高靜怡 陳夢浩 劉奕

摘? ?要：大氣污染對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了不容忽視的影響。為了對該問題的解決提供理論支撐，基于STIRPAT模型，研究工業(yè)化水平、城鎮(zhèn)就業(yè)水平能源消耗強度等九個因素對河北省碳排量的影響。采用推斷統(tǒng)計和描述統(tǒng)計相結(jié)合的方法對實證數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，經(jīng)過最小二乘法回歸以及嶺回歸，得出人口規(guī)模、溫室氣體排放強度、能源強度和實體經(jīng)濟的人口承載強度等四因素對河北省碳排量影響顯著。經(jīng)過進(jìn)一步計算得出其對應(yīng)系數(shù)，并對污染治理提出針對性的建議。

關(guān)鍵詞：河北省;碳排放量;經(jīng)濟因素;改進(jìn) STIRPAT模型;嶺回歸

中圖分類號：F124.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2019）35-0153-02

引言

河北省作為我國的經(jīng)濟大省，多年來在經(jīng)濟水平、工業(yè)化水平、技術(shù)水平等各個方面均取得了長足的進(jìn)步，其中能源經(jīng)濟的發(fā)展對河北省經(jīng)濟的總體發(fā)展意義重大。但經(jīng)濟高速增長的背后是巨大的資源環(huán)境代價。能源消耗量逐年遞增，而能源利用率則處于相對較低的水平，大氣問題尤為突出，嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展。中國政府已意識到了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境問題呈現(xiàn)出互相制約的態(tài)勢，組織制定了《中國21世紀(jì)議程》，全面加強環(huán)境保護(hù)。

人類活動帶來的大量溫室氣體排放被認(rèn)為是造成全球變暖的重要原因。研究人口、就業(yè)水平、能源強度等人文因素對碳排量的協(xié)同影響十分必要。通過拆分分析，能更好地明確未來的經(jīng)濟發(fā)展方向。孫敬水等在其論文《中國發(fā)展低碳經(jīng)濟的影響因素研究——基于擴展的 STIRPAT模型分析》中將碳排量的影響因素擴展為人口、經(jīng)濟發(fā)展水平等八個因素，并增加人均碳排量作為因變量，進(jìn)一步對上述影響因素進(jìn)行驗證后得出結(jié)論，對相關(guān)變量的貢獻(xiàn)率以及影響程度進(jìn)行分析。林壽富等在其研究中將碳排放總量的影響因素擴展為人口規(guī)模、城鎮(zhèn)化水平等九個因素，最終得出，人口、人均 GDP、溫室氣體排放強度和能源強度等四因素在任何類型國家都對溫室氣體排放產(chǎn)生顯著性影響。

現(xiàn)有的基于STIRPAT模型的研究中，大多以全國某一領(lǐng)域為研究對象，以省為研究對象的研究相對較少，變量選取也存在差異。因此，本文在研究對象、變量的選取上具有一定的實際意義。

一、模型解釋

Sitrpat模型是在ipat方程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究得出的。IPAT 模型（I=P*A*T）中 I 為環(huán)境負(fù)荷，在大氣污染的研究中通常選取碳排量;影響因素中 P 為人口規(guī)模，A表示人均 GDP，T 則反映為單位 GDP 的二氧化碳排放量即能源排放強度，其中A和T可分別代表經(jīng)濟發(fā)展水平和技術(shù)進(jìn)步。為了分析相關(guān)變量對環(huán)境負(fù)荷的非比例影響，Dietz等人進(jìn)一步參考Kaya恒等式并將原方程擴展為以指數(shù)形式表示的隨機模型，即stirpat模型。該模型的表達(dá)式為I=aPbAcTde，其中，PTA的含義與IPAT方程相同，a1 a2 a3分別為各變量的驅(qū)動力指數(shù)，e為隨機誤差項，a為模型系數(shù)。本文選用了林壽富等在研究中提到的9個影響因素，模型式為：

等式右邊的9個自變量分別為人口規(guī)模、城鎮(zhèn)化水平、城鎮(zhèn)就業(yè)水平、財富水平、工業(yè)化水平、技術(shù)水平、溫室氣體排放強度、能源強度和實體經(jīng)濟的人口承載強度。

二、數(shù)據(jù)選取與分析

（一）碳排總量分析

2005—2013年，河北省碳排量持續(xù)小幅度增長，伴隨經(jīng)濟發(fā)展的是溫室氣體排放量持續(xù)增長。2013—2016年，碳排量呈下降趨勢，節(jié)能減排政策實施有一定的效果。

