【DOC】中国碳排放长期趋势及驱动因子分析

【DOC】中国碳排放长期趋势及驱动因子分析 中国碳排放长期趋势及驱动因子分析 2011年第11期 总第209期 黑龙江对外经贸 HLJForeignEconomicRel~ions&Trade No.Il,2011 SerialNo.209 [经济管理] 中国碳排放长期趋势 及驱动因子分析 李燕 (浙江工商大学经济学院,浙江杭州310018) [摘要]基于中国1978—2007年年度数据,对我国碳排放总量和经济增长之间存在倒u型关系进行. 运用协整理论和格兰杰因果检验,实证研究我国碳排放量和人1:2,经济增长,能源强度及碳强度之间的长期 动态关系,再用误差修正模型拟合碳排放与其之间的短期调整过程,测算出它们对碳排放总量的贡献份额. 从低碳生活,低碳生产以及人口控制等方面提出建议. [关键词]碳排放总量;经济增长 [中图分类号]FI27[文献标识码]B[文章编号]1002—2880(2011)ll一0077—03 一 ,引言 自工业革命以来,社会经济发展和人口增加导致大 气中CO:等温室气体浓度不断升高,被认为是地球变暖 的根本原因.2003年英国第一次提出了”低碳经济” (Low—ctlFbonEconomy)后,各国都将低碳经济视为2l世 纪经济增长的新动力.我国政府在2009年8月全国人 大常委会上明确提出:立足国情发展绿色经济,低碳经 济,把积极应对气候变化作为实现可持续发展战略的长 期任务,并纳入国民经济和社会 发展规划 小学教师专业发展规划教师个人发展规划三年劳动实践场所建设地理教师发展规划教师三年成长专业规划 .这一决议表 明我国已经把降低碳排放,发展低碳经济提升到国家战 略的高度. 二,文献回顾 (一)碳排放和经济增长长期趋势研究 Schmalensee(1998)和Galetti等(1999)验证了CO2 排放量与人均收入之间存在倒U型曲线关系.胡初枝等 (2008)基于我国1990--2005年碳排放的规模效应,结构 效应与技术效应,运用库兹涅茨曲线(EKC)模型,得出经 济增长与碳排放呈…N?型关系.中国科学院可持续发展 战略研究组(2009)研究发现,一个国家或地区的经济发 展和碳排放的关系演化依次遵循着3个倒U型曲线规 律. (二)碳排放驱动因子研究 ZHANG(1998)最早采用对数差分方法分析中国 1980--1997年碳排放增长,结果证明中国在节能减排中 若没有通过政策与技术手段降低能源强度,该阶段的碳 排放总量会比实际高50%.柴建等(2009)基于1992, 1997,2002及2004年30部门能源投入产出表分析得出 我国过去几十年能源强度下降的主要动力来自于宏观因 素.朱勤等(2009)基于扩展的Kara恒等式建立因素分 解模型,应用LMD1分解方法对能源消费碳排放进行因 素分解,得出经济产出效应对我国该阶段能源消费碳排 放的贡献最大.以上的研究为碳排放驱动因子分析提供 了良好的基础.不难发现上述分析更多地从经济增长以 及微观结构的角度去分析碳排放因素.本文通过对碳排 放和经济增长长期趋势分析,综合考虑碳强度,能源强 度,人口数量及碳排放效率等宏观因素对碳排放的影响, 进行协整,格兰杰因果关系分析,建立误差修正模型.力 求较为全面地反映各因素的动态作用并量化其贡献率. 三,研究方法 Kara恒等式由日本教授YoichiKara于1PCC的一次 研讨会上提出,是为了辨别碳强度,能源强度,经济水平, 人口数量哪种因子对碳排放影响最大. c.旦.×POP GDP_to乙u2面…而 式中:CO2,PE,GDP和POP分别代表CO2排放量,一次 能源消费总量,国内生产总值以及国内人口总量. 为了研究碳强度,能源强度,经济水平,人口数量对 碳排放的影响,笔者对Kara恒等式进行如下变换: CO=(?