李沙沙 牛莉

技術(shù)進(jìn)步對二氧化碳排放的影響分析
——基于靜態(tài)和動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型

李沙沙 牛莉

深入研究技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排的作用，對于協(xié)調(diào)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于2000～2011年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，分別應(yīng)用靜態(tài)和動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型，考察技術(shù)進(jìn)步對二氧化碳排放的影響。靜態(tài)和動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型都表明前一期技術(shù)進(jìn)步能夠顯著地減少本期二氧化碳排放，技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排有顯著的作用，但是技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排的作用有一定的時滯。因此，中國應(yīng)該加大研發(fā)投入，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，加快技術(shù)擴(kuò)散的速度。

技術(shù)進(jìn)步 碳排放 面板數(shù)據(jù)模型

一、引言

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了長足的進(jìn)步。然而，以能源消耗為主的粗放型的經(jīng)濟(jì)增長模式給環(huán)境質(zhì)量造成了巨大的壓力，環(huán)境問題日益突出，尤其是以二氧化碳為主的溫室氣體排放量增加以及由此帶來的一系列問題越來越受到社會各界的關(guān)注。根據(jù)荷蘭環(huán)境評估局（MNP）的評估報告，2006年中國的二氧化碳排放達(dá)到62億噸，超過美國，成為二氧化碳第一排放國；2007年中國的二氧化碳排放量達(dá)到67.2億噸，占世界總排放的24.3%，增量占世界總增加量大約60%［1］。中國作為最大的發(fā)展中國家，在未來相當(dāng)長的時期內(nèi)，經(jīng)濟(jì)增長依然是中國面臨的主要任務(wù)，然而經(jīng)濟(jì)增長不可避免地會帶來二氧化碳排放量的增加。2000年中國實(shí)際國內(nèi)生產(chǎn)總值為99214.55億元，2011年為159814.38億元，增加了約61.08%，而二氧化碳排放量從2000年53.5億噸增加到2011年158.9億噸，增加了大約197%。因此，保護(hù)環(huán)境、減少碳排放也就成為中國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要任務(wù)之一。2009年哥本哈根氣候會議前夕，中國政府正式宣布了控制二氧化碳等溫室氣體排放的行動目標(biāo)，決定同2005年相比，到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量下降40%～45%，并將該行動目標(biāo)作為約束性指標(biāo)納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的中長期規(guī)劃之中。2011年，在“十二五”控制溫室氣體排放的工作方案中，中國政府提出到2015年中國單位GDP碳排放量比2010年下降17%的行動目標(biāo)。2014年，十二屆全國人大二次會議提出，要控制能源消費(fèi)總量，加大節(jié)能減排力度；要減少化石能源的使用，發(fā)展風(fēng)能、太陽能等新能源，開工一批水電、核電項(xiàng)目；要發(fā)展清潔生產(chǎn)、綠色低碳技術(shù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)；要加快開發(fā)應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品。

為了控制二氧化碳排放，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)增長和節(jié)能減排之間的關(guān)系，必須對碳排放的影響因素進(jìn)行深入的考察，而技術(shù)進(jìn)步是影響二氧化碳排放的主要因素之一。技術(shù)進(jìn)步對二氧化碳排放的影響主要存在兩種作用機(jī)制：一是由于技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵因素，經(jīng)濟(jì)增長又會推動工業(yè)化和城市化水平提高，從而帶動能源需求量增加，近而使二氧化碳排放增加；二是技術(shù)進(jìn)步特別是生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步能夠提高勞動生產(chǎn)率和能源利用效率，從而減少二氧化碳排放，同時清潔燃料技術(shù)、可再生能源技術(shù)和新能源技術(shù)的發(fā)展也能夠減少二氧化碳排放。這一點(diǎn)同申萌（2012）［2］的結(jié)論是一致的。那么，技術(shù)進(jìn)步對碳排放的綜合效應(yīng)是什么？如何看待技術(shù)進(jìn)步對碳排放的影響？本文將基于中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，分別應(yīng)用靜態(tài)和動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型，通過實(shí)證分析給出結(jié)論。

