“一带一路”倡议下中国技术减排效应研究①——基于省级面板的实证分析

何茜茜，赵艳莉

我国能源消费结构中，污染大、效率低的煤炭长期占据主导地位。 根据世界银行2018 年发布的《世界发展指标》，1978～2014 年，我国二氧化碳排放量从 14.6 亿吨增加到102.9亿吨，增长600%，成为世界第一大碳排放国。 我国是一个发展中国家，主要任务是保持长期的经济增长，但是又是世界第一人口大国和第二大经济体，在全球气候治理体系中承担与人口和经济规模相称的国际责任。

2013 年以来我国的“一带一路”倡议提供了一个强大的平台，可借此采取有力行动，支持60%世界人口和占全球GDP 四分之一地区的绿色低碳发展和气候适应性发展。 “一带一路”倡议推进过程中，我国政府声称将服务、支持和保障绿色“一带一路”建设，通过提高能源效率和环保意识，致力于资源再生技术、固体废弃物转化技术、污水治理技术等先进环保技术实现“技术减排”，来满足全球能源互联及低碳发展的需求，在“一带一路”沿线国家中带头改善国家环境质量。 因此有必要将我国基于国内发展新需求而努力推进的能源技术革命，与针对全球新格局出台的“一带一路”建设联系起来，研究“一带一路”倡议下的“技术减排”效应。

一、文献综述

技术进步对二氧化碳排放产生不可忽视的影响，一方面，技术进步可以促进经济增长，增加碳排放；另一方面，技术进步可以提高能源利用效率，优化能源结构，直接降低碳排放，同时也可以在企业生产和管理过程中优化节能措施，促进企业生产过程合理化，间接降低碳排放。 Dietz 和Rosa构建了人口、富裕程度和技术的STIRPAT 随机回归影响模型，分析人类驱动力对环境压力的影响。 张兵兵等在STIRPAT 模型的基础上利用中国省级面板数据实证发现技术进步可以有效减排。 金培振等指出技术进步带来的能源效率改进对于二氧化碳排放可能存在相对复杂的双刃效应，但只要技术进步推动的经济增速高于二氧化碳排放增速，则碳排放强度将下降。 刘殿兰和周杰琦运用面板数据模型进行检验，发现技术进步对碳排放有抑制作用。 马艳艳等通过构建技术进步的空间溢出效应模型，对2002～2012 年中国省级面板数据进行实证检验，结果发现技术进步可以直接降低碳排放强度。

通过梳理相关文献可以发现，技术进步对二氧化碳排放的影响是广泛存在的。 但是技术进步对碳排放影响的研究多集中在技术进步通过何种机制影响二氧化碳的排放量，没有考虑新时代背景下“一带一路”倡议对于中国整体和沿线省份的“技术减排”效应。 本文对STIRPAT 模型进行了改进，利用2000 ～2016 年中国30 个省份的省级面板数据实证检验了技术进步对“一带一路”倡议下中国整体和沿线省份二氧化碳排放强度的影响。

二、理论框架和计量模型

STIRPAT 随机回归影响模型是定量分析人文因素对环境压力(I)影响的有效方法。 它是一个多变量非线性模型，既允许将各系数作为参数进行估计，也允许对各影响因素进行分解。 模型表达式为：

式中P代表人口数量，A代表富裕程度，T代表技术，θ为常数项，β为指数项，ε为随机扰动项。 从理论上来说，若想降低二氧化碳排放强度，可以从人口增长、经济增长和技术进步这三个因素着手。 人口增长由于惯性很难在较短时期内改变，而经济增长是欠发达地区的首要任务，通过减慢经济发展速度来降低二氧化碳排放也不现实，因此，技术进步成为降低二氧化碳排放强度能动而又最关键的因素。 本文对STIRPAT 模型进行了改进：在保留技术进步变量的条件下，将人口数量(P)变量使用人口年龄结构(PS)替代，将富裕程度(A)变量替换为外国投资(FDI)，同时引入相关控制变量。 改进后的STIRPAT 模型如下：

式中CO2it表示i省t时期的二氧化碳排放强度分别表示i省t时期的技术水平、人口年龄结构、外国投资、出口依存度、国内投资、城镇化率、产业结构、能源消费结构。 对公式两边同时取对数可得：

