河南省碳排放與經濟增長分析

□文/孫 昕

（鄭州西亞斯學院 河南·新鄭）

［提要］近年來，我國經濟和貿易不斷發展，其背后對能源需求的擴大以及不可再生資源的消耗導致碳排放量的進一步攀升。河南省碳排放量在我國排放總量中占有較大比例，因此本文應用環境庫茲涅茨模型和Tapio脫鉤模型對河南省碳排放和經濟增長之間的關系進行分析，得出兩者之間存在倒U型關系，且河南省當前正處于拐點時期。

引言

自改革開放以來，我國的經濟不論是體量還是質量都在飛速發展，但是經濟騰飛的過程中對環境不可避免地會產生一些負面影響。我國在2020年的聯合國大會上承諾“中國將力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和”，并在2021年4月的領導人氣候峰會表示將碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局。河南省在此大環境下如何走好一條綠色、可持續發展的道路成為亟須解決的問題。本文通過分析河南省碳排放與經濟增長之間的關系，為國家更好地制定相關地區政策提供參考。

一、文獻綜述

國內外許多學者在碳排放和經濟發展的關系方面都曾有過深入的研究。Martínez等通過對發展中國家的數據進行研究發現城鎮化水平與碳排放之間呈現倒U型關系。Rahman等利用VAR模型框架下的因果檢驗和ARDL邊界檢驗的方法研究了孟加拉國1972～2011年碳排放、能源消費與工業增長之間的關系，得出無論是從短期還是長期來看，工業生產和能源消耗對碳排放都具有顯著的正向影響。張雨露和丁生喜運用環境庫茨涅茲模型和脫鉤模型研究出柴達木地區經濟增長和碳排放之間的關系符合庫茲涅茨“N”型曲線。李玉波等利用EKC理論與LMDI分解模型研究近年來吉林省畜牧養殖業碳排放與經濟增長的關系，發現經濟產出是吉林省畜牧業碳排放增加的最重要因素，生產效率是減少碳排放的主要貢獻因素。

二、實證分析

（一）數據來源與處理。對于碳排放量，根據數據的可獲取性以及對不同測算方法的比較，本文選取了當前最主流的《IPCC國家溫室氣體清單指南》中提供的測量方法。此方法計算總碳排放量的方式為將各類能源消耗量與各自的碳排放系數進行乘積求和。具體公式如下：

其中，CEEC代表總碳排放量（萬噸碳）；ECi表示能源i的消費量（萬噸標準煤）；CEFi表示能源i的碳排放系數（萬噸碳/萬噸標準煤），即每單位能源消費的碳排放量。本文選擇了聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）公布的數據，具體系數如表1所示。（表1）

表1 不同能源的碳排放系數一覽表

根據《河南省統計年鑒》中能源消費的構成，本文選取2000～2019年統計年鑒中公布的煤炭、石油、天然氣和電力數據進行總碳排放量的計算，同時選用2000～2019年河南省的國內生產總值（GDP）數據來衡量經濟增長情況。表2為2000～2019年河南省碳排放總量。（表2）

表2 2000～2019年河南省碳排放總量一覽表

（二）河南省碳排放與經濟增長EKC曲線分析。EKC曲線又稱為環境庫茲涅茨曲線，該曲線描述了環境質量與收入之間的關系，研究發現環境質量和收入呈現倒U型曲線。

本文將碳排放數據作為因變量X，河南省國民生產總值作為自變量Y，通過對兩變量進行擬合，檢驗河南省的碳排放與經濟增長之間是否存在倒U型關系。

1、單位根檢驗。為了保證模型估計的準確性，避免偽回歸現象出現，需要對兩變量進行平穩性檢驗；為了去除時間序列可能對回歸結果造成的影響，對GDP和總碳排放量進行了取對數處理，分別對LnX、△LnX、△2LnX、LnY、△LnY、△2LnY進行單位根檢驗。運用Eviews10.0進行ADF檢驗，檢驗結果見表3。（表3）

從表3結果中可以看出，原始序列LnX、LnY及一階差分后的序列△LnX和△LnY的P值均大于顯著性水平5%，二階差分后的序列△2LnX和△2LnY的ADF檢驗統計量值小于顯著性水平為5%時的臨界值，因此拒絕原假設，即序列為平穩序列。

2、協整檢驗。LnX和LnY為同階單整序列，為判斷兩變量間是否存在長期均衡關系需進行協整檢驗。檢驗結果見表4。（表4）

從表4協整檢驗的結果來看，原假設為不存在協整關系的P值小于5%，因此拒絕原假設，即存在協整關系；而原假設為最多存在一個協整關系的P值大于顯著性水平，因此兩變量間存在且只存在一個協整關系。

