北京市低碳城市建设的可行性研究——基于脱钩分析和格兰杰因果检验视角

李云燕，赵国龙

（北京工业大学循环经济研究院，北京 100124）



北京市低碳城市建设的可行性研究
——基于脱钩分析和格兰杰因果检验视角

李云燕1，赵国龙2

（北京工业大学循环经济研究院，北京 100124）

全球气候变暖问题已引起国际社会的广泛关注，2015年巴黎世界气候大会达成碳减排目标的历史性协定。从北京市碳排放与经济增长关系的角度，探讨北京市低碳城市建设的可行性，对于解决北京市面临经济发展和环境保护双重压力提供发展思路。通过脱钩分析，发现北京市实现了碳排放与经济增长的脱钩，并逐渐趋于强脱钩状态；通过格兰杰因果检验，发现北京市碳排放与经济增长之间不具有因果关系，即北京市低碳城市建设不会影响经济增长。因此，北京市应大力推动低碳城市建设，进一步发展低碳经济，倡导低碳社会建设。

低碳城市；能源消费；碳排放；经济增长

全球气候大会于2015年11月在法国巴黎举行，顺利达成《巴黎协定》（近200个缔约方一致同意通过），并对2020年后全球应对气候变化行动作出安排。发展低碳经济已成为全球气候变化背景下人类必然共识，世界发展大趋势也要求发展低碳经济、建设低碳社会。城市作为整个经济社会发展的核心，也是区域人口、消费最集中的地区，城市能源消费量占到全球能源消耗的75%以上，温室气体排放量也占到全球近80%。而低碳城市建设能够显著优化碳排放结构，实现城市低碳发展、高效发展和经济社会的可持续发展［1］。北京市不仅在区域经济增长方面发挥引擎作用，而且在控制碳排放方面发挥引领作用，深入研究北京市经济发展和生态保护之间内在关系具有重要意义。

目前，国内外学者已经对碳排放与经济增长两者关系进行了大量研究，并取得一定数量的研究成果。不少研究者验证了环境库兹涅兹曲线（EKC），并探讨了碳排放量与人均收入之间的关系，试图从经济理论上解释。很多专家学者尝试探讨经济增长、经济发展阶段，人均收入水平与碳排放的关系，甚至对EKC的形式进行拓展［2，3］。国内外研究碳排放与经济增长关系大都基于一个国家，但不同国家经济总量和经济社会发展水平差异性较大，同样的研究思路和方法可能得出相反的研究结论。Soytas等研究美国能源消费、收入和碳排放之间的关系，通过格兰杰检验得出能源消费直接导致了二氧化碳碳排放增加，但经济增长不一定引起二氧化碳碳排放增加［4］。JaeHyun Park等分析韩国，结果表明韩国经济增长和二氧化碳排放之间具有一致性，而能源消费与经济增长具有很小的相关性，经济增长要同时受到内外部因素影响，但二氧化碳排放只受内部因素的影响［5］。Rawshan Ara Begum等用经济计量方法研究马来西亚时，认为从长期来看，经济增长可能引起二氧化碳的大量排放，而通过低碳技术（可再生能源、能源效率）能够减少碳排放并保持经济长期增长［6］。

1　脱钩理论和碳排放计算方法

1.1碳排放与经济增长脱钩理论

“脱钩”是指使相应的两个或多个物理量之间具有的相关关系不再存在。常用的评价能源消耗、碳排放与经济增长的脱钩方法有3种：能源消耗弹性评价法、OECD脱钩指数评价法和IU评价法。OECD定义脱钩：阻断环境污染和经济增长两者的联动关系或两者的变化方向、速度不同步，其中脱钩又可分为绝对脱钩和相对脱钩两种状态。

常用的脱钩研究方法是能源消耗弹性评价法，该方法在2005年被Tapio等应用到对欧洲1970—2001年交通业发展、能源消费与温室气体之间的脱钩测度，并提出计量公式：

