碳排放與經濟增長關系淺析

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［提要］在“碳中和”和“碳達峰”時代要求下，本文以作為首批建設“低碳經濟”城市之一的保定市為例，運用1998～2017年能源碳排放相關數據和GDP數據，采用協整檢驗及格蘭杰因果檢驗等計量方法，探討保定市碳排放與經濟增長的關系，以期為其實行節能減排和發展低碳經濟提供政策建議。

關鍵詞：保定；經濟增長；低碳經濟；碳排放；格蘭杰因果檢驗

我國“十四五”規劃指出，要加快推動綠色低碳發展，持續改善環境質量，加速能源結構轉型，大力發展替代能源和可再生能源，全面提高資源利用效率。同時，習近平還在第七十五屆聯合國大會上宣布了中國二氧化碳排放力爭在2030年前達到峰值，爭取在2060年前實現碳中和的新的達峰目標。從整體進程看，中國實現碳達峰目標的速度直接關系到世界碳達峰發展進度。因此，深入剖析碳排放與經濟增長之間的關系，收集并分析其相關數據對于我國科學合理制定低碳經濟發展戰略具有重大的意義。在政策的支持與引導下，保定市順應時代潮流，緊跟時代發展，成為首批建設“低碳經濟”的城市。作為全國第一批低碳試點城市，它的發展調整具有一定的代表性，研究經濟增長和碳排放之間的關系和發展趨勢，準確認識其碳排放與經濟增長的關系，可以為保定市制定減排政策、建設低碳城市及經濟綠色發展提供參考，使此類研究更具針對性。

一、文獻回顧

已有許多文獻研究碳排放與經濟增長之間的關系，但現有研究主要集中于國家級、省級或以省域數據為基礎的大區域研究。一些學者選取我國各省份的能源碳排放與經濟增長的面板數據對全國能源碳排放與經濟增長的關系進行研究。如趙明軒等（2021）選取2000～2017年我國各省份相關數據，實證分析得出經濟增長與碳排放呈雙向因果關系；原媛（2020）基于我國2012～2016年的相關數據，實證分析表明，中國仍將處于碳排放與經濟發展的同步增長階段，減排政策將會對經濟增長產生負向反饋。也有一些學者選取一些有代表性的區域進行研究。如閆樹熙等（2019）基于陜西省1990～2015年的相關數據進行實證分析，結果發現，存在由經濟增長到能源碳排放的單向格蘭杰因果關系，經濟增長促使了能源碳排放的加劇；魯燕霞等（2017）對山西省1991～2013年23年間的能源碳排放與經濟增長關系進行了計量分析，結果表明，能源碳排放與經濟增長之間存在由經濟增長到能源消費和碳排放的單向格蘭杰因果關系，經濟增長拉動了能源的消費，促使了碳排放量的增加，但是能源消費和碳排放并沒有有效促進經濟增長。以上關于經濟增長與能源碳排放的關系研究，所揭示的規律較為宏觀，且對典型區域內地級市層面碳排放與經濟發展的關系研究還較少；而且隨著研究區域不同，得出的結論也并不相同。基于此，本文基于保定市1998～2017年經濟增長和能源碳排放量數據，經單位根檢驗，采用協整檢驗及格蘭杰因果關系檢驗等計量方法，就保定市能源碳排放和經濟增長數量關系與特征進行檢驗分析。以期在研究對象上，彌補現有研究規律較為宏觀的問題；同時，有利于更好地理解保定市經濟增長與能源碳排放之間的關系和發展趨勢，為保定市進一步制定減排政策及區域經濟綠色發展提供參考。

二、研究設計

（一）數據來源。本文主要研究保定市能源碳排放與經濟增長之間保定市碳排放與經濟增長關系研究□文/劉會靜聶芙嘉孫若琪（河北金融學院河北·保定）［提要］在“碳中和”和“碳達峰”時代要求下，本文以作為首批建設“低碳經濟”城市之一的保定市為例，運用1998～2017年能源碳排放相關的關系，考慮到數據的可獲取性以及一致性，本研究所使用的經濟增長數據用保定市的GDP來表示，所使用的能源碳排放量數據是基于夜間燈光數據模擬計算得出的。本文的能源碳排放量擬合數據與GDP數據的研究時期為1998～2017年。1、經濟增長數據來源。經濟增長指標選取保定市的GDP來表示，為了降低物價對經濟的影響，采用GDP平減指數（以1998年為基期）得到同一時段的地區生產總值。GDP數據來源于1999～2018年《保定市統計年鑒》。2、碳排放數據來源。以全球DMSP/OLS夜間燈光數據為基礎，通過影像重投影、相互校正、年內校正、時間序列校正后，得到保定地區校正后DMSP/OLS夜間燈光數據；利用保定能源消費統計數據和碳排放因子數據，計算得出保定地區能源碳排放量。在此基礎上，通過數據擬合構建保定市級尺度的能源碳排放估算模型。（表1）

