贸易开放程度影响二氧化碳排放程度的实证研究

摘 要：在全球日益一体化的大背景下，通过外贸依存度和外资依存度两个为代表性的贸易解释变量，以1990～2013年的统计数据，基于VAR模型运用协整检验、脉冲响应函数和方差分解等方法，实证研究了贸易开放程度对碳排放量变化的影响。脉冲响应函数和方差分解方法分别分析了外贸依存度和外资依存度对碳排放的动态冲击效应和影响程度。为湖北省在碳排放配额机制下，有效实现节能减排提供相关建议。

关键词：外贸依存度、外资依存度碳排放、VAR模型

一、引言

在经济全球化，日益一体化的大背景下，贸易对于国家经济的发展起到日益重要的作用。而为应对全球性的气候变化，低碳排放日益成为全球关注的重点和讨论的焦点问题。传统的文献从环境库兹涅佐曲线的角度论证了收入变化与环境污染的倒U型曲线关系，而贸易作为收入增长的重要因素，碳排放作为环境污染的重要表现形式，两者的关系研究对于库兹涅佐曲线和积极减排作用的认识显得至关重要。以湖北省为例，探索湖北省贸易对碳排放的影响作用，是以一个新的视角来考虑碳排放的影响因素。湖北省位居中部，但伴随着中部崛起战略，以及湖北高新电子产业的兴起，贸易日益在经济发展起到日益关键的作用。而同时湖北省为节能减排做出巨大的努力，实施一系列的相关经济政策：碳排放权交易市场已经如火如荼的展开，武汉两型城市圈的不断推进与建立以及一些生态项目的实施等等。我国以1983年开始改革开放和对我贸易，湖北省作为中部大省，1990年开始对外贸易有了显著的规模，所以本文采取截取1990-2013年的较新的湖北省对外贸易相关数据，运用VAR模型具体分解分析对外贸易开放对于湖北省碳排放的相关影响因素，为实现全省有效控制碳排放提出有针对性的建议。

二、文献综述

关于环境库兹涅兹曲线，有很多研究者对此进行了实证研究。至少表明环境质量与收入水平之间的关系。从环境库兹涅佐曲线角度研究贸易与二氧化碳之间的具体联系，具有大量学者研究的文献基础。李秀香和张停（2004）以二氧化碳排放量为例分析了出口贸易增长对我国环境质量的影响，研究结果表明出口贸易的增长在一定程度上降低了人均二氧化碳的排放。李小平和卢现祥（2010）运用部分发达国家和中国各工业行业的二氧化碳排放量和贸易数据，通过实证研究发现国际贸易能够减少工业行业的二氧化碳排放总量和单位产出的二氧化碳排放量，所以中国并没有因为对外贸易而成为发达国家的"污染天堂"。这些大量的文献论证了贸易与碳排放之间的实证联系。而对于这种关系研究的计量方法也有很多，王源（2011）运用LMDI因素分解法研究中国国际贸易中的隐含碳的问题，庞军基于MARIO模型研究中欧贸易隐含的碳排放问题。大多数的文献主要集中于研究国家贸易出口却很少有将视角集中于省份的贸易对于碳排放的影响中。事实上贸易的政策倾向对于省市的经济发展以及节能减排的实施都有一定的影响。本文以湖北省为例，通过VAR模型，研究贸易开放程度对于碳排放的影响，以及提出相应的政策建议。

三、VAR 模型及变量选择

（一）变量选择

本文根据《中国统计年鉴》、《湖北省统计年鉴》中1990-2013年的较新的统计数据，作为研究对象。

以往研究贸易开放与二氧化碳排放关系的国内外文献中，多数是采用对贸易依存度指标来反映贸易开放程度，而忽视了对其他贸易开放度指标的考察。仅仅考察对外贸易依存度是不够的，其只能反映进出口规模的变化情况，考虑到研究期内多数年份外资企业的进出口在湖北对外贸易总额中所占的比重较大。因此本文将贸易开放程度表示为外贸依存度和外资依存度两部分。外贸依存度即进出口贸易总额与湖北地区生产总值之比，记为TR。外资依存度，是用当年外商直接投资与湖北地区生产总值的比值来表示的，记为FD。

由于化石等能源消费是碳排放的主要来源，所以在计算时主要以煤炭、石油和天然气三种碳排放量大的能源为基础对碳排放总量进行测算；依据IPCC 提供的测算方法，碳排放量= Σ 能源i 的消费量× 能源 i 的碳排放系数（i 为能源种类），能源消费量必须换算成统一热量单位的标准煤。另外，根据国家发展和改革委员会能源研究所的研究结果，煤炭、石油、天然气的碳排放系数分别为0.7476吨碳/吨标准煤、0.5825 吨碳/吨标准煤、0.4435 吨碳/吨标准煤。碳排放量记为C。为了避免在计量研究中出现异方差现象，以上序列均采取对数化处理，以ln（C）、ln（TR）、ln（FD） 作为研究序列。