二、模型設(shè)定

（一）靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型設(shè)定

本文考慮到環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、居民生活水平對二氧化碳排放的影響，因此將這些變量作為控制變量，以分離出技術(shù)進(jìn)步對二氧化碳排放的影響。由于技術(shù)進(jìn)步從研發(fā)投入到產(chǎn)生技術(shù)成果并應(yīng)用，直到達(dá)到一定的效果所需時間比較長，而且新技術(shù)很少在短期內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，技術(shù)進(jìn)步的作用存在一定的時滯，因此本文考慮技術(shù)進(jìn)步滯后一期對當(dāng)期二氧化碳排放的影響，靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型設(shè)定如下：

其中，lncit表示第i個省份在第t年的二氧化碳排放強(qiáng)度或者二氧化碳排放量的自然對數(shù)；TFPit－1表示第i個省份在第t－1年的全要素生產(chǎn)率即技術(shù)進(jìn)步；ERIit表示第i個省份在第t年的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度；ECSit表示第i個省份在t年的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)；ISit表示第i個省份在t年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；lnGDPit表示第i個省份在第t年的實(shí)際人均收入水平的自然對數(shù)；γi表示不可觀測的個體效應(yīng)，εit為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

（二）動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型設(shè)定

考慮到在其他影響因素不變的情況下，前期二氧化碳排放會對本期二氧化碳排放產(chǎn)生影響，二氧化碳排放是一個連續(xù)、動態(tài)的調(diào)整過程，具有一定的慣性特征和路徑依賴性，因此在靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型中加入被解釋變量的一階滯后項(xiàng)作為解釋變量，最終得到動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型：

模型中l(wèi)ncit－1表示第i個省份在第t－1年的二氧化碳排放量或者二氧化碳排放強(qiáng)度，系數(shù)α的大小表示前期二氧化碳排放對本期排放的影響程度。α為正數(shù)表示前期二氧化碳排放增加導(dǎo)致本期排放增加，α為負(fù)數(shù)表示前期二氧化碳排放增加導(dǎo)致本期二氧化碳排放減少，在通常情況下α為正數(shù)。當(dāng)模型中被解釋變量的一階滯后項(xiàng)作為模型中的解釋變量時，模型存在內(nèi)生性問題。首先將模型（2）中的個體效應(yīng)γi放入到殘差項(xiàng)εit中可以得到復(fù)合殘差項(xiàng)vit，模型（2）變形為：

其中，vit＝γi＋εit，考慮模型（2）的一階滯后方程，如模型（4）：

模型（3）中被解釋變量的一階滯后項(xiàng)lncit－1和復(fù)合殘差項(xiàng)vit中都含有個體效應(yīng)γi，個體效應(yīng)γi的存在使得模型中解釋變量和殘差項(xiàng)相關(guān)，導(dǎo)致模型存在內(nèi)生性問題，此時不論是用固定效應(yīng)還是隨機(jī)效應(yīng)動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型進(jìn)行估計(jì)，得到的系數(shù)都是有偏和不一致的，對該結(jié)果的經(jīng)濟(jì)含義所作出解釋也是沒有意義的。

