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        基于STIRPAT模型的碳排放重組效應(yīng)分析①
        ——以桂滇黔區(qū)域?yàn)槔?/h1>
        2015-12-22 09:21:11廣西師范大學(xué)
        中國(guó)商論 2015年10期
        關(guān)鍵詞:庫(kù)茲涅面板能源

        廣西師范大學(xué) 潘 敏

        基于STIRPAT模型的碳排放重組效應(yīng)分析①
        ——以桂滇黔區(qū)域?yàn)槔?/p>

        廣西師范大學(xué) 潘 敏

        本文以廣西、云南、貴州區(qū)域改革開(kāi)放以來(lái)的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),基于STIRPAT模型,分析影響該區(qū)域碳排放的因素,實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)所選取經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源利用效率、能源強(qiáng)度、投資規(guī)模等因素指標(biāo)對(duì)人均碳排放具有顯著的正方向影響,在驗(yàn)證長(zhǎng)期庫(kù)茨涅茲曲線假說(shuō)中,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域呈現(xiàn)為“N”型,出現(xiàn)了重組效應(yīng),在此,根據(jù)研究結(jié)果提出適宜的減排方案。

        桂滇黔 碳排放 STIRPAT模型 重組效應(yīng)

        1 研究背景

        廣西、云南、貴州(以下簡(jiǎn)稱桂滇黔)區(qū)域是西部發(fā)展的重要領(lǐng)域,在國(guó)家政策的引導(dǎo)之下,桂滇黔區(qū)域正處在經(jīng)濟(jì)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展時(shí)期。從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要大量的化石能源,而化石能源消耗的增加會(huì)導(dǎo)致二氧化碳大量排放。因此,基于桂滇黔區(qū)域的碳排放,對(duì)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在的規(guī)律進(jìn)行研究,探索其節(jié)能減排的策略,對(duì)桂滇黔區(qū)域大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),又能有效地控制CO2的排放,對(duì)實(shí)現(xiàn)碳排放減排要求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),采用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線討論環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的研究較為成熟。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線是美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家G.Grossman和A.Kureger(1992)對(duì)三種環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)與收入之間的關(guān)系進(jìn)行研究,由此發(fā)現(xiàn)了環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間呈現(xiàn)出倒U型的關(guān)系。Bruyn和opschoor(1997)通過(guò)對(duì)19個(gè)國(guó)家的EKC曲線趨勢(shì)進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),部分國(guó)家環(huán)境壓力指數(shù)隨收入的增加有重新上升的趨勢(shì),呈現(xiàn)為N型。隨后Friedl和Getzner(2003)等人發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)與碳排放指標(biāo)呈N型發(fā)展趨勢(shì),即收入水平較高時(shí),會(huì)再次增加對(duì)資源的使用量。鑒于對(duì)于桂滇黔地區(qū)碳排放的研究文獻(xiàn)數(shù)量較少,以桂滇黔區(qū)域作為研究對(duì)象,研究以西部大開(kāi)發(fā)為背景下的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放的關(guān)系,主要考察其庫(kù)茲涅茨曲線(CKC曲線)的類型,以及對(duì)碳排放的影響的分析。

        2 桂滇黔地區(qū)現(xiàn)狀研究

        西部大開(kāi)發(fā)以來(lái),桂滇黔區(qū)域發(fā)展較為迅速,區(qū)域經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),GDP年均增長(zhǎng)率均超過(guò)了10%。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí),桂滇黔區(qū)域能源消費(fèi)總量持續(xù)快速增長(zhǎng);從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中看,煤炭仍然占據(jù)了很高的比例,火力發(fā)電是主要的能源供應(yīng),對(duì)煤炭等一次性能源的依賴性較高,對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)不足;從能源強(qiáng)度方面看,桂滇黔區(qū)域的能源強(qiáng)度都經(jīng)歷了先升高,后降低的過(guò)程,但仍然偏高??偟膩?lái)說(shuō),桂滇黔區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式效果轉(zhuǎn)變有限,能源利用效率所涉及的工業(yè)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步以及管理升級(jí)都有待提高。在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),注重環(huán)境保護(hù),以低碳經(jīng)濟(jì)為發(fā)展目標(biāo)是必然的選擇。

