邵慶龍
(西班牙巴塞羅那自治大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究所,巴塞羅那 08193)
20世紀(jì)80年代,西方學(xué)者Ehrlich和Holdren等人提出IPAT理論,用于考察環(huán)境壓力的影響因素。在I=PAT公式中,I代表環(huán)境壓力,P代表人口規(guī)模,A代表財(cái)富,T代表技術(shù)水平。針對以上釋義,以能源消耗代表環(huán)境壓力(I),年末人口總數(shù)代表人口規(guī)模(P),國民生產(chǎn)總值代表財(cái)富(A),能源強(qiáng)度代表技術(shù)水平(T),利用時(shí)間序列普通最小二乘法(OLS)進(jìn)行回歸分析,以探討它們之間的相關(guān)關(guān)系。但是當(dāng)存在異方差時(shí),普通最小二乘估計(jì)法會給誤差方差大的觀測值以較大的權(quán)重,給誤差方差小的觀測值以較小的權(quán)重,導(dǎo)致回歸結(jié)果中方差大的那部分?jǐn)?shù)據(jù)得到很好的擬合,這樣普通最小二乘估計(jì)法不再有效,無法證明回歸系數(shù)與真實(shí)值的關(guān)系。因此采用GARCH(1,1)模型,它可以有效解決因異方差存在而導(dǎo)致的估計(jì)誤差問題?;诖?,針對IPAT模型的不同因素設(shè)定出以下三個(gè)模型:
模型1是用年末總?cè)丝冢≒)代表人口P,國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)代表財(cái)富A,能源強(qiáng)度(EI)代表技術(shù)進(jìn)步(T),來探討三者與能源消耗(EC)之間的關(guān)系,方程如下所示:
EC=β0+β1P+β2GDP+β3EI+u
模型2用城鎮(zhèn)人口(CP)和農(nóng)村人口(RP)代替了年末總?cè)丝冢≒),考察兩者對于能源使用的相對影響,方程如下所示:
EC=β0+β1CP+β2RP+β3GDP+β4EI+u
模型3根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)總值支出法,將GDP分解為總投資消費(fèi)(包括政府消費(fèi)、居民消費(fèi)以及投資形成,用CI表示),進(jìn)口(IM)和出口(EX),以便于進(jìn)一步考察國內(nèi)投資消費(fèi)和國際貿(mào)易對能源使用的影響,方程如下所示:
EC=β0+β1P+β2CI+β3IM+β4EM+β5EI+u
本文選取中國1991~2011年的數(shù)據(jù)作為研究樣本,其中能源消耗、能源強(qiáng)度、總?cè)丝凇鴥?nèi)生產(chǎn)總值、進(jìn)口額和出口額等數(shù)據(jù)來自《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2012》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒1997~1999》。鄉(xiāng)村人口、城鎮(zhèn)人口、總投資消費(fèi)等數(shù)據(jù)來自國家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站。另外,能源強(qiáng)度全部按照1990年可比價(jià)格進(jìn)行了換算,能源使用量則全部按照發(fā)電煤耗法進(jìn)行計(jì)算。
表1是中國1991~2011年間的能源消耗、能源強(qiáng)度、國內(nèi)生產(chǎn)總值與總?cè)丝诘臄?shù)據(jù)??梢园l(fā)現(xiàn),能源消耗量、國內(nèi)生產(chǎn)總值和總?cè)丝诜謩e以年均6.25%、10.41%和0.77%的速度在上升,能源強(qiáng)度則以年均3.84%的速度下降,它們在整體上表現(xiàn)了中國社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的宏觀狀況。
圖1是1991~2011年間中國能源消耗和能源強(qiáng)度變化的趨勢圖,通過對比可以清楚的看出在能源強(qiáng)度持續(xù)降低的同時(shí),能源消耗也在快速增加。在此期間,能源強(qiáng)度下降了2.23倍,能源消耗增加了3.35倍,說明技術(shù)進(jìn)步雖然降低了能源強(qiáng)度,卻沒能減少能源的使用量,反而導(dǎo)致了進(jìn)一步的增加,說明在一定程度上存在著“反彈效應(yīng)”。中國能源消耗與能源強(qiáng)度的具體相關(guān)程度可通過下一節(jié)的回歸分析得到體現(xiàn)。
這部分考察哪些因素影響了中國能源消耗的增加,以及這些因素的影響程度,表2是相關(guān)回歸分析結(jié)果。模型1考察了能源消耗與總?cè)丝?、GDP和能源強(qiáng)度之間的關(guān)系,回歸結(jié)果表明三者都與能耗增加呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。其中,人口是最主要的推動因素,單位人口的變動會使得能耗同向變動13.77665個(gè)單位;能源強(qiáng)度的回歸系數(shù)為0.6653118,反映了圖1中能源消耗與能源強(qiáng)度的走勢關(guān)系,即能耗量隨著強(qiáng)度的下降而上升;GDP的相關(guān)系數(shù)最低,它對能耗量的影響程度僅為能源強(qiáng)度對能耗量影響程度的1/18。模型2對模型1進(jìn)一步分解,將人口因素劃分為城鎮(zhèn)人口和鄉(xiāng)村人口兩部分,結(jié)果顯示兩者都對能源消耗呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系,且鄉(xiāng)村人口的相關(guān)系數(shù)要略高,說明鄉(xiāng)村地區(qū)的人口變動對總體能源的使用產(chǎn)生了更大的影響。類似的,能源強(qiáng)度對能耗的影響仍為GDP對能耗影響的18倍左右。