(天津財(cái)經(jīng)大學(xué) 天津 300222)

一、引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，必然會(huì)使我國(guó)面臨的能源供給、環(huán)境污染等壓力越來(lái)越大。京津冀在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有非常重要的地位，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，能源消耗導(dǎo)致的碳排放量也在逐年增加。

張雷通過(guò)多元化指數(shù)從經(jīng)濟(jì)能源結(jié)構(gòu)的角度研究了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放的影響。他認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致能源消耗結(jié)構(gòu)、煤炭比重和能源消費(fèi)中的煤炭消耗以及碳排放的變化。在對(duì)碳排放因素的研究中，有學(xué)者認(rèn)為經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)是影響碳排放的直接原因。王中英、王禮茂(2006)也用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法研究了我國(guó)GDP增長(zhǎng)，這個(gè)研究表明，R2=0.96，意味著碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在顯著的相關(guān)關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)，中國(guó)GDP增長(zhǎng)主要取決于工業(yè)增加值和投資增長(zhǎng)率，導(dǎo)致中國(guó)碳排放大幅增加。

本文通過(guò)描述性統(tǒng)計(jì)方法確定京津冀地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放的相關(guān)概念和趨勢(shì)。在實(shí)證分析階段，運(yùn)用時(shí)間序列分析模型，使用單位根檢驗(yàn)來(lái)檢查時(shí)間序列是否穩(wěn)定。然后，利用協(xié)整檢驗(yàn)判斷經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放之間是否存在均衡關(guān)系。最后采用格蘭杰因果分析來(lái)判斷經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放間的關(guān)系。采用面板數(shù)據(jù)建立模型，先采用面板單位根檢驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)面板數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定，在達(dá)到差分同階平穩(wěn)后，采用Granger協(xié)整檢驗(yàn)，包括面板協(xié)整檢驗(yàn)和誤差修正模型證明北京、天津和河北的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放之間的關(guān)系。

二、統(tǒng)計(jì)方法

(一)京津冀地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系模型

模型為含截距項(xiàng)、誤差項(xiàng)的一元三次模型。其中，y為碳排放總量，x為地方GDP總值，i為地區(qū)，t為時(shí)間，α為常數(shù)項(xiàng)，βi為因變量的系數(shù)，εit是隨機(jī)誤差項(xiàng)。

(二)時(shí)間序列分析方法

為了研究非平穩(wěn)時(shí)間序列數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，先檢驗(yàn)序列平穩(wěn)性，采用單位根檢驗(yàn)，單位根檢驗(yàn)是進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)和模型估計(jì)的基礎(chǔ)；在不平穩(wěn)、存在單位根且差分后同階平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，協(xié)整意味著變數(shù)之間存在穩(wěn)定的關(guān)系；在協(xié)整檢驗(yàn)存在協(xié)整關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)模型進(jìn)行擬合；進(jìn)行格蘭杰因果檢驗(yàn)，驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)意義上的因果關(guān)系，格蘭杰因果檢驗(yàn)是考察統(tǒng)計(jì)意義的原因，并不意味著存在現(xiàn)實(shí)意義上的因果關(guān)系。

(三)面板數(shù)據(jù)分析方法

面板數(shù)據(jù)是截面數(shù)據(jù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)兩者相結(jié)合的數(shù)據(jù)面板數(shù)據(jù)。面板單位根檢驗(yàn)是指將變量的截面作為一個(gè)整體對(duì)其進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，使用LLC檢驗(yàn)，PP檢驗(yàn)和IPS檢驗(yàn)。面板數(shù)據(jù)的協(xié)整檢驗(yàn)，采用Pedroni檢驗(yàn)和Kao檢驗(yàn)。面板模型估計(jì)方法如下。

①無(wú)個(gè)體影響的常系數(shù)模型的單方程回歸，設(shè)定結(jié)構(gòu)不變也沒(méi)有個(gè)體成員影響。

②變截距模型的單方程回歸，設(shè)定結(jié)構(gòu)不變但有個(gè)體成員影響。

③變系數(shù)模型的單方程回歸，設(shè)定結(jié)構(gòu)變化，也有個(gè)體成員影響。

協(xié)整關(guān)系成立基礎(chǔ)上，就能建立誤差修正模型：若截距項(xiàng)不為0，則經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是碳排放的短期格蘭杰原因；若β系數(shù)不為0，則經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是碳排放的長(zhǎng)期格蘭杰原因。同理，可驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是否為碳排放的長(zhǎng)期或者短期格蘭杰原因。

三、實(shí)證分析

描述性統(tǒng)計(jì)分析：從1995—2018年，京津冀能源消耗量都是呈不斷上升的趨勢(shì)，尤其以河北能源消耗增量最為明顯。京津冀能源消費(fèi)總體碳排放呈不斷上升趨勢(shì)。河北碳排放量變化最大。天津碳排放量變化幅度較北京大，北京變化較為穩(wěn)定。

京津冀地區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值實(shí)現(xiàn)了大飛躍，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度一直保持著高速和中高速。從人均GDP來(lái)看，雖然河北的經(jīng)濟(jì)總量是第一位的，但反映居民生活水平的人均GDP都位居最后。

