應(yīng)對氣候變化的最優(yōu)經(jīng)濟增長研究

柳亞琴　趙國浩

摘要 如何在確保經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展的前提下減少CO2排放量，從而達到社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)，成為世界各國共同研究和探討的焦點。與此同時，在發(fā)達國家應(yīng)對氣候變化行動如火如荼之際，作為世界上最大的發(fā)展中國家，我國提出到2020年CO2排放強度比2005年降低40%-45%。論文根據(jù)這一約束指標，創(chuàng)新性地把CO2減排控制率引入傳統(tǒng)的CobbDouglas生產(chǎn)函數(shù)，構(gòu)建應(yīng)對氣候變化的最優(yōu)經(jīng)濟增長模型，利用偏最小二乘回歸方法分別計算基準情景和低碳經(jīng)濟發(fā)展情景下2020年的最優(yōu)經(jīng)濟增長率，得到以下結(jié)論：基準情景下最優(yōu)經(jīng)濟增長率為8.30%；在低碳經(jīng)濟發(fā)展情景中，2020年CO2排放強度降低40%和45%減排控制下最優(yōu)經(jīng)濟增長率分別為7.67%和7.52%。在此基礎(chǔ)上，參考兩種不同的經(jīng)濟發(fā)展情景假設(shè)，對2020年經(jīng)濟產(chǎn)出、能源消費需求量和CO2排放量進行預(yù)測，最后提出推動能源、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的低碳政策建議。

關(guān)鍵詞應(yīng)對氣候變化；最優(yōu)經(jīng)濟增長；CO2減排控制率；偏最小二乘回歸

中圖分類號F206文獻標識碼A文章編號1002-2104（2014）02-0009-09doi：103969/jissn1002-2104201402002

政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change， IPCC）的研究表明，當前以全球變暖為主要特征的氣候變化，從人類活動原因上看，主要是工業(yè)革命以來人類大量使用煤炭、石油和天然氣等化石能源，所排放的CO2等溫室氣體增強了大氣溫室效應(yīng)，該氣候變化會給人類社會帶來不可估量的后果。因此，全球氣候變暖問題日益成為國際社會關(guān)注的焦點，隨著《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》和《哥本哈根協(xié)議》等的簽署和締結(jié)，發(fā)達國家紛紛開展減排行動，向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。

中國作為最大的發(fā)展中國家和負責任大國，目前處于城市化、工業(yè)化階段，主要特征是經(jīng)濟增長速度快、能源需求增長快且剛性增長，能源供需缺口日益擴大，能源安全面臨嚴重威脅。與此同時，現(xiàn)階段我國的經(jīng)濟發(fā)展過度依賴煤炭、石油和天然氣，非化石能源消費比重相當?shù)?，大量消耗化石能源會帶來高額的碳排放，導(dǎo)致氣候變化惡劣。為了應(yīng)對全球氣候變化，2009年在哥本哈根會議上莊重承諾到2020年CO2排放強度比2005年降低40%-45%。從“十一五”時期的能源強度到當前CO2排放強度的目標約束變化，體現(xiàn)了中國能源政策將以提高能源利用效率為主，轉(zhuǎn)變?yōu)閷夂蜃兓蛩刈鳛榧s束目標，引入能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。

從20世紀80年代開始，隨著可持續(xù)發(fā)展理念被國際社會廣泛接受，國內(nèi)外學(xué)者開始把能源和環(huán)境納入經(jīng)濟增長理論模型進行研究。關(guān)于能源與經(jīng)濟增長關(guān)系的研究主要集中在能源消費與經(jīng)濟增長相互關(guān)系的驗證方面。自Granger因果關(guān)系檢驗方法提出以來，Kraft等[1]首先使用該方法對美國1947-1974年期間的能源消費和GNP數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進行分析，研究發(fā)現(xiàn)存在GNP到能源消費的單向因果關(guān)系，Akarca Long[2]、Yu Choi[3]、Cheng Lai[4]、吳巧生，成金華，王華[5]、Mehrara[6]、解堊[7]和寧澤奎[8]等也得出了一致的結(jié)論。隨后，Stern[9]、Glasure Lee[10]、張志柏[11]和國涓、張璐[12]等通過研究發(fā)現(xiàn)存在能源消費到GDP的單向因果關(guān)系，Hwang Gum[13]、 Ebohon[14]、Yang[15]、AsafuAdjaye[16]、韓智勇等[17]和楊宜勇、池振合[18]等經(jīng)過分析得出能源消費和經(jīng)濟產(chǎn)出之間存在雙向因果關(guān)系，而Yu Hwang[19]和Abosedra Baghestani[20]等研究得到能源消費和經(jīng)濟產(chǎn)出之間不存在因果關(guān)系。由此可以看出，基于對能源問題的大量研究，學(xué)者們普遍認為能源要素對經(jīng)濟增長的影響至關(guān)重要。

