广西经济增长与碳排放关系的实证研究

黎文勇,苏方林

(广西师范大学 经济管理学院,广西 桂林 541006)



能源经济研究

广西经济增长与碳排放关系的实证研究

黎文勇,苏方林

(广西师范大学 经济管理学院,广西 桂林 541006)

[摘要]根据广西1993～2013年的碳排放量,构建反映碳排放与经济增长的动态关系VAR模型,实证分析了广西居民消费、GDP和碳排放之间的关系,并运用广义脉冲响应函数及预测方差分解分析碳排放与经济增长的动态关系。广西碳排放、居民消费和经济增长存在一个长期的协整,除了碳排放和居民消费是单向Granger 原因外,碳排放和经济增长、居民消费和经济增长均为双向的Granger 原因;居民消费正向影响碳排放,而经济增长对碳排放影响为负;从预测方差分解结果看,广西经济增长水平对碳排放的预测方差分解的贡献度最大,而居民消费对广西碳排放的方差分解的贡献度较小,表示居民消费不是碳排放增加的主要原因。

[关键词]居民消费;经济增长;碳排放;VAR模型

一、引言

改革开放以来,我国经济发展取得巨大成就,但是高投入、高消耗、低产出、低效率的粗放式经济增长方式使资源得不到有效利用,造成严重的环境污染。梁朝晖(2008)通过研究指出,我国经济是以很高的能源消耗和环境代价实现的高速增长[1]。近年来,全球气候变暖使温室气体尤其是碳排放成为全球关注的热点,大部分国家达成共识并相继签署了《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》。中国作为碳排放大国,承诺到2020年实现碳排放强度比2005年下降40%至45%,要想实现这一目标,发展低碳经济已经成为必然选择。我国必须要加大碳减排力度,把碳减排任务分配到各省、自治区、直辖市。在国家支持泛北部湾经济发展的大背景下,广西既要承担更多的碳排放责任,也要把握好发展低碳经济的机遇,努力促进广西经济社会可持续发展。本文试图构造VAR模型并深入研究分析广西经济增长和居民消费对碳排放的动态影响过程,为广西制定碳减排政策提供理论参考。

经济增长、居民消费与碳排放的关系一直是国内外学者关注的焦点,国外部分学者基于Grossman和Krueger(1991)提出著名的“环境库兹涅茨曲线”理论[2]。Muhammad Nasir(2011)以巴基斯坦作为研究对象,采用1972～2008年的数据验证了该国经济增长与碳排放之间的变动关系符合EKC曲线(环境库兹涅茨曲线)的倒U形假说[3]。Schmalesee从人均收入视角研究发现发达国家的经济增长与碳排放同样符合EKC曲线,且正处于倒U曲线下降阶段[4]。而我国许多学者以及部分外国学者则从不同角度分别研究了经济增长、居民消费对碳排放的影响,如许广月等人 (2010)测算出中国1980～2007年的碳排放量,然后实证分析了我国出口贸易、经济增长与碳排放量之间的长期互动关系[5];苏方林、黎文勇(2015)从产业结构合理化、高级化发展的视角建立计量模型探讨了西南地区产业结构变迁对碳排放的影响,发现产业结构变迁可以有效抑制低碳排放量增加[6]。杨桂元、李璐(2011)构建VAR模型实证分析了我国经济发展水平与碳排放量之间的动态关系,最后找出影响碳排放量降低的最关键的要素[7]。Schipper等(1970)研究了瑞士居民家庭消费对能源消费的影响,发现能源消费引起碳排放的45%～55%可由居民消费行为如解释[8]。朱勤、彭希哲、陆志明、于娟(2010)利用STIRPAT 模型对中国 1980 年至 2007 年数据进行分析,得出居民消费水平驱动碳排放增长的结论[9]。周平和王黎明(2011)利用1992～2007相关数据构造能源投入产出表,并通过实证模型验证了居民最终消费量是影响碳排放的重要因素[10]。Zhu (2012)也建立投入产出模型,利用1992～2005年数据分析了城乡居民消费对碳排放的影响,得到了与周平一致的结论[11]。吴开亚等人(2013)对传统的投入产出模型加以修正,采用碳排放系数方法核算了1997～2010年上海市居民间接和直接能源消费产生的碳排放量,发现上海市居民消费产生的碳排放呈逐年上升趋势,间接能源消费是居民消费的碳排放的主要来源[12]。还有一些学者从其他角度研究了碳减排的途径。鲁钊阳(2013)认为我国东、中、西部的金融规模和金融效率对碳排放的影响存在着差异[13];顾洪梅等(2012)认为区域金融深化可以有效降低碳排放量,但取决于各区域的金融深化的程度[14];李强等(2011)研究结果表明,欠发达地区金融支持低碳经济发展存在劣势,必须要发挥金融业的功能效应来支持低碳经济发展[15]。黎文勇(2014)研究结果表明,浙江金融发展与碳排放关系存在长期的协整关系,且碳排放自身具有自我激励机制[16];周辉和罗良文认为观念培养等诸多因素同样影响着金融发展促进低碳经济的效率[17]。周五七(2014)研究发现,技术效率、技术进步有助于提升工业碳生产率,在节能减排的过程中应当重视技术进步、技术效率增进的推动作用[18]。

