我国金融发展与二氧化碳排放——基于1998-2015年省级面板数据的研究

胡金焱　王梦晴

(山东大学 经济学院，山东 济南　250100；青岛大学，山东 青岛　266071)

一、引言

我国要实现新旧动能转换，摆脱依赖于高能耗、高污染的粗放型经济发展模式，实现绿色GDP增长，就必须发展绿色经济，走低碳环保之路。党的十九大报告指出，加快生态文明体制改革，建设美丽中国，就要“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融”。*习近平：《决胜全面建成小康社会 夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告》，《中国政协》2017年第20期。绿色金融是指金融市场主体进行经济活动时，将环境保护和节能减排纳入决策影响因素，将金融资源配置于环境友好型的经营活动。绿色金融是绿色经济的重要一环，也是实现低碳经济的有力措施和重要保障。

二氧化碳是公认的“温室气体”，是造成臭氧层空洞和全球气候升温的罪魁祸首之一。我国为了实现经济的高速发展，已经付出了沉重的环境代价。除了生态污染之外，还表现为由于大量使用化石燃料等初级能源造成的二氧化碳排放量的迅猛增长。美国二氧化碳信息研究中心(CDIAC)网站数据显示，截止2014年，中国由燃烧化石燃料、生产水泥等引发的二氧化碳排放量已经达到28.07亿吨。中国已经超越美国，成为世界第一大二氧化碳排放国。可见，高经济发展水平背后，反映出我国能源结构仍以煤、石油、天然气等化石燃料为主，水电、太阳能等清洁能源比重不大的现状；我国经济发展仍依赖于高能耗、高污染的制造业。

在2009年举办的哥本哈根气候峰会上，中国宣布到2020年要将二氧化碳强度(单位GDP二氧化碳排放量)比2005年下降40%-45%的水平。这显示了我国加快产业转型、发展低碳环保经济的决心，也符合当前绿色经济发展的要求。

二氧化碳排放主要来自于生产企业化石燃料的燃烧、水泥生产等。因此，一个地区的经济发展规模、产业结构、能源结构、人口数量、城镇化发展水平等，都会影响二氧化碳的排放量。此外，金融发展水平也对碳排放有重要的影响，比如金融发展水平提高，会使企业获得更多信贷，扩大生产规模；消费者信贷也更发达，增加对住房、汽车等耐用消费品的需求，这都会促进碳排放。同时，金融发展也会使企业加大技术创新投入，淘汰高能耗高污染的生产方式。所以，金融发展对于碳排放的作用效果和机制，值得深入研究和探讨，这有助于我国在健全金融体系的同时加速经济转型、发展低碳经济，发展绿色金融。

二、文献综述

国内外学者关于金融发展与二氧化碳排放的研究，主要包括以下几方面：

一是经济发展与环境污染物排放量的关系。Grossman et al.(1995)提出环境库兹尼茨曲线(Environment Kuznets Curve)概念，认为经济发展水平和人均污染物排放量之间为倒U型关系。*Grossman, G., and A., Krueger. 1995. “Economic Environment and the Economic Growth”,Quarterly Journal of Economics,110 (2).随着经济发展，人均污染物排放量会逐渐上升，之后由于人均收入水平的提高，人均污染物排放量又会逐步下降。因此，在总体上呈现出倒U型的关系。环境库兹尼茨曲线为研究经济发展与环境保护之间的关系提供了思路，具有很强的指导意义。但是，这仅是宏观意义上的污染物概念，并不是专门针对二氧化碳排放的。

二是影响碳排放的非金融因素。影响碳排放的非金融因素主要包括：城镇化水平、FDI规模、能源结构、产业结构等。其中，促进二氧化碳排放的主要因素有：FDI的流入、城镇化发展、贸易开放、经济增长，特别是第二产业的发展、以煤炭等化石燃料为主的能源结构。能抑制二氧化碳排放的主要因素有：企业自主研发投入增大、能源生产率的提高等。

