我國城市化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與二氧化碳排放——基于中國省級面板數(shù)據(jù)的實(shí)證檢驗(yàn)

孫輝煌

（1.深圳市世貿(mào)組織事務(wù)中心，廣東 深圳 518035；2.深圳市寶安區(qū)發(fā)展研究中心，廣東 深圳 518101）

一、引 言

隨著全球環(huán)境的不斷惡化，由溫室氣體排放帶來的全球氣候變化問題引起了世界各國的廣泛關(guān)注。溫室氣體排放的增加導(dǎo)致諸如氣溫升高，進(jìn)而引發(fā)冰川融化、海平面上升、水資源失衡、生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p害等一系列的環(huán)境問題，已使人類的生存環(huán)境受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于在溫室氣體排放中，二氧化碳是最主要的構(gòu)成成分，根據(jù)IPCC(2007)的數(shù)據(jù)顯示，在2004年，二氧化碳的的排放占到全球溫室氣體排放的76.7%，因此如何有效地控制二氧化碳排放，是當(dāng)前緩解全球氣候變化問題的迫切任務(wù)。中國自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)獲得了快速增長，然而中國的這種高速增長在很大程度上依賴于“兩高一低”粗放型的工業(yè)增長，與之相關(guān)的是中國的二氧化碳排放也隨之迅速攀升，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的顯示，中國目前已超過美國成為第一大能源消耗和二氧化碳排放量的國家，這在客觀上加大了中國在國際上面臨的節(jié)能減排壓力。事實(shí)上，為促成在2009年底的哥本哈根氣候峰會(huì)上達(dá)成一份后京都時(shí)代溫室氣體減排的約束性方案，中國提出到2020年，二氧化碳排放強(qiáng)度比2005年下降40%～45%的減排承諾，并作為約束性指標(biāo)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長期規(guī)劃。在中國尚處于工業(yè)化時(shí)期，能源消耗和碳排放的增長趨勢在短期內(nèi)都無法得到根本的改變，下階段要實(shí)現(xiàn)上述碳減排目標(biāo)將是一件非常艱巨的任務(wù)。因此，研究中國的碳排放影響因素，尋找有效的政策控制二氧化碳的排放對于中國政府的政策制定者來說具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

中國政府由于長期以來所實(shí)行的“城鄉(xiāng)二元”的經(jīng)濟(jì)政策，導(dǎo)致中國的城市化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，但自改革開放以后，中國的城市化進(jìn)程明顯加快，特別是進(jìn)入21世紀(jì)，國家對推進(jìn)城市化和促進(jìn)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移更加重視，出臺了多種政策，中國的城市化水平迅速提高，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2000—2008年，全國城市化水平從36.2%提高到45.7%，平均每年提高1.19個(gè)百分點(diǎn)。那么，中國現(xiàn)階段這種快速發(fā)展的城市化進(jìn)程與碳排放的關(guān)系又是怎樣的呢？是否是導(dǎo)致同時(shí)期中國二氧化碳排放迅速攀升的重要因素？與此同時(shí)，由于中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平明顯的區(qū)域性差異，城市化對碳排放的影響是否還會(huì)因?yàn)楦鞯貐^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同而呈現(xiàn)區(qū)域性的差異呢？從理論上講，一方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平或收入水平本身是影響碳排放的重要要素，但是，如果城市居民與農(nóng)村居民對能源的邊際消費(fèi)彈性有所差異，亦或是城市地區(qū)與農(nóng)村地區(qū)對碳排放的邊際治理的意愿有所差異，那么城市化水平的提高就會(huì)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平或收入水平對碳排放的效應(yīng)；另一方面，不同收入水平地區(qū)之間的資源結(jié)構(gòu)和城市公共設(shè)施等存在顯著差異，城市化對環(huán)境的影響也會(huì)隨著發(fā)展階段和收入水平的不同而發(fā)生變化。可見，城市化在影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對碳排放效應(yīng)的同時(shí)，其自身對碳排放的效應(yīng)也會(huì)受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響。針對以上問題，本文將基于Dietz和Rosa(1994,1997)所建立的STIRPAT模型，利用中國省級面板數(shù)據(jù)實(shí)證研究中國的城市化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對碳排放的影響，考慮到城市化與碳排放可能存在倒U型的非線性關(guān)系，本文將在模型中引入反映城市化水平變量的平方項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)。同時(shí)考慮到城市化水平還會(huì)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的對碳排放的影響，本文將在模型中引入反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變量與城市化水平變量的交叉項(xiàng)，其次，按照中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)差異，將樣本進(jìn)一步分為東部、中部和西部三個(gè)子樣本，分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異對城市化的碳排放效應(yīng)的影響。本文下文的內(nèi)容安排如下：第二部分為文獻(xiàn)綜述；第三部分為計(jì)量模型的建立及變量與數(shù)據(jù)的說明；第四部分為對計(jì)量模型的實(shí)證檢驗(yàn)；最后部分為文章的結(jié)論與政策建議。

