河北省碳排放環境庫茲涅茨曲線分析

王亞楠

[摘要]在環境庫茲涅茨曲線的基礎上，選取了河北省的人均GDP和人均碳排放量的數據，并運用計量工具研究河北省碳排放環境庫茲涅茨曲線的存在性。結果表明河北省具有正“U”形的碳排放環境庫茲涅茨曲線，河北省處于經濟增長和碳排放量雙增加的階段。

[關鍵詞]河北省；GDP；碳排放量；環境庫茲涅茨曲線

[DOI]1013939/jcnkizgsc201538232

1引言

人類生產活動是人與自然界進行物質交換的過程，在此過程中必然會造成不同程度的環境污染問題。隨著現代生產力的不斷發展，環境問題已從局部范圍擴展至全球程度，人們對環境問題也越來越關注。全球變暖、自然災害、世界范圍內的極端氣候頻頻出現使得人們不得不對環境問題更加關注。

1955年，美國經濟學家西蒙·庫茲涅茨在對收入差距進行研究時發現，在經濟發展過程中，收入差距隨著經濟增長先逐漸增大，后逐漸縮小，即收入差距和人均收入之間存在倒U形關系，描述這一關系的曲線被稱為庫茲涅茨曲線。環境庫茲涅茨曲線是在此基礎上將環境污染程度和人均收入水平相聯系進行研究，發現在經濟發展的較低水平階段，由于經濟活動水平較低，環境污染水平也相應較低；在經濟起飛階段，資源消耗超過資源再生，環境情況惡化；在經濟發展的更高階段，經濟結構發生變化，技術更加進步，環保意識加強，治理力度加強，環境問題得到改善，這樣就形成了一條倒“U”形曲線，此為環境庫茲涅茨曲線。該文將在此處基礎上選取人均碳排放量作為污染指標，研究河北省是否存在碳排放的環境庫茲涅茨曲線以及該曲線的形狀與特點。

2河北省經濟增長和碳排放情況分析

21GDP總量與人均GDP

河北省是中原大省，作為華北地區重要的經濟腹地，進入21世紀以來大力發展經濟，處于經濟快速發展的時期，衡量一個地區的經濟發展程度和人民的生活水平主要是看此地區的GDP水平以及人均GDP水平。

河北省1995—2011年生產總值以及人均GDP（GDP單位：億元； 人均GDP單位：元）

如上圖可知自1995年以來河北省經濟總量實現連續增長，由1995年的284952億元增長到2011年的2451576億元，是1995年的860倍，2005年GDP總值為1001211億元，突破了萬億元大關。1995年至2002年呈現緩慢增長的態勢，但自進入21世紀以來生產總值的增長速度明顯加快，尤其是近幾年GDP總值實現了高速的增長，并且仍然保持著快速增長的態勢。人均GDP的增長趨勢大致與生產總值的走勢一致，由1995年的4444元增加到了2011年的33969元，是1995年的764倍。2003年人均GDP為10251元，首次突破萬元，并且自此后進入了快速增長的時期。

22碳排放量

碳排放量無法從統計年鑒中直接得到，根據2006年IPCC國家溫室氣體清單指南中的提供的內容，本文選定采用根據化石燃料燃燒的數量以及平均排放因子的方法對河北省的碳排放量進行估算。根據河北省的能源消費情況本文選定了煤炭、原油和天然氣這三種燃料。

計算公式為：

碳排放總量=各種能源的碳排放量=轉換后的消費量×排放系數/氧化率/44/12

根據河北省1995—2011年碳排放量估算結果來看，能源碳排放量逐年增加，由1995年的2037754萬噸增加到了2011年的5794287萬噸，增加了3756533萬噸，是1995年的2843倍。1995年至2002年碳排放總量緩慢增長，2002年之后呈現快速增長的趨勢，與經濟增長呈同方向、同速度增長。從20000萬噸增長到30000萬噸用了9年的時間，而從30000萬噸增長到40000萬噸僅用了3年的時間，增長速度明顯加快。其中由于煤炭消費引起的二氧化碳排放占二氧化碳排放總量的比重除1999年為8993%與2000年為8959%外均在90%以上，說明煤炭消費是引起河北省碳排放量增加的主要原因，詳見表1。

3實證分析

31模型設定

本文將采取一元二次曲線來描述碳排放的環境庫茲涅茨曲線，選取人均碳排放量來表示環境指標。用y來表示人均碳排放量作為因變量，用x來表示人均GDP作為自變量，建立一元二次方程Y=α+β1X+β2X2 ，在此基礎上對等式兩邊分別取對數得到模型LnY=α+β1LnX+β2（LnX）2+μ ，其中α是截距項，β1和β2分別是LnX、（LnX）2的估計系數。