三是金融发展与碳排放之间的关系。现有研究的主流观点认为，金融发展有助于抑制碳排放，其作用机制：第一，金融发展通过金融中介规模扩大、吸引FDI流入等方式，增加企业融资渠道和规模，降低融资成本，从而增大企业研发投入，加速技术进步，生产出清洁低碳产品；第二，金融发展水平提高，有利于高科技企业上市和技术创新投入，进而增强能源利用效率，达到节能减排的效果。也有学者利用不同国家的数据进行了实证检验，如Tamazian et al.(2009)利用金砖四国(巴西、俄罗斯、中国和印度)1992-2004年的数据进行分析，发现金融发展，特别是资本市场和银行部门的发展，有利于抑制人均二氧化碳排放量；*Tamazian, A., J., Chousa, and K. C., Vadlamannati. 2009. “Does Higher Economic and Financial Development Lead to Environment Degradation? Evidence from BRIC Countries”,Energy Policy, 37 (1) .Shahbaz et al.(2013)用马来西亚1971-2011年的数据进行的协整检验发现金融发展与二氧化碳排放量存在长期均衡，有利于抑制二氧化碳排放；*Shahbaz, M.,S. A., Solarin, H.,Mahmood, and M., Arouri.2013."Does Financial Development Reduce CO2 Emissions in Malaysian Economy? A Time Series Analysis",Economic Modelling,35(1).郭福春、潘锡泉(2011)利用浙江省1995-2010年的数据，发现金融服务能推动企业向低碳经济转型。*郭福春、潘锡泉：《金融支持低碳经济发展的影响机制研究—基于浙江省数据的经验分析》，《浙江社会科学》2011年第10期。顾洪梅、何彬(2012)利用省级面板数据，发现金融深化对碳排放有显著的抑制作用，金融集中度对碳排放的影响依赖于金融深化程度。*顾洪梅、何彬：《中国省域金融发展与碳排放研究》，《中国人口·资源与环境》2012年第8期。郭郡郡等(2012)采用多国数据研究发现，金融发展和碳排放存在正相关关系。*郭郡郡、刘成玉等：《金融发展对CO2排放的影响—基于跨国数据的实证研究》，《投资研究》2012年第7期。

关于金融发展与碳排放的关系，也有不同的看法。有些学者通过实证分析发现，金融发展和碳排放之间并无显著关系，或者金融发展能显著地促进碳排放。严成樑等(2016)构建了一个包含金融发展、创新与二氧化碳排放的内生增长模型。*严成樑、李涛、兰伟：《金融发展、创新与二氧化碳排放》，《金融研究》2016年第1期。在模型中，金融发展作用于二氧化碳的传导机制包括两方面：金融发展通过促进创新，减少二氧化碳排放；金融发展通过加快经济增长和提高能源消费需求对二氧化碳强度有促进作用。金融发展对碳排放的最终效果取决于两方面的大小增减。

四是与绿色金融相关的研究。主要集中在绿色金融推广的必要性、概念和范围、绿色金融工具和产品创新等方面。其中，对绿色金融产品的研究，主要关注点在银行业的绿色信贷。绿色金融与碳排放的相关研究发现，绿色信贷能通过对低碳环保企业的信贷倾斜，发挥激励作用。也能对污染企业采取信贷方面的处罚措施，发挥约束作用，从而引导企业发展低碳经济。比如，碳排放交易制、碳基金、金融机构直接融资支持等。*中国人民银行杭州中心支行办公室课题组：《绿色金融：国际经验、启示与对策》，《浙江金融》2011年第5期。

