我國經濟增長和碳排放的關系研究

摘 要：本文采用協整理論、誤差修正模型和格蘭杰因果檢驗，對1961-2009年間中國二氧化碳排放量與實際GDP之間的長短期關系進行了實證研究。結果表明：經濟增長率對碳排放量的變化率短期沒有影響，但是兩者存在長期穩定的均衡關系。

關鍵詞：二氧化碳排放量；經濟增長；誤差修正模型

我國正處于經濟的高速增長階段，不可避免的大量使用能源，造成二氧化碳的排放。因此，我們現今面臨的問題是，碳排放目標的制定是否對經濟增長產生影響。為了解決這個問題，就必須確定二氧化碳排放量和經濟增長之間的關系。對于碳排放量和經濟增長的關系這一問題，國內進行了大量的研究。程健（2010）認為經濟增長是碳排放的格蘭杰原因。

在借鑒他人的文獻的基礎上，本文將采用協整理論和格蘭杰因果檢驗對二氧化碳排放量和經濟增長之間的關系進行實證研究

一、經濟增長和碳排放關系的時間序列分析

本文以1961—2012年的國內生產總值與二氧化碳排放量為研究對象，并對變量GDP和CO2取對數，記1n（CO2）和1n（GDP）。

1.實證結果分析

對1n（CO2）和1n（GDP）序列進行ADF檢驗，由SIC準則確定1n（CO2）和1n（GDP）的最優滯后階數為1階，檢驗結果如表1和表2所示：

表1 ln（CO2）的ADF檢驗結果

差分階數臨界值（1%）ADF統計值P值結果

0-4.165756-2.7282590.2305不平穩

1-4.165756-5.5766280.0002平穩

由表1的第一行可知，在1%的顯著性水平下，ADF統計值大于其臨界值，所以1n（CO2）為非平穩的時間序列。第二行顯示了一階差分Δ1n（CO2）的ADF統計值小于臨界值，因此可以認為Δ1n（CO2）是平穩序列。

表2 ln（GDP）的ADF檢驗結果

差分階數臨界值（1%）ADF統計值P值結果

0-4.156734-2.003990.5846不平穩

1-4.161144-5.7256790.0001平穩

由表2的第一行可知，在1%的顯著性水平下，ADF統計值大于其臨界值，所以1n（GDP）均為非平穩的時間序列。表2的第二行顯示一階差分Δ1n（GDP）的ADF統計值小于臨界值，Δ1n（GDP）是平穩序列。因此，1n（GDP）和1n（CO2）都是一階單整的。

Johansen協整檢驗結果見表3。NA表示未顯示數據。

表3 Johansen協整檢驗結果1

協整關系數特征值跡檢驗統計量臨界值（5%）

0NA24.338612.53

10.361323.2663*3.84

20.06714NANA

表3顯示了不包含常數項和時間趨勢項的協整秩檢驗結果。結果表明，只有一個線性無關的協整向量（上表中打星號項）。因此1n（CO2）和1n（GDP）之間存在協整關系。

VAR表示法的滯后階數的確定。檢驗結果如表4示：

根據表4，由信息準則最小原則可知，VAR表示法的滯后階數為3階。

因此，使用Johansen的最大似然估計法得到的長期均衡方程見公式（4）。

令，短期動態非均衡方程如公式（5）所示：

其各項系數的顯著性檢驗如表6所示：

表6 顯著性檢驗

常數

t值1.46-1.332.040.730.661.82

p值0.1430.1850.0420.4640.5080.068

由表6可知，在短期動態非均衡模型中，除了在5%的水平下，顯著不為0以外，其他項對是沒有影響的。

1n（CO2）和GDP的格蘭杰因果檢驗結果如表7：

表7 格蘭杰因果關系檢驗

原假設F統計值p值

不能Granger引起 0.226170.87762

不能Granger引起 3.314450.02973

由表7的p值可以看到：，1n（GDP）是1n（CO2）的格蘭杰原因，而1n（CO2）卻不是1n（GDP）的格蘭杰原因，也就是說1n（GDP）對1n（CO2）有一定的預測能力。由于長期均衡方程（4）等式右側的解釋變量能夠在格蘭杰的意義上解釋等式左側的被解釋變量，因此認為長期均衡方程（4）存在格蘭杰意義。

2.基于實證結果分析碳排放與經濟增長之間的長短期關系。

前文已經驗證1n（GDP）是1n（CO2）的格蘭杰原因，而且兩者之間具有長期的穩定關系。1n（GDP）的估計系數是0.60，說明從全國水平來看，GDP每變動一個百分點，二氧化碳排放量相應的變動0.56個百分點，經濟增長對碳排放有重要的影響。因此，在現實中我們可以適當地控制經濟增長的速度來抑制碳排放量的增加，即我們不能因為盲目的追求經濟增長而破壞環境。而1n（CO2）不是1n（GDP）的格蘭杰原因，因此碳排放量對經濟增長的影響很小，意味著我們不能通過增加碳排放量來促進經濟增長。

由公式（5）可知，碳排放量的短期變動受兩方面的影響：一是短期經濟波動和過去碳排放量變動；二是偏離長期均衡的趨勢。誤差修正項ecmt-1代表偏離長期均衡的程度，其系數估計值為0.069，表示當短期波動偏離了長期均衡的路徑時，系統將以6.9%的速度從非均衡狀態向均衡狀態收斂。短期內，GDP增長率與二氧化碳排放量增長率是是反向變動的，從直觀上來看，是不合常理的。但是由于 的系數不顯著，可以忽略其對1n（CO2）變化量的影響。

二、結論

本文運用協整和格蘭杰因果檢驗，驗證了我國經濟增長和二氧化碳排放量的因果關系。得到的結論如下：（1）我國的經濟增長和二氧化碳排放量之間存在著長期穩定的均衡關系，而且兩者之間有單向的格蘭杰因果關系。經濟增長對碳排放具有較大的影響，經濟增長必然引致碳排放加劇，高的總產出必然導致較高的碳排放量經濟增長和碳排放量的下降是不能共存的；但是碳排放對經濟增長沒有直接的影響。因此，可以通過改變經濟增長方式來控制碳排放的狀況。（2）從短期來看，經濟增長率對碳排放量變動率沒有影響，但是過去的碳排放量的變動會對未來的碳排放量變動產生一定的影響。（3）當短期波動偏離了長期均衡的路徑時，系統將以6.9%的速度從非均衡狀態向均衡狀態收斂。