公共债务、全球化和碳排放之间的相互作用对可持续发展的影响

张宇 李莉莎

[收稿日期：2023-12-08修返日期：2024-02-03

作者简介：张  宇（1974-），男，汉族，四川射洪人，教授，博士，博士生导师。研究方向：可持续发展。

李莉莎（2000-），女，汉族，四川旺苍人，硕士在读。研究方向：碳中和、可持续发展。

基金项目：国家社会科学基金西部项目：全球价值链视角下中国与拉美国家可再生能源合作机制研究，项目编号：18XGJ003。

·感谢匿名审稿人对本文的建议，作者文责自负。]

【摘要】公共债务和碳排放对经济、环境和社会有着负面影响，使得它们成为实现可持续发展的重大挑战。尽管公共债务在提高政府保护环境能力方面发挥着重要作用，但这方面的经验证据相对较少。因此，本文基于1995—2021年67个国家的数据，研究公共债务、全球化和碳排放之间相互关系及作用机制。研究结果发现：第一，公共债务对碳排放的影响具有非线性特征，二者呈倒U型关系；第二，公共债务与全球化之间存在倒U型关系，且全球化在公共债务对碳排放的影响中存在着中介效应；第三，当我们将全球化指数分解为贸易、社会和政治三个维度进行探究时，发现公共债务通过影响贸易和社会全球化进而对碳排放存在影响，而政治全球化效应不显著。基于以上研究结论，本文建议政策制定者通过公共债务管理减少碳排放，应优先考虑对可持续发展的投资，支持环境友好型政策，同时严格控制债务增长带来的相关风险。

【关键词】公共债务；全球化；碳排放；相互作用；影响

【中图分类号】F810.5， X321【文献标识码】A【文章编号】1672-4860（2024）03-0022-10

全球经济增长和人类活动导致二氧化碳排放量激增，严重影响了人类的生存和社会的发展，在愈发严峻的气候问题和可持续发展目标下，促进低碳发展已然成为各界共识[1]。公共债务作为一种重要的政府信用形式，是政府筹集财政资金、实施扩张性财政政策进而拉动经济增长的重要手段[2]，近年来快速上涨的趋势也引起了广泛的关注。尤其是在COVID-19之后，各国政府大规模举债以应对危机，并实施宽松的财政措施来刺激经济，导致债务水平急剧上升，且预计未来将维持高位。根据IMF全球债务数据库，2021年全球债务总额相当于全球GDP的247%，其中公共债务相当于GDP的96%。高额的公共债务不仅阻碍各国可再生能源开发和使用[3]，也通过改变宏观经济政策和GDP增长来影响能源消耗进而影响碳排放[4]。在高公共债务下还本付息的费用不断上升，迫使各国调动越来越多的公共资源，以保持其债务的可持续性。这一努力导致恶性循环，因为它迫使各国在支持可持续增长所需支出方面做出牺牲，这必然会导致碳排放上升。同时，由于预计未来极端事件的强度增加，国家不得不借款以应对危机，这不仅导致债务增加[5]，也使得可持续发展的预算随着应对损害的支出增加而减少。如果将外债投资于教育、卫生、绿色能源、清洁生产等部门，并将重点放在研究和开发上，则有望实现所要求的环境目标[6]。需要注意的是实施二氧化碳减排战略可能反过来增加债务负担，因为人们为应对由碳排放引起的极端天气和温室效应进行额外的绿色投资是由债务资助的[7]。累积的高债务危机日益削弱各经济体的经济前景，使其实现可持续发展目标变得更加困难。

在碳排放的全球性影响下，碳减排约束使得各国经济发展模式、能源结构之间的联系更加密切，表现为全球化对气候变化的影响日益显著。全球化促进生产和消费的持续增加，使污染通过国际贸易转移到环境法规不完善的国家，造成污染外溢，加剧了环境污染和气候环境的破坏[8]。近年来，公共债务通过经济投资和金融发展不断推进全球化发展。随着公共债务的增高，主要发达经济体利率上升、流入新兴市场的资本减少以及汇率波动加剧，推高了新兴经济体和发展中经济体的金融成本，限制了其进入国际金融市场的机会，抑制全球化水平发展，从而对碳排放产生影响，并且在经济金融全球化背景下，各国政府和金融机构互相持有他国债券的现象大大增加，一国债务问题的影响必将蔓延到相关国家[9]，公共债务的复杂性表现在不同全球化水平下对二氧化碳存在差异化影响。

