陳漢林，劉 莉

（湖北大學(xué) 商學(xué)院，湖北 武漢，430062）

一、引言

全球氣候變暖已成為不爭(zhēng)的事實(shí)，威脅到人類的農(nóng)業(yè)和糧食安全、生態(tài)安全和能源安全，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重的損失。2006年，英國(guó)斯特恩發(fā)表 《氣候變化經(jīng)濟(jì)學(xué)報(bào)告》，報(bào)告指出，如果人類按照目前的模式繼續(xù)發(fā)展，到21世紀(jì)末，全球溫度的升高可能會(huì)導(dǎo)致全球GDP下降5%-10%，貧窮國(guó)家會(huì)超過(guò)10%。

近百年來(lái)，全球過(guò)去50年升溫率幾乎是過(guò)去100年的2倍。如果氣溫上升1.5攝氏度以上，全球20%-30%的物種將面臨滅絕；如果氣溫上升3.5攝氏度以上，40%-70%的物種將面臨滅絕。據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）研究發(fā)現(xiàn)，近50年氣候變暖90%由人類活動(dòng)引起，人類通過(guò)燃燒化石燃料（煤、石油、天然氣等）排放的二氧化碳占全球二氧化碳排放量的95%以上，是引起大氣增溫的主要原因。

近幾年，我國(guó)極端氣候事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度明顯增加。北方肆虐的沙塵暴、川渝高溫伏旱和暴雨、2008年的雪災(zāi)都給我國(guó)敲響了氣候惡劣變化的警鐘。荷蘭環(huán)境評(píng)估局（MNP）的評(píng)估報(bào)告顯示，2006年中國(guó)的二氧化碳排放量達(dá)到62億噸，超過(guò)美國(guó)，成為第一排放國(guó)；2007年達(dá)到67.2億噸，增量占世界總增加量的近60%。中國(guó)的二氧化碳排放正持續(xù)并快速增長(zhǎng)，原因是煤炭的資源和價(jià)格優(yōu)勢(shì)使我國(guó)在未來(lái)很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)將保持以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。2007年，中國(guó)煤炭消費(fèi)在一次能源消費(fèi)中的比例已經(jīng)從2002年的66.3%上升到69.5%，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。

雖然按照《京都議定書(shū)》的規(guī)定，發(fā)展中國(guó)家在2010年前沒(méi)有減排二氧化碳的指標(biāo)，但是中國(guó)是僅次于美國(guó)的第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，必定面臨國(guó)際上的各種壓力。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程，二氧化碳的減排任務(wù)將是十分艱巨的。所以，選擇合適的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和工業(yè)化進(jìn)程，對(duì)中國(guó)減少二氧化碳的排放具有重要意義。湖北省作為中部崛起地區(qū)，“十一五”時(shí)期，經(jīng)濟(jì)進(jìn)入工業(yè)化中上期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快，相應(yīng)面臨著巨大的能源需求，預(yù)計(jì)到2020年，全省能源總需求將達(dá)到23億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2030年將達(dá)到33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，因此分擔(dān)二氧化碳減排任務(wù)任重道遠(yuǎn)。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染之間的關(guān)系研究多利用Grossman和Krueger（1991）提出的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）理論，通過(guò)建立實(shí)證模型，來(lái)分析環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。

目前國(guó)外學(xué)者對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放關(guān)系的研究觀點(diǎn)大致可分為三種：第一種是Shafik（1994）和Martin Wagner（2008）提出的，他們認(rèn)為人均二氧化碳與人均收入呈單調(diào)遞增關(guān)系，并且不存在拐點(diǎn)；第二種是Holtz–Eakin和elden（1995）、Panayotou 和 Sachs（1999）、Galeotti（2006）研究發(fā)現(xiàn)的，他們則認(rèn)為人均二氧化碳與人均收入呈倒U型。[1]Schmalesee（1998）和 Galeotti（1999）在此基礎(chǔ)上還證實(shí)了發(fā)達(dá)國(guó)家的碳排放量正處于倒“U”型曲線的下降趨勢(shì)中，而發(fā)展中國(guó)家正處于倒“U”型曲線的上升趨勢(shì)中；[2]（p15-27）第三種是 Moomaw 和 Unruh （1997）、Friedl 和 Getzner（2003）、Martinez–Zarzoso（2004）應(yīng)用奧地利1960-1999年間經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)了EKC假說(shuō)，卻發(fā)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)擬合度最佳的是三次方型（N型）曲線而非通常的倒“U”型。[3]（p133-148）

