經(jīng)濟增長與CO2 排放倒U 型關(guān)系的實證研究
——基于中國東部省份的面板數(shù)據(jù)

劉 芳

（山東工商學院，山東 煙臺 264005）

一、引言

在過去的幾十年里，世界各國在享受經(jīng)濟增長帶來好處的同時，環(huán)境問題也變得愈來愈嚴重，我國自改革開放以來，一直保持較高的經(jīng)濟增長率，與此同時環(huán)境污染問題也浮現(xiàn)在我們每一人面前，習總書記曾提出綠水青山就是金山銀山，體現(xiàn)了黨和國家對環(huán)境問題的重視。關(guān)于經(jīng)濟增長和環(huán)境之間的探討，Grossman 和Krueger（1991）[1]在其研究中提出了環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）理論，其核心結(jié)論是經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量之間存在先升后降的關(guān)系，在圖形上表現(xiàn)為倒U 形。當今世界金融業(yè)已成為一個國家或地區(qū)經(jīng)濟增長的支柱行業(yè)之一，金融業(yè)在促進經(jīng)濟增長的同時也會對環(huán)境造成一定的影響，金融業(yè)的發(fā)展會通過直接或間接的形式對我國能源消耗帶來影響，金融與環(huán)境之間的關(guān)系值得我們進一步探討。據(jù)IMF 數(shù)據(jù)顯示，截止到2014 年，中國、俄羅斯和印度三個國家CO2排放總量占世界排放總量的41.2%，由此可推出我國CO2排放總量占到世界排放量的很大比重。中國經(jīng)濟在經(jīng)歷40 年的改革開放以后，已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟體，中國的經(jīng)濟增長、金融發(fā)展勢必對CO2排放具有重要的影響。當前中國這種環(huán)境破壞型的經(jīng)濟增長方式已經(jīng)不可持續(xù)，建設環(huán)境友好型社會已經(jīng)成為我國未來發(fā)展的重點戰(zhàn)略導向。因此本文將利用中國東部發(fā)達省份2008—2015 年的面板數(shù)據(jù)檢驗經(jīng)濟增長、金融發(fā)展對CO2排放的影響，并根據(jù)實證結(jié)論為我國提出相應政策建議。

二、文獻綜述

目前，經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展已成為世界各國的共同追求，愈來愈多的國家和地區(qū)開始注重環(huán)保，為此，國內(nèi)外眾多學者展開了對經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量之間關(guān)系的研究。經(jīng)濟增長和環(huán)境之間的聯(lián)系吸引了學界關(guān)注，以下學者研究得出了一些有意義的結(jié)論。李鍇和齊紹洲（2011）[2]利用中國1997—2008 年30 個省份的數(shù)據(jù)研究得出經(jīng)濟增長通過貿(mào)易開放得到推動，但也會增加CO2的排放量和強度。謝申祥等（2012）[3]利用我國2003—2009 年的省際面板數(shù)據(jù)，探討了經(jīng)濟增長與環(huán)境之間的聯(lián)系，得出兩者存在倒U 關(guān)系，即EKC 曲線存在。Mohammad Salahuddin 等（2015）[4]研究得出了經(jīng)濟增長與二氧化碳排放具有雙向格蘭杰因果關(guān)系。Anis Omri 等（2015）[5]通過對經(jīng)濟增長和二氧化碳排放關(guān)系的研究，卻得出了兩者存在單向格蘭杰因果關(guān)系的結(jié)論。Shushu Li 等（2015）[6]利用102 個國家的數(shù)據(jù)實證得出經(jīng)濟增長與CO2排放之間存在倒U 關(guān)系。此外由于中國各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展存在差異性，方杏村和陳浩（2015）[7]發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長與二氧化碳排放的關(guān)系因區(qū)域不同而存在差異，東北部地區(qū)存在倒U 關(guān)系，中部地區(qū)存在正N 形關(guān)系，西部地區(qū)存在正U 關(guān)系。Sandeep Mohapatra 等（2016）[8]研究表明經(jīng)濟增長能通過CO2排放作為傳導中介，對環(huán)境產(chǎn)生影響。李金保和冷峻峰（2018）[9]通過動態(tài)的博弈模型研究得出伴隨著我國的經(jīng)濟增長，環(huán)境問題也變得愈來愈嚴峻，經(jīng)濟增長會使環(huán)境污染加劇，促進CO2排放。