综上所述,尽管有大量的文献研究居民消费与碳排放或者碳排放对宏观经济增长的影响,也有一些学者从其他角度分析了碳减排的途径,但大都是单独分析居民消费或经济增长与碳排放的关系,很少综合探讨三者之间的关系。而且大部分学者仅从国家层面进行研究,鲜见研究落后地区经济增长、居民消费对碳排放影响,实际上落后地区面临着比发达地区更大的碳减排压力和经济发展压力。基于此,本文利用广西1993～2013年居民消费、经济增长和碳排放的数据,采用VAR(向量自回归)模型计量经济学方法,对碳排放、居民消费和经济增长之间的关系进行实证研究。

二、描述性统计分析

(一)变量的选取和数据的来源及说明

1.变量的选取

本文选取广西1993～2013年的居民消费支出(ZC)、国内生产总值(GDP)数据表征广西居民消费与经济增长情况,碳排放(TPF)根据 IPCC[19]计算指南,通过广西的能源消费总量、煤炭消费总量、石油消费总量和能源碳排放系数,第i年的能源消费的碳排放量计算公式如式(1):

(1)

其中,Ei代表广西第i年的能源消费总量,Ai代表广西第i年的碳排放,qij代表第i年第j能源消费量所占的比重,cj表示第j种能源的碳排放系数。

2.数据的来源与说明

本文的居民消费支出、居民消费价格指数(上年=100)、广西国内生产总值、国内生产总值指数(上年=100)数据均来自CNKI经济社会发展统计数据库,能源消费总量及能源消费构成数据均来源于《中国统计年鉴》《广西统计年鉴》。碳排放系数采用朱永彬、王铮等人测算的煤和石油碳排放系数[20],分别为 1.005 2,0.753。

由于直接采用统计年鉴里的ZC、GDP 数据建立模型,容易产生“伪回归”现象,从而造成实证结果的可信度降低。为了有效消除采用数据不当引起的伪回归问题,有必要对数据进行相关处理。本文处理数据的方法是对名义GDP、ZC这两变量数据以2000年为基期进行平减处理,得出 1993～2013年实际 GDP 、ZC数据。同时,为了消除建模可能出现异方差问题,本文对相关变量的数据取对数处理。并分别计为LGDP、LZC、LTPF。

