基于碳排放约束展开的区域低碳经济转型研究——以湖南省为例

何燕子，杨洁，王欢芳

（湖南工业大学商学院，湖南 株洲 412007）

■经济学

基于碳排放约束展开的区域低碳经济转型研究
——以湖南省为例

何燕子，杨洁，王欢芳

（湖南工业大学商学院，湖南 株洲 412007）

就区域发展是否满足碳排放约束下的低碳发展要求，笔者展开了此次研究。在研究中，选定湖南省作为具体研究对象。通过指标确定、数据收集、数据处理、碳显含模型构建、时间序列模型构建、模型整体分析与研究等多个环节，不仅解答了湖南省现有的宏观经济发展之路是否满足碳排放约束下低碳发展这一问题，而且就湖南省如何实现碳排放约束下的低碳发展之路从理论层面、实证层面给出了宏观的、具体的转型路径。

碳排放；区域；湖南；低碳；转型；计量经济模型

一、问题提出与总体思路确定

对于域发展是否满足碳排放约束下的低碳发展要求，学界对此问题在哥本哈根大会后，才开始重点关注。由于该问题的研究开展不久，所以现有的研究结果多集中于理论层面的研究，从实证层面展开的研究相对缺乏。本次研究，我们就以实证研究为对象，选定我国大陆地区的湖南省为具体研究对象，就该省的宏观经济发展是否具备碳排放约束下的低碳模式进行论证与研究。在研究之初，为了确定如何进行此次研究，我们认真研究了国内外学者近期在低碳经济、可持续发展两个方面的研究成果，以期找到研究的思路。在低碳研究领域，我们重点关注了包红梅、蔡益泉、潘文砚、Lucas W.Davis等学者的研究成果。上述学者分别就低碳模式下的创新研究、低碳环境下宏观经济发展对策研究、低碳经济力对比研究等问题展开研究[1-4]，通过对上述学者的研究成果的研究，我们受到了启示，决定以宏观经济显含碳模型为思路，就湖南省低碳经济展开具体研究。在可持续发展研究领域，我们重点关注了学者庄佳强、张旭、干靓、Sander Happaerts的研究成果。上述学者分别从财富角度、社会资本角度等方面出发，对区域经济可持续发展进行了深入探讨与研究[5-8]。通过对上述学者的研究成果的研究，我们决定在低碳研究中，重点关注劳动力与资本在可持续经济发展中的角色。结合上述两个领域的研究成果，同时与我们这些年的学习、科研积累相结合，最终确定了以碳显含，并包括资本、劳动力为主展开经济发展模式的具体研究，具体的研究从下面的分析指标确定与数据收集等基础工作展开。

二、分析指标确定与数据收集等基础工作

这里将通过两个环节的分析论证，不仅确定整体分析研究的分析指标集合，而且基于该指标集合收集对应的历史数据并进行相应的基础处理等工作。

（一）分析指标确定

本次研究是就湖南省的宏观经济发展展开研究，重点关注以下几个问题：基于碳排放约束下湖南省的经济发展模式是否能够满足低碳要求？如果不满足，应该如何转变？如果满足，是否有更加深入降低碳排放的具体对策？针对这一问题，我们通过前述的文献研究，并结合自身所掌握的的理论与方法，首先需要确定此次研究的总体指标与实施指标。作为总体指标是指需要从哪些方面进行对应的分析，而实施指标则是对已经确定的角度进行具体的、可实施的细化。基于上述约束，并通过对我国已有的统计资料、公报、年鉴等相关资料的研究，我们最终确定了如下指标（具体参见表1）：

表1：分析指标表

从表1中看出，我们从5个角度确定了总体指标，依次为：宏观经济指标、就业指标、碳相关指标、固定资产投资指标、指数指标。宏观经济指标主要是对地区经济发展展开测度，对“宏观经济指标”具体的实施细化指标为“地区生产总值”；就业指标主要是对地区从业情况展开测度，对“就业指标”具体的实施细化指标为“就业总人数”；碳相关指标主要是对地区地区经济发展过程中的碳排放情况进行测度，对“碳相关指标”具体的实施细化指标为“能源消费总量”和“能源生产总量”；固定资产投资指标主要是对地区地区经济发展过程中的资金投入情况进行测度，对“固定资产投资指标”具体的实施细化指标为“全社会固定资产投资总额”；指数指标主要是对以货币为单位的价格数据进行可比性处理，对“指数指标”具体的实施细化指标为“居民消费价格指数”。下面，我们就基于上述确定的总体指标、实施指标来进行数据收集与预处理工作。

