林業經濟發展與氣候因素的因果關系1)

向中華 曾 勝

(西南交通大學，成都，610031)(重慶工商大學)

林業經濟的來源主要是靠森林資源，而氣候對森林資源有重要的影響，從而氣候影響林業經濟;反過來，森林資源的發展也會影響著氣候的變化。

有關林業與氣候之間關系的研究，主要體現在林業對氣候的影響［1－8］、氣候對林業的影響［9－10］、林業與氣候相互影響［11－14］、氣候變化對經濟的影響［14－15］;但多數研究，主要是圍繞氣候與林業之間的關系進行定性分析，對林業經濟與氣候之間的關聯關系進行定量研究的較少，皮軍［15］也只是定性分析了極端氣候變化對整個經濟帶來的影響。本文在已有文獻的基礎上，對林業經濟發展與氣候之間的關聯關系進行定量分析。根據蒲晶巖［16］認為表征氣候的指標有溫度、日照、降水，以及劉曙紅［14］認為溫度、水分、風等氣象因子影響森林的組成和分布，本文選取降水量、平均氣溫、濕度、日照時數等氣象因子為變量，定量分析林業經濟發展與氣候之間的關聯關系。

1 模型描述

格蘭杰因果關系檢驗方法，為2003年諾貝爾經濟學獎得主克萊夫·格蘭杰(Clive W.J.Granger)所開創，用于分析經濟變量之間的因果關系。進行格蘭杰因果關系檢驗的一個前提條件是時間序列必須具有平穩性，否則可能會出現虛假回歸問題。因此，在進行格蘭杰因果關系檢驗之前，首先應對各指標時間序列的平穩性進行單位根檢驗。常用ADF檢驗與PP檢驗來分別對各指標序列的平穩性進行單位根檢驗。

格蘭杰因果性檢驗，假定了有關y和x每一變量的預測的信息全部包含在這些變量的時間序列之中。檢驗要求估計以下的回歸［17］:

其中白噪音u1t和u2t假定為不相關。

單位根檢驗模型有如下3種形式:

其中:p=1、2、3或者由實驗來確定。模型(3)沒有常數項和時間趨勢，模型(4)僅含有常數項，沒有時間趨勢，模型(5)含有常數項和時間趨勢。

2 模型分析

本文數據采用1985—2010年的歷史數據(歷年中國統計年鑒、中國林業統計年鑒與中國氣象年鑒)。林業經濟發展用林業生產總值表示。由于氣象資料的獲取靠的是氣象觀測站的數據，觀測點越多數據越多，所獲取的數據越接近真實的情況;但是，從中國統計年鑒與氣象年鑒所能獲得的是我國主要34個城市的數據，而這34個城市覆蓋了我國所有區域，特別是重要的森林覆蓋區;因此，氣象數據就選擇我國主要34個城市的降水量、平均氣溫、濕度和日照時數的平均數。由于大連、青島、海口、桂林、重慶有個別年份數據缺失，便采用相近區域城市數據與前后年份數據進行平均化處理而得。

根據模型(3)～(5)式，對林業生產總值與降水量、氣溫、濕度、日照時數的數據序列進行單位根檢驗(見表1)。林業生產總值序列一階平穩;降水量、溫度、濕度、日照時數在一定時間階段保持相對的穩定性，表現為原數據序列平穩，也是一階平穩;這樣它們皆是一階平穩。因此，可以對林業生產總值、降水量、溫度、濕度、日照時數之間進行協整分析，以及格蘭杰因果關系檢驗。

表1 林業生產總值、降水量、溫度、濕度與日照時數的ADF單位根檢驗

利用回歸模型(1)、(2)式，對林業生產總值與降水量、溫度、濕度、日照時數之間進行格蘭杰因果關系檢驗(見表2)。由表2可見，拒絕接受降水量不是林業生產總值的格蘭杰原因，同時接受林業生產總值不是降水量的格蘭杰原因，表明林業生產總值與降水量之間具有單向因果關系，降水量是林業生產總值的原因，即降水量可以影響林業生產總值，而林業生產總值的變化對降水量的影響不明顯。拒絕接受林業生產總值不是氣溫的格蘭杰原因，同時接受氣溫不是林業生產總值的格蘭杰原因，表明林業生產總值與氣溫之間具有單向因果關系，即林業生產總值會對氣溫帶來影響，而氣溫的變化對林業生產總值的變化影響不明顯。林業生產總值與濕度的關系，其結論與林業生產總值與氣溫的關系一致，林業生產總值與濕度之間具有單向因果關系，林業生產總值具有影響濕度的關系;反之，濕度的變化對林業生產總值變化的影響不顯著。從表2也可以看出，林業生產總值與日照時數之間沒有因果關系。

