产业结构在碳排放与经济增长之间“调节器”作用研究

产业结构在碳排放与经济增长之间“调节器”作用研究

董耀武 谌勇

本文运用1965-2015年国内相关面板数据，通过协整检验、误差修正模型以及Granger因果分析的计量与检测，结果发现：在短时间内，经济增长直接正向影响碳排放量，换言之，快速经济增长必定与高碳排放相呼应，此时倘若进行产业结构调整，两者之间的关系效用就会降低，说明在短期内可以通过产业结构调整来实现低碳、高增的目标；从长远上来讲，碳排放并不能直接影响经济增长，而产业结构调整是两者之间的影响中介，表明可以依据产业结构调整这一中间变量来实现低碳、高增的目标；整体上来看，产业结构调整是我国碳排放与经济增长之间的“调节器”。

产业结构调整 碳排放 经济增长方式

一、 引言

当下，碳排放效应造成的全球气候变化问题，已成为一个世界性的焦点问题。自上世纪90年代末通过的《京都协议书》开始，以及2009年丹麦召开哥本哈根气候大会，2011年在南非德班召开的世界气候大会，可知碳排放问题已经在世界范围内受到关注。2010年，我国人均GDP是4515美元，还不及世界平均水平的1/2，但是碳排放量已经超过世界其他国家，成为碳排放最多的国家，所以减排问题刻不容缓。现阶段正是我国经济发展进入新常态的关键时期，此时经济增长需要大量的能源消耗，能源的消耗又关乎着碳排放的问题。因此，现阶段我国亟需解决的问题在于在降低碳排放量背景中选择合适的经济增长方式，简言之就是推行低碳、快增的发展目标。

但是，仅从碳排放量上来看，国内节能减排的任务十分艰巨。尽管当前政府部门已经深刻认识到节能减排在经济增长中的重要性，但在相应举措的实施上仍然比较滞后，究其原因在于政府部门还心存顾虑，担心产业结构的调整以及碳排放的控制会影响到国家的经济增长。而反过来说，政府经济增长的保护政策又会影响到产业结构的调整与减排。本文对产业结构调整、碳排放与经济增长方式之间的关系，进行了实证分析与检验，旨在为我国产业结构调整，减少碳排放等问题提供政策制定的参照。

二、 相关文献梳理

上世纪50年代经济学家库兹涅茨通过研究发现，污染物排放与经济增长之间的影响关系呈倒U型，具体上是指当一个国家经济发展水平偏低的时候，环境污染的程度就会较轻，但是随着人均收入水平的提升，环境污染便由低趋高，环境污染随经济的增长而不断加剧；当国家经济发展达到某个发展临界点或者是“拐点”之后，人均收入水平的进一步提升，环境污染又会呈由高趋低走势，其环境污染的程度逐步得到减缓，这便是著名的“环境库兹涅茨曲线”。 Soytas & Saria （2009）基于Grander因果分析与脉冲效应，结合VAR的线性检验理论探讨了经济增长、CO2排放与能源消耗之间的关系效用，研究证实CO2排放与经济增长之间没有长期因果关系。Sovacool & Brown（2010）也分析了二氧化碳排放与经济增长之间的关系，借助于Granger因果检验证实，此二者之间存在单向性因果关系。

李虹、亚琨（2012）基于工业、建筑业、交通运输业面板数据分析了国内产业碳排放与经济发展之间的关系效用，尽管各变量呈现出非平稳序列，但各变量之间具有长期均衡的关系。孙小祥等（2013）三位学者通过研究发现，经济发展与工业及建筑业的碳排放量之间互为格兰杰原因，且短期内此类行业碳排放量对经济增长的影响呈先增后减发展趋势，时间久了就会逐渐趋向平稳化，产业工业结构调整和能源利用的提升是革新能源消费、碳排放和经济增长关系效用的有效路径。王薇（2014）依据VAR模型研究了城市化、产业结构与碳排放的动态关系，国内的城市化水平、产业结构与碳排放之间具有长期的协整关系，城市化水平的提升是导致碳排放量增加的主要原因，反之结论不成立。