關(guān)于環(huán)境污染排放量與經(jīng)濟增長關(guān)系的研究比較復(fù)雜，文獻中主要有兩種處理環(huán)境污染排放量的方法：一種方法是將環(huán)境污染排放量與資本、勞動等其他要素一起作為生產(chǎn)的投入要素，引入生產(chǎn)函數(shù)模型，代表文獻有Chichilnisky Graciela[21]、Ramanathan[22]、Lu et al.[23]等；另一種方法是通常將環(huán)境污染排放量作為非期望產(chǎn)出，國民生產(chǎn)總值GDP作為期望產(chǎn)出，資本、勞動力和能源消費作為投入指標，一起引入生產(chǎn)過程，其中Chung et al.[24]、涂正革[25]、吳琦、武春友[26]、何文強、汪明星[27]和沈能[28]等許多學(xué)者們對其進行了分析研究。

此外，很多學(xué)者在CO2減排方面也展開了詳細的研究。高鵬飛等[50]應(yīng)用MARKAL-MACRO混合模型對我國2010-2050年的CO2減排邊際成本進行了測算。韓一杰等[51]在不同的減排目標和GDP增長率的假設(shè)下，計算了我國實現(xiàn)CO2減排目標所需要的增量成本。李陶等[52]根據(jù)CO2強度目標構(gòu)建了省級減排成本估計模型，提出了基于非線性規(guī)劃的CO2減排配額分配方法。公維鳳[53]在節(jié)能減排約束條件下，構(gòu)建了各省經(jīng)濟增長優(yōu)化模型，分析了各種情景下各省區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的優(yōu)化問題。

以上學(xué)者主要是利用歷史數(shù)據(jù)在不平穩(wěn)的經(jīng)濟條件下對所關(guān)注區(qū)域的能源、經(jīng)濟與環(huán)境等問題進行了研究。而在當前能源資源不足和面對日益緊迫的全球減排溫室氣體形勢下，以“低能耗、低污染、低排放”為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟發(fā)展模式應(yīng)運而生。低碳經(jīng)濟的實質(zhì)是通過降低高碳能源消耗和減少CO2排放，建立合理的能源消費結(jié)構(gòu)，從而達到社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。因此，如何在確保經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展的前提下減少CO2排放量，已成為世界各國共同研究和探討的焦點。另外，在CO2排放強度目標作為應(yīng)對氣候變化的約束指標被提出以后，該指標具有了重要的政策含義，本文根據(jù)該約束指標，創(chuàng)新性地將CO2減排控制率引入Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)，通過構(gòu)建應(yīng)對氣候變化下最優(yōu)經(jīng)濟增長模型，得到基準情景和低碳經(jīng)濟發(fā)展情景下2020年的最優(yōu)經(jīng)濟增長率。在此基礎(chǔ)上，參考兩種不同的經(jīng)濟發(fā)展情景，預(yù)測估計該年份的經(jīng)濟產(chǎn)出、能源消費需求和CO2排放總量，最后提出推動能源、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的低碳政策建議。

柳亞琴等：應(yīng)對氣候變化的最優(yōu)經(jīng)濟增長研究中國人口·資源與環(huán)境2014年第2期1應(yīng)對氣候變化下經(jīng)濟增長模型構(gòu)建

新古典經(jīng)濟增長理論認為物質(zhì)資本K和勞動力L是經(jīng)濟增長的基本投入要素，而技術(shù)進步A則是經(jīng)濟增長的源泉和動力。隨著科學(xué)的進步和社會的發(fā)展，能源已經(jīng)成為關(guān)乎國民經(jīng)濟命脈和國家經(jīng)濟安全的重要戰(zhàn)略資源。越來越多的學(xué)者也認為能源是生產(chǎn)過程中不可缺少的要素，因此本文基于Solow經(jīng)濟增長模型，借鑒Moon Soon[29]和朱永彬等[30]的研究成果，認為能源要素與其他要素具有有限替代彈性，與資本和勞動力要素一起引入傳統(tǒng)的Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)，反映能源與經(jīng)濟產(chǎn)出之間的關(guān)系，同時假設(shè)資本和能源具有不變規(guī)模報酬性質(zhì)，并在生產(chǎn)函數(shù)中考慮技術(shù)進步因素，根據(jù)新古典經(jīng)濟增長理論，假設(shè)技術(shù)進步是外生的，為Hicks中性技術(shù)進步，其變化率服從指數(shù)增長，將模型設(shè)定為：