式中：η指交通运输弹性；V指交通运输量。

在该研究中，Tapio将脱钩指标的计算数值区间细分为强脱钩、弱脱钩、扩张连结等8项脱钩状态［7］（如表1）。

表1　Tapio（2005）脱钩弹性类别划分

1.2碳排放计算方法

基于能源消费的碳排放核算方法有很多，常用的有:基于能源平衡表、基于一次能源消费量和基于终端能源消费量的能源消费碳排放核算方法，不同的能源碳排放方法会导致最终核算结果的差异，主要在于排放因子选择、碳氧化水平及加工转换过程的不确定性影响［8］。

在此，根据IPCC提供的碳排放计算公式，并结合北京市能源统计数据特点，基于主要能源消费品种的碳排放核算方法，采用以下公式计算碳排放量：

式中：C代表碳排放总量，单位104t；E代表能源的消费量，根据不同能源计量标准核算；Ci为能源；i为能源种类，i的二氧化碳排放系数（见表2）。

表2　各种能源碳排放参考系数

2　北京市经济发展与碳排放现状分析

2.1北京市经济增长概况

2.1.1北京市生产总值结构特征及趋势

根据《北京市统计年鉴》得出，按可比价格计算，2014年北京市地区生产总值（21330.8亿元）比上年增长了7.3%；按北京市常住人口计算，实现人均地区生产总值99995元（16278美元，按年平均汇率折算）。从图1看出，北京市地区生产总值呈现不断上升趋势，经济增长速度自2008年以来有所放缓。

图1　北京市1995—2014年地区生产总值情况

2014年北京市人均生产总值是同期中国大陆人均水平（7579美元）的两倍。在统计学里，人均GDP的重要分水岭是达到每年人均1万美元，即该地区经济社会整体发展已经达到中等发达国家水平。从图2中看出，北京市人均生产总值自2010年开始突破1万美元，并呈现逐年上升势头。相比人均生长总值的增长速度，北京市1995—2014年社会劳动生产率上升趋势更加明显。

图2　北京市1995—2014年人均生产总值和社会劳动生产率情况

从图3看出，北京市第一产业劳动生产率缓慢提高，第二、三产业劳动生产率提高明显，但自2009年开始，北京市第二产业劳动生产率高于第三产业，说明北京市第三产业内部结构有很大改善空间，第三产业劳动生产率有待进一步提高。

图3　北京市1995—2014年三次产业劳动生产率变化趋势

2.1.2北京市产业结构及变化趋势

根据北京市2014年统计年鉴，北京三次产业结构中第三产业增长最快。从图4中看出，北京市第一产业比重从2009年开始降为1%以下，第二产业比重则渐次下降，第三产业比重则相对增加。与发达国家纽约、伦敦等世界城市相比，第三产业均已超过了80%，说明未来北京市第三产业仍有上升空间，上升动力主要来自第三产业内部，即调整第三产业内部结构。同时，北京市应注重加强三次产业间融合，促进三次产业协调发展，共促互赢格局。

图4　北京市1995—2014年三次产业结构变化趋势

2.2北京市碳排放情况分析

2.2.1北京市能源消耗情况分析

从图5中看出，北京市1995—2014年能源消费总量总体缓慢上升，从1995年的3 533.3万t标准煤增长到2014年的6 831.2万t标准煤，增长1.75倍，并从2012年起能源消费总量开始呈现下降势头。单位生产总值能耗逐年下降，由1995年的2.344 t标准煤/万元下降到0.32 t标准煤/万元，下降近86%。

