李振冉　宋妍　岳倩等

關(guān)鍵詞 SFA?CKC模型；SFA?TFP模型；碳排放效率；脫鉤；可持續(xù)性發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào) F062. 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2023）04-0046-10 DOI：10. 12062/cpre. 20221028

碳達(dá)峰是一個(gè)經(jīng)濟(jì)體綠色低碳轉(zhuǎn)型過(guò)程中的標(biāo)志性事件。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，意味著該經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與二氧化碳排放實(shí)現(xiàn)“脫鉤”，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不再以犧牲環(huán)境為代價(jià)。2021年10月26日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》。方案聚焦中國(guó)“十四五”和“十五五”兩個(gè)碳達(dá)峰關(guān)鍵期，提出到2025年，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2020年下降18%，到2030年，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降65%以上。方案目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)直指二氧化碳排放減少，而安全平穩(wěn)減少二氧化碳排放的關(guān)鍵在于提高碳排放效率。

碳排放效率，國(guó)際上通常采用一個(gè)經(jīng)濟(jì)體的年收入與對(duì)應(yīng)年度的二氧化碳排放量相比來(lái)評(píng)估定義，表達(dá)式為二氧化碳排放量除以國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。從概念內(nèi)涵上看，這樣的測(cè)度方式重在以較少的二氧化碳排放量來(lái)取得較高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放之間的權(quán)衡關(guān)系［1］。當(dāng)前，對(duì)碳排放效率最具代表性的衡量方法是，使用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)構(gòu)造前沿面的隨機(jī)前沿分析模型（Stochastic Frontier Analysis Model Constructedby the Trans?log Production Function，SFA?TPF）。該方法認(rèn)為，在資本和勞動(dòng)力等要素投入相同的情況下，如果合意產(chǎn)出（經(jīng)濟(jì)總量）越多，非合意產(chǎn)出（碳排放）越少，則（碳）排放效率越高［2］。考慮到技術(shù)水平越高的地區(qū)，從投入到產(chǎn)出的技術(shù)轉(zhuǎn)換效率越高。因此，使用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)構(gòu)造前沿面的方法對(duì)碳排放效率進(jìn)行測(cè)度，體現(xiàn)的是一種側(cè)重衡量技術(shù)效率的思想。

這一效率思想對(duì)于縱向評(píng)估一個(gè)經(jīng)濟(jì)體或地區(qū)的歷時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量是有益的，但卻不適宜橫向評(píng)估不同國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境安全治理能力。這是因?yàn)椋诮?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展自然地具有不同周期、不同發(fā)展階段的實(shí)踐中，該效率指標(biāo)的構(gòu)造思路容易導(dǎo)致所得到的評(píng)價(jià)結(jié)果缺乏程序正義而不具有公平性。以中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐為例，中國(guó)當(dāng)前各省份的生產(chǎn)力水平差異較大，適宜經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的碳排放量存在著較大的差異。東部沿海省份改革開(kāi)放較早，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，取得的成效之一是其技術(shù)創(chuàng)新水平較高［3］，即從投入到產(chǎn)出的轉(zhuǎn)換效率較高。在關(guān)于中國(guó)不同省份碳排放效率評(píng)估的已有文獻(xiàn)中，結(jié)論普遍支持東部省份比中部和西部省份碳排放效率更高的研究假說(shuō)［4-5］。但如前所述，各省份發(fā)展所處經(jīng)濟(jì)階段存在著較大的差異，單純由此得到的實(shí)證分析結(jié)果并不能說(shuō)明在特定經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，中部和西部省份沒(méi)有努力去實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和二氧化碳排放之間的平衡，它們的碳排放效率是“低”的。類(lèi)比國(guó)際舉重比賽，不同級(jí)別參賽選手拿到獎(jiǎng)牌所要舉起的杠鈴重量存在著顯著差異；要體現(xiàn)對(duì)不同重量級(jí)選手參賽的公平性，參賽選手各自只能在其重量級(jí)別下參加比賽?；氐侥壳皬V泛使用的SFA?TFP模型中，由于忽略了各省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段差異的事實(shí)，在同一賽道上得到的碳排放效率指標(biāo)對(duì)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間內(nèi)在規(guī)律的關(guān)注是不足的。要公平評(píng)估中國(guó)各省份的碳排放效率，必須要剔除各省份的經(jīng)濟(jì)總量和發(fā)展階段的差異，以公正的評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)合理判斷各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與二氧化碳排放之間的相對(duì)“脫鉤”。