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放的關(guān)系也有諸多研究。陸虹（2000）建立了人均二氧化碳和人均GDP的狀態(tài)空間模型，發(fā)現(xiàn)二者不是簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系。張雷（2003）用多元化指數(shù)的方法研究經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的多元化和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的多元化，會(huì)導(dǎo)致國(guó)家從高碳燃料為主向低碳為主的轉(zhuǎn)變。[4]韓玉軍、陸旸（2007）認(rèn)為不同組別國(guó)家的二氧化碳庫(kù)茲涅茨曲線差異很大，有呈現(xiàn)出倒“U”，也有呈線性等關(guān)系。宋濤、鄭挺國(guó)（2007）進(jìn)行實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)人均二氧化碳排放量與人均GDP之間，呈現(xiàn)倒“U”型的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線關(guān)系，短期上人均GDP單向正向 Granger影響人均二氧化碳排放量，反過(guò)來(lái)卻發(fā)現(xiàn)人均二氧化碳排放量對(duì)人均 GDP沒(méi)有明顯的影響關(guān)系。蔡昉（2008）通過(guò)擬合EKC、估計(jì)排放水平從升到降的拐點(diǎn)，考察了中國(guó)經(jīng)濟(jì)內(nèi)在的節(jié)能減排要求，認(rèn)為如果溫室氣體的減排被動(dòng)等待庫(kù)茲涅茨拐點(diǎn)的到來(lái)，將無(wú)法應(yīng)對(duì)日益增加的環(huán)境壓力。林伯強(qiáng)、蔣竺均（2009）則研究了我國(guó)二氧化碳排放的拐點(diǎn)，并進(jìn)行了預(yù)測(cè)。[5]劉揚(yáng)、陳?ài)夸h（2009）基于IPAT方程，發(fā)現(xiàn)存在碳排放強(qiáng)度、人均碳排放和碳排放總量三個(gè)倒U型曲線。韓玉軍、陸旸（2009）則認(rèn)為收入水平不同的國(guó)家有著不同類型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放曲線。[6]

從指標(biāo)選取上來(lái)看，國(guó)內(nèi)外研究所用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較簡(jiǎn)單，主要是人均收入，環(huán)境指標(biāo)也多集中于對(duì)二氧化硫、氮氧化物等的研究，而選擇二氧化碳作為環(huán)境指標(biāo)的研究相對(duì)較少，而且結(jié)果差異較大。

從研究方法上看，國(guó)內(nèi)外實(shí)證研究并未實(shí)現(xiàn)方法、模型上的突破，大多數(shù)是對(duì)Grossman和Krueger的研究方法的繼承和完善，即一般方法是通過(guò)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與環(huán)境指標(biāo)之間建立經(jīng)濟(jì)模型進(jìn)行回歸分析，得出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放量之間的關(guān)系。

國(guó)內(nèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放量的關(guān)系研究的主要不足體現(xiàn)在，為數(shù)不多的二氧化碳庫(kù)茲涅茨曲線研究，僅限于簡(jiǎn)單的檢驗(yàn)二氧化碳排放與人均GDP之間的關(guān)系，未考慮其他因素與二氧化碳排放之間的關(guān)系，也未估計(jì)出中國(guó)二氧化碳的排放的拐點(diǎn)，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中二氧化碳排放做出預(yù)測(cè)的相關(guān)研究也很少。

