吳遵 鐘東南

摘要：2007年我國已成為世界上最大的碳排放國，碳排放的減排問題已成為我國刻不容緩的一個焦點。本文以1978-2018年我國二氧化碳排放量為研究數(shù)據(jù)，首先描述該我國碳排放量隨時間的演變軌跡，然后從能源消費角度，采用動態(tài)平滑系數(shù)回歸模型，從時間維度具體研究不同時間段我國碳排放和能源消費的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)我國改革開放40年來，碳排放隨能源消費依次經(jīng)歷了緩慢增加、快速降低、快速增加、快速降低四個階段。

Abstract： In 2007， China has become the world's largest carbon emission country. The issue of carbon emission reduction has become an urgent focus of China. This article takes China's carbon dioxide emission from 1978 to 2018 as research data， first describes the evolution of China's carbon emission over time， and then from the perspective of energy consumption， uses a dynamic smoothing coefficient regression model to specifically study the relationship between China's carbon emission and energy consumption in different time periods from the time dimension. It was found that in the past 40 years of China's reform and opening up， carbon emission has experienced four stages of slow increase， rapid decrease， rapid increase， and rapid decrease with energy consumption.

關(guān)鍵詞：碳排放;能源消費;動態(tài)平滑系數(shù)回歸模型

Key words： carbon emissions;energy consumption;dynamic smoothing coefficient regression model

中圖分類號：X196? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）36-0266-03

0? 引言

1997年《京都議定書》的簽訂，標志著氣候變化已成為全球性的主要問題之一。據(jù)世界資源研究所（WRI）研究報道，上世紀中葉我國化石燃料燃燒二氧化碳排放量僅占世界的1.3%左右，而2007年我國二氧化碳排放量已首次超越美國成為全球最大的碳排放國。碳減排問題亦為我國刻不容緩的一個重要問題。

20世紀90年代，Grossman and Krueger[1]提出了有名的環(huán)境庫茲涅茨曲線，利用42個國家的截面數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長和環(huán)境污染之間的曲線呈倒U型，類似于庫茲涅茨曲線。自此以后，國內(nèi)外學者針對環(huán)境污染的影響因素開展了深入的研究。1978年，Kraft[2]研究了美國1947-1974年GNP與能源消費的關(guān)系，結(jié)果得到經(jīng)濟增長對能源消費有單向因果關(guān)系;Cheng和Lai[3]采用格蘭杰因果檢驗分析我國臺灣地區(qū)CO2排放量數(shù)據(jù)得到類似的結(jié)論。在國內(nèi)，李小平等[4]利用回歸模型得到明顯的倒U型環(huán)境曲線;馬超群等[5]得出經(jīng)濟增長與能源消費存在雙向因果關(guān)系;趙進文等[6]通過STR模型研究了能源消費與經(jīng)濟增長之間的非線性關(guān)系;章輝[7]采用加權(quán)最小二乘法分析得到能源強度下降對碳排放有抑制作用等結(jié)論。

至今為止，國內(nèi)外關(guān)于碳排放與經(jīng)濟增長、能源消費之間的關(guān)系研究尚未達成一致。他們大多是通過線性回歸的方法研究碳排放曲線的形狀和成因，忽略了碳排放隨時間的動態(tài)變化。本文采用動態(tài)的平滑指數(shù)回歸模型，以時間為維度，分析碳排放曲線斜率隨時間變化的特征，以期更具體的分析不同階段我國碳排放與能源消費的關(guān)系及成因。

1? 研究方法

傳統(tǒng)相關(guān)性研究一般采用最小二乘估計（OLS）方法，不能很好的刻畫變量間的非線性關(guān)系。動態(tài)平滑系數(shù)模型是一種非參數(shù)回歸模型，通過研究回歸系數(shù)與某個外生變量之間的關(guān)系能很好的描述變量間的非線性關(guān)系。本文采用動態(tài)平滑系數(shù)模型使用Fan J.等（1996）的局部多項式模型進行估計。初始模型如下：

其中g(shù)為待估函數(shù)。為了考慮時間維度對被解釋變量隨解釋變量變化的動態(tài)影響，我們采取變系數(shù)模型，如下：

其中ak即平滑系數(shù)。采用局部多項式回歸模型，可以估出系數(shù)a，如下：

局部多項式回歸當j=0時即是Nadaraya-Watson類型的分位點回歸可，但是這種分位點非參估計不具備的邊界自動修正等性質(zhì)，因此，本文使用局部線性方法對系數(shù)進行估計。

2? 數(shù)據(jù)選取及處理

本文根據(jù)國際能源總署（IEA）和政府間氣候變化委員會（IPCC）公布的二氧化碳的轉(zhuǎn)換因子，計算各種能源的轉(zhuǎn)換因子，如表1，然后利用《中國能源統(tǒng)計年鑒》公布的化石能源消費量，估算1978至2018年間我國二氧化碳排放量。能源消費的數(shù)據(jù)通過《中國統(tǒng)計年鑒》獲得。

3? 實證分析

3.1 碳排放總量的變化特征

首先，本文就1978-2018年間的我國碳排放量與時間做散點圖，如圖1。

從圖1中可以看出，我國的碳排放總量大致呈現(xiàn)兩個階段特征。改革開放前20年，我國工業(yè)化尚處于起步階段，這個階段碳排放量的增速相對緩慢;改革開放后20年，我國經(jīng)濟處于高速增長階段，碳排放量的增速明顯加快。期間，在1997年和2008年兩個時間段，受金融危機的影響，碳排放量基本穩(wěn)定，但之后又呈現(xiàn)出快速增加的趨勢。近幾年來，隨著新常態(tài)下的供給側(cè)改革的推進和深入以及清潔能源、可再生能源的推廣和應用，碳排放量處于平穩(wěn)增加的態(tài)勢。為了進一步探究碳排放量的變化特征，下面加入能源消費變量，進一步討論碳排放量與能源消費之間的相關(guān)關(guān)系。