二、文獻(xiàn)綜述

自從20世紀(jì)70年代初期的一項(xiàng)科學(xué)共識指出人類活動(dòng)推動(dòng)了全球變暖后，Ehrlich和Holdren(1971)所建立的IPAT模型被研究學(xué)者們廣泛用來分析人口、收入等其他因素對二氧化碳排放的影響的主要分析框架【1】。但由于IPAT模型所存在的缺陷，即該模型假定在保持其他因素不變的情況下，因變量對各自變量的彈性恒等于1，為克服上述缺陷，Dietz和Rosa(1997)將IPAT模型改進(jìn)為隨機(jī)形式，被稱為STIRPAT模型，隨后的關(guān)于環(huán)境影響的評估則主要是以STIRPAT模型作為基礎(chǔ)分析框架進(jìn)行研究【2】。人口因素和收入是STIRPAT模型中的核心成分，從已有的研究來看，基本上都發(fā)現(xiàn)這兩者均是影響二氧化碳排放的顯著因素，而且其影響彈性通常是接近甚至大于1。大多數(shù)研究還發(fā)現(xiàn)，人口對碳排放的影響通常要大于收入對碳排放的影響（e.g.,Dietz and Rosa,1997;Shi,2003;York et al.,2003a）[2-4]。其他的一部分研究則發(fā)現(xiàn)人口因素對碳排放的影響在收入水平不同的國家或地區(qū)會(huì)有所差異，如Shi(2003)利用93個(gè)國家的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)人口因素對碳排放的影響在低收入國家要明顯大于在高收入國家。