模型3對模型1中的GDP按照支出法進(jìn)行了分解,劃分為總投資消費(fèi)(CI)、進(jìn)口(IM)和出口(EM)三個(gè)部分。回歸結(jié)果表明,總投資消費(fèi)相關(guān)系數(shù)最低,這部分總體上對能源使用量影響不大。值得關(guān)注的是,進(jìn)口和出口對能耗產(chǎn)生了截然相反的顯著影響:進(jìn)口的相關(guān)系數(shù)為負(fù),說明產(chǎn)品和服務(wù)的輸入可以減少本國能源的使用,在一定程度上輸出了環(huán)境負(fù)荷;出口的相關(guān)系數(shù)為正,說明產(chǎn)品和服務(wù)的輸出增加了本國能源的耗費(fèi),在一定程度上輸入了環(huán)境負(fù)荷。相較而言,出口因素的相關(guān)系數(shù)絕對值更高,對能耗的影響程度更大,中國面臨著更為急迫的環(huán)境輸入壓力??傮w來看,人口與能源強(qiáng)度同能源消耗保持著顯著的正相關(guān)關(guān)系,人口及相關(guān)分解因素影響程度最大,能源強(qiáng)度次之,GDP及其分解因素的影響程度最低。
表2 回歸分析結(jié)果
基于前文的分析,得出如下幾點(diǎn)結(jié)論:
(1)人口增長是中國目前能源消耗的最主要動因,農(nóng)村人口相對城鎮(zhèn)人口具有更顯著的影響。在相關(guān)人口政策實(shí)施以及生育觀念改變的情況下,中國人口年均增長速度只有0.77%,但由于基數(shù)很大,導(dǎo)致在1991~2011年間中國人口凈增長1.892億人,再加上居民平均生活水平的顯著提升,導(dǎo)致了能源需求的大幅增加。相對于城鎮(zhèn)人口來說,農(nóng)村人口與能耗的相關(guān)性更強(qiáng),這一方面是因?yàn)猷l(xiāng)村人口多于城鎮(zhèn)人口的狀況一直持續(xù)到2010年,鄉(xiāng)村對能源消耗的影響也更大;另一方面,快速的城鎮(zhèn)化進(jìn)程增加了鄉(xiāng)村居民的通勤距離和頻率,導(dǎo)致能耗的增加。
(2)技術(shù)進(jìn)步?jīng)]有降低能源使用量,存在著明顯的反彈效應(yīng)。中國在過去20余年的技術(shù)進(jìn)步與能源強(qiáng)度的降低得益于政府的一系列政策與規(guī)劃?!笆晃濉币?guī)劃中實(shí)現(xiàn)了2010年單位GDP能耗在2005年的基礎(chǔ)上下降了19.1%;在“十二五”規(guī)劃中又提出了到2015年碳強(qiáng)度進(jìn)一步降低16%的目標(biāo);2009年哥本哈根氣候大會上,中國政府也向國際上承諾2020年碳強(qiáng)度比2005年下降40%-45%。這些政策和目標(biāo)有效地促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步和制度創(chuàng)新,提高了能源使用效率并降低了能源強(qiáng)度,但與此同時(shí)生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價(jià)格也在下降,反而刺激了能源需求并導(dǎo)致了能耗的增加,產(chǎn)生了反彈效應(yīng)。
(3)經(jīng)濟(jì)增長引起了能源的使用,但是影響遠(yuǎn)小于人口增長與技術(shù)進(jìn)步。一方面,這打破了能源消耗增加與環(huán)境破壞主要是由經(jīng)濟(jì)增長引起的觀點(diǎn);另一方面,GDP雖然以年均10.41%的速度快速增長,但是技術(shù)水平和管理制度得到了很大發(fā)展,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步優(yōu)化,在“五年規(guī)劃”及其他相關(guān)能源與環(huán)境政策中強(qiáng)制性地淘汰了落后產(chǎn)業(yè),在總體上降低了單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值所需的能源,這樣對總能耗的影響也就降低了。
(4)出口對能源消耗的影響超過了政府消費(fèi)、居民消費(fèi)和投資形成,進(jìn)口有利于緩解環(huán)境負(fù)荷。中國是世界上最大的貨物貿(mào)易國,貿(mào)易依存度接近50%,國際貿(mào)易對中國能源使用量產(chǎn)生顯著影響。
中國存在顯著的反彈效應(yīng),單純的技術(shù)進(jìn)步并不能有效地降低能源的使用,甚至有可能進(jìn)一步刺激能耗的增加。根據(jù)I=PAT公式,在保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的前提下,單純的技術(shù)進(jìn)步并不能保證能源使用量的下降,除非人口負(fù)增長;在保持人口繼續(xù)增加的情況下,單純的技術(shù)進(jìn)步也不能保證能源使用量的下降,除非經(jīng)濟(jì)負(fù)增長。目前,中國的人口增加的狀況在短期內(nèi)仍將持續(xù)下去,GDP也必須保持一定的增長速度,只有技術(shù)進(jìn)步增長到一定程度,才能抵消其他因素給資源和環(huán)境帶來的負(fù)面影響。然而,反彈效應(yīng)的存在阻礙了技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮其效應(yīng)的程度,所以需要技術(shù)進(jìn)步的相關(guān)配套措施,以降低反彈效應(yīng)帶來的負(fù)面影響,例如優(yōu)化國際貿(mào)易結(jié)構(gòu),降低原材料和初級加工產(chǎn)品的出口,增加服務(wù)業(yè)和其他環(huán)境友好產(chǎn)業(yè)的比例;積極倡導(dǎo)節(jié)能減排,樹立低碳生活的理念,以便于在消費(fèi)者層面抑制對能源的過度需求,這也是有效降低人口增長帶來負(fù)面效應(yīng)的有效手段。
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