经济增长与能耗及污染脱钩了吗？——基于Tapio法的测算与时空分异分析

张智楠

（华南农业大学珠江学院 经济管理学院，广州 510900）

能源消耗是经济发展的重要支撑，而经济发展也带来了污染排放的增加，这是让各地政府及百姓都感觉两难的问题。据BP公司2017年发布的第65版《BP世界能源统计年鉴》数据显示，中国是全球最大的能源消费国，占全球能源消费的23%和全球能耗净增长的27%，而在能源消费结构上，煤炭、石油、天然气等石化燃料消耗量分别为1913.6、561.8、175.3百万吨石油当量，累计占比88.1832%。同时，环保部数据也显示目前我国几乎所有与大气污染有关的排放都是世界第一，环境压力前所未有，我国目前高耗能、高排放的生产模式没有得到根本调整，节能减排任务艰巨。2017年12月20日闭幕的中央经济工作会议提出，中国特色社会主义进入新时代，基本特征就是经济发展从高速增长阶段转向高质量发展阶段。这种高质量的发展意味着传统上对于能源消耗及污染排放的高度依存的经济发展模式将逐渐转变。能耗水平与污染物排放水平取决于能源结构、节能减排技术、产业结构、经济规模、短期经济波动、环境规制强度等各种因素，这些因素在全国各省市及区域又存在不同程度的差异。根据各国特别是发达国家经济发展的经验教训与经济学研究的实证结论，经济的增长与能耗及污染排放会呈现倒U型的长期变化轨迹，早期的经济增长是以高能耗、高污染为支撑与代价，而跨越一定门槛以后，伴随着技术进步、产业结构调整、环境规制力度加强等因素，经济的进一步成长将转向低能耗及低排放，当然，这种长期趋势过程会由于经济景气情况等短期因素而发生局部短暂的摇摆，因此有必要检视过去一个时间跨度内各省市或区域在能耗与减排方面的成效差异与变化趋势。另外，广东省是我国经济社会发展的引领区域与改革开放的前沿地带，其在能耗控制及污染减排方面是否也有领先全国水平的特征有待考察，而广东省本身内部也存在区域差异，珠三角与其他发展程度相对较低的区域存在多大差别及关联，也需数据检验分析。本文即试图以新世纪以来的数据去揭示全国各区域及广东省各区域的经济增长与能耗及污染排放变化的关联，从中观察其变化态势及深层次原因，并做相应的比较研究，提出建设资源节约型与环境友好型社会及推动质量型发展的建议。

