中國省際CO₂排放影響機理研究

李晶

摘要：CO₂排放問題受到世界各國的廣泛關注，發展低碳經濟、應對氣候變化已成為全球共識。本文基于2005-2014年間中國30個省份的面板數據，參照IPCC所提供的方法，估算了我國30個省份的CO₂排放量。運用空間自相關分析方法和空間面板數據模型分析了我國省際CO₂排放的影響機理，從而為我國政府碳減排政策的制定提供依據。結果表明：中國省際CO₂排放存在較為穩定的空間正相關性，空間集聚現象顯著；GDP、能源結構、能源強度及土地利用結構與各省CO₂排放正相關；能源價格及對外開放度與各省CO₂排放負相關。最后根據模型估算結果提出了相應的政策建議。

關鍵詞：CO₂排放 空間面板數據 模型影響機理政策建議

一、引言

改革開放三十多年以來，中國經濟快速發展，但與之相對應的卻是環境質量的持續惡化。根據國際能源署（IEA，2009）統計數據，2007年中國CO₂排放量就已經超越美國，成為全球頭號CO₂排放國，2015年中國全年CO₂排放量更是達到101億噸，超過美國和歐盟之和。作為一個負責任的大國，中國在“十二五規劃”中提出到2020年單位GDP的碳排放量（簡稱碳排放強度）要在2005年的基礎上降低40%～45%，就中國當前的發展狀況來說，要實現這個目標，仍然面臨著巨大的挑戰，本文通過對可能影響中國CO₂排放的因素進行分析，從而實現為中國政府碳減排政策制定提供理論依據和決策支持的目的。

二、二氧化碳排放現狀

近年來，我國城鎮化及工業化持續發展，對能源需求量也在不斷增加，與此同時，CO₂排放總量也在不斷上升，然而節能減排技術與政策還不夠完善，區域差異性也較為顯著，這對我國實現“十二五”規劃所提出的在2005年基礎上降低40%-45%的碳強度減排目標形成了極大的阻礙。2005年中國CO₂排放量為628288萬噸，單位GDP的C02排放量為2.6噸，萬元（2010年不變價）；2014年C02排放量達到965789萬噸，與2005年相比增長了53.72%，年均增長率為4.94%，單位GDP的C02排放量為1.71噸，萬元（2010年不變價），較2005年下降了34.15%，距離40%-45%的目標仍有一定差距。

三、影響機理分析

（一）數據來源及處理

本文對中國30個省份（不包括西藏及港澳臺）2005-2014的數據進行分析，能源數據源自《中國能源統計年鑒》，汽車數據源自《中國汽車年鑒》，土地數據源自《中國國土資源統計年鑒》，其他數據來源于《中國統計年鑒》及各省統計年鑒，空間面板數據的計算運用MATLAB軟件完成，COO₂排放數據參照IPCC提供的方法估計，計算公式如下：

其中，CS為各類化石能源COO₂排放總量，單付：萬噸；NCVO_i表示第i種能源的平均低位發熱量，單位是上kj/kg（天然氣是kj/m³）；CEF_i表示IPCC提供的第i種能源CO₂排放系數，單位是。本文選取國內生產總值（GDP）、產業結構（IS）、能源價格（PC）、能源結構（ES）、能源強度（EI）、對外開放度（OPEN）、城鎮化水平（UR）、汽車數量（CAR）、技術水平（TECH）及土地利用結構（LS）作為解釋變量。

（二）模型構建

（三）結果分析

傳統的LM空間滯后檢驗結果顯示，無論是混合OLS、空間固定效應、時間固定效應或雙向固定效應都通過了10%顯著性水平檢驗，而且除雙向固定效應外，混合OLS、空間固定效應、時間固定效應也都拒絕了沒有空間自相關誤差項的假設；進一步考察穩健的LM檢驗，結果顯示混合OLS、空間固定效應、時間固定效應或雙向固定效應同樣拒絕了沒有空間滯后被解釋變量的假設，而混合OLS及空間固定效應拒絕了沒有空間自相關誤差項的假設。綜合傳統的LM檢驗和穩健的LM檢驗的結果，可以看出這些研究數據之間存在空間自相關性，因此傳統的OLS模型已經不適用于本文的研究，需要使用空間面板數據模型。