(二)经济增长与碳排放的趋势分析

根据(1)式测算的碳排放量,运用广西1993～2013年GDP(经济增长)、ZC(居民消费)和TPF(碳排放)数据,可刻画出广西经济增长、居民消费和碳排放的趋势图(图1)。从图1可看出,1993～2013年间,广西地区经济增长、居民消费、碳排放量均呈现逐渐增长趋势。具体地,从经济增长角度看,1993～2013年间,广西经济增长经历“上升—下降—上的波动过程。由1993年的1 740.82亿元增加到1996年的2 379.07亿元;在1997～2003年经历了一个低速下降阶段,2003年之后,广西经济增长明显加快,逐渐回归上升通道。究其原因,可能是由于我国在1993年进入市场经济阶段,资源配置机制得到改变,使生产力得到释放,刺激了广西经济快速增长。然而1997年东南亚危机造成广西出口贸易下降,使经济增长速度放缓。随着我国西部大开发的推进及加入WTO,广西经济增长逐步回归正轨,保持着稳定的经济增长速度。从碳排放变化趋势来看,1993～2002年间,从1 209.67万吨增加到1 860万吨,仅增加1.5倍,总体上碳排放量缓慢增长,2003～2013年间则快速增长,从2003年的2 309.23万吨增加到2013年的6 425.27万吨,增加了2.78倍。究其原因,主要是由于1993～2002年广西工业基础薄弱,而工业又是产生碳排放量的大户。2003年以后,广西逐步进入工业化阶段,能耗增加,碳排放量也随之急剧上升。从居民消费来看,广西居民消费支出在1993～2013年间逐年增长,从1993年的665.87元增加到2013年的3 531.55元,增加了5.3倍。究其原因,主要是由于广西经济持续发展,居民收入提高较快,居民有较强的消费能力。

三、实证分析

(一)构建向量自回归模型

图1　经济增长、居民消费和碳排放的趋势图

根据能源经济学理论、计量经济学理论,本研究建立向量自回归(VAR)模型分析广西经济增长、居民消费对碳排放的影响。 具体VAR 模型如下:

(2)

1.特征根检验及最大滞后阶数的确定

对于向量自回归(VAR)模型,当所有特征根的倒数小于 1时,即都在单位圆内,表明所建立的向量自回归模型是稳定的,否则判定向量自回归模型不稳定。经检验,本论文的VAR(3) 模型特征根倒数分别为:0.613 2 、0.921 4 和0.584 2,都在单位圆之内, 即所有特征根的倒数小于 1。这意味着VAR模型是稳定的。依此建立模型并进行脉冲响应分析及方差分解的结果是可靠的。此外,根据赤池信息量准则确定滞后阶数p,即AIC和SC同时取值最小来确定最优滞后阶数。由表1可以看出,本文确定最优滞后阶数为P=3。

2、建立相应的 VAR(3) 模型

(3)

其中:

表1　VAR模型的最优滞后阶数

LagLogLLRFPEAICSCHQ030.22825NA6.68E-06-3.40353-3.25867-3.39611193.2210294.48916*8.08E-09-10.1526-9.57319-10.123002104.628312.833137.00E-09-10.4535-9.43951-10.401603123.202413.93063.35E-09*-11.6503*-10.2017*-11.57610*

注: *表示在 5%的水平上显著

VAR(3) 模型表明: 短期内广西碳排量放对广西居民消费各滞后期的弹性系数分别是0.005 141、0.221 622和0.203 508,说明居民消费每增长1% 将引起碳排放增长0.430 271%。究其原因,主要是由于人们消费所购买的商品或者服务会直接或者间接产生碳排放,比如人们购买汽车、电冰箱以及旅游等都会间接地增加碳排放。短期内碳排放对经济增长各滞后期的弹性系数分别是0.290 172、-0.689 359和0.207 646,意味着GDP每增长1%,将引起碳排放下降0.191 541%。究其原因,主要是近年来广西倡导绿色经济发展,逐步淘汰一些高耗能企业,大力发展技术含量高、经济产出高和能耗较低的新兴战略产业及高新技术产业。在节能减排方面加大了力度,相关数据也显示,得益于经济持续稳定增长,广西节能减排的财政扶持力度逐年加大,这对广西碳减排有着重要作用。

(二)模型相关检验

1.ADF单位根检验

通过 ADF 单位根检验可以发现,本研究所涉及的原始变量数据在 5% 的显著性水平下都是非平稳序列,即不能用此数据直接进行计量分析。但对它们进行一阶差分处理后,一阶差分序列数据显示在5%显著性水平下拒绝了存在单位根的零假设,表明对原始序列数据进行一阶差分后是平稳序列,即 LTPF、LGDP和LZC 都是一阶单整,据此我们可以利用经过一阶差分处理的数据进一步检验经济增长、居民消费与碳排放之间是否存在协整关系。具体结果如表2所示:

