山东省旅游发展与经济增长、碳排放关联研究

张广海，刘 菁

(中国海洋大学管理学院，山东 青岛266100)

一、研究综述与问题提出

改革开放以后，我国经济进入快速发展阶段，2012年国内生产总值107 995亿元，比1978年增长了近30倍。与此同时，我国旅游业自20世纪90年代以后全面发展，成为我国国民经济的战略性支柱产业。2012年我国入境游客13 240.5人次，国内游客29.6亿人次，旅游总收入25 866.6亿元，相比1994年增长约16倍，世界旅游组织预测我国将在2020年成为第一大国际旅游目的地和第四大国际旅游客源国。旅游业的发展与经济增长存在必然联系，探讨二者之间的相互关系成为国内外学者的研究焦点。Balaguer和Cantavella-Jorda较早运用因果检验模型证明西班牙旅游发展促进经济增长，验证了旅游驱动经济增长的假说［1］。而Oh利用韩国1975～2001年的数据对旅游发展与经济增长的关系进行研究，结果表明二者并不存在长期协整关系并且旅游发展并没有推动韩国经济增长［2］，此后，国外学者对不同的地区从不同角度进行研究，所得结论并不一致，可见二者的相互关系因旅游发展动力、经济实力等不同而存在地域差异。在旅游业地位逐步提高的同时，我国学者开始关注旅游发展与经济增长的关系。和红与叶民强利用1985～2004年的数据构建向量自回归模型对我国旅游业与经济增长的相互关系进行动态分析，研究发现我国旅游业与国民经济增长呈现较强的正向交互响应作用，并且存在长期相关性［3］。刘长生和简玉峰进一步利用面板数据分析我国30个省、市、自治区(不包括港澳台和重庆市)和东中西三大经济区旅游业发展与经济增长的关系，指出二者总体存在双向因果关系但是贡献度存在差异，不同省份和地区之间表现出地域差异性，仅北京、天津、广东等13个省份旅游发展与经济增长存在长期协整关系［4］，为我国制定旅游发展政策提供理论依据。纵观国内外研究，旅游发展与经济增长存在密切联系，然而从省级层面进行研究的文献却很少，因此本文基于省域的视角对山东省进行研究，探讨二者的相互关系，以期为山东省经济、旅游发展战略提供理论依据。

在旅游业和经济快速发展的同时，气候变化与资源环境危机成为人类生存与发展不可忽视的重要问题，尤其是雾霾天气的频繁出现严重影响我国居民的正常生活与出游。荷兰环境评估局(MNP)综合分析英国石油(BP)、美国能源调查局(USGS)及国际能源机构(IEA)提供的数据资料，指出我国2006年二氧化碳排放量达到62亿吨，已超过美国成为世界第一大二氧化碳排放国。基于此，我国政府将二氧化碳排放下降作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划［5］，承诺在2014年将单位GDP二氧化碳排放降低4%，并且到2020年碳排放强度比2005年下降40%～45%。旅游业作为重要的第三产业，其发展方式同样与国家整体节能减排目标息息相关，我国旅游业相继出台《关于旅游业应对气候变化问题的若干意见》和《国务院关于加快发展旅游业的意见》指导旅游低碳化和可持续发展。因此，探讨二氧化碳排放量与旅游发展之间的关系对促进旅游可持续发展和推动经济低碳化战略具有理论指导和实践意义。国外学者对此研究较为深入，Martín-Cejas和Sánchez运用生态足迹估计西班牙兰萨罗特公路旅游交通方式对环境的影响［6］，Scott等指出未来旅游业成为温室气体排放的主要来源，同时也发现旅游航空等交通方面更多发展政策的出台对减少旅游业碳排量起一定作用［7］。我国在研究旅游发展与碳排放关系方面起步较晚，多数研究以旅游碳足迹核算为主，董红梅和赵景波通过分析我国1980～2002年入境旅游人均消费与第三产业碳排量的数据，得出二者的显著相关性并表明旅游交通、住宿、餐饮是产生碳排量的主要部门［8］。毋庸置疑，旅游交通系统对化石燃料的依赖是旅游业二氧化碳的主要排放源，然而，随着高铁等新型低耗能交通方式的发展，旅游碳排放也会相应减少。因此，探讨旅游发展方式是否符合低碳化要求对指导旅游产业转型与转变经济增长方式具有重要意义。