本文采用差分廣義矩估計(jì)和系統(tǒng)廣義矩估計(jì)對動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型進(jìn)行估計(jì)以解決內(nèi)生性問題。由于內(nèi)生性問題主要源于個體效應(yīng)的存在，安德森和蕭政（Anderson＆Hsiao，1981）［3］首先提出通過一階差分消除個體效應(yīng)的影響，但是此時被解釋變量的一階差分滯后項(xiàng)和一階差分殘差項(xiàng)依然存在相關(guān)性，仍需要工具變量法來處理。隨后，阿里拉諾和邦德（Arellano＆Band，1991）［4］在安德森和蕭政的基礎(chǔ)上，假定殘差項(xiàng)的均值為零和當(dāng)期無關(guān)，因此一階差分殘差項(xiàng)和所有水平項(xiàng)都是不相關(guān)的，此時用被解釋變量t－2期之前的滯后項(xiàng)作為被解釋變量一階差分滯后項(xiàng)的工具變量，可以得到有效的估計(jì)。但是，隨后人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)被解釋變量的滯后項(xiàng)和被解釋變量的一階差分滯后項(xiàng)存在非常弱的相關(guān)性時，一階差分GMM估計(jì)量的有限樣本特性較差。因此，阿里拉諾和鮑韋爾（Arelleno＆Bover，1995）［5］、布倫德爾和邦德（Blundell＆Bond，1998）［6］提出系統(tǒng)GMM，在加上一個額外假定（E（γiεit）＝0，i＝1，2…N，t＝2，3…T）和初始條件假定（E（γiΔlnci2）＝0）的基礎(chǔ)上，得到額外T－2個線性距條件。也就是說，用被解釋變量的一階差分滯后項(xiàng)作為水平方程中被解釋變量滯后項(xiàng)的工具變量，從而模型可以得到一致的估計(jì)結(jié)果。

三、數(shù)據(jù)說明

本文選取2000～2011年中國30個省、自治區(qū)、直轄市的面板數(shù)據(jù)作為樣本，在中國31個省市區(qū)中，由于西藏自治區(qū)數(shù)據(jù)缺失太多，本文不予考慮。相關(guān)變量的選取指標(biāo)和數(shù)據(jù)來源如下：

（一）二氧化碳排放量和二氧化碳排放強(qiáng)度

本文根據(jù)各種能源消費(fèi)數(shù)量和二氧化碳排放系數(shù)詳細(xì)估算了2000～2011年中國30個省份二氧化碳排放量和排放強(qiáng)度。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)口徑，本文將最終能源消費(fèi)劃分為9類。由于《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》給出的是各種能源的實(shí)物消費(fèi)數(shù)量，因此在計(jì)算二氧化碳排放量時需要先將各種能源折為標(biāo)準(zhǔn)煤，折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)如表1所示。根據(jù)2006年聯(lián)合國政府間氣候變化委員會（ICPP）為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》以及《京都協(xié)議書》指定的《國家溫室氣體清單指南》所提供的方法，二氧化碳排放總量的具體計(jì)算公式為：系數(shù)；COF為碳氧化因子；為二氧化碳與碳的分子量比率。NCV×CEF×COF為碳排放系數(shù)，為二氧化碳排放系數(shù)。本文所用的能源數(shù)據(jù)

表1 9種能源的碳排放系數(shù)和折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)

其中，i表示第i種能源消費(fèi)量，具體為煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣、電力；C表示各種能源消費(fèi)排放的二氧化碳排放總量；E表示能源消費(fèi)折為標(biāo)準(zhǔn)煤的消費(fèi)數(shù)量；NCV為2011年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的各種能源平均低位發(fā)熱量；CEF為碳排放均來源于《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

中國作為最大的發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是中國當(dāng)前以及未來面臨的主要任務(wù)，由于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展伴隨著二氧化碳排放量的增加，減少二氧化碳排放量就成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的環(huán)境約束。因此將二氧化碳排放量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系起來的指標(biāo)，即單位GDP二氧化碳排放作為本文的因變量更符合中國的國情。本文分別以單位GDP二氧化碳排放量即碳排放強(qiáng)度以及碳排放總量作為因變量來考察技術(shù)進(jìn)步對二氧化碳排放的作用機(jī)制。