一、相关文献回顾

脱钩（decoupling）理论是经济合作与发展组织（OECD）所提出的一种观点，用以描述阻断经济增长与资源消耗及环境污染的联系，当政府采取有效的政策及新技术时，可以实现更少的污染及能耗来获得同等甚至更大规模的经济增长，这一过程即称为脱钩。脱钩理论与库兹涅茨（EKC）曲线一样都可以用来衡量经济增长与污染等关系。学者Tapio对脱钩模型加以细化完善，以弹性系数的计算来衡量脱钩情况，并区分出8种脱钩状态。近些年来，国内学者采用脱钩模型进行研究的文献有较大幅度增加，且扩展至各个领域。王崇梅（2010）以1990—2007年间的数据为样本，结论认为我国能耗与经济增长在一定时期处于绝对脱钩与相对脱钩阶段［1］。陆钟武（2011）对中美两国2000—2007年的能源消耗、SO2排放进行研究，结论认为两国的SO2排放脱钩指数均略高于各自的能耗脱钩指数，而中国的两项指数均低于美国，因此认为经济发展阶段影响了指数的高低［2］。查建平（2011）则专门围绕 2000—2009年我国工业增长与能源消费及碳排放的脱钩关系进行研究，并提出提高能效技术、加快工业产业结构升级、改善能源生产消费结构等建议［3］。盖美（2013）对2000—2009年间长三角地区经济增长与资源环境脱钩进行了分析，发现多处于相对脱钩的状态，同时存在时间与区域上的差异［4］。李斌（2014）将脱钩弹性系数分解为规模脱钩系数、技术脱钩系数及结构脱钩系数，分析了1991—2011年我国经济发展与环境污染的脱钩关系，发现前两者基本处于强脱钩状态，后者的变化较大，并且其大小与经济形势及宏观调控有关，还建立计量模型发现这三种弹性系数对于环境污染治理投资存在显著影响［5］。盛业旭（2015）将脱钩分为速度脱钩与数量脱钩，并分别用anio弹性系数及库兹涅茨曲线来测算经济增长与资源环境的脱钩情况，并得出结论认为采用数量脱钩法测算更有效［6］。夏勇（2016）结合了脱钩理论与EKC假说，对中国部分地级市的经济发展与污染排放进行分析，并对脱钩临界点及EKC的拐点进行相互验证［7］。刘惠敏（2016）采用Tapio模型对中国东部省份的能耗及经济增长脱钩指数趋势及时空分异进行了研究，并强调了宏观政策调整对于这一指数的影响［8］。总体而言，针对该领域的研究已经全面展开，但重复性的研究比较多，大部分学者采用的是全国整体的数据或省际区域的数据，针对单个省内地级市及区域的研究仍然存在不足。广东省作为全国经济社会发展及资源环境建设的典型性省份，目前缺乏深入的分析，而这也是本文的一个出发点。

二、脱钩指数的计量方法与省级数据的测算

（一）脱钩指数的计量方法

脱钩指数实际上就是一种测度两个指标变化的相对幅度的方法，也即通常所称的弹性系数，在本文中，即体现为脱钩指数=能耗或污染排放的增长率/GDP的增长率，不过在结果判定上不同于一般对于弹性系数的理解。经济学中一般情况下是以1作为分界点，大于1被视为富有弹性，小于1被视为缺乏弹性，而脱钩指数是以区间值来作为分界点。Tapio依据计算结果将情况分为8种类型［9］，本文借用这种划分方法用以衡量GDP与能耗及污染排放之间波动的方向与幅度是否一致，具体划分见表1。

本文采集与处理了5项主要数据，包括GDP增长率、能耗增长率、工业废气排放增长率及基于这三项数据得出的GDP分别与能耗及废气排放的脱钩指数，其中在针对全国省级、全国分区域及广东省省级的分析中选用了2001—2016年这16年的数据，而广东省分区域的数据则是考虑到目前数据的可得性、完整性与连续性，只选取了2006—2015年的数据，所有数据都源于中国统计年鉴（2001—2016）及广东省统计年鉴（2001—2016）。限于篇幅，对具体的数据数字不进行详细的表格化展示，而主要以线条形式直观展现相关测算结果。

（二）全国30个省市数据测算结果

1.各省市GDP与能耗脱钩指数结果

图1 东部9省GDP—能耗脱钩指数

从东部9个省市的测算结果看，在2001—2016年间呈现一定的起伏但总体位于0—0.8之间的弱正脱钩状态，并且呈现长期缓慢降低及收敛趋同于0—0.4区间的态势，这一数据结果说明了东部省份GDP与能源消耗逐步脱钩的趋势，这体现了产业结构调整、技术进步及环境规制等措施“去高耗能高污染”的成效。其中2001—2005年间多数省份指数有所上扬，从0.4以下的区间上涨至0.4—0.8区间，而2005—2008年间则重新回落至0.4以下，但2008年—2010年间又有向上小幅度反弹，而2010—2013年间出现较大降低，尤其是2013年多个省份出现位于0以下的强正脱钩状态，在2014年以后东部各省份基本收敛于0—0.4的弱正脱钩区间，只有辽宁省出现异常情况。这些数据的短暂上下波动过程大致与2001年以来整体的经济景气起伏相关，东部省份多属于外向经济体，国内外经济贸易形势带来了这些变化，但并没妨碍脱钩指数整体上较为稳定的缓慢下降态势。

