河北省碳排量的經濟因素分析

高靜怡 陳夢浩 劉奕

摘? ?要：大氣污染對人們的生產生活產生了不容忽視的影響。為了對該問題的解決提供理論支撐，基于STIRPAT模型，研究工業化水平、城鎮就業水平能源消耗強度等九個因素對河北省碳排量的影響。采用推斷統計和描述統計相結合的方法對實證數據進行處理和分析，經過最小二乘法回歸以及嶺回歸，得出人口規模、溫室氣體排放強度、能源強度和實體經濟的人口承載強度等四因素對河北省碳排量影響顯著。經過進一步計算得出其對應系數，并對污染治理提出針對性的建議。

關鍵詞：河北省;碳排放量;經濟因素;改進 STIRPAT模型;嶺回歸

中圖分類號：F124.5? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2019）35-0153-02

引言

河北省作為我國的經濟大省，多年來在經濟水平、工業化水平、技術水平等各個方面均取得了長足的進步，其中能源經濟的發展對河北省經濟的總體發展意義重大。但經濟高速增長的背后是巨大的資源環境代價。能源消耗量逐年遞增，而能源利用率則處于相對較低的水平，大氣問題尤為突出，嚴重制約了社會經濟的進一步發展。中國政府已意識到了經濟發展與環境問題呈現出互相制約的態勢，組織制定了《中國21世紀議程》，全面加強環境保護。

人類活動帶來的大量溫室氣體排放被認為是造成全球變暖的重要原因。研究人口、就業水平、能源強度等人文因素對碳排量的協同影響十分必要。通過拆分分析，能更好地明確未來的經濟發展方向。孫敬水等在其論文《中國發展低碳經濟的影響因素研究——基于擴展的 STIRPAT模型分析》中將碳排量的影響因素擴展為人口、經濟發展水平等八個因素，并增加人均碳排量作為因變量，進一步對上述影響因素進行驗證后得出結論，對相關變量的貢獻率以及影響程度進行分析。林壽富等在其研究中將碳排放總量的影響因素擴展為人口規模、城鎮化水平等九個因素，最終得出，人口、人均 GDP、溫室氣體排放強度和能源強度等四因素在任何類型國家都對溫室氣體排放產生顯著性影響。

現有的基于STIRPAT模型的研究中，大多以全國某一領域為研究對象，以省為研究對象的研究相對較少，變量選取也存在差異。因此，本文在研究對象、變量的選取上具有一定的實際意義。

一、模型解釋

Sitrpat模型是在ipat方程的基礎上進一步研究得出的。IPAT 模型（I=P*A*T）中 I 為環境負荷，在大氣污染的研究中通常選取碳排量;影響因素中 P 為人口規模，A表示人均 GDP，T 則反映為單位 GDP 的二氧化碳排放量即能源排放強度，其中A和T可分別代表經濟發展水平和技術進步。為了分析相關變量對環境負荷的非比例影響，Dietz等人進一步參考Kaya恒等式并將原方程擴展為以指數形式表示的隨機模型，即stirpat模型。該模型的表達式為I=aPbAcTde，其中，PTA的含義與IPAT方程相同，a1 a2 a3分別為各變量的驅動力指數，e為隨機誤差項，a為模型系數。本文選用了林壽富等在研究中提到的9個影響因素，模型式為：

等式右邊的9個自變量分別為人口規模、城鎮化水平、城鎮就業水平、財富水平、工業化水平、技術水平、溫室氣體排放強度、能源強度和實體經濟的人口承載強度。

二、數據選取與分析

（一）碳排總量分析

2005—2013年，河北省碳排量持續小幅度增長，伴隨經濟發展的是溫室氣體排放量持續增長。2013—2016年，碳排量呈下降趨勢，節能減排政策實施有一定的效果。

（二）碳排量計算

化石燃料的燃燒是溫室氣體排放的主要原因。而煤炭、石油、天然氣是目前被廣泛使用的三大能源。因此，我們在計算碳排量的過程中主要參考了煤炭、石油、天然氣三大能源的消耗量（消耗量數據來自《河北省經濟統計年鑒》），碳排放量根據《IPCC 國家溫室氣體排放清單指南》2006年的統計數據和方法計算，具體計算方法如下：

其中，Iit表示該省在2005—2016年以三大能源消耗為計算基礎的碳排總量，Mit表示第i種能源在t年的消耗量，Qi表示第i種能源的熱值（數據來源于《國家統計局》），Ci表示該種能源在碳排量貢獻的折算系數（數據來源 IPCC2016 年統計數據）。

（三）因變量數據選擇與分析

因變量的相關因素，我們選擇了2005—2016年河北省的人口量總、國內生產總值、就業人口數量、城鎮人口數量、工業增加值和能源消費量面板數據（數據來源于《河北省經濟年鑒》）。通過調查資料可知，能源強度、實體經濟的人口承載強度在2005—2013年間呈下降趨勢，2014—2016年有所回升。工業化水平在十年間呈波動上升趨勢，而其他幾個驅動因素則穩定上升，其中，財富水平和技術水平的增長幅度較大。由此可見，河北省的能源經濟以2013 年為轉折點，開始由粗放型向集約型過渡，穩中求進，但是仍存在著能源、產業結構不合理等問題。具體因素有待進一步探究。

三、實證分析

（一）相關系數顯著性檢驗

利用SPSS得出變量之間的相關系數，并進行 t 檢驗。由各變量與因變量相關系數的數值可知，工業化水平和溫室氣體排放強度與碳排量的相關性均位于0.3～0.5之間，為低度相關;其余各變量都達到了0.8 以上，為高度相關。