Y（t）=A（t）K（t）αE（t）1-αL（t）β0<α，β<1（1）

式（1）中各變量的含義如下：Y（t）為t時刻的經(jīng)濟產(chǎn)出；A（t）為t時刻的技術(shù)水平；K（t）為t時刻的資本投入；E（t）為t時刻的能源消費量；L（t）為t時刻的勞動力投入；α為資本的產(chǎn)出彈性；1-α為能源的產(chǎn)出彈性；β為勞動的產(chǎn)出彈性。

在此基礎(chǔ)上將CO2減排控制率考慮到此生產(chǎn)函數(shù)中，假設(shè)CO2減排控制率為μ（t），張清等[31]和Nordhuas[32]構(gòu)建的DICE（The Dynamic Integrated Climate Economy）模型中設(shè)定CO2排放以μ（t）的速率減少排放，本文將CO2減排控制率μ（t）設(shè)定為CO2排放強度年下降速率，則模型（1）可擴展為如下形式：

Y（t）=（1-μ（t））A（t）K（t）αE（t）1-αL（t）β（2）

該模型人均消費和資本積累方程形式如下：

c（t）=C（t）/N（t）（3）

K·1（t）=（1-δ）Y（t）-C（t）（4）

式（3）中N（t）表示t時刻的總?cè)丝跀?shù)，c（t）表示人均消費。

為了簡化分析，式（4）假設(shè)經(jīng)濟產(chǎn)出除了消費支出和折舊外，都用于資本的積累，δ為資本折舊系數(shù)。

該模型對勞動力人口即就業(yè)人口和總?cè)丝谧髁藚^(qū)別，其中，N（t）表示t時刻的總?cè)丝跀?shù)，ω（t）表示就業(yè)人口占總?cè)丝诘谋戎兀磩趧訁⑴c率，因此勞動力L（t）可表示為：

L（t）=ω（t）·N（t）（5）

模型剩下的假設(shè)關(guān)于技術(shù)進步、總?cè)丝诤湍茉聪M如何隨時間而變化。給定技術(shù)進步與總?cè)丝诘某跏妓?，技術(shù)進步與總?cè)丝谝圆蛔兊脑鲩L率增長：

A（t）=A0evt（6）

N（t）=N0ent（7）

根據(jù)定義能源強度是指單位GDP所消耗的能源，由能源消費量和經(jīng)濟產(chǎn)出決定，同時模型假定能源強度是外生的，用公式可表示為：

τ（t）=E（t）/Y（t）（8）

將式（5）、式（6）、式（7）和式（8）代入式（2），則有：

Y（t）=[（1-μ（t））A0evt]11αK（t）τ（t）1-α1α[ω（t）N0ent]β1α（9）

目標函數(shù)我們采用具有不變跨時替代彈性的效用函數(shù)CES（也被稱為不變的相對風險厭惡或CRRA），其含義是：效用是人均消費c（t）的函數(shù)，同時還需考慮總?cè)丝跀?shù)，該效用函數(shù)主要由式（10）來確定：

U[c（t），N（t）]=N0ent[（c（t）1-σ-1）/（1-σ）]

=111-σ（N0σenσtC（t）1-σ-N0ent）（10）

這里σ為風險厭惡系數(shù)，而社會計劃者的目標就是在預(yù)算約束下使得跨期效用最大化，如式（11）所示：

max∫∞0U[c（t），N（t）]e-ρtdt=

max∫∞0111-σ（e（nσ-ρ）tNσ0C（t）1-σ-e（n-ρ）tN0）dt（11）

其中ρ為時間偏好系數(shù)。

模型（11）即為如下最優(yōu)控制問題：

max∫∞0111-σ（e（nσ-ρ）tN0σC（t）1-σ-e（n-ρ）tN0）dt

s.t.K·1（t）=（1-δ）Y（t）-C（t）

CEI（T）≤（1-α）CEI（0）（12）

其中CEI（T）表示期末CO2排放強度，CEI（0）表示基期CO2排放強度，α為減排目標設(shè)定的期末CO2排放強度相對基年的下降比例。

2模型求解

本文主要分析經(jīng)濟系統(tǒng)長期穩(wěn)定增長的情形，該問題就是在連續(xù)時間內(nèi)，求泛函積分最大化問題，其中包括控制變量和狀態(tài)變量，是一個非線性系統(tǒng)動態(tài)最優(yōu)化問題。根據(jù)最優(yōu)控制理論中龐特里亞金極大值原理，式（12）的Hamilton函數(shù)H如下：

