基于面板數據的江蘇省碳排放影響因素研究

摘要：本文測算了2000-2008年江蘇省7個地級市的工業部門二氧化碳排放量，對工業碳生產力進行總結分析，同時基于面板數據模型對工業部門碳排放的影響因素進行實證分析。結果顯示：人均工業碳排放量與人均GDP之間呈倒N型曲線關系，上拐點出現在人均GDP66 836元；城市化水平、經濟對外依存度、FDI引進規模對工業碳排放規模均具有促進作用；“上海因素”對碳排放量具有顯著的正向影響。

關鍵詞：碳排放；工業部門；面板數據

中圖分類號：F062.2文獻標識碼：A

收稿日期：2012-12-10

作者簡介：王世進（1980-），男， 河北衡水人，江蘇師范大學經濟學院教師， 中國礦業大學管理學院博士研究生，研究方向：低碳轉型、 產業經濟。

基金項目：教育部人文社科青年基金項目，項目編號：11YJC790189；江蘇省研究生培養創新工程項目，項目編號：CXLX12_0972。

一、引言

我國十二五規劃中表示要履行在哥本哈根氣候大會上的承諾，即到2020年單位GDP二氧化碳排放量在2005年的基礎上降低40%-45%，非化石能源占一次能源比重要達到15%左右，這不僅需要對處于產業始端投入的能源消耗進行壓縮，更需要在經濟運行過程中對產業結構、能源結構以及能源利用效率進行調整和挖掘。江蘇省作為我國的經濟大省，正處于工業化、城市化、現代化的快速發展階段，能源的大量需求和快速增長的現狀短期難以改變?！柏毭?、少氣、缺油”的資源稟賦、資源能源和市場“兩頭在外”的經濟格局，以及以煤為主的能源消費結構，決定了江蘇省在今后相當長的一段時間內仍需要保持以煤為主的能源結構?；诮K的省情以及國家的宏觀減排目標，客觀科學地對二氧化碳的排放現狀以及二氧化碳排放的主要影響因素進行分析，對江蘇省科學有效制定實施碳減排戰略具有重要意義。

目前，國內外大量文獻對二氧化碳排放的影響因素進行了研究。根據研究的區域不同，可以歸為以下三類。

第一類即全球范圍內的碳排放。Grossman and Krueger（1995）在上世紀就率先對不同經濟發展水平和收入水平的國家間的環境污染物排放差異進行研究，并認為長期環境污染與經濟增長之間呈現倒U型關系，之后很多學者在此基礎上結合不同地區不同時間進行研究，大多認為經濟增長是造成二氧化碳排放增加的直接原因。國內學者如于峰（2005）、桂小丹和李慧明（2010）、王良舉等（2011）都對世界范圍內的經濟發展與污染物排放之間的關系進行了詳實的分析，結論都認為中長期來看兩者的關系以倒U型的趨勢存在，當然貿易結構、國家制度、人口增長、城市化、產業結構、能源結構等諸多因素都是構成二氧化碳以及二氧化硫等污染物排放的重要影響因素。

第二類是基于國家層面的碳排放研究。目前，有相當多的學者結合我國國情對二氧化碳排放的影響因素進行研究。劉華軍等（2011）、杜立民（2011）、蔣金荷（2011）運用面板數據等計量模型實證分析后得出經濟發展是我國二氧化碳排放的直接原因且符合EKC模型的結論；同時認為我國倒U型的拐點將出現在人均GDP達到3萬元以上時，目前國內絕大部地區還沒有達到這個水平；除人均GDP外，能源強度，產業結構以及能源消費結構都對二氧化碳排放有顯著影響。郭朝先（2010）、陳詩一（2011）等通過LMDI因素分解模型對我國二氧化碳的排放因素進行分解，認為經濟發展、能源結構、能源效率是影響二氧化碳排放最重要的因素，轉變資本驅動型的增長模式、提高能源生產率和資本生產率、優化能源結構和產業結構是切實可行的碳減排之路。也有不少學者在國家層面下對工業部門的碳排放進行了研究，如朱平輝（2010）、潘雄鋒等（2011）基于不同視角對碳排放因素進行了擬合，結果顯示經濟發展、能源效率是影響碳排放的重要因素。

