环境规制与碳排放量的实证分析

作者简介：张秀清（1989）女，汉，山东省泰安市东平县，辽宁省沈阳市皇姑区辽宁大学崇山校区，学生，研究生，国民经济学。

政府气候变化委员会（IPCC）的研究，大气中二氧化碳的浓度增加是全球变暖的主要原因，自2007年，中国已经成为最大的二氧化碳排放国，面对日益严峻的环境污染和气候变化问题，中国提出建设“美丽中国”的目标，经济政治文化和社会建设中融入生态文明建设，形成“五位一体”的总体布局。因为碳排放行为是生产和消费过程中的一种外部性行为，市场机制在决定碳排放行为方面是失灵的，需要政府环境规制的补充限制。本文主要通过用最小二乘法和格兰杰因果关系来探究政府环境规制对碳排放量的影响。

一、中国碳排量现状分析

1.碳排放量的描述性趋势

碳排放的驱动因素有很多，其中而能源中煤炭、石油、天然气消费是产生碳排放量的主要原因。对于碳排放的计算，为避免重复复计算，本文中仅适用于煤炭、原油、天然气三种一次能源的消耗总量来计算碳排放量，数据来源于《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。数据期间为1995-2012根据《中国能源统计年鉴》可以根据三种能源占总消耗量的比例计算出三种能源的消耗总量。三种能源的消耗用标准煤表示，碳排放的计算采用国家发改委能源研究所推荐的碳排放系数0.67换算而得。变动趋势折线图如下：

可见，中国碳排放量总体呈上升的趋势。1995-2012年，中国人均碳排放大致可分三个阶段：一阶段（1995-2002年），中国碳排放低速增加阶段；阶段（2000-2009年），中国碳排放急剧增长阶段。三阶段（2009-现在），中国碳排放平稳阶段。1995-2000年期间，以116%的速度碳排放量呈缓慢上升趋势，年均碳排放量719亿吨。2000年之后，碳排放量增加迅速，年均碳排放量1319亿吨，平均增长率为1111%。中国经济在近几年的快速发展是造成中国碳排放量快速增长的主要因素。1995-2002年GDP的年均增长率为819%，2003-2009年GDP的年均增长率为1111%。在1995-2012年间，我国煤炭消费占能源消费总量的71%，石油消费占19%。经济增长与能源消费相互促进，共同发展，经济的快速增长有赖于能源的支持，而能源消费的增长也受益于经济增长，这导致我国碳排放量近几年的不断增加。但从图中也可以看见。2009年的碳排放量呈现平缓的趋势，表明碳排放量显著增加的脚步有所放缓。

2.碳排放量与人均收入水平的关系

环境规制对碳排放效用的必要性和有效性一直存在诸多争议。其中最著名的就是环境库兹涅茨曲线假说，改假说认为：随着收入水平的不断提高，高污染物排放量将呈现出一个先升后降的变动轨迹，对于经济规模持续扩大，能源消费结构以煤为主，二氧化碳末端治理技术和碳排放交易机制并不健全的中国，碳排放是否并服从该曲线，有待实证论证。

本文通过国家统计年鉴获取1995-2012年的煤炭、石油以及天然气等一次性能源的消耗量，碳排放的计算采用国家发改委能源研究所推荐的碳排放系数0.67换算而得，得到对应年份碳排放量序列GQW；人均收入采用城市人均收入水平和农村人均收入水平之和PY来表示。通过多次拟合效果检验，发现建立三次曲线模型Y=b0+b1X+b2X^2+b3X^3拟合效果最好。