(面PE(×(POP) ee 该式两端取对数: lnCO面CO2lnlnlnPOP +8 根据弹性的定义,碳强度,能源强度,经济水平,人口 数量每变化1%,分别引起碳排放总量变化IX.%,%, 3 %,d4%. 四,实证研究 (一)数据选择和统计性描述 数据样本为中国1978--2007年的年度数据,来源于 中国统计年鉴,中国能源年鉴和2050中国能源和碳排放 报告.没选取1978年以前的数据是因为1978年以前我 国处于 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 经济体制下,经济水平不高,能源存在严重浪 费现象.1978年以后,我国市场经济逐步开放,工农业迅 速发展,能源消耗加快,碳排放量加速增长. 一 77— 李燕:中国碳排放长期趋势及驱动因子分析 20,o0% 15.o0% l0.00% 5.()0% O.00% 一 5.oo% 一 l0.o0% 一 15.o0% 一CO. ,POP CI EE … PG 图1二氧化碳排放量(CO),人口(POP),碳强 度(CI),能源强度(EF),人均GDP(PG),碳排放效率 (CE)的增长率变化趋势 图1纵轴表示各个指标的增长率.碳强度CI= rn ,表示碳排放结构,用含碳能源消费总量占能源消费rJE, D 总量的比重表示;能源强度EE=,用能源消耗总量,JL,I rnD 占GDP比重来表示;人均GDPPG:,表示经济增长 (GDP按2005年不变价格计算).由图1可知除了2003 年和2004年,我国的能源效率和碳排放效率增长率都大 于0.说明在改革开放以来,我国提高能源利用效率取 得了一定的成就.但是从总量看,二氧化碳排放增长率 很多年份里都大于0,最近几年更是居高不下,这为构建 低碳经济提出了挑战. (二)碳排放总量变动趋势:”库兹涅兹曲线”检验 前述文献表明无论是国内还是国外,碳排放和经济 增长存在明显的相关关系,但是对于中国的情况,不同的 学者得出不同的结论.为了进一步检验我国碳排放和经 济增长的关系,本文借鉴GaUi的做法,建立碳排放与人 均GDP之间的非线性模型: lnCO2.:C+lnPERGDP+lnPERGDP+E. 其中CO::二氧化碳排放量,PERGDP:人均GDP.由 Eviews6.0计算得到以下结果: 表1碳排放效率与人均GDP回归结果 C1nPERGDPlnPERGDP 系数估计12.8l13…0.309…一O.1330… T统计量(293.9678)(3.2o2o)(一2.8736) R0.9938 ADR0.9927 F值920.1738… 注:被解释变量为CO2.,,分别表示在10%, 5%,1%水平下显着. 从表1中得出,人均GDP一次项系数显着为正,在 1%水平上通过显着性检验;二次项系数显着为负,在 1%水平上通过显着性检验.说明我国碳排放量随着人 均GDP的增加呈现先上升后下降的倒U型曲线关系,结 论与Schmalensee(1998)和Galetti等(1999)一致. 结合图1,2002--2004年碳排放效率增长率为负,说 明随着工业化进程的加速,二氧化碳的排放量有恶化的 趋势.根据我国碳排放量特征分析,我国碳排放量的”拐 点”在人均GDP非常高的位置,远高于国外水平.说明 一 78一 我国在含碳能源利用上存在大量的粗放型消费. (三)二氧化碳排放量(CO,),碳强度(ci),能源强度 (EE),人均GDP(PG),人口(POP)协整性分析 自从Engle和Granger提出协整理论以来,就一直被 认为是处理非平稳时间序列长期均衡关系和短期波动的 有力工具.在进行协整之前,先对数列进行平稳性检验, 以确定变量的单阶整数.时问序列平稳性检验常用ADF 检验: p 模型(1)Ay.=8y【_l+ZI-l+u.J一, kay 1 D 模型(2)Ay.