“一帶一路”倡議下中國技術(shù)減排效應(yīng)研究①
——基于省級面板的實證分析

何茜茜，趙艷莉

我國能源消費結(jié)構(gòu)中，污染大、效率低的煤炭長期占據(jù)主導地位。 根據(jù)世界銀行2018 年發(fā)布的《世界發(fā)展指標》，1978～2014 年，我國二氧化碳排放量從 14.6 億噸增加到102.9億噸，增長600%，成為世界第一大碳排放國。 我國是一個發(fā)展中國家，主要任務(wù)是保持長期的經(jīng)濟增長，但是又是世界第一人口大國和第二大經(jīng)濟體，在全球氣候治理體系中承擔與人口和經(jīng)濟規(guī)模相稱的國際責任。

2013 年以來我國的“一帶一路”倡議提供了一個強大的平臺，可借此采取有力行動，支持60%世界人口和占全球GDP 四分之一地區(qū)的綠色低碳發(fā)展和氣候適應(yīng)性發(fā)展。 “一帶一路”倡議推進過程中，我國政府聲稱將服務(wù)、支持和保障綠色“一帶一路”建設(shè)，通過提高能源效率和環(huán)保意識，致力于資源再生技術(shù)、固體廢棄物轉(zhuǎn)化技術(shù)、污水治理技術(shù)等先進環(huán)保技術(shù)實現(xiàn)“技術(shù)減排”，來滿足全球能源互聯(lián)及低碳發(fā)展的需求，在“一帶一路”沿線國家中帶頭改善國家環(huán)境質(zhì)量。 因此有必要將我國基于國內(nèi)發(fā)展新需求而努力推進的能源技術(shù)革命，與針對全球新格局出臺的“一帶一路”建設(shè)聯(lián)系起來，研究“一帶一路”倡議下的“技術(shù)減排”效應(yīng)。

一、文獻綜述

技術(shù)進步對二氧化碳排放產(chǎn)生不可忽視的影響，一方面，技術(shù)進步可以促進經(jīng)濟增長，增加碳排放；另一方面，技術(shù)進步可以提高能源利用效率，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，直接降低碳排放，同時也可以在企業(yè)生產(chǎn)和管理過程中優(yōu)化節(jié)能措施，促進企業(yè)生產(chǎn)過程合理化，間接降低碳排放。 Dietz 和Rosa構(gòu)建了人口、富裕程度和技術(shù)的STIRPAT 隨機回歸影響模型，分析人類驅(qū)動力對環(huán)境壓力的影響。 張兵兵等在STIRPAT 模型的基礎(chǔ)上利用中國省級面板數(shù)據(jù)實證發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步可以有效減排。 金培振等指出技術(shù)進步帶來的能源效率改進對于二氧化碳排放可能存在相對復雜的雙刃效應(yīng)，但只要技術(shù)進步推動的經(jīng)濟增速高于二氧化碳排放增速，則碳排放強度將下降。 劉殿蘭和周杰琦運用面板數(shù)據(jù)模型進行檢驗，發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步對碳排放有抑制作用。 馬艷艷等通過構(gòu)建技術(shù)進步的空間溢出效應(yīng)模型，對2002～2012 年中國省級面板數(shù)據(jù)進行實證檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步可以直接降低碳排放強度。

通過梳理相關(guān)文獻可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)進步對二氧化碳排放的影響是廣泛存在的。 但是技術(shù)進步對碳排放影響的研究多集中在技術(shù)進步通過何種機制影響二氧化碳的排放量，沒有考慮新時代背景下“一帶一路”倡議對于中國整體和沿線省份的“技術(shù)減排”效應(yīng)。 本文對STIRPAT 模型進行了改進，利用2000 ～2016 年中國30 個省份的省級面板數(shù)據(jù)實證檢驗了技術(shù)進步對“一帶一路”倡議下中國整體和沿線省份二氧化碳排放強度的影響。

二、理論框架和計量模型

STIRPAT 隨機回歸影響模型是定量分析人文因素對環(huán)境壓力(I)影響的有效方法。 它是一個多變量非線性模型，既允許將各系數(shù)作為參數(shù)進行估計，也允許對各影響因素進行分解。 模型表達式為：

