中国碳排放、能源消耗与出口贸易实证研究

李颖

[提要] 利用中国1960～2013年样本数据，运用Toda-Yamamoto检验程序，对中国碳排放、能源消费和出口三者之间的因果关系进行计量研究和脉冲响应分析。研究结果表明：我国出口贸易与能源消耗之间存在着单向的因果关系，说明出口贸易发展增加了能源消耗；能源消耗与碳排放之间存在着单向的因果关系，说明能源的消耗增加了碳排放；出口贸易与碳排放之间存在着双向的Granger关系，说明我国的出口贸易增加了碳排放；而劳动力则与碳排放互相不为因果关系，是出口贸易的单向原因。研究表明：中国的能源消费和相应的CO2排放与出口密切相关，因此中国针对出口應该制定并实施相关政策，以降低能源消耗和CO2排放。

关键词：出口贸易；能源消费；碳排放；Toda and Yamamoto方法

中图分类号：F062.2 文献标识码：A

收录日期：2017年4月21日

一、引言

改革开放以来，我国出口贸易持续快速增长，2015年继续保持第一贸易大国地位，2015年出口额达2.27万亿美元，世界排名第一位，出口国际市场份额稳中有升。与此同时，我国目前这种粗放式的外贸增长方式也带来了许多问题：能源消费数量不断增加，由此带来的碳排放量也不断上升，使我国面临巨大的碳减排压力，严重影响了我国的环境。随着经济和贸易的迅速发展，我国能源消耗快速增长，自2010年起我国成为世界能源消费第一大国。按照这样的发展速度，能源消费需求量还将大幅度增长；另一方面，由于能源消耗与碳排放有密切关系，能源消耗的增加带来了碳排放的增加。目前，中国是世界上最大的二氧化碳排放国。在出口贸易迅速发展、能源消费激增的背景下，怎样减少碳排放是亟待解决的一道难题。目前，我国能源消费以化石能源为主，这就加大了减少碳排放的难度，在未来的一段时间内，能源消费结构的本质性改变将不会发生，这使得我国在降低碳排放量方面难度加大。然而，虽然我国CO2排放的快速增长与以往的经济发展方式有关，出口贸易的快速增长所导致的推动作用也不可小视，它是国内能源消费不断增加的转移性排放。目前，我国正处于工业化阶段，是世界出口大国，经济发展客观上需要大量的能源资源支持，而不断扩大的出口贸易增加了国内的能源消耗，这将导致产生大量的碳排放，出口贸易扩大与能源消耗、碳排放增加的矛盾日益突显，因此出口贸易与能源消耗、碳排放问题的研究在我国显得尤为迫切。在这样的背景下，对中国出口贸易活动中的能耗问题进行系统研究，探讨中国出口贸易的低能耗、低排放的发展之路具有重要的现实意义。

随着环境问题的日益全球化，各专家学者从不同视角出发，通过建立各种理论及模型，探讨经济发展与环境保护的关系及影响机制，并由此提出各种控制政策和措施等，目标是实现环境、能源及经济的可持续发展。对于这个课题的研究成果层见叠出，但至今尚未形成一致的看法。综上所述，针对碳排放、能源消耗与出口贸易的问题，学者们做了众多的研究，并未得出一致的结论。但学术界中利用扩展VAR（L+d）模型的Granger因果关系检验、脉冲响应函数对碳排放、能源消耗与出口贸易之间关系的分析还不多见。因此，本文试图通过扩展的VAR（L+d）模型，考察碳排放、能源消耗与出口贸易之间的相互影响和动态作用。

二、模型的建立与数据说明

（一）扩展VAR（L+d）模型的建立。VAR模型是一种常用的计量经济模型，是用模型中所有当期变量对所有变量的若干滞后变量进行回归。此模型在计量经济学当中应用最为广泛。Granger因果关系是基于向量自回归（VAR）模型来定义的，一般分为“基于水平（1evel）VAR模型的因果关系检验”和“基于差分（difference）VAR模型（即Vector误差修正模型，VECM）的因果关系检验”。Toda指出在有限样本中基于误差修正模型（ECM）的因果推断可能遭受严重的事前偏误。因此，基于水平VAR模型进行多变量系统的因果关系检验，因未将单个变量的非稳定性和变量系统的协整性考虑在内，因而存在一定程度的问题；基于差分VAR模型来进行因果关系检验容易使信息丧失。当研究者并不关注变量的协整性而只关注其因果关系时，就需要一种新的检验方法，Toda和Yamamoto提出的扩展VAR模型很好地解决了上述方法中可能存在的偏误。Toda和Yamamoto提出了一个可以应用于VAR检验的程序，该检验程序可以不必考虑变量是否平稳、单整或存在协整关系，只要满足一定的条件（L≥dmax），L为VAR模型的最优阶数，dmax为变量序列的最大单整阶数）就可以直接建立水平值的VAR模型，进而相应的脉冲响应分析与Granger因果检验也就能应用。其基本思想是：首先，通过各种准则建立最优阶数为L的VAR（L）模型；然后，通过单位根检验找出所有变量当中最大的单整阶数dmax。如果有L≥dmax，那么则可建立阶数为L+dmax的水平值VAR（L+dmax）模型，基于水平值VAR模型的脉冲响应函数与Granger因果检验程序就能够实行。