京津冀碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的時(shí)間維度分析如下。

首先將GDP和碳排放總量取對(duì)數(shù)，消除異方差，然后對(duì)其進(jìn)行序列單位根檢驗(yàn)。lngdp和lnc經(jīng)過(guò)一階差分后平穩(wěn)，ADF檢驗(yàn)的P值分別為0.01和0.038，京津冀地區(qū)整體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的關(guān)系符合一次線性模型。

其次進(jìn)行序列協(xié)整回歸：lnC=0.3856lnGDP+6.05597,R2為0.9512,則說(shuō)明模型擬合程度較好。整體來(lái)看，碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在正相關(guān)關(guān)系，系數(shù)為正,β1、α不為0，β2、β3均為0。對(duì)殘差序列進(jìn)行檢驗(yàn)，殘差序列平穩(wěn)。所以，京津冀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放存在協(xié)整關(guān)系。

最后進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)：在滯后長(zhǎng)度為2，并且在5%的顯著性水平上，接受lnC并不是lnGDP的格蘭杰原因，拒絕lnGDP不是lnC的格蘭杰原因。由此可見(jiàn)，京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)造成碳排放增多，但是碳排放量的增加，或能源大量消耗并不會(huì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但總體而言，京津冀地區(qū)情況符合我國(guó)粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)息息相關(guān)。

京津冀碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的空間維度分析如下。

面板單位根。Lnc、lngdp、lng2、lng3原序列不平穩(wěn)，經(jīng)過(guò)一階差分后均平穩(wěn)，P值均小于0.05，存在單位根，可進(jìn)行下一步的協(xié)整檢驗(yàn)。kao檢驗(yàn)和Pedroni檢驗(yàn)均通過(guò)協(xié)整檢驗(yàn)，在協(xié)整的基礎(chǔ)上對(duì)lnc、lngdp、lng2、lng3進(jìn)行模型估計(jì)。

面板模型估計(jì)。采用固定效應(yīng)法對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放和長(zhǎng)期均衡方程估計(jì)，R2為0.9348，回歸系數(shù)為正，表明碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向一致。

誤差修正模型。使用經(jīng)過(guò)一階差分平穩(wěn)后的面板數(shù)據(jù)，α11不顯著，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不是碳排放的短期格蘭杰原因；α21顯著不為0，碳排放是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的短期格蘭杰原因；β1顯著不為0，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是碳排放的長(zhǎng)期格蘭杰原因；β2不顯著，碳排放不是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的長(zhǎng)期格蘭杰原因。

格蘭杰因果檢驗(yàn)。北京：在統(tǒng)計(jì)意義上，北京的經(jīng)濟(jì)發(fā)展并未帶來(lái)該地區(qū)碳排放量的增加，而碳排放量的增加也沒(méi)有促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，北京地區(qū)走上低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的道路。天津、河北：由結(jié)果可見(jiàn)，天津、河北的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)了碳排放量的增加，而碳排放量的增加并未導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

四、結(jié)論及展望

(一)研究結(jié)論

本文對(duì)京津冀整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放之間、分區(qū)域北京、天津、河北的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究。得出以下結(jié)論。

第一，對(duì)京津冀的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行了描述分析。從分地區(qū)來(lái)看，雖然河北經(jīng)濟(jì)總量最大，但是人均 GDP最低，碳排放量較大，天津、北京在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放量方面明顯優(yōu)于河北。

第二，從時(shí)間角度分析了京津冀整體碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。在統(tǒng)計(jì)意義上京津冀GDP增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致碳排放量的增加，但碳排放量的多少不會(huì)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

第三，采用面板數(shù)據(jù)分析方法，得到天津、河北經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)期將促進(jìn)碳排放，碳排放短期會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響。北京的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放沒(méi)有直接統(tǒng)計(jì)意義上的因果關(guān)系，發(fā)展經(jīng)濟(jì)并沒(méi)有造成環(huán)境的惡化。

(二)對(duì)策

京津冀地區(qū)只有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗、碳排放之間協(xié)同發(fā)展，才能使京津冀地區(qū)有更好的未來(lái)、構(gòu)建和諧美好的社會(huì)、鼓勵(lì)創(chuàng)新和綠色發(fā)展。

第一，政府的政策指引。各地政府部門(mén)要跟著國(guó)家發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的方向，制定出與本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，不斷引導(dǎo)企業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展，對(duì)高能耗、高污染企業(yè)征收高環(huán)境稅。

第二，調(diào)整經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)、能源結(jié)構(gòu)，不斷地改善企業(yè)對(duì)能源的依賴(lài)，利用科技研發(fā)、技術(shù)升級(jí)促使企業(yè)由高耗能向低耗能轉(zhuǎn)變，尤其是化工、制藥、鋼鐵等產(chǎn)業(yè)；提高一次能源中可再生、替代、清潔能源的比例。

第三，要加大人力資本投資，鼓勵(lì)研究開(kāi)發(fā)，推動(dòng)科技進(jìn)步，將科技進(jìn)步轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，并且通過(guò)科技的進(jìn)步，改進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，減少能源消耗，降低污染物排放。政府公共研發(fā)應(yīng)該更多地投向基礎(chǔ)學(xué)科和關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)等；鼓勵(lì)企業(yè)積極投入技術(shù)、能源的開(kāi)發(fā)，通過(guò)研發(fā)技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)生活領(lǐng)域來(lái)降低溫室氣體的排放。