在評估人口因素對碳排放的影響時(shí)，一些文獻(xiàn)除了使用總?cè)丝谧鳛樽兞客?，還使用了諸如人口城市化、人口密度以及人口年齡結(jié)構(gòu)等變量。在理論上，城市化與碳排放的關(guān)系是比較復(fù)雜的，一個(gè)國家或地區(qū)的碳排放會(huì)受到多種因素的影響，其中工業(yè)化、人口以及收入增長被廣泛認(rèn)為是碳排放增長的重要推動(dòng)因素，但近年來，一些研究指出，城市化也是影響一個(gè)地區(qū)的碳排放的重要因素。從理論上看，城市化與碳排放的關(guān)系是復(fù)雜的，二氧化碳的排放與能源消耗有關(guān)，一方面，城市化進(jìn)程的推進(jìn)導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)的增長和人們生活水平的提高，從而導(dǎo)致能源消費(fèi)數(shù)量與二氧化碳排放的增加；另一方面，正是由于城市化程度的不斷提高，使產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等得到更合理的調(diào)整、各種配置得到進(jìn)一步的優(yōu)化、各種資源得到更合理的利用，又使得能源消耗具有下降的趨勢（Wei et al.2003）【5】,從而可能會(huì)導(dǎo)致二氧化碳排放的下降。此外，城市化使電網(wǎng)覆蓋更多的居民，從而增加住宅能源消費(fèi)，但是，如果城市化意味著更多的人居住在高層建筑，那么以家庭為單位的能源消費(fèi)會(huì)更少（Liddle B.and lung S.,2010）【6】；城市化還有可能因?yàn)槿丝诘目臻g分布的變化而影響到交通能源消耗，如更高的人口集中度，意味著更多的人使用公共交通，從而與交通能源消耗成負(fù)向關(guān)系（Badoe and Miller 2000）【7】。由此可見，城市化對碳排放的影響是不確定的，而且，在城市化發(fā)展的不同階段以及不同地區(qū)，城市化對碳排放的影響也可能存在差異，如一些研究發(fā)現(xiàn)，對于一些地區(qū)或國家，當(dāng)城市化達(dá)到一定水平之后，城市化對碳排放的影響由正轉(zhuǎn)負(fù)，城市化與碳排放成倒U型的非線性關(guān)系（York et al.，2003；Martinez-Zarzoso I.,Maruotti A.，2011）【8】。但從已有的實(shí)證文獻(xiàn)來看，對于發(fā)展中國家，基本上均發(fā)現(xiàn)城市化對碳排放會(huì)產(chǎn)生正向的影響（Parikh and Shukla,1995）【9】,但對于發(fā)達(dá)國家或高收入國家并沒有形成一致結(jié)論，如Fan等（2006）發(fā)現(xiàn)，對于一些高收入國家，城市化對碳排放具有顯著的負(fù)向影響【10】；而York(2007)在對14個(gè)EU國家進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)城市化與碳排放呈正向相關(guān)關(guān)系【11】；同樣地，最近Liddle和Lung(2010)年通過對17個(gè)發(fā)達(dá)國家的樣本所進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)城市化對碳排放也具有正向影響，但并不顯著。可見，從實(shí)證角度，城市化與碳排放的關(guān)系也沒有形成一致的結(jié)論，特別是對于發(fā)達(dá)國家【6】。對此，一些學(xué)者認(rèn)為，城市化與碳排放之間可能是非線性的關(guān)系，特別地，城市化對環(huán)境的沖擊也是一種呈環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）的倒U型的非線性關(guān)系，如Karen E.M.等（2002）基于環(huán)境現(xiàn)代化理論，指出現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體更有能力提高環(huán)境目標(biāo)，而城市化是現(xiàn)代化的一個(gè)很好的代理變量，因此隨著城市化水平的提高，達(dá)到一定水平之后，對環(huán)境的沖擊會(huì)隨著下降【12】。Martinez-Zarzoso和Maruotti（2011）利用88個(gè)發(fā)展中國家的面板數(shù)據(jù)對這種倒U型的非線性關(guān)系進(jìn)行了檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對于一些發(fā)展中國家，城市化存在一個(gè)“門檻”水平，當(dāng)?shù)陀谶@個(gè)水平時(shí)，城市化水平的提高對碳排放具有正向影響，而當(dāng)越過這個(gè)“門檻”水平時(shí)，城市化水平的進(jìn)一步提高，將導(dǎo)致碳排放水平的下降，即城市化存在環(huán)境庫茲涅茨曲線效應(yīng)【8】。

隨著我國城市化進(jìn)程的加快與碳排放的快速攀升，近年來，國內(nèi)也陸續(xù)出現(xiàn)了研究我國城市化對環(huán)境影響的實(shí)證文獻(xiàn)。林伯強(qiáng)和劉希穎（2010）選用協(xié)整的方法研究了二氧化碳排放量與主要變量之間的長期均衡關(guān)系，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和城市化對二氧化碳排放都具有顯著的正向影響【13】；王家庭和王璇（2010）以環(huán)境庫茲涅茨曲線為基礎(chǔ)，利用2004—2008年中國28個(gè)省市的面板數(shù)據(jù)實(shí)證研究了城市化與環(huán)境污染的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)城市化與環(huán)境污染之間存在反U型曲線關(guān)系【14】；王亞菲（2011）基于STIRPAT模型，選取黑龍江、上海、河南、廣東和甘肅等5個(gè)省份，采用1985—2009年平衡面板數(shù)據(jù)，研究了不同發(fā)展水平下的城市化對資源消耗和污染排放的影響，發(fā)現(xiàn)總體上城市化與資源消耗和污染排放都呈正相關(guān)關(guān)系，但城市化過程中的環(huán)境影響隨著發(fā)展水平的變化而變化【15】。

