浙江省经济增长对碳排放的影响研究

王臆婷　李太龙　朱曼

[摘 要]本文利用2000—2012年浙江九个地市的面板数据，分析浙江省经济增长对碳排放的影响。总体上，当前浙江经济增长和碳排放之间存在负向作用，已超过倒“U”型环境库兹涅兹曲线的拐点。浙江各地情况有所差异：丽水市的经济增长对碳减排影响不显著；嘉兴、金华、台州三市的经济增长对碳减排的促进作用大于杭州、温州、湖州和绍兴；宁波以石化冶金产业为主的临港型经济使其不符合倒“U”型曲线，经济增长对碳排放存在正向作用。政府应对不同地市的情况，需制定更具针对性的碳减排政策。

[关键词]碳排放；能源强度；环境库兹涅兹曲线

[中图分类号]F207；X196 [文献标识码]A [文章编号]1674-6848（2015）03-0052-07

[作者简介]王臆婷（1991— ），女，浙江嘉兴人，浙江理工大学本科生，主要从事资源环境研究；李太龙（1981— ），男，山东泰安人，浙江理工大学和浙江省生态文明研究中心副教授，主要从事区域经济和资源环境研究；朱曼（1989— ），女，河南商丘人，浙江理工大学研究生，主要从事资源环境研究（浙江杭州 310018）。

[基金项目]浙江省自然科学基金项目“公平视角下考虑时空异质性的区域碳减排目标分解研究”（LQ13G030020）和浙江省高校人文社科重点研究基地（浙江理工大学应用经济学基地）资金资助项目的阶段性成果。

Title： A Study of the Effect of Economic Growth on Carbon Emissions in Zhejiang Province

By： Wang Yiting， Li Tailong & Zhu Man

Abstract： This paper selects the panel data from nine cities in Zhejiang province from 2000 to 2012 in order to explore whether there is a long-run equilibrium relationship between economic growth and carbon emissions in Zhejiang. In general， economic growth in Zhejiang has exceeded the turning point of the inverted U-shape environmental Kuznets curve. Nine cities can be divided into two distinct groups because of their different circumstances. The effect of economic growth on carbon emissions shows a big gap between one group（Hangzhou， Wenzhou， Huzhou and Shaoxing（and the other（Jiaxing， Jinhua and Taizhou）. Ningbo and Lishui are not significant in the empirical study. Local governments have to make policies according to the actual different situations.

Key words： carbon emission；energy intensity；Environmental Kuznets Curve

一、引言

随着地球温室效应不断增强，国际社会正逐步转向发展“低碳经济”。中国在哥本哈根召开的世界气候变化峰会上做出了积极应对气候变化的承诺，决定“到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%”①。改革开放以来，浙江是中国经济增长最快的省份之一。而近年浙江经济社会持续快速发展的同时拉动能源消耗较快增长，导致碳排放和大气污染问题日益严峻。准确判断浙江碳排放变化趋势以及经济增长和碳排放之间的关系成了当务之急。

与碳排放问题密切相关的经济学文献主要有两类：经济增长同碳排放的关系以及能源强度同碳排放的关系。关于经济增长与碳排放关系的研究可以分为两个视角。第一个视角是沿着环境污染物排放总量与经济增长的关系展开，即考察环境库茨涅茨曲线（EKC）是否成立，主要观点认为环境污染物排放随经济增长呈倒U型或N型曲线变化①。第二个视角聚焦在人均GDP与碳排放关系上。有研究认为人均GDP对碳排放有明显正向作用，即人均GDP越高，碳排放量越大②；也有研究认为人均GDP和碳排放之间存在多种复合关系③。研究能源利用对碳排放影响的文献主要采用对数均值迪氏分解法（LMDI）分析能源结构和强度对碳排放的影响，大都认为提高能源效率（改善能源结构、降低能源强度）有助于抵消人均 GDP 提高和人口增长导致的碳排放量增加④。相比而言，能源结构调整的作用具有波动性，能源强度下降才是降低碳排放量的主要因素⑤。

可见，在人均GDP与碳排放之间关系的研究中，学界尚没有形成共识。现有文献大多利用全国数据研究经济增长和碳排放之间的关系，较少针对特定地区进行具体分析。浙江省工业发达，2014年人均GDP为73312.81元，远高于全国平均水平，地区相对富裕程度已达到中等发达国家水平，但碳排放和大气污染形势严峻。本文旨在利用浙江杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、绍兴、金华、台州和丽水等9个地市2000—2012年的面板数据分析浙江省经济增长对碳排放的影响，考察浙江的经济发展处于环境库兹涅兹曲线的哪个阶段，是否已达环境库兹涅兹曲线的拐点以及这两者之间是否存在长期协整关系等问题。此外，由于各地市的发展状况不同，存在一定的区域和产业发展差异，所以本研究也能为地方政府制定具有针对性的碳减排政策提供合理建议，这有利于促进生态文明建设，协调经济增长和环境之间的关系。

