產業結構在碳排放與經濟增長之間“調節器”作用研究

產業結構在碳排放與經濟增長之間“調節器”作用研究

董耀武 諶勇

本文運用1965-2015年國內相關面板數據，通過協整檢驗、誤差修正模型以及Granger因果分析的計量與檢測，結果發現：在短時間內，經濟增長直接正向影響碳排放量，換言之，快速經濟增長必定與高碳排放相呼應，此時倘若進行產業結構調整，兩者之間的關系效用就會降低，說明在短期內可以通過產業結構調整來實現低碳、高增的目標；從長遠上來講，碳排放并不能直接影響經濟增長，而產業結構調整是兩者之間的影響中介，表明可以依據產業結構調整這一中間變量來實現低碳、高增的目標；整體上來看，產業結構調整是我國碳排放與經濟增長之間的“調節器”。

產業結構調整 碳排放 經濟增長方式

一、 引言

當下，碳排放效應造成的全球氣候變化問題，已成為一個世界性的焦點問題。自上世紀90年代末通過的《京都協議書》開始，以及2009年丹麥召開哥本哈根氣候大會，2011年在南非德班召開的世界氣候大會，可知碳排放問題已經在世界范圍內受到關注。2010年，我國人均GDP是4515美元，還不及世界平均水平的1/2，但是碳排放量已經超過世界其他國家，成為碳排放最多的國家，所以減排問題刻不容緩。現階段正是我國經濟發展進入新常態的關鍵時期，此時經濟增長需要大量的能源消耗，能源的消耗又關乎著碳排放的問題。因此，現階段我國亟需解決的問題在于在降低碳排放量背景中選擇合適的經濟增長方式，簡言之就是推行低碳、快增的發展目標。

但是，僅從碳排放量上來看，國內節能減排的任務十分艱巨。盡管當前政府部門已經深刻認識到節能減排在經濟增長中的重要性，但在相應舉措的實施上仍然比較滯后，究其原因在于政府部門還心存顧慮，擔心產業結構的調整以及碳排放的控制會影響到國家的經濟增長。而反過來說，政府經濟增長的保護政策又會影響到產業結構的調整與減排。本文對產業結構調整、碳排放與經濟增長方式之間的關系，進行了實證分析與檢驗，旨在為我國產業結構調整，減少碳排放等問題提供政策制定的參照。

二、 相關文獻梳理

上世紀50年代經濟學家庫茲涅茨通過研究發現，污染物排放與經濟增長之間的影響關系呈倒U型，具體上是指當一個國家經濟發展水平偏低的時候，環境污染的程度就會較輕，但是隨著人均收入水平的提升，環境污染便由低趨高，環境污染隨經濟的增長而不斷加劇；當國家經濟發展達到某個發展臨界點或者是“拐點”之后，人均收入水平的進一步提升，環境污染又會呈由高趨低走勢，其環境污染的程度逐步得到減緩，這便是著名的“環境庫茲涅茨曲線”。 Soytas & Saria （2009）基于Grander因果分析與脈沖效應，結合VAR的線性檢驗理論探討了經濟增長、CO2排放與能源消耗之間的關系效用，研究證實CO2排放與經濟增長之間沒有長期因果關系。Sovacool & Brown（2010）也分析了二氧化碳排放與經濟增長之間的關系，借助于Granger因果檢驗證實，此二者之間存在單向性因果關系。

李虹、亞琨（2012）基于工業、建筑業、交通運輸業面板數據分析了國內產業碳排放與經濟發展之間的關系效用，盡管各變量呈現出非平穩序列，但各變量之間具有長期均衡的關系。孫小祥等（2013）三位學者通過研究發現，經濟發展與工業及建筑業的碳排放量之間互為格蘭杰原因，且短期內此類行業碳排放量對經濟增長的影響呈先增后減發展趨勢，時間久了就會逐漸趨向平穩化，產業工業結構調整和能源利用的提升是革新能源消費、碳排放和經濟增長關系效用的有效路徑。王薇（2014）依據VAR模型研究了城市化、產業結構與碳排放的動態關系，國內的城市化水平、產業結構與碳排放之間具有長期的協整關系，城市化水平的提升是導致碳排放量增加的主要原因，反之結論不成立。