H=U[c（t），N（t）]+λ{（1-δ）[（1-μ（t））·

A0evt]11αK（t）τ（t）1-α1α[ω（t）N0ent]β1α-C（t）}（13）

上式中，C為控制變量，K為狀態(tài)變量，λ為拉格朗日乘子，經(jīng)濟含義是t時刻資本的影子價格，其最大化的一階條件為：

H1C=U′（C）-λ=0（14）

由式（14）可得

λ=N0σe（nσ-ρ）tC（t）-σ（15）

拉格朗日乘子λ的運動方程為：

λ·1=-H1K=-λ（1-δ）·Y1K（16）

由式（9）可得：

Y1K=[（1-μ（t））A0evt]11ατ（t）1-α1α[ω（t）N0ent]β1α（17）

將式（17）代入式（16），得：

λ·11λ=-（1-δ）[（1-μ（t））A0evt]11ατ（t）1-α1α

[ω（t）N0ent]β1α（18）

對式（15）兩邊取對數(shù)，得：

ln（λ（t））=σln（N0）+（nσ-ρ）t-σln（C（t））（19）

對式（19）求時間t的導(dǎo)數(shù)，得：

λ·11λ=nσ-ρ-σC·11C（20）

令g代表各變量的增長率，則有g(shù)λ=λ·11λ，gc=C·11C，gk=K·11K，合并式（18）和式（20），得到：

gc=（n-ρ1σ）+1-δ1σ·[（1-μ（t））A0evt]11ατ（t）1-α1α

[ω（t）N0ent]β1α（21）

由于在穩(wěn)態(tài)增長條件下，消費與經(jīng)濟產(chǎn)出以相同的速度增長，因此經(jīng)濟平穩(wěn)增長路徑下加入CO2減排控制率的最優(yōu)經(jīng)濟增長率為：

gY=（n-ρ1σ）+1-δ1σ·[（1-μ（t））A0evt]11α·

τ（t）1-α1α[ω（t）N0ent]β1α（22）

3數(shù)據(jù)來源與研究方法

3.1數(shù)據(jù)來源

通過公式（2）和公式（6）可以得到：

Y（t）/[E（t）（1-μ（t））]=A0evt[K（t）/E（t）]αL（t）β（23）

令Y′=Y（t）/[E（t）（1-μ（t））]，K′=K（t）/E（t），為了消除時間因素對方程的影響，對公式（23）兩邊進行取對數(shù)操作，并添加誤差項ε，得到如下方程：

lnY′=lnA0+vt+αlnK′+βlnL+ε（24）

本文以1978-2011年期間的時間序列數(shù)據(jù)為研究對象，所有數(shù)據(jù)源自《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《新中國60年統(tǒng)計資料匯編》。經(jīng)濟產(chǎn)出以可比價格的GDP序列作為經(jīng)濟產(chǎn)出的衡量指標（1978年=100）；CO2減排控制率以CO2排放強度的年下降速率表示，其中CO2排放量的測算采用間接法，即利用化石能源消費量來計算[33]。本文將一次能源分為煤炭、石油、天然氣、非化石能源（水電、核電、風電等）四類，將歷年煤炭、石油及天然氣三類化石能源消費量分別乘以各自的的CO2排放系數(shù)然后加總得到CO2排放量。CO2排放系數(shù)由能源碳排放系數(shù)乘以（44/12）得到，這里煤炭、石油及天然氣的碳排放系數(shù)來源于2003年國家發(fā)展和改革委員會能源研究所發(fā)布的《中國可持續(xù)發(fā)展能源暨碳排放情景分析》，（44/12）為CO2和碳的分子量比率[33]54，由此可得煤炭、石油和天然氣的CO2排放系數(shù)分別為2.744，2.138和1.628；勞動投入以樣本期末全國就業(yè)人數(shù)表示；能源投入以樣本期末全國能源消費總量表示；資本投入數(shù)據(jù)，文章選取固定資本存量作為資本投入量的衡量指標，遵循Goldsmith開創(chuàng)的目前廣泛應(yīng)用的永續(xù)盤存法（perpetual inventory method）[34]，采用相對效率幾何遞減模型，其基本公式為：

Kt=Kt-1（1-δ）+It/Pt（25）

式（25）中Kt表示當年的固定資本存量，Kt-1表示上一年的固定資本存量，It表示當年新增資本存量，Pt表示當年的固定資本平減指數(shù)，本文采取以當年的全社會固定資產(chǎn)投資總額替代當年新增資本存量[35-37]，δ表示折舊率。用式（25）測算固定資本存量，有如下幾個關(guān)鍵：