從現(xiàn)有的文獻(xiàn)來看，存在不少的文獻(xiàn)研究了城市化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與碳排放之間的關(guān)系，也存在一些實(shí)證文獻(xiàn)檢驗(yàn)了收入與環(huán)境之間、城市化與環(huán)境之間的呈反U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系，但是卻很少有文獻(xiàn)考察經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變化對城市化的碳排放效應(yīng)的影響。本文將與已有的國內(nèi)文獻(xiàn)一樣，利用中國的省級面板數(shù)據(jù)，基于STIRPAT模型，研究城市化對碳排放的影響，但有以下幾點(diǎn)的不同：第一，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，本文使用2000—2009年的30個(gè)省市的面板數(shù)據(jù)，這一時(shí)期也是我國城市化進(jìn)程最快和碳排放快速攀升的時(shí)期；第二，本文將在模型中引入反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變量與城市化水平變量的交叉項(xiàng)，檢驗(yàn)城市化影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對碳排放的效應(yīng)；第三，按照中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的地區(qū)差異，將樣本進(jìn)一步分為東部地區(qū)和非東部地區(qū)二個(gè)子樣本，檢驗(yàn)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對城市化碳排放效應(yīng)的影響。

三、理論框架與實(shí)證模型

本文將以STIRPAT模型作為參考的理論與分析框架，同時(shí)基于環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，也考慮了城市化與環(huán)境之間、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與環(huán)境之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）的非線性關(guān)系。

Ehrlich和Holdren(1971)提出的IPTA模型，為環(huán)境影響的決定建立以下恒等關(guān)系式：

其中，I、P、A和T分別表示環(huán)境沖擊、人口、收入和技術(shù)或單位經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的環(huán)境影響。由于該模型只是一個(gè)會(huì)計(jì)等式，無法進(jìn)行各因素對環(huán)境影響的假設(shè)檢驗(yàn)；此外，該模型還假設(shè)因變量對各自變量的彈性恒等于1。為了克服上述缺陷，Dietz和Rosa(1997)將IPAT模型改進(jìn)為以下隨機(jī)形式，稱之為STIRPAT模型:

其中，α是常數(shù)項(xiàng)；指數(shù)β0、β1和β2為待估參數(shù)，分別表示人口、收入和技術(shù)因素對環(huán)境沖擊的大??；μi為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

根據(jù)研究的需要，在STIRPAT模型的基礎(chǔ)上，通過引入相關(guān)的環(huán)境影響變量，可以分析這些變量對環(huán)境的影響?；谝延械难芯拷Y(jié)論，城市化也是影響二氧化碳排放的重要變量，城市化對碳排放的效應(yīng)除了意味著與更高的收入、更高的消費(fèi)水平以及工業(yè)化相關(guān)外，還可能獨(dú)立地對碳排放產(chǎn)生以下幾方面的效應(yīng)：首先，城市化加速了能源消耗從傳統(tǒng)能源向現(xiàn)代能源的轉(zhuǎn)換；其次，在城市地區(qū)比鄉(xiāng)村地區(qū)更能實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)以及更加有效、合理的利用各種資源；最后，在城市地區(qū)個(gè)人的能源消耗強(qiáng)度典型的大于農(nóng)村地區(qū)，從而導(dǎo)致城市化水平的提高會(huì)促進(jìn)二氧化碳的排放，如在中國，可以非常明顯地發(fā)現(xiàn)，城市地區(qū)比農(nóng)村地區(qū)在更大程度上在使用汽車。