目前對(duì)湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放量之間的關(guān)系的研究非常有限，本文的湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)分別用Grossman和Krueger對(duì)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）的理論解釋中的人均GDP、三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、治理污染的能力來(lái)界定，從規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和消除效應(yīng)三個(gè)方面來(lái)探討湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放量分別存在什么樣的規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和消除效應(yīng)，并結(jié)合所得出的結(jié)論為湖北省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路提出建議。

二、Grossman和Krueger的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）理論

學(xué)術(shù)界對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放關(guān)系的研究方法多采用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。庫(kù)茲涅茨曲線表明，收入不均現(xiàn)象隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先升后降，呈現(xiàn)倒U型曲線關(guān)系。1993年P(guān)anayotou借用1955年庫(kù)茲涅茨界定的人均收入與收入不均等之間的倒U型曲線，首次將環(huán)境質(zhì)量與人均收入間的關(guān)系稱為環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）。EKC揭示當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一定水平，也就是說(shuō)，到達(dá)某個(gè)臨界點(diǎn)或稱“拐點(diǎn)”以后，隨著人均收入的進(jìn)一步增加，環(huán)境污染又由高趨低，其環(huán)境污染的程度逐漸減緩，環(huán)境質(zhì)量逐漸得到改善。Grossman和Krueger提出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)通過(guò)經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和消除效應(yīng)三種途徑影響環(huán)境質(zhì)量。

1.規(guī)模效應(yīng)。

一方面，經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大，會(huì)增加對(duì)自然資源的使用，在資源使用效率一定時(shí)，將導(dǎo)致環(huán)境污染程度加深，這時(shí)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的規(guī)模效應(yīng)是負(fù)的。另一方面，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的人均收入水平的提高使人們對(duì)潔凈環(huán)境的偏好增加，人們?cè)敢庵Ц陡嗟呢泿艁?lái)購(gòu)買對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的方式生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品。因此，在政策不失靈的情況下，各國(guó)將實(shí)施更加嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，使生產(chǎn)單位產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的污染程度下降。這時(shí)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的規(guī)模效應(yīng)是正的。

2.結(jié)構(gòu)效應(yīng)。

一國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與其比較優(yōu)勢(shì)是相適應(yīng)的。在市場(chǎng)和政策沒(méi)有失靈時(shí)，收入水平越高，貿(mào)易自由化越能使經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)向污染較低的方向轉(zhuǎn)移。Panayotou（1993）指出，當(dāng)一國(guó)經(jīng)濟(jì)從以農(nóng)耕為主向以工業(yè)為主轉(zhuǎn)變時(shí)，環(huán)境污染的程度將加深。因?yàn)榘殡S著工業(yè)化的加快，越來(lái)越多的資源被開(kāi)發(fā)利用，資源消耗速率開(kāi)始超過(guò)資源的再生速率，產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量大幅增加，從而使環(huán)境的質(zhì)量水平下降；而當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到更高的水平，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級(jí)，從能源密集型為主的重工業(yè)向服務(wù)業(yè)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移時(shí)，環(huán)境污染減少，這就是結(jié)構(gòu)變化對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的效應(yīng)。

3.消除效應(yīng)。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，由于國(guó)民收入低，政府的財(cái)政收入有限，而且整個(gè)社會(huì)的環(huán)境意識(shí)還很薄弱，因此，政府對(duì)環(huán)境污染的控制力較差，環(huán)境受污染的狀況隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而惡化（由于上述規(guī)模效應(yīng)與結(jié)構(gòu)效應(yīng)）。但是，當(dāng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度后，隨著政府財(cái)力的增強(qiáng)和管理能力的加強(qiáng)，一系列環(huán)境法規(guī)的出臺(tái)與執(zhí)行使環(huán)境污染的程度逐漸降低。若單就政府對(duì)環(huán)境污染的治理能力而言，環(huán)境污染與收入水平的關(guān)系是單調(diào)遞減關(guān)系（有人稱之為消除效應(yīng)）。