图2 中部10省GDP—能耗脱钩指数

与东部9省市相对集中与趋同的数据相比，中部10省的数据则表现出相对大的省际差异，但整体上也是呈现指数下降的长期趋势。在2001—2003年间多数省份位于0.8—1.2的扩张连接及大于1.2的扩张负脱钩区间，反映中部省份在此期间的经济增长较依赖高耗能的产业。2004年开始这种现象有了较为普遍的改善，此后一直到2008年总体上处于持续降低的趋势，逐步下降到0.4上下，2009年出现短暂的反弹上升，这或许与2008年以后短暂的经济困难相关，2011及2012年保持了前些年的稳定水平，但在2013年普遍下降，其中半数省份出现短暂的强正脱钩，2014年反弹至正常的0.4上下，2015年则出现较为分散的数据分布，但在2016年绝大多数中部省份收敛于0—0.4区间。

图3 西部11省GDP—能耗脱钩指数

从图3线条集可以看出，西部11省市的情况与中部省市的情况略为类似，但略为滞后。重庆、四川、贵州等西南省市在新世纪初的波动较大，而内蒙古、新疆、宁夏、陕西等西北省份则在近些年波动幅度相对较大，其他省份变化较为稳定。2001—2003各省市脱钩指数普遍上扬，进入扩张连接及扩张负脱钩状态，能耗增长率快于经济增长，显示经济增长对能耗的依赖性增强，但之后逐渐下降，2005以后西部各省市出现较为集中的数据分布，并从2005年的0.8—1.2区间逐渐下降趋于2016年的0—0.4区间，但在2013年普遍出现强正脱钩状态及2015年呈现分散化分布并部分上扬幅度较大的短期波动格局。

2.各省市GDP与工业废气排放的脱钩指数结果

图4、图5、图6分别展示了东部、中部、西部30个省市在2001—2016年间GDP与工业废气排放脱钩指数情况，与GDP—能耗脱钩指数相比较，废气排放的脱钩指数变化在长达10多年的时间跨度中，波动幅度与频次明显较高，在扩张性负脱钩、扩张性连接、弱正脱钩及强正脱钩之间反复摆动，废气排放呈现很大的随机性。其中，中部省份之间的差异相对较小，而东部省市内部及西部省市内部的差异较为明显，东、中、西三个区域的省市普遍在2003、2011、2014年出现大幅上扬，而在最近的2015、2016年展现了大幅度的下降，普遍进入强正脱钩区间，污染控制取得了可喜的显著成效，这是近两年在产业结构调整带来的新旧经济发展动能实现转化、排污费及环境执法等环境规制力度大大强化带来的显著效果。

图4 东部9省市GDP—工业废气排放脱钩指数

图5 中部10省GDP—工业废气排放脱钩指数

图6 西部11省市GDP—工业废气排放脱钩指数

三、广东省及其四个分区域的时空分异分析

（一）广东省省级数据的测算结果

表2 广东省全省GDP与能耗及废气排放增长率及脱钩指数

图7 全国及广东省GDP与能耗及废气排放的脱钩指数对比

表2以数值形式展示了广东省全省整体在2001—2016年间的GDP增长率、能耗增长率、废气排放增长率及据此测算出来的两项脱钩指数，图7则是以线条形式对比了全国整体和广东省在两项脱钩指数方面的异同。首先，从广东省GDP—能耗脱钩指数看，2001—2003年间从弱正脱钩状态进入扩张性连接状态，而后回落至0.8以下的弱正脱钩状态，2006及2007两年数值分别为1.02和1.06，处于0.8—1.2之间的扩张连接状态，2008年出现了强正脱钩状态，指数为—0.004，但主要是短期偶然因素引起的，而此后从2011—2016年一直维持了弱正脱钩状态，即处于0—0.8区间内小幅波动。这一结果趋势是一种可喜的现象，说明了广东省在能耗控制方面取得了成效，经济增长对于能耗的依赖性在稳步下降，这一趋势整体上与全国保持大致吻合，但数据未显示广东省在GDP的能耗脱钩上引领全国的迹象。

