碳排放与经济增长关系浅析

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［提要］在“碳中和”和“碳达峰”时代要求下，本文以作为首批建设“低碳经济”城市之一的保定市为例，运用1998～2017年能源碳排放相关数据和GDP数据，采用协整检验及格兰杰因果检验等计量方法，探讨保定市碳排放与经济增长的关系，以期为其实行节能减排和发展低碳经济提供政策建议。

关键词：保定；经济增长；低碳经济；碳排放；格兰杰因果检验

我国“十四五”规划指出，要加快推动绿色低碳发展，持续改善环境质量，加速能源结构转型，大力发展替代能源和可再生能源，全面提高资源利用效率。同时，习近平还在第七十五届联合国大会上宣布了中国二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和的新的达峰目标。从整体进程看，中国实现碳达峰目标的速度直接关系到世界碳达峰发展进度。因此，深入剖析碳排放与经济增长之间的关系，收集并分析其相关数据对于我国科学合理制定低碳经济发展战略具有重大的意义。在政策的支持与引导下，保定市顺应时代潮流，紧跟时代发展，成为首批建设“低碳经济”的城市。作为全国第一批低碳试点城市，它的发展调整具有一定的代表性，研究经济增长和碳排放之间的关系和发展趋势，准确认识其碳排放与经济增长的关系，可以为保定市制定减排政策、建设低碳城市及经济绿色发展提供参考，使此类研究更具针对性。

一、文献回顾

已有许多文献研究碳排放与经济增长之间的关系，但现有研究主要集中于国家级、省级或以省域数据为基础的大区域研究。一些学者选取我国各省份的能源碳排放与经济增长的面板数据对全国能源碳排放与经济增长的关系进行研究。如赵明轩等（2021）选取2000～2017年我国各省份相关数据，实证分析得出经济增长与碳排放呈双向因果关系；原媛（2020）基于我国2012～2016年的相关数据，实证分析表明，中国仍将处于碳排放与经济发展的同步增长阶段，减排政策将会对经济增长产生负向反馈。也有一些学者选取一些有代表性的区域进行研究。如闫树熙等（2019）基于陕西省1990～2015年的相关数据进行实证分析，结果发现，存在由经济增长到能源碳排放的单向格兰杰因果关系，经济增长促使了能源碳排放的加剧；鲁燕霞等（2017）对山西省1991～2013年23年间的能源碳排放与经济增长关系进行了计量分析，结果表明，能源碳排放与经济增长之间存在由经济增长到能源消费和碳排放的单向格兰杰因果关系，经济增长拉动了能源的消费，促使了碳排放量的增加，但是能源消费和碳排放并没有有效促进经济增长。以上关于经济增长与能源碳排放的关系研究，所揭示的规律较为宏观，且对典型区域内地级市层面碳排放与经济发展的关系研究还较少；而且随着研究区域不同，得出的结论也并不相同。基于此，本文基于保定市1998～2017年经济增长和能源碳排放量数据，经单位根检验，采用协整检验及格兰杰因果关系检验等计量方法，就保定市能源碳排放和经济增长数量关系与特征进行检验分析。以期在研究对象上，弥补现有研究规律较为宏观的问题；同时，有利于更好地理解保定市经济增长与能源碳排放之间的关系和发展趋势，为保定市进一步制定减排政策及区域经济绿色发展提供参考。

二、研究设计

（一）数据来源。本文主要研究保定市能源碳排放与经济增长之间保定市碳排放与经济增长关系研究□文/刘会静聂芙嘉孙若琪（河北金融学院河北·保定）［提要］在“碳中和”和“碳达峰”时代要求下，本文以作为首批建设“低碳经济”城市之一的保定市为例，运用1998～2017年能源碳排放相关的关系，考虑到数据的可获取性以及一致性，本研究所使用的经济增长数据用保定市的GDP来表示，所使用的能源碳排放量数据是基于夜间灯光数据模拟计算得出的。本文的能源碳排放量拟合数据与GDP数据的研究时期为1998～2017年。1、经济增长数据来源。经济增长指标选取保定市的GDP来表示，为了降低物价对经济的影响，采用GDP平减指数（以1998年为基期）得到同一时段的地区生产总值。GDP数据来源于1999～2018年《保定市统计年鉴》。2、碳排放数据来源。以全球DMSP/OLS夜间灯光数据为基础，通过影像重投影、相互校正、年内校正、时间序列校正后，得到保定地区校正后DMSP/OLS夜间灯光数据；利用保定能源消费统计数据和碳排放因子数据，计算得出保定地区能源碳排放量。在此基础上，通过数据拟合构建保定市级尺度的能源碳排放估算模型。（表1）