（二）变量ADF检验结果

为了防止虚假回归，在建立VAR 模型之前，必须进行单位根检验，以检验该时间序列的平稳性并确定单整阶数。本文采用ADF 单位根检验方法。首先，使用Eviews 对序列进行显著性检验，其检验形式应设为既不含截距项也无时间趋势，并采用SC 信息准则自动设定最优滞后阶数。最终，得出检验结果如表一 所示，变量ln（C）、ln（TR的ADF 统计量均大于其临界值，是不平稳的。当一阶差分后，所有序列在10%的显著性水平上通过平稳性检验。当二阶差分后，所有序列在1%，5%，10%的显著性水平上均通过平稳性检验。而ln（FD）经检验直接平稳， 所以ln（C）、ln（TR）、ln（FD） 均为平稳序列。

（三）Johansen协整检验结果

约翰森（Johansen）在1988年及在1990年与杰森留斯（Juselius）一起提出的一种以VAR模型为基础的检验回归系数的方法，是一种进行多变量协整检验的较好方法。假设模型中无常数项和时间趋势项情况下，对ln（C）、ln（TR）、ln（FD）进行Johansen协整检验。检验结果表明，迹统计量和λ-max统计量在5%的显著性水平下均拒绝R=0、R≤1的原假设，接受R≤2的原假设，说明ln C、ln TR、ln FD之间存在协整关系，即湖北省的碳排放与外贸依存度和外资依存度之间存在长期均衡的关系。

（四）格兰杰因果关系检验

上文的协整检验证实了这三个变量间存在着长期的协整关系，但具体方向的因果关系仍然不能确定。为了研究LnTC、LnTR、这三个变量之间具体的因果关系，利用Granger因果检验分析他们的因果关系，检验结果显示：外贸依存度与二氧化碳排放存在着单向的因果关系，湖北省对外贸易的增长是导致二氧化碳排放增加的Granger原因，而二氧化碳排放不是对外贸易增加的Granger原因。

外资依存度和二氧化碳排放存在着单向的因果关系，即外资依存度是导致湖北省的二氧化碳排放量变化的Granger原因，而二氧化碳排放量的变化却是外资依存度的Granger原因。

（五）脉冲相应函数

脉冲响应函数刻画了内生变量对误差变化大小的反应，它是测量其随机扰动项的一个标准差冲击对内生变量当前值和未来取值带来的变化，它不仅能全面映射变量间的动态关系还可以量化各变量间扰动影响的数量关系。故运用Eviews7.0 软件对构建的VAR 模型进行脉冲响应函数分析，在此主要分析ln（C）、ln（TR）、ln（FD）间动态关系的路径变化，本文设定滞后阶数为10 期，脉冲响应结果表明：碳排放对对外贸依存度的脉冲响应曲线接近于倒U型曲线，外贸依存度对碳排放的的冲击为长期的正效应随着滞后期的推进，而后冲击力度小幅减缓并趋近平稳水平，说明外贸依存度对碳排放的冲击为持久效应，即湖北省对外贸易水平的高低会对碳排放的变动产生持续影响，对外贸易规模的扩大，会导致碳排放水平的稳步增加。而外资依存度对碳排放的冲击为长期的负效应，除去在第三期的小幅度增加外，其负效应持续推进，到第10期达到最低水平-0.004682，就滞后十期结果来看，其对于碳排放的负效应较小。所以由此得到的是对外贸易依存度对碳排放的冲击作用较大，而外资依存度对碳排放的冲击作用较小。

（六）方差分解分析

方差分解是通过将每一个内生变量分解为结构冲击各期方差的线性组合，计算结构冲击在不同期限内方差总和占各内生变量总方差的比例来度量结构冲击对内生变量的影响，可以更具体的表示内生变量相互影响的重要程度。它能够提炼对内生变量产生影响的每个随机扰动的相对重要性信息，能够量化每一个冲击对内生变量变化的贡献度，这里主要分析ln（C）、ln（TR）、ln（FD）所受冲击对碳排放的贡献率，方差分解结果表明：对外贸易依存度对碳排放变动的贡献率最大，但第1期开始贡献率达到85%逐渐下降，说明外贸依存度对碳排放不仅会产生即时效应还会在长期产生较强的影响，但这种影响逐步减弱，直至第10期的22.64%。外资依存度对碳排放的贡献率在在滞后第5期达到最大值7.06%后，小幅度逐步下降直至4.19%。说明外资依存度对碳排放的贡献具有短期时滞性和长期显赫的影响。而外资依存度的平均贡献度则只有2.08%。这个结果与上面脉冲响应函数分析所得的结论是一致的，即外商接投资对二氧化碳排放的影响比进出口贸易的影响要小。