现有理论研究主要集中于碳排放物与经济增长之间的关系效用，在碳排放、能源消费与经济增长之间的关系方面也有研究。欧美等国家相应的理论研究比较成熟，在一些发展中国家也对此问题进行了相应的研究，多数国家选用人均GDP数据作为衡量经济增长的指标变量。但是从整体上来看，已有研究中对产业结构调整要素的考虑较少。因此，本文基于现有的理论研究，着重分析产业结构调整、碳排放与经济增长方式相互作用关系，希望从中可以找出节能减排、促进经济增长的新型化经济发展模式。

三 、研究模型确立

本文以时间序列数据为标杆构建相关模型，主要是借助时间序列的平稳性，去描述均值、方差以及系数等。在整个研究过程中首先需要借助ADF检验去测度样本数据的平稳性，假定时间序列的平稳性较好，便可直接构建模型，反之，则需要构建相应的线性组合，也就是协整方程去确保时间序列的平稳。

（一）ADF检验

本文通过ADF检验，去确认时间序列的平稳性。假如说变量y具有n，于是有：ADF检验具体是为了解决差分之后数据高阶序列性相关的问题，也就是说在公式（1）两边同时减去yi-1，于是有：

（二）协整检验

经过上述ADF检验之后，倘若实践序列是不平稳的，可以进行差分来消除这些不平稳的序列，然后再进行建模。尽管差分处理出来的数据具有一定的平稳性，从经济意义上来讲此处理之后数据可能没有相关效用。进而可以在对此进行协整检验，建构相应的非平稳序列数据模型。具体如下：

（三）确立误差修正模型

当变量之间具备协整关系效用的时候，不难发现变量之间具备长期性均衡关系。然而，就短期动态性非均衡关系的问题，则需要滞后模型与误差修正模型来描述。

滞后模型主要是对变量滞后项的各种情形进行描述，比如说一阶自回归滞后模型，可以记作A（1,1），于是有：

四、 实证检验分析

本文运用1965-2015年国内相应的面板数据，包含有二氧化碳排放数据、国内生产总值（GDP）以及三大产业（农、工与服务类行业）的增加值，借助于协整检验、误差修正以及格兰杰因果检验，来证实碳排放与经济增长之间的关系效用。为了使数据具有更好的拟和效用，可以对变量进行相应的数据处理，分别记作为：碳排放Ln（CO2）、国内生产总值Ln（GDP）、农业Ln（AGE）、工业Ln（IND）与服务业Ln（SEV），其中三大产业表示出经济增长下产业结构调整特征。具体实证分析如下：

1.需要进行单位根检验。通过ADF检验可以对Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）与Ln（SEV）进行单位根检验，进而确保数据序列的平稳性，检验结果详见表1。

由表1数据可以看出，在0.01的水平下原始序列都接受原假设，说明Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）与Ln（SEV）均是不平稳序列数值，而一阶差分后的五个序列值在0.01的水平下是拒绝原假设的，可见在一阶差分后Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）与Ln（SEV）为一阶单整序列，可以将其分别记作：后Ln（CO2）～ I（1）、Ln（GDP）～ I（1）、Ln（AGE）～I（1）、Ln（IND）～ I（1）与Ln（SEV）～ I（1）。

表1 ADF检验结果

表2 单根检验

表3 格兰杰因果检验

2.对Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）与Ln（SEV）五个序列展开协整分析，探究序列之间是否具有长期均衡关系。据上述研究可以看出以上五个序列均为一阶单整，故而可以通过最小二乘法进行回归估计，于是有：

值得一提的是，GDP与AGE、IND、SEV增加值彼此间存在多重共线性关系，就是GDP=IND+AGE+SEV，但经由数处理之后，这种多重共线性问题便在一定程度上得以削弱。据上述式（7）可以看出，此回归方程的拟合效用非常好，各变量在0.01的显著性水平下都显著异于0，大体上消除了共线的嫌疑。

3.对式（7）的残差项展开单位根检验，具体见表2中数据。结果表明：残差项t值的绝对值大于0.01水平下检验临界值的绝对值2.609，可见序列在0.01的显著性水平下拒绝原假设，也就是序列具有平稳性，表明上述五种变量之间具有一定的协整关系。换句话来讲就是，此五种变量之间具有长期性均衡关系。

再次，建构Ln（CO2）、Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）与Ln（SEV）长、短期的非均衡模型。经过确定相应的误差修正模型来考察各变量要素之间的动态关系。

