中国二氧化碳排放环境库兹涅茨曲线的验证

文/周塔尔才让

【摘要】借鉴前人研究成果，使用计量经济学方法对原有的环境库兹涅茨曲线研究模型进行修正，对中国1978~2012 年经济发展的相关数据以及在此过程中的二氧化碳排放情况进行实证分析。实证分析结果显示，在研究的时间区间内，中国的人均GDP 增长与二氧化碳排放之间不存在符合环境库兹涅茨曲线倒“U”型假说的结论，而是呈现正“U”型的关系。

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关键词 二氧化碳排放；人均GDP；库兹涅茨曲线

【作者简介】周塔尔才让，西北民族大学硕士研究生，研究方向：制度经济。

一、引言

改革开放近30年来，中国经济发展经历了长时间的高速增长。在经济高速增长的同时，环境问题也日趋严峻，其中最引人瞩目的是温室气体二氧化碳的排放问题。多家国际环境监测与预测机构的数据显示，中国从2006年开始成为全球二氧化碳排放量最大的国家，占全球二氧化碳排放量的1/4 左右，人均二氧化碳排放超过全球平均水平。

二氧化碳作为一种温室气体，过量的排放对于整个地球的生态系统稳定有着严重的威胁。为应对全球气候变暖带来的后果，1997年12月，在日本京都召开的由联合国气候变化框架公约参加国举行的三次会议签署了《京都议定书》，目的在于将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害，并对全球二氧化碳排放总量做了规划，确定了各主要国家的责任与减排目标。中国作为二氧化碳排放量最大的国家，在未来的发展中必将面临由于生态环境带来的国际环境约束，因此，中国在未来的经济增长过程中，关于二氧化碳排放量的问题是值得关注的。

二、环境库兹涅茨曲线

库兹涅茨曲线是用来描述人均收入与分配公平程度之间关系的一种假设，最先由经济学家库兹涅茨提出。他认为分配公平程度随着经济增长呈现出先增后降的趋势，即在坐标轴上显示为倒“U”型的曲线。环境库兹涅茨曲线假说认为，环境污染程度与经济发展之间同样存在一种随着经济增长环境污染程度先上升后下降的趋势。对于这一假说，学术界研究结论不一。支持者认为，由于经济增长过程中的技术替代、贫困减少以及市场机制中产权的清晰界定会对环境污染物的排放起到抑制作用，一些实证分析结果也证明了某些环境污染物与经济增长之间确实存在这样一种倒“U”型的趋势。另外一些学者认为，环境库兹涅茨曲线将收入作为外生变量具有内在缺陷，而且在低收入阶段环境恶化严重的条件下，经济是难以持续高水平发展的，也难以达到环境改善的转折点，在这一观点背后同样有相关的实证分析，表明环境污染与经济增长之间并不一定会出现倒“U” 型的趋势， 也会出现“N” 型、正“U”型、单边递增型曲线等等趋势。这些研究除了理论上的差别之外，还由于选择了不同的研究阶段或者不同的地区以及不同的污染物排放等，造成了结论上的差别。

本文在研究中将二氧化碳的排放作为研究的重点是考虑到了全球气候变暖的因素以及由此造成的中国区域性气候反常的威胁。另外，中国目前二氧化碳的排放在全球受到瞩目也是本研究选择其作为重点的原因。关于二氧化碳的环境库兹涅茨曲线，在一些以发达国家为研究对象的文献中，研究结果显示二氧化碳排放与经济发展之间存在环境库兹涅茨曲线假说中的倒“U” 型关系，而以中国或者中国的某些省份、地区作为研究对象的文献中，由于文献之间选取变量不一、研究区间的差别以及使用研究方法的不同，得到的结论并不一致。本文在借鉴前人研究方法的同时，选取区别于已有文献中的变量与阶段，试图通过实证分析来验证中国的经济发展与二氧化碳排放之间是否存在所谓的库兹涅茨曲线假说中的“拐点”。

三、模型选取与变量说明

（一） 模型的选取

首先，在做实证分析之前要考虑中国的经济发展与二氧化碳排放之间是否存在假说中的库兹涅茨曲线拐点。文章在研究中假设存在库兹涅茨拐点，即中国的经济发展与二氧化碳排放之间存在倒“U”型的趋势，也就是假设该模型的方程是一元二次方程，而且方程的二次项为负数。在已有的相关研究中，一般将污染物排放量作为被解释变量，而在选择解释变量的时候，不同的文献有不同的选择，有用人口规模的，也有用经济发展状况的等等。本文针对研究的主题，在模型中将人均二氧化碳排放量作为被解释变量，另外选取Shafik （1992） 使用的人均国内生产总值作为解释变量的二次方程形式，并取对数使模型的方程线性化，表达式如下：

LnCO2 = α + β1LnINC + β2(LnINC)2 （1）

其中，式（1） 中的CO2 表示二氧化碳排放指标，用人均二氧化碳排放量来衡量； INC 表示经济发展水平，用人均实际GDP来衡量；对各变量取对数是为了在分析中使模型线性化。

（二） 变量说明与相关数据的处理

首先，关于人均二氧化碳排放量指标的衡量。许多文献在研究中常使用世界银行公布的各国二氧化碳排放量作为指标，由于世界银行公布的相关数据的时间区间较短，很难涵盖我国改革开放30多年来的发展阶段，本文在研究中使用中国改革开放以来历年的能源消费总量作为主要指标。在中国统计年鉴中，能源消费结构包括煤炭、石油、天然气以及核能、风能等清洁能源，年鉴中的能源消费总量指标使用了按照物理学中的相关能源之间的替代关系而转换成的标准煤消费量来衡量，由此可以通过物理学相关公式换算成二氧化碳排放量，然后除以人口规模获得人均二氧化碳排放量。根据中国工业生产常用的标准煤燃烧系数以及现有技术条件下工业锅炉的效率，经过计算可以折算出1吨标准煤可以产生大约2.62 吨二氧化碳。通过查阅1978~2013年的中国统计年鉴，可以得到相关原始数据，经过折算可得到历年的二氧化碳排放情况，如图1所示。