        3 實(shí)證分析過(guò)程

        3.1 模型構(gòu)建

        Dietz等(1997)對(duì)Erlich和Holden(1971)IPAT模型進(jìn)行了修改,提出了人口、富裕和技術(shù)的隨機(jī)回歸影響的STIRPAT模型,允許學(xué)者根據(jù)各自研究特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和調(diào)整,即:

        其中,I、P、A、T分別表示環(huán)境壓力、人口數(shù)量、富裕度和技術(shù),e為模型誤差。

        在本文中,根據(jù)研究區(qū)域的特征,對(duì)變量改進(jìn)調(diào)整,用人均投資規(guī)模衡量替代人口規(guī)模,用I來(lái)表示;用人均GDP來(lái)衡量富裕程度,用Y表示,為了驗(yàn)證是否存在環(huán)境庫(kù)茲涅茨假說(shuō),將其分解成為一次項(xiàng),二次項(xiàng)和三次項(xiàng);使用單位GDP的能源消耗衡量節(jié)能減排技術(shù)水平,用E表示;加入衡量能源消費(fèi)碳強(qiáng)度的指標(biāo)ES(即標(biāo)準(zhǔn)煤的能源消耗量比上碳排放量)。

        選用人均碳排放作為被解釋變量,對(duì)相關(guān)變量做對(duì)數(shù)化處理,系數(shù)代表的意義為彈性系數(shù),考慮到影響因素中存在一定的滯后效應(yīng),在模型中引入滯后項(xiàng),采用動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行分析。構(gòu)建動(dòng)態(tài)面板模型如下:是自然對(duì)數(shù),CO2代表的是人均碳排放量,并且用其自然對(duì)數(shù)表示,μ代表的是隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

        3.2 實(shí)證檢驗(yàn)與分析

        選取桂滇黔三地區(qū)從1978年至2010年的面板數(shù)據(jù),在模

        型中引入了被解釋變量的滯后項(xiàng)。為了避免偽回歸,采用LLC檢驗(yàn)和ADF檢驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了單位根檢驗(yàn),結(jié)果表明,所有變量一階差分平穩(wěn),滿足協(xié)整條件。同時(shí),對(duì)面板數(shù)據(jù)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)存在固定效應(yīng)。

        表1 變量面板單位根檢驗(yàn)

        根據(jù)數(shù)據(jù)樣本特點(diǎn),采用回歸殘差的協(xié)整檢驗(yàn)。運(yùn)用混合多元回歸模型POOL EGLS進(jìn)行面板協(xié)整回歸,對(duì)殘差進(jìn)行單位根檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2??梢耘袛?,殘差的水平值沒(méi)有單位根,是平穩(wěn)的。可以得出各個(gè)變量之間存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系。

        表2 面板殘差協(xié)整檢驗(yàn)

        從得到的結(jié)果來(lái)看,R平方值為0.99,模型的擬合程度較高。四個(gè)影響因素對(duì)人均碳排放的影響具有顯著的正向影響,影響程度由大到小依次為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、能源利用效率、能源強(qiáng)度、投資規(guī)模??梢钥闯觯斐商寂欧偶铀僭鲩L(zhǎng)的主要因素依然是經(jīng)濟(jì)拉動(dòng),這也說(shuō)明了目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展嚴(yán)重依賴能源的大量消耗。

        影響因素分解的分析結(jié)果表明,二氧化碳的滯后期變量對(duì)碳排放的影響系數(shù)為正數(shù),說(shuō)明CO2的前一期排放量對(duì)當(dāng)期排放是正相關(guān)的,是一個(gè)持續(xù)累積、動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)ES與人均碳排放成顯著正相關(guān)關(guān)系,也證明了以煤炭作為主要能源是碳排放量增長(zhǎng)迅速的原因。投資規(guī)模的系數(shù)為正,說(shuō)明隨著投資規(guī)模的增加,碳排放量顯著上升??梢?jiàn)當(dāng)前的投資處在技術(shù)較低的領(lǐng)域,即以消耗能源為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)這種粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式上。因此,桂滇黔區(qū)域單位GDP的能耗量會(huì)導(dǎo)致碳排放的增加。