三、湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放概況

1.湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。

從圖1中可以看出，自1999-2010年以來(lái)，湖北省人均GDP總體呈持續(xù)平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，年人均GDP平均增長(zhǎng)率為14.4%。2007年人均GDP為16386元，較2006年的人均GDP增加了22.65%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1999-2010年的年人均GDP增長(zhǎng)平均水平。在金融危機(jī)爆發(fā)的2008年，湖北省實(shí)現(xiàn)人均GDP為19858元，較2007年的人均GDP仍增加了21.19%。2010年湖北省人均GDP達(dá)到27339元，大致是1999年的5倍。

圖1 湖北省1999-2010年人均GDP增長(zhǎng)散點(diǎn)圖

湖北省三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，從表1可以看出，2010年湖北省三次產(chǎn)業(yè)比重為12.1:48.4:39.8。依據(jù)錢納里工業(yè)化階段劃分的理論，分別從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人均GDP、勞動(dòng)就業(yè)等方面來(lái)綜合判斷，湖北省目前處在工業(yè)化中級(jí)到高級(jí)的過(guò)渡階段。

2.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中碳排放量的變化。

湖北省中級(jí)到高級(jí)階段工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)主要依靠重化工業(yè)的高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重型化也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，本文在這里只考慮二氧化碳排放量這一環(huán)境指標(biāo)。一直以來(lái)，湖北省都是全國(guó)耗煤量大省之一。2010年湖北省煤炭仍然是終端能源消費(fèi)中的主體，比例高達(dá)70%，碳排放量達(dá)到7847.29萬(wàn)噸。

由于湖北省二氧化碳排放量的數(shù)據(jù)不能直接獲得，需要對(duì)其進(jìn)行估算?，F(xiàn)在已經(jīng)得到認(rèn)可的二氧化碳排放公式為：

其中，Et為碳排放量，Af為煤炭消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)，Ef為煤炭消耗標(biāo)準(zhǔn)煤量；Am為石油消耗的碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)，Em為石油消耗標(biāo)準(zhǔn)煤量；An為天然氣消耗的碳排放系數(shù)，En為天然氣消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量。表2為不同能源的二氧化碳排放系數(shù)。

表2 不同能源的二氧化碳排放系數(shù)

本文根據(jù)《湖北統(tǒng)計(jì)年鑒（2010）》中1999-2010年的一次能源消耗數(shù)據(jù)，并運(yùn)用上述的估算公式，測(cè)算出湖北省從1999-2010年期間的二氧化碳排放總量。

從圖2可以看出，總體而言，湖北省二氧化碳排放量是隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而增加的，從1999年的4031.94萬(wàn)噸，增加到2010年的7847.29萬(wàn)噸，增長(zhǎng)了94.63%。但1999-2010年期間，湖北省二氧化碳的排放量主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：碳排放量穩(wěn)定下降階段（1999-2001），碳排放量快速上升階段（2001-2005），碳排放量急速下降后持續(xù)增長(zhǎng)階段 （2005-2006年，急速下降；2006-2010年，持續(xù)增加）?？梢?jiàn)，1999-2010年湖北省二氧化碳的排放量并不呈現(xiàn)通常的“U”型或者“N”型，而是呈現(xiàn)隨年份先下降，后急劇上升，再急劇下降，再穩(wěn)定上升的趨勢(shì)，但大體上是呈上升趨勢(shì)的。

表1 湖北省工業(yè)化階段判斷指標(biāo)

圖2 湖北省1999-2010年期間二氧化碳排放量

四、湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放量影響的三種效應(yīng)分析

一般而言，環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線在模型研究中，有二次型、三次型、對(duì)數(shù)型等多種表現(xiàn)形式，在符合多種模型的情況下采用擬合效果好和最簡(jiǎn)單的模型。本文的研究采用EKC曲線的基本模型，即以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為變量X，以二氧化碳排放指標(biāo)為因變量Y，研究?jī)烧叩暮瘮?shù)關(guān)系。