其次，关于经济发展水平指标的确定。本文采取文献中常用的人均国内生产总值作为衡量标准，将历年的名义GDP 通过以1978 年为基期的GDP 平减指数折算为以1978 年为基期的实际GDP，然后与历年的人口规模相比得到历年的人均实际GDP。对1978~2013 年中国统计年鉴的原始数据处理后可得到如图2所示的结果。

（三） 实证分析与结果说明

根据模型（1） 的说明对上述数据取对数，然后使用eviews5.0 计量软件对数据进行回归处理，结果如下：

LnCO2 = 2.010 - 0.802LnINC + 0.091(LnINC)2（2）

（2.53）（-3.67） （6.10）R = 0.99 R2 = 0.98

根据回归结果可知，方程拟合度较高，各参数的检验以及模型的总体检验都可以通过，即该模型解释变量与被解释变量之间存在函数关系。另外，通过对回归结果的分析可以看出，二次项系数为正数，说明该方程并不是如模型假设那样的倒“U”型曲线，而是正“U”型曲线，显然与环境库兹涅茨曲线的相关假设不符。但是这一结果与另一些相关文献的实证研究结果相同，都验证了环境污染与经济增长之间并不一定存在环境库兹涅茨曲线假说中所描述的倒“U”型曲线，而有可能是正“U”型的结果。如图3所示。

通过对回归后方程的分析可知，方程为正“U”型曲线，曲线的拐点发生在人均实际GDP大约为90 元（取对数后大约为4.5） 的时候，1978年的人均实际GDP 为379 元（取对数后为5.9），即图3 中Ln （INC） =5.9 的时候，即模型所假设存在的拐点发生在1978年之前，因此从模型的实证分析可以得出如下结论：自改革开放以来（即1978 年后），中国的二氧化碳排放与经济增长之间一直是一种单边递增的函数关系。

四、结论

（一） 实证分析结果的理论解释

对于假设中的环境库兹涅茨曲线是否是倒“U”型曲线的研究本来就存在争议，大多数支持者的实证分析结果数据和经验源于发达国家，而对于发展中国家的研究，由于早期关于环境污染方面的数据缺失以及不同污染物与经济增长存在的不同关系等原因而存在争议。因此，一些学者对于库兹涅茨曲线的普遍性提出了质疑，一方面是针对不同研究主体而言的，不同的国家地区，污染数据采集的时间段不同都会出现不同的结果；另一方面，即使上述研究主体与时间段相同，不同的污染物也会出现不同的曲线。因此，单纯依靠发达国家的发展经验而将环境库兹涅茨曲线假说作为一种普遍性的理论是有待进一步研究的。与已有的文献以及相关研究成果相比较，本文的实证分析结果验证并解释了中国改革开放以来，二氧化碳排放与经济增长之间存在着一种单边递增的函数关系，在一定程度上可以说明倒“U”型的环境库兹涅茨曲线假说并不具有普遍适用性。

（二） 实际意义

此外，通过对中国二氧化碳排放与经济增长关系的实证分析，可以知道模型假设中二者存在的环境库兹涅茨曲线并不是倒“U”型的，而是正“U”型，特别是改革开放以后，中国的经济增长与二氧化碳排放之间存在着单边递增的关系。这说明，中国的二氧化碳排放与经济增长之间有一定的关系，随着经济的高速发展，工业生产中对于化石燃料的大规模快速消费，新兴能源的研发以及使用还不足以替代现有的主要能源，农业生产过程中技术、化肥对农作物燃料的替代不足以及各种现代化交通工具的膨胀性使用等等，确实带来以二氧化碳为主的温室气体的过量排放。因此，在现有的发展水平下，中国的经济增长仍需承受较大的环境压力，尤其是温室气体对区域气候带来的威胁，中国仍需要在重视经济发展的同时处理好环境问题。

从目前中国政府的一系列针对环境采取的政策与措施来看，中国一直在积极参与全球气候的保护以及生态的保持，而且在全球性的国际环境谈判中承担起了作为一个大国应有的责任。首先，在全球关注碳排放的《京都议定书》中对全世界做出了减少碳排放的承诺和减排规划，在《哥本哈根协定》中承担起了相关的环境保护责任。在国内，中国制定了一系列保护生态的措施，将科学发展观作为政府工作的指导方针，并针对污染严重的工业企业制定排污指标，建立了较为完善严格的污染物排放监测评控体系，积极参与建设碳交易平台，从制度上将污染排放产权规范化，通过合理的制度安排在总量上减少碳排放。此外，还制定了对新能源的研发与新技术使用的企业实行政府补贴的制度，激励企业在生产过程中节能减排。制定了一些公益性政策，如对于森林的人工培育以及保护等等，都可以在一定程度上减少温室气体的排放。基于发达国家长期的发展经验，可以预见，随着中国经济的快速增长，以及政府在环境保护方面的相关措施与制度的完善，是可以改变二氧化碳排放库兹涅茨曲线形状的。无论是“N”型还是倒“U”型，随着一系列相关政策的实施以及新技术、新能源的开发利用，二氧化碳的排放出现向下的拐点是可以预见的，关键在于放弃传统的“先污染，后治理”的发展道路，走可持续发展、统筹兼顾的发展道路。

(责任编辑：华明)