（1）基年固定資本存量和折舊率的確定。本文采用1978年的固定資本存量作為基年固定資本存量K0，K0按國際常用方法計算[38]：用基年的全社會固定資本形成總額I0（可比價格）與樣本期內(nèi)全社會固定資本形成總額（可比價格）的幾何平均增長率g加上折舊率δ之和的比值，其公式為：

K0=I01g+δ（26）

對于折舊率δ，本文根據(jù)Perkins[39]、胡永泰[40]、王小魯[35]12以及郭玉清[41]的估算，取δ=5%。

（2）固定資本平減指數(shù)的確定。在采用永續(xù)盤存法時，必須將當年價格表示的固定資本用一定的價格指數(shù)進行平減，換算成以基年不變價格表示的實際值，本文將采用固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)作為固定資本平減指數(shù)。然而根據(jù)《新中國60年統(tǒng)計資料匯編》所公布的各年全社會固定資產(chǎn)投資總額（當年價格）及固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)，發(fā)現(xiàn)在1991年才開始每年公布這一指數(shù)，這樣便無法把1978-2011年間用當年價格給出的全社會固定資產(chǎn)投資總額折算成以1978年價格表示的數(shù)據(jù)。但是，可以通過構(gòu)造指數(shù)來間接實現(xiàn)這個目的。經(jīng)過分析，本文選擇了在1978-1990年間的工業(yè)品出廠價格指數(shù)（1978年=100）和1991-2011年間的固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)去擬合固定資本平減指數(shù)，以此推算我國1978-2011年間以1978年價格表示的歷年全社會固定資產(chǎn)投資總額，從而為逐年累計出我國的資本存量奠定基礎(chǔ)。

3.2研究方法

偏最小二乘回歸（Partial LeastSquares Regression，簡稱PLS）[42]由伍德（S.Wold）和阿巴諾（C.Albano）等人于1983年首次提出，是應(yīng)實際需要產(chǎn)生和發(fā)展的一種新型的多元統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析方法。偏最小二乘回歸可以有效地克服目前回歸建模的許多實際問題，諸如樣本容量小于變量個數(shù)的情況下進行回歸建模，以及多因變量對多自變量的同時回歸分析等用普通多元線性回歸無法解決的問題。特別在普通多元線性回歸中，變量之間的多重共線性常會嚴重危害參數(shù)估計，擴大模型誤差，并破壞模型的穩(wěn)健性，用偏最小二乘回歸進行建模，其分析結(jié)論更加可靠，結(jié)論性更強。

偏最小二乘回歸方法有單因變量偏最小二乘回歸和多因變量偏最小二乘回歸，由于本文研究的問題只涉及到單因變量，因此只對單因變量偏最小二乘回歸進行闡述，其建模方法如下：設(shè)有因變量Y和k個自變量{x1，…， xk}。為了研究因變量與自變量的統(tǒng)計關(guān)系，觀測了n個樣本點，由此構(gòu)成了自變量與因變量的數(shù)據(jù)表Xn×k和Yn×l。偏最小二乘回歸分析的目的是在數(shù)據(jù)集X提取出t1（t1是x1，…， xk的線性組合），要求t1滿足：（1）應(yīng)盡可能大地攜帶數(shù)據(jù)表X中的變異信息；（2）與Y的相關(guān)程度能夠達到最大。

在第一個成分t1被提取后，偏最小二乘回歸分別實施X對t1的回歸以及Y對t1的回歸。如果回歸方程已經(jīng)達到滿意的精度，則算法終止；否則，將利用X被t1解釋后的殘余信息E進行第二輪的成分提取。如此反復(fù)迭代，直到能達到一個較滿意的精度為止。若最終對X共提取了q個成分t1，…， tq，偏最小二乘回歸將通過施行Y對t1，…， tq的回歸，然后再表達成Y關(guān)于原自變量x1，…， xk的回歸方程。

4最優(yōu)經(jīng)濟增長率計算

4.1生產(chǎn)函數(shù)參數(shù)估計

常用的診斷多重共線性方法主要有容忍度、方差膨脹因子、條件指數(shù)、方差比例等，本文采用方差膨脹因子（VIF）方法進行診斷，結(jié)果如表1所示。

從表1中可以發(fā)現(xiàn)各自變量的VIF都超過10，說明自變量之間存在嚴重的多重共線性關(guān)系，將嚴重影響普通最小二乘回歸的估計值，極有可能會出現(xiàn)模型結(jié)論與現(xiàn)實相差較大的情況，從而導(dǎo)致模型的解釋無效，這里利用偏最小二乘回歸分析方法對公式（23）進行回歸分析，運行唐啟義[43]研發(fā)的DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件，經(jīng)交叉有效性檢驗，只能提取一個成分。得到數(shù)據(jù)標準化后模型預(yù)測誤差平方和為9.031 8；Press殘差平方和為9.331 0；判定系數(shù)為0.726 3，模型的擬合程度較好，原變量的回歸方程為：

