趙俊梅 劉偉瓊 趙玉珍

摘? 要：本文基于全國30個省非動態(tài)面板數(shù)據(jù)，對有效R&D投入與二氧化碳排放量之間的關(guān)系進行研究，并將清潔能源消費結(jié)構(gòu)作為中介變量探究有效R&D投入對于二氧化碳排放量的影響。研究結(jié)果表明：1.有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型的關(guān)系，有效R&D投入達到一定程度時，才能抑制溫室氣體的排放量。2.清潔能源消費結(jié)構(gòu)在有效R&D投入與二氧化碳排放量之間起到積極的作用，但是對二氧化碳排放量的直接效應(yīng)為負，起到抑制作用。3.有效R&D投入和廣義能源消費結(jié)構(gòu)共同對二氧化碳排放量起到抑制的作用。

關(guān)鍵詞：二氧化碳排放量? ?有效R&D投入? ?清潔能源消費結(jié)構(gòu)? ?中介效應(yīng)

一、研究背景

隨著社會的進步，生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的重中之重。土地沙漠化、森林火災(zāi)等極端氣候變化以及自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，全球生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的“定時炸彈”。為應(yīng)對這一現(xiàn)象聯(lián)合國頒布《京都議定書》，習(xí)近平主席在2015年巴黎協(xié)會上表示中國正在重點發(fā)展生態(tài)文明建設(shè)，促進綠色低碳循環(huán)發(fā)展。因此，如何將二氧化碳排放量控制在合理的范圍內(nèi)已成為社會文明生態(tài)發(fā)展至關(guān)重要的一環(huán)。

由于早期國內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，引發(fā)了嚴峻的環(huán)境問題。從能源結(jié)構(gòu)的角度看，2018年國內(nèi)煤炭能源的消費量占全年能源消費總量的59%，比2017年下降1.4個百分點。與此同時，我國環(huán)保清潔能源消費量（水電、風(fēng)電、天然氣等）達到了全年能源消費總量的22.1%，同比增長1.3%。預(yù)計到2020年末，我國將完成“十三五”規(guī)劃，實現(xiàn)煤炭消費比重的目標(biāo)（即煤炭消費降低至58%，天然氣能源消費所占比例高達10%，非化石能源消費比重增至15%）。當(dāng)前階段對于達成大氣治理的攻堅戰(zhàn)是非常重要的。因此，研究二氧化碳排放量的影響因子并有效抑制二氧化碳的排放，為我國自主減排和應(yīng)對全球氣候變化做出貢獻是一項非常重要的課題。

二、文獻綜述與研究假設(shè)

（一）有效R&D投入與二氧化碳排放量之間的關(guān)系

科學(xué)研發(fā)與技術(shù)進步是推動人類社會發(fā)展的第一要素，各國對于大氣環(huán)境的治理問題必須依靠科技的投入與創(chuàng)新。早期學(xué)者認為隨著我國研發(fā)投入不斷增加，可以有效抑制二氧化碳排放量以及二氧化碳排放強度。隨著社會的發(fā)展以及研究理論和方法的不斷成熟，目前大多學(xué)者認為研發(fā)投入對溫室氣體的抑制性作用是存在一定門檻值的。王釗、王良虎（2019）運用最小二乘法發(fā)現(xiàn)，只有在研發(fā)投入達到一定程度的水平的情況下，才會促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，進而抑制二氧化碳排放量，而且二氧化碳排放量的增加會反向促進R&D的投入量，形成倒逼趨勢。羅朝陽等（2019）基于非動態(tài)面板分析模型發(fā)現(xiàn)，當(dāng)技術(shù)投入達到一定門檻時，技術(shù)投入優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可以促進能源效率的利用。因此，本文認為研發(fā)投入與二氧化碳排放量之間存在先促進后抑制的非線性的關(guān)系。據(jù)此提出第一個假設(shè)：

H1：有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型關(guān)系。

（二）清潔能源消費結(jié)構(gòu)在有效R&D投入影響二氧化碳排放量過程中的中介效應(yīng)