现阶段，公共债务可持续和环境可持续发展已成为各经济体的重要关注点，公共债务作为一个国家经济可持续发展的关键[10]，对经济与环境的协调发展至关重要，且三者呈现相似的变化趋势（图1）。虽然有很多研究分别讨论了公共债务、全球化和碳排放，但有关公共债务与碳排放之间关系的研究却很少，全球化在其中的作用甚至被忽视。因此，在全球化不断深化、公共债务持续时期，建立起基于公共债务的理论框架来研究碳中和目标下的公共债务、全球化和碳排放之间关系的紧迫性更加突出，具有重要的理论和现实意义。

本文的研究贡献如下：（1）本文进一步揭示了公共债务对碳排放的非线性影响，丰富了碳排放及公共债务相关文献，为后续的研究提供较为清晰的理论框架与影响机制；（2）本文引入全球化指数作为中介变量，探讨全球化、公共债务与碳排放之间的关系，同时揭示了公共债务和全球化对碳排放的影响机制；（3）将全球化分为贸易全球化、社会全球化和政治全球化，从多个维度探讨全球化的作用，深化全球化背景下的碳减排和可持续发展研究；（4）构建全球化作为门槛变量的面板门槛回归模型，对公共债务与二氧化碳排放的关系进行了拓展分析。

一、文献综述与理论机制

（一）公共债务与碳排放

现有文献从可再生能源、制度质量、环境税等多方面探究实现碳中和目标的途径，而公共债务与碳排放之间的直接关系在现有文献中受到的关注相对较少。有研究分析了债务对森林砍伐的影响，研究结果表明，债务增加会加剧发展中国家的森林砍伐[11]以及贫困国家的水污染[12]。此外，有研究认为债务可能导致全球变暖，因为债务的上升降低了能源效率和控制污染的政治约束[13]，而通过减少债务可以减少碳排放。这些研究没有直接分析公共债务对碳排放的影响，但有一个共同的结论：公共债务对环境污染有负面影响。

然而，公共债务对经济增长和环境的贡献也被许多学者证明。适当比例的公共债务有助于增加资本流入，促进投资，对经济成果产生积极影响[14]，而经济进步为现代技术的发展创造了条件，可以降低污染水平[15]。当公共债务被用于资助公共部门支出时，尤其是在卫生和教育领域，对环境会产生有利影响[16]。此外，节能创新更有可能在增加GDP的同时降低二氧化碳水平[17]。具体地说，如果将公共债务投资于可再生能源，或用于鼓励企业家提供绿色就业机会，就会降低二氧化碳水平。虽然公共债务可能直接或间接影响碳排放，但这种非线性关系到目前为止还没有被研究过。据此，在现有研究基础上提出本文的研究假设1：

假设1：公共债务增加与二氧化碳排放之间存在非线性倒U型关系。

（二）公共债务、全球化和碳排放

政府通过举债融资实现跨期配置公共投资，公共债务通过对物质资本积累和生产要素配置效率的影响提升全要素生产率[18]，进而提升该国在国际分工体系中的定位，推动参与全球化。但从长期发展趋势来看，政府举债会在一定程度上减少资本存量，从而不可避免地降低经济增长速度。经济增长速度的降低势必会影响国家在全球化发展中的地位，随着公共债务的上升，主权债务的风险使得债权国对债务国发展前景丧失信心，由此产生的债务不可持续性将导致大宗商品价格和国际资本流动呈现“双下降”趋势，使得国际贸易增长乏力，进而引发贸易保护主义“去全球化”的广泛讨论，抑制全球化的发展。考虑到公共债务对全球化不仅存在单一的线性关系，而是表现出低债务率的促进作用和高债务率的抑制作用。据此，提出本文的假设2：

假设2：公共债务对全球化产生先促进再抑制的倒U型非线性影响。

在对土耳其的研究报告指出，经济全球化会增加二氧化碳排放量，但社会和政治全球化对二氧化碳排放量没有显著影响[19]。从对G7国家的研究可以看出[20]，一方面，随着全球化的发展，G7国家中的发达国家开始转移污染密集型产业，产生“污染避风港效应”；另一方面，全球化降低了进口节能技术的贸易壁垒，促进了技术创新[21]，先进技术促进可再生能源的发展和能源效率的提高，达到降低碳排放的目的。技术创新缩短了公共债务对绿色技术研发投入的回报周期，降低了公共债务投资引起的能源使用增加导致的碳排放量增加。据此，考虑公共债务和全球化对碳排放影响以及差异化全球化水平下公共债务的不同表现，本文提出研究假设3：