本文的主要目標(biāo)是考察城市化對碳排放的影響，因此在STIRPAT模型中將添加反映城市化水平的變量進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)基于環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，引入城市化變量的二次項(xiàng)，考察城市化與環(huán)境之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）的非線性關(guān)系，以及引入收入變量的二次項(xiàng)，考察收入與環(huán)境之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系。通過對模型采用對數(shù)形式，建立的回歸模型可以表述如下：

其中，ln表示模型中所有的變量使用對數(shù)形式；下標(biāo)i和t分別表示地區(qū)和時(shí)間；CO2表示二氧化碳排放量； p表示總?cè)丝冢籾bp表示城市化水平；y表示收入，反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；X′為其他技術(shù)影響因素的變量向量，本文中將包括能源利用效率（eue）和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變量（str）。

城市化水平可能會(huì)通過影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的碳排放效應(yīng)而間接地影響碳排放。通常在城市地區(qū)與農(nóng)村地區(qū)，收入水平的提高都會(huì)增加對能源的消耗，從而增加二氧化碳的排放，但是，能源同樣作為一種消費(fèi)商品，城市居民和農(nóng)村居民就有可能對其存在不同的邊際消費(fèi)傾向，特別地，當(dāng)認(rèn)為能源是必需品時(shí)，預(yù)期城市化水平的提高將降低收入對碳排放的影響。為了對此進(jìn)行檢驗(yàn)，通過在模型中引入反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的變量與城市化水平變量的交叉項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)。因此本文進(jìn)一步檢驗(yàn)了擴(kuò)展后的回歸模型：

lny×lnubp為城市化水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平變量的交叉項(xiàng)，其系數(shù)大小反映了城市化影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對碳排放效應(yīng)的大小，若其系數(shù)為負(fù)，則表明城市化水平的提高將降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展對碳排放的影響。

四、實(shí)證研究

（一）數(shù)據(jù)與變量的說明

本文將使用中國省級面板數(shù)據(jù)對模型（3）和（4）進(jìn)行檢驗(yàn)，在樣本區(qū)間上，選擇中國城市化進(jìn)程發(fā)展最快的時(shí)期的2000—2010年，西藏由于數(shù)據(jù)缺失予以剔除，最終的樣本為2000—2010年中國30個(gè)省份的數(shù)據(jù)。

對于回歸模型中所使用的變量做出以下界定：CO2使用二氧化碳排放總量，由于中國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并沒有直接提供各地區(qū)的碳排放數(shù)據(jù)，按照IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》中提供的參考方法，二氧化碳排放總量可以根據(jù)各種能源消費(fèi)導(dǎo)致的二氧化碳排放估算量加和得到：碳排放量=Σ能源i的消費(fèi)量×能源i的碳排放系數(shù)（i為能源種類）。由于能源消耗單位的不統(tǒng)一，必須換算成我國能源度量的統(tǒng)一熱量單位標(biāo)準(zhǔn)煤。各地區(qū)的能源消費(fèi)量和各能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)來源《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，各種能源的碳排放系數(shù)除了電力之外均來源于IPCC（2006）。電力的碳排放系數(shù)使用國家發(fā)展和改革委員會(huì)應(yīng)對氣候變化司公布的中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子。

總?cè)丝?p)用各地區(qū)年末總?cè)丝诒硎?；收入y用各省的人均GDP表示，用各地區(qū)的城鄉(xiāng)居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)(CPI)對GDP進(jìn)行消脹處理；城市化水平的衡量通常用城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎乇硎?，但由于中國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)只提供了2005年以來的各省的城鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù)，而且中國的城鎮(zhèn)人口統(tǒng)計(jì)是建立在城鎮(zhèn)戶籍制度基礎(chǔ)之上的，由于城鎮(zhèn)居民中有一部分并沒有城鎮(zhèn)戶籍，以城鎮(zhèn)人口作為城市化的比重就會(huì)低估城市化的水平，因此本文對于城市化水平（ubp）指標(biāo)的衡量，將參照陸銘和陳釗（2004）年的做法，用非農(nóng)業(yè)人口在總?cè)丝谥械谋戎乇硎尽?6】。能源利用效率eue表示用單位地區(qū)生產(chǎn)之值能耗表示，即各地區(qū)的能源消耗總量除以GDP，能源效率的提高，反映了單位GDP能耗的下降，預(yù)期其系數(shù)為正；經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變量str，本文選用工業(yè)所占比重表示，通常工業(yè)化被認(rèn)為是推動(dòng)二氧化碳排放的重要因素，因此，預(yù)期工業(yè)所占比重將對碳排放產(chǎn)生顯著的正向影響。