（一）湖北省1999-2010年碳排放量的規(guī)模效應(yīng)分析。

1.人均GDP與碳排放量的散點(diǎn)圖分析。

圖3為湖北省1999-2010年碳排放量與人均GDP的散點(diǎn)圖，從圖中可以看出，湖北省1999-2010年人均GDP和碳排放量分三個(gè)階段呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。在1999-2001年，隨著湖北省人均GDP的增加，碳排放量也逐年減少，當(dāng)人均GDP增加到一定點(diǎn)后（6866.99元），碳排放量達(dá)到這一階段的最低點(diǎn)3736.00萬(wàn)噸后開(kāi)始下降；在2001-2005年，隨著人均GDP的持續(xù)增加，碳排放量急速增長(zhǎng)，且從曲線的斜率來(lái)看，二氧化碳的增長(zhǎng)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人均GDP的增長(zhǎng)幅度；在2005-2010年，隨著人均GDP的增加，碳排放量從2005年的7313.11萬(wàn)噸，迅速遞減到2006年的5902.64萬(wàn)噸，之后穩(wěn)步增長(zhǎng)，一直到2010年的7847.29萬(wàn)噸。由圖3可以看出，湖北省人均GDP與碳排放的關(guān)系并不簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)倒“U”型或者“N”型，雖然在某些年份急劇上升或下降，但是大體上是呈上升趨勢(shì)的。

圖3 湖北省1999-2010年人均GDP和碳排放量的散點(diǎn)圖

2.人均GDP對(duì)碳排放量的影響分析。

假定投資是靜態(tài)的，通過(guò)對(duì)散點(diǎn)圖的分析，認(rèn)為設(shè)定模型為Y=A+BX是比較簡(jiǎn)潔和合理的，其中Y為湖北省二氧化碳排放量（萬(wàn)噸），數(shù)據(jù)為1999-2010年湖北省二氧化碳的排放量；X為湖北省人均GDP（元），數(shù)據(jù)為1999-2010年湖北省人均GDP數(shù)據(jù)。運(yùn)用EVIEWS3.1作二氧化碳排放量對(duì)人均GDP進(jìn)行一次曲線回歸，得出如下結(jié)果：

樣本回歸方程為：Y=3147.11+0.21X

（5.39） （5.07） R2=0.72

0.21為樣本回歸方程的斜率，說(shuō)明湖北省1999-2010年人均GDP每增加1元，每年的二氧化碳排放量將增加0.21萬(wàn)噸。3147.11是樣本回歸方程的截距，它表示不受人均GDP影響的二氧化碳碳排放量。R2=0.72，說(shuō)明樣本和回歸直線對(duì)樣本的擬合優(yōu)度中等偏上。若給出顯著水平為0.05，查自由度 V=12-2=10 的 t分布表，得臨界值 t0.025（10）=2.23，t1=5.39＞ t0.025（10），t2=5.07＞ t0.025（10），故回歸系數(shù)均顯著不為零，回歸模型中X對(duì)Y有顯著影響。

1999-2010年湖北省人均GDP和二氧化碳排放量的散點(diǎn)圖和模型回歸結(jié)果共同說(shuō)明，總體而言，1999-2010年間，湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放量的規(guī)模效應(yīng)是負(fù)的，即隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)會(huì)加大湖北省二氧化碳的排放量，但是整個(gè)階段并不是一成不變的增加的，從散點(diǎn)圖可以看出，在1999-2001年，2005-2006年間，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)有過(guò)小幅度的下降。

（二）湖北省1999-2010年碳排放量的結(jié)構(gòu)效應(yīng)分析。

從圖4可以看出，湖北省1999-2010產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化?？傮w而言，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值穩(wěn)步增長(zhǎng)，但是增長(zhǎng)的幅度較小，1999年第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為653.99億元，2010年為1869.98億元，是1999年的近2.86倍，而第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第一產(chǎn)業(yè)。就第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)相比較，在1999年，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值高于第三產(chǎn)業(yè)；在2000-2003期間，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值低于第三產(chǎn)業(yè)，在2004-2010年間，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值又高于第三產(chǎn)業(yè)。2010年第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值為7173.93億元，是1999年的近5.46倍，同比之下第三產(chǎn)業(yè)2010年的產(chǎn)值是1999年的4.67倍。