碳排放的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（Environmental KuznetsCurve for Carbon Emissions，CKC）表明，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中二氧化碳排放量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先增加后減少，這意謂處于不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的地區(qū)，它們適宜的碳排放水平具有顯著的差異性［6］。工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)期，適宜碳排放量相對(duì)較高，如果碳排放水平設(shè)置過(guò)低，將不利于經(jīng)濟(jì)體向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)階段發(fā)展轉(zhuǎn)型；現(xiàn)代服務(wù)業(yè)時(shí)期，適宜碳排放量相對(duì)較低，如果碳排放水平設(shè)置過(guò)高，將不利于經(jīng)濟(jì)體向高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型，破壞生態(tài)環(huán)境體系。CKC可以反映一個(gè)經(jīng)濟(jì)體或地區(qū)從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)到工業(yè)經(jīng)濟(jì)再到現(xiàn)代服務(wù)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的碳排放情況［7］，考慮到這一特質(zhì)，該研究將借助CKC而非生產(chǎn)函數(shù)來(lái)剔除地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的差異，以此來(lái)衡量碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。假設(shè)某地區(qū)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中存在著一條最優(yōu)的CKC，代表著該地區(qū)碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最優(yōu)關(guān)系。一個(gè)地區(qū)在相應(yīng)發(fā)展階段如果沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)CKC上的碳排放量，那么，可以認(rèn)為這個(gè)地區(qū)在發(fā)展過(guò)程中存在著無(wú)效率部分。沿著這一效率思想，該研究將基于隨機(jī)前沿分析模型（Stochastic Frontier Analysis，SFA）構(gòu)造前沿CKC，使用SFA?CKC 來(lái)計(jì)算中國(guó)各省份的碳排放效率。

創(chuàng)新之處主要有兩點(diǎn)：一是提出了具有程序正義的碳排放效率指標(biāo)構(gòu)造方法。SFA?CKC模型能夠剔除地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段差異，將不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的地區(qū)納入同一賽道評(píng)判，基于該模型構(gòu)造的碳排放效率指標(biāo)更具公平性，可以更好地衡量碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的平衡關(guān)系。二是計(jì)算了前沿CKC，對(duì)其經(jīng)濟(jì)學(xué)含義進(jìn)行了全面解讀。該研究借助SFA方法求得前沿CKC，前沿CKC位于CKC曲線的左下方，表明其拐點(diǎn)相對(duì)于CKC更早到來(lái)。進(jìn)而，解釋了CKC散點(diǎn)圖上點(diǎn)到前沿CKC距離的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義，指出該距離可以表示各地區(qū)發(fā)展中無(wú)效率的部分，顯著拓展了環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線相關(guān)的研究空間。

1 研究方法和數(shù)據(jù)說(shuō)明

1. 1 SFA?CKC模型

在環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線研究發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上［8］，學(xué)者們提出碳排放的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，即二氧化碳排放隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先增加后減少，兩者之間呈倒“U”型曲線的關(guān)系。當(dāng)然，受研究者所關(guān)注地區(qū)、視角和選取時(shí)段的差異影響，有學(xué)者認(rèn)為收入水平不同的國(guó)家或地區(qū)有著不同類(lèi)型的CKC，如存在消費(fèi)側(cè)視角的CKC、生產(chǎn)側(cè)視角的CKC［9］，但一致的觀點(diǎn)是：反映二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的CKC普遍存在。

基于此，假設(shè)存在著一條最優(yōu)碳排放的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（稱(chēng)為前沿CKC）。這條曲線代表在不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段下，地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的最優(yōu)關(guān)系，表示為：

