河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長分析

□文/孫 昕

（鄭州西亞斯學(xué)院 河南·新鄭）

［提要］近年來，我國經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易不斷發(fā)展，其背后對能源需求的擴(kuò)大以及不可再生資源的消耗導(dǎo)致碳排放量的進(jìn)一步攀升。河南省碳排放量在我國排放總量中占有較大比例，因此本文應(yīng)用環(huán)境庫茲涅茨模型和Tapio脫鉤模型對河南省碳排放和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系進(jìn)行分析，得出兩者之間存在倒U型關(guān)系，且河南省當(dāng)前正處于拐點(diǎn)時(shí)期。

引言

自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)不論是體量還是質(zhì)量都在飛速發(fā)展，但是經(jīng)濟(jì)騰飛的過程中對環(huán)境不可避免地會產(chǎn)生一些負(fù)面影響。我國在2020年的聯(lián)合國大會上承諾“中國將力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”，并在2021年4月的領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會表示將碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局。河南省在此大環(huán)境下如何走好一條綠色、可持續(xù)發(fā)展的道路成為亟須解決的問題。本文通過分析河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，為國家更好地制定相關(guān)地區(qū)政策提供參考。

一、文獻(xiàn)綜述

國內(nèi)外許多學(xué)者在碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系方面都曾有過深入的研究。Martínez等通過對發(fā)展中國家的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平與碳排放之間呈現(xiàn)倒U型關(guān)系。Rahman等利用VAR模型框架下的因果檢驗(yàn)和ARDL邊界檢驗(yàn)的方法研究了孟加拉國1972～2011年碳排放、能源消費(fèi)與工業(yè)增長之間的關(guān)系，得出無論是從短期還是長期來看，工業(yè)生產(chǎn)和能源消耗對碳排放都具有顯著的正向影響。張雨露和丁生喜運(yùn)用環(huán)境庫茨涅茲模型和脫鉤模型研究出柴達(dá)木地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長和碳排放之間的關(guān)系符合庫茲涅茨“N”型曲線。李玉波等利用EKC理論與LMDI分解模型研究近年來吉林省畜牧養(yǎng)殖業(yè)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出是吉林省畜牧業(yè)碳排放增加的最重要因素，生產(chǎn)效率是減少碳排放的主要貢獻(xiàn)因素。

二、實(shí)證分析

（一）數(shù)據(jù)來源與處理。對于碳排放量，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲取性以及對不同測算方法的比較，本文選取了當(dāng)前最主流的《IPCC國家溫室氣體清單指南》中提供的測量方法。此方法計(jì)算總碳排放量的方式為將各類能源消耗量與各自的碳排放系數(shù)進(jìn)行乘積求和。具體公式如下：

其中，CEEC代表總碳排放量（萬噸碳）；ECi表示能源i的消費(fèi)量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）；CEFi表示能源i的碳排放系數(shù)（萬噸碳/萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤），即每單位能源消費(fèi)的碳排放量。本文選擇了聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）公布的數(shù)據(jù)，具體系數(shù)如表1所示。（表1）

表1 不同能源的碳排放系數(shù)一覽表

根據(jù)《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》中能源消費(fèi)的構(gòu)成，本文選取2000～2019年統(tǒng)計(jì)年鑒中公布的煤炭、石油、天然氣和電力數(shù)據(jù)進(jìn)行總碳排放量的計(jì)算，同時(shí)選用2000～2019年河南省的國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）數(shù)據(jù)來衡量經(jīng)濟(jì)增長情況。表2為2000～2019年河南省碳排放總量。（表2）

表2 2000～2019年河南省碳排放總量一覽表

（二）河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長EKC曲線分析。EKC曲線又稱為環(huán)境庫茲涅茨曲線，該曲線描述了環(huán)境質(zhì)量與收入之間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量和收入呈現(xiàn)倒U型曲線。

本文將碳排放數(shù)據(jù)作為因變量X，河南省國民生產(chǎn)總值作為自變量Y，通過對兩變量進(jìn)行擬合，檢驗(yàn)河南省的碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間是否存在倒U型關(guān)系。

1、單位根檢驗(yàn)。為了保證模型估計(jì)的準(zhǔn)確性，避免偽回歸現(xiàn)象出現(xiàn)，需要對兩變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)；為了去除時(shí)間序列可能對回歸結(jié)果造成的影響，對GDP和總碳排放量進(jìn)行了取對數(shù)處理，分別對LnX、△LnX、△2LnX、LnY、△LnY、△2LnY進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。運(yùn)用Eviews10.0進(jìn)行ADF檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表3。（表3）

從表3結(jié)果中可以看出，原始序列LnX、LnY及一階差分后的序列△LnX和△LnY的P值均大于顯著性水平5%，二階差分后的序列△2LnX和△2LnY的ADF檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量值小于顯著性水平為5%時(shí)的臨界值，因此拒絕原假設(shè)，即序列為平穩(wěn)序列。

2、協(xié)整檢驗(yàn)。LnX和LnY為同階單整序列，為判斷兩變量間是否存在長期均衡關(guān)系需進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果見表4。（表4）

從表4協(xié)整檢驗(yàn)的結(jié)果來看，原假設(shè)為不存在協(xié)整關(guān)系的P值小于5%，因此拒絕原假設(shè)，即存在協(xié)整關(guān)系；而原假設(shè)為最多存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系的P值大于顯著性水平，因此兩變量間存在且只存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系。

