摘 要：利用環(huán)境庫茲涅茨曲線，對北京市1998—2009年人均碳排放與地區(qū)生產(chǎn)總值的相關(guān)性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)環(huán)境庫茲涅茨曲線呈倒“N”型，而不是常規(guī)的倒“U”型。北京市碳排放之所以在不同時間段內(nèi)呈現(xiàn)不同的升降趨勢，是因?yàn)槌?jīng)濟(jì)增長外，其他因素，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、時代背景、相關(guān)政策法規(guī)的實(shí)施等也對碳排放造成影響。為了完成“十二五”規(guī)劃任務(wù)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界城市和宜居城市的目標(biāo)，北京市應(yīng)合理控制經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、努力推動節(jié)能減排和積極開發(fā)利用新能源。

關(guān)鍵詞：碳排放；環(huán)境庫茲涅茨曲線；倒“N”型

中圖分類號：F062.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）14-0061-04

引言

當(dāng)今，因全球人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的快速增長產(chǎn)生大量能源消耗而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題，表現(xiàn)之一是大氣中碳濃度升高帶來的全球氣候惡化，并威脅著人類的生存和發(fā)展。在這樣的時代背景下，“低碳經(jīng)濟(jì)”、“低碳技術(shù)”、“低碳生活方式”等新概念、新政策相繼而生。北京作為中國的政治、文化中心，是世界特大城市之一，也是世界碳排放較為嚴(yán)重的城市之一，面臨的減排壓力很大。北京一次能源短缺，生態(tài)環(huán)境脆弱，人口、交通、環(huán)境、能源等仍是制約北京可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。北京正著力建設(shè)世界城市和宜居城市，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就必須在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的同時促進(jìn)環(huán)境質(zhì)量不斷改善，而能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放量是衡量經(jīng)濟(jì)活動對環(huán)境影響的關(guān)鍵指標(biāo)。

庫茲涅茨曲線是美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家?guī)炱澞挠?955年用來分析人均收入水平與分配公平程度之間關(guān)系的一種學(xué)說。研究表明，收入不均現(xiàn)象隨著經(jīng)濟(jì)增長先升后降，呈現(xiàn)倒U型曲線關(guān)系，故又稱為倒“U”型曲線。1991年，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger首次將庫茲涅茨曲線運(yùn)用到環(huán)境領(lǐng)域，針對北美自由貿(mào)易區(qū)談判中，美國人擔(dān)心自由貿(mào)易惡化墨西哥環(huán)境并影響美國本土環(huán)境的問題，提出了著名的環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）。研究表明，環(huán)境污染物排放總量與經(jīng)濟(jì)增長呈現(xiàn)倒“U”型曲線，當(dāng)一個國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低時，環(huán)境污染程度較輕；隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，環(huán)境污染程度將加大，而當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平到達(dá)某個臨界點(diǎn)或稱“拐點(diǎn)”之后，環(huán)境污染程度將隨經(jīng)濟(jì)水平的提高而不斷下降。

在西方一些發(fā)達(dá)國家，倒“U”型的環(huán)境庫茲涅茨曲線已經(jīng)得到了證實(shí)（Shafik，1994；Selden，Song，1994，1995；Bhagwati，1996；Dean，2003）。但是，大量研究表明，對于不同發(fā)展階段國家和區(qū)域而言，環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間并非總是存在著倒“U”型關(guān)系。處于不同經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展階段的地區(qū)EKC曲線可能并不存在（曹光輝，2006；李達(dá)，王春曉，2007），也可能以其他形式存在，如“U”型（應(yīng)銳瑤，周力，2006）、“N”型（沈滿洪，2000）、倒“N”型（成舸，岳賢平，2011）等。本文擬利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)方法，對北京市1998年來經(jīng)濟(jì)增長與碳排放的環(huán)境庫茲涅茨曲線形狀進(jìn)行檢驗(yàn)，并結(jié)合檢驗(yàn)結(jié)果，對實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)提出政策建議。