1. 4 數(shù)據(jù)來(lái)源

SFA?CKC模型：ln c_it為人均碳排放量的自然對(duì)數(shù)，使用CO₂排放總量比年末總?cè)丝?，然后取?duì)數(shù)計(jì)算得到；ln pgdp_it為人均收入的自然對(duì)數(shù)，使用真實(shí)人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的自然對(duì)數(shù)表示，真實(shí)人均GDP由人均GDP以2000年為基準(zhǔn)年平減得到。

SFA?TPF模型：Y_it為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的對(duì)數(shù)，使用各省份真實(shí)GDP的對(duì)數(shù)表示，為了保證各年經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的可比性，以2000年為基準(zhǔn)年對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值進(jìn)行平減；ln K_it為資本存量的對(duì)數(shù)，參考張軍等［14］關(guān)于中國(guó)資本存量計(jì)算的方法，以2000年為基期，使用永續(xù)盤(pán)存法構(gòu)建各省資本存量數(shù)據(jù)；ln L_it為勞動(dòng)力數(shù)量的對(duì)數(shù)，使用年末總?cè)丝诘膶?duì)數(shù)表示；ln C_it使用CO₂排放總量的對(duì)數(shù)表示。

無(wú)效率項(xiàng)的影響因素：環(huán)境規(guī)制（ER）是根據(jù)Chen等［15］的研究，使用工業(yè)污染治理投資完成額占工業(yè)產(chǎn)值的比例衡量；技術(shù)創(chuàng)新水平（TI）是借鑒邵帥等［16］的研究，使用人均專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)表示。由于煤炭是中國(guó)使用的最主要能源，作為非清潔能源，使用時(shí)會(huì)排放出大量的廢氣［17-18］，因此煤炭消費(fèi)占比會(huì)影響無(wú)效率項(xiàng)的大小。該研究選用煤炭、焦炭和原油等19種能源的使用量，換算成能源消費(fèi)總量，使用原煤、洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦?fàn)t煤氣和其他煤氣7種能源折算成煤炭總消費(fèi)量，最后使用煤炭總消費(fèi)量與總能源消費(fèi)量的比例作為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（ECS）。

由于西藏、香港、澳門(mén)和臺(tái)灣數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重，該研究使用中國(guó)30個(gè)省份2000—2019年的面板數(shù)據(jù)。CO2排放總量數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)（CEADs），19種能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》的各省份能源平衡表，其余數(shù)據(jù)均來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，缺失數(shù)據(jù)由各省份統(tǒng)計(jì)年鑒補(bǔ)齊。

2 研究假設(shè)

結(jié)合第一部分研究思路和方法闡釋?zhuān)岢鲆韵氯齻€(gè)理論假設(shè)。

首先，前沿CKC和CKC分別代表著最優(yōu)情況下和實(shí)際情況下的碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。根據(jù)式（3）可知，最優(yōu)情況下的碳排放量少于或等于實(shí)際情況下的碳排放量，因此前沿CKC應(yīng)位于CKC的下方。CKC的拐點(diǎn)為倒“U”型曲線的最高點(diǎn)，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放影響的正負(fù)分界點(diǎn)；前沿CKC為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放的最優(yōu)路徑，理想情況下，各地區(qū)會(huì)努力向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主的發(fā)展階段推進(jìn)，因此前沿CKC的拐點(diǎn)將早于CKC的拐點(diǎn)到達(dá)［19］。據(jù)此，提出理論假設(shè)1。

