山東省化石能源消費碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系研究

蘇瑛

摘要：基于山東省1980-2015年時間序列數(shù)據(jù)，通過協(xié)整分析、格蘭杰因果關(guān)系檢驗和脈沖響應(yīng)分析，研究了山東省化石能源消費碳排放與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系。結(jié)果表明，山東省碳排放與經(jīng)濟增長之間存在長期協(xié)整關(guān)系，且伴隨著經(jīng)濟增長，碳排放量會有不斷上升的趨勢；通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長到碳排放的單向因果關(guān)系，說明山東省實施節(jié)能減排政策是推動經(jīng)濟長期穩(wěn)定增長的重要舉措。

關(guān)鍵詞：碳排放量；經(jīng)濟增長；協(xié)整分析；格蘭杰因果關(guān)系檢驗；脈沖響應(yīng)分析

中圖分類號：F2文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.33.016

0引言

正如 Fare（2001）指出，世界上沒有不冒煙的工廠，沒有排放，收入的增加是不可能的，排放是重要的生產(chǎn)投入過程。山東省是化石能源消費大省，能源對山東省經(jīng)濟增長與社會發(fā)展具有重要的制約作用，而根據(jù)IPCC第四次評估報告，碳排放增加的主要來源便是化石能源燃燒?；茉词侵赣晒艅游?、植物遺體變化形成的能源，主要有煤、石油、天然氣等。目前，山東省在工業(yè)化和城市化進程中面臨的環(huán)境問題日益顯著，人們開始反思目前的經(jīng)濟發(fā)展方式，對于現(xiàn)階段山東省經(jīng)濟增長與碳排放之間的作用機制，經(jīng)濟增長是否會加劇環(huán)境的污染，實施節(jié)能減排政策是否會降低經(jīng)濟發(fā)展效率等，都是值得探究的實際問題。

1碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系研究綜述

關(guān)于碳排放與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系研究可以分為兩類：（1） 對碳排放的庫茨涅茨曲線進行檢驗： Selden 和 Song通過研究發(fā)現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟增長之間存在倒U型 的CKC曲線關(guān)系；Galeottia 和 Lanza 研究了經(jīng)濟增長、技術(shù)進步與環(huán)境污染三者之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟增長之間的CKC曲線，并且根據(jù)曲線的特征提出了經(jīng)濟的最優(yōu)增長路徑；張修、王廣鳳對河北省1981-2012年數(shù)據(jù)對碳排放與經(jīng)濟增長進行了研究，認為河北省碳排放與經(jīng)濟增長之間呈現(xiàn)倒“U”型CKC曲線的關(guān)系；（2） 研究二氧化碳排放與經(jīng)濟增長之間的因果關(guān)系： Dinda認為之前絕大多數(shù)文獻忽略了環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的雙向作用機制，Dinda 和 Coondoo 通過對88個國家1960-1990年 88 的面板協(xié)整分析，得出了一些國家的人均碳排放量與人均收入之間存在雙向格蘭杰因果關(guān)系的結(jié)論；王忠禹利用LYQ脫鉤模型對京津冀地區(qū)1995-2014年碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系進行了研究，得出京津冀地區(qū)碳排放與經(jīng)濟增長以弱脫鉤狀態(tài)為主，原因在于能源利用率不斷提高；鄭義、秦炳濤基于中國1970-2010年數(shù)據(jù)，對中國碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系進行了格蘭杰因果檢驗，認為碳排放與經(jīng)濟增長之間存在雙向格蘭杰因果關(guān)系，短期內(nèi)實現(xiàn)有效節(jié)能減排，要以降低經(jīng)濟發(fā)展速度為代價。

本文基于協(xié)整理論思想，選取山東省1980-2015年時間序列數(shù)據(jù)，通過建立計量經(jīng)濟學(xué)模型來研究山東省碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系，為山東省經(jīng)濟節(jié)能減排提出合理化建議。

2變量選取

2.1碳排放計算

由于目前山東省沒有碳排放量的直接檢測數(shù)據(jù)，因此大部分的測算研究都是以能源消費量為基礎(chǔ)進行測算得來。本文選用ORNL提出的方法對碳排放量進行測算，計算碳排放量公式：

CE=∑ni=1C=Ci*Ei

其中：CE為碳排放總量，Ci為各類能源的消費量，i = 1，2，3，分別表示煤炭、石油和天然氣，Ei為我國各類化石能源的碳排放系數(shù)，取值采用國家發(fā)展和改革委員會能源研究所、美國能源部、中國工程院等多個機構(gòu)所測的平均值。

2.2數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源于2016年山東省統(tǒng)計年鑒，碳排放量根據(jù)歷年統(tǒng)計年鑒能源平衡表中各類能源消費量與消費比重結(jié)合公式計算，單位萬噸；對于地區(qū)生產(chǎn)總值的測算，全部換算為以1978年為基期價格水平的計算值，以剔除通貨膨脹的影響。以上計算出的碳排放總量和地區(qū)生產(chǎn)總值兩變量分別用 CE 和GDP表示，為降低數(shù)據(jù)波動性，將 CE 和GDP取對數(shù)，記為 lnCE 和 lnGDP。