（二）碳排量計算

化石燃料的燃燒是溫室氣體排放的主要原因。而煤炭、石油、天然氣是目前被廣泛使用的三大能源。因此，我們在計算碳排量的過程中主要參考了煤炭、石油、天然氣三大能源的消耗量（消耗量數(shù)據(jù)來自《河北省經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》），碳排放量根據(jù)《IPCC 國家溫室氣體排放清單指南》2006年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和方法計算，具體計算方法如下：

其中，Iit表示該省在2005—2016年以三大能源消耗為計算基礎(chǔ)的碳排總量，Mit表示第i種能源在t年的消耗量，Qi表示第i種能源的熱值（數(shù)據(jù)來源于《國家統(tǒng)計局》），Ci表示該種能源在碳排量貢獻(xiàn)的折算系數(shù)（數(shù)據(jù)來源 IPCC2016 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)）。

（三）因變量數(shù)據(jù)選擇與分析

因變量的相關(guān)因素，我們選擇了2005—2016年河北省的人口量總、國內(nèi)生產(chǎn)總值、就業(yè)人口數(shù)量、城鎮(zhèn)人口數(shù)量、工業(yè)增加值和能源消費量面板數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)來源于《河北省經(jīng)濟年鑒》）。通過調(diào)查資料可知，能源強度、實體經(jīng)濟的人口承載強度在2005—2013年間呈下降趨勢，2014—2016年有所回升。工業(yè)化水平在十年間呈波動上升趨勢，而其他幾個驅(qū)動因素則穩(wěn)定上升，其中，財富水平和技術(shù)水平的增長幅度較大。由此可見，河北省的能源經(jīng)濟以2013 年為轉(zhuǎn)折點，開始由粗放型向集約型過渡，穩(wěn)中求進(jìn)，但是仍存在著能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等問題。具體因素有待進(jìn)一步探究。

三、實證分析

（一）相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗

利用SPSS得出變量之間的相關(guān)系數(shù)，并進(jìn)行 t 檢驗。由各變量與因變量相關(guān)系數(shù)的數(shù)值可知，工業(yè)化水平和溫室氣體排放強度與碳排量的相關(guān)性均位于0.3～0.5之間，為低度相關(guān);其余各變量都達(dá)到了0.8 以上，為高度相關(guān)。

（二）線性回歸

利用SPSS九個影響因素作為自變量進(jìn)行線性回歸，得出結(jié)果。線性回歸之后所剩七個自變量中，城鎮(zhèn)化水平和就業(yè)水平兩個變量對河北省碳排量的影響不顯著。其余五個變量分別為人口規(guī)模、工業(yè)化水平、溫室氣體排放強度、能源強度、實體經(jīng)濟的能源承載強度，其在 95%的顯著性水平下能通過t檢驗，初步判斷得出以上五個因素對碳排量影響顯著。再次以上述五個變量進(jìn)行回歸得出結(jié)果，由結(jié)果可知，除工業(yè)化水平和溫室氣體排放強度的VIF小于10外，其余三個變量的VIF都大于10，即證明其具有較強的多種共線性。為了排除多重共線性的影響，進(jìn)一步進(jìn)行嶺回歸分析。

（三）嶺回歸分析

嶺回歸分析是一種專門用于共線性數(shù)據(jù)分析的有偏估計的回歸方法。嶺參數(shù)k一般在（0，1）區(qū)間內(nèi)，k值越小，原有信息的損失越小。實踐中，為了確定合理的k值以及選擇合適的變量，需要借助嶺跡圖中點的變化趨勢來完成。

由于嶺參數(shù)k應(yīng)盡可能小才能保證更高的擬合精度，最終確定嶺參數(shù)k=0.05，得出嶺回歸結(jié)果。

由嶺回歸結(jié)果可知，工業(yè)化水平（Ind）變量沒有通過10%的顯著性水平檢驗，因此在后續(xù)操作中剔除該變量，用剩余四個變量再進(jìn)行一次嶺回歸分析。由新的嶺回歸結(jié)果可知，所有自變量的嶺回歸系數(shù)都通過了1%的顯著性水平檢驗，無論是R2還是調(diào)整R2都大于0.96，F(xiàn)統(tǒng)計量也通過了1%的顯著性水平檢驗，整體擬合度極好。因此，模型可以很好地解釋河北省碳排量與其影響因素之間的關(guān)系，具體形式為：