2.Johansen协整检验

协整检验方法有很多种,本文主要利用Johansen协整检验来研究广西经济增长、居民消费和碳排放三者之间是否存在长期的均衡关系。运用相关计量软件操作后,得出结果如表3所示。依据表3的 Johansen 检验结果可以推断广西居民消费和经济增长和碳排放之间的确存在一个长期的均衡关系。

表2　模型变量平稳性检验结果

注:Δ表示一阶差分

表3　模型Johansen 协整检验结果

注: *表示在 5%的水平上显著

3.Granger因果检验

Johansen 协整检验可以判定变量之间是否存在长期协整关系,却不能判断出变量之间因果关系的方向。因此,本文还要对变量进行Granger 因果检验。具体Granger 因果检验结果如表4所示。我们可以发现:首先,碳排放是居民消费的单向Granger 原因,即碳排放的增加会影响着居民消费支出,这说明广西在经济发展的过程中,工业企业的碳排放产生了负的外部性,即其私人边际成本小于社会边际成本,把相应的治理碳排放成本转移给人们。其次,居民消费和经济增长是双向的Granger 原因。即居民消费的增加会促进经济的增长,经济的增长也会促进居民消费的增加。这符合经济学上拉动GDP增长的“三驾马车”假说,同时,由于经济的增长,人们收入会相应增加,人们的消费支出也会相应增加,因而居民消费和经济增加是相互影响和相互促进的。最后,经济增长和碳排放是双向的Granger 原因,即经济增长和碳排放相互影响。这说明广西在大力发展经济的过程中,没有充分发挥出高科技以及服务业的优势,依然采用旧的经济发展方式,虽然促进经济增长,但也增加了碳排放;另一方面,碳排放也会制约经济增长,这主要是由于碳排放的增加会增加碳排放治理成本,从而减缓经济增长,不利于经济循环发展。

表4　模型Granger因果检验

(三)脉冲响应函数和方差分解

1.脉冲响应函数分析

向量自回归模型最主要功能之一是用于考察一旦模型受到随机变量的扰动冲击之后,整个模型系统将会产生怎样的动态影响。而借助脉冲响应函数则可以很好地刻画出随机变量扰动冲击之后系统的变动轨迹,从而根据轨迹变动采取相应的应对措施。图2中,横轴表示给定10年的响应函数追踪期,纵轴表示碳排放量对经济增长、居民消费的响应度。虚线系表示脉冲响应函数值加、减两倍标准差的置信区间,实线系表示响脉冲应函数的计算值。从中我们可以发现:

首先,在给广西经济发展水平一个标准差扰动冲击之后, 碳排放首先在第1期为0,然后一直下降到第10期的-0.186 28,总体上广西经济发展水平的扰动冲击会对碳排放量产生负响应。这也说明广西经济发展受到碳排放的制约,如若不控制碳排放量的增长速度,势必会给经济发展带来负面影响。因此,广西应加快转变经济发展方式,促进经济增长发展方式由粗放型向集约型转变,同时大力发展低碳经济。

其次,在给广西居民消费一个标准差扰动冲击之后,碳排放从开始的0.025 9开始向下波动至最低的第2期0.010 5,之后从第3期至第10期呈上下波动趋势,到第10期达到最大值。总体上,碳排放对居民消费的冲击效果较为明显,当碳排放量达到某一个阀值时,也必定会影响居民的消费方式,这意味着碳排放的增加会影响居民消费行为。

最后,在给碳排放一个标准差扰动冲击之后, 广西碳排放自身从开始的0.067 7开始向下波动至最低值的第4期0.036 1,从第5期之后一直呈上升趋势。这说明前期碳排放行为会对后期碳排放行为产生同向影响。

2.方差分解

从表5可以看出,首先来自与碳排放自身的贡献率,但是这种贡献度总体呈下降趋势,从第1期的87.213 9%下降到最低值的第7期40.722 0%,之后

表5　经济增长、居民消费对碳排放的预测方差分解

又缓慢上升至第10期的45.8852,但是各期贡献率均高于40%。其次,经济增长的贡献率由1期的0%逐渐上升到2期的3.240 2%,之后从第3期迅速上升到最高值第9期的48.033 3%。居民消费解释碳排放的预测方差分解的贡献度最小,从第1期的12.786 1%上升到最高值的第4期23.108 3%后,开始逐渐下降。这分析刻画了1993年到2013年间,广西居民消费、经济增长对碳排放的变化关系:一方面,广西碳排放对广西居民消费产生影响,另一方面,广西环境污染实现了经济的增长。

