我國商品出口與碳排量關(guān)系的實(shí)證分析

寧學(xué)敏

（上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 國際工商管理學(xué)院，上海 200439）

碳排放源于能源消費(fèi)，事實(shí)上，能源既是一種商品，同時(shí)也是一種投入要素。2007年，世界自然基金會(World Wildlife Fund)與中國社會科學(xué)院的一項(xiàng)共同研究課題中提出了內(nèi)涵能源和內(nèi)涵排放的概念，所謂“內(nèi)涵能源”是指產(chǎn)品上游加工、制造、運(yùn)輸?shù)热^程所消耗的總能源。顯然，內(nèi)涵能源要大于產(chǎn)品在最終加工環(huán)節(jié)消耗的直接能源。由于能源具有相應(yīng)的溫室氣體排放因子，由此可直接測算出內(nèi)涵排放。內(nèi)涵能源和內(nèi)涵排放概念的提出使得人們從最終商品的角度重新審視我國能源消費(fèi)及碳排放問題。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中必然的選擇，通過分析碳排放與出口之間的關(guān)系，從外貿(mào)結(jié)構(gòu)角度來探討我國減排的新途徑，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

（1）首先考察變量之間的協(xié)整關(guān)系，對變量間的長期均衡關(guān)系加以描述。

協(xié)整關(guān)系是指如果兩個或兩個以上的時(shí)間序列變量是非平穩(wěn)的，但它們的某種線性組合卻表現(xiàn)出平穩(wěn)性。檢驗(yàn)與估計(jì)協(xié)整關(guān)系的模型與方法最常用的有Johanson的最大似然法和Engel-Granger的EG兩步法。本文采用的是Johanson的最大似然法。該方法的基本思想是在多變量向量自回歸系統(tǒng)（VAR）中構(gòu)造兩個殘差的積矩陣，計(jì)算矩陣的特征值，并根據(jù)特征值構(gòu)造一系列統(tǒng)計(jì)量以判斷協(xié)整的個數(shù)，有特征根跡（trace檢驗(yàn)）和最大特征值檢驗(yàn)（max檢驗(yàn)）兩種。

（2）構(gòu)建向量誤差修正模型，進(jìn)一步解釋碳排放與出口商品之間的短期動態(tài)關(guān)系。

本文的模型為：

其中，D是差分算子，ECTt-1是來自于協(xié)整關(guān)系的滯后誤差修正項(xiàng)，而uit是滿足標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)的誤差項(xiàng)。ECTt-1的系數(shù)表示對長期均衡關(guān)系發(fā)生偏離時(shí)，被解釋變量的調(diào)整方向和速度。

（3）基于以上誤差修正模型，即可檢驗(yàn)二者長期與短期Granger因果關(guān)系。我們根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）對各變量的Granger因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)是檢驗(yàn)經(jīng)濟(jì)變量間因果關(guān)系常用的一種計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，實(shí)質(zhì)是用一種條件概率定義因果關(guān)系。常用的格蘭杰檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑椋?/p>

式中ai和βj是常數(shù)，lt是白噪聲。

檢驗(yàn)x的變化不是y變化的原因，相當(dāng)于對假設(shè)H0：βj=…=βn=0進(jìn)行F檢驗(yàn)。格蘭杰方法對模型中的變量所取的滯后期長短異常敏感。本文按AIC原則和SC原則確定最優(yōu)滯后階數(shù)。最后通過方差分解的方法考察兩變量間的樣本外因果關(guān)系。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 碳排放量的計(jì)算

CO2排放可分為自然排放和人工排放，人工排放是由于人類活動引起的CO2排放，主要包括化石燃料消耗、生物質(zhì)燃料等，其中化石消耗所排放的CO2占95%以上。目前國內(nèi)對于碳排放測算的研究取得很多有意義的成果，如張德英（2005）采用系統(tǒng)擬真的方法對我國工業(yè)部門排碳量進(jìn)行了估算，分析工業(yè)部門碳源排碳系統(tǒng)要素間的反饋互動機(jī)制，利用復(fù)雜系統(tǒng)綜合集成的建模手段建立工業(yè)部門碳模型，采用系統(tǒng)仿真的方法，達(dá)到對排碳量估算及預(yù)測的目的。馬忠海（2003）估算了我國煤電能源鏈、核電能源鏈和水電能源鏈的溫室氣體排放系數(shù)，并對水電站水庫水體在不同季節(jié)的溫室氣體排放進(jìn)行了實(shí)際測量。

徐國泉等人（2006）基于碳排放量的基本等式，采用對數(shù)平均權(quán)重Disvisis分解法，建立中國人均碳排放的因素分解模型，定量分析了1995～2004年間，能源結(jié)構(gòu)、能源效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素變化對中國人均碳排放的影響，其提出的算法非常有代表性。