近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強以及我國對大氣治理問題的關(guān)注，全球變暖這一嚴峻的環(huán)境問題已有所改善。我國早期快速的工業(yè)化發(fā)展以及對煤炭等重污染能源的過度使用帶來了許多與之相關(guān)的環(huán)境問題，因此許多學(xué)者著手研究能源消費結(jié)構(gòu)對溫室氣體排放的影響。1.清潔能源的使用可以直接有效抑制溫室氣體的排放量。孫建基于中國30個省區(qū)市的真實數(shù)據(jù)以及預(yù)測數(shù)據(jù)所構(gòu)成的面板數(shù)據(jù)，通過實證分析發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域清潔能源使用對二氧化碳排放量影響不同。2.以往部分研究人員將“能源消費結(jié)構(gòu)”作為中介變量研究能源售價和二氧化碳排放量之間的關(guān)系，以及將其作為中介變量研究技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新對公司績效的影響。本文將“能源消費結(jié)構(gòu)”作為中介變量研究有效R&D投入與二氧化碳排放量之間的關(guān)系。綜上所述，本文認為清潔能源消費結(jié)構(gòu)，在有效R&D投入與二氧化碳排放量關(guān)系中起到中介效應(yīng)?；诖吮疚奶岢黾僭O(shè)：

H2：有效R&D投入可以促進清潔能源的使用，使得能源消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。

H3：清潔能源可以作為中介變量，與有效R&D投入共同抑制溫室氣體排放量。

三、研究設(shè)計

（一）樣本選取

本文選取2013年-2017年全國30個?。ú话ǜ邸?、臺以及西藏地區(qū)）連續(xù)5年非動態(tài)面板數(shù)據(jù)作為樣本。有效R&D投入、二氧化碳排放量等指標(biāo)選取均來自于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》或根據(jù)統(tǒng)計年鑒已知數(shù)據(jù)進行計算。清潔能源消費結(jié)構(gòu)指標(biāo)的測算與運用基于《遵義統(tǒng)計年鑒》。

（二）變量的設(shè)定

1.被解釋變量：

二氧化碳排放量（CO2）：本文研究的是全國區(qū)域二氧化碳排放量的驅(qū)動因素，故將二氧化碳排放量作為被解釋變量。根據(jù)各省每年對不同能源的消費情況，以及能源對應(yīng)二氧化碳排放系數(shù)，對排放量進行測算【14】。具體公式如下：

E為某省某年某種能源消耗量，C為該種能源對應(yīng)的二氧化碳排放系，i為能源的種類。

根據(jù)2006年IPCC公布的能源碳排放參考系數(shù)測算不同能源的碳排放系數(shù)，見表1。

2.主要解釋變量：

有效R&D投入（RD）：羅朝陽（2019）將技術(shù)進步水平作為科技研發(fā)投入的門檻變量，認為只有在技術(shù)達到一定水平的情況下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對能源效率有促進作用。本文將各地區(qū)有效R&D投入（即第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上有效的專利個數(shù)）作為解釋變量。

3.中介變量：

清潔能源消費結(jié)構(gòu)（CES）：與發(fā)達國家相比，我國目前還沒有達到大量使用綠色清潔能源來滿足日常生產(chǎn)需要。截至目前我國能源消費以煤炭為主，汽油、煤油、焦炭等為輔?，F(xiàn)有大多文獻，將煤炭能源消費量占能源消費總量的比重，作為能源消費比重。而本文選取《遵義統(tǒng)計年鑒》的統(tǒng)計方法，以廣義上的清潔能源（除煤炭、燃料油以外的能源消費量）消費量占區(qū)域總能源消費量作為能源消費結(jié)構(gòu)。這樣做有利于統(tǒng)一各指標(biāo)關(guān)系的方向性，也是本文的指標(biāo)創(chuàng)新。具體公式如下：

其中Ci為各省每年除煤炭、燃料油以外的其他能源消費量，ENi為各省每年總的能源消費數(shù)量。

4.控制變量

鑒于目前已有文獻，本文控制變量選取如下：

（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級（ISU）：以往學(xué)者大多采用第三產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值與該地區(qū)年總產(chǎn)值的比重作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級指標(biāo)，忽視了第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級產(chǎn)生的影響，計算方法過于粗略，缺乏準(zhǔn)確性。故本文根據(jù)徐敏（2015）采用的計算方法對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級系數(shù)（ISU）進行計算。公式如下：