表4 Johansen協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果一覽表

3、回歸分析。由上述分析結(jié)果可知，LnX和LnY為同階單整序列且存在長期的均衡關(guān)系，為進(jìn)一步確定兩變量間具體的數(shù)量關(guān)系，本文使用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，運(yùn)用SPSS分別建立兩變量間的線性和二次回歸方程并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。具體回歸結(jié)果見表5。（表5）

由表5的回歸結(jié)果可以看出，不論是線性模型還是二次模型，回歸后的P值均小于顯著性水平5%，說明模型顯著；但二次模型的可決系數(shù)R2為0.99，大于線性模型的0.87，說明二次模型的擬合效果最好，圖1為兩模型的擬合圖像。通過觀察圖像也可得出二次模型的擬合明顯優(yōu)于線性，因此兩變量的回歸方程為：

圖1 LnCO2和LnGDP的線性模型和二次模型擬合圖

表5 模型回歸結(jié)果一覽表

方程中二次項(xiàng)系數(shù)為-0.215可得該曲線開口向下呈現(xiàn)倒U型，符合EKC模型的特點(diǎn)。這表明經(jīng)濟(jì)的增長導(dǎo)致碳排放量增加，環(huán)境質(zhì)量逐步惡化，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度，即到達(dá)拐點(diǎn)時(shí)，環(huán)境污染的情況會逐漸改善，環(huán)境問題得到一定解決。目前，河南省正處于拐點(diǎn)時(shí)期，碳排放得到了有效的控制，近幾年河南省大力發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)體系，未來一段時(shí)間內(nèi)碳排放會逐步減少進(jìn)而得到有效控制。（圖1）

（三）河南省Tapio脫鉤分析。資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間不再互相依賴的程度和方向可使用脫鉤彈性指數(shù)進(jìn)行描述，因此本文采用Tapio脫鉤模型對二者的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的分析。Tapio脫鉤指數(shù)的表達(dá)式為：

其中，e表示碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤彈性指數(shù)，%△CO2和%△GDP則分別表示CO2和GDP的變化率。脫鉤狀態(tài)主要分為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤等8種，具體狀態(tài)和判斷標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。（表6）

表6 Tapio脫鉤指數(shù)類型及判斷標(biāo)準(zhǔn)一覽表

根據(jù)Tapio脫鉤彈性指數(shù)的計(jì)算方法，本文得出2000～2019年河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)，結(jié)果如表7所示。（表7）

由表7結(jié)果可以看出，近20年來河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長長時(shí)間處于弱脫鉤的狀態(tài)，說明整體碳排放的增長速度是小于經(jīng)濟(jì)增長的速度的。

表7 2000～2019年河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤指數(shù)一覽表

其中，2001～2004年呈現(xiàn)出擴(kuò)張連接狀態(tài)，說明碳排放的增速與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度呈現(xiàn)出同比增長的較強(qiáng)依賴狀態(tài)，這主要是由于這三年經(jīng)濟(jì)的高爆發(fā)增長，2004年河南省GDP較2001年增長25%，且國家是在“十一五”之后提出的強(qiáng)制性節(jié)能減排指標(biāo)，在這之前全國各地對環(huán)境問題并未足夠重視導(dǎo)致問題逐步惡化；2005～2014年幾乎一直保持在弱脫鉤的狀態(tài)，說明此時(shí)碳排放總量雖仍處于增長狀態(tài)，但增幅明顯低于經(jīng)濟(jì)增長，這是由于“十一五”期間國家與河南省簽訂了主要污染物總量削減目標(biāo)責(zé)任書，明確了節(jié)能減排的任務(wù)和目標(biāo)；2014年后，碳排放與經(jīng)濟(jì)增長基本維持在強(qiáng)脫鉤的狀態(tài)，說明在整體經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展不斷增長的同時(shí)碳排放呈現(xiàn)出負(fù)增長的情況，反映了此前一系列節(jié)能減排措施正在進(jìn)一步發(fā)揮作用并取得了良好的成效。

三、結(jié)論及建議

本文通過運(yùn)用環(huán)境庫茲涅茨（EKC）模型和Tapio脫鉤模型探討2000～2019年河南省碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的具體關(guān)系，得到以下主要結(jié)論：ADF檢驗(yàn)和協(xié)整檢驗(yàn)驗(yàn)證了碳排放與經(jīng)濟(jì)增長兩序列存在長期均衡關(guān)系；通過回歸得到的線性模型與二次模型盡管均通過檢驗(yàn)，但二次模型的可決系數(shù)為0.99大于線性模型，說明其更貼合碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的真實(shí)趨勢；二次曲線呈現(xiàn)倒U型，表明兩者之間存在EKC曲線，符合環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的普遍規(guī)律。河南省當(dāng)前正處在拐點(diǎn)時(shí)期，只要度過了這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，那么隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，碳排放問題將得到明顯改善。要達(dá)到這樣的目的，就需要國家政策、地區(qū)落實(shí)和人民相互配合。Tapio脫鉤模型顯示，2000～2019年河南省整體的碳排放與經(jīng)濟(jì)增長之間脫鉤狀態(tài)的變化過程為“擴(kuò)張連接-弱脫鉤-強(qiáng)脫鉤”，這一發(fā)展過程與EKC模型的分析結(jié)果也是相互印證的。

針對上述結(jié)論，提出三點(diǎn)建議：第一，立足于河南省的實(shí)際情況，不斷建立健全綠色低碳循環(huán)的發(fā)展體系，推進(jìn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)的綠色升級；第二，構(gòu)建多元化清潔能源供應(yīng)體系，全面推進(jìn)電氣化和節(jié)能提效；第三，鼓勵綠色低碳技術(shù)的研究開發(fā)，加速環(huán)保技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化。