对公式两边求时间t的导数可得：

增加满足标准假设的常数项，公式扩展为

三、数据来源与变量设定

(一)数据来源

本文数据主要来源于《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》和《新中国60 年统计资料汇编》。 由于缺乏西藏相关的研究数据，所以经合理筛选后，我们使用中国30 个省市自治区(以下简称省)2000～2016 年的面板数据。

(二)变量设定

被解释变量为二氧化碳排放强度(CI)，简称碳排放强度，是每单位GDP 所排放的二氧化碳量(吨标煤/万元)。 目前中国没有各地区二氧化碳排放量的监测数据，要获取各个省区碳排放强度，首先要计算出各省的二氧化碳排放量。 化石燃料燃烧排放占总二氧化碳排放量的90%以上，因此现有文献大多利用化石能源的消耗量估算二氧化碳排放量。 本文采用IPCC 的估算方法，利用煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气8 类主要化石能源的消费量估算二氧化碳排放量。 估算公式如下：

其中Ei为第i种能源的消费量，是利用标准煤折算系数将各类能源的实物消费量转换后的标准煤消费量；Ci表示第i种能源消费的碳排放系数，来源于IPCC 碳排放计算指南。另外，本文使用以1978 年不变价表示的实际GDP，反映了2000～2016 年实际产出数量的变化情况，便于不同年份比较。

核心解释变量为专利技术(T)，本文主要从效果层面选取各省的国内专利申请授权数量(项)作为技术进步的衡量指标。

为避免估计结果有偏，本文将以下控制变量作为重要的解释变量纳入模型中：人口年龄结构(PS)用一省65 岁及以上人口数占该省总人口数表示；外国投资(FDI)用一省外商固定资产投资总额占该省GDP 的比重表示；出口依存度(EX)用一省出口总额占该省GDP 的比重表示；国内投资(FI)用一省固定资产投资占该省GDP 的比重表示；城镇化率(URB)用一省城镇人口占该省总人口的比重表示；产业结构(IS)用一省第二产业增加值占该省地区生产总值的比重表示；能源消费结构(ECS)用一省煤炭消费量占该省能源消费总量的比重表示。

四、实证分析

(一)基本估计结果

本文首先进行了面板数据Hausman 检验，检验结果表明，本文适用固定效应模型。 表1 第2、3 列是固定效应模型FE 的估计结果，通过观察我们发现第1 列在未引入控制变量的情况下，全国整体的技术进步系数显著为负，但无法判断这种影响是否会因为引入控制变量而发生变化；因此我们在第3 列引入控制变量，可以发现技术进步对二氧化碳排放强度的影响仍然显著为负。 考虑到模型可能有潜在的内生性问题，本文选用技术进步变量的一阶滞后项作为工具变量(IV)来解决。 第4 列是运用工具变量进行固定效应估计(IV-FE)的结果，可以发现技术进步系数依然显著为负，表明就全国整体而言技术进步可以有效降低二氧化碳排放强度。

表1 全样本技术进步对碳排放影响检验

(二)“一带一路”重点省份实证分析

“一带一路”倡议在最终版规划中，重点圈定了新疆、陕西、甘肃、宁夏、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、广西、云南、西藏、上海、福建、广东、浙江、海南、重庆 18 个省(市、自治区)，作为海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的门户、对外开放的窗口或者是地区辐射的中心。 “一带一路”倡议下重点关注的省份是否存在“技术减排”效应并且有更好的表现? 这些重点省份作为“一带一路”倡议下开放门户和辐射中心能否发挥更好的作用? 为了深入研究这些问题，本文将全国划分为“一带一路”重点省份(除西藏)和非重点省份进行实证研究。