当前金融发展与碳排放关系的研究存在这样一些不足：首先，以实证分析为主，缺少理论模型的构建，尤其是国内文献中，缺乏包含金融发展、创新与二氧化碳排放的内生增长模型以及从数理模型的角度对金融发展与碳排放作用机制和作用效果进行的探讨；其次，主要利用时间序列数据进行分析，实证结果的可信度会随着选取的国家、时间段等样本的变化而改变；再次，缺乏绿色金融与碳排放关系的相关研究和分析。因此，本文以严成樑等(2016)构建的内生增长模型为基础，对我国金融发展与碳排放的关系进行了省级面板数据的实证分析，并针对绿色金融抑制碳排放的作用效果，提出政策建议。

三、研究设计

(一)研究假设

金融发展水平对碳排放影响可能的作用机制至少包括两方面内容：一方面金融发展水平越高，企业可获得的信贷规模越大、途径越多样，从而有利于企业扩大生产规模，企业生产使用能源、电力，都有赖于煤、石油、天然气等燃料的燃烧，这会加速二氧化碳排放。同时，消费者信贷也会更发达，促使汽车、冰箱、空调等耐用型消费品需求增加，从而促进了二氧化碳排放。另一方面，金融发展，特别是绿色金融的发展，有利于生产企业加大创新经费投入，促进技术进步，从而淘汰高污染、高能耗的生产线，研发清洁能源和低碳产品。同时，金融发展会促进人均收入上升和生活水平提升，从而使消费者进入更高的消费层次，增强环境保护意识，消费偏好趋向低碳型商品，而这有利于抑制碳排放。

金融发展对二氧化碳排放量的影响，一定程度是通过促进技术创新来实现的。技术创新对减少碳排放有一定的积极影响，这从魏巍贤、杨芳(2010)、涂正革(2012)等人的研究中可以得到证实。*魏巍贤、杨芳：《技术进步对中国二氧化碳排放的影响》，《统计研究》2010年第7期；涂正革：《中国的碳减排路径与战略选择》，《中国社会科学》2012年第3期。可能的作用机制：一是绿色金融，特别是绿色信贷的发展，会使金融机构的信贷向清洁低碳企业倾斜，激励技术创新，同时对高污染企业进行信贷惩罚，引导或逼迫企业发展低碳清洁生产技术，淘汰高污染、高能耗等落后产能，从而降低单位GDP的二氧化碳排放量；二是通过技术创新，发展风能、核能、太阳能等清洁能源，从而减少单位GDP的二氧化碳排放量。

本文的研究假设：其一，金融发展和碳排放之间并非是单纯的促进和抑制作用，而是通过不同方向的作用机制，产生复杂的影响，最终结果体现为不同作用的大小权衡。其二，金融发展对碳排放的影响，在经济不同的发展阶段表现也不同，在前期促进作用大于抑制作用，总体表现为促进；后期促进作用小于抑制作用，总体表现为抑制。其三，金融发展能通过促进技术创新来抑制碳排放。

(二)模型设定与变量选取

1.模型假定。在前文分析的基础上，构建如下的回归方程：

Ln(co2/gdp)=α0+α1Finance+α2(Finance)2+α3People+α4Urban+α5Fund+α6Structure+ε

其中，被解释变量是二氧化碳排放强度(CO2/GDP)。核心解释变量是金融发展水平(Finance)，为检验金融发展和碳排放之间是否存在倒U型关系，在模型中进一步引入金融发展水平的平方项(Finance2)。一般来说，如果平方项系数为正，一次项系数为负的话，就说明倒U形关系是成立的。

对于可能影响二氧化碳排放量的其他因素，如研发经费投入(Fund)、产业结构(Structure)以及城镇化水平(Urban)、人口数量(People)等，也被引入模型中来做控制变量。

考虑到二氧化碳排放具有路径依赖和惯性，当期排放量肯定会受上一期排放量的影响，我们构建了如下的一阶动态面板数据模型，使模型更加符合现实。同时，因为仍有很多能够影响碳排放量的因素没有被引入模型之中，我们引入一阶滞后项控制遗漏项，在一定程度上可以克服内生性问题。因此，最终模型设计为：