式中P代表人口數(shù)量，A代表富裕程度，T代表技術(shù)，θ為常數(shù)項，β為指數(shù)項，ε為隨機擾動項。 從理論上來說，若想降低二氧化碳排放強度，可以從人口增長、經(jīng)濟增長和技術(shù)進步這三個因素著手。 人口增長由于慣性很難在較短時期內(nèi)改變，而經(jīng)濟增長是欠發(fā)達地區(qū)的首要任務(wù)，通過減慢經(jīng)濟發(fā)展速度來降低二氧化碳排放也不現(xiàn)實，因此，技術(shù)進步成為降低二氧化碳排放強度能動而又最關(guān)鍵的因素。 本文對STIRPAT 模型進行了改進：在保留技術(shù)進步變量的條件下，將人口數(shù)量(P)變量使用人口年齡結(jié)構(gòu)(PS)替代，將富裕程度(A)變量替換為外國投資(FDI)，同時引入相關(guān)控制變量。 改進后的STIRPAT 模型如下：

式中CO2it表示i省t時期的二氧化碳排放強度分別表示i省t時期的技術(shù)水平、人口年齡結(jié)構(gòu)、外國投資、出口依存度、國內(nèi)投資、城鎮(zhèn)化率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)。 對公式兩邊同時取對數(shù)可得：

對公式兩邊求時間t的導數(shù)可得：

增加滿足標準假設(shè)的常數(shù)項，公式擴展為

三、數(shù)據(jù)來源與變量設(shè)定

(一)數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《新中國60 年統(tǒng)計資料匯編》。 由于缺乏西藏相關(guān)的研究數(shù)據(jù)，所以經(jīng)合理篩選后，我們使用中國30 個省市自治區(qū)(以下簡稱省)2000～2016 年的面板數(shù)據(jù)。

(二)變量設(shè)定

被解釋變量為二氧化碳排放強度(CI)，簡稱碳排放強度，是每單位GDP 所排放的二氧化碳量(噸標煤/萬元)。 目前中國沒有各地區(qū)二氧化碳排放量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，要獲取各個省區(qū)碳排放強度，首先要計算出各省的二氧化碳排放量。 化石燃料燃燒排放占總二氧化碳排放量的90%以上，因此現(xiàn)有文獻大多利用化石能源的消耗量估算二氧化碳排放量。 本文采用IPCC 的估算方法，利用煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣8 類主要化石能源的消費量估算二氧化碳排放量。 估算公式如下：

其中Ei為第i種能源的消費量，是利用標準煤折算系數(shù)將各類能源的實物消費量轉(zhuǎn)換后的標準煤消費量；Ci表示第i種能源消費的碳排放系數(shù)，來源于IPCC 碳排放計算指南。另外，本文使用以1978 年不變價表示的實際GDP，反映了2000～2016 年實際產(chǎn)出數(shù)量的變化情況，便于不同年份比較。

核心解釋變量為專利技術(shù)(T)，本文主要從效果層面選取各省的國內(nèi)專利申請授權(quán)數(shù)量(項)作為技術(shù)進步的衡量指標。

為避免估計結(jié)果有偏，本文將以下控制變量作為重要的解釋變量納入模型中：人口年齡結(jié)構(gòu)(PS)用一省65 歲及以上人口數(shù)占該省總?cè)丝跀?shù)表示；外國投資(FDI)用一省外商固定資產(chǎn)投資總額占該省GDP 的比重表示；出口依存度(EX)用一省出口總額占該省GDP 的比重表示；國內(nèi)投資(FI)用一省固定資產(chǎn)投資占該省GDP 的比重表示；城鎮(zhèn)化率(URB)用一省城鎮(zhèn)人口占該省總?cè)丝诘谋戎乇硎荆划a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(IS)用一省第二產(chǎn)業(yè)增加值占該省地區(qū)生產(chǎn)總值的比重表示；能源消費結(jié)構(gòu)(ECS)用一省煤炭消費量占該省能源消費總量的比重表示。