其中d1代表某省某年第一產(chǎn)業(yè)占該地區(qū)總產(chǎn)值（GDP）的比重，d2代表某省某年第二產(chǎn)業(yè)占該地區(qū)總產(chǎn)值，d3代表某省某年第一產(chǎn)業(yè)占該地區(qū)總產(chǎn)值（GDP）的比重。

（2）能源效率（EE）：依據(jù)規(guī)模效應(yīng)不變假設(shè)將能源效率分解。根據(jù)DEA、隨機前沿面等方法對全要素生產(chǎn)率指標(biāo)進行測算，并將函數(shù)的產(chǎn)出進行分解。具體公式如下：

式中ENG為能源效率的變化，EFCH為技術(shù)效率變化，TEC為技術(shù)進步帶來的能源效率變化，INP投入替代效應(yīng)。

（3）人口規(guī)模（NOP）：本文將全國各省年末人口總數(shù)作為影響二氧化碳排放量的控制變量。各指標(biāo)的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

四、實證分析

（一）模型構(gòu)建

本文將2013-2017年全國30個省連續(xù)5年的非動態(tài)面板數(shù)據(jù)作為樣本，構(gòu)造了有效R&D投入與溫室氣體排放量的關(guān)系模型。并將廣義清潔能源作為該模型中介變量，研究廣義清潔能源在原有模型中所起到的傳導(dǎo)作用。

根據(jù)上文提出3個基本假設(shè)構(gòu)建模型如下：

H1：有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型關(guān)系。

模型一：

H2：有效R&D投入可以促進清潔能源的使用，使得能源消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。

模型二：

H3：廣義清潔能源可以作為中介變量，與有效R&D投入共同抑制溫室氣體排放量。

模型三：

其中，和分別表示地區(qū)、時間;α、β、γ、分別為待估參數(shù)，ε為擾動項;CO2表示二氧化碳的排放量;RD表示有效研究與實踐發(fā)展的有效投入（地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)年有效專利個數(shù)）;為二階有效R&D投入;ISU表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級程度;EE代表能源效率水平;CES為廣義清潔能源消費結(jié)構(gòu);NOP為人口規(guī)模即各地區(qū)每年年末的人口數(shù)。

（二）實證回歸結(jié)果與分析

本文對全國30個省連續(xù)5年的面板數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，根據(jù)檢驗結(jié)果可知各變量均通過平穩(wěn)性檢驗。因此，本文采用最小二乘法（OSL）對以上3個假設(shè)模型進行估計。

回歸結(jié)果如下：

根據(jù)模型一，可以明顯看出，有效R&D投入與二氧化碳的排放量存在先促進后抑制的非線性關(guān)系，即第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上有效的專利數(shù)與二氧化碳排放量之間呈倒“U”型關(guān)系。一階有效R&D投入系數(shù)為正的0.162，二階有效R&D投入系數(shù)為負的0.0036。這與假設(shè)一相符。說明當(dāng)有效R&D處于較低水平時，第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上有效專利匱乏，不足以抑制二氧化碳的排放量，導(dǎo)致研發(fā)投入與二氧化碳排放量形成正相關(guān)的關(guān)系。在研發(fā)投入的后期，當(dāng)研發(fā)投入水平超過一定程度時，對二氧化碳的排放量的抑制產(chǎn)生顯著效果。

根據(jù)模型二的回歸結(jié)果可知，有效R&D投入的增加能夠有效改善我國能源消費結(jié)構(gòu)，降低能源消費量中污染程度大的煤炭的比重，進而提升清潔能源的比重。促進我國能源結(jié)構(gòu)由“無效重碳”轉(zhuǎn)化為“高效輕碳”。但該模型的成立也要求有效R&D投入量達到相對較高的程度，具體原因可能是由于市場傳導(dǎo)機制不通暢導(dǎo)致。