（二）数据收集与预处理等工作

基于上述确定的指标，我们通过深入分析研究来收集研究所需的基础数据。通过多方努力，最终我们获得了2006-2012年的相关数据。而之前的数据由于官方未提供，所以此次研究的时间范围只能局限于2006-2012年，具体的基础数据见下表（参见表2）：

表2：基础数据汇总表

表2中的数据为基础数据，由于其中包含以货币为单位的数据，我们需要对其进行可比性处理，处理的原则如下。首先，将以上年为基年的价格指数数据统一转化为以2005年为基年的价格指数数据。然后，将对应年份的以货币为单位的相关数据除以“以2005年为基年的价格指数数据”，由此得到具有不变性的对应数据。下面的分析研究中所用的以货币为单位的数据如不特殊声明，均是指通过上述处理的不变数据。完成上述分析研究，我们就进入到对应的实证模型构建与分析环节。

三、湖南省碳显含宏观经济模型构建、预测及经济转型研究

这里将通过四个环节的分析论证，不仅确定现有的湖南省经济发展道路不是低碳之路，而且就如何实现低碳转型给出具体的转型之路。

（一）湖南省碳显含宏观经济模型构建

这里，我们将具体构建碳显含的宏观经济模型，来确定湖南省现有的宏观经济发展的特点。注意，这里所说的“碳显含”是指宏观经济模型中包含碳投入。在实证模型构建前，我们结合经济学理论，初步确定了构建的模型应以“资本投入”、“劳动力投入”、“能源投入”作为不可或缺的模型形态。其中，资本投入应以固定资产投资为表现形式，劳动力投入应以就业人数为表现形式，而能源投入是以转化为标准煤的能源总量为表现形式。由于能源投入是以标准煤为形式，那么按照标准煤的碳排放系数，我们可以直接得到对应的碳排放总量，基于此，我们才将构造的模型成为碳显含的宏观经济模型。

基于上述分析，我们要构建的模型是一种联乘形式的模型，而非线性形式的模型。因此，我们需要将“地区生产总值”、“从业人员数量”、“固定资产投资”、“能源消费总量”四项数据进行对数转换。待转换完毕后，进行对应数据的数据平稳性检验，以确保不存在“虚假回归”问题的产生。通过计量经济分析论证，我们最终确定了上述四个转换后的时间序列，其满足原始数据平稳性的概率均大于0.9997。因此，在0.95的置信度下，我们确定了转换后数据的平稳性。基于该数据，我们进行具体模型的构建，确定了如下碳显含的宏观经济模型（参见公式1）[9]：

说明：Gdp_bb为不变价格代表的地区生产总值；Invest_bb为不变价格代表的固定资产投资；LabourInvest_bb为从业总人数；Energy _used为从能源消费总量；e为e指数。

上述模型是利用计量经济分析软件EViews6.5所得，本次研究中的计量经济分析相关环节如不特殊声明，均是使用该软件所得。对于公式1中所展示的碳显含模型的可信度，我们以对应的关键统计量来确定其可信信，这些统计量具体见下表（参见表3）：

表3：模型主要统计量结果汇总表

从表2中看出，我们所得的碳显含计量经济模型是显著成立的。同时，从公式1中的模型系数可以看出，湖南省宏观经济发展出现以下几个特点。第一、固定资产投资的边际效应较为微弱，其对宏观经济的正向促进作用并不显著。第二、劳动力的边际效应非常显著，但是这种显著效应是负向效应，而非正向效应。这说明湖南省的实际闲置劳动力过多，且劳动力水平较低。第三、能源消耗的边际效应非常显著，且这种边际效应为正向显著式效应。这说明湖南省的宏观经济发展存在过度依赖能源消耗、碳排放的模式来具体实现。下面，我们将通过预测模型的构建与分析，来具体论证湖南省宏观经济的这种碳排放模式是否可以持续？

（二）湖南省碳显含宏观经济发展预测

这里，我们将通过构建三个时间序列模型[10]，来确定湖南省宏观经济发展中的资本投入、劳动力投入、能源投入的具体规律与发展趋势。对于该时间序列模型的理论原理，这里不再论述，仅给出论证结果。当样本数据满足不发生重复的特性，那么选取1、t、t2作为变量来对待预测变量进行预测，均满足要求。注意，这里所说的不发生重复是指1、t、t2和待预测变量对应的多维数据不存在重复性。

基于上述要求，我们分别以1、t、t2和能源消费量作为时间序列，以1、t、t2和就业人数作为时间序列，以1、t、t2和能源消费量作为时间序列，以1、t、t2和固定资产投资作为时间序列展开时间序列模型构建。注意这里的三个时间序列模型的起始年份为 2006年，这也就是所此次研究中的t= 1对应 2006年，依此顺序线性对应。通过序列平稳性分析、异方差分析、多重共线性检验，最终得到了对应的三个具体模型的分析结果（回归系数结果见表4）。这三个模型的整体性能指标结果，具体见表3中的分析结果。