表3 广东省分区域GDP增长率、能耗增长率、GDP—能耗脱钩指数

其次，从GDP—废气排放脱钩指数看，无论是全国还是广东省，数据的波动幅度与频率明显高于能耗脱钩指数，且没有显示出趋势性的降低态势，这说明工业废气减排依然十分困难，各种不确定因素较多。另外，广东省数据与全国数据多次出现分化走向。广东省2001、2007、2008及2011年的指数值都超过了1.2，处于扩张负脱钩状态，废气排放的增长显著快于GDP的增长。2002、2004及2009年的数值处于0.8—1.2区间，属于扩张连接状态。2012年成了一个转折点，数值为—0.02，是理想的强正脱钩状态，此后从2012—2015年间脱钩指数均维持在0—0.8之间，属于弱正脱钩状态，但2016年却出现较大反弹。

（二）广东省分区域的GDP—能耗脱钩指数分析

事实上，虽然广东省整体的经济发展水平较高，但内部差异也较大，发展不平衡的现象较为严重。鉴于地级市数目及年份数众多，本文不对每个城市的情况进行一一解析，而是按照广东省政府划分习惯，分为珠三角、东翼、西翼、山区等四个区域进行对比研究。

图8 广东省分区域GDP—能耗脱钩指数

表3、图8分别以数值形式及线条方式展示了广东省这四个区域在2006—2015年间的的能耗增长率、GDP增长率及GDP—能耗脱钩指数情况，首先，四个区域都没有出现GDP负增长的情况，而在能耗增长率方面，2009年山区的能耗增长率出现负值，为—0.01，2015年山区与西翼的增长率也出现负值，均为—0.01，也即表现出强正脱钩的状态，其余年份皆为正值。图2和图3的线条形状有较高程度的一致，揭示了GDP增长与能耗增长存在的关联，能耗是支撑经济增长的重要支柱。图8清晰地显示了在2006—2015年间这四个区域的GDP—能耗脱钩指数大部分落在0—0.8区间并整体上趋势方面表现下降，属于弱正脱钩，即表明GDP的增长对于能耗的依赖性下降，这一结果与前面对于广东省全省整体的数据分布情况呼应。

（三）分区域的GDP—废气排放脱钩指数分析

表4、图9分别以数值及线条形式展示了2001—2015年间广东省四个区域的废气排放增长率、GDP增长率及GDP—废气排放脱钩指数情况。相较于四个区域在能耗增长率波动节奏上的大致一致，废气排放增长率的波动则呈现较为混乱的格局，且波动的幅度较大，而GDP的增长率是在2008年以后才趋于节奏一致。从GDP—废气排放脱钩情况来看，珠三角区域在大部分年份都稳定地处于0—0.8区间内波动，也即弱正脱钩状态，2007年及2011年出现了扩张负脱钩的不佳情况，指数超过1.2，而2012年出现了强正脱钩的理想状态，2012年以后趋于弱正脱钩区间。东翼区域的指数则波动较大，从未出现过0—0.8的区间取值，基本在强正脱钩（理想状态）与扩张负脱钩（欠佳状态）两个较为极端的状态之间跳跃。西翼区域在2007年之前除了2002年短暂的强正脱钩以外，基本维持在弱正脱钩状态，2008年开始则出现大幅的上下跳跃，但都能再次回归到0—0.8区间。山区在多数年份内处于大于1.2的扩张负脱钩区间，废气排放增长率明显快于GDP增长率，且从2008年开始波动幅度加大，与东翼区域一样在强正脱钩与扩张负脱钩两个极端状态之间跳跃，这反映这两个区域的经济发展与财政收入对于污染密集型的产业依赖性较强，在2008年以后宏观经济形势不稳定的压力下，这两个区域的产业政策出现松动与摇摆，某些废气排放工业获得了当地政府忽冷忽热的放松与管制。另外，四个区域从2012年开始指数趋于相对稳定及一致。

