甘肅省經濟增長、能源消費與碳排放的關系研究

余建剛

摘 要：文章選用1985～2012年的相關數據對甘肅經濟增長、能源消費和碳排放的關系進行了考察，結果表明：變量間存在長期的協整關系，能源消費是碳排放的Granger原因，其中，誤差修正項的系數為0.5995，即當短期波動偏離長期均衡時，誤差修正項將以0.5995的力度作反方向調整，將非均衡狀態回復到均衡狀態。基于此，文章認為甘肅碳排放的減少要犧牲一定的經濟增長，并且能源消費的結構調整和效率提高也是減排的適宜選擇，而轉變單純的經濟增長要從發展的效益出發來調度當前落后粗放的增長形態。

關鍵詞：甘肅省；經濟增長；能源消費；碳排放

中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）03-0115-04

1 當前我國經濟增長、能源消費與環境污染的概況

隨著人類生產生活規模的不斷擴大和人口數量的不斷增加，對能源的消費需求不斷攀升，而能源作為一種生產要素，被持續地投入到經濟增長過程中，由于大量地消耗消費能源，數量巨大的溫室氣體如二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、氟氯碳化合物、四氯化碳以及甲烷不斷地向大氣排放，導致大氣構成產生轉變，大氣質量受到影響，氣候漸漸變暖。由于全球變暖引發的極地冰川融化、海平面上升、降雨、大氣環流反常等，不單是影響了經濟的發展，而且讓生態、能源、農業等的安全也受到挑戰，甚至使生態系統發生變化和破壞，觸及到人類本身的永續發展。

如今，我國在獲得喜人經濟成果的同時，各種環境問題也逐步顯現，特別是2013年以來，全國性霧霾天氣的爆發，更昭示著消耗大、污染高、產出低的傳統的落后經濟增長形態迫切需要優化，急需調整，噩待轉型。在當前能源消耗持續增長、資源環境約束不斷加緊的情況下，在發展過程中自覺地對社會、經濟、資源、環境間的和諧關系進行系統優化、合理調節和管理，走資源節約、環境友好、低碳循環的道路已成為共識。這樣，對經濟增長、能源消費和碳排放間關系的持久關注和研究將顯得十分必要。

2 相關理論研究

在現有的研究中，將經濟、能源和環境作為研究內容的大致可分為三種：第一種是關注能源消費與經濟增長間的關聯性，秦靜，牛叔文等（2010）采取協整分析與格蘭杰因果關系檢驗相結合的方法，對甘肅省GDP和能源消費總量之間的關聯性進行了實證分析；第二種是關注碳排放與經濟增長間的關聯性，胡彩梅和韋福雷（2011）對OECD國家的研究表明，在長期內，有一些國家的碳排放與GDP的關系呈現出倒“U”型，有一些國家呈現出“U”型；第三種是關注能源消費、經濟增長和碳排放三者間的關聯性，曹廣喜（2011）考察了“金磚四國”的情況，結果表明，在長期內，各國的碳排放和能源消費具有相同的變化趨勢，中國碳排放與GDP呈相反變化趨勢，但另外三國則具有相同的變化趨勢。

隨著蘭州新區向西開放的不斷推進和我國西部區域合作的不斷促進，絲綢之路經濟帶上特殊而重要的甘肅將呈現出嶄新的面貌，經濟增長的需求、能源消費的需求和碳排放間的關系趨勢對未來甘肅能源利用效率的提高、產業結構的優化、經濟結構的調度、經濟績效的改善以及經濟運行的走勢會產生重大的影響。截至目前，關于甘肅經濟增長、能源消費與碳排放間的關系探析大多集中在兩兩關系的分析上，而對于這三者間的關系研究少之又少，鑒于此，本文將利用1985～2012年間甘肅經濟、能源、碳排放的相關數據，對三者的關系進行分析。

3 甘肅經濟增長、能源消費與碳排放的狀況分析

3.1 經濟增長現狀

甘肅作為我國重要的能源、原材料工業基地，改革開放特別是西部大開發戰略實施以來，其國民經濟保持健康發展，運行態勢良好。

1985～2012年間，甘肅GDP總量由123.39億元增加到5650.2億元（按當年價格計算），按可比價格計算增加了14.50倍，年均增長率為10.41%，并且三大產業在不同程度地增長上逐步趨于優化。

如圖1所示，1985～2012年間，甘肅省三大產業在地區生產總值中所占的份額有了明顯的變化，三大產業結構由1985年的26.81？誜47.6？誜25.53轉變為2012年的13.81？誜46.02？誜40.17，其中，比重變化最大是第一產業和第三產業，它們呈現出相反的變動趨勢，以近乎一致的幅度進行轉變，第一產業占GDP的比重不斷下降，而第三產業占GDP的比重不斷上升，與第一產業和第三產業所占GDP比重的變化趨勢不同的是，第二產業一直維持在40%以上的水平，總體趨勢是升降徘徊，幅度很小，可以確定的是第二產業的增長仍然是甘肅經濟高速發展的主要動力，而甘肅省三次產業結構的變化使國民經濟增長轉向了主要由第二產業和第三產業帶動，產業結構有待進一步提升和優化。