表4：预测结果参数汇总表

从表3中的分析结果可以看出，我们所构建的时间序列模型是满足统计学的可信要求的，其置信度均大于0.95。另外，从表4中的分析结果可以看出，上述3个时间序列模型均具有上凸性质。这也就是说，这三个时间序列模型具有唯一极值的特性。这一特性与我们的研究点非常契合，通过对此特性的分析，我们就可以确定湖南省在现有的发展模式下，其经济发展的走势到底是何种形态？这其中也包括碳排放是否在短期内或者是长期内能满足碳排放的具体约束？针对上述问题，我们将通过如下的“预测模型的对比分析研究”来给出具体的解答。

（三）预测模型的对比分析研究

这里，我们将通过两个环节的分析，重点是在确保预测模型的高逼近度的前提下，展开对未来碳排放为主的宏观经济的发展趋势的预测研究。需要注意的是，以下如不特殊声明，对应的图表数据均是指指数化处理后的对应数据。

1.基于已有值的预测对比效果分析

首先，我们基于已有值对预测模型的性能进行对比研究。这里所说的已有值是指我们对比的范围仅限于已经过去的、且为本次研究的历史时间范围的已有值，具体是指2006年至2012年的对应数值。为了使对比分析结果更加具有可信度，我们将计量经济分析结果截屏，具体见下图（参见图1、2、3）：

图1：基于已有值的能源预测对比效果图

图2：基于已有值的 就业人数预测对比效果图

图3：基于已有值的 固定资产投资对比效果图

图1展示的是能源预测对比结果，其中实线为基于时间序列模型得到的预测曲线，虚线为原始数据。图2展示的是就业人数预测对比结果，其中虚线为基于时间序列模型得到的预测曲线，实线为原始数据。图3展示的是固定资产预测对比结果，其中虚线为基于时间序列模型得到的预测曲线，实线为原始数据。从上述三图可以看出，预测曲线与真实曲线的逼近度非常接近，满足我们的要求。上述预测曲线对应的信度结果，具体如下（参见表5）：

表5：预测模型信度分析表

表5的分析结果确定了预测模型的高逼近度。结合上述两方面的论证，我们认为预测模型是能够进行未知值的预测研究的，下面我们就利用这三条预测曲线去进行未知值的预测研究。

2.基于未知值的预测效果研究

基于上述论证，我们通过计量经济软件进行对应的预测研究，得到了包括过去在内的近100多年的湖南省的宏观经济投入要素的发展变化趋势。为了使分析结果更加具有真实性与可信性，我们将预测对比结果进行截屏，从而得到下图（参见图4、5、6）：

图4：能源消费预测效果图

图5：就业人数预测效果图

图6：固定资产投资预测效果图

图4展示的是能源预测效果，图2展示的是就业人数预测效果，图3展示的是固定资产预测效果。需要注意的是，由于时间跨度较大，上图（图4、5、6）横轴中的年份中省去20部分，以后两位代表对应的年份。比如，图中横轴显示的10就代表2010年，其它依次类推。

从图4中可以看出，如果坚持现有的宏观经济发展模式，那么湖南省的能源消费在2010-2040年左右是逐步增加的，直到2040年左右达到能源消费的历史顶峰后，能源消费总量才会出现逐步回落的趋势。这种回落趋势将保证湖南省的能源消费总量在2060年左右才能够降低到与2010年持平的水平，随后该项指标将逐步创造历史新低。从图5中可以看出，如果坚持现有的宏观经济发展模式，那么湖南省的劳动力需求在2010-2015年左右是逐步增加的，直到2015年左右达到劳动力需求的历史顶峰后，其需求总量才会出现逐步回落的趋势。这种回落趋势将保证湖南省的劳动力需求总量在2030年左右才能够降低到与2010年持平的水平，随后该项指标将逐步创造历史新低。从图6中可以看出，如果坚持现有的宏观经济发展模式，那么湖南省的固定资产投资在2010-2030年左右是逐步增加的，直到2030年左右达到固定资产需求的历史顶峰后，其需求总量才会出现逐步回落的趋势。这种回落趋势将保证湖南省的固定资产需求总量在2050年才能够降低到与2010年持平的水平，随后该项指标将逐步创造历史新低。结合上述三个面的分析，我们可以确定，在现有的经济发展模式下，湖南省的碳排放将会逐步提高，直到2040年达到历史最高值后，才会出现转变。这与我国在哥本哈根大会上所作出的削减碳排放的承诺显然是不相符的，这也要求我们必须通过转变发展方式来降低碳排放总量，实现更可持续的经济发展之路。另外，从劳动力角度而言，湖南省的劳动力缺口即将到来。人口红利的时代也即将结束，如果依然依靠这种低成本的人力投入的方式来发展经济，势必是不可行的。这一点，在固定资产的变化图中也得到了具体体现。基于上述分析，我们确定了湖南省现有的发展模式是不满足哥本哈根大会提出的低碳要求的。未来的发展道路只能是通过转型来实现，至于如何转型，我们单独开辟一个环节进行具体论述。