（二）變量的描述性分析

表1給出了模型中主要變量簡單的描述性統(tǒng)計(jì)。根據(jù)測算，2000—2010年我國各省二氧化碳排放平均為30827萬噸，排放量最少為1715.1萬噸（海南省2000年），最多為124555.5萬噸（山東省2009年）；我國各省市的城市化水平平均為34.6%，城市化水平最低為14.5%（貴州省2000年），最高為88.3%（上海市2010年）；能源利用效率總體上呈提高的趨勢，單位GDP能耗最低位0.658萬噸/萬元（北京市2010年），最高為8.23萬噸/萬元（寧夏省2000年）?？傮w來看，東部地區(qū)二氧化碳排放量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城市化水平的均值都要明顯大于非東部地區(qū)，而單位GDP的能耗，東部地區(qū)則要明顯低于非東部地區(qū)。

表1 主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)

圖1繪制了2000—2010年我國各省二氧化碳排放與城市化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的散點(diǎn)圖，可以發(fā)現(xiàn)，城市化與二氧化碳排放呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)關(guān)系；同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與二氧化碳也呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系。上述散點(diǎn)圖只是粗略地反映了兩者之間的關(guān)系，而二氧化碳的排放還將受到其他因素的影響，因此需要在控制了其他因素之后，進(jìn)一步驗(yàn)證城市化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與二氧化碳排放之間的關(guān)系，下面將運(yùn)用前文所建立的計(jì)量模型進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。

圖1 二氧化碳排放與城市化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的關(guān)系

（三）實(shí)證分析

表2報(bào)告了包含全部樣本的回歸結(jié)果，由于面板數(shù)據(jù)的特性，在選擇適合的模型前，先進(jìn)行了F值檢驗(yàn)以及Haus?man檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，所有模型均選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行估計(jì)，同時(shí)由于模型中的城市化和經(jīng)濟(jì)增長等變量可能存在多元共線性等問題，對此通過計(jì)算方差膨脹因子進(jìn)行了檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)收入發(fā)展水平變量存在一定的多元共線性問題，對此，將其進(jìn)行了“對中”處理，有效消除了多元共線性問題。回歸III給出了基于模型（3）的回歸結(jié)果，為了便于與已有的回歸模型進(jìn)行比較，在回歸I和II同時(shí)給出了沒有添加城市化水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的二次項(xiàng)的回歸結(jié)果。回歸結(jié)果顯示，反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平變量lny一次項(xiàng)的系數(shù)顯著為正，而二次項(xiàng)的系數(shù)顯著為負(fù)，證實(shí)了在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平同二氧化碳排放之間存在明顯的倒U型曲線關(guān)系，即二氧化碳的排放隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高而呈現(xiàn)出先增長后減小的關(guān)系，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對二氧化碳排放的促進(jìn)效應(yīng)是遞減的，并且在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平達(dá)到一定高度后，還會(huì)導(dǎo)致二氧化碳排放的下降，對此，推測出現(xiàn)上述變化主要是以下兩方面的結(jié)果：第一，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高導(dǎo)致地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)服務(wù)部門經(jīng)濟(jì)體系轉(zhuǎn)變；第二，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高的地區(qū)越有能力投資提高能源利用效率。然而，基于本文回歸所獲得的系數(shù)，經(jīng)過簡單的計(jì)算，二氧化碳排放要隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)為人均GDP要達(dá)到17萬元～18萬元(經(jīng)過價(jià)格指數(shù)調(diào)整后的2000年的價(jià)格)之間，而我國目前的人均GDP在2009年按當(dāng)年的價(jià)格算僅為2萬5千元，即使是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的地區(qū)上海，人均GDP按照當(dāng)年的價(jià)格算在2009年也只接近8萬元，折算為2000年的價(jià)格后則只有68000元，可見，我國離拐點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還有很大一段差距，我國正處于二氧化碳排放隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高而迅速增加的時(shí)期，因此，在很長一段時(shí)期內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高對我國二氧化碳的排放都將產(chǎn)生正向影響，我們很難期望通過經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高來降低二氧化碳的排放。