理論假設(shè)1：前沿CKC位于CKC的下方，且前沿CKC的拐點(diǎn)早于CKC。

其次，前沿CKC代表著地區(qū)在發(fā)展過(guò)程中碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最優(yōu)路徑，地區(qū)實(shí)際發(fā)展路徑與前沿CKC的偏差可以視為效率損失部分。張彩云等［20］認(rèn)為，地方政府作為地方環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的代理人，會(huì)采用各種環(huán)境規(guī)制工具來(lái)限制企業(yè)的污染行為，從而平衡污染排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。因此由SFA?CKC模型測(cè)算的碳排放效率可以衡量地區(qū)在優(yōu)化碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系時(shí)是否具有效率，其主要影響因素為環(huán)境規(guī)制。SFA?TPF模型計(jì)算碳排放效率的思路是投入資本、勞動(dòng)力和碳排放，得到合意產(chǎn)出，在這個(gè)過(guò)程中，投入到產(chǎn)出的轉(zhuǎn)化率越高，則碳排放效率越高。由生產(chǎn)函數(shù)設(shè)定可知，影響投入到產(chǎn)出轉(zhuǎn)化率的主要因素是技術(shù)創(chuàng)新水平。當(dāng)企業(yè)使用了更加先進(jìn)的設(shè)備和工藝，即使投入相同，所帶來(lái)的產(chǎn)出也會(huì)顯著增多，因此由SFA?TPF模型測(cè)算的碳排放效率側(cè)重于衡量投入到產(chǎn)出的技術(shù)效率［21］。據(jù)此，提出理論假設(shè)2。

理論假設(shè)2：SFA?CKC模型測(cè)算的碳排放效率側(cè)重反映政府平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放時(shí)的效率，環(huán)境規(guī)制是其主要的促進(jìn)因素；SFA?TPF模型側(cè)重衡量生產(chǎn)側(cè)的投入產(chǎn)出效率，技術(shù)創(chuàng)新是其主要的促進(jìn)因素。

最后，經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段越高的地區(qū)，其擁有的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)水平會(huì)更高，因此，SFA?TPF模型測(cè)算出的碳排放效率會(huì)隨著人均收入的增加而提高。如圖1所示，假設(shè)存在這樣一種情景，在地區(qū)發(fā)展過(guò)程中，投入到產(chǎn)出的轉(zhuǎn)化效率是不變的，那么可認(rèn)為圖1中的A、B和C點(diǎn)的碳排放效率相同，因?yàn)樗鼈兊男甭识枷嗤?。但由CKC理論可知，碳排放量實(shí)際會(huì)隨著人均收入的增加先增多后減少，如果認(rèn)為A、B 和C 點(diǎn)的碳排放效率相同，則等于忽略了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放之間的實(shí)際規(guī)律。圖1中A點(diǎn)處于工業(yè)化發(fā)展前期，此時(shí)地區(qū)的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)時(shí)期落后、管理經(jīng)驗(yàn)不足，單位產(chǎn)出的碳排放量相對(duì)較高。為了保證工業(yè)時(shí)期向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)時(shí)期轉(zhuǎn)型，適宜碳排放量應(yīng)該設(shè)置得相對(duì)較高，由A 點(diǎn)上升至A'點(diǎn)。C點(diǎn)處于現(xiàn)代服務(wù)業(yè)時(shí)期，產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高級(jí)化，生產(chǎn)技術(shù)成熟，管理經(jīng)驗(yàn)豐富，適宜的碳排放量應(yīng)該設(shè)置得相對(duì)較低，由C下降至C'點(diǎn)。SFA?CKC模型認(rèn)為，A'、B和C'點(diǎn)的碳排放效率是相同的，該模型剔除了地區(qū)發(fā)展階段差異對(duì)碳排放效率的影響，因此計(jì)算出的碳排放效率不再受地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的影響。據(jù)此，提出理論假設(shè)3。

理論假設(shè)3：SFA?CKC模型剔除了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段差異產(chǎn)生的影響，計(jì)算出的碳排放效率將與真實(shí)人均GDP無(wú)關(guān)。SFA?TPF模型忽略了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放之間的實(shí)際規(guī)律，計(jì)算出的碳排放效率與人均實(shí)際GDP正相關(guān)。