图5　北京市1995—2014年能源消费总量和单位GDP能耗变化趋势

根据图6，北京市2000—2014年第一、二产业能源消费占比呈下降趋势；第三产业能源消费呈现不断扩大的趋势；生活能源消费有升有降，目前处于上升趋势。

图6　北京市2000—2014按产业分能源消费占比情况

2.2.2北京市碳排放估算

北京市能源消费品种数据来源于《北京市统计年鉴》（1995—2015）和《中国能源统计年鉴》（2000—2015），涉及到9种主要能源消费品种，即煤炭、焦炭、煤油、原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油气和天然气。根据上述计算规则，得出北京市1995—2014年碳排放总量和人均碳排放量变化趋势如图7所示。自2010年以来碳排放总量下降，一方面是能源消费总量增长放缓，并且近两年出现下降，另一方面在于能源消费结构得到优化，碳排放高的化石燃料被逐渐替代；人均二氧化碳自2007年呈现下降趋势，并且人均排放水平低于上海市。

图7　北京市1995—2014年二氧化碳排放总量和人均二氧化碳排放量变化趋势

3　北京市低碳城市建设实证研究

3.1北京市碳排放与经济增长脱钩研究

北京市碳排放与经济增长脱钩模型构建参见上述原则，据此得表3北京市1996—2014年经济增长脱钩状态，北京市碳排放与经济增长之间都处于脱钩状态，其中大多数年份为弱脱钩状态，近几年开始向强脱钩转变，说明北京市碳排放受经济增长影响较弱。2008年之后碳排放与经济增长之间正脱钩趋势明显，尤其是2011—2014年碳排放与经济增长表现明显的强脱钩状态，说明自2008年奥运会之后，北京市节能减排政策取得良好成效，比较图5看出能源消费增长趋缓，但单位生产总值不断下降，碳排放水平开始呈现下降趋势。目前，北京市碳排放已处于峰值阶段，未来北京市节能减排政策和“煤改气”等清洁能源行动将会进一步降低碳排放水平，随着北京市经济增长，碳排放水平将跨过库兹涅茨曲线曲线拐点持续下降。

3.2北京市碳排放与经济增长的格兰杰因果检验

3.2.1单位根检验（ADF检验）

如图8北京市GDP和CO2时间序列图，经济生产总值GDP变化趋势呈稳步上升，显然不是一个平稳序列，而二氧化碳CO2变化趋势呈现波动状态，其增长可能围绕一个常数值波动。与前述方法一致，首先对两个时间序列进行平稳性检验，滞后期依然为2，检验结果如表4所示。

表3　北京市1996—2014年碳排放与经济增长脱钩状态

表4　北京市ADF单位根检验结果

图8　北京市GDP和CO2时间序列图

表4的检验结果表明，北京市GDP在1%的显著水平下t统计量为-0.934 849，其P值大于显著性水平α，所以接受原假设，即GDP时间序列数据为非平稳序列，且LNGDP一阶差分后仍然接受原假设。当对LNGDP进行二阶差分时，1%显著水平下的t统计量为-5.822 980，小于显著性水平α，拒绝原假设，即LNGDP为二阶单整序列。同理，LNCO2为二阶单整序列。

3.2.2协整分析

根据ADF检验结果，LNGDP和LNCO2在显著性水平1%下，都是二阶单整序列，可用Eviews软件对LNGDP和LNCO2时间序列数据做协整分析，如表4～6，以LNCO2为因变量，LNGDP为自变量，进行OLS（最小二乘估计）回归分析得到协整回归方程为：

R2=0.59，F=28.12，DW=0.716 772，自变量的系数检验效果不佳，说明回归方程显著性不高。因此，需要进一步对残差进行ADF检验，结果表明残差序列ut为平稳序列，Eviews软件操作结果如表5。

表5　北京市碳排放量与GDP协整回归结果

表6　北京市碳排放量与GDP协整回归残差的ADF检验结果

根据表6得出，残差序列ut检验接受原假设，即其时间序列具有不平稳性，也就是说样本区间内北京市GDP和CO2之间不具有长期稳定的均衡关系，因此构造的回归模型是“伪回归”［9］，长期来看，北京市经济的快速增长，不会引起CO2的大量排放，同时，碳减排政策也不会影响经济增长。