假设3：公共债务通过全球化对二氧化碳排放产生间接作用。

（三）理论框架

由于经济复苏的要求，决策者需要通过债务融资来恢复经济[22]，而公共债务对碳排放的影响已经确定，但对碳排放影响方向和影响机制尚未达成共识。与此同时，全球化对公共债务和碳排放的影响虽然被分别研究，但尚未建立统一的框架将三者结合起来。结合上述文献中的理论和分析，设计本文的理论框架图（图2）。

二、数据与模型

（一）数据选择

本文使用1995—2021年67①个国家的数据。被解释变量为人均二氧化碳排放量。控制变量包括人均GDP、贸易开放度和工业化程度。主要解释变量是公共债务。此外，引入了全球化指数作为中介变量。自然对数变量的描述性统计如表1所示。

（二）模型选择

基于上述理论分析，本文建立了普通面板的基准回归模型分析公共债务对碳排放的影响。为了解决自相关和异方差引起的模型估计误差，本文建立了如下对数线性实证方程。

（1）

为了探究碳排放与公共债务之间的非线性关系，我们根据Xianhong Xiang和Adeleye[23][24]的研究，将公共债务的平方项纳入方程：

（2）

其中，指国家i在t年的人均二氧化碳排放量；指公共债务；是控制变量，包括人均GDP、贸易开放和工业增加值。此外，、和分别代表国家效应、时间效应和随机扰动项。

如上所述，公共债务会影响全球化，进而影响碳排放。为了验证这一结论，本文通过中介效应模型进行检验。由于较多研究表明三段式中介检验存在内生性问题以及要求三个误差项两两不相关等明显缺陷[25][26]，本文通过参考文雁兵等[27]的设计思路使用四段式中介效应模型进行检验。具体模型设定如下：

（3）

（4）

（5）

（6）

式中，是作为中介变量的全球化指数；为随机干扰项，其他变量的含义与上述一致。

三、实证结果

（一）基准回归分析

表2展示了公共债务对碳排放基准回归结果。公共债务在线性回归中不显著，加入二次项后，公共债务的一次项系数为正，二次项系数为负，且在1%的统计水平上显著，验证了研究假设1。非线性影响的原因：一方面是由于经济活动必然会提高能源消费需求，而目前80%的能源消费仍然依赖于不可再生能源[28]；另一方面，政府为实现可持续发展将公共债务投资结构向绿色投资倾斜。同时，未来持续高位的公共债务可能会导致较高的税率和通货膨胀，抑制新的投资活动从而减少碳排放。此外，教育、卫生等公共部门的公共债务支出可以提高人们的环保意识，从而对环境质量和环保行为产生显著的积极影响[29]。

负向抑制作用出现较晚的合理原因是，公共债务对经济增长和能源消耗的影响可以在短期内体现，消费和生产规模的扩大必然增加能源的消耗，因此增加碳排放的结果可以很快呈现。绿色发展的投资由于技术开发难度较大以及相关绿色制造业体系建设不完善，具有较长的开发和应用周期，未来债务累积造成的高税率和投资抑制也存在滞后效应。此外，人们环保意识的建立也存在时滞效应。因此，公共债务对碳排放的影响呈现先增后减的非线性倒U型关系。

（二）中介效应分析

1. 主要中介效应分析

前文基于理论推导发现公共债务会通过影响全球化发展进而影响碳排放。为验证该理论，本文选取中介效应模型进行实证检验，回归结果见表3。

表3第（1）列结果显示公共债务对碳排放的影响，该结果已在前文基准回归部分进行了阐述。第（2）列中公共债务一次项为正，二次项为负且都在1%水平下显著，说明公共债务对全球化具有先促进后抑制的倒U型关系，假设2得到验证。公共债务在前期对贸易与能源消费的促进，带来的刺激效应加快了全球化发展的步伐；而持续提高的公共债务导致投资滞后、通货膨胀以及信任危机的产生，大量的国际贸易和国际活动受到阻碍，从而不利于全球化的发展。将全球化与公共债务统一纳入模型中考察对碳排放的影响，回归结果如第（3）第（4）列所示，全球化的回归系数均在1%的显著性水平下显著为正，加入全球化后公共债务回归系数不管是一次项还是二次项均有所下降。以上结果说明全球化发挥了中介作用，即公共债务会通过降低全球化而间接对碳排放产生抑制作用，验证了本文的研究假设3。