（二）技術(shù)進(jìn)步

本文采用基于動態(tài)非參數(shù)前沿生產(chǎn)面的DEA－Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法來測算全要素生產(chǎn)率，并將全要素生產(chǎn)率作為衡量技術(shù)進(jìn)步的指標(biāo)。本文將中國30個省作為決策單元，采用投入導(dǎo)向的DEA方法，以2000～2011年中國30個省份的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為樣本。在數(shù)據(jù)選取上，總產(chǎn)出以每個省份實(shí)際GDP來衡量，實(shí)際GDP是通過將各個省份的名義GDP用各個省份的GDP指數(shù)平減得到，以2000年為基期，單位為億元，數(shù)據(jù)來源于《中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局》；勞動力投入采用各省份按三次產(chǎn)業(yè)分的年底就業(yè)人員數(shù)來衡量，單位為萬人，數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》；本文以物質(zhì)資本存量表示地區(qū)的資本投入量，2000～2006年的資本存量數(shù)據(jù)引用單豪杰（2008）［8］的研究，2007～2011年的數(shù)據(jù)是根據(jù)相同的方法補(bǔ)齊。

（三）環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度

本文采用實(shí)際工業(yè)污染治理完成投資額和實(shí)際規(guī)模以上工業(yè)主營業(yè)務(wù)成本的比值作為環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的衡量指標(biāo)。數(shù)據(jù)均是以2000年為基期，用各地區(qū)的GDP指數(shù)進(jìn)行平減得到實(shí)際值，數(shù)據(jù)來源于《中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局》①2000～2006年，規(guī)模以上工業(yè)是指全部國有及年主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到500萬元及以上的非國有工業(yè)法人企業(yè)；從2007年開始，按照國家統(tǒng)計(jì)局的規(guī)定，規(guī)模以上工業(yè)的統(tǒng)計(jì)范圍為年主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到500萬元及以上的工業(yè)法人企業(yè)；2011年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，納入規(guī)模以上工業(yè)統(tǒng)計(jì)范圍的工業(yè)企業(yè)起點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)從年主營業(yè)務(wù)收入500萬元提高到2000萬元。。

（四）人均GDP

人均GDP是衡量一國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人們生活水平的重要指標(biāo)。各省人均GDP數(shù)據(jù)來自《中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局》，以2000年為基期，通過各省GDP指數(shù)平減得到各省區(qū)實(shí)際人均GDP，單位為萬元／人。

（五）能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

由于能源消費(fèi)直接產(chǎn)生大量的二氧化碳，而煤炭在中國能源消費(fèi)中所占的比重最大。由于缺乏各個省份的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，本文以各省份煤炭消費(fèi)量占該省份煤炭、石油、天然氣能源消費(fèi)總量的比重作為一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的替代變量。其中煤炭、石油、天然氣均先折合為標(biāo)準(zhǔn)煤。計(jì)算各省區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)所需數(shù)據(jù)均來自歷年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（六）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

本文采用第二產(chǎn)業(yè)實(shí)際增加值占實(shí)際國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的衡量指標(biāo)。第二產(chǎn)業(yè)所占比重越高，二氧化碳排放越多。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來源于《中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局》②2004年及以后年份地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)執(zhí)行《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB／T4754－2002），2004年以前地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)執(zhí)行《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB／T4754－1994）。。

四、模型回歸結(jié)果

表2和表3是靜態(tài)和動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型的回歸估計(jì)結(jié)果。首先考慮將二氧化碳排放強(qiáng)度的自然對數(shù)作為被解釋變量。關(guān)于靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型的估計(jì)結(jié)果，表2的第2列和第3列分別給出了固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果，為了檢驗(yàn)兩個模型的有效性和無偏性，本文采用霍斯曼（Hausman）檢驗(yàn)分別對固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，Hausman檢驗(yàn)的P值為0，從而驗(yàn)證了固定效應(yīng)優(yōu)于隨機(jī)效應(yīng)。因此，本文采用固定效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析。