做出曲线图1，通过通过EVIEW计算得图

说明中国并没有进图碳排放量递减的环境库兹涅茨曲线下行阶段，也不能被动等待曲线拐点的到来，应加强环境规制。

二、政府环境规制影响碳排放量的实证分析

1.实证分析变量选择

政府环境规制可以通过规划产业结构，加大对环境治理的投资以及通过对低碳的宣传教育来减少碳排放量的排放。进一步探讨政府环境规制对碳排放影响的程度及其原因，是本节要解决的主要问题。由于政府环境规制变量的相关数据较难获得且数据质量步枪，许多经验研究的开展受到限制。目前，国内学者主要从环境污染治理、环境规制机构对企业排污的检查和监督次数、投资环境规制政策、环境污染治理设施运行费用、环境规制下的污染排放量变化这些方面以及虚拟通过变量的引用等来度量环境规制。本文选择政府环境规制的变量为我国2000—2012年间政府环境治理投入。因为政府加大环境规制的力度，相关方会花费会随规制强度的提高而增加，因此，用污染治理的投资能够较好地反映相关方面的环境规制强度。其政府环境治理主要指工业和区域污染防治、环境基础设施建设以及环境保护机构能力建设等内容，包括工业新老污染治理工程投资、城市环境基础设施建设所投入的资金和建设项目“三同时”环保投资、园林绿化投入资金，没有将生态建设投资算入其中。另外，目前关于碳排放量影响因素，很多学者做了研究，有经济增长、能源价格、产业结构以及结构、人均收入水平和外商直接投资以及政府规制等，不同的研究侧重点会选择不同的解释变量。由于本文主要是研究政府规制对碳排放量的影响分析，主要选取的解释变量是同环境规制相关的产业结构，能源结构，能源价格，政府环境治理投入，技术创新等指标。则模型构建GQW=F（，GDP，REG，STRU1，STRU2，PRICE）为避免异方差现象，采用C—D函数双对数模型形式，模型建立如下：LNGQW=C+LNGDP+LNREGP+LNSTRU1+LNSTRU2+LNPRICE+u中，u是随机误差项，GQW表示碳排放量，计算方式同前边一样；GDP表示经济状况，采用国内生产总值，并根据GDP指数折算1978=100的基期序列；STRU1表示产业结构，采用全国第二产业与第三产业的比值，并根据第二、三产业指数折算成1978=100的基期序列；PRICE表示能源价格，采用全国居民消费价格指数，并折算成1978=100的时间序列；STRU2表示能源结构，用煤炭石油，天然气等碳排放量较大的一次性能源在所有能源中的比重来表示；REG表示政府规制，所选指标为中央环境治理投资，采用居民消费价格指数提出价格波动.本文所有数据均来自历年《国家统计年鉴》，数据取值范围为2000—1995，所有结果通过Eviews5.1实现。

（1）单位根检验

从检验结果中可以看出，LNGQW、LNPY、LNPY、LNSTRU1、LNSTRU2、LNPRIZE都是非平稳的，而它们的一阶差分序列DLNGQW、DLNPY、DLNPY、D LNSTRU1、D LNSTRU2、DLNREG都是平稳的。即LNGQW、LNPY、LNPY、LNSTRU1、LNSTRU2、LNPRIZE都是一阶平稳序列。

（2）协整检验

根据协整理论，长期的均衡关系可能存在于同阶单整序列间，下面将确定上述样本序列是否存在这种关系方法是协整检验。本文的目的是确定LNGQW、人均LNPY、LNPY、LNSTRU1、LNSTRU2、LNPRIZE之间是否存在长期均衡关系。对此本文采用恩格尔-格兰杰（法进行检验。EG法分两步进行：第一步，运用OLS方法估计两个变量间的长期均衡方程并保存其残差；第二步，检验残差的平稳性，如果残差为平稳序列，则变量间存在协整关系。估计的协整回归方程为：

LNGQW=-11.54368+1.459706LNPY-0.0882666LNPRICE-0.006462LNREG+1.266171LNSTRU1+4.191669LNSTRU2，对序列残差作单位根检验得出残差为平稳序列的，可知LNGQW、LNPY、LNPY、LNSTRU1、LNSTRU2、LNPRIZE之间存在一阶协整关系，也就是说LNGQW、LNPY、LNPY、LNSTRU1、LNSTRU2、LNPRIZE之间存在长期均衡关系。从协整关系式可以看出，政府环境规制对碳排放呈负相关，政府环境治理每增加一个单位，碳排放量减少0.00646各单位。产业结构和能源结构均对碳排放量正相关，即二次产业在三次产业中所占比重越高，碳排放量越大，煤炭石油等一次性能源在总能源中所占比重越高，碳排放量越大。能源价格与碳排放量呈负相关。变量系数的正负均符合现实意义。但因果关系是否同样存在，需要进一步地验证，通过对这三组变量进行格兰杰因果关系检验，以确认变量间的因果关系。