山东省地处环渤海经济区，在1978年至2012年三十年间地区生产总值实现了从255.45亿元到50 013.24亿元的突破，越居全国第三，为国民经济增长做出巨大贡献。省内自然及人文旅游资源丰富，共有1个国家旅游度假区，2处世界遗产，4处国家湿地公园，7处国家自然保护区和10处5A级景区，在此基础上，随着旅游基础服务设施的完善、旅游交通便利化程度的提高以及区域旅游合作的进一步加强，山东省旅游业进入全面发展时期，成为我国旅游大省，2012年旅游总收入达到4 519.7亿元，而且旅游收入占GDP的比重逐年增加。但是能源消耗和碳排放量同样制约山东省经济运行和旅游发展，因此在全面深化改革的关键时期，研究山东省旅游发展与经济增长、碳排放的相互关系，对减少碳排放、发展绿色旅游产业和低耗能经济发展战略，指导产业转型以及实现旅游、经济和生态的协调可持续发展具有一定参考价值。基于以上研究成果与现实情况，选取1995～2011年的数据估算山东省碳排放量，定量分析旅游发展与经济增长、碳排放之间的动态关系，并提出相关对策建议。

二、研究方法与数据处理

(一)研究方法

本文选用ADF单位根检验、E-G协整检验和Granger因果关系检验研究分析山东省旅游发展与经济增长、碳排放的关系。在判断三者协整关系之前首先对LNTRT、LNGDP和LNTC三个变量的数据值进行ADF单位根检验，判断序列是否平稳，随后运用E-G协整模型检验旅游发展与经济增长、碳排放的长期均衡关系。为了探讨旅游发展与经济增长、旅游发展与碳排放的相互作用关系，构建LNTRT和LNGDP、LNTRT和LNTC的因果关系检验模型进行深入分析。

(二)数据选取与处理

基于可取性、代表性、明确性的原则，本文选取旅游总收入(TRT)、地区生产总值(GDP)和二氧化碳排放总量(TC)作为衡量旅游发展、经济增长和碳排放的变量，其中旅游发展选取总收入，避免只选用入境旅游收入导致低估旅游发展的现象。所需数据来自历年《中国统计年鉴》、《山东旅游统计便览》和《中国能源统计年鉴》。为了保证数据的可比性和消除异方差性，对三个代理变量分别取对数形式，代表因变量对自变量变化的反应程度，即以LNTRT、LNGDP和LNTC作为基础研究数据。

(三)碳排放核算

目前国际并没有公认的碳排放核算方法，国内很多学者从不同的角度研究碳排放核算方法，刘竹等和翟石艳等采用IPCC温室气体排放清单法分别对北京市和广东省核算碳排放量［9-10］，赵爱文和张峰运用迪氏分解法估算全国和山东省的碳排放量［11-12］，此外，常用的碳核算方法有生命周期法、实测法和物料核算法。综合分析以上方法的优劣，本文选取联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)编写的《2006年国家温室气体清单指南》中提供的能源表观消费量法估算山东省1995～2011年碳排放量，此方法综合考虑到各种能源氧化率与碳排放率的不同，所得结果较为准确、可信。

根据《2006国家温室气体清单指南》，温室气体排放源主要是能源消费，工业过程和产品使用，农业、林业和其他土地方式和废弃物，其中最主要的是能源消费中的温室气体排放，在发达国家，其贡献一般占二氧化碳排放量的90%以上和温室气体总排放量的75%。而其中，二氧化碳数量一般占能源消费排放量的95%，其余的为甲烷和氧化亚氮［13］，因此，本文主要选取能源消费二氧化碳排放量作为地区碳排放量进行研究。即

其中，TC代表二氧化碳排放总量;Ei表示各种能源终端消费量;Vi为各种能源转换因子，参照中国能源统计年鉴各种能源的平均低热位值;Ci表示燃料能源碳排放系数，按照IPCC《2006国家温室气体清单指南》提供的缺省二氧化碳排放因子;NCi为非燃碳排放量;Oi表示各种能源氧化因子，按照IPCC提供的参照值取1。根据IPCC的能源分类及我国实际统计情况，最终选取原煤、洗精煤、其它洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、天然气、热力和电力共17种能源终端消费量进行核算。热力按照原煤的碳排放系数进行折算，电力碳排放因子按照我国发展与改革委员会历年公布的华北区域电网基准线排放因子。