第三類是對省市層面的碳排放進行研究。陳立泰等（2010）、王迪和聶銳（2010）、萬宇艷和蘇瑜（2011）等分別結合重慶、江蘇、浙江、上海、山東、湖北的實際情況在不同的視角下對二氧化碳的排放進行了實證研究，并提出能源結構和產業結構演化和能源強度降低有利于減排二氧化碳。對江蘇省碳排放的研究，夏自蘭（2010）、王迪等（2011）、劉慧等（2011）、王圣等（2011）得出了一些有益結論并認為積極扶持新能源產業，開發清潔能源，實現煤炭清潔和高效利用是實現江蘇碳減排的可行途徑。

本文測算了江蘇省7個地級市的二氧化碳排放量，并運用面板數據模型對其影響因素進行實證分析，以期得出一些有意義的結論，并對政府制定切實可行的碳減排政策提供一定的借鑒。

二、二氧化碳排放量測算

IPCC 提出的二氧化碳排放測算方法和我國的統計數據不能完全匹配，需要結合我國能源利用和結構特征來進行調整。為了保證對對整個工業部門二氧化碳排放的準確測算，在考慮傳統化石能源二氧化碳排放的基礎上，加入對水泥生產過程中二氧化碳排放的計算。本文的化石能源消耗量以及水泥產量數據來源于江蘇各市的統計年鑒。

根據圖1可以大致看出七個城市的工業碳排放趨勢。2000年，南京的二氧化碳排放量在七市中是最高的，達到0.8億噸；經濟發達的蘇州和無錫及傳統的重工業和能源基地的徐州，排放量也處于領先的地位；省內其它城市的排放量都在（0.1，0.5）區間內波動。可以發現2000年全省的碳排放格局是“蘇南多，蘇北少；發達地區多，次發達地區少”。即蘇南產出了江蘇絕大部分的GDP、吸收了全省幾乎全部的外商直接投資，也消耗了大部分的能源，經濟發展是碳排放的一個重要原因。此外，2008年，七市中的蘇州碳排放已經躍居全省之首，這與其外向型經濟密切相關。在圖示區間內，七個城市碳排放可以分為三個集團，南京和蘇州以其絕對的領先地位處于第一集團，無錫和徐州處于第二集團，常州、南通和鹽城則居于第三集團。

通過圖2我們從生產力視角對江蘇七市9年中工業碳排放進行解讀。（1）2000年，鹽城的工業碳生產力（下稱碳生產力）最高，也是全省唯一一個碳生產力達到0.5的城市，意味著每噸二氧化碳的排放對應著0.5萬元的工業產出，這是因為鹽城的工業絕大部分是輕工業，如紡織工業、食品工業和化學工業，這些行業對能源的依賴性和碳排放總量遠不如重工業嚴重。徐州和南京的碳生產力水平處于末位，與鹽城的狀況正好相反，絕大部分工業部門是由高耗能的重工業組成的，如南京的鋼鐵工業、煉油工業等。2008年，七市的碳生產力較2000年有了明顯的提高，這與產業結構的優化、能源消費結構的優化以及能源利用效率提高有著直接的關系。（2）在2006年之前江蘇固定資產投資尤其是基礎設施建設的投入以年均20%以上的增速發展，但2006年在中央提出經濟要又好又快發展的背景下，江蘇放緩了對量和速度的追求，轉向對發展質量的重視，加上在2005年江蘇開始大規模使用西氣東輸天然氣，多方面綜合原因使得圖中各城市2008年的碳生產力較2000年有了大幅提高?？傊捎诎l展水平、產業規模和產業結構的不同，省內不同城市之間的工業碳排放量存在差距，尤其是第一集團與第三集團的差距很大；同時由于產業結構的不同，第三集團的城市的碳生產力高于第一集團和第二集團的城市。但是隨著經濟發展的日趨合理以及工業結構、能源結構的優化，各個城市的碳生產力水平都有很大程度改善。