一、數(shù)據(jù)選取、模型構(gòu)建及實(shí)證分析

（一）數(shù)據(jù)的選取

本文研究的是北京市碳排放與經(jīng)濟(jì)增長的相關(guān)性，其中，化石能源消耗則是碳排放的主要來源。因此，以能源碳排放量作為經(jīng)濟(jì)活動的碳排放總量，用X表示；經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)選取的是地區(qū)生產(chǎn)總值，用Y表示。目前，計(jì)算能源碳排放量的方式有許多種，比較權(quán)威的計(jì)算方法主要有三種：一是政府間氣候變化專門委員會提供的參考方法（IPCC2RA），通過能源消費(fèi)量與碳排放因子的乘積（即能源的碳含量）減去碳固定部分得到；二是對數(shù)平均迪氏指數(shù)（LMDI）分解法；三是徐國泉2006年提出并改進(jìn)的碳排放量估計(jì)公式。本文在對北京市化石燃料燃燒碳排放的計(jì)算時，采用的是徐國泉提出的能源燃料碳排放計(jì)算公式：

Q=■Qi=Ec*Fc+E0*F0+EnFn

其中，Qt為碳排放總量，Ec為煤炭消費(fèi)量（萬t），F(xiàn)c為煤炭消費(fèi)的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)（t碳/t），E0為石油消耗實(shí)物量（萬t），F(xiàn)0為石油消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)（t碳/t），En為天然氣消耗量（萬t），F(xiàn)n為天然氣消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)（t碳/t）。

煤炭、石油、天然氣的碳排放系數(shù)取自于國家發(fā)展和改革委員會能源研究所2003年發(fā)布的數(shù)據(jù)，具體數(shù)值如表1所示；常住人口、GDP、能源消費(fèi)量來源于中經(jīng)網(wǎng)及中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒，各能源碳排放量由上述公式計(jì)算而得，人均GDP和人均碳排放量由GDP和能源碳排放總量除以常住人口而得，具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表1 各類能源排放轉(zhuǎn)換系數(shù)

（二）模型的構(gòu)建

通過觀察Y與X和LnY與LnX的散點(diǎn)圖，發(fā)現(xiàn)Y與X和LnY與LX之間均大致呈現(xiàn)出三次函數(shù)的形式，如圖1、圖2所示。

圖1 Y與X散點(diǎn)圖 圖2 LnY與LnX散點(diǎn)圖

為了找出最合理的EKC函數(shù)形式，本文分別構(gòu)建如下兩個模型，并根據(jù)實(shí)證分析結(jié)果對兩個模型進(jìn)行優(yōu)化選擇：

Y=β0+β1X+β2X2+β3X3+ε （1）

LnY=β0+β1LnX+β2（LnX）2+β3（LnX）3+ε （2）

其中，Y為人均碳排放量（噸），X為人均地區(qū)生產(chǎn)總值（萬元/人），β0為截距項(xiàng)，β1、β2、β3為系數(shù)，ε為隨機(jī)干擾項(xiàng)；LnY、LnX分別為取對數(shù)后的人均碳排放量（噸）和人均地區(qū)生產(chǎn)總值（萬元/人）。

（三）實(shí)證分析

對以上兩種函數(shù)形式分別進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，得到兩個回歸方程：

Y=3.2472-1.1259*X+0.2709*X2－0.0204*X3

LnY=1.8249-3.0676*LnX+2.4135*（LnX）2－0.6082*（LnX）3

從回歸結(jié)果來看，兩個模型的擬合效果均不錯，其自變量均在1%的顯著性水平下通過t檢驗(yàn)，如表3所示。但是通過比較，我們將模型（2）選用為最終模型，這是因?yàn)闊o論是從判別系數(shù)和調(diào)整判別系數(shù)，還是從D.W值和F檢驗(yàn)P值來看，模型（1）的擬合結(jié)果均要優(yōu)于模型（2），如表4所示。模型（1）和模型（2）的擬合圖如圖3、圖4所示。

因此，對1998-2009年的北京市人均碳排放量和人均地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)進(jìn)行如上述模型的三次函數(shù)回歸，本文得到如下回歸結(jié)果：

Y=3.１７９４-1.1０７０*X+0.2６６４*X2－0.020１*X3 （3）

表3 模型（1）、模型（2）變量回歸系數(shù)