由于本研究主要是工業(yè)行業(yè)的碳排放，所以以化石燃料消耗為主要碳源，采用了徐國泉等人提出并改進(jìn)的碳排量分解模型中的算法。工業(yè)行業(yè)碳排放估算公式為：

Et=φEc+δEm+σEg（3）其中，Et為碳排放量，EC為煤炭消耗量，φ為煤炭消耗的碳排轉(zhuǎn)換系數(shù)；Em為石油消耗量，δ為石油消耗的碳排轉(zhuǎn)換系數(shù)；Eg為天然氣排放量，σ為天然氣消耗的碳排轉(zhuǎn)換系數(shù)。采用公式主要參考了相關(guān)文獻(xiàn)中提出并改進(jìn)的探排放量分解模型中的算法。

基于已有研究成果，筆者收集有關(guān)能源消耗的碳排放系數(shù)并進(jìn)行比較計(jì)算，最終取平均值確定為各能源消耗碳排放系數(shù)。

表1 各能源消耗碳排放系數(shù)

1.2.2 樣本數(shù)據(jù)

根據(jù)公式（3）計(jì)算我國1988～2007年碳排放量（CE，萬噸），歷年出口數(shù)據(jù)（EX，億美元）來源于1988～2007年中國統(tǒng)計(jì)年鑒。由于統(tǒng)計(jì)年鑒上的數(shù)據(jù)都是用現(xiàn)價(jià)來計(jì)算的，為消除各年的價(jià)格影響，對各個經(jīng)濟(jì)變量按可比價(jià)格P調(diào)整，P取以1978年為基期的GDP平減指數(shù)。此外，為消除數(shù)據(jù)中可能存在的異方差且不影響各經(jīng)濟(jì)序列之間的協(xié)整關(guān)系，將所有數(shù)據(jù)取自然對數(shù)。

2 實(shí)證結(jié)果

2.1 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

圖1顯示了LnCE與LnEX的趨勢圖，這兩個序列在一定程度上是一起漂移的，說明二者可能存在著協(xié)整關(guān)系。圖2顯示了LnCE與LnEX為一階單整的時(shí)間序列。

本文采用ADF檢驗(yàn)法對變量LnCE與LnEX以及它們的差分序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，根據(jù)SC最小準(zhǔn)則確定變量的滯后系數(shù)，檢驗(yàn)結(jié)果表明，水平數(shù)據(jù)均不能拒絕存在單位根的假設(shè)，但時(shí)序的一階差分均能在5%的顯著水平上拒絕了存在單位根的原假設(shè)，結(jié)果見表2。表明所有的序列都是一階單整的，即都是I（1）過程，可以進(jìn)一步檢驗(yàn)它們之間是否存在協(xié)整關(guān)系。

圖1 LnCE與LnEX的趨勢圖

圖2 LnCE與LnEX為一階單整的時(shí)間序列

表2 1988～2007年LnCE與LnEX單位根檢驗(yàn)結(jié)果表

2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

利用Johanson的最大似然法進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。對于時(shí)序，秩檢驗(yàn)和極大特征值檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量都給出了同樣的結(jié)果：在5%顯著水平下拒絕了沒有協(xié)整向量的零假設(shè)，支持系統(tǒng)中有一個協(xié)整向量的備擇假設(shè)，說明能源消費(fèi)與出口之間存在協(xié)整關(guān)系，且長期均衡關(guān)系為LnCE=0.666941LnEX，表明碳排放量與出口間為正向相關(guān)，從長期來看，出口每增加1%會使碳排放增加0.67%。檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 碳排放與商品出口的Johanson協(xié)整檢驗(yàn)

2.3 誤差修正模型（VECM）

為了進(jìn)一步解釋我國碳排放量與出口貿(mào)易之間的短期動態(tài)關(guān)系，在進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)之后需要建立誤差修正模型。該模型依據(jù)解釋變量離開均衡狀態(tài)的偏差值來解釋被解釋變量的調(diào)整值。這種模型還將長期和短期參數(shù)明確劃分，成為一種把變量之間長期表現(xiàn)和短期效應(yīng)結(jié)合在一起的有力工具。因?yàn)長nCE與LnEX序列之間存在著惟一的協(xié)整關(guān)系，所以可以建立如下誤差修正模型。

回歸結(jié)果表明，模型（2）通過顯著性檢驗(yàn)，其中變量的符號與長期均衡關(guān)系的符號一致，出口的短期變動對碳排量存在正向影響，本期進(jìn)口每增加1%，本期碳排量增加0.23%。由于短期調(diào)整系數(shù)是顯著的，且為負(fù)值，符合反向修正機(jī)制。它表明CE與長期均衡值的偏差中的33.43%被修正。模型反映了LnCE受LnEX影響的短期波動規(guī)律，說明出口貿(mào)易與碳排量之間存在緊密聯(lián)系。