圖4 湖北省1999-2010年三大產(chǎn)業(yè)與二氧化碳碳排放量折線圖

由湖北省1999-2010年二氧化碳碳排放量折線圖的特征，可以看出，湖北省二氧化碳排放量趨勢(shì)并不是常規(guī)的一次、二次或是三次模型，雖然某些年份的排放量較上年有下降，但大體是呈上升趨勢(shì)的。本文對(duì)結(jié)構(gòu)效應(yīng)仍采用一次模型來(lái)分析。

1.第一產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)對(duì)碳排放量的影響分析。

設(shè)定Y=A+BX一次模型，用EVIEWS3.1軟件操作得到樣本回歸方程：

Y=2392.83+3.01X

（3.73） （5.71） R2=0.77該回歸方程說(shuō)明，湖北省1999-2010年第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總量每增加一億元，碳排放量將增加3.01萬(wàn)噸。R2=0.77，說(shuō)明樣本和回歸直線對(duì)樣本的擬合優(yōu)度偏高。仍給定顯著水平為0.05，t1=3.73＞ t0.025（10）=2.23，t2=5.71＞ t0.025（10），回歸模型中X對(duì)Y有顯著影響。

2.第二產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)對(duì)碳排放量的影響分析。

同樣設(shè)定一次回歸模型，用EVIEWS5.0軟件操作得到樣本回歸方程：

Y=3588.89+0.68X

（6.55） （4.67） R2=0.69

該回歸方程說(shuō)明，湖北省1999-2010年第二產(chǎn)生產(chǎn)總量每增加一億元，碳排放量將增加0.68萬(wàn)噸。R2=0.68，說(shuō)明樣本和回歸直線對(duì)樣本的擬合優(yōu)度偏低。仍給定顯著水平為0.05，t1=6.55＞ t0.025（10）=2.23，t2=4.67＞ t0.025（10），回歸模型中X對(duì)Y有顯著影響。

3.第三產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)對(duì)碳排放量的影響分析。

同理，用EVIEWS3.1軟件操作得到如下結(jié)果：

Y=3199.40+0.88X

（5.39） （4.90） R2=0.71

該回歸方程說(shuō)明，湖北省1999-2010年第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總量每增加一億元，碳排放量將增加0.88萬(wàn)噸。R2=0.71，說(shuō)明樣本和回歸直線對(duì)樣本的擬合優(yōu)度為中等水平。仍給定顯著水平為 0.05，t1=5.39＞ t0.025（10）=2.23，t2=4.90＞ t0.025（10），回歸模型中X對(duì)Y有顯著影響。

1999-2010年湖北省三大產(chǎn)業(yè)對(duì)二氧化碳排放量的結(jié)構(gòu)效應(yīng)是呈負(fù)效應(yīng)的，即隨著三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)，二氧化碳的排放量是增加的，且第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加對(duì)二氧化碳排放量的負(fù)效應(yīng)最大，每增加一億元，碳排放量的增加量是第二產(chǎn)業(yè)造成碳排放量增加量的近3倍。第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)對(duì)二氧化碳排放量的負(fù)效應(yīng)比較小，每增加一億元，二氧化碳排放量的增加量都不到1萬(wàn)噸。

（三）湖北省近十年碳排放量的消除效應(yīng)分析。

消除效應(yīng)主要解釋的是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的政府對(duì)環(huán)境污染的治理能力。本文界定的環(huán)境污染指標(biāo)是1999-2010年的二氧化碳的排放量，政府對(duì)湖北省環(huán)境治理能力的指標(biāo)是治理廢氣的投資費(fèi)用，數(shù)據(jù)選取的是2000-2010年湖北省治理廢氣的投資費(fèi)用。