3 實(shí)證結(jié)果

3. 1 理論假說(shuō)的驗(yàn)證

如前所述，能夠使用CKC函數(shù)構(gòu)造碳排放效率指標(biāo)的前提是碳排放與人均收入之間存在倒“U”型曲線。為此，首先需要驗(yàn)證中國(guó)各省碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間是否存在CKC。圖2是中國(guó)30個(gè)省份2000—2019年人均CO₂排放量對(duì)數(shù)與真實(shí)人均GDP對(duì)數(shù)之間的二次和三次散點(diǎn)擬合曲線圖。二次擬合曲線效果非常好，并且呈現(xiàn)顯著的倒“U”型；三次擬合曲線相對(duì)于二次擬合曲線在真實(shí)人均GDP 對(duì)數(shù)小于8. 3 和大于11. 2 處出現(xiàn)了輕微向上彎折，這是由于真實(shí)人均GDP對(duì)數(shù)小于8. 3和大于11. 2的數(shù)據(jù)量太少造成的偶然性，對(duì)此只保留了8. 3～11. 2的數(shù)據(jù)。重新擬合處于8. 3和11. 2之間的三次曲線，如圖2所示，再次擬合的三次曲線與二次擬合曲線非常貼合。由此，可以得出人均CO₂排放量和真實(shí)人均收入之間存在著倒“U”型關(guān)系，該研究可以借助CKC來(lái)構(gòu)造碳排放效率。

進(jìn)而，由式（1）可以知道，在地區(qū)發(fā)展不受各種限制時(shí)，地區(qū)的碳排放和人均收入之間會(huì)存在最優(yōu)的平衡關(guān)系，反映兩者之間最優(yōu)平衡關(guān)系的曲線可以稱(chēng)為前沿CKC。該研究借助SFA方法剔除了地區(qū)發(fā)展中受到的各種限制因素（無(wú)效率部分），計(jì)算得到前沿CKC，并將其繪制在圖3中。如圖3所示，藍(lán)色的曲線為CKC，紅色的曲線為前沿CKC，垂直于橫軸的藍(lán)色和紅色虛線分別為CKC和前沿CKC的對(duì)稱(chēng)軸?？梢钥闯?，前沿CKC作為最優(yōu)CKC，代表著地區(qū)發(fā)展過(guò)程中經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放量的最優(yōu)關(guān)系，處于大部分點(diǎn)的下方，并遠(yuǎn)低于CKC。前沿CKC的拐點(diǎn)要早于CKC的拐點(diǎn)到來(lái)，表明在理想發(fā)展情況下，CO₂排放的拐點(diǎn)會(huì)更早到來(lái)。CKC和前沿CKC的拐點(diǎn)分別在真實(shí)人均GDP 75 925和72 446元處達(dá)到，前沿CKC拐點(diǎn)比CKC拐點(diǎn)提前了3 479元。至此，理論假說(shuō)1得到證明。

并且，由式（4）可知，圖3上點(diǎn)到前沿CKC曲線的垂直距離可以衡量實(shí)際碳排放量與最優(yōu)情況下碳排放量的差距，代表地區(qū)在實(shí)現(xiàn)碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展最優(yōu)路徑過(guò)程中效率損失的部分。

表1為SFA?CKC模型估計(jì)結(jié)果。其中，隨機(jī)前沿函數(shù)的系數(shù)均在1% 水平上顯著，表明前沿面的構(gòu)造非常好。在SFA?CKC模型無(wú)效率項(xiàng)函數(shù)估計(jì)結(jié)果中，環(huán)境規(guī)制對(duì)無(wú)效率項(xiàng)具有顯著的負(fù)向影響，也就是對(duì)碳排放效率具有統(tǒng)計(jì)上顯著的正向影響；技術(shù)創(chuàng)新對(duì)無(wú)效率項(xiàng)具有負(fù)向影響，但不顯著；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)無(wú)效率項(xiàng)具有顯著正向影響，也就是煤炭消費(fèi)占比增加不利于碳排放效率提高，不利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放之間的最優(yōu)平衡。

表2為SFA?TPF模型估計(jì)結(jié)果。其中，SFA?TPF模型隨機(jī)前沿函數(shù)的大部分系數(shù)均顯著，表明SFA?TPF模型前沿面的構(gòu)造較好。在SFA?TPF模型無(wú)效率項(xiàng)函數(shù)估計(jì)結(jié)果中，環(huán)境規(guī)制對(duì)無(wú)效率項(xiàng)具有正向影響，但不顯著，也就是對(duì)碳排放效率具有負(fù)向影響。技術(shù)創(chuàng)新水平對(duì)無(wú)效率項(xiàng)為顯著的負(fù)向影響，表明技術(shù)創(chuàng)新水平的提高有助于提高SFA?TPF模型的碳排放效率；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)SFA?TPF模型的無(wú)效率項(xiàng)具有顯著正向影響。