表2 分区域技术进步对碳排放影响检验

表2 中模型1、2 是针对“一带一路”倡议下圈定的重点省份的估计结果，不论是否引入控制变量，技术进步的系数都是显著为负的，但是引入控制变量之后，“技术减排”的作用变得更大了，说明在控制了其他影响碳排放强度的因素之后，技术进步对碳排放的影响更加明显。 模型3、4 是针对非重点省份的估计结果，技术进步系数均显著为正，但是引入控制变量之后，模型4 的“技术减排”效果反而不如模型3大，说明在非重点省份，其他因素或多或少增加了碳排放，“分担”了“技术减排”的压力。 综上，技术进步可以有效降低重点和非重点省份的二氧化碳排放强度，但是重点省份的“技术减排”效应要更大，可以在一定程度上说明在“一带一路”倡议下，重点省份由于出色的“技术减排”表现被国家“圈定”。 被圈定的东部沿海发达省份开放程度最高，技术进步较快，能源利用技术水平较高，加上最早开始推广环保技术和倡导低碳生活理念，因而倾向于选择清洁技术，继而形成对清洁技术的路径依赖；重点省份中的欠发达省份，大多是经济发展较慢的地区，但是由于其在共建丝绸之路经济带和海上丝绸之路的重要节点位置，使得这些省份在“一带一路”倡议中获得了较好的发展机会，虽然在初始生产技术的选择过程中，迫于经济增长的压力，倾向于选择容易获取利润的非环保技术，但是伴随着“一带一路”倡议的提出和重点关注，将会获得更多的政策溢出效应。

(三)“一带一路”倡议前后的实证分析

2013 年中国的“一带一路”倡议一经提出，就在国际社会引起了剧烈反响，在之后的几年时间里，各类成果显著。为了研究“一带一路”倡议提出前后全国及重点和非重点省份是否存在“技术减排”效应，以及效应大小是否存在阶段性的差异，本文以2013 年为界，对第一阶段(2000～2013 年)和第二阶段(2014～2016 年)的省级面板数据进行分阶段IVFE 模型回归估计。

分阶段估计的结果表明(表3)：2014 年之前，全国和重点省份的技术进步可以有效降低全国及重点省份的二氧化碳排放强度，即存在着显著的“技术减排”效应；非重点省份也存在着“技术减排”效应，但不显著。 2014 年之后，全国及分区域的技术进步系数虽然为负，但并不显著。 2013 年“一带一路”倡议提出后在国际社会引起强烈反响，但是初期合作规划尚未详尽，且对外传播经验不足，国内外存在对倡议的多种解读，使得初期拓展步伐与接受度受到严重影响。 因此在2013 年“一带一路”倡议提出后的这短短几年的时间，“技术减排”效果并不显著。

表3 分阶段技术进步对碳排放影响检验

五、结论与政策建议

本文基于STIRPAT 模型运用工具变量的固定效应模型(IV-FE)方法，分全国整体、分区域、分阶段，综合多因素实证检验了技术进步对二氧化碳排放强度影响。 结果表明：从全国来看，技术进步是降低碳排放强度的有效手段；分区域来看，技术进步对碳排放强度的影响有着明显的区域差异，“一带一路”倡议下重点省份的“技术减排”效应更加显著；分阶段来看，技术进步对碳排放强度的影响呈现出阶段性差异的特征，2014 年之前，全国和重点省份存在显著的“技术减排”效应。 以上结论表明，“一带一路”倡议下，政府对重点省份的选择上具有一定的“技术减排”针对性；但是由于“一带一路”倡议初期的误解和异议比较多，“一带一路”倡议在实现“技术减排”的效果上并不显著。 针对上述结论，本文提出以下建议：

第一，积极响应绿色“一带一路”倡议，提升低碳环保的先进技术。 在中国能源结构向低碳清洁化转型的形势下，提升能源利用技术的关键在于技术创新，包含煤炭清洁化利用技术、页岩油气开采技术和可再生能源开发和利用技术等技术自主研发和创新，同时积极引进国外先进技术，促进其生产应用和推广，迅速实现先进技术向生产力的转化。

第二，积极改善经济结构，大力发展低碳产业。 未来中国应加快产业技术升级，减少高污染产品的生产，鼓励高新技术产业发展，增加服务业比重，引进发达国家先进低碳技术和清洁生产技术，逐步转变目前粗放式的生产方式。

第三，通过“一带一路”倡议加强与沿线国家的合作，积极推动水电、核电、风电、太阳能等清洁能源发展，推进能源资源就地就近加工转化合作，加强能源资源深加工技术、装备与工程服务合作，以倡议促合作，以合作促技术，以技术促转型，使得能源利用结构更加合理清洁。