（二）数据说明。本文所涉及的数据有二氧化碳CO2，单位：吨）、能源消费（ENERGY，单位：万吨标准煤）、出口贸易值（EXPORT，单位：亿元）和就业人数（LABOR，单位：万人）指标，1960～2008年的数据，其中CO2排放量，单位为吨，计算CO2排放量采用公式CO2=∑Si×Fi×E计算，其中，Ei为我国一次能源的消费总量，Fi为i类能源的二氧化碳排放系数，Si为i类能源在总能源所占的比重。这里，取各能源机构估算值的平均值作为三种能源的碳排放系数值，分别为：煤炭0.7329、石油0.5574、天然气0.4226。出口贸易值（亿元）、能源消费（以标准煤表示）和就业人数（万人）数据来源于《新中国60年统计资料汇编》。

三、实证分析

（一）单位根检验。本文利用ADF检验法对各个变量的单位根进行检验。ADF检验模型有三种设定模式，选择正确的设定模式十分重要。本文的单位根检验考虑有时间趋势与无时间趋势两种情形来检验变量序列的平稳性，检验结果如表1所示。（表1）

表1检验结果表明，不管是有时间趋势还是无时间趋势的单位根检验，变量的最大单整阶数为dmax=1。两种情形的单位根检验结果是相同的，有时间趋势的单位根检验和无时间趋势的单位根检验均认为CO2、ENERGY、EXPORT、LABOR四个变量都是平稳的。前面已经提到，只要满足L≥dmax，那么建立的水平值VAR模型对变量的各种形式具有稳健性。本文中最优滞后长度的选取见表2。（表2）

最优L为2而dmax=1，所以满足建模要求，且VAR（L+dmax）=VAR（3）。

（二）扩展VAR（L+d））模型的稳定性检验。在根据扩展VAR（2+1）模型得出Granger因果关系检验结果之前，同样需要对之实施必要的诊断检验，对扩展VAR（2+1）模型的稳定性检验结果表明所有特征根均落在单位圆以内，扩展VAR（2+1）模型的稳定性条件得以满足，由此得出的Granger因果关系检验结果应是真实的。

（三）基于T-Y程序的Granger因果检验（表3）

從Granger因果关系检验的情况来看，我国的出口贸易与碳排放之间存在着双向的Granger关系，这说明了我国出口贸易的发展增加了碳排放；能源消耗与碳排放之间存在着单向的因果关系，说明能源的消耗增加了碳排放；出口贸易与能源消耗之间存在着单向的因果关系，说明出口贸易的发展增加了能源消耗。而劳动力则与碳排放互相不为因果关系，是出口贸易的单向原因。

四、结论及启示

本文运用扩展的VAR模型分析方法，对我国碳排放、能源消耗与出口贸易之间动态相互影响效应进行了相应的Granger因果检验分析，得出以下结论：从格兰杰因果检验的情况来看，我国的出口贸易与能源消耗之间存在单向的因果关系，出口贸易的变化直接影响能源消耗的变化，但不受能源消耗量的制约；能源消耗与碳排放之间存在着单向的因果关系，说明能源的消耗增加了碳排放；出口贸易与碳排放之间存在着双向的Granger关系，这说明了我国的出口贸易的发展增加了碳排放。由此可见，我国出口对能源消耗会产生显著影响。但如若追寻碳足迹的话，相当一部分的碳排放是由出口带来的单位GDP能耗增加引起的，属于转移排放。劳动力是出口的单向格兰杰原因，劳动力的变化会影响出口。由此可见，应努力调整出口结构，增加耗能少的产业的发展，减少高能耗产品的出口。在目前的出口结构下，减少出口贸易数量，是缓解当前能源紧缺、碳排放过多形势的有力措施。而劳动力对于碳排放、能源消耗、出口贸易的影响均不大。

改革开放以来，我国出口贸易发展迅速，同时也消耗了大量能源，同时排放了大量的二氧化碳，使得温室气体浓度上升，生态环境恶化。为减少CO2排放，我们必须开拓新能源，改变能源消费结构，转变外贸发展方式，改善进出口结构，严格控制高能耗、高碳排放行业产品的出口，逐步减少污染密集型产品的出口比例，加大环境监管力度。同时，要积极发展服务贸易的出口，因为相对而言，服务产业的碳排放非常少，所以鼓励服务贸易出口能够很好地改善出口结构，有效减少二氧化碳排放。同时，要优化产业结构，大力发展低碳贸易，增强经济可持续发展的能力。

主要参考文献：

[1]陶长琪，宋兴达.我国CO2排放、能源消耗、经济增长和外贸依存度之间的关系——基于ARDL模型的实证研究[J].南方经济，2010.28.10.

[2]巴曙松，吴大义.能源梢费、二氧化碳排放与经济增长——基于二氧化碳减排成本视角的实证分析[J].经济与管理研究，2010.6.

[3]高铁梅.计量经济分析方法与建模[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]朱启荣.能源消费与出口贸易的协整及Granger因果关系检验——以山东省为例[J].国际经贸探索，2007.4.

[5]董斌昌，杜希矗.中国能源消费与出口贸易之间关系的实证研究[J].广州城市职业学院学报，2007.8.

[6]张云锐.广东能源消费与出口贸易的实证分析[J].珠江经济，2008.4.

[7]来雅萍.浙江省能源消费与出口贸易的实证分析[J].义乌工商职业技术学院学报，2009.9.

[8]郭海华.中国能源消费与经济增长关系的实证研究[J].流通经济，2010.45.