3.2 能源消費特征

伴隨甘肅經濟的高速增長，能源消費在總量上也明顯地發生了變化，1985年總量為1 821.47萬t標準煤到2012年時總量達7 007.04萬t標準煤，28年間能源消費總量增長了3.85倍，年均增長率為5.12%，并且各類能源的消費也產生了顯著的變化。如圖2所示，在甘肅能源消費結構中，煤炭一直占據著主導地位，除1985年外始終維持在60%以上，這與我國以煤炭為主導的能源結構是很相似的；石油和水電、風電的消費比重與煤炭相比，相差不是很大，但石油在2000年以前消費比例相對穩定，而2000年以后消費比例出現緩慢的下降趨勢，與此不同的是，近年來水電、風電的消費比重有所上升，這與國家推行節能減排，發展低碳經濟的相關政策是有關系的，有利于甘肅能源消費結構的改善和經濟結構的調整；比較而言，天然氣的消費比例是很低的，到2002年，才突破1%，之后增長緩慢，隨著產業結構的調整和能源消費需求的不斷攀升，能源消費結構應趨于多元化，要開發高新優質的新能源，以適應不斷變化的能源消費需求。

3.3 碳排放測度

碳排放涉及很多溫室氣體的排放，但二氧化碳是溫室氣體的最重要組成部分，為簡便起見，本文關于碳排放量的測算只探討二氧化碳的排放量，數據的獲得采用如下的計算公式：

C=αE+βF+γG（1）

其中，

C為碳排放量；

E為煤炭消費量；

F為石油消費量；

G為天然氣消費量；

α為煤炭的碳排放轉換系數；

β為石油的碳排放轉換系數；

γ為天然氣的碳排放轉換系數。

根據上述公式測算的碳排放量反應見表1，從測算結果來看，1985～2012年，甘肅碳排放總量規模不斷擴大，由999.7萬t增加到4 088.75萬t，增長4.09倍，年均增長率為5.4%，從碳排放量構成上來看，煤炭碳排放量占到了甘肅碳排放總量的80%以上，而且還有逐漸增加的趨勢，繼2011年突破3 000萬t后，2012年穩步攀升；石油碳排放量分別在1986、1992、1997、2001和2002年較上年出現回落外，其他年份呈上升狀態；天然氣碳排放總量不大，但增長速度較快，年均增長率為16%，到2012年超過了100萬t。可以看出，煤炭碳排放是構成甘肅碳排放結構的主要因素，這與甘肅煤炭消耗占主導的能源消費結構是息息相關的，加之煤炭的碳排放系數又高，致使煤炭碳排放量下降困難，而能源消費結構與經濟結構有著千絲萬縷的聯系，因而，未來甘肅節能減排的壓力可見一斑。

4 甘肅經濟增長、能源消費與碳排放的實證分析

4.1 變量與數據

在研究中選擇地區生產總值、能源消費總量、碳排放總量作為初始變量，記為GDP、NY、CO2，樣本數據控制在1985～2012年，從1985～2012年甘肅發展年鑒和統計年鑒獲得原始數據，其中，為了剔除物價因素的影響，地區生產總值是基于1978年不變價格（1978=100）計算的本地區實際生產總值，同時為了防止可能存在的異方差對模型的干擾，分別對變量取對數，記作LnCO2、LnGDP、LnNY。

4.2 序列檢驗與分析

4.2.1 平穩性檢驗

在經濟模型分析中，如果直接對非平穩序列進行回歸，也許會得到荒謬的結論，將本不存在的聯系誤認為是變量間真正的聯系，為了避免虛假回歸造成的研究結果無效，應該首先做穩定性檢驗，結果見表2。

從檢驗結果來看，LnCO2、LnGDP和LnNY三個序列以及它們的一階差分序列的ADF值，分別大于1%、5%和10%的臨界值，沒有理由拒絕存在單位根的原假設，所以是非平穩的，而二階差分序列都在5%的顯著性水平下通過了平穩性檢驗，拒絕原假設，因此，這三個變量的二階差分序列都是平穩的，即變量為二階單整。

4.2.2 協整檢驗

如上文單位根檢驗分析，LnCO2、LnGDP和LnNY三個變量的單整階數相同，都為二階單整，因此可以進行協整檢驗，這里選用E-G兩步法對殘差序列的平穩性進行檢驗，結果見表3。

從上表中可以看出，ADF統計量為-3.6846，小于5%顯著水平下的臨界值-1.9539，說明殘差序列是平穩的，進而說明序列LnCO2、LnGDP、LnNY之間是協整的，存在著長期的均衡關系。

