基于协整检验的江苏省碳排放强度影响因素分析

2012-07-16刘晓燕

华东经济管理 2012年9期

刘晓燕，董锋

（中国矿业大学管理学院，江苏徐州 221116）

一、引言

“十二五”规划指出把碳排放强度作为约束性指标，《“十二五”控制温室气体排放工作方案》提出，到2015年全国实现碳排放强度比2010年下降17%的目标，作为重碳排放区的江苏省实现全国首个低碳经济示范区的目标任重道远。碳排放强度的研究越来越受到国内外学者的重视，国外学者如Barnali et al.（2000）通过对印度碳排放强度变化进行研究认为人均收入与碳排放强度存在密切关系［1］；Obas et al.（2005）认为能耗强度、能源结构和经济结构与碳排放强度有关［2］；国内学者何建坤（2004）教授较早的对碳排放强度问题进行研究［3］；Fan et al.（2007）、张友国（2010）、王金南（2010）、杜官印（2010）从不同的角度研究了我国不同时间段内碳排放强度的变化［4-7］，为学者们对碳排放强度影响因素的分析提供了一定的指导作用；丘兆逸（2011）认为中国各个省区碳排放强度不同与工业化程度有关［8］；黄文若、魏楚（2011）比较了世界七大地理板块国家碳排放强度演变特征，认为能源结构、能耗强度与碳排放强度存在重要影响关系［9］；赵蕓泰等（2011）探讨了国家、区域和省际层面碳排放强度特征、区域差异和演变，认为碳排放强度的区域差异与经济发展、能源强度以及产业结构有关［10］；虞义华等（2011）利用1995—2007年中国29个省、市、自治区的面板数据探讨了碳排放强度同经济发展水平及产业结构之间的关系［11］；张志强等（2011）分析了7个主要工业发达国家以及5个新兴经济体国家的碳排放、人均GDP变化趋势以及人均GDP与碳排放强度关系、产业结构与碳排放强度关系［12］；吴殿廷（2011）等通过对世界112个国家进行定量分析得到碳排放强度与经济发展的关系模式［13］；陈诗一（2011）从中国工业进程的角度分析了碳排放强度的变化，并指出能源利用率的提高是影响碳排放强度变化的主要因素［14］。根据以上文献资料，发现学者们近两年侧重于研究碳排放强度空间格局的演变及其区域特征，缺少对影响因素的实证分析，现有的研究碳排放强度影响因素的文献大多是简单地考虑某个方面的影响，例如王伟林（2008）等从横纵两个角度对影响江苏省碳排放强度变化的因素进行分析，得出工业行业结构对江苏省碳排放强度有重要影响［15］；徐大丰（2010）研究认为产业结构调整政策对实现低碳有促进作用［16］；苏万春（2011）从产业结构的角度研究珠三角城市碳排放强度［17］。鉴于以上不足，总结学者们的研究结果，得出可能影响碳排放强度的因素并纳入本文，然后以江苏省为实例，筛选符合江苏省情况的因素，进行协整分析。

二、碳排放量的计算

使用江苏省1985—2010年的一次能源消费总量进行碳排放量估算，一次能源包括煤炭、油品合计和天然气。相关数据源于1985—2010年《中国能源统计年鉴》江苏能源平衡表中煤炭、油品合计以及天然气相应的能源消费总量统计数据。

对碳排放量的计算根据《中国能源统计年鉴》提供的各种能源折标准煤参考系数，将各年份的煤炭、石油、天然气消费量折合成标准煤。按照公式（1）分别计算江苏省1985—2010年的碳排放量。碳排放量的估算公式为：

其中，Ct为碳排放量；Ef为煤炭消费标准煤量；Sf为煤炭消费的碳排放转换系数；Em为油品合计消费标准煤量；Sm为油品合计消费的碳排放转换系数；En为天然气消费标准煤量，Sn为天然气消费的碳排放转换系数。三种能源的碳排放系数根据学者们的研究成果取平均值。