3.2.3格兰杰因果关系检验

根据LNCO2和LNGDP的单位根检验结果表明，两者都是二阶平稳序列，因此可以进行格兰杰因果性检验，遵从SC和AIC最小化准则，检验的滞后期为2，检验结果如表4～7所示，两个假设的显著性概率均大于0.05，接受原假设［10］，即北京市经济增长GDP和二氧化碳排放之间不具有任何因果关系。经济增长并不一定带来碳排放的增加，同时，碳排放政策也不会阻碍北京市经济的进一步发展，北京市整体经济发展水平处于向好状态，节能减排政策实施效果显著。

表7　格兰杰因果关系检验结果

4　研究结论

（1）从脱钩状态来看，北京市二氧化碳排放与经济增长两者之间长期处于脱钩状态，其中多数年份实现强脱钩。通过产业结构升级和内部优化，近几年北京市能源消费总量呈现下降趋势，能源消费的碳排放总量也得到有效控制。

（2）从格兰杰因果关系上看，北京市碳排放与经济增长不存在任何方向因果关系，即低碳城市建设并不会引起经济增长下滑，北京市经济的发展主要依赖于产业结构的升级、能源消费结构的优化、社会劳动生产率的提高等。

（3）城市能源消费与碳排放密切相关，通过调整能源消费结构、优化产业结构及提高资源使用效率，能够最大限度地降低碳排放水平。此外，北京市在政策制定实施上有明显优势，可以充分调动资源优势、政策优势，鼓励节能减排措施得到有效执行。通过积极开展低碳宣传，提高公众节能减排意识，倡导低碳消费、低碳经营、低碳生产等理念，并融入到北京市经济发展、设施建设和人民生活等领域。

［1］李云燕，赵国龙.中国低碳城市建设研究综述［J］.生态经济，2015（02）：36-43.

［2］赵成柏，毛春梅.二氧化碳排放与经济增长——基于分位回归验证Kuznets假说［J］.统计与决策，2011（16）：98-100.

［3］魏下海，余玲铮.空间依赖、碳排放与经济增长——重新解读中国的EKC假说［J］.探索，2011（01）：100-105.

［4］Soytas U，Sari R，Ewing B T.Energy consumption，income，and carbon emissions in the United States［J］.Ecological Economics，2007，62（3-4）：482-489.

［5］Park J，Hong T.Analysis of South Korea’s economic growth，carbon dioxide emission，and energy consumption using the Markov switching model［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2013（18）：543-551.

［6］Begum R A，Sohag K，Abdullah S M S，et al.CO2emissions，energy consumption，economic and population growth in Malaysia［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015（41）：594-601.

［7］ Tapio P.Towardsa theory of decoupling：degreesof decoupling in the EU and the case of road traffic in Finland between 1970 and 2001［J］.Transport Policy.2005，12（2）：137-151.

［8］刘竹，耿涌，薛冰，等.城市能源消费碳排放核算方法［J］.资源科学，2011（07）：1 325-1 330.

［9］刘倩，赵普生.十五个主要碳排放国碳排放与经济增长实证分析与比较研究［J］.经济问题探索.2012（02）：137-144.

［10］蔡静霞，齐秀辉，乔朋华.碳排放与经济增长协整分析——基于黑龙江省的实证分析与检验［J］.科技管理研究，2013，33（4）：214-218.