四、實證分析

(一)基本估計結(jié)果

本文首先進行了面板數(shù)據(jù)Hausman 檢驗，檢驗結(jié)果表明，本文適用固定效應(yīng)模型。 表1 第2、3 列是固定效應(yīng)模型FE 的估計結(jié)果，通過觀察我們發(fā)現(xiàn)第1 列在未引入控制變量的情況下，全國整體的技術(shù)進步系數(shù)顯著為負，但無法判斷這種影響是否會因為引入控制變量而發(fā)生變化；因此我們在第3 列引入控制變量，可以發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步對二氧化碳排放強度的影響仍然顯著為負。 考慮到模型可能有潛在的內(nèi)生性問題，本文選用技術(shù)進步變量的一階滯后項作為工具變量(IV)來解決。 第4 列是運用工具變量進行固定效應(yīng)估計(IV-FE)的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步系數(shù)依然顯著為負，表明就全國整體而言技術(shù)進步可以有效降低二氧化碳排放強度。

表1 全樣本技術(shù)進步對碳排放影響檢驗

(二)“一帶一路”重點省份實證分析

“一帶一路”倡議在最終版規(guī)劃中，重點圈定了新疆、陜西、甘肅、寧夏、青海、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、遼寧、廣西、云南、西藏、上海、福建、廣東、浙江、海南、重慶 18 個省(市、自治區(qū))，作為海上絲綢之路與絲綢之路經(jīng)濟帶有機銜接的門戶、對外開放的窗口或者是地區(qū)輻射的中心。 “一帶一路”倡議下重點關(guān)注的省份是否存在“技術(shù)減排”效應(yīng)并且有更好的表現(xiàn)? 這些重點省份作為“一帶一路”倡議下開放門戶和輻射中心能否發(fā)揮更好的作用? 為了深入研究這些問題，本文將全國劃分為“一帶一路”重點省份(除西藏)和非重點省份進行實證研究。

表2 分區(qū)域技術(shù)進步對碳排放影響檢驗

表2 中模型1、2 是針對“一帶一路”倡議下圈定的重點省份的估計結(jié)果，不論是否引入控制變量，技術(shù)進步的系數(shù)都是顯著為負的，但是引入控制變量之后，“技術(shù)減排”的作用變得更大了，說明在控制了其他影響碳排放強度的因素之后，技術(shù)進步對碳排放的影響更加明顯。 模型3、4 是針對非重點省份的估計結(jié)果，技術(shù)進步系數(shù)均顯著為正，但是引入控制變量之后，模型4 的“技術(shù)減排”效果反而不如模型3大，說明在非重點省份，其他因素或多或少增加了碳排放，“分擔”了“技術(shù)減排”的壓力。 綜上，技術(shù)進步可以有效降低重點和非重點省份的二氧化碳排放強度，但是重點省份的“技術(shù)減排”效應(yīng)要更大，可以在一定程度上說明在“一帶一路”倡議下，重點省份由于出色的“技術(shù)減排”表現(xiàn)被國家“圈定”。 被圈定的東部沿海發(fā)達省份開放程度最高，技術(shù)進步較快，能源利用技術(shù)水平較高，加上最早開始推廣環(huán)保技術(shù)和倡導低碳生活理念，因而傾向于選擇清潔技術(shù)，繼而形成對清潔技術(shù)的路徑依賴；重點省份中的欠發(fā)達省份，大多是經(jīng)濟發(fā)展較慢的地區(qū)，但是由于其在共建絲綢之路經(jīng)濟帶和海上絲綢之路的重要節(jié)點位置，使得這些省份在“一帶一路”倡議中獲得了較好的發(fā)展機會，雖然在初始生產(chǎn)技術(shù)的選擇過程中，迫于經(jīng)濟增長的壓力，傾向于選擇容易獲取利潤的非環(huán)保技術(shù)，但是伴隨著“一帶一路”倡議的提出和重點關(guān)注，將會獲得更多的政策溢出效應(yīng)。

