李洋

(新疆財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計與信息學(xué)院，新疆烏魯木齊830012)

一、引言

國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來，新疆充分發(fā)揮了國家的政策優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會事業(yè)取得了巨大成就。尤其是2010年中央新疆工作座談會召開以來，國家給予了新疆更多優(yōu)惠政策，十九省市對口援疆，新疆的經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐顯著加快。然而，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中也暴露出以資源高污染、高消耗為特征的粗放型經(jīng)濟(jì)增長的問題。這不僅造成了巨大的資源浪費(fèi)與效率低下，而且還嚴(yán)重破壞了地區(qū)環(huán)境。

面對日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題，政府分別從宏觀和微觀層面開展了一系列節(jié)能減排實踐。然而，由于經(jīng)濟(jì)增長中存在慣性，在較短的時間內(nèi)通過減少能源的消耗來降低環(huán)境的污染效果有限。因此，提高能源效率成為降低二氧化碳排放量的最有效途徑。很多學(xué)者用能源強(qiáng)度來衡量一個地區(qū)的能源效率，但由于能源強(qiáng)度是一種單要素效率指標(biāo)，它只衡量了能源投入與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出之間的一個比例關(guān)系，沒有考慮其他投入要素的影響，具有明顯的缺陷。而全要素能源效率是在考慮了其他投入要素的基礎(chǔ)上來衡量能源投入與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出之間關(guān)系的，因此全要素能源效率具有單要素能源效率無法替代的優(yōu)勢。Hu和Wang(2006)引入全要素能源效率的概念，并運(yùn)用DEA方法測算了1995—2002年中國各地區(qū)的全要素能源效率。徐國強(qiáng)(2007)采用30個省的面板數(shù)據(jù)分析1998—2005年八大經(jīng)濟(jì)區(qū)域全要素能源效率。龐瑞芝等(2009)利用中國工業(yè)部門35個行業(yè)1994—2007年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對轉(zhuǎn)型期間工業(yè)部門全要素能源效率進(jìn)行了分析。嚴(yán)菲、譚忠富等(2010)利用DEA方法對內(nèi)蒙古的全要素能源效率進(jìn)行了測算分析。

能源效率與碳排放量之間具有緊密的關(guān)系，能源效率是影響碳排放量的關(guān)鍵因素之一，提高能源效率能有效減少碳的排放量。但由于缺少相關(guān)實證研究，從而未能對兩者的關(guān)系做出明確的解釋。鑒于此，本文試圖從以下幾個方面對新疆全要素能源效率和碳排放量的關(guān)系進(jìn)行實證研究:首先利用DEA方法測算1990—2011年新疆的全要素能源效率;其次，通過協(xié)整檢驗對新疆全要素能源效率和碳排放量之間的關(guān)系進(jìn)行實證分析;最后做出兩者之間的誤差修正模型并得出結(jié)論和建議。

二、研究方法與數(shù)據(jù)處理

1.DEA方法

本文是基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)的基礎(chǔ)上來測算新疆的全要素能源效率的。DEA方法是以相對效率為基礎(chǔ)，用于評價具有相同類型的多投入、多產(chǎn)出的決策單元是否技術(shù)有效的一種非參數(shù)統(tǒng)計方法。該模型有輸入導(dǎo)向型和輸出導(dǎo)向型兩種，本文采用輸出導(dǎo)向型的模型。把新疆的每一年作為一個決策單元，假設(shè)每一個決策單元的投入要素為X=(K，L，E)，其中K表示資本投入，L表示勞動投入，E表示能源投入;每一個決策單元的產(chǎn)出要素為Y，其中Y表示新疆每一年的地區(qū)生產(chǎn)總值。

2.變量與數(shù)據(jù)說明

本文以1990—2011年為樣本觀測區(qū)間，選取各年的資本存量、勞動力、能源消費(fèi)量作為投入要素，以新疆歷年生產(chǎn)總值為產(chǎn)出要素來進(jìn)行能源效率分析。

GDP產(chǎn)出:新疆歷年的GDP和GDP平減指數(shù)來源于1991—2011年新疆統(tǒng)計年鑒，并以1990年為基期進(jìn)行換算。

資本存量(K):一般采用“永續(xù)盤存法”來估計每年的實際資本存量，即以前一年的實際固定資本存量值扣除折舊，加上當(dāng)年的實際固定資本投資額獲得。此處主要參考了張軍等人的研究成果，固定資產(chǎn)折舊率取9.6%。