废弃电器电子产品拆解处理行业企业座谈会召开

2016年6月30日，由中国再生资源回收利用协会组织的废弃电器电子产品拆解处理行业企业座谈会在中国职工之家酒店召开，国家发改委环资司陆冬森处长、财政部税政司郭垂平处长、工信部节能司王文远处长、环保部固废中心电子废弃物管理办公室孙绍峰主任、中再生协会管爱国常务副会长、中再生协会潘永刚副会长兼秘书长、中国循环经济协会废电器电子工作委员会管世秘书长、中国家用电器研究院电器循环技术中心田晖主任，以及来自中再生、格林美、桑德、格力、伟翔等20余家企业代表出席了会议。中再生协会副会长兼秘书长潘永刚主持会议并致欢迎词。

本次会议旨在进一步落实相关配套政策，强化基金制管理成效，解决各方共同关注的问题，明确下一步工作努力的方向，推动政府部门与企业的良好、顺畅沟通，就新版废弃电器电子产品处理基金补贴标准自2016年1月1日起实施后的执行情况，以及《废弃电器电子产品处理目录（2014年版）》自2016年3月1日起实施后的推动反馈与建议等主要议题进行商讨。国家财政部、发改委、环保部、工信部等各主管部门相关领导高度重视，同时就目前行业基本情况、存在的问题及未来的政策导向和发展方向等与企业代表做了详细说明和深入沟通。

《废弃电器电子产品处理基金征收使用管理办法》自2012年7月实行以来，我国废弃电器电子产品回收和拆解量大幅提升，规模效应、环保效益和资源效益效果显著，成为我国现行废弃物管理政策中最受各界瞩目和高度认可的专业政策。基金制管理有效遏制了非法拆解导致环境严重污染的行为，促进了我国废弃电器电子产品处理行业良性发展，企业的管理水平和处理技术水平逐步提升，赶超国际水平，为未来我国实施其他主要废弃品种的基金制管理提供了良好示范和借鉴参考。

会上，来自中再生、格林美、桑德环境资源股份有限公司、伟翔联合环保科技发展有限公司等20余家企业逐一做了汇报。与会领导与专家认真听取了企业实际经营管理情况汇报，现场进行了广泛交流。尽管企业间各有不同发展困难，但他们都能跳出企业看行业，为行业的发展积极出谋划策，引起了与会代表的强烈共鸣。

与会相关部门领导在讲话中肯定了拆解企业宏观经济环境持续低迷下，在装备、技术和拆解规范方面进一步提升，有关补贴收取和发放等工作要认真研究，为下一步工作指明了方向。

最后，中再生协会常务副会长管爱国做了总结发言。指出这个行业持续健康发展，第一要解决的问题就是政府的引导和政策的操作执行；第二，行业一定要自律，不能过多地去打价格战，过多地冲量。第三，必须要提高产业化水平，简单的拆解拿补贴不是长久之计，产业水平提升，才能成为世界先进企业和环保企业。

The feasibility study on Beijing's low-carbon city construction —based on decoupling theory and granger test

LI Yunyan1，ZHAO Guolong2
（Institute of Circular Economy，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）

Global warming has been received widespread attention of the international community.Paris climate conference in 2015 manages to an historic agreement of carbon reduction targets，which will make participating countries a carbon-reduction targets commitment.From the perspective of the relationship between carbon emissions and economic growth of Beijing，the feasibility study on Beijing's low-carbon city construction can provide development ideas to solve the Beijing dual pressure about economic development and environmental protection.By decoupling analysis，we find that Beijing has realized the decoupling development，and gradually become strong decoupling state.By granger causality test，we find that there isn't a causal relationship between carbon emissions and economic growth，which means the low-carbon city construction will not affect economic growth.Therefore，Beijing should vigorously promote the construction of low-carbon cities，further development of low-carbon economy，low carbon society construction.

low-carbon city；energy consumption；carbon emission；economic growth

F290

A

1674-0912（2016）07-0006-06

2016－05－17）

国家社科基金项目“基于DPSIR模型框架的京津冀雾霾成因分析及综合治理对策研究”（15BJY059）；北京市社科基金项目“京津冀地区PM2.5污染控制政府绩效评估模式的构建”（14JGB036）；北京市重点学科“资源、环境与循环经济”（033000514116005）

李云燕（1963-），女，教授，博士生导师，研究方向：环境经济学、低碳经济、环境规划与管理和环境影响评价等。