Ln(co2/gdp)=α0+θL.Ln(co2/gdp)+α1Finance+α2(Finance)2+α3People+α4Urban+α5Fund+α6Structure+ε

对于金融发展和技术创新的关系，我们也构造了如下模型：

Innovation=α0+θL.Innovation+α1Finance+α2FDI+α3Human+ε

其中，Innovation代表企业技术创新水平。FDI是外商直接投资金额。Human是企业研发人力投入，我们将这两者作为控制变量引入模型中。考虑到技术创新可能存在的路径依赖和惯性作用，引入一阶滞后项。

2.变量选取和数据说明。目前我国关于二氧化碳排放量的测算数据主要是基于国家层面的，关于省级碳排放的计算并没有统一和权威的数据来源和算法。为此，我们参考林伯强等(2010)的算法，*林伯强、刘希颖：《中国城市化阶段的碳排放：影响因素和减排战略》，《经济研究》2010年第8期。计算出各省每年碳排放总量。因为，二氧化碳排放主要来自于煤炭、石油等化石燃料的燃烧，所以本文做出如下假定：一是二氧化碳排放量全部来自化石燃料的燃烧；二是化石燃料充分燃烧，只产生二氧化碳这一种碳氧化物。

其中，α表示能源消费数量，β表示折标准煤系数，δ表示二氧化碳排放系数。δ的计算方式为：二氧化碳排放系数 = 平均低位发热量×单位热值含碳量×碳氧化率×44/12(44是单个二氧化碳分子的相对原子质量，12是单个碳原子的相对原子质量)。本文共统计了三种化石能源燃烧引发的碳排放，分别是原煤、原油和天然气。

碳排放程度用二氧化碳排放强度(CO2/GDP)的对数来表示，它代表经济中每生产出一单位的GDP所释放的二氧化碳的质量的对数值。在既往的研究文献中，用来表示碳排放程度的主要指标一般是二氧化碳总排放量和人均二氧化碳排放量。本文采用单位GDP二氧化碳排放量来做被解释变量，主要是因为二氧化碳排放强度能控制经济规模的影响，体现出单位产出所需二氧化碳排放，更能体现出经济发展的效率和质量。单位GDP二氧化碳排放量越小，说明每创造一单位的产出，对能源的消耗和环境的污染越小，经济发展模式就越健康、清洁。

一个地区企业技术创新水平，往往比较抽象，难以衡量。可以使用全要素生产率代表技术发展水平，但计算困难。也有学者采用R&D投入、研发人员投入、专利授予数量或者技术合同成交金额来衡量技术创新。本文采用专利授予数量与研发经费支出的比例以及技术合同成交金额的对数值来表示技术创新水平。因为，R&D和研发人员数量，都是从投入的角度衡量技术创新程度，而专利与技术合同则直接反映技术进步的产出成果，所以是更好的衡量指标。专利，特别是发明专利，和技术合同规模越大，说明企业技术创新成果越多，越能采用更有效率的生产方式，从而减少能源消耗和污染物排放。

其余变量的选取方法，如表1所示：

表1　 部分变量指标名称和选取方法

四、数据来源与描述性统计

(一)数据来源

能源消费数据来自《中国能源统计年鉴》“地区能源平衡表”；平均低位发热量和折标准煤系数来自《综合能耗计算通则》(GB/T 2589-2008)，单位热值含碳量和碳氧化率来自《省级温室气体清单编制指南》(发改办气候[2011]1041号)；金融机构存贷款总额数据来自《新中国60年统计资料汇编》和《中国金融年鉴》等；GDP、人口、产业数据来自历年《中国统计年鉴》，研发经费投入、技术创新数据主要来源于《中国科技统计年鉴》；外商直接投资数据来自于《中国对外经济统计年鉴》和《中国贸易外经统计年鉴》，汇率数据来自于中国人民银行官网等。