環(huán)境規(guī)制作為政府調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放之間平衡性的重要工具，其對(duì)SFA?CKC模型的無(wú)效率項(xiàng)具有顯著負(fù)向影響，而對(duì)SFA?TPF模型無(wú)效率項(xiàng)有正向影響，這一對(duì)比可以證明SFA?CKC模型側(cè)重衡量政府在平衡碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系時(shí)是否具有效率。技術(shù)創(chuàng)新水平對(duì)SFA?TPF模型無(wú)效率項(xiàng)具有顯著負(fù)向影響，對(duì)SFA?CKC模型的無(wú)效率項(xiàng)具有負(fù)向影響，但不顯著，且相對(duì)較小。技術(shù)創(chuàng)新水平的提高有助于提高投入產(chǎn)出轉(zhuǎn)換率，這一結(jié)果對(duì)比表明SFA?TPF模型更側(cè)重衡量投入產(chǎn)出效率。綜上可知，理論假說(shuō)2得證。

為了驗(yàn)證理論假說(shuō)3的正確性，分別繪制了兩種模型碳排放效率與真實(shí)人均GDP對(duì)數(shù)的散點(diǎn)圖（圖4）。圖4a是SFA?CKC模型的碳排放效率與真實(shí)人均GDP對(duì)數(shù)的散點(diǎn)圖，在每段真實(shí)人均GDP下，碳排放效率在0. 1～1之間均有分布，并不受到人均GDP 的影響；圖4b 為SFA?TPF 模型的碳排放效率與真實(shí)人均GDP 對(duì)數(shù)的散點(diǎn)圖，可以看出該模型碳排放效率在人均GDP各段分布并不均勻，真實(shí)人均GDP越高所對(duì)應(yīng)的碳排放效率也越高。通過(guò)兩張圖的對(duì)比可知，SFA?CKC模型借助CKC賦予不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段地區(qū)不同的碳排放量，成功地剔除了各省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段差異對(duì)碳排放效率的影響，而SFA?TPF模型在計(jì)算碳排放效率時(shí)沒(méi)有考慮不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段適意碳排放不同這一事實(shí)，理論假說(shuō)3得證。

3. 2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

上述結(jié)果仍可能存在忽略碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間互為因果所導(dǎo)致的內(nèi)生性問(wèn)題，為增強(qiáng)理論假說(shuō)的穩(wěn)健性，參考Karakaplan［22-23］的研究，使用擬合內(nèi)生性隨機(jī)前沿分析模型解決可能存在的內(nèi)生性問(wèn)題。該研究使用年平均云層厚度，平均氣溫的一期滯后項(xiàng)作為工具變量。一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展一定程度會(huì)受到氣象因素的影響，因此工具變量滿足相關(guān)性原則；氣候變量的滯后項(xiàng)不會(huì)影響到當(dāng)期碳排放量，因此工具變量滿足外生性。氣象數(shù)據(jù)來(lái)自美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局，首先提取了中國(guó)400多個(gè)站點(diǎn)小時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算一年內(nèi)數(shù)據(jù)的均值將小時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成年份數(shù)據(jù)。然后，使用一個(gè)省份內(nèi)部所有氣象站數(shù)據(jù)的均值代表該省的氣象狀況。

使用擬合內(nèi)生性隨機(jī)前沿分析模型獲得前沿CKC，發(fā)現(xiàn)其仍處于CKC曲線的左下方，與前沿CKC曲線不同的是，解決內(nèi)生性后的前沿CKC曲線的拐點(diǎn)來(lái)得更早，其拐點(diǎn)位于真實(shí)人均GDP 50 116元處，相對(duì)于CKC曲線拐點(diǎn)早了25 809元，擬合內(nèi)生性隨機(jī)前沿分析模型結(jié)果證明理論假設(shè)1的結(jié)論是穩(wěn)健的。