一是要建构1965-2015年国内产业增加值、碳排放与经济增长方式之间的长期均衡模型，也就是协整方程模型，具体如下：

4.对各序列变量进行格兰杰因果检验，检验结果见表3。

有表3结果可知，Ln（GDP）、Ln（AGE）、Ln（IND）和Ln（SEV）能够联合成为Ln（CO2）的格兰杰原因，长期均衡方程（8）具有格兰杰意义，此外Ln（GDP）同时也是Ln（CO2）的格兰杰原因。据均衡方程（8）可以看出，碳排放与经济增长两者之间的相关均衡系数值是-5.96，简单可以总结出：从长期上来讲，国内经济增长负向影响到碳排放，也就是说国内经济的增长会使得碳排放降低。

由模型（9）协整检验结果可以看出，国内经济增长与碳排放两者之间不具协整关系效用，[Ln（CO2）、Ln（GDP）]～CI（1，0），说明Ln（GDP）与Ln（AGE）、Ln（IND）、Ln（SEV）联合与Ln（CO2）形成协整关系。且Ln（AGE）、Ln（IND）、Ln（SEV）恰巧凸显出国内当前产业结构的特征。

考虑到国家有限的资源要素，各类产业均不可能毫无节制地扩张，所以说在长期性均衡态势中产业间定会有一个均衡点，所以可以假定AGE、IND与SEV的增长值所占GDP的比重是常数a、b、c，于是存在：

将（11）带入到（9），整理可得出：

其中a+b+c=1，式（11）可以看出Ln（GDP）的长期系数值是0.51，证实在没有调整产业结构的环境中，经济增长会加剧碳排放量。

五、 研究结论

当下，国内外理论界主要是针对CO2与经济增长之间的关系效用进行考察，得到了一定的研究结论，但是并没有得到一致的结论，特别是在探索碳排放与经济增长之间协调发展的路径上，没有太大的突破。本文基于以往研究成就，将产业结构调整这一变量要素纳入其中，选取我国1965-2015年国内相应的面板数据，经由协整分析、确立误差修正模型以及格兰杰因果关系分析，对产业结构调整、碳排放与经济增长方式之间的关系效用进行了考察，侧重探讨了我国在节能减排的发展目标下，持续保持经济平稳、健康发展的可行路径。实证研究证实：

首先，碳排放与经济增长之间没有直接的协整关系，其需要与产业结构调整一起与碳排放形成协整关系，证实经济增长并不一定会带来高碳排放量，其主要受产业结构的具体特征影响。

其次，从长期上来讲，经济增长方式并不直接影响到碳排放，但假如说在产业结构恒定的环境下，经济增长可能增加碳排放，可以借助产业结构调整来降低碳排放。

再次，从短期上来讲，经济增长对碳排放具有一定的影响效用，其影响模式与产业结构的特征息息相关，还可以在确保经济快速增长的前提下，经由产业结构的调整来减少碳排放量。

从整体上来看，经济增长态势已经表明，我国可以凭借合理地调整产业结构，来确保节能减排战略指导下的经济快速增长，也就是说在保证经济持续、平稳增长的背景下，对实现减排目标的主要途径合理地进行产业结构调整。

1.Soytasa U, Sari R. Energy consumption economic growths and carbon emissions: challenges faced by an EU candidate member Ecological Economics 2009，68:1667-1675.

2.Sovacool B K, Brown M A. Twelve metropolitan carbon footprints: A preliminary comparative global assessment. Energy Policy, 2010, 38(9): 4856-4869.

3.李虹,亚琨. 我国产业碳排放与经济发展的关系研究——基于工业、建筑业、交通运输业面板数据的实证研究.宏观经济研究.2012（11）

4.孙小祥,杨桂山,徐昔保. 无锡市能源消费、碳排放与经济增长关系分析. 长江流域资源与环境.2013（12）

5.魏瑞娟.基于eviews软件度量石油价格对碳排放的影响.电子设计工程.2014 (9)

河北省社会科学基金项目“河北省碳排放、产业结构与经济增长间的关系”（批准号：HB15YJ119）；河北省教育厅项目“低碳视角下河北省产业结构与经济增长间关系研究”（批准号：SZ151010）；贵州商学院校级重点项目（编号：2015XJ2D03）

作者单位：贵州商学院财政金融学院北华航天工业学院