二、基本模型与数据

（一）模型设计

本文认为经济增长是影响浙江省碳排放的主要因素，其中又以能源消耗（能源强度）作为重要影响途径。选取人均GDP作为地区经济增长指标，选取人均能源消耗量作为能源强度指标，设定碳排放量受人均GDP一次项、二次项和人均能源消耗量影响的关系为W=f（Y，Y2，E），面板数据计量经济学模型为：

（1）

其中 表示t时期第i（i=1，...，9）个地区的人均碳排放量， 表示t时期第i个地区的人均能源消耗量， 表示t时期第i个地区的人均生产总值。为考察环境库兹涅兹曲线，模型中加入人均生产总值的平方项，（ ）2。 和 （i=1，2，3）为待估参数， 为随机误差项。根据环境库兹涅兹曲线假说，预测 的符号为负， 的符号不定；根据能源消耗增加会带来碳排放增加，预测 的符号为正。

（二）数据说明

所用数据来自《浙江60年统计资料汇编》，以及杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、绍兴、金华、台州和丽水等9个地市2000—2012年统计年鉴①。其中，GDP以1978年为基期，单位是元；人均能源消耗量由能源消耗量除以人口总数得到，单位是吨标准煤；人均碳排放量由各种能源消耗导致的碳排放量加总后除以人口总数得到，单位是吨标准煤。本文所涉能源有原煤、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和液化石油气等8种，人均碳排放量的计算公式如下：

（2）

其中W是人均碳排放量，H是各期的人口总数， 是第k（k=1，...，8）种能源的消耗量， 是第k种能源的折标系数， 是第k种能源的碳排放系数。碳排放系数如表1，折标系数如表2，人均碳排放量计算结果见表3，人均碳排放量变化趋势见图1。

总体上，浙江九地市的人均碳排放量从2000年开始逐年递增，在2007年左右出现下降，之后波动较小。宁波市人均碳排放量均值最高，为4.5吨标煤，其他地市的人均碳排放量始终介于0至3吨标煤之间。三、实证分析

本文作者将分四步进行实证检验和分析。首先，为了避免模型设定偏误，利用协方差分析判断面板数据计量经济学模型类型。然后，根据初步回归结果进行模型修正和检验，以确定合理的回归方程形式。最后，进行平稳性检验以确定各序列的平稳性和单整阶数，并进一步通过协整检验分析变量之间是否存在长期的稳定关系。

（一）协方差分析检验

在面板模型中，用协方差分析来检验变量参数是否对所有个体样本点或时期都一样，即检验样本数据符合不变系数模型、变截距模型还是变系数模型（后两者又分为固定影响和随机影响两种形式）。具体地，协方差分析检验的假设如下：

H1：

H2： 且

如果接受假设H2，则模型为不变系数模型；如果拒绝H2，接受H1，则为变截距模型；如果拒绝H2，又拒绝H1，则为变系数模型。

首先，构建变系数模型得到残差平方和S1，构建变截距模型得到残差平方和S2，构建不变系数模型得到残差平方和S3。然后，计算F统计量，并考虑它们的自由度：

通过EViews软件操作得到S1=0.934、S2=6.661和S3=14.446。由于N=9、T=13、K=3，可得F2=5.71和F1=2.42。给定5%显著性水平，相应临界值为Fα2（32，81）=1.65、Fα1（24，81）=1.84。因为F2>Fα2且F1>Fα1，所以拒绝H2也拒绝H1，模型应为变系数模型。采用固定效应变系数模型可得初步回归结果，见表4。

由初步回归结果可见，AdjR^2=0.980表明拟合效果良好，F=175.82表明总体上自变量对因变量的解释力度很大，所以回归模型统计上显著。除了宁波、台州和丽水以外，其他地市（lnY）2 项的系数为负，即曲线呈倒U型，符合环境库兹涅兹曲线假说。但是，从单个回归方程来看，宁波、金华、台州和丽水lnY和（lnY）2项的t值都很小，即经济增长对碳排放没有显著影响。