32數據來源和處理

人均GDP來源于《河北經濟統計年鑒》，并按照1978年不變價格進行調整。二氧化碳排放數據無法直接得到，按照本文所采用的二氧化碳估算方法，需要用到河北省的煤炭、原油、天然氣共三種能源消費量數據。本文所采用的能源消費數據均來自歷年《河北經濟統計年鑒》。人均二氧化碳排放量是由二氧化碳排放總量除以人口總量所得，單位為噸/人。其中人口總量源自《河北經濟統計年鑒》。

33回歸結果

對模型第一次的回歸結果為LnY=8.982-2.648LnX+0.220（LnX）2

繼而對此結果進行如下檢驗，首先進行“Histogram-Normality Test”得到其“Jarque-Bera”項的伴隨概率“Probability”的值為0565大于005表明隨即干擾項是正態的假設成立。“White Heteroskedasticity”檢驗得“Obs*R-squared”項后面對應的概率為0596大于005的顯著水平，說明模型不存在異方差現象。“Serial Correlation LM Test”自相關檢驗，結果表明一階時的“Obs*R-squared”項后面的伴隨概率為0005明顯小于005，說明存在一階自相關。

為了消除模型中的一階自相關問題，需要對模型進行進一步調整。從OLS估計結果中提取DW統計量的值為060，根據DW檢驗的原理ρ=1-[SX（]DW[]2[SX）]計算出殘差序列的自相關系數ρ=1.7，說明殘差序列存在正的自相關。利用計算出的自相關系數ρ對原模型中的自變量和因變量進行廣義差分變換，利用生成的廣義差分序列對原模型進行OLS估計得到結果見表2。

得到模型為：

GLnY=-12.737-5.187GLnX+0.394G（LnX）2

由表2可知模型的判定系數和校正后的判定系數分別為0906；0965說明該模型的擬合優度較高。DW值為19302，經查表該值在合理區間，說明方程序列相關問題得到解決。并且各解釋變量的P值均小于005，表示各解釋變量在5%顯著水平下顯著。

該模型β2的值為正，根據拋物線的性質，此回歸曲線的開口向上，說明河北省存在正“U”形的人均碳排放環境庫茲涅茨。根據拐點理論計算得出在e6即人均GDP為109265時處于拐點位置。也就是說河北省在1998年達到人均碳排放量的最低值，而后隨著經濟的不斷增長碳排放量也不斷增加。

4結論

經濟增長與碳排放的關系具有一定的時間效應，在經濟發展的初級階段，雖然經濟增長也會伴隨著碳排放，但尚在環境的承載范圍內，自然系統可以自行消化吸收，因而經濟增長不會帶來碳排放量的急速增加；然而隨著經濟進入快速發展時期，碳排放量迅猛增加超過了自然環境自身的承載能力，就會出現經濟增長與碳排放同方向增加的情況；當經濟發展到更高級別的階段時，由于技術的進步、人們環保意識的增加會出現經濟不斷增長和碳排放量下降的雙贏局面。

河北省的人均碳排放環境庫茲涅茨曲線呈現正“U”形，但是自1998年起已經過了碳排放量處于最低值的拐點，也可以理解為現階段河北省的人均碳排放量處于倒“U”形曲線的左側還未達到碳排放量最大值的拐點，處于經濟增長和碳排放量同方向增加的階段，尚未出現經濟增長與碳排放的雙贏局面。該種情況將持續很長一段時間，不可能在短期內得到根本上質的轉變。河北省正處于經濟快速發展階段，人們對于GDP增長以及生活水平提高的欲望要遠遠大于對環境保護的期待。作為全國重要的工業基地，經濟增長主要依靠能源以及原材料的鋼鐵、建材、機械等重化工業，產業結構偏重不合理。能源消費也是以碳排放系數較大的煤炭為主，相對清潔的非化石燃料消費量占很小的比例，能源消費結構較單一。雖然這些問題導致了河北省位于倒“U”形環境庫茲涅茨曲線的左側，但若是對產業結構進行優化升級，淘汰落后產能，改善能源的消費結構，提高清潔能源的消費比重，引進先進技術提高能源的加工轉換率等措施還是可以改變該省的碳排放環境庫茲涅茨曲線的形狀，提早到達碳排放量最高的拐點的，這就需要河北省政府協調好經濟增長與環境保護之間的關系，在確保經濟水平平穩增長的情況下更好地履行保護環境的職責，實現經濟的循環增長。

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