2.3研究路徑

主要研究碳排放量與GDP 之間的關(guān)系。利用 ADF 的單位根檢驗確定lnCE和lnGDP數(shù)據(jù)平穩(wěn)性，平穩(wěn)后進行協(xié)整分析與殘差分析，檢驗二者之間的長期均衡關(guān)系，通過建立脈沖響應(yīng)函數(shù)與格蘭杰因果關(guān)系檢驗，準確把握二者之間作用力方向，為下一步經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護提供參考依據(jù)。

3計量結(jié)果分析

3.1數(shù)據(jù)穩(wěn)定性檢驗

利用ADF單位根檢驗，分別對lnCE與lnGDP變量的原序列和一階差分序列做單位根檢驗，根據(jù)AIC與SC最小原則確定滯后階數(shù)，檢驗結(jié)果如表1，變量數(shù)據(jù)原序列的ADF檢驗t統(tǒng)計值明顯大于顯著性為10%的臨界值，原序列非平穩(wěn)，對原序列一階差分平穩(wěn)性檢驗，發(fā)現(xiàn)在1%顯著性水平上為平穩(wěn)序列，說明變量為一階單整的，進而可以檢驗變量之間是否存在長期協(xié)整關(guān)系。

3.2協(xié)整檢驗與殘差分析

數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗通過后，采用E-G兩步法對lnCE與lnGDP進行協(xié)整分析，得到碳排放量與經(jīng)濟增長關(guān)系式：

InCE=0.552660InGDP+4.372822

分析模型回歸結(jié)果，R2=0.9795，說明變量之間具有很強的解釋作用。協(xié)整方程表明，GDP每上升1%，導(dǎo)致化石能源消費碳排放量上升0.5526%，彈性相對較大，山東省經(jīng)濟增長伴隨著較高的碳排放量。進一步對協(xié)整結(jié)果的殘差序列進行單位根檢驗，若殘差序列平穩(wěn)，說明二者之間存在協(xié)整關(guān)系。根據(jù)表2可知，殘差序列在5%置信水平上為平穩(wěn)序列，即山東省碳排放量與經(jīng)濟增長之間存在長期均衡關(guān)系。

3.3格蘭杰因果關(guān)系檢驗

通過協(xié)整分析得出碳排放量與經(jīng)濟增長之間具有長期穩(wěn)定關(guān)系，但是變量協(xié)整并不表示變量之間存在因果關(guān)系，因此用格蘭杰因果關(guān)系檢驗確定二者之間的因果關(guān)系，檢驗結(jié)果如表3所示。格蘭杰因果關(guān)系檢驗表明山東省經(jīng)濟增長是碳排放量的格蘭杰原因，但是碳排放量不是經(jīng)濟增長的格蘭杰原因。endprint

3.4廣義脈沖響應(yīng)分析

文章最后通過建立變量一階差分的廣義脈沖函數(shù)，對變量之間變化規(guī)律和影響進行分析，得到以下結(jié)果：第一列圖為碳排放量一階差分單位脈沖引起對自身以及對GDP一階差分反應(yīng)圖，變量自身脈沖響應(yīng)呈現(xiàn)不斷下降趨勢，第8期回歸平穩(wěn)0值；其對lnGDP的脈沖響應(yīng)也呈現(xiàn)不斷下降規(guī)律，說明碳排放量對GDP的影響會隨著時間變化不斷下降。第二列圖為GDP一階差分單位脈沖引起的對自身和碳排放量一階差分反應(yīng)圖。對人均碳排放量一階差分第一期響應(yīng)值為0，但第二期后，其影響值呈上升趨勢，到第6期回歸平穩(wěn)，說明短期內(nèi)山東省經(jīng)濟增長過程中會伴隨著碳排放量的增加。

4結(jié)論與建議

山東省碳排放量與GDP時間序列數(shù)據(jù)均為一階單整，變量之間存在長期的協(xié)整關(guān)系，GDP變動1%會導(dǎo)致碳排放量變動0.5526%。通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗，發(fā)現(xiàn)山東省經(jīng)濟增長與碳排放之間存在單向因果關(guān)系，表現(xiàn)為山東省經(jīng)濟的快速增長，導(dǎo)致碳排放量的持續(xù)上升，但是碳排放量的增加并未導(dǎo)致經(jīng)濟的快速增長。脈沖響應(yīng)分析表明隨著經(jīng)濟增長，山東省碳排放量呈現(xiàn)出逐漸上升趨勢，因此山東省應(yīng)實施節(jié)能減排和政策，保證經(jīng)濟健康發(fā)展。面對日益嚴峻的環(huán)境，應(yīng)做好以下兩點：

（1）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式。山東省是制造業(yè)大省，對能源依賴程度高，通過不斷調(diào)整三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，改變產(chǎn)業(yè)格局，引進低能耗、低污染新工藝，對于減少碳排放量具有積極意義。

（2）減少傳統(tǒng)能源的使用，調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)能源的使用是碳排放的主要來源，山東省能源消費主要以傳統(tǒng)能源為主，現(xiàn)階段環(huán)境污染形勢日益嚴峻，隨著新能源不斷被發(fā)現(xiàn)，地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能等都可以逐漸替代傳統(tǒng)能源。

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