云南省科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的交互效應(yīng)
——基于VAR模型

僧建芬

（云南財(cái)經(jīng)大學(xué)商學(xué)院，云南 昆明 650221）

一、引言

“十三五”期間，云南省科技創(chuàng)新水平指數(shù)提升2位，科技創(chuàng)新綜合實(shí)力明顯提升，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展有支撐引領(lǐng)之意[1]。與此同時(shí)，科技的創(chuàng)新與能源也有著千絲萬縷的關(guān)聯(lián)，科技的創(chuàng)新是人才集聚后產(chǎn)生的聚合效應(yīng)，而科研與科技創(chuàng)新成果的實(shí)施落地，便于能源的消耗或儲(chǔ)積不可分割。當(dāng)下，云南省碳排放總量得到控制，低碳交通運(yùn)輸體系的建設(shè)及新能源車輛的逐年增加，科技創(chuàng)新在一定層面上節(jié)能減排，進(jìn)一步推動(dòng)綠色發(fā)展概念及保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

目前國內(nèi)學(xué)者對(duì)科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)增長也做了部分研究。

第一，對(duì)科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系研究。謝周亮等研究科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)與經(jīng)濟(jì)增長三者之間的關(guān)系，得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)在科技創(chuàng)新與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長之間均存在中介效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)增長水平越高，科技創(chuàng)新對(duì)其促進(jìn)作用就越強(qiáng)[2]；杜爾玏等研究發(fā)現(xiàn)科技創(chuàng)業(yè)可以顯著地通過帶動(dòng)區(qū)域就業(yè)、提升區(qū)域創(chuàng)新能力和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)來帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長[3]。

第二，對(duì)碳排放強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系研究。趙明軒等研究表明碳排放與經(jīng)濟(jì)增長均呈雙向因果關(guān)系，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長互為重要影響因素；馮丹蕾等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長通過提高城市化水平對(duì)碳排放具有促進(jìn)效應(yīng)，通過提高服務(wù)化水平對(duì)碳排放形成減弱效應(yīng)[4]。

第三，對(duì)科技創(chuàng)新與碳排放強(qiáng)度之間的關(guān)系研究。高大偉實(shí)證表明我國科技創(chuàng)新系統(tǒng)和低碳經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)呈現(xiàn)出互相推動(dòng)和共同協(xié)調(diào)發(fā)展的局面[5]；張玉華等研究科技創(chuàng)新、城鎮(zhèn)化與碳排放三者之間的影響機(jī)理，研究表明城鎮(zhèn)化對(duì)碳排放的影響具有雙重門檻效應(yīng)，而科技創(chuàng)新的發(fā)展也有利于抑制碳排放效應(yīng)[6]。

綜上所述，國內(nèi)學(xué)者對(duì)三者之間關(guān)系進(jìn)行研究的文章較為欠缺，郭莉等提出科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)本地碳排放強(qiáng)度有顯著的抑制作用[7]。但由于各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展及省情不同，可能導(dǎo)致其關(guān)系出現(xiàn)差異，則需要具有針對(duì)性地對(duì)云南省三者之間的相互關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)探析，為該省未來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長及發(fā)展制定相關(guān)政策提供一定的參考價(jià)值。

二、模型設(shè)定、變量設(shè)置及數(shù)據(jù)來源

1.模型設(shè)定

基于VAR建立的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，把系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)內(nèi)生變量作為系統(tǒng)中所有內(nèi)生變量的滯后值的函數(shù)來構(gòu)造模型，從而把單時(shí)間序列自回歸模型（AR）推廣到由多元時(shí)間序列變量組成的向量自回歸模型[8]。

Sims 1980年在對(duì)結(jié)構(gòu)模型所固有的“不可信賴的識(shí)別約束”的評(píng)論中，提出了多變量自回歸模過程，VAR（p）的一般形式為：

其中，p為滯后階數(shù)，xt包含在VAR中個(gè)變量的（n×1）向量；A0為（n×1）截距項(xiàng)向量；Ai為（n×n）系數(shù)矩陣；et為（n×1）誤差項(xiàng)向量。