=d+8yI一1+一l+u._ ~kAy 模型(3)Ay.=d+?t+6y.一l+??_y.】+up „I 表2各变量序列平稳性检验结果 变量检验模型ADF检验值平稳性 ?2lnCO,一3.9706平稳 ?lnCI一8.509l…平稳 A21nEE模型(3)一4.6852…平稳 ?lnPG一3.6558平稳 A1nPOP一4.5327…平稳 注:,,分别表示在10%,5%,1%水平下显着. 由表2可知,CO,EE,PG,POP及CI为2阶同阶单 整,满足协整分析的条件. 本文用恩格尔和格兰杰两步法对协整关系进行检验 和估计分析结果见表3. 表3各时间序列之间协整检验 变量检验模型残差统计量是否存在协整 lnCO2与lnCI, lnEE.1nPG.】n—模型(3)一4.4519…是 POP 注:,,分别表示在10%,5%,1%水平下显着 可知lnCO2和lnCI,lnEE,lnPG,lnPOP存在协整关 系,说明二氧化碳排放量与碳强度,能源强度,人均GDP, 人口之间存在着长期均衡关系,说明在长期这些因子对 二氧化碳的排放存在一定的影响. (四)格兰杰因果关系检验 因果关系是变量之间的依赖性,原因变量的变化引 起结果变量的变化. 表4格兰杰因果检验结果 滞后长度Granger因果性F值F的P值结论 lnCI不是lnCO2的格 兰杰原因6.7695O.0o49拒绝2 lnCO2不足lnCl的格1.6307O.2176不拒绝 兰杰原因 LnEE不是lnCO2的 格兰杰原因2.6398O.O939不拒绝2 lnCO2不是InEE的格4.3735O.020o拒绝 兰杰原因 李燕:中国碳排放长期趋势及驱动因子分析 LnPG不是lnCO2的 格兰杰原因2.85030.0784不拒绝2 lnCO2不足lnPG的格0.0851O.9187不拒绝 兰杰原因 LnPOP不是lnCO2的 格兰杰原因3.】7410.04o0拒绝5 lnCO2不是lnPOP的3.8155O.O2oo拒绝 格兰杰原因 注:滞后期按照P值的最小值进行选择. 表4显示:惟独lnPOP和lnCO互为因果,说明人口 和碳排放量之间具有相关性;lnCI是lnCO的原因,这说 明碳能源的消费结构对二氧化碳的排放存在影响;lnCO, 是lnEE的原因,即二氧化碳的变化会改变能源强度;Ln— PG和lnCO:不存在格兰杰因果关系,即二氧化碳和人均 GDP相互独立,但是格兰杰因果检验只是相互关系表示 一 个方面.综上可知,我国二氧化碳排放量和人均GDP (经济增长)存在倒U曲线关系. 格兰杰因果检验显示除了人均GDP外,别的驱动因 子对二氧化碳都有因果关系影响,由此可知我国碳排放 驱动因子之间存在因果关系,为提出节能减排政策建议 提供依据. (五)建立误差修正模型 Engle和Granger已经证明,如果变量之间存在长期 均衡关系,均衡误差将显着影响变量之间的短期动态关 系.先建立长期均衡模型. lnCO2=一3.5422+0.80421nCI+1.06041nEE (一4.8949)(3.5980)(68.4509) +0.9731lnPC+1.3795lnP0P (125.9992)(22.7139) R=0.9999ADR2=0. 9998 F=66794.95DW=0.64 从模型来看,碳强度,能源强度,人均GDP,人口都对 碳排放量存在显着的正相关关系,符合实际情况.在其 他变量不变的情况下,碳强度,能源强度,人均GDP,人口 每变化l%,二氧化碳排放量分别变化0.80%,1.06%, 0.97%,1.38%.对二氧化碳的影响:人口>能源强度> 人均GDP>碳强度. 再建立短期均衡模型lnCI,lnEE,lnPGl_l,In— POP无法通过t显着性检验,舍去.