（二）研究假設。將保定市1998～2017年（T=20）的能源碳排放量和經濟增長的數據進行變化趨勢比較，如圖1所示。由圖1可以看出：保定市生產總值處于增長狀態，能源碳排放量與經濟增長的變化趨勢相似，保持長期增長趨勢，由變化趨勢可以初步判斷兩變量序列可能具有協整關系。因此，提出本文的研究假設1：保定市能源碳排放量與經濟增長之間具有一定的協整關系。（圖1）為了對保定市能源碳排放與GDP之間可能具有的聯系進行深一步的探究，筆者在上述文獻綜述的基礎上，進一步細分文獻資料中的研究區域發現：在河北省內，存在從經濟增長到能源碳排放量的單向因果關系。由于保定市工業以傳統的加工制造業為主，在河北省工業全局中占較大份額，從整體來看，保定市的能源碳排放與經濟增長之間同樣存在上述的單向因果關系。于是提出本文的研究假設2：保定市的能源碳排放與經濟增長之間存在后者到前者的單向因果關系。

（三）研究方法。基于以上假設，本文經單位根檢驗，采用協整檢驗及格蘭杰因果關系檢驗等計量方法，就保定市能源碳排放和經濟增長數量關系與特征進行檢驗分析。具體步驟如下：第1步，單位根檢驗。利用經典的ADF檢驗方法實證檢驗保定市20年兩時間序列變量的平穩性，如果序列不平穩，檢驗其對數序列lnGDP和lnCO2，如果對數序列不平穩，檢驗其一階差分序列ilnGDP和ilnCO2是否平穩，取對數序列的差分到兩時間序列平穩為止。第2步，協整分析。在第1步的基礎上，就可以用約翰遜法檢驗兩者是否存在長期協整關系。第3步，因果關系檢驗。利用格蘭杰因果關系檢驗兩時間序列變量的因果關系。

（四）實證分析1、單位根檢驗。單位根檢驗是時間序列分析的前提。本文利用Eviews10，采用ADF檢驗方法來校驗保定市GDP與能源碳排放時間序列變量的平穩性，若ADF檢驗值在一定的置信水平下大于臨界值，則時間序列為非平穩序列，反之則為平穩序列。在不同的顯著性水平下，對各個變量的平穩性檢驗結果如表2所示。（表2）ADF單位根檢驗中，顯著性水平是指犯錯誤的概率。從表2可以看出，CO2、GDP的ADF檢驗值大于1%、5%、10%臨界值，即錯誤概率大于臨界值，檢驗變量CO2、GDP均不平穩，于是進行序列差分檢驗，檢驗變量LnGDP、LnCO2，得出ADF檢驗值均小于1%臨界值，檢驗變量LnGDP、LnCO2平穩。2、協整檢驗。在通過單位根檢驗后，還需要檢驗變量之間是否存在長期均衡關系。主要表現為：存在兩個或者超過兩個的非平穩的時間序列變量之間存在具有平穩性的線性組合關系。本文針對各變量進行協整檢驗可驗證以上關系是否存在，變量之間建立回歸方程的前提條件是既可以滿足協整關系，且不存在偽回歸現象。本文采用約翰遜法檢驗，主要通過檢驗協整方程的殘差項是否具有平穩性關系，來驗證兩個變量之間協整關系的存在性。本文對lnCO2、lnGDP進行E-G協整檢驗，檢驗是否具有協整關系，檢驗結果如表3所示。（表3）T統計量用來檢驗系數顯著性是否大于2，P值是T統計量對應的概率值，且P值要求小于給定的顯著水平0.05。由表3結果可知方程系數顯著，則進一步對殘差進行平穩檢驗。對殘差做ADF檢驗運算得出P值小于0.05，即通過平穩檢驗。殘差平穩說明lnCO2和lnGDP具有協整關系。3、格蘭杰因果檢驗。因果檢驗在判斷變量間是否存在因果關系上具有顯著優勢，并在實證領域內得到廣泛運用，能判斷一個量的變化是否會引起另一個量的變化。如果通過研究得出，包含過去信息的兩個變量是否比僅研究單一變量Y的預測效果更好，則證明優先選取包含過去信息的兩個變量比單純使用單一變量Y的預測效果更準確，此時可認為變量X是變量Y的Granger因果關系。由表4格蘭杰因果檢驗結果顯示，在99.5%的置信水平下，能源碳排放不是經濟增長的格蘭杰原因，而經濟增長是能源碳排放增加的格蘭杰原因，因此保定市存在由經濟增長到能源碳排放的單向因果關系。（表4）