金融發(fā)展和CO2排放之間的聯(lián)系，國內(nèi)外一些學者已進行相應的探討。Jensen V（1996）[10]研究得出金融發(fā)展可能會使制造業(yè)行業(yè)增加產(chǎn)品生產(chǎn)，從而導致工業(yè)污染和環(huán)境質(zhì)量惡化。Jeffrey A.Frankel 等（1999）[11]研究發(fā)現(xiàn)金融發(fā)展有利于企業(yè)進行綠色投資，從而采用更先進的環(huán)保技術(shù)，在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時提高環(huán)境質(zhì)量。Muhammad Shahbaz 等（2013）[12]研究得出金融發(fā)展對CO2排放有負向關(guān)系，即金融發(fā)展越好二氧化碳排放量越少。Ilhan Ozturk 等（2013）[13]發(fā)現(xiàn)金融行業(yè)發(fā)展對人均二氧化碳排放影響不顯著。Hussain AliBekhet（2017）[14]發(fā)現(xiàn)金融發(fā)展有利于降低CO2排放量，金融發(fā)展對環(huán)境保護有促進作用。魏景賦等（2018）[15]研究得出經(jīng)濟增長和碳排放存在正向關(guān)系，而金融發(fā)展與碳排放有負向關(guān)系。張鵬和于偉（2018）[16]研究得出我國東部地區(qū)金融集聚程度越高，越利于城市化高效率發(fā)展，從而有助于減緩環(huán)境壓力。以上文獻告訴我們金融發(fā)展對環(huán)境影響是實際存在的。

綜上所述，本文將利用中國東部發(fā)達省份2008—2015 年的面板數(shù)據(jù)對經(jīng)濟增長、金融發(fā)展和CO2排放的關(guān)系進行實證檢驗。本文可能的創(chuàng)新點在于：首先，關(guān)于中國金融發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量的研究較少，本文有必要對此做進一步研究；其次，大部分文獻通常研究諸如經(jīng)濟增長等單個因素對CO2排放的影響，本文將嘗試將經(jīng)濟增長、金融發(fā)展與CO2排放進行綜合研究，以彌補和擴展三者之間關(guān)系的研究；最后，目前研究發(fā)達國家的文獻數(shù)量較多，而對于新興市場的研究較少，針對中國研究的文獻更少之又少。因此，本文在充分借鑒前人研究的基礎上，綜合研究中國東部發(fā)達地區(qū)的經(jīng)濟增長、金融發(fā)展對CO2排放的影響。

三、實證設計

（一）數(shù)據(jù)來源及樣本選擇

本文數(shù)據(jù)均來源于國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)庫，考慮到樣本的代表性和數(shù)據(jù)的可靠性，本文選取2008—2015 年中國東部省份①樣本省份為北京、天津、河北、遼寧、山東、上海、江蘇、廣東、浙江以及福建10 個省。的數(shù)據(jù)做為研究樣本，選擇東部地區(qū)進行研究是因為東部各省是我國GDP 的主要貢獻者，是推動我國經(jīng)濟增長的主力軍；選擇這一時間段是基于2008 年發(fā)生了對全球影響深遠的次貸危機，世界各國紛紛出臺相應政策應對危機，我國更是推出了四萬億一攬子投資計劃，投資計劃實施后勢必會對我國經(jīng)濟增長和金融發(fā)展以及能源消耗帶來顯著影響，因此本文使用這一時間段的數(shù)據(jù)研究。

（二）變量選取

被解釋變量二氧化碳排放用CO2表示，并借鑒國家發(fā)改委能源研究所的方法，估算東部各省市二氧化碳排放量；經(jīng)濟增長用實際GDP 表示，并對GDP 取二次項以檢驗經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量之間是否存在倒U 關(guān)系；金融發(fā)展FD 則有多個指標表示，比如銀行存款/GDP、股票市場交易總額/GDP 等等，由于金融機構(gòu)的完善程度能有效反映一個地區(qū)的金融發(fā)展狀況，其中證券業(yè)和保險業(yè)往往能比銀行業(yè)更能衡量一個地區(qū)的金融先進程度，因此本文選擇各地區(qū)證券和保險業(yè)的加權(quán)平均營業(yè)額代表金融發(fā)展。人口變量用rk 表示，通常人口越多的地區(qū)對環(huán)境潛在影響也越大，但也需具體問題具體分析，如該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，人民注重環(huán)保就不會對環(huán)境造成污染，本文選擇東部發(fā)達地區(qū)人口數(shù)量進行研究。