4.2.3 格蘭杰因果關系檢驗

格蘭杰因果關系檢驗是要確定某一變量的滯后項是否可以被引入到其他變量的方程中，上文已經明確變量間存在協整關系，那么它們的相互關系又如何呢，這就需要對變量進行Granger因果關系檢驗，結果見表4。

當選擇滯后期為1時，在90%的置信水平下，經濟增長和碳排放互不是Granger原因，說明經濟增長并沒有直接造成碳排放的增加，這與人們的直覺是有所偏頗的；能源消費是碳排放的Granger原因，而碳排放不是能源消費的Granger原因，此結論與上文分析的結果具有一致性，煤炭在甘肅能源消耗構成中一向占據絕對位置，而煤炭碳排放量又很大；能源消費不是經濟增長的Granger原因的概率是0.2664，說明能源消費對經濟增長有一定的推動作用，但這種作用不是非常的明顯，經濟增長不是能源消費的Granger原因的概率是0.2943，說明經濟增長會刺激能源消費的增加，但這種刺激作用也并不是很明顯，進而說明只顧增加能源消耗，而不是走集約發展的道路并不能長期的促進經濟的快速增長，只能增加碳排放，導致環境惡化，從而使經濟發展質量被消減。

4.2.4 誤差修正模型

由于在現實的經濟活動中常常會有某種沖擊導致在短期內偏離長期的均衡狀態時，呈現出非均衡關系，所以需要建立誤差修正模型來分析變量間這種由于短期波動向長期均衡的調整過程，設立估計方程：

ΔLnCO2t=∑αpΔLnCO2t-p+∑βpΔLnGDPt-p+

∑γpΔLnNYt-p-λe1t-1+μt （2）

現采用E-G兩步法將甘肅經濟增長、能源消費和碳排放建立的誤差修正模型估計在Eviews6.0 中實現，結果如下：

ΔLnCO2t=0.1062ΔLnGDPt+0.8565ΔLnNYt-0.5995e1t-1 （3）

從上面的估計結果可以看出，碳排放量的短期波動由兩部分組成，一部分是短期經濟增長和能源消費的影響，一部分是經濟增長和能源消費偏離長期均衡的影響。式中，誤差糾正項的估計系數是0.5995，表示當在短期內出現波動而偏離長期的均衡狀態時，誤差糾正項將會以0.5995的力度作出反方向的調整，使非均衡狀態回復到均衡狀態。

5 結 語

5.1 得出的結論

為了更加深入地探討甘肅經濟增長、能源消費和碳排放之間的關系，文章從統計分析和計量分析這兩個視角出發展開分析，并得到以下結論：

①描述性分析表明變量間呈現同向變動趨勢，即伴隨甘肅經濟規模的不斷擴大，能源消費需求日益增多，碳排放量也趨于龐大。

②甘肅經濟增長、能源消費與碳排放間存在長期穩定的均衡關系，并且能源消費是碳排放的Granger原因。

③在動態調整上，當短期內出現波動而偏離長期的均衡狀態時，系統將會以0.5995的力度作出反方向的調整，將非均衡狀態回復到均衡狀態。

5.2 得到的啟示

基于上述研究，這里得出如下啟示：

①調整能源消費結構，提高能源利用效率。在未來經濟發展中應降低煤炭在能源消耗中的比例，逐步淘汰耗能高的落后產業，更新耗能高的落后設備，發展低碳工業。

②優化產業結構，實施集約發展。調整產業布局，注重產業結構的合理調節和優化升級，逐步降低能耗，積極選擇發展綜合效益高、能源消耗低、市場潛力大、產品附加值高、碳量排放低的新產業。

③引進市場機制，完善制度構建。長期以來我國資源使用處于低價或無價的狀態，由政府主導，在當前能源消費需求持續上升，資源環境約束加劇的背景下，應引入市場機制，讓市場這只看不見的手發揮作用，促使經濟自發轉型，建立健全環境監管體制，對超規排污的企業進行整頓，做到既不缺位又不越位。

參考文獻：

[1] 牛叔文，丁永霞，李怡欣，等.能源消耗、經濟增長和碳排放之間的關聯分析—基于亞太八國面板數據的實證研究[J].中國軟科學，2010，（5）.

[2] 胡彩梅，韋福雷.OECD國家能源消費、經濟增長與碳排放關系研究[J].統計與信息論壇，2011，（4）.

[3] 曹廣喜.“金磚四國”的碳排放、能源消費和經濟增長[J].亞太經濟，2011，（6）.

[4] 李明賢，劉娟.中國碳排放與經濟增長關系的實證研究[J].技術經濟，2010，（9）.

[5] 張麗峰.我國產業結構、能源結構和碳排放關系研究[J].干旱區資源與環境，2011，（5）.

[6] Soytas U.Sari R.Energy Consumption and GDP：Causality Relationship in G7 Countries and Emerging Markets[J].Energy economics，2003，25（1）.