表4 Johansen協整檢驗結果一覽表

3、回歸分析。由上述分析結果可知，LnX和LnY為同階單整序列且存在長期的均衡關系，為進一步確定兩變量間具體的數量關系，本文使用最小二乘法進行回歸分析，運用SPSS分別建立兩變量間的線性和二次回歸方程并進行顯著性檢驗。具體回歸結果見表5。（表5）

由表5的回歸結果可以看出，不論是線性模型還是二次模型，回歸后的P值均小于顯著性水平5%，說明模型顯著；但二次模型的可決系數R2為0.99，大于線性模型的0.87，說明二次模型的擬合效果最好，圖1為兩模型的擬合圖像。通過觀察圖像也可得出二次模型的擬合明顯優于線性，因此兩變量的回歸方程為：

圖1 LnCO2和LnGDP的線性模型和二次模型擬合圖

表5 模型回歸結果一覽表

方程中二次項系數為-0.215可得該曲線開口向下呈現倒U型，符合EKC模型的特點。這表明經濟的增長導致碳排放量增加，環境質量逐步惡化，當經濟發展到一定程度，即到達拐點時，環境污染的情況會逐漸改善，環境問題得到一定解決。目前，河南省正處于拐點時期，碳排放得到了有效的控制，近幾年河南省大力發展綠色低碳經濟體系，未來一段時間內碳排放會逐步減少進而得到有效控制。（圖1）

（三）河南省Tapio脫鉤分析。資源環境與經濟發展之間不再互相依賴的程度和方向可使用脫鉤彈性指數進行描述，因此本文采用Tapio脫鉤模型對二者的關系進行進一步的分析。Tapio脫鉤指數的表達式為：

其中，e表示碳排放與經濟增長的脫鉤彈性指數，%△CO2和%△GDP則分別表示CO2和GDP的變化率。脫鉤狀態主要分為強脫鉤、弱脫鉤等8種，具體狀態和判斷標準如表6所示。（表6）

表6 Tapio脫鉤指數類型及判斷標準一覽表

根據Tapio脫鉤彈性指數的計算方法，本文得出2000～2019年河南省碳排放與經濟增長的脫鉤狀態，結果如表7所示。（表7）

由表7結果可以看出，近20年來河南省碳排放與經濟增長長時間處于弱脫鉤的狀態，說明整體碳排放的增長速度是小于經濟增長的速度的。

表7 2000～2019年河南省碳排放與經濟增長脫鉤指數一覽表

其中，2001～2004年呈現出擴張連接狀態，說明碳排放的增速與經濟發展速度呈現出同比增長的較強依賴狀態，這主要是由于這三年經濟的高爆發增長，2004年河南省GDP較2001年增長25%，且國家是在“十一五”之后提出的強制性節能減排指標，在這之前全國各地對環境問題并未足夠重視導致問題逐步惡化；2005～2014年幾乎一直保持在弱脫鉤的狀態，說明此時碳排放總量雖仍處于增長狀態，但增幅明顯低于經濟增長，這是由于“十一五”期間國家與河南省簽訂了主要污染物總量削減目標責任書，明確了節能減排的任務和目標；2014年后，碳排放與經濟增長基本維持在強脫鉤的狀態，說明在整體經濟持續發展不斷增長的同時碳排放呈現出負增長的情況，反映了此前一系列節能減排措施正在進一步發揮作用并取得了良好的成效。

三、結論及建議

本文通過運用環境庫茲涅茨（EKC）模型和Tapio脫鉤模型探討2000～2019年河南省碳排放與經濟增長之間的具體關系，得到以下主要結論：ADF檢驗和協整檢驗驗證了碳排放與經濟增長兩序列存在長期均衡關系；通過回歸得到的線性模型與二次模型盡管均通過檢驗，但二次模型的可決系數為0.99大于線性模型，說明其更貼合碳排放與經濟增長的真實趨勢；二次曲線呈現倒U型，表明兩者之間存在EKC曲線，符合環境污染與經濟發展之間的普遍規律。河南省當前正處在拐點時期，只要度過了這個轉折點，那么隨著經濟的進一步發展，碳排放問題將得到明顯改善。要達到這樣的目的，就需要國家政策、地區落實和人民相互配合。Tapio脫鉤模型顯示，2000～2019年河南省整體的碳排放與經濟增長之間脫鉤狀態的變化過程為“擴張連接-弱脫鉤-強脫鉤”，這一發展過程與EKC模型的分析結果也是相互印證的。

針對上述結論，提出三點建議：第一，立足于河南省的實際情況，不斷建立健全綠色低碳循環的發展體系，推進工業、農業和服務業的綠色升級；第二，構建多元化清潔能源供應體系，全面推進電氣化和節能提效；第三，鼓勵綠色低碳技術的研究開發，加速環保技術的成果轉化。