lnY′=3.421 6+0.010 4t+0.285 3lnK′+0.517 6lnL（27）

根據(jù)公式（27），公式（6）變?yōu)槿缦滦问剑?/p>

A（t）=30.618 2e0.010 4t（t1978=1）（28）

4.2能源強度模型

本文模型中假定能源強度是外生的，根據(jù)劉曉等[44]的研究，設(shè)定能源強度隨時間呈指數(shù)變化趨勢，未來能源強度的預(yù)測值可通過擬合歷年能源強度數(shù)據(jù)獲得，能源強度模型如下：

τ（t）=τ0ebt（29）

根據(jù)前面選取的1978-2011年期間的經(jīng)濟產(chǎn)出和能源消費量數(shù)據(jù)，計算得到歷年能源強度時間序列數(shù)據(jù)，對公式（29）取對數(shù)，并進行回歸分析，結(jié)果如表2所示。

變量

Variables1回歸系數(shù)

Regression

coefficient1標準誤

Standard

error1t值

Tvalue1p值

Pvaluelnτ01-6.390 410.060 11106.258 710.000 0b1-0.028 410.003 019.465 810.000 0

由表2可知，當α=0.05時，回歸系數(shù)的t檢驗值都能通過顯著性檢驗。且模型總體效果的F檢驗值為89.600 5，p=0.000 0，也通過顯著性檢驗。判定系數(shù)為0.736 8，模型擬合程度較好，因此能源強度模型可表示為：

τ（t）=0.001 7e-0.028 4t（t1978=0）（30）

4.3其他參數(shù)估計

對公式（7）進行回歸分析，其數(shù)據(jù)用《中國統(tǒng)計年鑒》和《新中國60年統(tǒng)計資料匯編》中的樣本期末全國總?cè)丝跀?shù)表示，模型回歸結(jié)果如表3所示。

同樣地，由表3可知，當α=0.05時，回歸系數(shù)的t檢驗值都能通過顯著性檢驗，且總體效果的F檢驗值為916.798 1，p=0.000 0，也通過顯著性檢驗。判定系數(shù)為0.966 3，模型擬合程度較好，因此總?cè)丝谀Ｐ涂杀硎緸椋?/p>

N（t）=9.797 3e0.010 5t（t1978=1）（31）

由總?cè)丝谀Ｐ涂深A(yù)測得到未來人口的總量，根據(jù)王金營等[45]預(yù)測的勞動力數(shù)據(jù)可計算出未來勞動參與率ω的

取值，其中ω2020=0.516 8。

在Ramsey模型中，時間偏好系數(shù)ρ和風險厭惡系數(shù)σ都是重要的外生參數(shù)。時間偏好系數(shù)表示人們對現(xiàn)在的滿意程度與對將來的滿意程度的比值，人們越不喜歡現(xiàn)在，其時間偏好系數(shù)也就越低。Barro and SalaiMartin[46]在其著作《Economic growth》中認為時間偏好因子有一個基準值0.02，顧六寶、肖紅葉[47]研究中以該值為基準給ρ值設(shè)定了一個取值范圍（0.01，0.02，0.03），結(jié)果檢驗表明，ρ值在0.01-0.03之間的變化對顯著性檢驗的影響很小，并采用ρ=0.02，因而本文也設(shè)定ρ=0.02。另外根據(jù)顧六寶、肖紅葉[48]研究中模擬最優(yōu)消費增長率時σ值取2的研究結(jié)果，設(shè)定參數(shù)σ的取值為2。

經(jīng)過測算，2011年CO2強度比2005年CO2排放強度下降19.70%，本文假設(shè)在未來幾年內(nèi)我國CO2排放強度以平均速度下降，計算可得2020年CO2排放強度下降40%-45%目標下μ的取值分別為0.022 6和0.028 1。

由此將所需參數(shù)值代入公式（22），獲得2020年CO2排放強度降低40%和45%減排控制下最優(yōu)經(jīng)濟增長率分別為7.67%和7.52%。