（三）模型設定

在充分借鑒以上參考文獻的基礎上，本文將采用面板數(shù)據(jù)模型進行實證檢驗，具體模型表達式如下：

其中：i=1，…，N 為東部各省份截面單元，t=1，…，T 為時間期數(shù)，υ 為省際個體效應，ε 為隨機誤差項，co2為被解釋變量，解釋變量為：gdp 代表實際經(jīng)濟增長，gdp2為經(jīng)濟增長的平方項，fd 代表金融發(fā)展，rk 代表人口。

四、實證分析

（一）變量說明和相關(guān)系數(shù)檢驗

首先我們對實證所需各變量的名稱、來源和預期符號進行了簡要說明，如表1 所示。根據(jù)表2 皮爾遜相關(guān)系數(shù)檢驗結(jié)果，有3 個數(shù)值大于0.5，這說明數(shù)據(jù)存在較輕地多重共線性問題，在多重共線性的處理上，如果多重共線性不影響我們所關(guān)心變量的顯著性，我們可以不必理會這一問題①觀點來自陳強所著《高級計量經(jīng)濟學和stata 應用》一書。。

表1 變量說明

表2 皮爾遜相關(guān)系數(shù)檢驗

（二）單位根與協(xié)整檢驗

由于我們實證使用面板模型，若在回歸之前不做單位根檢驗，則很可能存在偽回歸問題，只有數(shù)據(jù)為平穩(wěn)數(shù)據(jù)，才會不發(fā)生偽回歸。本文采用IPS 面板單位根檢驗法來檢驗實證數(shù)據(jù)是否平穩(wěn)，結(jié)果如表3 所示，只有CO2在10%顯著水平上拒絕原假設，所以CO2是平穩(wěn)變量，其余各變量均不平穩(wěn)，因而我們進行一階差分處理，處理之后為平穩(wěn)變量；使用最多的協(xié)整檢驗方法主要有兩個，分別是Kao 檢驗和Pedroni 檢驗，本文使用Kao 檢驗法，Kao 檢驗是根據(jù)回歸殘差來檢驗面板數(shù)據(jù)是否存在協(xié)整關(guān)系，結(jié)果如表4 所示，檢驗可以通過1%的顯著水平，說明文章各變量存在長期均衡關(guān)系。

表3 IPS 單位根檢驗

表4 Kao 協(xié)整關(guān)系檢驗結(jié)果

（三）實證結(jié)果

在估計方法上，本文選擇OLS 估計，并根據(jù)豪斯曼檢驗結(jié)果補充隨機效應模型估計。根據(jù)表5 的實證結(jié)果我們可以得知，無論是隨機效應模型還是普通最小二乘估計，gdp 的系數(shù)均在1%顯著性水平上為正，說明經(jīng)濟增長與CO2排放之間具有正相關(guān)關(guān)系，即在經(jīng)濟增長過程中，二氧化碳排放量會增多，尤其對于一些新興經(jīng)濟體，在經(jīng)濟增長的加速期，往往只重視經(jīng)濟增長而忽視環(huán)境保護，因而導致二氧化碳排放問題嚴重；兩種估計方法的gdpf 系數(shù)均在1%顯著性水平上為負，說明當經(jīng)濟增長到一定程度后對二氧化碳排放的促進作用減弱，即經(jīng)濟增長到達一定的臨界值會出現(xiàn)一個拐點，這時候經(jīng)濟增長不但不會增加環(huán)境污染，反而會減少污染，通常這時經(jīng)濟已進入高質(zhì)增長時期，同時證明了EKC 曲線存在，即經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量之間存在先上升而后下降的倒U 型關(guān)系；金融發(fā)展的系數(shù)在兩種估計方法下均不顯著，但系數(shù)為負，符合經(jīng)濟意義，一定程度上說明國內(nèi)金融發(fā)展程度越高越能減少二氧化碳排放，這是源于金融業(yè)的興起能有效成為拉動經(jīng)濟增長的又一動力，東部發(fā)達省份金融業(yè)發(fā)展狀況較好，對地區(qū)GDP 的貢獻度占比較高，從而金融業(yè)的高效發(fā)展能有效替代一些落后高污染企業(yè)來推動經(jīng)濟增長，而金融行業(yè)屬于無污染行業(yè)，因此金融的發(fā)展對環(huán)境保護有利；最后，人口系數(shù)在10%顯著性水平上為負，這可能說明我國東部發(fā)達省份的人更加注重環(huán)保，或者綠化水平較高以及東部沿海地區(qū)具有大海這個天然清潔器，所以有悖于人口越多CO2排放越多的常理。