考虑到数据的可得性等多种因素，本文实证分析的时间跨度为1998-2015年。由于西藏自治区部分核心数据缺失，因此模型中未包含西藏。虽然重庆市1997年成为了直辖市，但由于四川和重庆两地在产业结构、能源结构、经济发展水平等方面的相似性，故我们将四川和重庆合并为一个整体，并相应地对数据进行了调整。

尽管《中国统计年鉴》提供了2005-2012年我国城镇人口比重数据，但其他年份的人口统计数据中城镇人口并未考虑常住人口，因此我们参考周一星、田帅(2006)的修正方法，*周一星、田帅：《以“五普”数据为基础对我国分省城市化水平数据修补》，《统计研究》2006年第1期。计算出1998-2004年的城市化率。同时，统计年鉴、资料中缺失的数值，我们采用线性插值法等方法予以补充完整。

(三)描述性统计

各变量的相关描述性统计，见表2。其中，Innovation1是用专利授予数量与研发经费支出比例表示的技术创新，Innovation2是用技术合同成交金额的对数值来表示的技术创新。可以看出，二氧化碳排放强度和金融发展水平之间的确存在很大的地区差异。金融发展水平的差异跟各地经济发展水平有关，而二氧化碳排放强度的差异跟经济规模、能源结构等都有关系。

表2　变量描述性统计

五、实证结果分析

(一)金融发展与碳排放关系的实证结果

表3表示金融发展对二氧化碳排放强度的影响回归分析结果，二氧化碳排放强度被设定为内生变量。可以看出，AR(2)指标值说明残差项不存在二阶序列相关性，Sargan检验的结果表示所选用的工具变量是有效的。其中回归(1)、(2)、(3)、(4)和(5)分别表示混合回归、固定效应、随机效应、差分GMM、系统GMM的回归结果。

回归结果显示，金融发展水平与二氧化碳排放强度之间总体上存在倒U型关系，呈现出先促进再抑制的效应。这和前文的理论假定是一致的。可能的原因有：金融发展促进了企业创新投入，从而加速了技术进步，技术进步使得单位GDP的能耗下降，或是研发出替代性清洁能源从而使得二氧化碳排放减少，单位GDP的二氧化碳排放量下降；金融发展提升了居民的生活水平，促使居民追求更高的生活质量和增强环保意识，从而低碳环保型产品受到市场追捧。另一方面，金融发展使得生产规模增加，企业和家庭的能源消费和能源需求增加，这无疑会导致二氧化碳排放量的增加。在前期，金融发展的碳排放促进效应大于抑制效应，总体上会有利于二氧化碳的排放，后期抑制效应会大于促进效应，总体上表现为不利于二氧化碳的排放。

表3　金融发展对二氧化碳排放强度的影响回归分析

注：括号内标示的是t值；***，**和*表示在1%、5%和10%的水平上显著

毫无疑问，人口数量越多，因照明、取暖等产生的能源需求和消费就越多，碳排放量就越大。但人口数量对应的系数总体为不显著，可能的原因是，虽然人口数增多，但对能源的消费主要是以家庭为单位进行的，因此人口总数增多不一定会促进碳排放的增长。城镇化对碳排放的影响系数显著为负。从理论上说，城镇化对二氧化碳排放的影响是不确定的。一方面城镇化使得人们追求更高的生活水平，会促进汽车、空调等耐用型消费品的购买，能源消费和能源需求相应增加，这使得二氧化碳排放量增加；另一方面，城镇化有利于人们提升自身素质和环保意识，追求低碳生活，从而降低二氧化碳排放。可见，后一种效应是要大于前一种效应的。企业研发经费投入水平对应的系数总体为负，说明研发投入水平越高，二氧化碳强度越低。可能的原因是，研发投入越多，技术进步越快，越有利于淘汰落后产能，生产低碳产品。产业结构对应的系数为正，这说明第二产业增加值占GDP的比例上升使得二氧化碳强度上升。可能的原因是，第二产业尤其是制造业，生产产品需要消耗大量的能源，排放出更多的污染物，超过以种植养殖为主的第一产业和以提供服务为主的第三产业。滞后一期单位GDP的二氧化碳排放量对应的系数显著为正，这说明二氧化碳排放具有路径依赖，上期的二氧化碳排放会显著影响下期的二氧化碳排放。