1.湖北省近十年治理廢氣的投資費(fèi)用狀況。

從圖5可以看出，總體而言，湖北省2000-2010年這十年間的治理廢氣的投資費(fèi)用可分兩個(gè)階段：2000-2008年，治理廢氣的投資費(fèi)用下降和上漲幅度都很小，呈現(xiàn)逐年波動(dòng)的趨勢(shì)；2008-2010年，急速上升階段。湖北省2000-2002年這三年間，湖北省治理廢氣的投資增長(zhǎng)幅度非常小，平均增長(zhǎng)率僅為0.08個(gè)百分點(diǎn)；2003年較2002年有較大幅度的增長(zhǎng)，從2002年的27539.7萬(wàn)元上升到2003年的55718.8萬(wàn)元，增長(zhǎng)了近1.02個(gè)百分點(diǎn)；2004年的治理廢氣投資費(fèi)用又有很大幅度的遞減，由2003年的55718.8萬(wàn)元遞減到30140.4萬(wàn)元，下降了近0.46個(gè)百分點(diǎn)；2004年到2007年間，呈現(xiàn)持續(xù)平穩(wěn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，由2004年的30140.4萬(wàn)元持續(xù)增長(zhǎng)到2007年的74455.1萬(wàn)元；2008年較2007年有小幅度的下降，下降到60834.4萬(wàn)元后，在2009年急速上漲，達(dá)到213918.3萬(wàn)元，較2008年增加了近2.52個(gè)百分點(diǎn)。

圖5 湖北省2000-2010年治理廢氣的投資費(fèi)用折線圖

2.湖北省近十年治理廢氣的費(fèi)用投資對(duì)碳排放的影響分析。

從圖6的散點(diǎn)圖可以看出，近十年湖北省治理廢氣的投資費(fèi)用與二氧化碳排放量之間不是很明顯的一次、二次、或者三次函數(shù)模型，二者并沒(méi)有很大的相關(guān)性。

圖6 湖北省近十年治理廢氣的投資費(fèi)用與二氧化碳排放量的散點(diǎn)圖

五、結(jié)論及建議

1.結(jié)論。

通過(guò)對(duì)湖北省1999-2010年的規(guī)模效應(yīng)，結(jié)構(gòu)效應(yīng)和消除效應(yīng)的分析，本文可以得出如下結(jié)論：

第一，湖北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放量的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線并不簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)倒“U”型，“N”型等，而是大體呈上升的趨勢(shì)，人均GDP的增加、三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增加、治理廢氣投資費(fèi)用增加對(duì)二氧化碳排放量分別有不同的影響。

第二，橫向來(lái)看，湖北省人均GDP每增加1元，二氧化碳的排放量就會(huì)增加0.21萬(wàn)噸；湖北省第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值每增加一億元，二氧化碳排放量將會(huì)分別增加3.01萬(wàn)噸、0.68萬(wàn)噸、0.88萬(wàn)噸。三大產(chǎn)業(yè)中，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加對(duì)二氧化碳排放量的負(fù)效應(yīng)最大，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加對(duì)二氧化碳排放的負(fù)效應(yīng)相差不大；湖北省近十年治理廢氣的投資費(fèi)用的增加與二氧化碳排放量之間并沒(méi)有明顯的相關(guān)關(guān)系，在2000-2007年的治理廢氣的投資費(fèi)用并沒(méi)有太大幅度的增減，在2008年大大加大了治理廢氣的投資，持續(xù)保持到了2010年。

第三，縱向來(lái)看，湖北省在1999-2010年規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)都是負(fù)的，不存在消除效應(yīng)，并且結(jié)構(gòu)效應(yīng)的負(fù)效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)模效應(yīng)的負(fù)效應(yīng)。

2.建議。

基于湖北省目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、碳排放量狀況，以及上述對(duì)二氧化碳排放量的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線分析的規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)的結(jié)論，本文為湖北省低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展之路提出如下建議。