表4 模型（1）、模型（2）回歸基本結(jié)果

圖3 模型（1）擬合圖 圖4 模型（2）擬合圖

二、結(jié)論及政策建議

由回歸結(jié)果知，β1<0，β2>0，β3<0，即北京市1998—2009年的環(huán)境庫茲涅茨曲線呈現(xiàn)倒“N”型，而不是傳統(tǒng)的倒“U”型。人均碳排放隨著經(jīng)濟(jì)的增長呈現(xiàn)出先下降后上升再下降的過程，并于2005年達(dá)到拐點(diǎn)。具體結(jié)果及原因分析如下：

1998—2002年為第一階段，北京市人均碳排放量不斷下降。我們認(rèn)為，主要原因?yàn)椋菏紫龋?997年的東南亞金融危機(jī)阻礙了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)及相關(guān)行業(yè)受到不同程度的重創(chuàng)，從而緩解了碳排放上升壓力。其次，2001年是申奧之年，國家及北京政府為了成功申辦2008年奧運(yùn)會，出臺了一系列的環(huán)境保護(hù)政策法規(guī)，如《中華人民共和國大氣污染防治法》、《北京市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》、《關(guān)于加快發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見》等，上述政策法規(guī)的實(shí)施對北京市環(huán)境改善起到了很好的促進(jìn)作用。2001年北京市煤炭消費(fèi)量占總能源消費(fèi)量的比重相比于2000年下降了1.8%，2002年又下降了3.8%。2001年北京市第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重為35.6%，比2000年降低了2.1個百分點(diǎn)，2002年又降低了1.1個百分點(diǎn)。

2002—2005年為第二階段，人均碳排放量不斷增加，呈上升趨勢。主要是因?yàn)椋?001年，中國加入世界貿(mào)易組織后，經(jīng)濟(jì)取得了高速發(fā)展，但作為一個發(fā)展中國家，雖然在WTO大家庭中獲取了一杯羹，短期內(nèi)卻是以繼續(xù)高度消耗自然資源來維系的，其結(jié)果勢必造成碳排放的不斷上升。2001年，我國單位能耗產(chǎn)出的GDP僅為4.2美元/千克石油，遠(yuǎn)低于德國的5.6美元/千克石油和日本的5.8美元/千克石油。在這一階段，雖然北京市環(huán)保力度仍有所加大，并一直堅(jiān)持以發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式，但是效果并不是很明顯，如這一階段的煤炭消費(fèi)比重和第二產(chǎn)業(yè)GDP比重，相比于2001和2002年的較強(qiáng)下降趨勢，甚至出現(xiàn)了一定程度的反彈。

2005—2009年為第三階段，在經(jīng)過拐點(diǎn)之后又呈不斷下降趨勢?！熬G色奧運(yùn)”作為2008年北京奧運(yùn)會的三大主題之一，除體現(xiàn)在運(yùn)動場館的工程建設(shè)上減少了對環(huán)境和生態(tài)的負(fù)面影響之外，也促使政府加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)市政基礎(chǔ)設(shè)施，改善城市生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。北京市政府因此大大增加了環(huán)保投資，淘汰、關(guān)閉了一些技術(shù)落后、污染嚴(yán)重、資源浪費(fèi)的企業(yè)，甚至不惜代價將支柱企業(yè)首鋼搬離北京，從而降低了能源的消耗和環(huán)境污染物的排放，加快了城市環(huán)境的改善，使人均碳排放量持續(xù)下降，環(huán)保取得了很好的效果。

為了完成北京市“十二五”規(guī)劃中制定的減排任務(wù)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界城市和宜居城市的目標(biāo)，我們認(rèn)為，應(yīng)從以下三方面著手：

第一，合理控制經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。過快的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度勢必會引起資源的過度消耗，從而使碳排放量增加。北京市應(yīng)綜合考慮多方面因素，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長和可持續(xù)發(fā)展良性循環(huán)，把提高生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量、降低碳排放量作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要內(nèi)容，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平控制在加快現(xiàn)代化建設(shè)所需要與維護(hù)經(jīng)濟(jì)安全所能承受的合理區(qū)間內(nèi)。與此同時，還應(yīng)著力提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量，在經(jīng)濟(jì)增長的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和評價體系上，應(yīng)重視考核經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)含量、資源消耗、環(huán)境保護(hù)等指標(biāo)，克服片面追求經(jīng)濟(jì)增長的錯誤傾向。