三、实证分析

(一)描述统计分析

在“大旅游、大发展”的背景下，山东省旅游业依靠其丰富的旅游资源和良好的地理区位发展迅速，2012年旅游总收入突破四千亿元，比1995年增长了近27倍。地区生产总值与碳排放量也逐步增长，经济发展并没有摆脱粗放式高耗能的发展模式，根据计算，2011年全省碳排放量 67 690.03万吨，比1995年增加了近5倍。如下图所示，三者均呈现上升发展趋势，变动方向基本一致，LNTRT、LNGDP和LNTC三个原始序列具有非平稳性，而二阶差分后的序列 D2LNTRT、D2LNGDP和D2LNTC趋势消失，较为平稳，初步判断可以对其进行单位根检验。

图1 时序图

图2 差分序列图

(二)定量数据分析

1.样本序列单位根检验

为了消除时间序列的趋势性，避免出现伪回归问题，在协整关系之前首先进行单位根检验。本文运用Eviews6.0对样本数据进行ADF单位根检验，其中滞后项根据AIC准则确定，结果如表1所示。

检验结果表明，LNTRT、LNGDP、LNTC的 ADF检验值均大于1%、5%和10%的临界值，说明三个序列存在单位根，是非平稳的。只有对其二阶差分序列进行检验时，三个变量的ADF检验值均小于1%的临界值，说明 D2LNTRT、D2LNGDP和D2LNTC在1%的显著水平下是平稳序列，则原始序列均存在单位根，即LNTRT～I(2)，LNGDP～I (2)，LNTC～I(2)，可以进行协整检验。

表1 变量ADF单位根检验结果

2.协整检验

由以上分析可知，LNTRT、LNGDP和LNTC均为二阶单整序列，为了检验三者的协整关系，本文利用基于模型回归残差的E-G两步协整模型进行检验。首先利用最小二乘法对LNTRT和LNGDP、LNTRT和LNTC分别进行协整回归，得到方程如下:

在回归方程(2)(3)中，回归系数的t统计量很显著，其概率值均小于0.000 1，R2和调整后的R2都很接近于1，说明两个方程的拟合优度较高，解释力较强。其中山省东旅游发展对经济增长的弹性为0.724 0，即旅游总收入每增加1单位，相应地地区生产总值提高0.724 0个百分点;旅游发展对碳排放的弹性为0.565 8，即每增加1单位旅游总收入，碳排放量相应增加0.565 8个百分点，旅游的发展对经济增长的贡献较大，但是同样也提高了碳排放量。随后分别对两个方程的残差序列进行ADF单位根检验，所得结果如表2所示。

表2 残差序列单位根检验结果

表2显示，残差序列1的 ADF统计值为-2.048 9，相应概率值为0.042 1，小于5%的临界值，因此拒绝原序列存在单位根的假设，即残差序列1是平稳的，根据协整关系的定义，序列LNGDP与LNTRT存在协整关系。同样，残差序列2在1%的显著水平下通过检验，原方程的设立较为合理，可以认为序列LNTRT与LNTC存在长期协整关系。这与山东省的实际情况相符，旅游业一直作为山东省极具活力的第三产业之一，为全省经济增长做出贡献，发展重点逐步从“旅游大省”向“旅游强省”转变。并且随着城乡人均可支配收入的增加和旅游业地位的日益提高，旅游需求也随之增加，旅游交通、旅游住宿以及餐饮等旅游子系统的碳排放也呈现增加趋势。

3.因果关系检验

上述分析已经证明山东省旅游发展与经济增长、碳排放存在长期协整关系，但是否存在内在因果关系还需进一步验证，本文运用Granger于1969年提出因果检验模型进行分析，其基本思想是:在时间序列平稳的前提下，综合X、Y信息对Y进行预测的结果优于只靠Y过去信息预测的结果，则变量X的变化有助于解释变量Y的变化，认为X是Y的格兰杰因。通过构建下述方程来验证假设因果关系以及影响方向［14］

进行因果关系检验的重要前提是确定滞后结构，本文按照用AIC、SC以及LR等判别标准，通过构建向量自回归模型(VAR)分别选取5和4作为最优滞后期对LNGDP与LNTRT、LNTC与LNTRT进行因果关系检验，结果如表3。