表2 二氧化碳排放強(qiáng)度的自然對數(shù)lnCEI作為因變量的回歸結(jié)果

由于固定效應(yīng)模型中不可觀測的個體效應(yīng)與解釋變量相關(guān)，因此本文采用組內(nèi)估計(jì)的方法消除不可觀測的個體效應(yīng)，從而得到固定效應(yīng)的一致估計(jì)量。從已有研究和實(shí)證分析可知，除了技術(shù)進(jìn)步以外，二氧化碳排放還會受到其他因素的影響，因此本文在模型中直接加入環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人均GDP作為控制變量。從模型的估計(jì)結(jié)果可以看到，前一期技術(shù)進(jìn)步和本期碳排放強(qiáng)度在5%的水平上呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，前一期技術(shù)進(jìn)步每增加一個百分點(diǎn)，本期碳排放強(qiáng)度增長率下降0.65個百分點(diǎn)，技術(shù)進(jìn)步對環(huán)境的影響是正的，表明技術(shù)進(jìn)步帶動經(jīng)濟(jì)增長從而使二氧化碳排放強(qiáng)度增加的效應(yīng)小于技術(shù)進(jìn)步減少二氧化碳排放強(qiáng)度的效應(yīng)，也表明技術(shù)進(jìn)步對于減少碳排放強(qiáng)度的作用的發(fā)揮具有一定的時滯，因此應(yīng)該加快研發(fā)投入，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，早日為節(jié)能減排做好準(zhǔn)備。而加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度有利于減少碳排放強(qiáng)度，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度每提高一個百分點(diǎn)，碳排放強(qiáng)度增長率減少0.002%，并且環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的系數(shù)是統(tǒng)計(jì)不顯著的，說明加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制對減少碳排放強(qiáng)度的影響是很小的，這可能是地方政府和企業(yè)為了經(jīng)濟(jì)增長目標(biāo)，逃避對國家的環(huán)境規(guī)制政策的執(zhí)行造成的。同時，控制變量能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人均GDP都與碳排放強(qiáng)度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明在中國的能源消費(fèi)中煤炭所占的比例越高、第二產(chǎn)業(yè)在三次產(chǎn)業(yè)中所占比例越高、人們的消費(fèi)需求越高，碳排放強(qiáng)度越大。從估計(jì)系數(shù)可知，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳排放強(qiáng)度的影響是最大的，這是因?yàn)橹袊鴩鴥?nèi)生產(chǎn)總值中第二產(chǎn)業(yè)增加值所占比重最大，而第二產(chǎn)業(yè)是能源消耗型產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過程中會消耗大量的能源從而排放大量的二氧化碳，進(jìn)而對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。

表2第4列和第5列是動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型的估計(jì)結(jié)果，由于在“小時間維度，大截面維度”的動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型中引入了被解釋變量的一階滯后項(xiàng)，導(dǎo)致一階差分以后模型存在內(nèi)生性問題，此時固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)估計(jì)都是有偏和不一致的。因此本文采用差分GMM和系統(tǒng)GMM估計(jì)量進(jìn)行估計(jì)。估計(jì)結(jié)果如表3所示，AR（2）檢驗(yàn)結(jié)果表明接受原假設(shè)，即隨機(jī)干擾項(xiàng)不存在二階序列相關(guān)。由于在“大截面維度”的面板數(shù)據(jù)模型中，很可能存在異方差，因此采用Hansen檢驗(yàn)來檢驗(yàn)工具變量的有效性是更加可靠的。Hansen檢驗(yàn)的估計(jì)結(jié)果表明接受原假設(shè)，即本文所選的工具變量是有效的。

表3 二氧化碳排放量的自然對數(shù)lnCO2作為因變量的回歸結(jié)果

先分析差分廣義矩估計(jì)，從表2第4列可以發(fā)現(xiàn)，前一期技術(shù)進(jìn)步在5%的水平下同本期碳排放強(qiáng)度呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，前期技術(shù)進(jìn)步每增加一個百分點(diǎn)，本期碳排放強(qiáng)度增長率下降0.26個百分點(diǎn)。碳排放強(qiáng)度的一階滯后項(xiàng)是在1%的水平下統(tǒng)計(jì)顯著的，并且同本期碳排放強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系，說明碳排放強(qiáng)度具有路徑依賴性，上期的碳排放強(qiáng)度會對本期的碳排放強(qiáng)度產(chǎn)生影響，碳排放強(qiáng)度是一個持續(xù)調(diào)整的過程，被解釋變量一階滯后項(xiàng)的系數(shù)顯示了前期碳排放強(qiáng)度對本期碳排放強(qiáng)度影響的大小，實(shí)證結(jié)果表明，前期碳排放強(qiáng)度每增加一個百分點(diǎn)，本期碳排放強(qiáng)度增加約0.49個百分點(diǎn)。