表2 林業生產總值與降水量、溫度、濕度、日照時數之間的格蘭杰因果關系檢驗

在降水量、氣溫、濕度、日照時數之間格蘭杰因果檢驗中，降水量與氣溫之間、降水量與日照時數之間、濕度與日照數之間，沒有因果關系。降水量與濕度之間具有單向因果關系;拒絕接受降水量不是濕度的格蘭杰原因，表明降水量是濕度變化的原因之一，降水量的變化影響濕度的變化;濕度不是降水量的格蘭杰原因被接受，表明濕度的變化對降水量的影響不明顯。氣溫與濕度之間具有單向因果關系;但是隨滯后期所選的不同，表現出的單向關系不一樣，當選取滯后期為2時，濕度不是氣溫的格蘭杰原因被拒絕，表明濕度的變化是氣溫變化的原因之一，濕度的變化影響氣溫的變化，氣溫不是濕度的格蘭杰原因被接受，表明氣溫的變化是否引起濕度的變化不明顯;當選取滯后期為4時，表現出的關系與區滯后期為2所表現出的關系相反，氣溫是濕度的格蘭杰原因，氣溫的變化會引起濕度的變化。氣溫與日照時數之間具有雙向因果關系;氣溫的變化會引起日照時數的變化，日照數的變化同樣會引起氣溫的變化。

3 結論與討論

根據上述格蘭杰因果檢驗的結果可知，降水量的變化將顯著的影響林業生產總值的變化，這與實際情況是相吻合的。其原因在于，林業生產總值的主要來源于森林資源，而降水量對森林資源有著非常重要的作用，即降水量對林業經濟發展起著重要的作用。從林業生產總值的變化對氣溫與濕度的影響關系看，我們在借助開發與使用森林資源來增加林業生產總值的同時，帶來了我們周圍環境氣溫與濕度的變化。

在經濟的快速發展與人類活動過程中，加劇了大氣的溫室效應，使得地球空間熱散射變慢，而致地球變暖，全球氣溫的升高，同時也影響氣候的其它因素(比如降水量、濕度、日照時數等);反過來，氣候的變化又影響整個生態平衡發生著變化。平均氣溫的上升，會帶來糧食產量的增加(中國氣候學家張家誠認為:氣溫變化1℃，大體相當于農作物變化一個熟級。每變化一個熟級，產量變化10%，即氣溫上升或下降1℃，糧食產量具有增產或減產10%的潛力)［18］;但同時會帶來環境的變化(如，冰川融化導致海平面的升高;江川河流中水的蒸發量增加，導致一些地區干旱，一些地區水澇);溫度升高還會導致一些物種的滅絕，破壞生態平衡。降水量表面上與氣溫、日照時數不具有明顯的因果關系，但降水量與濕度之間具有單向因果關系，而濕度與氣溫、氣溫與日照時數之間都具有因果關系，這也可以說明，降水量、氣溫、濕度、日照時數4個氣候因素之間具有密切的關聯關系。事實上，降水量是受氣溫的影響，平均氣溫上升帶來整體降水量的增加，但會出現區域降水量的不均衡。濕度的下降，將會使氣候越來越干燥，其實也從另一方面印證濕度隨溫度的升高而下降。日照時數的下降，說明人們看見太陽的時間在減少，表明空氣中顆粒物濃度增加，污染加重。

本文的工作在于，通過歷史數據從數理關系角度驗證了林業經濟發展與平均氣溫、降水量、濕度與日照時數等氣候因素之間的相關關系。林業生產總值與降水量、氣溫、濕度之間具有單向因果關系;林業生產總值與日照時數之間沒有因果關系。還論證了降水量與濕度之間、濕度與氣溫之間具有單向因果關系;氣溫與日照時數之間具有雙向因果關系;降水量與氣溫之間、降水量與日照時數之間、濕度與日照時數之間，不具有因果關系。雖然氣候因素是我們無法進行改變的，只能接受，但根據林業生產總值與氣溫、濕度的因果關系可以看出，林業生產總值是氣溫升高、濕度下降的原因之一。

當我們認識到平均氣溫、降水量、濕度與日照時數的變化趨勢，就可以采取相應的措施，比如:推廣植樹造林，擴大森林綠化面積;林業經濟的發展，要盡可能減少森林木材的使用;建立碳匯交易機制，踐行低碳經濟，減少碳排放，延緩氣溫的升高，維持生態平衡，保持空氣中的水分，調節濕度。這將會對制定宏觀經濟發展規劃與森林資源開發戰略，具有一定的指導與實踐意義。

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