勞動力(L):勞動力用歷年全社會從業(yè)人員人數(shù)來表示，數(shù)據(jù)主要來源于歷年《新疆統(tǒng)計年鑒》。

能源(E):能源投入量用各年的能源消耗量來表示，主要數(shù)據(jù)來源于歷年《中國能源統(tǒng)計年鑒》和歷年《新疆統(tǒng)計年鑒》，已經(jīng)折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。

碳排放量:碳排放量用二氧化碳排放量表征。由于統(tǒng)計年鑒上并沒有二氧化碳排放量的數(shù)據(jù)，本文參照蔣金荷(2011)的方法測算了新疆1990—2011年各年的碳排放量，再按照二氧化碳?xì)饣禂?shù)(44:12)計算二氧化碳排放量，單位為萬噸。

三、全要素能源效率的測算及與碳排放量關(guān)系分析

本文利用Deap2.1軟件對新疆1990—2011年各年的全要素能源效率進(jìn)行了估算。通過對1990—2011年新疆二氧化碳排放量數(shù)據(jù)的分析可知，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，二氧化碳排放量也在逐年增加，表明新疆的經(jīng)濟(jì)增長嚴(yán)重依賴于能源的高投入和高消耗。為了梳理出全要素能源效率與碳排放量的關(guān)系，本文選取二氧化碳排放量強(qiáng)度(即生產(chǎn)一單位GDP所排放的二氧化碳量)作為因變量來分析全要素能源效率與碳排放量的關(guān)系(見圖1)。

圖1 1990—2011年新疆二氧化碳強(qiáng)度與全要素能源效率趨勢

由圖1可以看出，1990—2011年新疆全要素能源效率總體上變動比較平穩(wěn)并呈現(xiàn)上升的趨勢，而二氧化碳排放量強(qiáng)度呈現(xiàn)總體下降的趨勢，兩者之間在總體上呈反向變動趨勢。進(jìn)一步觀察可以發(fā)現(xiàn)，全要素能源效率在1994—1996年這三年出現(xiàn)了快速上升，與此相對應(yīng)的二氧化碳強(qiáng)度在這三年出現(xiàn)了快速下降;全要素能源效率在2000年和2009年分別出現(xiàn)了下降，二氧化碳強(qiáng)度在這兩年正好略微上升了一定幅度。這說明碳排放量與能源效率之間不僅存在密切的聯(lián)系而且存在一定的反向變動趨勢關(guān)系，能源效率的提升可以在相當(dāng)程度上減少二氧化碳的排放，相反能源效率的降低也可以在相當(dāng)程度上增加二氧化碳的排放。

四、全要素能源效率與碳排放量關(guān)系的實證研究

為了進(jìn)一步分析新疆全要素能源效率和二氧化碳排放量之間的關(guān)系，下面通過建立計量經(jīng)濟(jì)模型來進(jìn)行探究。在計量模型變量的選擇上，以二氧化碳排放量強(qiáng)度為被解釋變量，以每年的全要素能源效率作為解釋變量，并對上述數(shù)據(jù)取對數(shù)，分別記為LnC和LnTfee，以避免回歸模型中可能出現(xiàn)的異方差問題。其一階差分分別記為△LnC和△LnTfee。

1.單位根檢驗

在對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整分析之前，首先要對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根檢驗，否則進(jìn)行的估計就會出現(xiàn)“偽回歸”的可能性。本文主要運(yùn)用ADF檢驗法對變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗，檢驗結(jié)果見表1。

表1 LnC和LnTfee的單位根檢驗

從表1的檢驗結(jié)果可以看出，LnC在5%和10%的顯著性水平下都是平穩(wěn)序列，但在1%的顯著性水平下是非平穩(wěn)序列;LnTfee在1%、5%和10%的顯著性水平下都是非平穩(wěn)序列。兩者的一階差分△LnC和△LnTfee都是平穩(wěn)序列，因此滿足進(jìn)行協(xié)整檢驗的條件。

2.協(xié)整檢驗

協(xié)整檢驗從檢驗對象上可以分為兩種:一種是基于回歸系數(shù)的協(xié)整檢驗，如Johansen協(xié)整檢驗;另一種是基于回歸殘差的協(xié)整檢驗，如DF檢驗、ADF檢驗等。本文主要采用第二種方法進(jìn)行協(xié)整檢驗。