表2第5列是系統(tǒng)廣義矩估計(jì)，由于在系統(tǒng)廣義矩估計(jì)中同時利用了變量的水平變化和差分變化，因此在有限樣本的情況下系統(tǒng)廣義矩估計(jì)比差分廣義矩估計(jì)的偏差更小，效率更高。從估計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，前期技術(shù)進(jìn)步和本期碳排放強(qiáng)度呈現(xiàn)出顯著的反向變動關(guān)系，并且前期技術(shù)進(jìn)步每增加一個百分點(diǎn)，本期碳排放強(qiáng)度增長率下降約0.23%。前期碳排放強(qiáng)度同本期碳排放強(qiáng)度在1%的水平下呈正向變動關(guān)系，前期碳排放強(qiáng)度的系數(shù)是0.909，說明前期碳排放強(qiáng)度對本期碳排放強(qiáng)度的影響很大。技術(shù)進(jìn)步的作用和碳排放的慣性特征再次得到驗(yàn)證。

在考察了前期技術(shù)進(jìn)步對本期二氧化碳排放強(qiáng)度的影響以后，將碳排放總量作為被解釋變量，通過實(shí)證檢驗(yàn)前期技術(shù)進(jìn)步對本期碳排放總量這個絕對排放量的影響。由于當(dāng)前節(jié)能減排需要在保證經(jīng)濟(jì)增長的前提下進(jìn)行，技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排的作用受到經(jīng)濟(jì)增長的約束，但是，依然需要明確在無經(jīng)濟(jì)約束的條件下技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排的影響有多大。因此，本文將被解釋變量換成二氧化碳排放量的自然對數(shù)，考慮在有控制變量的情況下前期技術(shù)進(jìn)步對本期碳排放總量的影響，估計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3第2列和第3列分別是固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)對靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型的估計(jì)結(jié)果，由于Hausman檢驗(yàn)的P值為0，因此采用固定效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果，即前期技術(shù)進(jìn)步和本期絕對碳排放量存在反向變動的關(guān)系?？刂谱兞慷己投趸寂欧帕看嬖陲@著的關(guān)系，估計(jì)結(jié)果同碳排放強(qiáng)度作為被解釋變量的估計(jì)結(jié)果是一致的。

從表3第4列的估計(jì)結(jié)果來看，前期技術(shù)進(jìn)步在1%的水平上同本期碳排放量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這說明技術(shù)進(jìn)步對環(huán)境能夠產(chǎn)生正面的影響，此時前期技術(shù)進(jìn)步每提高一個百分點(diǎn)，本期碳排放總量增長率下降約0.44個百分點(diǎn)，說明技術(shù)進(jìn)步對于節(jié)能減排的作用存在一定的時滯，要想早日使技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排產(chǎn)生作用，就應(yīng)該加快技術(shù)進(jìn)步和自主創(chuàng)新的步伐。前期二氧化碳排放量同本期排放量呈正向變動關(guān)系，并且在1%的水平下是顯著的。