（二）研究假设。将保定市1998～2017年（T=20）的能源碳排放量和经济增长的数据进行变化趋势比较，如图1所示。由图1可以看出：保定市生产总值处于增长状态，能源碳排放量与经济增长的变化趋势相似，保持长期增长趋势，由变化趋势可以初步判断两变量序列可能具有协整关系。因此，提出本文的研究假设1：保定市能源碳排放量与经济增长之间具有一定的协整关系。（图1）为了对保定市能源碳排放与GDP之间可能具有的联系进行深一步的探究，笔者在上述文献综述的基础上，进一步细分文献资料中的研究区域发现：在河北省内，存在从经济增长到能源碳排放量的单向因果关系。由于保定市工业以传统的加工制造业为主，在河北省工业全局中占较大份额，从整体来看，保定市的能源碳排放与经济增长之间同样存在上述的单向因果关系。于是提出本文的研究假设2：保定市的能源碳排放与经济增长之间存在后者到前者的单向因果关系。

（三）研究方法。基于以上假设，本文经单位根检验，采用协整检验及格兰杰因果关系检验等计量方法，就保定市能源碳排放和经济增长数量关系与特征进行检验分析。具体步骤如下：第1步，单位根检验。利用经典的ADF检验方法实证检验保定市20年两时间序列变量的平稳性，如果序列不平稳，检验其对数序列lnGDP和lnCO2，如果对数序列不平稳，检验其一阶差分序列ilnGDP和ilnCO2是否平稳，取对数序列的差分到两时间序列平稳为止。第2步，协整分析。在第1步的基础上，就可以用约翰逊法检验两者是否存在长期协整关系。第3步，因果关系检验。利用格兰杰因果关系检验两时间序列变量的因果关系。

（四）实证分析1、单位根检验。单位根检验是时间序列分析的前提。本文利用Eviews10，采用ADF检验方法来校验保定市GDP与能源碳排放时间序列变量的平稳性，若ADF检验值在一定的置信水平下大于临界值，则时间序列为非平稳序列，反之则为平稳序列。在不同的显著性水平下，对各个变量的平稳性检验结果如表2所示。（表2）ADF单位根检验中，显著性水平是指犯错误的概率。从表2可以看出，CO2、GDP的ADF检验值大于1%、5%、10%临界值，即错误概率大于临界值，检验变量CO2、GDP均不平稳，于是进行序列差分检验，检验变量LnGDP、LnCO2，得出ADF检验值均小于1%临界值，检验变量LnGDP、LnCO2平稳。2、协整检验。在通过单位根检验后，还需要检验变量之间是否存在长期均衡关系。主要表现为：存在两个或者超过两个的非平稳的时间序列变量之间存在具有平稳性的线性组合关系。本文针对各变量进行协整检验可验证以上关系是否存在，变量之间建立回归方程的前提条件是既可以满足协整关系，且不存在伪回归现象。本文采用约翰逊法检验，主要通过检验协整方程的残差项是否具有平稳性关系，来验证两个变量之间协整关系的存在性。本文对lnCO2、lnGDP进行E-G协整检验，检验是否具有协整关系，检验结果如表3所示。（表3）T统计量用来检验系数显著性是否大于2，P值是T统计量对应的概率值，且P值要求小于给定的显著水平0.05。由表3结果可知方程系数显著，则进一步对残差进行平稳检验。对残差做ADF检验运算得出P值小于0.05，即通过平稳检验。残差平稳说明lnCO2和lnGDP具有协整关系。3、格兰杰因果检验。因果检验在判断变量间是否存在因果关系上具有显著优势，并在实证领域内得到广泛运用，能判断一个量的变化是否会引起另一个量的变化。如果通过研究得出，包含过去信息的两个变量是否比仅研究单一变量Y的预测效果更好，则证明优先选取包含过去信息的两个变量比单纯使用单一变量Y的预测效果更准确，此时可认为变量X是变量Y的Granger因果关系。由表4格兰杰因果检验结果显示，在99.5%的置信水平下，能源碳排放不是经济增长的格兰杰原因，而经济增长是能源碳排放增加的格兰杰原因，因此保定市存在由经济增长到能源碳排放的单向因果关系。（表4）