图9 广东省分区GDP—废气排放脱钩指数

表4 广东省分区GDP增长率、废气排放增长率、GDP—废气排放脱钩指数

四、结论与政策建议

本文采用了Tapio法对全国30个省市、广东省全省及4个分区域的数据进行分析与比较，围绕经济增长对能耗及废气排放的脱钩情况进行了测算与解析。包括广东省在内的全国30个省市数据测算结果表明，GDP对能耗稳定地处于弱正脱钩状态并呈现趋势性的下降，各省市在样本期间内的能耗控制取得良好效果，经济增长对于能源消耗的依赖性持续稳步下降。而在2001—2016年间，全国各省市GDP对废气排放出现多次脱钩与复钩的频繁剧烈随机波动情况，揭示出宏观经济环境的短期波动对于政府产业结构调整及环境规制决策态度构成直接的影响，进而带来脱钩指数的不断摇摆，而2015年以后的近两年才出现趋势性的污染减排成效。广东省在2012年后渐趋稳定弱正脱钩区间，经济增长所伴随的负面效应即废气等污染排放增长率相对趋缓，略领先于全国步伐。

另外从时空分异角度观察，在GDP与能耗的脱钩指数方面，各省市的差异较小，除了个别省市在少数年份以外，数据分布比较集中。在GDP与废气排放脱钩指数方面，西部省份之间的差异明显高于东部省份及中部省份。广东省四个分区域的发展情况存在差异，这种差异在GDP对能耗的脱钩方面表现不是太大，但是在GDP对废气排放的脱钩上比较明显。珠三角城市基本稳定地处于弱正脱钩区间，东翼及山区则经常在强正脱钩及扩张负脱钩状态之间剧烈摇摆，这种现象尤其体现在2008年以后宏观经济形势严峻的背景下，西翼地区也存在这种情况，反映了广东省除了珠三角以外的其他区域的经济产业结构仍然相当程度上依赖于污染密集的产业。

从测算结果看，可以得出两点启示，其一是GDP与能耗及废气排放能否脱钩，不仅与能源使用效率及污染减排方法等降低单位能耗及排放的技术类因素有关，也与每个城市或区域的产业结构调整、环境规制政策、能源消费结构调整政策等直接相关。其二是尽管脱钩指数可能会呈现出长期整体上稳定取向，但不免经常性的短期波动，这些波动幅度及频率与宏观经济景气及政府保增长压力密切相关，一个宽松的经济环境对于推动各种改革，进而促成GDP与能耗及废气排放的脱钩至关重要。

针对测算出的结果，本文提出以下建议：其一是，一定要利用好当前整个宏观经济形势不佳但初步转好的环境，以压促变，将危机转化为机遇，利用这段时间努力做好产业结构调整，关闭淘汰一些高耗能高污染的产业，大力发展先进制造业、第三产业、现代农业，进一步巩固与优化节能减排的成效，而不是在压力下退缩，继续去倚重那些落后产业企业来支撑经济增长及财政收入。其二是，全国东、中、西部省份及广东省内经济发展的差序格局可能带来产业的省际或省内转移，发达地区的一些工业企业往其他区域扩散，将其他区域作为污染与耗能的避难所。为此，其他区域务必要转变发展思路，坚持能源与环保高标准，不走牺牲资源环境换取经济增长的老路，发达地区和欠发达地区都需要强化环境规制力度。其三是，强化节能环保技术的研究，以政府直接投资、吸引社会投资，予以财税优惠、政府采购、行业规范、企业孵化等多种手段来鼓励相关的科技创新、商业应用及市场开发，转变能源消费结构及提高能耗效率，进一步从技术角度促成经济增长与能耗及污染排放的脱钩。