首先對LnC和LnTfee進(jìn)行OLS回歸，得到如下回歸方程:

從回歸結(jié)果可以看出，LnC和LnTfee回歸方程的總體F值及各回歸系數(shù)的檢驗值都是統(tǒng)計顯著的。其次對上述回歸模型的殘差序列進(jìn)行單位根檢驗，此處選擇無截距項、無趨勢項的ADF檢驗，最終由檢驗結(jié)果可以看出殘差序列的t統(tǒng)計量是顯著的，由此可以得出殘差序列是平穩(wěn)的序列，進(jìn)而LnC和LnTfee之間存在協(xié)整關(guān)系。從經(jīng)濟(jì)意義上來講，新疆的碳排放強(qiáng)度和全要素能源效率之間存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，即全要素能源效率的提高可以在一定程度上減少二氧化碳的排放。

3.ECM模型

前文中的協(xié)整檢驗表明了二氧化碳排放量強(qiáng)度與全要素能源效率具有長期的均衡關(guān)系，為了考察二氧化碳排放與全要素能源效率之間的動態(tài)關(guān)系，現(xiàn)通過建立誤差修正模型來進(jìn)一步分析兩者之間的動態(tài)關(guān)系。

根據(jù)協(xié)整檢驗的回歸模型(1)，以其殘差序列作為誤差修正項ecm，建立如下的誤差修正模型:

由模型(2)可以看出被解釋變量的動態(tài)特征可以分為兩部分，一部分是短期波動的影響，一部分是偏離長期均衡的影響。模型中的△LnTfee部分反映了變量的短期波動影響，在短期內(nèi)全要素能源效率的變化將引起二氧化碳排放量強(qiáng)度的反方向變化，LnTfee提高1%將引起LnC降低1.265033%，由此可見全要素能源效率的短期波動對二氧化碳排放強(qiáng)度的影響較大。

在模型(2)中ecm項是誤差修正項，它反映了LnC關(guān)于LnTfee的短期偏離。誤差修正項的系數(shù)為負(fù)數(shù)，說明長期均衡趨勢的偏離具有收斂性，其大小反映了模型對偏離長期均衡方程的調(diào)整力度。根據(jù)估計的結(jié)果可知，ecm的估計系數(shù)大小為0.34662，反映了對偏離長期均衡的修正，但是修正強(qiáng)度相對較小，t統(tǒng)計量值不顯著，這說明制定減少二氧化碳排放的長期政策執(zhí)行效果不明顯。

五、結(jié)論與政策建議

從整體上來看，新疆全要素能源效率和碳排放量強(qiáng)度之間確實存在反向關(guān)系，即隨著全要素能源效率的提高新疆碳排放量強(qiáng)度會相應(yīng)降低，隨著全要素能源效率的降低碳排放量強(qiáng)度又會相應(yīng)提高。

通過對全要素能源效率和碳排放量強(qiáng)度進(jìn)行協(xié)整檢驗分析得出:新疆全要素能源效率和碳排放量強(qiáng)度之間確實存在長期的均衡關(guān)系，即從長期來看，新疆全要素能源效率的提高能有效減少二氧化碳的排放。

通過誤差修正模型可以得出，全要素能源效率的短期波動對碳排放量強(qiáng)度的影響較大，而對偏離長期均衡的調(diào)整力度較小，所以減少二氧化碳排放的長期政策不如短期政策執(zhí)行效果明顯。

由以上結(jié)論提出如下建議:

一是能源效率的提高對降低二氧化碳的排放確實具有積極的促進(jìn)作用，這意味著在碳排放約束下實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑是提高能源效率。

二是由于減少二氧化碳排放的長期政策執(zhí)行力度不夠，因此新疆自治區(qū)政府部門應(yīng)該進(jìn)一步完善相關(guān)法律法規(guī)，提升碳排放政策的長期執(zhí)行能力，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式并引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，提高新疆的全要素能源效率，有效降低二氧化碳的排放。

三是雖然提高全要素能源效率是二氧化碳減排的有效途徑，但也離不開其他因素的共同作用，因此要想實現(xiàn)新疆經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展除了要提高全要素能源效率，還要積極發(fā)揮減排政策的引導(dǎo)作用，促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級。

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