（二）模型修正

下面从自变量中删除lnY项后做同样的回归，比对两个模型的结果，以期找到相对合理的回归方程。

首先，由新回归模型得到S1=1.109、S2=6.668和S3=14.694，并计算得F2=4.83和F1=1.98。临界值Fα2（32，81）=1.65，Fα1（24，81）=1.84，所以应拒绝H2和H1，即模型为变系数模型。采用修正的固定效应变系数模型得到新回归结果：

可见，AdjR^2=0.981，F=220.986，说明总体上自变量对因变量的解释力度很大，修正后回归模型统计上显著。除了宁波以外，其他地市（lnY）2项系数都为负，即曲线呈倒U型，符合环境库兹涅兹曲线假说。但是，从单个回归方程来看，宁波和丽水（lnY）2项的t值都很小，即两市的经济增长对碳排放没有显著影响。

通过比较拟合优度和F值可确定不含lnY一次项的模型为最终模型，并得到以下论断：

（1）2000—2012年间，浙江省9地市的能源消耗整体上对碳排放存在着正向效应，系数约为0.70左右，表明人均能源消耗增加1%，将会引起人均碳排放量约0.7个百分点的增长。

（2）2000—2012年间，浙江省9地市除宁波和丽水外，都符合环境库兹涅兹曲线假说，且已经过了曲线拐点，这在一定程度上表明浙江省的经济增长对碳减排存在正向作用。

（3）宁波和丽水的经济增长对碳排放的影响显著性水平很低，即不存在显著影响。

（4）浙江省各地市的情况有差异。嘉兴、金华、台州三市（lnY）2项的曲线斜率较大且相近，表明三地市经济增长对碳减排的促进作用较强，而杭州、温州、湖州、绍兴的曲线平缓很多，表明这四个地市的经济增长没有带来有力的碳减排效果。

（三） Likelihood Ratio检验

采用Likelihood Ratio模型检验是否满足固定效应。原假设为存在随机相关性，得到检验结果如表6所示：

由于Prob值为零，因此拒绝原假设，即模型不存在随机相关性，符合固定效应，个体和变量之间存在固定影响。所以，上节的模型设定为固定效应形式合理。

（四）单位根检验

为了避免伪回归或者虚假回归，需要检验面板数据是否存在单位根，判断数据的平稳性，从而确保估计的有效性。首先，利用时序图（见图2）确定单位根的检验模式。可以看出，原值的检验模式应选择含有截距项和趋势的检验模式。

单位根检验结果如表7所示，变量为同阶单整（一阶），因此可进行协整检验。

（五）协整检验

为检验变量之间是否存在长期稳定的关系，需要进行协整检验。单位根检验已经表明各变量都为一阶单整，满足协整检验条件。协整检验结果见表8。

协整检验的Prob值都小于0.05，表明碳排放和人均GDP之间存在着协整关系，即碳排放和经济增长存在长期平稳的关系。

四、结论

本文利用浙江省9地市（杭州、宁波、温州、嘉兴、湖州、绍兴、金华、台州、丽水）2000—2012年的面板数据进行实证分析，研究浙江省经济增长对碳排放的影响问题。为增强模型的合理性，在实证分析中加入了能源消耗这一解释变量。

研究表明，浙江省的碳排放和经济增长之间存在长期稳定的关系。总体上看，当前浙江省的经济增长会减少二氧化碳的排放。能源消耗对碳排放存在着正效应，碳排放的能源消耗弹性约为0.70，即是说，浙江省的经济增长有助于改善大气质量，降低能源消耗是实现碳减排的主要途径。

浙江省9地市的情况有一定差异。除宁波以外的8个城市，都已越过环境库兹涅兹曲线拐点，且丽水的经济增长对碳减排影响不显著；嘉兴、金华、台州三地市的经济增长对碳排放的影响较大，经济增长促进碳减排的作用将逐步增强；杭州、温州、湖州、绍兴四地市的经济增长对碳排放的影响不大，经济增长促进碳减排的作用尚未显现。对宁波而言，石化是支柱产业，碳排放量很大，排放源集中，这使其不符合环境库兹涅茨曲线假说①。丽水则因大力发展生态经济，其碳排放水平一直较低（参见表3），经济增长对碳排放影响不显著②。

由于当前浙江省总体经济增长和社会发展有利于温室气体减排，所以本文主要的政策建议仍是以可持续发展作为浙江省经济社会建设的主要任务，同时还建议各地市根据当前的发展阶段，有所侧重地开展碳减排工作。杭州、湖州、绍兴三地市应是下一阶段碳减排的重点区域，宁波则需在化工冶金产业制定更有针对性的碳减排政策和产业发展规划。