2.變量設(shè)置及數(shù)據(jù)來源

在衡量科技創(chuàng)新的指標(biāo)時(shí)，Alfranca等[9]、Acemoglu等[10]采用科研投入（R&D）作為輸入變量，因此采用R&D投入衡量科技創(chuàng)新水平；碳排放強(qiáng)度則云南省年度排放總量來衡量；區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展采用人均GDP來衡量。三個(gè)變量時(shí)間序列數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《云南統(tǒng)計(jì)年鑒》、中國碳排放數(shù)據(jù)庫（CEADs），樣本數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度為1997年～2019年，為減少序列的異方差性，將序列數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)處理。將科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展分別記為lnTEC、lnCBE、lnECO，描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示。

由表1可知，三個(gè)變量之間的協(xié)調(diào)發(fā)展大致均衡。科技創(chuàng)新及碳排放強(qiáng)度左偏；區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展偏度略微大于0，略微右偏。但偏度與0差異較小，所以可近似于平峰正態(tài)分布。

表1 變量描述性統(tǒng)計(jì)

三、實(shí)證分析

1.平穩(wěn)性檢驗(yàn)

在建立向量自回歸（VAR）模型之前，必須對(duì)各變量數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示，可知變量lnTEC、lnCBE和lnECO均在1%顯著性水平上不拒絕存在單位根的原假設(shè)，三個(gè)變量經(jīng)過兩階差分后均通過單位根檢驗(yàn)，為平穩(wěn)時(shí)間序列，接下來建立VAR模型。

表2 ADF檢驗(yàn)結(jié)果

2.VAR模型估計(jì)與穩(wěn)定性

根據(jù)AIC及SC信息準(zhǔn)則確定VAR模型的滯后階數(shù)為3，故構(gòu)建D2TEC、D2CBE和D2TEC三者變量的VAR（3）模型。如圖1所示為判定結(jié)果，可以看出該模型的估計(jì)點(diǎn)均在單位圓內(nèi)，所構(gòu)建的VAR模型穩(wěn)定，且存在個(gè)別單位根特征值特別接近單位圓周邊，表明沖擊存在較強(qiáng)持續(xù)性。

3.Granger因果檢驗(yàn)

在進(jìn)行Granger因果檢驗(yàn)之前先進(jìn)行Johansen檢驗(yàn)可以確保變量間不存在偽回歸。檢驗(yàn)結(jié)果表明三個(gè)變量之間至少存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系，即科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在協(xié)整關(guān)系。

Granger因果檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。從表3中可知：（1）碳排放強(qiáng)度與科技創(chuàng)新互為因果關(guān)系，云南省碳排放強(qiáng)度與科技創(chuàng)新的互動(dòng)效應(yīng)較為明顯；（2）科技創(chuàng)新在顯著水平1%下的條件下為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的格蘭杰原因，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展并非是科技創(chuàng)新的格蘭杰原因；（3）碳排放強(qiáng)度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展互為格蘭杰原因。

表3 Granger因果檢驗(yàn)結(jié)果

4.脈沖響應(yīng)與預(yù)測方差分解

（1）脈沖響應(yīng)函數(shù)

脈沖響應(yīng)函數(shù)及預(yù)測方差分解主要目的在于分析云南省科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展三者之間的相互關(guān)系（如圖2所示）。當(dāng)碳排放強(qiáng)度產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差沖擊后，對(duì)自身的沖擊反應(yīng)較為敏銳，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展在滯后1期產(chǎn)生沖擊，沖擊力度弱波幅小；對(duì)科技創(chuàng)新的沖擊存在小幅長期慣性效應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)無法快速消除。

當(dāng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差沖擊后，對(duì)其自身的沖擊反應(yīng)并不敏銳，對(duì)碳排放強(qiáng)度的沖擊較為劇烈；區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)碳排放強(qiáng)度的沖擊表明區(qū)域經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量增長會(huì)直接加大碳排放總量，在一定程度上對(duì)科技創(chuàng)新有穩(wěn)定促進(jìn)作用。

當(dāng)科技創(chuàng)新產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差沖擊后，對(duì)其自身的沖擊反應(yīng)較為敏銳；對(duì)碳排放強(qiáng)度整體呈負(fù)向效應(yīng)，原因在于當(dāng)科研成果實(shí)施落地后，新能源逐漸普及會(huì)縮減碳排放總量，科技創(chuàng)新的進(jìn)步會(huì)削弱碳排放強(qiáng)度；對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展沖擊整體較弱，支持云南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的五大支柱型優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)為煙草、生物資源開發(fā)、旅游業(yè)、礦產(chǎn)業(yè)、以水電為主電力產(chǎn)業(yè)，所以科技創(chuàng)新對(duì)云南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)作用不明顯。但科技創(chuàng)新初期科研經(jīng)費(fèi)投入較大，并未促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但之后逐漸表明科技創(chuàng)新始終助力于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，