模型三是在模型一的基礎(chǔ)上加入了清潔能源消費結(jié)構(gòu)這一中介變量。模型三中有效R&D投入作為主要解釋變量，相較于模型一系數(shù)的絕對值都有所提高。一階系數(shù)由原來的正的0.162提高到0.174，二階研發(fā)投入系數(shù)由原來負的0.0036降低為負值0.0039。從回歸結(jié)果可以看出，加入清潔能源消費結(jié)構(gòu)這一中介變量后，有效R&D投入對區(qū)域二氧化碳排放量的影響更加明顯。因此，清潔能源在有效R&D投入與二氧化碳排放量之間起到積極的調(diào)節(jié)作用。模型三中清潔能源消費結(jié)構(gòu)指標(biāo)系數(shù)為負，并且清潔能源消費結(jié)構(gòu)對二氧化碳排放量的抑制作用在1%的水平上顯著。說明有效R&D投入和廣義能源消費結(jié)構(gòu)共同對二氧化碳排放量起到抑制作用。清潔能源消費結(jié)構(gòu)對二氧化碳排放量的直接效應(yīng)為負，產(chǎn)生消極作用，這與預(yù)期的經(jīng)濟理論吻合。

五、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

本文對有效R&D投入與二氧化碳排放量的關(guān)系進行研究，將廣義清潔能源作為中介變量，研究廣義清潔能源在原有模型中所起到的調(diào)節(jié)作用，并探究有效R&D投入對于二氧化碳排放量減少的具體路徑問題。得出以下結(jié)論：1.有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在著先促進后抑制的非線性關(guān)系，當(dāng)有效R&D投入達到一定的臨界值時，才能抑制溫室氣體的排放量。2.將清潔能源作為中介變量加入模型后，有效R&D投入對二氧化碳排放量的影響系數(shù)絕對值加大。說明廣義清潔能源消費結(jié)構(gòu)作為中介變量可以在有效R&D投入與二氧化碳排放量之間起到積極的作用。但清潔能源消費結(jié)構(gòu)對二氧化碳排放量的直接效應(yīng)為負，呈現(xiàn)出對溫室氣體排放的抑制作用。3.有效R&D投入和廣義能源消費結(jié)構(gòu)共同對二氧化碳排放量起到抑制作用。

（二）建議

習(xí)近平總書記在十九大報告中指出，堅持人與自然和諧共處，提出綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策。本文根據(jù)實證回歸結(jié)果及結(jié)論，對關(guān)于我國如何降低溫室氣體排放量提出合理建議，為我國有效治理溫室氣體排放過多問題以及“自主減排”做出貢獻。

1.加大有效R&D投入，培育創(chuàng)新發(fā)展新動力

國家、政府以及相關(guān)環(huán)境監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)鼓勵各省各企業(yè)加大有效的研發(fā)投入。通過大量有效R&D投入能夠改善第二產(chǎn)業(yè)重污染、高排放、低效率的產(chǎn)品生產(chǎn)加工流程工藝。應(yīng)注重有效R&D投入的多元化、普適性，使第二產(chǎn)業(yè)相同專利技術(shù)可以利用于不同區(qū)域、不同行業(yè)、不同企業(yè)，對有限資源進行合理的運用及配置，達到改善我國大氣排放不科學(xué)的目的，實現(xiàn)“高污染多排放無效率”到“穩(wěn)環(huán)保輕排放高效率”的轉(zhuǎn)變。

2.優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，建立綠色發(fā)展新生態(tài)

整合能源消費結(jié)構(gòu)是降低溫室氣體排放量的重要途徑之一。我國不同于歐洲的一些發(fā)達國家可以依靠清潔能源進行生產(chǎn)消費。我國煤炭占據(jù)能源的主導(dǎo)地位已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年。整合能源消費結(jié)構(gòu)、促進能源體制變革不能一蹴而就，需要長期投入和維持。因此政府應(yīng)針對重點區(qū)域進行重點專項監(jiān)管以及問題監(jiān)管，大力拉動清潔能源的使用已達到能源市場健康持續(xù)發(fā)展的目的。并且加強“簡政放權(quán)”事前事中監(jiān)管，加強能源行業(yè)生態(tài)意識體系建設(shè)及監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。