第二，努力推動節(jié)能減排。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重心是推動節(jié)能減排，為此，我國于2007年10月頒布了《中華人民共和國節(jié)約能源法》，本法意在推動全社會節(jié)約能源，提高能源利用效率，保護(hù)和改善環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，并從工業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸、公共機(jī)構(gòu)和重點(diǎn)用能單位五個方面制定了節(jié)能規(guī)定。此外，我國還陸續(xù)出臺了《環(huán)境保護(hù)法》、《可再生能源法》等多項(xiàng)法規(guī)以促進(jìn)節(jié)能減排。雖然在促進(jìn)節(jié)能減排上北京市也做了不少工作，如出臺了《北京市實(shí)施<中華人民共和國節(jié)約能源法>辦法》、《北京市節(jié)能減排獎勵暫行辦法》、《北京市重點(diǎn)用能單位能源利用狀況報(bào)告和能源管理負(fù)責(zé)人備案管理辦法》等，但是迄今為止卻仍未針對自身實(shí)際情況及特點(diǎn)出臺節(jié)能減排戰(zhàn)略規(guī)劃。為此，政府有關(guān)部門應(yīng)盡快制定有針對性的節(jié)能減排戰(zhàn)略規(guī)劃，明確節(jié)能減排的總體安排，全面開始協(xié)調(diào)部署。另外，實(shí)施節(jié)能減排，最根本還是要做到落實(shí)。北京市在這方面整體做的還不錯，但仍存在著一些不足，北京市“十一五“規(guī)劃中規(guī)定，“十一五”期間，可再生能源在能源消費(fèi)中的比重要達(dá)到10%，但由于在能源消耗總量上控制力度不足，能源總消耗量大大超過預(yù)期，致使此目標(biāo)未能實(shí)現(xiàn)。

第三，積極開發(fā)和利用新能源。新能源又稱非常規(guī)能源，是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，如太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。我們認(rèn)為，由于地理位置的原因和特殊的政治地位，北京市應(yīng)把太陽能和地?zé)崮艿拈_發(fā)利用作為開發(fā)利用新能源的重點(diǎn)。北京地區(qū)太陽能資源豐富，平均年日照時間在2 200小時以上，在電、煤、燃?xì)饩o張的情況下，太陽能的利用能起到舉足輕重的作用，因此北京市一直呼吁大力利用太陽能。為加快推進(jìn)太陽能熱水系統(tǒng)在本市民用建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，北京市2012年發(fā)布了《北京市太陽能熱水系統(tǒng)城鎮(zhèn)建筑應(yīng)用管理辦法》，規(guī)定本市行政區(qū)域內(nèi)新建城鎮(zhèn)居住建筑，賓館、酒店、學(xué)校、醫(yī)院、浴池、游泳館等有生活熱水需求并滿足安裝條件的新建城鎮(zhèn)公共建筑應(yīng)當(dāng)配備生活熱水系統(tǒng)，并應(yīng)優(yōu)先采用工業(yè)余熱、廢熱作為生活熱水熱源。但有關(guān)資料顯示，北京市目前對太陽能的利用率卻極低，只有100萬平方米，利用率接近于零。之所以出現(xiàn)這么大的反差，主觀上還是因?yàn)橹匾暡粔?，不少居民對太陽能的認(rèn)識還停留在熱水器等比較原始的階段。同時，由于太陽能熱水器需要安裝在房屋外部，難免會影響美觀和增加安裝難度，這也給北京市太陽能利用率造成很大影響。

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Research on the correlation between the carbon emissions and the economic growth

in Beijing city based on the environmental Kuznets curve

WU Zhen-xin，WAN Bu-lei

（Economy and management college，North industry university，Beijing 100144，China）

Abstract: Use of environmental Kuznets curve， Beijing 1998-2009 correlation between carbon emissions and GDP per capita was studied， found the environmental Kuznets curve is \"N\"， rather than the conventional \"U\" type. Carbon emissions in Beijing is different ascending and descending trend during a different time period， because in addition to economic growth， other factors， such as the industrial structure， background， implementation of the relevant policies and regulations， also have an impact on carbon emissions. In order to complete the \"Twelve-Five\" planning tasks and achieve the goal of building cities and livable cities in the world， Beijing should be reasonably controlled economic development speed， and strive to promote energy-saving emission reduction and a positive development and utilization of new energy.

Key words：carbon emission；environmental Kuznets curve； inverted N[責(zé)任編輯 李 可]