表4显示了金融发展对技术创新的影响。回归(1)和(2)以专利授予数量和研发经费支出的比例来测算技术创新，回归(3)和(4)以技术合同成交金额的对数值来测算技术创新。(1)和(3)采用的方法是差分GMM方法，(2)和(4)采用的是系统GMM方法。

表4数据显示金融发展的系数显著为正，说明金融发展对技术创新确实有推动作用。可能的原因有：①金融发展达到较高水平后，银行资金规模扩大，推出有针对性的金融服务，这有助于企业技术创新。②发达的资本市场可以为投资者提供不同的风险与收益组合的金融产品，风险偏好者可以投资于中小企业，帮助其筹集创新资本。金融市场可以帮助高新科技企业上市，扩大融资规模。中小企业可以借助风险投资，天使投资也可以为中小企业提供资金、经验、发掘创业人才。③绿色金融发展逐渐完善，绿色信贷向环保企业倾斜，向其提供优惠利率，能激励企业选择低碳环保的生产方式。同时，对高能耗企业采取提高利率、延迟贷款等惩罚性措施，使这些企业主动淘汰落后产能。④碳基金、碳交易排放权、碳金融衍生产品等其他绿色金融工具的创新和活跃，增加了碳金融市场的覆盖面和流动性，使企业认识到参与技术创新、发展低碳经济能提升自身利益，从而自觉加快研发创新、降低能耗。

表4　金融发展对技术创新影响的检验结果

注：括号内标示的是t值；***，**和*表示在1%，5%和10%的水平上显著

另外，人力投入和外商直接投资的系数也显著为正，这也符合前文的预期。外商直接投资具有技术溢出效应，外商在国内投资建厂的同时，往往也会带来本国先进的生产技术，从而带动本国技术进步。而人力资源投入越大，技术创新的成果也会水涨船高。

六、结论与政策建议

本文运用我国30个省份1998-2015年的面板数据考察了金融发展与二氧化碳排放强度以及金融发展与技术创新之间的关系。结果发现，金融发展水平与二氧化碳排放强度之间是先促进后抑制的倒U型关系，符合环境库兹尼茨曲线的概念。同时，金融发展又能通过促进企业技术创新而抑制碳排放。

党的十九大报告强调，要发挥金融在我国生态文明建设中的引领推动和支撑保障作用。金融发展不仅能带给企业低成本的资金、技术进步，而且能通过绿色信贷、碳基金等方式，使企业能在市场配置资源的环境下，自觉追求低碳环保的生产方式，主动淘汰高能耗生产线，让绿色发展的意识深入人心。因此，深化金融体制改革，尤其是推动绿色金融的发展，对我国转变发展方式，实现绿色发展、促进供给侧结构性改革与技术创新具有极大的现实意义。

基于以上，本文提出相应的政策建议：其一，重视金融发展对促进技术进步、发展绿色经济、低碳经济的作用。深化金融体制改革，完善创业板市场，加大对企业尤其是中小企业技术创新的资金支持。使企业能够低成本、方便快捷地获得研发清洁生产技术、淘汰落后产能的资金支持。其二，借鉴国外经验，健全绿色金融市场体系。完善绿色信贷制度，加强对环保低碳企业的信贷支持；通过提高利率、减少授信、延迟贷款等方式对高污染高能耗企业进行惩罚，引导其自觉进行低碳转型。同时，加快建设碳排放交易权、碳基金等市场，发挥市场配置资源的作用，将绿色信贷与环境保护和经济主体的利益结合起来，实现社会效益最大化。