2. 不同维度全球化中介效应分析

关于全球化、公共债务以及与碳排放之间联系的讨论是复杂的。如前所述，KOF全球化指数包括贸易全球化、社会全球化和政治全球化。因此，我们从这三个方面分别进行讨论。

（1）贸易全球化

从表4的回归结果可以看出，公共债务对贸易全球化存在U型影响。将贸易全球化纳入模型后，贸易全球化系数在1%的水平上显著为正，说明全球化增加二氧化碳排放。公共债务对碳排放的拐点②由原来的3.318增加至3.333，表明公共债务对贸易全球化的促进作用，降低了公共债务对碳排放的抑制作用。公共债务带来的经济投资和全要素生产率提高了贸易全球化，而贸易全球化对碳排放的促进作用是由于参与全球经济会带来大规模的生产活动、能源需求和频繁的投资行为，这些都会对大气环境产生负面影响[30]。同时，由于全球尚未完全形成完善的环境法律法规，随着国际贸易的发展，导致高排放活动转移到环境法律法规不完善的国家，加剧环境污染。

（2）社会全球化

表4第（5）～（7）列展示了社会全球化中介作用模型。将社会全球化作为中介变量时，社会全球化系数为正，且公共债务对碳排放的系数增加，公共债务对碳排放的拐点提高至3.574，说明目前公共债务通过抑制社会全球化进而减小了对碳排放的抑制作用，中介效应成立。公共债务适用于私人投资不愿涉及的公共部门和非营利投资，对社会全球化的发展产生影响，而社会全球化对碳排放的促进作用在于社会全球化发展带来的地理空间拓展、社会制度变迁和人口规模增加。地理空间扩张的必然趋势是随着全球城市化水平的提高带来集聚效应促进碳排放。同时，适应全球化进程中频繁的制度变迁，会阻碍和削弱可持续政策的实施和效果。

（3）政治全球化

在政治全球化模型中，根据拐点计算公共债务对政治全球化表现为抑制作用。原因在于高额的公共债务威胁外汇国资产安全，带来债务融资问题，降低国家信誉。因此，应警惕过高公共债务带来的风险。此外，政治全球化对公共债务和碳排放的中介效应并不成立。理论上可以认为，政治全球化尚未对碳减排行动产生影响。

四、异质性分析和稳健性检验

（一）异质性分析

考虑到世界各国经济发展的巨大差异，本文根据世界银行的收入水平，将67个国家分为高收入国家、中高收入国家和中低-低收入国家，探讨国民收入水平的异质性是否会影响公共债务对碳排放的影响（表5）。

从表5可以看出，高收入国家的公共债务对碳排放表现为显著且负向的作用，且公共债务与碳排放的倒U型关系成立。中高收入国家和中低-低收入国家的公共债务对碳排放呈现正向且显著影响，而中高收入国家非线性关系不成立，中低-低收入国家呈现U型关系。高收入国家在实现经济发展后对环境有更高的要求，因此将更多的公共债务用于绿色研发，减少二氧化碳的排放。对于中高收入国家和中低-低收入国家而言，由于中高和中低-低收入国家仍处于更注重经济发展的阶段，公共债务促进了经济规模。由于绿色技术发展不成熟，公共债务对可再生能源研发投入回报周期更长，由此促进二氧化碳排放。另外，中低-低收入国家公共债务对碳排放的U型非线性是由于这些国家往往处于全球价值链低位，可以直接通过引进发达国家先进技术和产业模式改善生产方式和产业结构，进而降低碳排放。但是，由于这些国家尚未形成完备的金融市场法规和管理系统，无法完全吸收引进的前向资源，随着公共债务的提升，出现债务问题和经济波动，不得不为了应对危机降低在可再生能源发展方面的投资，进而转变为增加二氧化碳的排放。