        重組假說(shuō)認(rèn)為:經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境壓力之間的關(guān)系,在長(zhǎng)期呈現(xiàn)為“N”型的發(fā)展關(guān)系。也就是說(shuō)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平時(shí),經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)環(huán)境污染程度的降低,但隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到較高水平之時(shí),環(huán)境污染會(huì)出現(xiàn)惡化,這就是重組效應(yīng)。在驗(yàn)證是否存在庫(kù)茲涅茨假說(shuō),發(fā)現(xiàn)人均GDP的指標(biāo)一次項(xiàng)和三次項(xiàng)系數(shù)為正,二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù),這一數(shù)值說(shuō)明EKC曲線呈現(xiàn)出“N”型走勢(shì)。與何小剛、張耀輝(2012)對(duì)全國(guó)工業(yè)碳排放的研究結(jié)果一致。

        4 結(jié)論與建議

        4.1 主要結(jié)論

        對(duì)桂滇黔三省的碳排放進(jìn)行面板數(shù)據(jù)分析,結(jié)果表明:桂滇黔區(qū)域人均碳排放和人均GDP之間呈現(xiàn)“N”型發(fā)展趨勢(shì)。分析影響碳排放的因素發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是以消耗能源和污染環(huán)境為代價(jià)的。減排技術(shù)、能源效率等方面的綠色技術(shù)沒(méi)有達(dá)到趨同的發(fā)展步伐。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,調(diào)整以煤炭為主的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu),大力開(kāi)發(fā)和使用清潔能源,可以有效減少桂滇黔區(qū)域碳排放量,實(shí)現(xiàn)“低碳化”發(fā)展。

        4.2 政策建議

        根據(jù)實(shí)證分析,從以下兩個(gè)方面提出政策建議。

        一是結(jié)合桂滇黔區(qū)域要素稟賦,利用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)加強(qiáng)省域之間的交流與合作,積極引進(jìn)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,形成區(qū)域間產(chǎn)業(yè)鏈,探索建立多元化的管理機(jī)制,提倡多方信息共享,實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展。

        二是加快開(kāi)發(fā)、推廣新型能源和可再生能源,擴(kuò)大太陽(yáng)能、水能等可再生能源的利用,提高核電供電比重,推廣清潔能源,限制高耗能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入,提高能源效率,改善高碳能源結(jié)構(gòu)。

        [1] Grossman,G.M.,A.B.Krueger.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[J].Woodrow Wilson School,Princeton,N.J.1992,110(2).

        [2] De Bruyn S M,Opschoor J B.Developments in the Throughout-Income Relationship:Theoretical and Empirical Bservations[J].Ecological Economics.1997,20(3).

        [3] Birgit Friedl,Michael Getzner.Determinants of CO2 emissions in a small open economy[J].Ecological Economics,2003,45(1).

        [4] Dietz T,Rosa E A.Effects of population and affluence on CO2 emissions[J].Proceedings of the Natl Acad of Sciences USA,1997,94(1).

        [5] Ehrlich PR,Holdren JP.Impact of population growth[J].Science,1971,171.

        [6] 何小剛,張耀輝.中國(guó)工業(yè)碳排放影響因素與CKC重組效應(yīng)——基于STIRPAT模型的分行業(yè)動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù)實(shí)證研究[J].中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì),2012(01).

        F205

        A

        2096-0298(2015)04(a)-117-02

        廣西碩士研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目“桂滇黔碳排放重組效應(yīng)的STIRPAT模型分析”(YCSW2013052),負(fù)責(zé)人:潘敏。

        潘敏(1987-),女,漢族,湖北黃岡人,廣西師范大學(xué)碩士研究生,主要從事低碳經(jīng)濟(jì)研究。

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