（二）線性回歸

利用SPSS九個影響因素作為自變量進行線性回歸，得出結果。線性回歸之后所剩七個自變量中，城鎮化水平和就業水平兩個變量對河北省碳排量的影響不顯著。其余五個變量分別為人口規模、工業化水平、溫室氣體排放強度、能源強度、實體經濟的能源承載強度，其在 95%的顯著性水平下能通過t檢驗，初步判斷得出以上五個因素對碳排量影響顯著。再次以上述五個變量進行回歸得出結果，由結果可知，除工業化水平和溫室氣體排放強度的VIF小于10外，其余三個變量的VIF都大于10，即證明其具有較強的多種共線性。為了排除多重共線性的影響，進一步進行嶺回歸分析。

（三）嶺回歸分析

嶺回歸分析是一種專門用于共線性數據分析的有偏估計的回歸方法。嶺參數k一般在（0，1）區間內，k值越小，原有信息的損失越小。實踐中，為了確定合理的k值以及選擇合適的變量，需要借助嶺跡圖中點的變化趨勢來完成。

由于嶺參數k應盡可能小才能保證更高的擬合精度，最終確定嶺參數k=0.05，得出嶺回歸結果。

由嶺回歸結果可知，工業化水平（Ind）變量沒有通過10%的顯著性水平檢驗，因此在后續操作中剔除該變量，用剩余四個變量再進行一次嶺回歸分析。由新的嶺回歸結果可知，所有自變量的嶺回歸系數都通過了1%的顯著性水平檢驗，無論是R2還是調整R2都大于0.96，F統計量也通過了1%的顯著性水平檢驗，整體擬合度極好。因此，模型可以很好地解釋河北省碳排量與其影響因素之間的關系，具體形式為：

lnI=0.180lnP+0.284lnGHGI-0.259lnEnI-0.420lnPCI

從擬合結果可以看出，人口規模、溫室氣體排放強度等影響因素與河北省碳排量存在正相關關系;能源強度、實體經濟的人口承載強度等影響因素與河北省碳排量存在負相關關系，并且影響程度存在顯著差異。溫室氣體排放強度是對碳排量影響最大的因素，每增長1%，碳排量增加0.284%。在六種溫室氣體中，二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）的排放為碳排量增長的主要影響因素。河北是鋼鐵大省，鋼鐵產業的發展必然會導致溫室氣體的排放強度增加。人口規模對碳排量影響也較大，每增長1%，碳排量增加0.18%。河北省人口稠密，總量超過7 520萬，人口增加勢必會造成各種需求的增長，而滿足這些需求則會帶來更多的碳排放。實體經濟的人口承載強度與河北省碳排量存在負相關關系，其每增長1%，碳排量減少0.42%。隨著實體經濟的人口承載強度逐漸增加，減排措施逐步完善，在一定程度上抑制了碳排量的增加。能源強度是與河北省碳排量存在負相關關系的另一個變量，其每增長1%，碳排量減少0.259%。隨著能源強度的減少，工業規模逐漸擴大，因此碳排量依舊保持著持續增長的趨勢。

四、結論與建議

（一）結論

根據2005—2016年河北省的碳排量以及人口規模（P）、城鎮化水平（Urb）、城鎮就業水平（UrE）、財富水平（PGDP）、工業化水平（lnd）、技術水平（Lap）、溫室氣體排放強度（GHGI）、能源強度（Enl）、實體經濟的人口承載強度（PCI）等數據做回歸分析，最終顯示，碳排量與人口規模、溫室氣體排放強度、能源強度和實體經濟的人口承載強度存在長期均衡關系。人口規模的擴大和溫室氣體排放強度的增加會帶來碳排量的增加，而能源強度和實體經濟人口承載強度的增加則會減少碳排量，按影響程度大小依次為實體經濟的人口承載強度、溫室氣體排放強度、能源強度、人口規模。

（二）建議

基于前文的分析，若想實現河北省碳減排，可以從以下幾個方面入手。

1.溫室氣體排放強度方面。在碳排放的四個影響因素中，溫室氣體排放強度的增加是其首要的正向促進因素。河北省重工業發展占比較大，溫室氣體排放強度較大，對碳減排產生不利的影響。欲實現溫室氣體排放強度的降低，一方面可以通過減少煤炭、天然氣等不可再生資源利用來實現;另一方面可以從提高能源資源利用率入手，推動工業技術水平提高，減少工業生產中的不必要能源損耗。

2.人口規模方面。人口規模對碳排放量也有一定的正向促進作用。人口規模的擴大必然產生更多的社會總需求，從而推動社會生產的快速發展，社會生產發展的需要則會直接帶動工業的發展，從而產生更多的碳排放量。因此，應通過降低人口增長速度來適當緩解環境資源的壓力，避免過度的人口膨脹導致碳排放的不可控增長。

3.實體經濟的人口承載強度方面。實體經濟人口承載強度增加有利于失業問題的解決以及人才根基的夯實，最終導致碳排量減少。河北省政府應該大力推行人才扶持政策，促進新興產業的發展以及減排措施的逐步完善。

4.能源強度方面。能源強度是能源利用與經濟或物力產出之比。可以通過科技進步提高能源利用效率，但同時應該控制高排工業企業的增長，以形成低能源強度和低碳排量并存的局面。

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