（二）稳健性检验

为了评估结果的稳健性，本文进一步通过以下方法对结果进行检验，验证结果的稳健性。

本文将被解释变量人均碳排放更换为总体碳排放（lnTotalco2）进行回归，更换后结果（表6）与前文一致，结果显著且稳健。

五、结果与讨论

全球化不断深入使世界走向限制气候变暖的道路，实现《巴黎协议》中规定的目标，各国政府必须深刻而迅速地转变公共债务的使用结构，使其朝着可持续发展方向发展。迄今为止，尽管许多国家尚未充分认识到公共债务与全球化对碳排放的影响，但各国政府利用公共债务投资可再生能源和清洁技术是实现这一转变的最令人鼓舞的进展之一。公共债务作为一个国家经济可持续发展的关键[10]，对经济与环境的协调发展至关重要，但有关公共债务与碳排放之间关系的研究却很少，全球化在其中的作用甚至被忽视，目前也少有研究建立基于公共债务的理论框架来论证它们之间的关系。因此，本文研究了1995—2021年67个国家的公共债务和全球化对二氧化碳排放的影响，并进行了异质性分析和稳健性检验。希望为政策制定者评估公共债务对碳排放的作用提供一个新的理论框架。研究结果表明：第一，67个国家的公共债务与碳排放之间存在先促进后减弱的倒U型关系，公共债务最初通过社会生产活动以及对经济和能源的投资提高碳排放，后由于清洁技术和可再生能源的发展进一步对碳排放产生抑制作用；第二，全球化在公共债务对碳排放的影响中起中介作用，且由于全球化对碳排放的促进作用，使得公共债务对碳排放的抑制作用减小；第三，当全球化指数分为贸易全球化、社会全球化和政治全球化时，公共债务通过影响贸易全球化和社会全球化进而影响碳排放，中介效应成立，而政治全球化的中介效应不显著。

基于以上研究结论认为，在全球化进程中，要实现碳减排和公债的可持续发展，需要有效的长期政策。虽然不能否认公共债务对经济增长的重要性，但政府应认识到公共债务的协调发展是碳减排与可持续发展之间的重要条件。需要在保持公共债务经济发展与绿色投资平衡的前提下，加强对公共债务结构的管理，提高绿色投资比例，补贴绿色技术研发。在管理债务结构的同时，还要控制公共债务规模，防止风险积累，警惕公共债务上升带来的风险。由于全球化对碳排放有积极作用，政府应建立健全环境法律法规，避免全球化发展中的“污染港假说”。应鼓励通过全球化引进先进的绿色技术，鼓励环境友好型方面的外商直接投资，同时政府应寻求开发可再生能源的潜力，并通过排放税或补贴等方式对这些途径进行支持。

注释

①    基于数据可获性，本文选取的67个国家包括安提瓜和巴布达、阿根廷、澳大利亚、奥地利、阿塞拜疆、巴哈马、巴巴多斯、比利时、不丹、文莱达鲁萨兰国、智利、中国、科摩罗、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、萨尔瓦多、爱沙尼亚、斯威士兰、斐济、芬兰、法国、加蓬、德国、加纳、希腊、几内亚、洪都拉斯、匈牙利、印度、爱尔兰、意大利、日本、约旦、基里巴斯、大韩民国、马来西亚、马耳他、摩尔多瓦、摩洛哥、纳米比亚、荷兰、新西兰、尼日尔、尼日利亚、挪威、阿曼、巴基斯坦、巴拿马、巴拉圭、菲律宾、波兰、葡萄牙、卢旺达、沙特阿拉伯、塞舌尔、新加坡、斯洛伐克共和国、斯洛文尼亚、西班牙、斯里兰卡、苏丹、瑞典、瑞士、突尼斯、英国和瓦努阿图。

②    拐点是通过对非线性回归方程求一阶偏导后，再令其为零求解得到。

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The Impact of the Interplay Between Public Debt， Globalization，

and Carbon Emissions on Sustainable Development

ZHANG Yu1， LI Lisha2

（1. Law School， Southwest University of Science and Technology， Mianyang 621010， Sichuan， China;

2. School of Economics and Management， Southwest University of Science and Technology， Mianyang 621010， Sichuan， China）

Abstract： Public debt and carbon emissions are significant challenges for sustainable development due to their adverse impacts on the economy， environment， and society. Despite the significant role that public debt plays in improving the ability of the government to protect the environment， there is relatively little empirical evidence of this. Therefore， this study aims to reveal the relationship and mechanism among public debt， globalization， and carbon emissions by analyzing the data recorded between 1995 and 2021 of 67 countries. According to the empirical findings， first of all， the impact of public debt on carbon emissions has a non-linear characteristic， and the two have an inverted U-shaped relationship. Secondly， there is an inverted U-shaped relationship between public debt and globalization， and globalization has an intermediary effect on the impact of public debt on carbon emissions. Thirdly， when we decompose the globalization index into trade， social， and political dimensions， we find that public debt impacts carbon emissions by influencing trade and social globalization. In contrast， political globalization has no significant impact. Based on the above findings， this study suggests that policymakers should reduce carbon emissions through public debt management by prioritizing investment in sustainable development and supporting environmentally friendly policies while strictly controlling the risks associated with debt growth.

Keywords： public debt， globalization， carbon emissions， interaction， influence