另外根據(jù)模型（1），計算可以獲得2020年無CO2減排控制下最優(yōu)經(jīng)濟增長率為8.30%。

國家環(huán)?？偩汁h(huán)境規(guī)劃院與國家信息中心聯(lián)合推出《2008-2020年中國環(huán)境經(jīng)濟形勢預(yù)測》報告中指出我國國民經(jīng)濟將繼續(xù)保持較快的增長，“十二五”期間年均經(jīng)濟增長率為9%左右，“十三五”為8%左右。2012年2月，國務(wù)院發(fā)展研究中心研究員李善同在中國宏觀經(jīng)濟高層研討會上表示中國經(jīng)濟高速增長至少可以維持到2020年，并有研究結(jié)論表示如果保持目前的經(jīng)濟增長態(tài)勢，2011-2020年期間經(jīng)濟增長速度為7.7%左右[49]?；谖覈?jīng)濟增長的連續(xù)性和穩(wěn)定性，并比照有關(guān)機構(gòu)和專家的經(jīng)驗，本文認為該模型的預(yù)測結(jié)果在一定程度上可信。

5經(jīng)濟產(chǎn)出、能源消費量和CO2排放量

根據(jù)上述計算得到的2020年最優(yōu)經(jīng)濟增長率，并參考大多數(shù)學(xué)者們的研究成果，本文將未來最優(yōu)經(jīng)濟增長設(shè)定兩種情形：基準情景（無CO2減排控制）和低碳情景（CO2減排控制），年均最優(yōu)經(jīng)濟增長率分別為9%和8%，以2011年的經(jīng)濟產(chǎn)出總量（按2005年不變價格計算）為基年，估測可得到中國2020年低碳情景下的經(jīng)濟產(chǎn)出總量；由能源強度模型可獲得2020年能源強度的預(yù)測值，從而計算出能源消費需求量，在兩種經(jīng)濟增長情景中，一次能源消費需求量分別為523 624.09億t標準煤和481 942.18億t標準煤；另外可計算出2020年不同CO2排放強度目標下的CO2排放量。結(jié)果見表4。

6結(jié)論及政策建議

應(yīng)對氣候變化的CO2排放強度指標是指單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的CO2排放量，可以通過增加國內(nèi)生產(chǎn)總值、降低CO2排放量或兩者同時進行來實現(xiàn)。另外，通過強制性壓縮高耗能產(chǎn)業(yè)降低CO2排放量也可以實現(xiàn)碳排放強度目標?？梢?，CO2排放強度目標的實現(xiàn)不僅是經(jīng)濟增長問題，還是能源消費總量和能源消費結(jié)構(gòu)問題。如何在保障經(jīng)濟平穩(wěn)增長前提下實現(xiàn)這一目標，不僅可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放的經(jīng)濟增長方式，促進低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的形成，同時還能推動能源、經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。本文根據(jù)2020年單位GDPCO2排放強度下降40%-45%這一約束指標，建立了應(yīng)對氣候變化的最優(yōu)經(jīng)濟增長模型。計算得到基準情景下2020年最優(yōu)經(jīng)濟增長為8.30%；在低碳經(jīng)濟發(fā)展情景中，2020年CO2排放強度降低40%和45%減排控制下最優(yōu)經(jīng)濟增長率分別為7.67%和7.52%。在此基礎(chǔ)上，參考大多數(shù)學(xué)者的研究成果，設(shè)定了兩種不同的未來最優(yōu)經(jīng)濟發(fā)展情景，其年均最優(yōu)經(jīng)濟增長率分別為9%和8%，由此預(yù)測得到不同經(jīng)濟發(fā)展情景下2020年經(jīng)濟產(chǎn)出、能源消費需求量和CO2排放量。

基于以上結(jié)論，本文提出如下政策建議：

（1）在經(jīng)濟層面上，需優(yōu)化升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式。目前，我國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展和工業(yè)化、城市化進程加快的進程中，密集開采和消耗了大量的能源資源，造成能源資源匱乏和生態(tài)環(huán)境污染日益惡化的壓力進一步加劇。在當前經(jīng)濟全球化、世界政治格局多極化的背景下，面對日趨強化的國際國內(nèi)雙重壓力，優(yōu)化升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，既是推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的重要著力點，又是加快形成新的經(jīng)濟發(fā)展方式的有效途徑，也是我國能源、經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的客觀需要和戰(zhàn)略要求，更是一項長期而艱巨的歷史使命。因此，首先應(yīng)構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展新體系，使第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展，逐步形成以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)、優(yōu)勢傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為先導(dǎo)、基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)為支撐、服務(wù)業(yè)全面發(fā)展的各具特色、優(yōu)勢互補、結(jié)構(gòu)合理的新型產(chǎn)業(yè)格局。其次應(yīng)深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，促進工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步進展，切實發(fā)揮實體經(jīng)濟在擴大內(nèi)需中的積極作用，實施科教創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式，破解原有粗放的經(jīng)濟發(fā)展模式，構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的經(jīng)濟社會發(fā)展模式，從而實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