2.4 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)

圖3 誤差修正模型的擬合效果

基于以上誤差修正模型，即可檢驗(yàn)碳排放與商品出口的長期與短期Granger因果關(guān)系。我們根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）對各變量的Granger因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。從在長期和短期來看，在5%的水平下，出口與碳排量之間均存在著雙向Granger因果關(guān)系。

表4 1988～2007年LnCE與LnEX格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果表

2.5 方差分解

以上VECM模型提供的是樣本內(nèi)的因果檢驗(yàn)。還可以利用方差分解技術(shù)進(jìn)行樣本外因果檢驗(yàn)。方差分解通過分析每一個結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)度，進(jìn)一步評價(jià)不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性，從而提供樣本外的動態(tài)因果性檢驗(yàn)。在統(tǒng)計(jì)意義上，如果一個變量可以解釋自身的大部分的沖擊，那么這個變量就是相對外生的。在本文中，如果出口解釋了大部分碳排量的預(yù)測誤差方差，那么商品出口就與碳排量之間存在較強(qiáng)的因果關(guān)系。方差分解技術(shù)進(jìn)行樣本外因果檢驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)了該結(jié)果。

基于上述結(jié)論，可以看出，我國碳排放的增長不僅是因?yàn)橥⒌膰鴥?nèi)消費(fèi)需求和較高的固定資產(chǎn)投資，快速增長的外貿(mào)出口也是重要的驅(qū)動因素，而且影響日益增大。將高碳排放所引致的氣候變化歸咎于我國不履行溫室氣體義務(wù)顯然是不公平的。但是，我們也要看到，高碳經(jīng)濟(jì)對經(jīng)濟(jì)增長的制約性，應(yīng)從優(yōu)化外貿(mào)結(jié)構(gòu)角度來探討減排的新途徑。筆者提出以下建議：

（1）控制“兩高一資”產(chǎn)品的出口。

有針對性地改變出口中“兩高一資”（高污染、高能耗、資源性的初級產(chǎn)品）產(chǎn)品的出口數(shù)量，例如在出口方面制定差別出口退稅政策，鼓勵低耗能產(chǎn)品的出口，限制甚至禁止高耗能產(chǎn)品的出口等舉措。此外還可以對這些高污染、高能耗的行業(yè)采取臨時(shí)性的加征資源稅和環(huán)保稅等措施降低該類產(chǎn)品的出口量。

（2）適時(shí)減少外貿(mào)政策的調(diào)控頻度。

加強(qiáng)對出口調(diào)控政策措施出臺后的調(diào)研工作，防止連續(xù)出臺政策增加企業(yè)經(jīng)營的不確定性，適時(shí)減少政策調(diào)控的頻度，避免政策上的矯枉過正。同時(shí)，行業(yè)協(xié)會要充分發(fā)揮其專業(yè)性強(qiáng)、信息渠道暢通等優(yōu)勢，定期發(fā)布信息，引導(dǎo)企業(yè)，加強(qiáng)管理協(xié)調(diào)。

（3）擴(kuò)大對高新技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)。

要發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，減少碳排放，離不開高科技的支持。同發(fā)達(dá)國家相比，我國能源利用效率低，依然在走“高能耗，低產(chǎn)出”的粗放型路線，因此加大新技術(shù)產(chǎn)品的進(jìn)口，提高能源利用效率是我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的必由之路。

表5 方差分解結(jié)果

從表5中可以看出，在滯后十期，碳排放解釋了自身沖擊的64.85%，而出口解釋了自身沖擊的75.1%，這一結(jié)果與上文中相符，即二者之間存在雙向因果關(guān)系。且從出口到碳排放的因果關(guān)系在逐漸加強(qiáng)。樣本外的因果檢驗(yàn)加強(qiáng)了樣本內(nèi)因果檢驗(yàn)的結(jié)果。

3 主要結(jié)論

本文利用向量誤差修正模型（VECM），檢驗(yàn)了我國碳排放與出口貿(mào)易之間的關(guān)系，結(jié)果表明碳排放與對外貿(mào)易盡管都不是平穩(wěn)的，但具有協(xié)整關(guān)系，從長期均衡看，出口每增加1%，會使能源消費(fèi)增加0.67%，出口對于碳排放拉動效果明顯。反之亦然，碳排放對出口也同樣具有促進(jìn)作用。VECM回歸結(jié)果也表明，出口的短期變動對碳排量存在正向影響，本期出口每增加1%，本期碳排量增加0.23%。由于短期調(diào)整系數(shù)是顯著的，且為負(fù)值，符合反向修正機(jī)制。此外，通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)，得出了兩者之間存在雙向因果關(guān)系，并且利用

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