表5 實證檢驗結(jié)果

（四）穩(wěn)健性檢驗

為了檢驗本文實證結(jié)果的穩(wěn)健性，本文使用動態(tài)面板模型進行重新估計，動態(tài)面板主要有Arellano和Bond（1991）提出的差分GMM 法、Blundell 和Bond（1998）提出的系統(tǒng)廣系統(tǒng)GMM 法。兩種方法的主要缺點是差分廣義矩估計可能存在工具變量非有效問題、系統(tǒng)廣義矩估計可能存在過度識別問題，由于系統(tǒng)廣義矩估計方法可以通過使用有效的工具變量替代內(nèi)生變量，可以更好的解決模型的內(nèi)生性問題，所以本文選用系統(tǒng)GMM 做穩(wěn)健性檢驗。此時計量模型重新設置如下：

上式計量模型中，l.co2表示被解釋變量的滯后一期，其余各變量含義與（1）式相同。

根據(jù)表6 的估計結(jié)果顯示，滯后一期的二氧化碳排放在統(tǒng)計意義上不顯著，說明上一期的co2排放沒有對下一期造成顯著影響，這源于污染發(fā)生后，政府會立即進行高效治理；gdp 的系數(shù)在1%顯著性水平上為正，gdpf 的系數(shù)在5%顯著性水平上為負，再次證明EKC 曲線存在，即經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量具有倒U 關(guān)系，其余各項估計結(jié)果和上文相似，且模型通過了sargan 和AR（2）檢驗，說明我們的模型設定是合理的?？傮w上說我們的實證結(jié)果是穩(wěn)健的。

表6 系統(tǒng)GMM 估計結(jié)果

五、結(jié)論及政策建議

本文使用2008—2015 年我國東部省份的面板數(shù)據(jù)，分析其經(jīng)濟增長、金融發(fā)展對CO2排放的影響。實證研究得出如下結(jié)論：經(jīng)濟增長對二氧化碳排放有正相關(guān)關(guān)系，特別自2008 年金融危機以來，我國大力開展基礎設施建設，在帶來經(jīng)濟增長的同時促進了二氧化碳排放，增加環(huán)境污染，但隨著經(jīng)濟增長到一定的臨界點后，經(jīng)濟增長會降低二氧化碳排放，從而證實了EKC 曲線存在，經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)先上升后下降的倒U 關(guān)系；金融發(fā)展程度越高對環(huán)境發(fā)展越有利，從系數(shù)看金融發(fā)展能一定程度上減少二氧化碳排放；此外人口變量上看，倘若人們注重環(huán)保，則人口數(shù)量不會對二氧化碳排放造成太大影響。

根據(jù)我們的研究結(jié)論，提出以下政策建議：

第一，我國應推進經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，由粗放式發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量發(fā)展，調(diào)整并優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。我國在改革開放初期發(fā)出了一切以經(jīng)濟建設為中心的號召，一些高耗能高污染企業(yè)紛紛設立，這也是每一個新興經(jīng)濟體在經(jīng)濟發(fā)展過程中所必須經(jīng)歷的階段，當前我國經(jīng)濟發(fā)展進入新時期，更應注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，加大對戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的投入，提升自主創(chuàng)新能力，大力發(fā)展新型節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟（馬宇和安曉慶，2018）[17]。

第二，政府應嘗試推進金融基礎設施的完善建設，大力發(fā)展現(xiàn)代金融業(yè)，出臺相應政策鼓勵支持金融業(yè)在全國的發(fā)展，美國經(jīng)濟是一個高度金融化的經(jīng)濟，金融業(yè)是其國民經(jīng)濟的有力支柱之一，當前隨著我國國際地位不斷提高，我國更應在有效控制金融風險前提下鼓勵金融業(yè)發(fā)展，這樣有利于我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，有助于緩解環(huán)境壓力。

第三，政府應注意進一步喚醒人們的環(huán)保意識，引導人民綠色出行、綠色消費，完善相應公共交通設施建設，加強對民眾環(huán)保教育，使我國形成愛環(huán)保、懂節(jié)約的社會，為我國成功跨越中等收入陷阱，躋身高質(zhì)發(fā)展先進大國奠定基礎。