表3第5列為系統(tǒng)GMM估計(jì)，實(shí)證結(jié)果表明前期技術(shù)進(jìn)步同本期碳排放總量在1%的水平下是統(tǒng)計(jì)顯著，并且前期技術(shù)進(jìn)步能夠減少本期碳排放量，前期技術(shù)進(jìn)步每增加一個百分比，本期碳排放量增長率減少0.62個百分比，技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮作用的時滯性再次得到驗(yàn)證。這說明在中國發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中，技術(shù)是節(jié)能減排的關(guān)鍵，一方面生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步能夠提高能源利用效率，使得企業(yè)在產(chǎn)出不變的情況下使用更少的資源能源，并且新技術(shù)的出現(xiàn)使得企業(yè)可以用污染排放較少的要素代替污染排放較多的要素，從而減少二氧化碳排放量，另一方面清潔燃料技術(shù)、可再生能源技術(shù)和新能源技術(shù)的發(fā)展能夠直接有助于減少二氧化碳排放量，而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對環(huán)境質(zhì)量的訴求越來越高，治污技術(shù)也越來越得到重視，從而技術(shù)進(jìn)步成為發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。鑒于技術(shù)進(jìn)步是節(jié)能減排的關(guān)鍵，并且技術(shù)進(jìn)步的作用有一定的時滯性，因此應(yīng)該加快自主創(chuàng)新和引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)的步伐。被解釋變量的一階滯后項(xiàng)的系數(shù)表明前期二氧化碳排放量同本期排放量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，前期二氧化碳排放量每增加一個百分點(diǎn)，當(dāng)期排放量增加約0.75個百分點(diǎn)。

五、結(jié)論與政策建議

本文基于2000～2011年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，在詳細(xì)估算了二氧化碳排放量和技術(shù)進(jìn)步的前提下，分別利用靜態(tài)和動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型，重點(diǎn)實(shí)證檢驗(yàn)了前期技術(shù)進(jìn)步對本期二氧化碳排放的影響，并且同時考察了環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人均GDP對碳排放量的影響，將這些因素作為控制變量以分離出技術(shù)進(jìn)步對節(jié)能減排的作用。得到的主要結(jié)論有：（1）動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型表明，不論是二氧化碳排放強(qiáng)度還是二氧化碳排放量，上一期的碳排放會對本期的碳排放有顯著的影響，表明碳排放是一個連續(xù)的、動態(tài)的調(diào)整過程，具有路徑依賴性。（2）靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型和動態(tài)面板模型都表明前期技術(shù)進(jìn)步能夠減少本期二氧化碳排放，說明技術(shù)進(jìn)步對于節(jié)能減排的作用存在一定的時滯，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)需要加快研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新的步伐。（3）不論是在靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型還是動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型中，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度同碳排放呈正向變動關(guān)系，但是從環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的系數(shù)可以看出，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度對于減少碳排放的作用是比較小的。煤炭消費(fèi)在能源消費(fèi)中所占的比重越大、第二產(chǎn)業(yè)增加值占各地區(qū)生產(chǎn)總值的比重越大、人均GDP越多，二氧化碳排放越多。上述結(jié)論蘊(yùn)含著豐富的政策含義：

（1）技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)增長的驅(qū)動力，是節(jié)能減排的關(guān)鍵因素。本文通過實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不論是考察前期技術(shù)進(jìn)步對于本期碳排放強(qiáng)度的影響還是對于本期碳排放量的影響，技術(shù)進(jìn)步的作用都是顯著的?！禝PCC排放情景特別報告》和《2001氣候變化：IPCC第三次評估報告》指出，技術(shù)進(jìn)步是溫室氣體減排最重要的因素，技術(shù)進(jìn)步對于節(jié)能減排的作用超過其他所有因素。因此，要認(rèn)識到技術(shù)進(jìn)步的重要作用，發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)以提高能源利用效率，同時加快清潔燃料技術(shù)、可再生能源技術(shù)和新能源技術(shù)發(fā)展，注重技術(shù)的引進(jìn)、消化和吸收，將自主創(chuàng)新和引進(jìn)國外綠色技術(shù)放在同等重要的位置，加大與節(jié)能減排相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和研發(fā)投入，并且由于發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步對于節(jié)能減排的作用需要較長的時間，應(yīng)該加快自主創(chuàng)新和消化吸收引進(jìn)技術(shù)的步伐，為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的長久協(xié)調(diào)發(fā)展做好準(zhǔn)備。