lnI=0.180lnP+0.284lnGHGI-0.259lnEnI-0.420lnPCI

從擬合結(jié)果可以看出，人口規(guī)模、溫室氣體排放強度等影響因素與河北省碳排量存在正相關(guān)關(guān)系;能源強度、實體經(jīng)濟的人口承載強度等影響因素與河北省碳排量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，并且影響程度存在顯著差異。溫室氣體排放強度是對碳排量影響最大的因素，每增長1%，碳排量增加0.284%。在六種溫室氣體中，二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）的排放為碳排量增長的主要影響因素。河北是鋼鐵大省，鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然會導(dǎo)致溫室氣體的排放強度增加。人口規(guī)模對碳排量影響也較大，每增長1%，碳排量增加0.18%。河北省人口稠密，總量超過7 520萬，人口增加勢必會造成各種需求的增長，而滿足這些需求則會帶來更多的碳排放。實體經(jīng)濟的人口承載強度與河北省碳排量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，其每增長1%，碳排量減少0.42%。隨著實體經(jīng)濟的人口承載強度逐漸增加，減排措施逐步完善，在一定程度上抑制了碳排量的增加。能源強度是與河北省碳排量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系的另一個變量，其每增長1%，碳排量減少0.259%。隨著能源強度的減少，工業(yè)規(guī)模逐漸擴大，因此碳排量依舊保持著持續(xù)增長的趨勢。

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

根據(jù)2005—2016年河北省的碳排量以及人口規(guī)模（P）、城鎮(zhèn)化水平（Urb）、城鎮(zhèn)就業(yè)水平（UrE）、財富水平（PGDP）、工業(yè)化水平（lnd）、技術(shù)水平（Lap）、溫室氣體排放強度（GHGI）、能源強度（Enl）、實體經(jīng)濟的人口承載強度（PCI）等數(shù)據(jù)做回歸分析，最終顯示，碳排量與人口規(guī)模、溫室氣體排放強度、能源強度和實體經(jīng)濟的人口承載強度存在長期均衡關(guān)系。人口規(guī)模的擴大和溫室氣體排放強度的增加會帶來碳排量的增加，而能源強度和實體經(jīng)濟人口承載強度的增加則會減少碳排量，按影響程度大小依次為實體經(jīng)濟的人口承載強度、溫室氣體排放強度、能源強度、人口規(guī)模。

（二）建議

基于前文的分析，若想實現(xiàn)河北省碳減排，可以從以下幾個方面入手。

1.溫室氣體排放強度方面。在碳排放的四個影響因素中，溫室氣體排放強度的增加是其首要的正向促進(jìn)因素。河北省重工業(yè)發(fā)展占比較大，溫室氣體排放強度較大，對碳減排產(chǎn)生不利的影響。欲實現(xiàn)溫室氣體排放強度的降低，一方面可以通過減少煤炭、天然氣等不可再生資源利用來實現(xiàn);另一方面可以從提高能源資源利用率入手，推動工業(yè)技術(shù)水平提高，減少工業(yè)生產(chǎn)中的不必要能源損耗。

2.人口規(guī)模方面。人口規(guī)模對碳排放量也有一定的正向促進(jìn)作用。人口規(guī)模的擴大必然產(chǎn)生更多的社會總需求，從而推動社會生產(chǎn)的快速發(fā)展，社會生產(chǎn)發(fā)展的需要則會直接帶動工業(yè)的發(fā)展，從而產(chǎn)生更多的碳排放量。因此，應(yīng)通過降低人口增長速度來適當(dāng)緩解環(huán)境資源的壓力，避免過度的人口膨脹導(dǎo)致碳排放的不可控增長。

3.實體經(jīng)濟的人口承載強度方面。實體經(jīng)濟人口承載強度增加有利于失業(yè)問題的解決以及人才根基的夯實，最終導(dǎo)致碳排量減少。河北省政府應(yīng)該大力推行人才扶持政策，促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及減排措施的逐步完善。

4.能源強度方面。能源強度是能源利用與經(jīng)濟或物力產(chǎn)出之比?？梢酝ㄟ^科技進(jìn)步提高能源利用效率，但同時應(yīng)該控制高排工業(yè)企業(yè)的增長，以形成低能源強度和低碳排量并存的局面。

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