三、江苏碳排放现状分析

江苏省碳排放量从1985年的3022万吨增长到2010年的16073万吨，由图1可知：碳排放量自1985年整体呈上升趋势，1985—2001年碳排放量的增长比较缓慢，2001—2007年碳排放量的增长速度加快，2007—2009年碳排放量增长有所减缓。江苏省碳排放强度从1985年的1.66吨/万元下降到2010年的0.58吨/万元，由图2可知2001年以来碳排放强度变化幅度很小。碳排放量整体上升趋势与碳排放强度整体下降趋势说明江苏省经济发展速度超过碳排放增长速度，但是碳排放强度降低速度缓慢。2001—2010年江苏省碳排放强度的平均下降速度不足1%，作为经济大省和重碳排放区的江苏省需要积极采取措施平衡经济发展和碳排放强度的关系，实现低碳经济。

图1 江苏省198 5—2010年碳排放量

图2 江苏省198 5—2010年碳排放强度

四、变量选择

研究对象是江苏省碳排放强度影响因素，数据来源于《江苏省统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。因变量为碳排放强度（碳排放量/GDP），关于自变量的选取，总结其他学者的研究成果，从能源效率（用能源强度表征：能源消费总量/GDP）、能源结构（煤炭消费量/能源消费总量）、经济发展（用人均GDP表征）、产业结构（用第三产业比重、重工业比重表征）、城市化水平（城市人口/总人口）、对外开放程度（用外贸依存度表征：进出口总额/GDP）、技术进步（用科技投入占GDP比重表征）等七个维度选取八个指标进行表征，其中碳排放强度、能源强度和人均GDP三个指标计算涉及的GDP是以2000年不变价格计算的。利用SPSS17.0将八个指标与碳排放强度（CI）分别进行pearson关联度分析，筛选出相关度最高的能源强度（EI）、第三产业比重（PTI）和外贸依存度（FTD）三个指标作为自变量。关联度分析结果如表1。

表1 Pearson关联度分析结果

五、协整检验

（一）单位根检验

研究时间跨度为1985—2010年，时间序列数据不再平稳，可能造成“伪回归”现象，为了有效地检验数据的特征，利用Dichey-Fuller（ADF）方法检验CI、EI、PTI和FTD的平稳性。由于自然对数变换不改变原来的协整关系，并能消除时间序列中存在的异方差，故对各变量取自然对数，分别记为LCI、LEI、LPTI和LFTD。ADF检验采用包含常数项和时间趋势项的限制方程形式，在ADF检验、协整检验以及Granger因果关系检验中，滞后阶数都通过AIC定阶准则确定。第五部分涉及的检验均借助Eviews 6完成。检验结果见表2。

表2 单位根检验结果

根据表2单位根检验结果得知LCI和LFTD在5%、LEI在10%、LPTI在1%的显著水平下一阶差分平稳，即一阶单整。

（二）协整检验

本文涉及三个自变量，Johasen方法适用于多变量协整关系分析，因此采用Johasen协整检验方法，运行Eviews 6得到如表3所示的协整检验结果。

表3 Johasen协整检验结果

由表3可知：LCI、LEI、LPTI和LFTD四个变量在5%的显著水平下存在一个协整方程：

其中，括号中数字为相应回归系数估计量的标准差。根据协整方程可知：长期来看，碳排放强度的能源强度弹性为0.921885，碳排放强度的产业结构弹性为0.003253，碳排放强度的对外开放程度弹性为-0.156071。从协整方程系数的大小来看，能源强度对碳排放强度的影响作用大于其他两个自变量。能源强度与外贸依存度对碳排放强度的影响作用与其他学者的研究结果是一致的，但是第三产业比重与碳排放强度之间的影响关系与其他学者的结论不同。发展第三产业理论上会引起碳排放强度的降低，但是要达到理想的结果，应保证第三产业的生产方式低碳化，人民生活方式的低碳化。江苏省1985—2010年第三产业比重平均增长速率为3%，2010年第三产业比重为66.99%，能源消费量的平均增长速率为7.8%，说明江苏省在调整产业结构的过程中没有遵循社会化的低碳模式，造成更多能源消耗。