（四）低碳转型之路的具体探讨

这里，我们将从理论角度、实证角度出发，对湖南省如何实现低碳发展给出宏观或者具体的实现道路。

1.理论之路探讨

这里，我们将从理论角度，重点是由碳显含模型推导出低碳转型发展之路。在上述分析中，我们已经给出了宏观经济发展与资本、劳动力、能源消耗之间的关系，其形式如下（参见公式2）：

按照多元微分理论，上式通过边际效应研究，可以得到如下结果（参见公式3）：

第一种情形，劳动力投入变化率出现负向变化，其它要素保持不变。这也就是要求劳动力投入变化率是逐渐递减的，且其它要素保持不变。第二种情形，固定资产投资变化率出现正向变化，其它要素保持不变。这也就是要求固定资产投资变化率是逐渐递增的，且其它要素保持不变。第三种情形，劳动力投入变化率出现负向变化，同时固定资产投资变化率出现正向变化。在第一种情形中，由于能源的对宏观经济的贡献系数绝对值要显著地小于劳动力对宏观经济的贡献系数的绝对值（公式3中的1.8479小于4.5857），所以对应的劳动力投入变化率的增速要略低于能源削减的速度，即可能保持宏观经济的总体速度保持稳定。这一点实际上就是要求劳动力的质量出现小幅提升就可以弥补能源削减的缺口，由此保证该宏观经济的稳定性。在第二种情形中，由于能源的对宏观经济的贡献系数绝对值要显著地大于投资对宏观经济的贡献系数的绝对值（公式3中的1.8479大于0.1493），所以对应的固定资产投资变化率的增速要远远大于能源削减的速度，才可能保持宏观经济的总体速度保持稳定。这一点实际上就是要求资本的投入量要远大于能源削减的缺口，才能支撑宏观经济的稳定性。对于第三种情形中，两者（劳动力、资本）共同作用，其对应的要求也就略低于单独作用的要求，即可保证宏观经济的稳定性。通过上述分析，我们就从理论角度给出了湖南省如何实现低碳经济发展的宏观道路，下面我们再从实证之路给出其具体的低碳转型道路。

2.实证之路探讨

通过上述分析，我们明确了湖南省的经济发展必须通过转型，才能够实现低碳发展与可持续发展。现在我们就如何实现低碳、可持续进行具体探讨。对于转型，我们认为不能采取“突然死亡”的转型方式，而应采取有步骤的、逐步升级的低碳转型道路。在短期之内，我们应当采取单位碳排放值较低的能源来替代单位碳排放较高的能源来进行生产。具体而言，就是在现有的“煤品燃料”、“油品燃料”、“天然气”、“水电、核电、风电等”以及“其他能源”这五类能源中，用单位碳排放值较低的能源替代单位碳排放较高的能源。与此同时，还需要对区域内部的企事业单位列出一个碳排放削减倒计时表。该倒计时表要根据产业发展规律、发展潜力来具体制定，制定中要向高耗能、高污染、低效益的单位重点关注，加大其减排指标，对于低耗能、低污染、高效益的单位则适当倾斜，减少其减排指标。通过这种倒计时的方式，用倒逼方式将不适宜可持续发展的企业从市场中逐步降低比例直到将其清除出市场。在硬性达到碳排放指标的同时，还需要培育区域经济的软实力，重点是在区域内部培育附加值更高、更环保、更具有可持续性发展的产业，通过产业集聚的形式来实现产业发展的后劲。需要注意的是，在今后的区域经济规划中，必须实现环保一票否决制，对于碳排放不能满足要求的产业均不得引入。在摊排放转型的具体实施过程中，我们一方面实现了节流，另外一个方面必须做到开源。这里所说的开源就是指进行绿化工作，通过在区域内部的碳排放集中度高的地区种植绿色植物，来实现该区域的碳净排放量的逐步降低。这里所说的绿色植物应该以引进半成年的绿色植物的种植为主，以种植幼苗为辅的方式展开。如果反之的话，在多期内是较难实现碳净排放量的迅速降低的。通过上述多种举措的进行，在短期内可以达到碳排放指标迅速降低的效果。从长期而言，通过植被种植、产业升级能够逐步提高区域经济软实力，由此降低区域碳排放的总量，达到人与自然的和谐相处。