從反映城市化水平的變量lnubp的系數(shù)來看，其一次項(xiàng)的系數(shù)顯著為正，其二次項(xiàng)的系數(shù)雖然為負(fù)，但沒有通過顯著性水平的檢驗(yàn)，對此，本文認(rèn)為在我國并沒有發(fā)現(xiàn)二氧化碳排放與城市化水平呈倒U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系，而是呈單調(diào)的正相關(guān)的關(guān)系，即城市化水平的提高促進(jìn)了我國二氧化碳的排放，在我國依然處于工業(yè)化的時(shí)期，城市化水平的提高導(dǎo)致大量的農(nóng)民工轉(zhuǎn)移到“高能耗、高污染”的工業(yè)生產(chǎn)部門中，可能是其中重要的原因之一。

人口總量lnp的系數(shù)也顯著為正，證實(shí)了人口因素也是推動(dòng)二氧化碳排放的重要因素。反映能源利用效率的指標(biāo)單位GDP能耗lneue系數(shù)為正，表明提高能源利用效率能有效抑制二氧化碳排放的增長，符合我們的預(yù)期。工業(yè)所占比重的提高對我國二氧化碳的排放也具有顯著的促進(jìn)作用，反映了我國工業(yè)生產(chǎn)的“高能耗、高污染”的特征。

表2 因變量為lnCO2全部樣本的回歸結(jié)果

在表2回歸IV給出了基于模型（4）的回歸結(jié)果，進(jìn)一步檢驗(yàn)城市化是否影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對二氧化碳排放的影響。回歸結(jié)果顯示，城市化水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的交叉項(xiàng)lny×lnubp的系數(shù)為負(fù)，且通過了5%的顯著性水平的檢驗(yàn)，表明城市化水平的提高能有效降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對二氧化碳排放的效應(yīng)，對此本文認(rèn)為，這有可能是因?yàn)樵谖覈F(xiàn)階段，農(nóng)村居民對能源的邊際消費(fèi)需求彈性要大于城市居民，從而導(dǎo)致城市化水平的提高會(huì)降低對于能源總體的邊際消費(fèi)需求彈性，根據(jù)我國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在2009年，占據(jù)居民能源消耗主要部分的居住消費(fèi)支出在農(nóng)村居民家庭人均占生活消費(fèi)總支出的20%，而在城市居民家庭中人均只占10%，這種消費(fèi)支出的差別在一定程度上支持了我們的論斷。

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)城市化對二氧化碳排放的影響在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同的地區(qū)而有所差異，將所有樣本分為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的東部地區(qū)和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)展的非東部地區(qū)進(jìn)行檢驗(yàn)，表3給出了相應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果，同樣，在選擇適合的模型前，先進(jìn)行了Hausman檢驗(yàn)。根據(jù)表3的檢驗(yàn)結(jié)果，反映城市化水平的變量lnubp的一次項(xiàng)系數(shù)在東部地區(qū)和非東部地區(qū)均顯著為正，而二次項(xiàng)的系數(shù)均沒有通過顯著性水平的檢驗(yàn)，表明城市化與二氧化碳排放在東部地區(qū)和非東部地區(qū)均沒有倒U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系，城市化水平的提高對東部地區(qū)和非東部地區(qū)的二氧化碳排放均會(huì)產(chǎn)生顯著的正向影響，但是城市化對二氧化碳排放的影響在兩個(gè)地區(qū)之間具有明顯的差異，具體來看，城市化水平對東部地區(qū)二氧化碳排放的正向影響要明顯大于非東部地區(qū)，這表明在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高的地區(qū)，城市化對碳排放的促進(jìn)效應(yīng)越小。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與二氧化碳排放之間的關(guān)系在兩個(gè)地區(qū)之間沒有明顯的差異，都存在明顯的倒U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系。此外，人口因素和工業(yè)所占比重對二氧化碳排放的影響在兩個(gè)地區(qū)之間也均沒有差異，都呈顯著的正向影響，而單位GDP的能耗對碳排放的正向影響在東部地區(qū)要略大于非東部地區(qū)，這可能因?yàn)樵诂F(xiàn)階段，我國東部地區(qū)的能源消耗和碳排放量整體上大于非東部地區(qū)，單位GDP的能耗下降能在更大程度上降低東部地區(qū)的能源消耗總量和碳排放總量。