現有理論研究主要集中于碳排放物與經濟增長之間的關系效用，在碳排放、能源消費與經濟增長之間的關系方面也有研究。歐美等國家相應的理論研究比較成熟，在一些發展中國家也對此問題進行了相應的研究，多數國家選用人均GDP數據作為衡量經濟增長的指標變量。但是從整體上來看，已有研究中對產業結構調整要素的考慮較少。因此，本文基于現有的理論研究，著重分析產業結構調整、碳排放與經濟增長方式相互作用關系，希望從中可以找出節能減排、促進經濟增長的新型化經濟發展模式。

三 、研究模型確立

本文以時間序列數據為標桿構建相關模型，主要是借助時間序列的平穩性，去描述均值、方差以及系數等。在整個研究過程中首先需要借助ADF檢驗去測度樣本數據的平穩性，假定時間序列的平穩性較好，便可直接構建模型，反之，則需要構建相應的線性組合，也就是協整方程去確保時間序列的平穩。

（一）ADF檢驗

本文通過ADF檢驗，去確認時間序列的平穩性。假如說變量y具有n，于是有：ADF檢驗具體是為了解決差分之后數據高階序列性相關的問題，也就是說在公式（1）兩邊同時減去yi-1，于是有：

（二）協整檢驗

經過上述ADF檢驗之后，倘若實踐序列是不平穩的，可以進行差分來消除這些不平穩的序列，然后再進行建模。盡管差分處理出來的數據具有一定的平穩性，從經濟意義上來講此處理之后數據可能沒有相關效用。進而可以在對此進行協整檢驗，建構相應的非平穩序列數據模型。具體如下：

（三）確立誤差修正模型

當變量之間具備協整關系效用的時候，不難發現變量之間具備長期性均衡關系。然而，就短期動態性非均衡關系的問題，則需要滯后模型與誤差修正模型來描述。

滯后模型主要是對變量滯后項的各種情形進行描述，比如說一階自回歸滯后模型，可以記作A（1,1），于是有：

四、 實證檢驗分析

本文運用1965-2015年國內相應的面板數據，包含有二氧化碳排放數據、國內生產總值（GDP）以及三大產業（農、工與服務類行業）的增加值，借助于協整檢驗、誤差修正以及格蘭杰因果檢驗，來證實碳排放與經濟增長之間的關系效用。為了使數據具有更好的擬和效用，可以對變量進行相應的數據處理，分別記作為：碳排放Ln（CO2）、國內生產總值Ln（GDP）、農業Ln（AGE）、工業Ln（IND）與服務業Ln（SEV），其中三大產業表示出經濟增長下產業結構調整特征。具體實證分析如下：

1.需要進行單位根檢驗。通過ADF檢驗可以對Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）與Ln（SEV）進行單位根檢驗，進而確保數據序列的平穩性，檢驗結果詳見表1。

由表1數據可以看出，在0.01的水平下原始序列都接受原假設，說明Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）與Ln（SEV）均是不平穩序列數值，而一階差分后的五個序列值在0.01的水平下是拒絕原假設的，可見在一階差分后Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）與Ln（SEV）為一階單整序列，可以將其分別記作：后Ln（CO2）～ I（1）、Ln（GDP）～ I（1）、Ln（AGE）～I（1）、Ln（IND）～ I（1）與Ln（SEV）～ I（1）。

表1 ADF檢驗結果

表2 單根檢驗

表3 格蘭杰因果檢驗

2.對Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）與Ln（SEV）五個序列展開協整分析，探究序列之間是否具有長期均衡關系。據上述研究可以看出以上五個序列均為一階單整，故而可以通過最小二乘法進行回歸估計，于是有：

值得一提的是，GDP與AGE、IND、SEV增加值彼此間存在多重共線性關系，就是GDP=IND+AGE+SEV，但經由數處理之后，這種多重共線性問題便在一定程度上得以削弱。據上述式（7）可以看出，此回歸方程的擬合效用非常好，各變量在0.01的顯著性水平下都顯著異于0，大體上消除了共線的嫌疑。

3.對式（7）的殘差項展開單位根檢驗，具體見表2中數據。結果表明：殘差項t值的絕對值大于0.01水平下檢驗臨界值的絕對值2.609，可見序列在0.01的顯著性水平下拒絕原假設，也就是序列具有平穩性，表明上述五種變量之間具有一定的協整關系。換句話來講就是，此五種變量之間具有長期性均衡關系。

再次，建構Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）與Ln（SEV）長、短期的非均衡模型。經過確定相應的誤差修正模型來考察各變量要素之間的動態關系。