3.2 碳排放量隨經(jīng)濟增長的變化趨勢

通過中國統(tǒng)計年鑒公布的能源消費數(shù)據(jù)和估算的碳排放量，作出它們之間的散點圖，如圖2。

構(gòu)造如下三次型方程進行擬合，結(jié)果如表2。

由表2的P-value值看出：除一次項的相關(guān)系數(shù)較顯著，二次項和三次項系數(shù)均不顯著。因此，我們引入動態(tài)平滑系數(shù)回歸模型，以期更清晰的分析碳排放與能源消費的關(guān)系隨時間變化的趨勢。

3.3 動態(tài)平滑系數(shù)回歸模型的應用

根據(jù)上述動態(tài)平滑系數(shù)回歸模型理論，采用如下模型，依次分析曲線斜率與時間（t）的關(guān)系，即能源消費對CO2影響程度隨時間的變化趨勢。

選擇時間t作為平滑變量U，解釋變量為能源消費EC，我們只考慮斜率系數(shù)本身，選取Epanechnikov核函數(shù)，■，窗寬為5，采用局部多項式估計如下。

3.4 總結(jié)

通過上述分析，將結(jié)果匯總到表3。

可以看出，能源消費與CO2曲線的斜率系數(shù)具有明顯的時間特征，大致可分為四個階段：

①1978-1995年：碳排放總量處于快速增長階段，能源消費對CO2的影響程度緩慢增加。改革開放初期，工業(yè)化進程正處于起步階段，第二產(chǎn)業(yè)占比迅速提高[8]，伴隨而來的能源消費迅速增加，而我國能源消費以煤炭消費為主，這個階段煤消費量的增加導致我國碳排放增加，并且碳排放量隨能源消費呈現(xiàn)出緩慢增加的態(tài)勢。

②1996-1998年：碳排放總量相對穩(wěn)定，能源消費對CO2的影響程度快速減低。1996年之后，國際上受亞洲金融危機的影響，國內(nèi)在1995高通脹后采取雙緊的經(jīng)濟政策，碳排放總量放緩。另外，1998年《中華人民共和國節(jié)約能源法》正式實施，國家又先后淘汰了一批高能耗、高污染、技術(shù)落后的小企業(yè)，碳排放隨能源消費的增長率明顯降低甚至為負值。

③1999-2012年：碳排放總量和兩者之間的斜率系數(shù)都呈現(xiàn)出快速增加的趨勢。這個階段經(jīng)濟政策轉(zhuǎn)向，在積極的財政政策和寬松的貨幣政策下，固定資產(chǎn)投資、信貸水平快速膨脹，經(jīng)濟保持高速發(fā)展的態(tài)勢。同時大批高能耗的大型電力項目和基礎(chǔ)設(shè)施項目上馬，碳排放相比之前快速增加。雖然期間受2008金融危機的影響，碳排放增態(tài)短期略有穩(wěn)定，但是之后全球的經(jīng)濟復蘇政策又通過國際貿(mào)易渠道傳遞到國內(nèi)，碳排放量快速反彈。雖然提出低碳能源戰(zhàn)略，但是清潔能源、綠色能源等占比依然較低，煤炭、石油等一次能源的快速增加，加速了碳排放的增加趨勢。

④2013-2018年：碳排放總量處于平穩(wěn)增長階段，能源消費對CO2影響程度快速降低。一方面是因為隨著新常態(tài)下供給側(cè)改革的推進和深入，我國的經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，由能源、要素驅(qū)動經(jīng)濟逐漸轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟，經(jīng)濟增長由高速增長轉(zhuǎn)向穩(wěn)態(tài)增長，高能耗的行業(yè)需求達到飽和，碳排放隨能源消費的增速逐漸放緩;另一方面，我國政府加強空氣污染治理，推廣應用清潔能源，積極發(fā)展可再生能源，實施重大生態(tài)工程，提高能源利用效率，這些措施也大大的促進了碳減排工作。因此，在這一階段，碳排放總量雖然保持平穩(wěn)的增長，但是碳排放的增速隨之快速降低，逐漸接近零。

4? 結(jié)論

本文采用動態(tài)平滑系數(shù)回歸模型探討了1978-2018年間我國碳排放量和能源消費的關(guān)系，結(jié)果表明：能源消費對CO2影響程度依次經(jīng)歷了緩慢增加、快速降低、快速增加、快速降低四個階段?？梢钥闯?，在能源消費增長的階段，能源增長對碳排放量的影響呈現(xiàn)不同的態(tài)勢。因此，我們要繼續(xù)改善產(chǎn)業(yè)政策、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、更新技術(shù)手段，降低能源消費對碳排放的影響程度，有效減少碳排放。本文尚存在欠缺，比如僅從時間維度而忽略了空間維度的影響，僅從能源消費單因素出發(fā)而忽略GDP、貿(mào)易、技術(shù)水平等其他因素的影響，有待深入研究。

參考文獻：

[1]Grossman G. Krueger. Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement [C]. National Bureau Economic Research Working Paper 3914 ，NBER ，Cambridge MA. 1991.

[2]Kraft， J. ，Kraft， A.? ， On the Relationship Between Energy and GNP ， Journal of Energy and Devel opment ， 1978，3： 401-403.

[3]Cheng B.L. Lai T.w.， An investingation for Cointegration and Causality between Energy Consumption and Economic Activity in Taiwan， Energy Economics ，1997， 19： 435-444.

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