表3 因變量為lnCO2分地區(qū)的回歸結(jié)果

五、結(jié)論與對策

基于2000—2010年間的省級面板數(shù)據(jù)，本文實(shí)證研究了城市化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與二氧化碳排放的關(guān)系。本文的研究主要有以下結(jié)論：第一，城市化對二氧化碳排放呈單調(diào)正向影響，而并沒有證實(shí)二氧化碳排放與城市化水平之間倒U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系，表明在我國的當(dāng)前階段，城市化水平的提高更多地體現(xiàn)了大量的農(nóng)民工轉(zhuǎn)移到“高能耗、高污染”的工業(yè)生產(chǎn)部門中。第二，證實(shí)了在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平同二氧化碳排放之間存在倒U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系，但我國離二氧化碳出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還有很大一段差距，因此，在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高仍將是推動(dòng)我國二氧化碳排放的重要因素。第三，通過引入城市化水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的交叉項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)城市化水平的提高能有效降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對二氧化碳排放的效應(yīng)，這有可能是因?yàn)樵谖覈F(xiàn)階段，農(nóng)村居民對能源的邊際消費(fèi)需求彈性要大于城市居民。第四，通過將所有樣本分為東部地區(qū)與非東部地區(qū)，進(jìn)一步檢驗(yàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對城市化的碳排放效應(yīng)的影響，結(jié)果顯示，城市化水平的提高對東部地區(qū)和非東部地區(qū)的二氧化碳排放均會(huì)顯著的正向影響，但城市化水平的提高對非東部地區(qū)二氧化碳排放的正向影響要明顯大于東部地區(qū)，這表明在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高的地區(qū)，城市化對碳排放的促進(jìn)效應(yīng)越小。第五，人口因素也是推動(dòng)二氧化碳排放的重要因素，能源效率的提高能有效抑制二氧化碳的排放，而工業(yè)所占比重的提高對我國二氧化碳的排放具有顯著的促進(jìn)作用。

在我國正處于工業(yè)化和城市化快速發(fā)展的時(shí)期，研究結(jié)論使我們認(rèn)識到，降低二氧化碳的排放將很難出現(xiàn)在我國經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展過程中。為此，需要有針對性地作出以下幾方面的努力：首先，要加快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)由工業(yè)部門向服務(wù)部門的轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由“高能耗、高碳排放”產(chǎn)業(yè)向“低能耗、低碳排放”產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變；其次，降低碳排放強(qiáng)度，為此需要發(fā)展低碳技術(shù)、發(fā)展核能、水電、風(fēng)電等無碳能源、努力提高能源利用效率；再次，城市化是推動(dòng)我國二氧化碳排放增加的重要因素，為此，需要在保證一定的GDP增長速度的前提下,適當(dāng)控制城市化速度，并把城市化進(jìn)程作為低碳發(fā)展的機(jī)會(huì)來控制碳排放增長速度；還可以通過制定和執(zhí)行積極的能源政策，使城市化進(jìn)程中的能源效率提高、能源結(jié)構(gòu)更為清潔（林伯強(qiáng)、劉希穎，2010）；把城市化進(jìn)程作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)農(nóng)民工流入服務(wù)經(jīng)濟(jì)部門中去。

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