表3展示了使用擬合內(nèi)生性隨機(jī)前沿分析模型的估計(jì)結(jié)果。其中，解決內(nèi)生性后的隨機(jī)前沿函數(shù)的所有系數(shù)均在1%水平上顯著，表明隨機(jī)前沿面的構(gòu)造較好。無(wú)效率項(xiàng)函數(shù)估計(jì)結(jié)果表明環(huán)境規(guī)制對(duì)無(wú)效率項(xiàng)具有顯著的負(fù)向影響，技術(shù)創(chuàng)新水平對(duì)無(wú)效率項(xiàng)無(wú)顯著影響。其結(jié)果與未解決內(nèi)生性的SFA?CKC模型估計(jì)結(jié)果一致，環(huán)境規(guī)制是影響SFA?CKC模型無(wú)效率項(xiàng)的主要因素，表明SFA?CKC模型側(cè)重衡量政府在平衡碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系時(shí)是否具有效率，理論假設(shè)2是穩(wěn)健的。

使用擬合內(nèi)生性隨機(jī)前沿分析模型計(jì)算出碳排放效率隨真實(shí)人均GDP對(duì)數(shù)的變化情況，發(fā)現(xiàn)碳排放效率在0. 1～1之間均有分布，并不受到人均GDP高低的影響，其結(jié)果與圖4a一致。表明SFA?CKC模型剔除了各省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段差異對(duì)碳排放效率的影響，理論假說(shuō)3具有穩(wěn)健性。

3. 3 兩種模型碳排放效率時(shí)空對(duì)比

圖5為中國(guó)30個(gè)省份兩種模型碳排放效率值的對(duì)比圖。為了保證可比性，對(duì)碳排放效率值進(jìn)行了歸一化處理。在SFA?TPF模型計(jì)算得到的碳排放效率中，東部江蘇、浙江、廣東和北京等地區(qū)的碳排放效率較高，中部湖南、湖北、吉林和黑龍江等地區(qū)次之，西部重慶、四川、貴州等地區(qū)再次之，SFA?TPF模型計(jì)算得到的碳排放效率具有明顯的東高西低趨勢(shì)。在SFA?CKC模型計(jì)算的碳排放效率中，不再呈現(xiàn)出東高西低的趨勢(shì)，而是南部省份，如：海南、廣東、福建和湖南等地區(qū)的碳排放效率普遍相對(duì)較高；北部省份，如：遼寧、內(nèi)蒙古、陜西和河北等地區(qū)的碳排放效率普遍較低。SFA?CKC模型主要側(cè)重衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放之間的關(guān)系，在中國(guó)北部省份冬季供暖會(huì)排放出大量的二氧化碳，這可能是導(dǎo)致SFA?CKC模型碳排放效率呈現(xiàn)南高北低的主要原因。兩種模型碳排放效率值的顯著差別揭露了一個(gè)事實(shí)，雖然部分省份在實(shí)現(xiàn)單位碳排放的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出最大化方面不如東部省份，但并不代表著這些省份沒(méi)有努力去維持碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的平衡。

為了分析各省份碳排放效率差異隨時(shí)間變化情況，又繪制了兩種模型的碳排放效率與年份的二元核密度圖，如圖6所示。圖6a結(jié)果表明SFA?CKC模型碳排放效率在2000—2005年段差異較大，各省碳排放效率主要分布在0. 4～1。但省份間的差異在隨時(shí)間逐漸縮小，到2014—2019年段，各省碳排放效率差異已得到較大程度縮小，碳排放效率值在較高段0. 8～1集聚，這一結(jié)果證明了各省份越來(lái)越重視碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的平衡性，注重可持續(xù)性發(fā)展，也證明中央政府可持續(xù)性發(fā)展工作取得了很大的成功。圖6b結(jié)果表明SFA?TPF 模型碳排放效率在2000—2010 年較為集聚，但2013 年后集聚程度逐漸減小，省份間的差異逐漸拉大。結(jié)合兩種模型的結(jié)果，證明雖然各省在投入產(chǎn)出效率方面的差異在增大，但各省越來(lái)越重視生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)論與政策啟示