——提高湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，提高人民生活水平。

經(jīng)濟(jì)水平的提高是環(huán)境改善的物質(zhì)基礎(chǔ)，只有經(jīng)濟(jì)水平提高到一定程度，政府才能更充分地發(fā)揮宏觀調(diào)控能力來(lái)改善環(huán)境，人民才愿意支付更多的貨幣來(lái)購(gòu)買對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的方式生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品。目前湖北省仍有必要加大經(jīng)濟(jì)發(fā)展力度，使經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)二氧化碳排放量的效應(yīng)轉(zhuǎn)負(fù)為正。

——優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

湖北省第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加對(duì)二氧化碳排放量的增加的負(fù)效應(yīng)是最大的，所以應(yīng)走低碳農(nóng)業(yè)的新路子，減少化肥和農(nóng)藥的使用量，大力推廣沼氣技術(shù)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)低碳化、產(chǎn)業(yè)化。第二產(chǎn)業(yè)是湖北省結(jié)構(gòu)效應(yīng)最小、節(jié)能減排的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，因此應(yīng)調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)清潔能源產(chǎn)業(yè)化，淘汰落后產(chǎn)能，推進(jìn)制造業(yè)升級(jí)。湖北省第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加也對(duì)二氧化碳排放量的結(jié)構(gòu)效應(yīng)比較小，因此也應(yīng)大力發(fā)展能耗少、污染小的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)在GDP所占比重高達(dá)60%-70%，湖北省目前的服務(wù)業(yè)所占比重并不高，因此還有很大的發(fā)展空間。

——加大節(jié)能減排的投資力度。

湖北省治理廢氣的投資費(fèi)用與二氧化碳排放量基本不存在相關(guān)關(guān)系，證明湖北省的治理廢氣的投資的增加對(duì)二氧化碳排放量減少的影響微乎其微，即使在近兩年投資費(fèi)用有很大幅度的增加，仍沒(méi)有改變二氧化碳持續(xù)增加的現(xiàn)狀，故應(yīng)在保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的前提下，長(zhǎng)期加大節(jié)能減排的投資力度。

——發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，提高能源利用效率。

三種化石能源中，煤的含碳量最高，石油次之，天然氣最低。核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、地?zé)崮艿葎t屬于無(wú)碳能源。湖北省目前的能源消耗主要是煤炭和石油為主，其他形式的能源消耗很少甚至沒(méi)有。從減少二氧化碳排放量的角度來(lái)看，湖北省應(yīng)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)能源利用的多元化，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，并提高能源的利用效率。

——樹(shù)立低碳意識(shí)，倡導(dǎo)低碳生活。

政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)公民的宣傳和教育，開(kāi)展低碳活動(dòng)，培養(yǎng)公民的低碳意識(shí)，從根本上改變生存發(fā)展觀念，改變、優(yōu)化人民的生產(chǎn)、生活方式，合理引導(dǎo)居民的消費(fèi)模式向低能耗、低排放的節(jié)約型模式發(fā)展。

[1]Galeotti M,Lanza A,Pauli F.Reassessing the environmental Kuznets curve for CO2 emissions:a robustness exercise[J].Ecological Economics,2006，（1）.

[2]Schmalesee R,Stoker T M,Judson R A.World Carbon Dioxide Emissions:1950-2050[J].Review of Economics and Statistics,1998,（1）.

[3]Friedl B,Getzner M.Determinates of CO2 emissions in a small open economy[J].Ecological Economics,2003,（159）.

[4]張雷.經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放的影響[J].地理學(xué)報(bào)，2003，（4）.

[5]林伯強(qiáng)，蔣竺均.中國(guó)二氧化碳的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線預(yù)測(cè)及影響因素分析[J].管理世界，2009，（4）.

[6]韓玉軍，陸旸.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境的關(guān)系-基于對(duì)CO2環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線的實(shí)證研究[J].經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理，2009，（3）.