一是要建構1965-2015年國內產業增加值、碳排放與經濟增長方式之間的長期均衡模型，也就是協整方程模型，具體如下：

4.對各序列變量進行格蘭杰因果檢驗，檢驗結果見表3。

有表3結果可知，Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）和Ln（SEV）能夠聯合成為Ln（CO2）的格蘭杰原因，長期均衡方程（8）具有格蘭杰意義，此外Ln（GDP）同時也是Ln（CO2）的格蘭杰原因。據均衡方程（8）可以看出，碳排放與經濟增長兩者之間的相關均衡系數值是-5.96，簡單可以總結出：從長期上來講，國內經濟增長負向影響到碳排放，也就是說國內經濟的增長會使得碳排放降低。

由模型（9）協整檢驗結果可以看出，國內經濟增長與碳排放兩者之間不具協整關系效用，[Ln（CO2）、Ln（GDP）]～CI（1，0），說明Ln（GDP）與Ln（AGE）、Ln（IND）、Ln（SEV）聯合與Ln（CO2）形成協整關系。且Ln（AGE）、Ln（IND）、Ln（SEV）恰巧凸顯出國內當前產業結構的特征。

考慮到國家有限的資源要素，各類產業均不可能毫無節制地擴張，所以說在長期性均衡態勢中產業間定會有一個均衡點，所以可以假定AGE、IND與SEV的增長值所占GDP的比重是常數a、b、c，于是存在：

將（11）帶入到（9），整理可得出：

其中a+b+c=1，式（11）可以看出Ln（GDP）的長期系數值是0.51，證實在沒有調整產業結構的環境中，經濟增長會加劇碳排放量。

五、 研究結論

當下，國內外理論界主要是針對CO2與經濟增長之間的關系效用進行考察，得到了一定的研究結論，但是并沒有得到一致的結論，特別是在探索碳排放與經濟增長之間協調發展的路徑上，沒有太大的突破。本文基于以往研究成就，將產業結構調整這一變量要素納入其中，選取我國1965-2015年國內相應的面板數據，經由協整分析、確立誤差修正模型以及格蘭杰因果關系分析，對產業結構調整、碳排放與經濟增長方式之間的關系效用進行了考察，側重探討了我國在節能減排的發展目標下，持續保持經濟平穩、健康發展的可行路徑。實證研究證實：

首先，碳排放與經濟增長之間沒有直接的協整關系，其需要與產業結構調整一起與碳排放形成協整關系，證實經濟增長并不一定會帶來高碳排放量，其主要受產業結構的具體特征影響。

其次，從長期上來講，經濟增長方式并不直接影響到碳排放，但假如說在產業結構恒定的環境下，經濟增長可能增加碳排放，可以借助產業結構調整來降低碳排放。

再次，從短期上來講，經濟增長對碳排放具有一定的影響效用，其影響模式與產業結構的特征息息相關，還可以在確保經濟快速增長的前提下，經由產業結構的調整來減少碳排放量。

從整體上來看，經濟增長態勢已經表明，我國可以憑借合理地調整產業結構，來確保節能減排戰略指導下的經濟快速增長，也就是說在保證經濟持續、平穩增長的背景下，對實現減排目標的主要途徑合理地進行產業結構調整。

1.Soytasa U, Sari R. Energy consumption economic growths and carbon emissions: challenges faced by an EU candidate member Ecological Economics 2009，68:1667-1675.

2.Sovacool B K, Brown M A. Twelve metropolitan carbon footprints: A preliminary comparative global assessment. Energy Policy, 2010, 38(9): 4856-4869.

3.李虹,亞琨. 我國產業碳排放與經濟發展的關系研究——基于工業、建筑業、交通運輸業面板數據的實證研究.宏觀經濟研究.2012（11）

4.孫小祥,楊桂山,徐昔保. 無錫市能源消費、碳排放與經濟增長關系分析. 長江流域資源與環境.2013（12）

5.魏瑞娟.基于eviews軟件度量石油價格對碳排放的影響.電子設計工程.2014 (9)

河北省社會科學基金項目“河北省碳排放、產業結構與經濟增長間的關系”（批準號：HB15YJ119）；河北省教育廳項目“低碳視角下河北省產業結構與經濟增長間關系研究”（批準號：SZ151010）；貴州商學院校級重點項目（編號：2015XJ2D03）

作者單位：貴州商學院財政金融學院北華航天工業學院