（三）Granger因果分析检验

根据Granger因果关系分析方法分别建立了LCI与LEI、LCI与LPTI、LCI与LFTD的分析模型。检验结果如表4。

表4 Granger因果关系分析结果

检验结果表明LEI和LPTI分别是LCI的单向Granger原因，LCI是LFTD的单向Granger原因。

（四）向量误差修正模型

协整方程表明CI与EI、PTI、FTD之间存在长期均衡关系，但是实际的经济活动中，变量之间存在短期不均衡状态，为研究变量之间长期均衡与短期调整之间的关系，本文建立向量误差修正模型。VEC模型的表示为：

其中，vecmt-1=β'yt-1是误差修正项，反映变量之间的长期均衡关系，系数向量α反映反映变量之间的均衡关系在偏离长期均衡状态时将其调整到均衡状态的速度，解释变量差分项的系数反映各变量的短期波动对被解释变量短期变化的影响。运行结果采用矩阵形式表示如下：

（五）脉冲响应函数和方差分解

江苏省碳排放强度（LCI）的脉冲响应函数如图3所示。对于EI的冲击，碳排放强度的反应第一期为0.067317，第二期达到顶点（0.105172），第三期下降到底点（0.063967），之后缓慢上升；对于PTI的冲击，碳排放强度的反应第一期为正（0.009103），然后下降，第三期达到低谷（-0.03272），第四期回升到-0.00678，之后在小范围内波动；对于FTD的冲击，碳排放强度第一期反应为0.000983，第二期上升到顶点（0.025078），第三期下降到-0.00705，之后维持在小范围水平之间。说明能源强度、第三产业比重、外贸依存度在短期内与碳排放强度存在影响。

图3 碳排放强度对各变量冲击的脉冲响应函数

碳排放强度的方差分解结果如图4，EI对碳排放强度的贡献率第二期达到33.86182%，以后缓慢下降；PTI对碳排放强度的贡献率第一期和第二期变化很小，第三期达到7.977668%，之后贡献率缓慢上升；FTD对碳排放强度的贡献率第二期达到3.116704%，之后缓慢下降。长期来看，碳排放强度的预测方差有59.69%来自本身，29.88%来自能源强度，8.76%来自第三产业比重，1.67%来自外贸依存度。

图4 碳排放强度的方差分解

六、对策建议

本文以江苏省为对象研究区域碳排放强度的影响因素，首先从学者们的研究成果中总结出可能相关的变量，然后利用关联度分析得到相关度最高的前三个变量进行协整分析，结果表明：能源强度、第三产业比重和外贸依存度是江苏省碳排放强度的影响因素。长期来看，江苏省能源强度、第三产业比重与碳排放强度之间存在正向影响关系，外贸依存度与碳排放强度存在负向影响关系，且能源强度对碳排放强度的影响作用大于其他两个变量。结论中第三产业比重增加引起碳排放强度增加说明江苏省发展第三产业过程中存在资源浪费，导致产业结构调整不能实现低碳的目标。

为响应国家低碳政策以及完成减排任务，本文建议从以下三个方面实现低碳：①提高能源利用效率，改善能源结构。1985—2010年江苏省煤炭在能源消费结构中所占比例的平均下降速度为0.1%，2010年煤炭占能源消费总量的69%，鉴于能源强度的降低能够促进碳排放强度的降低，应引进推广低能耗的设备和生产工艺，逐步提高能源利用效率，使用清洁环保能源。②减少第三产业发展进程中的能源浪费，确保社会化的低碳生产生活方式。研究结果表明第三产业比重对碳排放强度存在正向影响关系，但是并不说明发展第三产业是错误的决策。当前江苏省第三产业比重为67%，但是产业结构调整进程中存在能源浪费，导致碳排放强度不能有效降低。低碳应当保证发展低碳的第三产业，推动低碳产品、低碳技术、低碳服务的市场化，建设资源节约型社会。③改善对外贸易结构，平衡贸易比例。江苏省外贸依存度自1985年以来整体呈现上升趋势，2005、2006、2007三年的外贸依存度都突破了100%，2008年以后呈现下降趋势，2010年的外贸依存度为76%，说明江苏省经济的发展较大程度地依赖对外贸易，而且从脉冲响应函数和方差分解分析来看，当前的对外贸易不能有效地降低碳排放强度，应当积极优化外贸结构和经济结构，独立自主地发展低碳经济，两者协调发展以求降低碳排放强度。

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