（2）在技術(shù)層面上，需著力提升能源自主創(chuàng)新能力，全面規(guī)劃能源新技術(shù)的研發(fā)和推廣應(yīng)用，大力提高能源資源開發(fā)、轉(zhuǎn)化和利用的效率，加強開發(fā)低碳技術(shù)。能源工業(yè)既是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，也是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)代能源技術(shù)的特點主要表現(xiàn)為安全、高效、清潔，該特點也是未來能源技術(shù)制高點的主要方向。我國能源工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力與發(fā)達國家相比，還存在很大差距，因此在全球應(yīng)對氣候變化的大背景下，面對日趨強化的資源環(huán)境約束，我國作為能源資源消費大國和污染排放大國，發(fā)展節(jié)能減排尤為重要。在未來的經(jīng)濟發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略中，我們需要持續(xù)推進節(jié)能減排進程，優(yōu)化提升能源勘探與開采技術(shù)，大力開發(fā)低碳技術(shù)。首先，在能源勘探與開采技術(shù)領(lǐng)域，通過規(guī)劃重大技術(shù)研究、重大技術(shù)裝備、重大示范工程和技術(shù)創(chuàng)新平臺，確定能源應(yīng)用技術(shù)和工程示范重大專項研究等手段，提高煤炭生產(chǎn)地質(zhì)保障技術(shù)，確保煤炭資源的安全高效開發(fā)，推進煤層氣合理開發(fā)，加強油氣資源勘探，確定油氣資源高效清潔開發(fā)。其次，通過加大新能源的研發(fā)投入和推廣力度，更合理有效地利用現(xiàn)有的常規(guī)能源，提高能效比；在能源使用過程中，積極開發(fā)和運用可再生能源技術(shù)、新型發(fā)電技術(shù)、碳捕獲與封存技術(shù)、節(jié)能技術(shù)等有效地控制溫室氣體排放，加強與發(fā)達國家的交流合作，共同構(gòu)筑互利共贏、技術(shù)共享的良好局面，從而為改善能源低碳利用方式、確保低碳經(jīng)濟順利實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

（3）在能源供需層面上，需統(tǒng)籌國內(nèi)開發(fā)和對外合作，完善能源戰(zhàn)略儲備制度，大力調(diào)整優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展低碳能源。首先，中國在保持經(jīng)濟持續(xù)高速增長的同時，能源消費需求量也日趨龐大，已成為煤炭、鋼鐵、銅等世界第一消費大國，繼美國之后的世界第二石油和電力消費大國，能源供需缺口日益擴大，“電荒”、“煤炭”、“油荒”在全國各地頻頻出現(xiàn)，給國家能源經(jīng)濟安全造成了一定的壓力。而我國是一個煤多油少、優(yōu)質(zhì)資源匱乏、經(jīng)濟仍處于城市化和工業(yè)化階段的發(fā)展中國家，在此背景下，如何保障能源持續(xù)供應(yīng)成為我國國民經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重大戰(zhàn)略問題。一方面，我們應(yīng)充分利用國內(nèi)和國際各個市場，建立立足國內(nèi)的能源安全保障體系。在國內(nèi)加大能源的勘探和開發(fā)投入，加強煤炭開采業(yè)的投資及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。同時還應(yīng)擴大國際能源合作，對自給率低的能源，加強國際合作，拓展市場空間，有效保障能源供需的總體平穩(wěn)。另一方面，通過制定國家能源儲備法，不斷完善能源戰(zhàn)略儲備制度。從能源儲備的功能定位、主體與機構(gòu)、資金來源、種類與規(guī)模、儲備方式等相關(guān)法律問題入手，建立國家能源資源戰(zhàn)略儲備制度。其次，由于資源稟賦條件特征，長期以來我國能源消費結(jié)構(gòu)中煤炭的比重較大，能源消費結(jié)構(gòu)不盡合理。在危及能源安全的同時，導(dǎo)致我們2020年CO2排放強度目標的實現(xiàn)面臨嚴峻挑戰(zhàn)。我國以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)必然面臨改革，跨越式的更新傳統(tǒng)高碳能源消費模式是確保國家長治久安的必由之路，實施有序發(fā)展煤炭，積極發(fā)展電力，加快發(fā)展石油天然氣，鼓勵開發(fā)煤層氣，大力發(fā)展水電等可再生能源，積極推進核電建設(shè)，科學(xué)發(fā)展替代能源的發(fā)展戰(zhàn)略，通過增加天然氣和非化石能源消費比重并逐步削減煤炭石油比重來優(yōu)化調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多能互補，逐漸由“低碳多元化能源時代”取代“煤炭石油時代”。

（編輯：尹建中）

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