（3）格兰杰因果关系检验

由于滞后阶数的选择对格兰杰因果关系检验影响较大，因而滞后阶数的选择十分重要。格兰杰因果检验的滞后阶数，根据格兰杰检验原理，可以根据被检验变量构成的VAR模型所对应的最优滞后阶数来确定。依据SC准则，最优滞后阶数均确定为2，以此为基础得到格兰杰因果检验结果如表3所示：

从格兰杰检验结果表明，LNGDP、LNSTRU、LNPY、LNPRICE、LNSTRU1、LNSTRU2能Granger引起LNGQW的原假设均通过10%显著性水平检验，即在10%显著性水平上拒绝原假设，LNREG在5%显著性水平下拒绝原假设，说明各变量都会对碳排放量产生一定的影响，LNREG、LNSTRU1、LNSTRU2、LNPY、LNPRICE是碳排放量LNGQW变化的格兰杰原因，这一点通过联合检验可以进一步证实。

结论与政策建议

本文基于1995-2012年中国环境治理投入、人均收入，能源结构，能源价格，产业结构和碳排放量的时间序列数据，检验了中国环境治理投入、人均收入，能源结构，能源价格，产业结构和碳排放量之间的协整关系，通过格兰杰因果关系分析，得到以下结论：（1）中国环境治理投入、人均收入，能源结构，能源价格，产业结构和碳排放量之间存在着稳定的关联关系，资源效率和环境质量的双赢能够充分实现依赖于环境规制的合理安排和有效执行，技术创新是节能减排的技术基础，原料和能源的循环利用，减少碳排放得益于技术进步。（2）格兰杰因果分析表明：环境规制是技术创新的Granger原因，环境规制是碳排放量的Granger原因，能源结构，能源价格，产业结构等都是碳排放量的Granger原因。根据上述结论，本文得出以下相关政策建议。

1.促进产业结构的调整和优化升级

（1）应增强产业配套能力。（2）要大力发展节能环保、新能源、新材料等战略性新兴产业。（3）在大力发展第三产业的同时，推进第三产业的绿色增长。

2.改变以煤石油为主的能源消费结构

天然气、水电、核电所占比重有待提高，使能源生产和消费结构得以改善。通过能源替代，增加天然气、核电、水电所占比重，扭转以煤炭为主的能源结构，将极大的缓解中国的碳排放。

3.完善和有效利用环境规制政策工具，优化环境规制结构

（1）丰富环境规制工具。负向关系存在于政府的环境规制与碳排放之间。能够充分实现资源效率和环境质量的双赢依赖于环境规制的合理安排和有效执行。（2）优化环境规制结构。环境规制结构不能单一决定于低碳经济发展过程中的多样化需求，为更好地推动低碳经济的发展，形成低碳型产业结构，需要点面结合的稳定规制系统

4.构建低碳技术创新体系，形成低碳经济发展的长效机制

Porter and Vander Linder证明了技术创新的动力会产生于严格的环境管制。国内外诸多学者从理论分析，还是从实证分析的角度都验证了影响产业升级的核心因素是技术创新。

（1）加大国家对低碳技术的资金投入。相关方应更多地投入于R&D来降低污染治理的边际成本，促进创新能力的迅速提高，包括减碳技术、去碳技术、无碳技术三大技术，构成低碳经济发展的动力和核心。

（2）发挥高校科研院所优势，推进低碳经济研究工作。跨大学、研究院所低碳能源实验室的成立以及组织力量在节能减排领域进行科学研发，把研究成果尽快转化为为产品。

（3）在碳减排等能源技术领域的加强研发力度与国际合作。减少煤炭对环境的影响有必要通过加大燃煤排放的CO2捕获与埋存等能源减排技术的研发力度与国际合作。（作者单位：辽宁省沈阳市皇姑区辽宁大学崇山校区）