（2）預(yù)測方差分解

預(yù)測方差分解可以準(zhǔn)確衡量各變量間的相互影響程度，表4為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、碳排放強(qiáng)度及科技創(chuàng)新等變量的預(yù)測方差分解情況。

表4 方差分解

①區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展受自身的方差影響在第10期為62.57%，碳排放強(qiáng)度的影響占比為23.93%，科技創(chuàng)新的影響占比13.48%。可知區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要受自身的影響，其次為碳排放強(qiáng)度，再次之為科技創(chuàng)新。原因在于科技創(chuàng)新對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用具有滯后期，且云南省五大優(yōu)勢型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將增加云南省碳排放總量加大碳排放強(qiáng)度，所以云南省碳排放強(qiáng)度的增加對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響占比相對(duì)科技創(chuàng)新高；同時(shí)云南省并非主要依靠科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長，所以科技創(chuàng)新對(duì)其區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用并不強(qiáng)烈。

②碳排放強(qiáng)度受自身的方差影響在第10期為64.94%，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響占比為11.37%，科技創(chuàng)新的影響占比23.68%。可知碳排放強(qiáng)度主要受自身的影響，其次為科技創(chuàng)新，再次之為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。原因在于科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)碳的節(jié)能減排削弱碳排放總量。同時(shí)科技創(chuàng)新的發(fā)展使新能源汽車越發(fā)普及，促進(jìn)碳節(jié)能減排；區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)能源消費(fèi)，加大碳排放總量及增加碳排放強(qiáng)度。

③科技創(chuàng)新受自身的方差影響在第10期為62.73%，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響占比為5.62%，碳排放強(qiáng)度的影響占比31.6%。可知科技創(chuàng)新主要受自身的影響，其次為碳排放強(qiáng)度，再次之為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。碳排放總量的減少，表明實(shí)施科技創(chuàng)新確實(shí)達(dá)到一定程度的節(jié)能減排、減少污染，進(jìn)而推動(dòng)科技創(chuàng)新的發(fā)展；但考慮到云南省并非主要依靠科技創(chuàng)新發(fā)展其經(jīng)濟(jì)，故區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)推進(jìn)科技創(chuàng)新的能力較弱。

四、結(jié)論與建議

1.結(jié)論

基于VAR模型對(duì)云南省1997年～2019年科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展交互效應(yīng)進(jìn)行研究，最終得出如下結(jié)論。（1）云南省的科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大致狀態(tài)比較均衡。（2）根據(jù)Johansen協(xié)整檢驗(yàn)得出科技創(chuàng)新、碳排放強(qiáng)度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展確實(shí)存在長期協(xié)整關(guān)系；Granger因果檢驗(yàn)表明云南省碳排放強(qiáng)度與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展互為因果，科技創(chuàng)新與碳排放強(qiáng)度互為因果，科技創(chuàng)新是云南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的格蘭杰原因。（3）脈沖響應(yīng)及方差分解分析表明云南省科技創(chuàng)新與碳排放強(qiáng)度互相協(xié)調(diào)、互相促進(jìn)。科技創(chuàng)新能提高資源能源利用效率，推動(dòng)節(jié)能型產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，是影響碳排放強(qiáng)度最主要的因素[11]；區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展增加碳排放強(qiáng)度，支持云南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的五大優(yōu)勢型產(chǎn)業(yè)，也將增加碳排放總量；科技創(chuàng)新推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但基于云南省情對(duì)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用不強(qiáng)。

2.建議

基于以上分析給出以下建議。（1）根據(jù)碳排放強(qiáng)度與科技創(chuàng)新之間的互相交互效應(yīng)，政府應(yīng)加大科研經(jīng)費(fèi)的投入，推進(jìn)區(qū)域科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)低碳循環(huán)發(fā)展。（2）努力協(xié)調(diào)科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長兩者之間的關(guān)系，強(qiáng)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技創(chuàng)新之間的互相促進(jìn)作用，才能使三者遵循一個(gè)較為良性的循環(huán)趨勢，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長。（3）在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)上，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐的基礎(chǔ)上，注重大氣環(huán)境污染問題，鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)同發(fā)展。