三、结论及建议

（一）结论。基于保定市1998～2017年的能源碳排放与经济增长数据，经平稳性检验，采用协整分析和格兰杰因果关系检验等计量方法，就保定市碳排放与经济增长关系进行检验分析，得出以下结论：（1）从协整检验模型可知，保定市能源碳排放与经济增长之间存在长期均衡的协整关系，能源碳排放与经济增长几乎是同步进行的。假设1得到支持。（2）保定市经济增长与能源碳排放之间存在前者到后者的单向格兰杰因果关系。这符合保定市的实际，虽然保定市是首批建设“低碳经济”的城市，但保定市为工业主导型城市，而且其经济增长表现出高能耗、高排放的粗放式增长方式，目前保定市GDP的增长依靠CO2的排放；同时由于工业效能低下，CO2排放的单向增加不一定能有效助推GDP的增长。假设2得到部分支持。

（二）建议。结合保定市现实产业发展情况，分析以上结论，为了促进保定市经济增长方式平稳转型，本文对此给出如下建议：一是应确立长期发展目标，鼓励各企业低碳发展。根据2018～2020年中二氧化碳排放量达到2.6万吨及以上的企业或者其他经济组织的碳排放核查结果，筛选确定纳入2021～2022年全国碳市场配额管理的重点排放单位名单，实行动态管理，逐步推动低碳经济理念，建立起支撑低碳经济发展的产业体系，加强对低碳城市的整体规划建设，成为低碳城市的领航者。二是政府应建立良好的治理结构。积极建设社会效益较高的低碳产业体系，加快推动低碳企业的发展，从而调整保定市整体产业结构。加快发展战略性新兴产业，重点打造一批低能耗、轻污染或零污染的低碳企业，让“城市化和低碳化”成为城市建设的新目标。三是加大低碳经济产业链的扶持力度。采用财政补助等方式，扩大对低碳经济的财政支持面，加快推进新型能源产业发展。另外，政府及相关单位还应设立专项扶持基金，用于低碳技术研发、推广与应用，并鼓励企业开发和运用新能源。四是着力开拓新的经济增长点。以保定市源远的历史文化和丰富的旅游文化资源作为依托，大力宣扬保定市文化古迹与历史人物，推动第三产业的发展，培育打造具有保定特色的文化产业。发展周边经济，推动旅游经济产业链的形成与完善，从而促进经济绿色、健康、多元化地持续发展。

参考文献：

［1］王凤婷，方恺，于畅.京津冀产业能源碳排放与经济增长脱钩弹性及驱动因素———基于Tapio脱钩和LMDI模型的实证［J］.工业技术经济，2019（08）.

［2］赵明轩，吕连宏，张保留，罗宏.中国能源消费、经济增长与碳排放之间的动态关系［J］.环境科学研究，2021.34（06）.

［3］原媛，孙欣彤.城市化、产业结构、能源消费、经济增长与碳排放的关联性分析——基于中国省际收入水平异质性的实证研究［J］.气候变化研究进展，2020.16（06）.

［4］闫树熙，郭利锋，温志鹏.能源碳排放与经济增长———基于陕西省的实证检验［J］.重庆理工大学学报（自然科学），2019.33（04）.

［5］鲁燕霞，梁丽萍.山西省能源消费、经济增长与碳排放关系研究［J］.煤炭技术，2017.36（03）.

作者:刘会静 聂芙嘉 孙若琪 单位:河北金融学院