三、計量方法和數據說明

四、二氧化碳的排放驅動因素分析

本文分別使用了帶有固定效應和隨機效應的面板數據模型對（3）式進行了回歸檢驗。結果顯示，隨機效應模型得到的回歸系數均不顯著，而采用固定效應模型估計出來的參數與預期符號方向一致（見表2）。模型1、模型2以及模型3都是在j=2的前提下完成，結果顯示EKC曲線的形態是正U型的，這與預期的倒U型是不匹配的；加入PGDP的三次項（模型4、模型5）后，發現回歸結果顯示除產業結構STRUC的作用系數不顯著外，其它變量均顯著的，并且二氧化碳的排放與經濟增長之間的關系呈倒N型曲線，結合AIC和SC準則，可以判定加入的三次項后的模型更能反映各解釋變量對被解釋變量的作用關系，所以最終選擇模型5作為對二氧化碳的排放驅動因素的分析依據。通過計算得出了庫茲涅茨倒N型曲線的上拐點為人均GDP66 836元，下拐點不落在本研究區間內，故不做考慮。EKC倒N型曲線說明在下拐點之前的區間內二氧化碳的排放與經濟增長是負相關關系，隨著PGDP的增長環境污染反而變?。粌晒拯c之間的區間兩者是呈正相關走勢，即經濟發展構成了污染物增加的重要原因；而在上拐點出現后的區間內兩者出現了負相關，結合發達國家的經驗不難發現：先進的技術、非化石能源的大規模使用、環保意識的深入人心都對經濟發展水平更高時污染物排放下降有著重要作用。

通過表2可以發現：

1.根據含三次項的EKC曲線回歸結果，江蘇7市在PGDP達到66 836元后，PCO2會隨著PGDP的增長而出現下降的趨勢，即環境質量會較之前會有改善。2008年，7個城市PGDP最高的是蘇州的101 494元，無錫和南京分別為69 383和58 358元，最低的是鹽城為20 166元，而全省的PGDP為39 622元。從全省層面來看，江蘇正處于倒N型曲線的第二個區間，即污染物排放與經濟發展呈正向關系；從市級層面看，江蘇經濟的“三強”蘇州、無錫、南京的PGDP已經達到或接近上拐點，說明江蘇省城市之間的發展水平差距較大。我們假使江蘇的GDP年增速為9%，在不考慮通貨膨脹和人口自然增長的前提下，江蘇在2014年的PGDP為66 450元，這與許廣月等（2010）在考慮不同情景時得出的江蘇省EKC拐點出現在2013-2020年之間的研究結論相一致。

2.高城市化水平作為工業化發展到一定階段的產物，對PCO2有著很大程度的影響。2008年，全國的水平城市化率為33.28%，而江蘇的南京、無錫、常州的城市化率都已達到70%以上，最低的徐州也有35.55%。本研究結果顯示，江蘇城市化水平每提高1%，PCO2的排放會增加83.68%。這是因為城市的大規模建設會帶動一系列產業的發展以及人們消費習慣的改變，如城市的基礎設施建設會加大對水泥、鋼鐵、能源的需求，城市機動車數量的增加，日用工業產品的大量使用都會間接促使PCO2排放的增加。尤其是水泥的生產，杜立民（2010）研究認為目前水泥生產過程中的二氧化碳的排放已經占整個社會總排放量的10%。所以在節能減排呼聲漸高的今天，地方政府在進行經濟發展和城市建設的過程中，需要考慮到城市化給環境帶來的巨大壓力。