三、結論及建議

（一）結論。基于保定市1998～2017年的能源碳排放與經濟增長數據，經平穩性檢驗，采用協整分析和格蘭杰因果關系檢驗等計量方法，就保定市碳排放與經濟增長關系進行檢驗分析，得出以下結論：（1）從協整檢驗模型可知，保定市能源碳排放與經濟增長之間存在長期均衡的協整關系，能源碳排放與經濟增長幾乎是同步進行的。假設1得到支持。（2）保定市經濟增長與能源碳排放之間存在前者到后者的單向格蘭杰因果關系。這符合保定市的實際，雖然保定市是首批建設“低碳經濟”的城市，但保定市為工業主導型城市，而且其經濟增長表現出高能耗、高排放的粗放式增長方式，目前保定市GDP的增長依靠CO2的排放；同時由于工業效能低下，CO2排放的單向增加不一定能有效助推GDP的增長。假設2得到部分支持。

（二）建議。結合保定市現實產業發展情況，分析以上結論，為了促進保定市經濟增長方式平穩轉型，本文對此給出如下建議：一是應確立長期發展目標，鼓勵各企業低碳發展。根據2018～2020年中二氧化碳排放量達到2.6萬噸及以上的企業或者其他經濟組織的碳排放核查結果，篩選確定納入2021～2022年全國碳市場配額管理的重點排放單位名單，實行動態管理，逐步推動低碳經濟理念，建立起支撐低碳經濟發展的產業體系，加強對低碳城市的整體規劃建設，成為低碳城市的領航者。二是政府應建立良好的治理結構。積極建設社會效益較高的低碳產業體系，加快推動低碳企業的發展，從而調整保定市整體產業結構。加快發展戰略性新興產業，重點打造一批低能耗、輕污染或零污染的低碳企業，讓“城市化和低碳化”成為城市建設的新目標。三是加大低碳經濟產業鏈的扶持力度。采用財政補助等方式，擴大對低碳經濟的財政支持面，加快推進新型能源產業發展。另外，政府及相關單位還應設立專項扶持基金，用于低碳技術研發、推廣與應用，并鼓勵企業開發和運用新能源。四是著力開拓新的經濟增長點。以保定市源遠的歷史文化和豐富的旅游文化資源作為依托，大力宣揚保定市文化古跡與歷史人物，推動第三產業的發展，培育打造具有保定特色的文化產業。發展周邊經濟，推動旅游經濟產業鏈的形成與完善，從而促進經濟綠色、健康、多元化地持續發展。

參考文獻：

［1］王鳳婷，方愷，于暢.京津冀產業能源碳排放與經濟增長脫鉤彈性及驅動因素———基于Tapio脫鉤和LMDI模型的實證［J］.工業技術經濟，2019（08）.

［2］趙明軒，呂連宏，張保留，羅宏.中國能源消費、經濟增長與碳排放之間的動態關系［J］.環境科學研究，2021.34（06）.

［3］原媛，孫欣彤.城市化、產業結構、能源消費、經濟增長與碳排放的關聯性分析——基于中國省際收入水平異質性的實證研究［J］.氣候變化研究進展，2020.16（06）.

［4］閆樹熙，郭利鋒，溫志鵬.能源碳排放與經濟增長———基于陜西省的實證檢驗［J］.重慶理工大學學報（自然科學），2019.33（04）.

［5］魯燕霞，梁麗萍.山西省能源消費、經濟增長與碳排放關系研究［J］.煤炭技術，2017.36（03）.

作者:劉會靜 聶芙嘉 孫若琪 單位:河北金融學院