表3表明了旅游发展与经济增长、碳排放的因果关系。在滞后期为5的情况下，LNTRT与LNGDP的第一个假设F统计量的概率值小于10%的检验水平，拒绝原假设，即LNGDP与LNTRT存在单向因果关系，旅游发展是经济增长的格兰杰原因，说明山东省符合旅游驱动发展经济模式，整体的经济增长环境并没推动旅游的快速发展。除2003年受SARS影响外，山东省旅游总收入和总人次自1995年以来一直维持20%左右的增长速度［15］，2012 年，山东省旅游总收入占GDP的比重达到9.04%，相比1995年增长近2.5倍，这一现状与Balaguer对西班牙的研究前提相一致，即旅游收入占GDP的比重均高于5%。一方面，山东省凭借优越的地理区位，成为我国著名的入境旅游目的地，2011年山东省入境旅游收入和接待人次位居全国前十，韩国、日本和美国是山东省三大客源国，其中青岛、烟台和威海是入境旅游者的主要目的地，入境旅游是推动旅游发展的重要动力。另一方面，山东省也是国内游客主要的目的地，2012年国内旅游收入占旅游总收入的96%，是旅游收入增加最主要的原因，其中山东省本地居民是最主要的国内旅游客源，所占比重达到总客源的近50%。因此，山东省作为一个重要的入境旅游输入省和本省居民主要的旅游目的地，旅游发展必然会带动经济增长。

表3 Granger因果关系检验结果

在5%的显著水平下LNTC和LNTRT存在单向因果关系，旅游发展在促进经济增长的同时也增加了山东省的碳排放量，其旅游发展方式并不符合低碳化与节能化发展趋势。究其原因，与旅游收入增长方式单一、依赖于一次能源消费密切相关。2011年旅游交通、餐饮与住宿构成山东省游客的主要花费，自驾车和长途交通是主要的旅游交通花费，旅游交通系统本身是旅游系统的重要组成部分和旅游收入的主要来源，也是旅游发展的主要能耗部门。由于目前并无单独对旅游业能源消耗量的统计，综合交通运输、住宿餐饮和批发零售业，2012年山东省能耗量4 528.9万吨标准煤，占全行业消费总量的11.64%，比上年增长22.6%，对一次能源的依赖导致旅游发展推动碳排放量的增长趋势。此外，山东省总体经济发展主要依靠化石燃料，对原煤、原油和电力的消费量虽然存在下降趋势，但是仍然占能源消费总量的80%以上。

需要说明的是，并不存在LNGDP到LNTRT以及LNTC到LNTRT的单向因果关系，即山东省经济增长并没有很明显的推动旅游发展，以资源消耗和环境污染为代价的高耗能发展方式同样没有引起旅游业的发展。

四、结论与建议

本文基于国内外学者的研究结果和山东省现实情况的基础上，运用E-G协整检验与Granger因果关系检验探讨山东省旅游发展与经济增长的内在联动关系，同时对旅游发展与碳排放的关系进行检验，判别山东省旅游业是否符合低碳化发展方式。研究结果表明山东省旅游发展与经济增长、碳排放量存在长期协整关系，旅游发展拉动经济增长，但同时也促进碳排量的增加。基于定量分析与研究，山东省制定旅游发展战略应该注意:

第一，充分考虑旅游发展与经济增长、碳排放的长期均衡关系。研究证明山东省旅游发展推动经济增长，因此发挥资源优势、把旅游业作为国民经济的战略性支柱性产业是符合事实和发展趋势的正确选择。协调处理旅游业与其他产业的相互关系，正确发挥旅游业的带动效应。但是分析发现山东省经济增长大环境并没有为旅游业提供充分发展的机遇，因此应提高对旅游发展的重视程度，加大财政补助，积极引进外资。同时完善旅游基础设施、提高旅游服务水平、创造积极和谐的发展氛围，为促进旅游发展创造良好的外部条件。

第二，上述研究证明了旅游业在山东省国民经济发展中的重要作用，然而旅游究竟走何种发展道路、是否符合协调可持续发展要求是制定旅游发展战略的关键。旅游业作为资源节约型和环境友好型产业，本应是节能减排的有力部门，然而经过检验发现山东省旅游发展促进了碳排放量的增加，因此推动旅游业的低碳化是推动其可持续发展的战略重点。为此，充分利用山东省丰富的风能、潮汐能以及波浪能等可再生能源，改善能源消费结构。增强旅游生态化发展观念，加快旅游产业结构优化，促进旅游产业低碳化管理，增加对旅游高耗能部门的节能减排科技投入，推广新能源在旅游交通设施中的应用，例如济南市开展节能公交等，最终实现旅游业低耗能、低污染的环境友好发展。

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