3.提升能源效率，構(gòu)建協(xié)調(diào)發(fā)展新格局

研究能源長遠發(fā)展戰(zhàn)略、提升能源效率是我國生態(tài)文明建設(shè)當(dāng)務(wù)之急。目前我國的能源效率處于較低水平，與發(fā)達國家相比處于劣勢地位。在工業(yè)化高速發(fā)展的進程中戰(zhàn)勝惡劣的氣候變化問題，實現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)，是當(dāng)前時間節(jié)點上必須應(yīng)對的重大挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，在今后對二氧化碳減排的推動過程中，應(yīng)當(dāng)考慮對能源的充分利用，并對能源進行回收再利用。通過提高能源效率進而達到降低溫室氣體排放量的目的，穩(wěn)扎穩(wěn)打完成“十四五”大氣治理目標(biāo)。

4.加強政府監(jiān)管，完善政策推動新試點

政府監(jiān)管作為我國經(jīng)濟發(fā)展一只“有形的手”應(yīng)充分發(fā)揮其指導(dǎo)性、引領(lǐng)性和主觀能動性的作用，而不是簡單地依靠對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。政府可以針對不同行業(yè)、不同性質(zhì)的企業(yè)進行資金補助以及相關(guān)的政策激勵，潛移默化地加強市場對環(huán)境問題的重視。企業(yè)為了綠色持續(xù)健康發(fā)展，并在競爭中取得優(yōu)勢，必須考慮環(huán)境的限制因素。因此，如果政府可以推行有效激勵政策并實施嚴格的監(jiān)督管理，那么在環(huán)境規(guī)制的目標(biāo)下將有望達到政府監(jiān)管與企業(yè)發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)。

參考文獻：

[1]孫建.中國區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的二氧化碳減排效應(yīng)——基于宏觀計量經(jīng)濟模型模擬分析[J].技術(shù)經(jīng)濟，2018，37（10）.

[2]王釗，王良虎.R&D投入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與碳排放關(guān)系研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2019，38（05）.

[3]王燕梅.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對內(nèi)蒙古碳排放的影響分析[J].管理現(xiàn)代化，2017，37（01）：60-63.，2018，46（02）.

[4]趙欣，龍如銀.考慮全要素生產(chǎn)率的中國碳排放影響因素分析[J].資源科學(xué)，2010，32（10）.

[5]魏瑋，何旭波.節(jié)能減排，研發(fā)補貼與可持續(xù)增長——基于動態(tài)可計算一般均衡的情景分析[J].經(jīng)濟管理，2013，35（11）.

[6]王玉梅，芮源，孫欣.能源要素價格扭曲影響碳強度的傳導(dǎo)機制檢驗——基于能源結(jié)構(gòu)的中介效應(yīng)分析[J].統(tǒng)計與信息論壇，2016，31（09）.

[7]徐建中，賈大風(fēng)，李奉書，王玥.裝備制造企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新對企業(yè)績效的影響研究[J].管理評論，2018，30（03）.

[8]羅朝陽，李雪松.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、技術(shù)進步與中國能源效率——基于非動態(tài)面板門檻模型的實證分析[J].經(jīng)濟問題探索，2019，（01）.

[9]徐敏，姜勇.中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能縮小城鄉(xiāng)消費差距嗎？[J].數(shù)量經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟研究，2015，32（03）.

[10]孫廣生，黃祎，田海峰，王鳳萍.全要素生產(chǎn)率、投入替代與地區(qū)間的能源效率[J].經(jīng)濟研究，2012，47（09）.

[11]王勇，王穎.中國實現(xiàn)碳減排雙控目標(biāo)的可行性及最優(yōu)路徑——能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的視角[J].中國環(huán)境科學(xué)，2019，39（10）.

[12]蔡博峰，朱松麗，于勝民，董紅敏，張稱意，王長科，朱建華，高慶先，方雙喜，潘學(xué)標(biāo)，鄭循華.《IPCC 2006年國家溫室氣體清單指南2019修訂版》解讀[J].環(huán)境工程，2019，37（08）.

（作者單位：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院? ）

責(zé)任編輯：張莉莉