(三)“一帶一路”倡議前后的實證分析

2013 年中國的“一帶一路”倡議一經(jīng)提出，就在國際社會引起了劇烈反響，在之后的幾年時間里，各類成果顯著。為了研究“一帶一路”倡議提出前后全國及重點和非重點省份是否存在“技術(shù)減排”效應(yīng)，以及效應(yīng)大小是否存在階段性的差異，本文以2013 年為界，對第一階段(2000～2013 年)和第二階段(2014～2016 年)的省級面板數(shù)據(jù)進行分階段IVFE 模型回歸估計。

分階段估計的結(jié)果表明(表3)：2014 年之前，全國和重點省份的技術(shù)進步可以有效降低全國及重點省份的二氧化碳排放強度，即存在著顯著的“技術(shù)減排”效應(yīng)；非重點省份也存在著“技術(shù)減排”效應(yīng)，但不顯著。 2014 年之后，全國及分區(qū)域的技術(shù)進步系數(shù)雖然為負，但并不顯著。 2013 年“一帶一路”倡議提出后在國際社會引起強烈反響，但是初期合作規(guī)劃尚未詳盡，且對外傳播經(jīng)驗不足，國內(nèi)外存在對倡議的多種解讀，使得初期拓展步伐與接受度受到嚴重影響。 因此在2013 年“一帶一路”倡議提出后的這短短幾年的時間，“技術(shù)減排”效果并不顯著。

表3 分階段技術(shù)進步對碳排放影響檢驗

五、結(jié)論與政策建議

本文基于STIRPAT 模型運用工具變量的固定效應(yīng)模型(IV-FE)方法，分全國整體、分區(qū)域、分階段，綜合多因素實證檢驗了技術(shù)進步對二氧化碳排放強度影響。 結(jié)果表明：從全國來看，技術(shù)進步是降低碳排放強度的有效手段；分區(qū)域來看，技術(shù)進步對碳排放強度的影響有著明顯的區(qū)域差異，“一帶一路”倡議下重點省份的“技術(shù)減排”效應(yīng)更加顯著；分階段來看，技術(shù)進步對碳排放強度的影響呈現(xiàn)出階段性差異的特征，2014 年之前，全國和重點省份存在顯著的“技術(shù)減排”效應(yīng)。 以上結(jié)論表明，“一帶一路”倡議下，政府對重點省份的選擇上具有一定的“技術(shù)減排”針對性；但是由于“一帶一路”倡議初期的誤解和異議比較多，“一帶一路”倡議在實現(xiàn)“技術(shù)減排”的效果上并不顯著。 針對上述結(jié)論，本文提出以下建議：

第一，積極響應(yīng)綠色“一帶一路”倡議，提升低碳環(huán)保的先進技術(shù)。 在中國能源結(jié)構(gòu)向低碳清潔化轉(zhuǎn)型的形勢下，提升能源利用技術(shù)的關(guān)鍵在于技術(shù)創(chuàng)新，包含煤炭清潔化利用技術(shù)、頁巖油氣開采技術(shù)和可再生能源開發(fā)和利用技術(shù)等技術(shù)自主研發(fā)和創(chuàng)新，同時積極引進國外先進技術(shù)，促進其生產(chǎn)應(yīng)用和推廣，迅速實現(xiàn)先進技術(shù)向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。

第二，積極改善經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)。 未來中國應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，減少高污染產(chǎn)品的生產(chǎn)，鼓勵高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加服務(wù)業(yè)比重，引進發(fā)達國家先進低碳技術(shù)和清潔生產(chǎn)技術(shù)，逐步轉(zhuǎn)變目前粗放式的生產(chǎn)方式。

第三，通過“一帶一路”倡議加強與沿線國家的合作，積極推動水電、核電、風電、太陽能等清潔能源發(fā)展，推進能源資源就地就近加工轉(zhuǎn)化合作，加強能源資源深加工技術(shù)、裝備與工程服務(wù)合作，以倡議促合作，以合作促技術(shù)，以技術(shù)促轉(zhuǎn)型，使得能源利用結(jié)構(gòu)更加合理清潔。