該研究基于SFA模型，借助CKC剔除地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的階段差異，測(cè)算了中國(guó)30個(gè)省份2000—2019年的碳排放效率，并與使用超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)構(gòu)造前沿面的SFA模型對(duì)比，證明了該研究方法的優(yōu)點(diǎn)。主要結(jié)論概括如下。

第一，SFA?CKC模型計(jì)算出的碳排放效率側(cè)重衡量地區(qū)碳減排和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的平衡關(guān)系，而SFA?TPF模型計(jì)算出的碳排放效率側(cè)重衡量投入產(chǎn)出轉(zhuǎn)換效率。通過(guò)兩種模型碳排放效率值對(duì)比，得出部分省份在投入產(chǎn)出的技術(shù)轉(zhuǎn)換效率方面雖然不如東部省份，但它們依然付出努力以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和碳排放之間的平衡。第二，各省碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性逐年升高，并在較高點(diǎn)處集聚，這主要由于進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)采取了嚴(yán)格控制能源消費(fèi)總量和強(qiáng)度的環(huán)境規(guī)制，走向了綠色的可持續(xù)性發(fā)展道路。第三，前沿CKC可以代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放之間的最優(yōu)關(guān)系，前沿CKC位于CKC曲線的左下方，其拐點(diǎn)位于真實(shí)人均GDP72 446元處，比CKC拐點(diǎn)早3 479元。

基于上述研究，提出如下政策啟示：首先，完善生態(tài)環(huán)境治理評(píng)價(jià)體系，更合理地評(píng)價(jià)各地區(qū)的碳排放效率。合理的評(píng)價(jià)體系有助于破除“GDP至上”的發(fā)展模式，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展。在評(píng)價(jià)地區(qū)碳排放效率時(shí)，中央政府應(yīng)充分考慮各省所處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的差異，根據(jù)各省所處經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段制定碳排放總量控制目標(biāo)。具體地，可以借助SFA?CKC模型剔除省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段差異，將不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的地區(qū)碳排放納入同一賽道評(píng)判，從而公平合理地衡量各省份在維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放協(xié)調(diào)方面所做出的努力。

其次，因地制宜設(shè)計(jì)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，更有序地提高各地區(qū)的碳排放效率。為了避免環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高對(duì)企業(yè)產(chǎn)生一定的負(fù)擔(dān)、標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低對(duì)企業(yè)起不到激勵(lì)和促進(jìn)作用，碳排放效率較低的省份應(yīng)根據(jù)本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境承載力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等實(shí)際水平，采取逐步加強(qiáng)、循序漸進(jìn)的環(huán)境規(guī)制措施，使環(huán)境規(guī)制真正成為平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的有效工具。同時(shí)，由于碳排放效率較高的省份未必?fù)碛凶顑?yōu)的環(huán)境規(guī)制措施，因此這些省份也應(yīng)根據(jù)本地經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等實(shí)際表現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)境規(guī)制力度，提高碳排放效率。

最后，優(yōu)化調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，從源頭上減少對(duì)化石能源的依賴(lài)，降低碳排放。對(duì)于化石能源消費(fèi)比例較高的省份，地方政府應(yīng)加強(qiáng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，推動(dòng)傳統(tǒng)能源依賴(lài)性較強(qiáng)產(chǎn)業(yè)退出；加強(qiáng)對(duì)新建和存量項(xiàng)目碳排放監(jiān)管，在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整；大力推動(dòng)清潔能源發(fā)展，發(fā)展電網(wǎng)，減少火電比重，降低用電成本，確保供電安全，通過(guò)供給側(cè)變革推動(dòng)企業(yè)以清潔能源代替化石能源。對(duì)于化石能源消費(fèi)比例較低的省份，同樣需要推動(dòng)清潔能源發(fā)展，通過(guò)致力于技術(shù)革新，提高清潔能源利用水平，保證未來(lái)能源消費(fèi)安全，從能源消費(fèi)層面減少碳排放。

（責(zé)任編輯：田 紅）