通过显着性检验和 拟合优度标准后得到以下模型: AlnCO2=1.0264AlnC1+1.0331AlnEE. (8.0867)(60.9349) +0.9950AlnPG.+1.1918AlnPOP.一0.3289ECM.一 l (73.1650)(11.0634)(一2.4640) R=0.9964ADR=0.9959 DW=1.8012SC=,8.5332 从以上误差修正模型来看,在短期内,碳强度,能源 强度,人均GDP,人口都对碳排放量存在显着的正影响. 具体来说,在短期其他条件不变的情况下,碳强度,能源 强度,人均GDP,人口每变动1%,CO:平均变动1.02%, 1.03%,0.99%和1.19%.对二氧化碳排放量的影响:人 口>能源强度>碳强度>人均GDP.相对于长期而言, 短期碳强度的影响比人均GDP影响更大.误差修正项 ECM的系数大小反映了短期对偏离产期均衡的调整程 度.由模型可知,误差修正系数为负,满足反向调整的事 实.上一期短期对于上期均衡的偏离,将在本期得到 32.89%的调整,说明在宏观调控下,我国每年对二氧化 碳的排放量调整力度适中. 五,研究结论及建议 上述研究表明二氧化碳排放总量与人均GDP存在 “能源库兹涅兹关系”,说明随着经济增长,我国碳排放 总量经过”拐点”后会逐年下降.格兰杰因果检验表明 碳排放量与人口数量存在互为因果关系,碳排放量的变 化是能源强度变化的原因,是碳强度变化的结果.碳排 放驱动因子长期均衡和短期误差修正模型表明无论长期 还是短期,对于我国碳排放影响最大的两个因素是人I=1 数量和能源强度,碳排放和人口数量在长期和短期内影 响大小不同,长期人均GDP影响更强,短期则碳强度占 优.由误差修正项可知碳排放量短期对长期均衡的偏离 有32.89%得到调整,说明我国在二氧化碳排放宏观调控 产生的成效一般.从两个模型的回归结果看,人均GDP 对碳排放的弹性系数较大,表明我国经济增长主要靠高 投入,高能源消耗的产业拉动.据此提出以下几点建议: 第一,从低碳生产来看,二氧化碳的排放量与能源强度弹 性系数约为1,说明提高能源效率,能同比例减少我国碳 排放量.能源强度主要受到产业结构,市场化程度和经 济增长的影响.要做到降低生产的碳排放量,首先应调 整产业结构,加快经济转型,加大对第三产业的投入.其 次应积极推进市场化改革,制定有效的碳权交易市场机 制,利用价格机制提高碳排放效率.同时还应大力发展 清洁能源,提高清洁能源对碳能源的替代率,减少我国碳 排放总量.第二,从低碳生活来看,碳强度因子在短期相 对于长期效果较为明显,这说明在短期内碳能源消费结 构的调整升级会有效降低碳排放量.随着经济快速增 长,城市化,机动化的大力推进,生活碳排放将进入快速 增长期.政府应倡导低碳消费理念,引导低碳生活方式, 建立起一种以低碳为导向的共生型消费方式.构建低碳 消费生活方式关键是消费结构低碳化,减少城镇居民生 活的碳密集行为,实现由高碳消费向低碳消费的转变. 通过低碳消费结构的优化升级引导低碳产业结构调整, 进一步降低我国的碳排放量.第三,从控制人口增长来 看,在我国碳排放驱动因子分析中,人口因素影响最为显 着.我国本来人口基数就大,人口数量微小的变动,都会 引起能源需求,碳排放量的巨大变动,人口数量对碳排放 量的影响具有长期滞后效应.所以从长期来看,积极有 效控制人口增长,能减少我国碳排放量,减轻能源供求压 力,有利于低碳经济的发展. [参考文献] [1]KeelingCD,WhorfTP,WahlenM,.Interannual tremensintherateofriseofatmosphericcarbondioxide ex— since[J].Nature,1995,375:666—670. f2]孙敬水.中级计量经济学[M].上海:上海财经 大学出版社,2009.(责任编辑:马琳) ...—— 79...——