四、结语

对于区域发展是否满足碳排放约束下的低碳发展要求，尤其是具体区域发展是否满足碳排放约束下的低碳发展要求，之前的研究相对较少关注。此次研究选定我国大陆地区的湖南省为具体研究对象，就该省的宏观经济发展是否具备碳排放约束下的低碳模式进行论证与研究。在研究之初，我们通过研究国内外学者在低碳领域、可持续发展领域的研究成果，并与我们这些年的学习、科研积累相结合，确定了以碳显含，并包括资本、劳动力为主展开经济发展模式的具体研究之路。随后，通过指标确定、数据收集、数据处理、碳显含模型构建、时间序列模型构建、模型整体分析与研究等多个环节，不仅确定了湖南省现有的经济发展模式是无法满足哥本哈根大会提出的碳排放约束下的低碳经济的，而且就湖南省如何实现哥本哈根大会提出的碳排放约束下的低碳经济发展，给出了具体的转型之路。这里所说的转型之路不仅包括理论层面的转型之路，而且包括实证层面的转型之路。在理论之路中，具体就如何协调资本、劳动力、能源消耗这三者的动态关系，给出了明确的、定量的调整方式与方法。在实证之路中，具体就如何节能减排，提高产业效率、劳动力效率等给出了具体的对策与建议。上述成果的获得可谓此次研究的最大收获。

[1]包红梅.低碳经济模式下的技术创新对策研究[J].科学管理研究,2013(4):37-40.

[2]蔡益泉.我国低碳产业的发展现状与对策思考[J].华东经济管理,2013(4):32-35.

[3]潘文砚,王宗军.低碳竞争力的国内外差距评价研究[J].情报杂志,2013(7):183-190.

[4]LUCAS W DAVIS,LUTZ KILIAN.Estimating the effect of a gasoline tax on carbon emissions[J].Journal of Applied Econometrics,2011,26,(7):1187-1214.

[5]庄佳强.省际可持续发展：基于包容性财富的测量和比较[J].中国人口资源与环境,2013(9):90-99.

[6]张旭,李永贵.社会资本、集体行动与可持续发展[J].理论学刊,2013(4):51-56.

[7]干靓.城乡可持续发展[J].城市规划学刊,2013(5):125-126.

[8]SANDER H APPAERTS.Sustainable development in Queb ec and Flanders: Institu tionalizing s ymbolic politics?[J].Canadian Public Administration,2012,55(4):553-573.

[9]周宇騉,沈志远.投入产出视角的中国宏观经济发展特质研究——基于自主构建的 VaR模型展开[J].经济问题探索,2013(8):143-148.

[10]杨望暾,张阳,孙莹,查方勇.VAR 模型视角下的国际旅游与宏观经济间的动态影响研究[J].统计与决策,2013(15):93-96.

How to Develop Low Carbon Macroeconomic for Regional Province-Under the Carbon Emission Constraint——A Case Study in Hunan Province

HE YANZI, YANG JIE, WANG HUANFANG
(Business school of Hunan technology university,412007)

How to dev elop regional macroeconomic under t he carbon emission constraint? Does the regional macroeconomic meet the requirement of low carbon? In this article, the authors will solve these questions. The authors take Hunan province as the researching object. Through determining index, collecting data, processing data, constructing carbon explicit model, constructing time series model and so on, the above questions for Hunan province are solved. So some suggestions are put forward for this region to improve the quality of macroeconomic.

Carbon e mission; Regional; Hunan province; Low carbon; Transformation; Econometric model

F127

A

1008-472X(2015)01-0043-08

本文推荐专家：

刘中艳，湖南工业大学商学院，教授，研究方向：企业管理。

周建华，长沙理工大学经济与管理学院，教授，研究方向： 产业经济。

2014-12-23

湖南省自然科学基金：基于低碳经济的区域产业结构优化研究-以湖南省为例，14JJ7064；湖南省社会科学基金：湖南省产业结构低碳升级的策略研究，13YBB072；战略性新兴产业集群发展及空间布局优化研究-以湖南省为例，13YBB064。

何燕子（1971-），女，湖南永顺人，湖南工业大学商学院，教授，博士，研究方向：产业经济；杨 洁（1973-），女，湖南邵阳人，湖南工业大学商学院，硕士，教授，研究方向：产业经济。