图2　碳排放对居民消费、经济增长的脉冲响应

四、结论与建议

本文采用广西1993～2013年的时间序列数据,选取广西GDP(经济增长)、居民消费和碳排放三个变量。建立了相应的向量自回归模型,检验了这三个变量之间的长期协整关系,最后运用广义脉冲响应函数和预测方差分解分析了广西GDP、居民消费和碳排放的动态响应关系。得出结论:首先,广西碳排放、经济增长和居民消费之间存在长期协整关系,碳排放和经济增长、居民消费和经济增长均为双向的Granger 原因,而碳排放与居民消费则是单向的Granger 原因。其次,广西居民消费会对碳排放产生影响,但是影响较小,这说明居民消费不是产生碳排放的主要原因。再次,验证表明,广西经济增长的同时也伴随着碳排放的增加,之后有微弱下降,这在一定程度上说明广西经济发展符合“环境库兹涅茨曲线”理论。最后,从预测方差分解结果看,广西经济增长水平对碳排放的预测方差分解的贡献度最大,而居民消费对广西碳排放的方差分解的贡献度较小,表示居民消费不是碳排放增加的主要原因。根据结论,我们提出以下两点对策建议:

第一,加快推动产业结构转型升级,实现经济增长方式的转变。当前广西经济增长方式仍然是高排放、高投入、低产出的粗放式发展方式,经济增长以环境污染为代价,给广西经济持续稳定发展带来隐患。新常态的大背景下,广西在发展经济过程中应当既要注重经济数量的增长,也要注重经济质量的提高。充分利用北部湾上升为国家发展战略的契机,重新合理布局产业,既要做好承接东部产业转移的工作,也要积极淘汰一批高污染、高能耗的企业。因时制宜地调整产业结构格局,大力发展现代服务业,推进生产性服务业文化融合升级,充分发挥广西丰富文化、旅游资源优势;加快推动农业产业化、现代化发展;着力于把广西当前的产业格局由“二三一”格局转变为“三二一”格局。

第二,引导广西居民形成良好的消费习惯,改变不良的消费模式。政府可以制定相应的法律和法规,引导和约束公众日常生活消费中的一些不良行为。通过宣讲关于碳排放过高对居民身体健康危害等各类渠道增强人们的绿色低碳意识,大力促进低碳文化发展。如编撰并引发类似于城市家庭低碳行为指引手册等宣传册,定期向公众宣传讲解低碳对于居民健康生活的好处,培育和引导居民形成合理消费习惯,尽可能地降低因生活能源消费带来的碳排放。事实上,由于广西居民生活水平逐渐提高,必然会引起居民消费支出的增加,对化石能源等传统能源的需求也必然会增加。由于当前阶段技术水平不高、消费观念落后及能源利用效率低下,必然会导致能耗增加和碳排放量增加。为了实现广西经济社会持续、稳定发展,政府应加快出台扶持政策,鼓励企业参与煤炭采选等技术进行改良工作,主导或积极参与区域之间的低碳技术研发、合作交流活动,着力于降低单位GDP能耗,提高单位碳排放的经济效益产出。与此同时,应该加大开发和利用新能源力度,促进以新能源代替具有高碳排放的化石能源等传统能源,实现经济发展与降低碳排放双赢的目标。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑:李效杰]

doi:10.3969/j.issn.1672-5956.2016.03.007

[收稿日期]2016-03-18

[基金项目]教育部人文社会科学研究规划基金项目(12YJA630101)

[作者简介]黎文勇,1989年生,男,广西梧州人,广西师范大学硕士生,研究方向为应用计量经济学,(电子信箱)wenyongli0904@163.com。苏方林,1971年生,男,广西桂林人,广西师范大学硕士生导师,博士,教授,研究方向为应用计量经济学、知识溢出。

[中图分类号]F426.2

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5956(2016)03-0038-07