（2）鑒于前一期碳排放會影響本期的碳排放，碳排放是一個惡性循環(huán)的過程，如果不早期采取積極行動，可能會給人類生存帶來嚴(yán)重的后果。又由于二氧化碳排放是一個全球性的問題，這使得各個地區(qū)在節(jié)能減排方面可能出現(xiàn)搭便車的行為。因此，各個地區(qū)甚至國際之間應(yīng)該制定相應(yīng)的政策措施來約束各個地區(qū)的行為，共同致力于減少碳排放。

（3）中國是一個以煤炭消費(fèi)為主的國家，而在各種能源消費(fèi)中煤炭消費(fèi)所排放的二氧化碳是最高的，因此改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有助于減少碳排放量。陳詩一（2011）認(rèn)為，在中國短期內(nèi)改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對于減少二氧化碳排放量和碳排放強(qiáng)度的作用并不明顯，但是長期內(nèi)，可以大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)和清潔能源并且鼓勵開發(fā)新能源和可再生能源［9］，從而可以調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以減少碳排放量，因此中國要調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率、鼓勵開發(fā)新能源和環(huán)保技術(shù)；支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展、鼓勵高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級步伐也是減少碳排放的路徑之一；加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制力度，政府可以通過制定環(huán)保政策、界定產(chǎn)權(quán)、大型污染項(xiàng)目審批信息公開、提高污染排放企業(yè)的懲罰力度等正式的方式，公眾可以通過談判、游說、監(jiān)督等非正式的方式來提高環(huán)境規(guī)制對節(jié)能減排的作用；由于人均GDP和二氧化碳排放量是正相關(guān)關(guān)系，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展是中國當(dāng)前以及未來發(fā)展的主趨勢，節(jié)能減排又急需提上日程，因此要協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排之間的關(guān)系，在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展不受影響的同時減少二氧化碳排放。

總之，減排涉及各種因素，特別是技術(shù)進(jìn)步，這是一個長期的復(fù)雜的工程，因此要以審慎的態(tài)度對待與碳排放有關(guān)的各種因素，綜合考慮它們對中國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的影響。

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An Analysis of the Impact of Technology Advance on Carbon Dioxide Emission in China——Based on the Static and Dynamic Panel Data Models

LI Sha-sha，NIU Li
（Center for Industrial and Business Organization，Dongbei University of Finance and Economics，Dalian 116025）

An empirical analysis of the role of technology advance on energy-saving and emission-abating is significant for coordinating the relationship between economic development and environmental protection in China.Based on the panel data of 30 provinces in China from 2000 to 2011，this paper uses the static and dynamic panel data models respectively to probes into the impact of technology advance on carbon dioxide（CO2）emissions.It can be concluded that both the static and dynamic panel data models show that the previous technology can significantly reduce current CO2emissions，in other words，technology advance has important effects on energy-saving and emission-abating.However，the impacts of technology advance on energy-saving and emission-abating are of a certain delay.Therefore，Chinese should increase investment in research and development，encourage technological innovation，accelerate the rate of technology diffusion and prepare for the development of low-carbon economy.

Technology Advance；Carbon Dioxide Emissions；Panel Data Model

X196

A

1000－7636（2014）10－0019－08

責(zé)任編輯：周 斌

2014－08－25

國家社會科學(xué)基金重大項(xiàng)目“世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢及中國培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)跟蹤研究”（12＆ZD068）；教育部哲學(xué)社會科學(xué)發(fā)展報告培育項(xiàng)目“中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告”（11JBGP037）；大連市領(lǐng)軍人才資助項(xiàng)目“大連市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究”（87）

李沙沙 東北財(cái)經(jīng)大學(xué)產(chǎn)業(yè)組織與企業(yè)組織研究中心碩士研究生，大連市，116025；

牛 莉 東北財(cái)經(jīng)大學(xué)產(chǎn)業(yè)組織與企業(yè)組織研究中心博士研究生。