3.經濟對外依存度和引進外商直接投資在研究區間內是促使工業二氧化碳排放增加的顯著驅動因素，在實證中EXPO和FDI兩個變量對PCO2的彈性分別為0.2059和0.207。江蘇省對外出口的商品包括高新技術產品、機電產品、紡織服裝以及農產品，其中前兩種產品的生產需要大量鋼鐵、能源的投入，多晶硅的生產是典型的高耗能產業，而這正是高新技術產品的核心要件。Rauscher（2001）認為國際貿易中“碳泄漏”的機理主要表現在三個方面：一是發達國家在國內征收較高的能源稅，導致含碳能源價格在全球市場上的價格下降，使那些沒有征收能源稅的國家的貿易條件改善并增加其能源消耗；二是發達國家對生產過程中的含碳能源的使用和碳排放進行了限制，使得其國內相關產品價格上漲，進而使得沒有相關限制的國家的貿易條件改善，增加能源密集型產品的生產和出口，從而導致碳排放增加；三是發達國家的一些資源密集型企業為了逃避國內的監管和懲罰，轉移到那些碳減排政策不嚴的國家生產，進而增加東道國的碳排放。江蘇省經濟對外依存度的提高和接受外商直接投資的增加正好可以用上述機理來解釋，雖然GDP和稅收歸屬中國，但絕大部分的利潤是被國外企業享有，最重要的是生產過程中的附屬產物留在中國。所以在國家制定碳減排目標的剛性約束的背景下，地方政府需合理引導和發展對外貿易和有甄別地引進外商直接投資。

4.上海作為我國的經濟中心和長三角最大的中心城市對周邊地區有著極大的輻射作用，這種輻射不僅表現在人們的日常生活中，更表現在對周邊地區的經濟發展上。表2實證結果表明，“上?！币蛩厥秋@著的，與上海的距離每增加100公里，該地區的PCO2將會增加10%。上海集聚了相當多的大型企業和科研機構，這些與世界發達國家接軌的部門有相當多的先進技術和超前管理理念，離上海越近意味著更多的發展機遇、更低的成本來承接上海的產業轉移、接受全方位的輻射。孟可強（2011）等研究發現在一定距離內離核心城市越遠其人均GDP越低。

五、結論與政策

本文對江蘇省7個城市2000-2008年9年間的工業碳排放量進行測算，并在此基礎上運用面板數據模型對影響研究人均工業碳排放的因素進行實證研究，得到以下幾個主要結論。第一，江蘇省經濟增長與環境污染間存在著顯著的倒N型庫茲涅茲曲線關系，其中上拐點為66 836元，說明隨著人均產出的增加，工業部門的二氧化碳排放量在增加。第二，7個樣本地市發展水平差距較大，部分蘇南城市已經達到或者接近倒N的上拐點，而處于蘇中、蘇北的城市距此拐點仍很遠。蘇南城市的碳排放絕對量要遠大于其它城市，且蘇南城市的碳生產力小于蘇中、蘇北城市。第三，城市化的速度具有較強的碳拉動作用。第四，經濟對外依存度和外商直接投資與江蘇7市的工業二氧化碳排放正相關，這體現了貿易和投資對環境影響的規模效應。第五，“上海”在本文中作為一個距離變量，與江蘇7市二氧化碳排放存在著顯著的正相關關系，意味著與上海越遠碳排放越多。鑒此，有以下政策建議。第一，江蘇省總體發展水平在全國很高，但省內南北發展差距較大，要使江蘇省整體達到倒N曲線的第三階段，亟待政府通過政策引導和支持來縮小江蘇南北差距，加大蘇南先進技術對蘇中、蘇北的轉移力度，建立完善的省級層面的節能減排機制。第二，城市化的快速推進所帶來的能源和工業消費的剛性需求使得江蘇在短時期內控制碳排放量不具有客觀可行性，而提高工業部門碳生產力才是實現經濟發展與節能減排兼得的明智之舉。第三，積極發展對外貿易和招商引資是江蘇經濟得以持續發展的重要保證，政府需要引導企業有甄別的進行招商引資，杜絕高排放的項目。第四，積極承接上海低碳產業轉移。

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（責任編輯：嚴元）