发展也没有显著的帮助，二者之间没有明显的相互影响关系。根据逻辑，制造业相比其他产业碳排放相对要多，那么制造业的发展应该对碳密度有着或多或少的相互影响关系。其他很多文献也都得出了和这个逻辑类似的结论。但是本文的结论正好相反，这可能是由于以下几个原因造成的：第一，制造业的产值增加不仅仅是量的增加带来的结果，同时也是质的提高带来的结果。而高质量的制造业首先可以带来更高的附加值，同时碳排放也相对较低。第二，制造业的发展带来的科技水平的提高，带动了碳减排相关产业的发展。更多更好的碳减排设备与更有效的碳减排手段出现，导致碳密度反而有下降的趋势。第三，20世纪末至21世纪初的一些改革措施已经注意到了环境污染，有一些对高污染性的制造业企业进行限制的政策，这些政策发挥了作用，使整个制造业碳排放产生了下降的趋势。第四，传统意义上认为制造业是造成碳排放的最重要的因素，但实际上其他产业，包括农业和服务业也有不可忽视的碳排放。而政策对这些产业相对宽松，因此造成了制造业的碳排放相对下降，而这些产业的碳排放出现了相对上升的现状，产生了此消彼长的情况。

根据以上结论，本文提出以下政策建议：

第一，制造业是国民经济的重中之重，关系到国民经济的整体发展。本文的结论显示制造业的发展和碳密度的增长没有直接关系，因此限制制造业的发展不一定会使碳排放下降，同时制造业的进一步发展也和碳密度升高没有直接联系。因此，通过限制制造业而忽视其他行业的碳排放，同样会对国民经济发展造成非常严重的影响，对节能减排的帮助也不大。本文建议不应对制造业进行粗暴的限制。

第二，虽然制造业的发展关系到国民经济发展，而且现行政策体系之下，制造业和碳密度的相互影响关系不明确。但不可否认的是，制造业中的高污染行业和企业对于碳密度的增加是有贡献的。这些“高碳”行业和企业一般采取的是粗放式发展，在增加了污染的同时，加之其科技含量相对较低，其对于经济的贡献也较低。因此虽然不应对制造业进行粗暴的限制，但是对于制造业的结构的调整却是必须的。

第三，现行的减排政策应该进行一些调整，对于除制造业之外的其他行业，比如农业、高污染的服务业等应该采取一些限制措施。本文并非是要限制和降低这些行业在经济中的比值。本文所指的限制是指应对这些产业的结构进行调整，限制其中的碳排放高的行业和企业，同时鼓励企业进行技术升级，采取新的技术和设备，在不降低经济效益的前提下，降低碳排放。

［1］Grossman GKrueger.Environment Impactsofa North American Free Trade Agreement［Z］.National Bureau Economic ResearchWorking Paper 3914，NBER，Cambridge M，1991：91－110.

［2］Panayotou T.Empirical Tests and Policy Analysis of Environmental Degradation at Different Stages of Economic Development［Z］.Working Paper 238：48－99.

［3］Schmalesee R，Stoker TM，Judson R A.World Carbon Dioxide Emissions：1950－2050［J］.Review of Economics and Statistics，1998，80（1）：15－27.

［4］GaleottiM.A Study on Carbon Dioxide Emissions in Developing Countries［R］.Proceedings from the 22nd IAEE Annual International Conference，1999.

［5］Friedl BM Getzner.Determinants of CO2 Emissions in A Small Open Economy［J］.Ecological Economics，2003，23（45）：133－148.

［6］Panayotou T.Demystifuing the Environmental Kuznets Curve：Turning a Black Box into a Policy Tool［J］.Environment and Development Economics，2（4）：465－484.

［7］王中英，王礼茂.中国经济增长对碳排放的影响分析［J］.安全与环境学报，2006，（10）.

［8］胡初枝，黄贤金，钟太洋，谭丹.中国碳排放特征及其动态演进分析［J］.中国人口、资源与环境，2008，（3）.

［9］查冬兰，周德群.我国工业CO2排放影响因素差异性研究——基于高耗能行业与中低耗能行业［J］.财贸研究，2008，（1）.

［10］陈诗一.能源消耗、二氧化碳排放与中国工业的可持续发展［J］.经济研究，2009，（4）.

［11］徐国泉，刘则渊，姜照华.中国碳排放的因素分解模型及实证分析：1995—2004［J］.中国人口、资源与环境，2006，（16）.

［12］艾明晔，毕克新，李婉红.我国制造业发展模式动态演进及产业结构优化研究——基于1993－2009年的碳排放［J］.经济问题探索，2012，（1）.

［13］谭丹，黄贤金，胡初枝.我国工业行业的产业升级与碳排放关系分析［J］.环境经济，2008，（4）.

Study on China’s Manufacturing Industry and Carbon Density：Based on the Data From 1980 to 2011

LIGuo-nian1，2
（1.Sontan College，Guangzhou University，Guangzhou 511370，China；2.Wuhan University，Wuhan 430072，China）

This paper takes Granger causality test to exam China’smanufacturing industry and carbon density by using the data from 1980 to 2011.The results show that the development ofmanufacturing cannot lead carbon density increased；meanwhile，the increase of carbon density has no significant help for the development of the manufacturing sector，and there is nomutual influence relationship between them.Based on the reality of the conclusion，it gives a reasonable explanation and proposes concrete policy recommendations.

manufacturing industry；carbon density；Grainger test

F424.1

A

1008－2700（2014）01－0057－05

2014－11－24

李国年（1975－ ），男，广州大学松田学院副院长、副教授，武汉大学教育科学学院博士生，研究方向为产业发展与人力资源、政府行为。