四、结论与建议

第一，协整分析。单位根检验发现二氧化碳排放量、外贸依存度和外资依存度三个变量均属于I（1）序列。Johansen协整检验发现发现二氧化碳排放量与外贸依存度之间存在正的协整关系，而与外资依存度之间存在负的协整关系。因此，从实证角度来看，湖北省的进出口贸易产生了负的环境效应而外商直接投资产生了正的的环境效应。第二，Granger因果关系。Granger因果关系检验的结果显示了外贸依存度和外资依存度对于碳排放的影响关系。说明了外贸依存度和外资依存度是影响二氧化碳排放的重要影响原因。第三，脉冲响应。基于VAR模型的脉冲响应函数分析的模拟结果表明，外贸依存度冲击响应累计值为正值，外资依存度位负值，两者都有一定的滞后效应。二氧化碳排放对外贸依存度的冲击响应曲线大致呈现出倒U型的轨迹的趋势，整条冲击响应曲线位于水平线的上方，长期来看外贸依存度对二氧化碳排放产生了正面影响。即外贸规模的扩大会促使湖北省二氧化碳排放量的上升。二氧化碳排放对外资依存度的冲击响应曲线大致呈现持续负下降的轨迹的趋势，长期来看外资依存度对二氧化碳排放产生了负面影响。由外贸依存度和外资依存度的冲击所导致的二氧化碳排放在全部响应期内的峰值（分别为0.22176和0.04682）来看，外贸依存度对二氧化碳排放的影响力度很大，外资依存度的影响力度则较小。这一结果显示由于进出口规模的扩大所带来的二氧化碳排放的增加相当严重。这从侧面反映当前湖北省政府所制定的各种贸易政策对优化进出口结构的作用仍有限或其效应仍未显现出来，如何促使对外贸易结构尽早向可持续性、环保的方向改进仍然是政府在制定和执行贸易政策时需要考虑的主要因素之一。第四，方差分解基于VAR模型的方差分解分析结果表明，在整个预测期内外贸依存度和外资依存度对二氧化碳排放方差分解的贡献度分别为46.84%和4.463%，虽然外贸依存度和外资依存度对二氧化碳排放的方差分解贡献度差别较大，但都呈下降趋势。这又说明了湖北省当前的贸易产业政策向低碳化转型的趋势。

针对以上分析结果，可以看出外贸依存度和外资依存度这两个衡量区域贸易开放程度对于湖北的碳排放具有长期持续的影响效应。如果将我国的贸易区域分为东部、中部和西部地区，东部沿海地区作为我国主要的对外贸易基地的现状短时间不会改变，中部地区对外贸易开放程度并不高。但是不高并不代表没有，湖北作为中部崛起的重要省份，湖北的经济发展水平在全国处于中上游水平，尽管贸易的比重并不算高，但是逐年增长也保持在一个稳定的范围水平。更重要的是，近年来，湖北大力的建设经济，转变经济发展方式，发展高新技术产业，特别是光钎等高新电子行业企图走出中国，走向世界，这都进一步说明湖北省企图扩大贸易程度的倾向。鉴于外贸依存度和外资依存度对于碳排放的长期作用相反，盲目的扩大贸易规模可能会增加碳排放的产生，而由于外资依存度对于碳排放的负效应作用，湖北省可以依据自身状况，积极引进外资，扩大外资规模。外资依存度在湖北省对于碳排放的负效应的重要原因可能在于湖北的外资引进主要集中于高新或金融产业，引进先进的技术取代落后的技术是有利于减排的，引进资金投资在新兴产业也有利于减排。所在外资依存度的扩大会有利于减少二氧化碳的排放。当前国际贸易体系要求中国工业从粗放型向技术集约型转变，这种转型对于湖北省要求也是一样的。这要求湖北省需要建立稳定、安全、经济的清洁能源产业体系，通过能源结构的转型实现能源强度的降低和能源消费总量的下降。通过大力加强自主创新，切实抓好节能减排，积极推进工业化与信息化融合，先进制造业与生产性服务业融合，加快市场主体培育，坚持集约、集聚、集群发展，努力构建富有竞争力的现代工业体系，加快推进新型工业化，不断提升工业整体实力和竞争力，促进工业经济又好又快发展，推动工业大省向工业强省跨越，为构建促进中部地区崛起的重要战略支点提供首要支撑。

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作者简介：

黄耶（1992-），女，湖北武汉人，研究生，中南财经政法大学经济学院人口、资源与环境经济学专业硕士，主要从事资源与环境经济学研究。