本文進一步研究空間固定效應和時間固定效應的聯合顯著性，由此引入了LR檢驗，檢驗結果表明，在1%的顯著性水平上，空間固定效應的聯合非顯著的假設被拒絕（621.6848，30，P<0.01），時間固定效應的聯合非顯著的假設同樣被拒絕（12.1902，10，P<0.01），因此，空間面板數據模型應包括空間固定效應和時間固定效應。

由于上文的分析僅考慮了固定效應而忽略了隨機效應的存在，因此進一步運用Hausman檢驗來判斷是否需要引入隨機效應，由于此處進行的是單邊測試，因此假設當P值<0.05時，隨機效應優于固定效應，檢驗結果否定了這一假設（14.0900，15，P>0.05），因此本文認為僅考慮固定效應的存在。

在10%的顯著性水平上，根據Wald檢驗和LR檢驗結果（表4），可知H₀：γ=0的假設被柜絕，EIISDM模型不能被簡化為SAR模型；與此同時，對于H₀：γ+ρβ=0，即SDM模型可以被簡化為SEM模型的假設同樣被拒絕因此SDM模型最適合本文的研究。

從SDM模型的估計結果可以看出，SDM模型的ρ值大于0，且通過了5%的顯著性水平檢驗，表明當周圍地區的CO₂排放量增加1%時，該地區的CO₂排放量也會增加0.14%，空間溢出效應較為顯著；解釋變量GDP的系數通過了5%的顯著性水平檢驗，且表現為正相關性，當人均GDP增加1%時，CO₂排放量增加0.87%；當IS增加1%時，CO₂排放量將會增加0.22%；能源價格CO₂排放負相關，且在5%的顯著性水平上，其系數通過了顯著性檢驗，當能源價格增長1%時，CO₂排放量減少0.18%；當ES增加1%時，CO：排放量將會增加0.46%；當EI增加1%時，CO₂排放量將會增加1.16%；El與C02排放之間存在正向關系；對外開放度的系數通過了1%的顯著性水平檢驗，當對外開放度增加1%時，CO₂排放量減少0.04%；當汽車數量增加1%時，CO₂排放量增長0.13%；城鎮化水平每提高1%，CO₂排放量增長0.03%；建設用地占土地利用的比重每增加1%，CO₂排放量增長0.04%；技術水平與CO₂排放量之間的關系未能通過顯著性檢驗。

四、結論與政策建議

本文在分析中國CO₂排放時空分布特點的基礎上，探討了省際CO₂排放空間自相關關系，從全局Moran's I的估計結果來看，省際CO₂排放存在明顯的空間正相關關系，局部Moran's l估計結果表明省際CO₂排放空間集聚現象顯著；通過LM檢驗發現非空間面板數據模型已不適用于本文的研究，相對于SLM、SEM模型而言，SDM模型更適用于本文的分析；從SDM模型的估計結果來看，國內生產總值、產業結構、能源消費結構、能源強度、城鎮化水平、汽車數量及土地利用結構與中國省際CO₂排放正相關，而能源價格和對外開放度與中國省際CO₂排放負相關，技術水平與CO₂排放之間的關系未能通過顯著性水平檢驗。

基于上述結論，本文提出如下幾點建議：（1）中國碳減排政策的制定需要充分考慮區域差異性的存在，加強區域間協同合作，充分發揮聯防聯控的作用。（2）優化產業結構。大力發展能耗相對較低的第三產業，通過減少能源需求從而抑制CO₂排放的增長。（3）優化能源結構。大力發展清潔能源，加大清潔能源在能源消費中所占的比重，減少化石能源的使用。（4）加強技術創新，提升能源利用效率，降低能源強度。