林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候之間的因果關(guān)系分析.doc

我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候之間的因果關(guān)系研究向中華1 曾勝2（1.西南交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 成都 610031） (2.重慶工商大學(xué)財政金融學(xué)院 重慶 400067）摘要 我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要的地位，森林與氣候之間也有著密切的關(guān)系。利用格蘭杰因果檢驗分析林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣溫、降水量、濕度與日照數(shù)等氣候因素之間的因果關(guān)系，林業(yè)生產(chǎn)總值與降水量、氣溫、濕度之間具有單向因果關(guān)系，林業(yè)生產(chǎn)總值與日照數(shù)之間因果關(guān)系不明顯。通過這種因果關(guān)系，可以捕捉到氣候因素的變化趨勢，當(dāng)認(rèn)識到這種變化趨勢，就可以采取相應(yīng)的措施。這將會對制定宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃與森林資源開發(fā)戰(zhàn)略，具有一定的指導(dǎo)與實(shí)踐意義。 關(guān)鍵詞 林業(yè)經(jīng)濟(jì);氣候;因果關(guān)系;格蘭杰因果檢驗分類號 F062.9 Research of the causality between Forestry Economy Development and Climate of ChinaXiangzhonghua1 Zengsheng2(1.School of Business & Administration, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031 2.School of Finance and Fiscal Affairs, Chongqing Technology and BusinessU niversity, Chongqing 400067)Abstract Forestry economy of China has an important status in national economic development; forest and climate have close relationship as well. Through the Granger-Causality Test verify the causality between forestry economic development and climate factors such as the temperature, precipitation, moisture and sunshine .There is a unidirectional causality from Forestry total output value to precipitation , temperature and moisture , however, not obvious to sunshine. Through The causality,we catch the trends of climatic factors. When we realize this variation tendency of temperature, precipitation, moisture and sunshine, we should take corresponding measures. It will have guidance and practical meaning for macro economic development planning and forest resources development strategy.Key words Forestry Economy;Climate;Causality; Granger-Causality Test 我國林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，近年來取得了較快的增長，從2000年以來，每年都以超過10%的增長速度，而其中有5個年份增長率超過了20%。林業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值在我國GDP中所占的比重也有增加的趨勢(見表1)。林業(yè)經(jīng)濟(jì)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著越來越重要的作用，而碳匯交易又將是林業(yè)經(jīng)濟(jì)一個新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。因此，對林業(yè)經(jīng)濟(jì)的研究有著十分重要的意義。林業(yè)經(jīng)濟(jì)的來源主要是靠森林資源，而氣候?qū)ι仲Y源有重要的影響，從而氣候影響林業(yè)經(jīng)濟(jì)，反過來，森林資源的發(fā)展也會影響著氣候的變化。本文將研究林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在這里林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以作為森林資源的效益指標(biāo)看待。而碳匯交易機(jī)制與森林能源低碳消費(fèi)的相關(guān)問題有待下一步進(jìn)行深入研究。表1 林業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值在我國GDP中的比重 單位: %年份20002001200220032004200520062007200820092010比重3.713.793.894.344.324.554.904.684.565.095.73注：數(shù)據(jù)來源于歷年中國統(tǒng)計年鑒與中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒。 1 文獻(xiàn)回顧有關(guān)林業(yè)與氣候之間的關(guān)系的文獻(xiàn)主要在以下幾個方面。第一，林業(yè)對氣候的影響。Christopher(2009)認(rèn)為森林可以改善溫室氣體對氣候的影響1。曾華鋒(2009)認(rèn)為林業(yè)在應(yīng)對氣候變暖中具有不可替代的作用、潛力巨大2。Ronald(2010)利用全球性林業(yè)產(chǎn)品模型(GFPM)分析認(rèn)為，應(yīng)對面臨的氣候變化應(yīng)成立政府間氣候變化專門委員會，并制定統(tǒng)一的使用森林資源的計劃3。賈治邦(2010)在2009年6月召開的中央林業(yè)工作會議指出，在應(yīng)對氣候變化中林業(yè)具有特殊地位，發(fā)展林業(yè)是應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略選擇4。王戰(zhàn)男(2010)探討了林業(yè)應(yīng)對氣候變化的地位和作用，森林與氣候之間有著十分密切的關(guān)系，主要從減緩與適應(yīng)正反兩個方面來體現(xiàn)，在關(guān)注通過造林綠化增加碳匯來實(shí)現(xiàn)減緩全球變暖作用的同時，我們也必須注意到，氣候變化對生態(tài)環(huán)境的影響5。李怒云(2010)認(rèn)為全球氣候變化已是不爭的事實(shí)，林業(yè)在應(yīng)對氣候變化中具有特殊功能和作用，林業(yè)是當(dāng)前和未來30年甚至更長時期內(nèi)，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行、成本較低的減緩氣候變化的重要措施6。金哲根(2010）認(rèn)為森林和林業(yè)在保持全球總的碳循環(huán)的大致平衡中，起到了決定性的作用7。劉周全(2011)以廣東為例，闡述了通過大力培育森林資源以增加森林碳吸收，從而應(yīng)對氣候變化8。第二，氣候?qū)α謽I(yè)的影響。高均凱(2005)認(rèn)為氣候變化與我國林業(yè)的關(guān)系，主要表現(xiàn)在，一方面，我國植樹造林的發(fā)展，對減緩全球變暖做出了重大貢獻(xiàn)；另一方面，氣候變化對我國森林的格局產(chǎn)生重大影響，并進(jìn)而威脅到國家生態(tài)安全。森林對氣候變化是十分敏感的，氣候的微小擾動都可能對森林群落的結(jié)構(gòu)和演替過程產(chǎn)生巨大影響9。姚曉紅(2010)認(rèn)為影響天水林業(yè)資源的主要?dú)庀笠厥悄杲邓亢湍?積溫10。第三，林業(yè)與氣候相互影響。Ogden(2008)以加拿大育空地區(qū)南部為例，認(rèn)為氣候的變化要求對森林的管理進(jìn)行相應(yīng)的改變，氣候與森林之間相互影響11。李劍泉(2010)探討了氣候變化對森林造成的重大影響，同時分析了森林在緩解氣候變化中的重要作用12。周化成(2010)認(rèn)為全球氣候變暖，對自然和生物系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，而林業(yè)在應(yīng)對氣候變化中的不可替代性作用也日益顯現(xiàn)13。劉曙紅(2011)認(rèn)為林木的生長發(fā)育和樹種的分布受氣象條件的影響和制約。特別是溫度、水分、風(fēng)等氣象因子對森林的組成和分布有重要的影響。反之,森林對大氣也具有多重影響。它能調(diào)節(jié)氣溫、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、改善局地小氣候等。第四，氣候變化對經(jīng)濟(jì)的影響14。皮軍(2010)以氣溫、降雨量、極端氣候事件和海平面的變化及趨勢，對東南亞經(jīng)濟(jì)的影響15。縱觀上述文獻(xiàn)，主要是圍繞氣候與林業(yè)之間的關(guān)系進(jìn)行定性分析，鮮有對林業(yè)經(jīng)濟(jì)與氣候之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行定量研究，而皮軍(2010)也只是定性分析了極端氣候變化對整個經(jīng)濟(jì)帶來的影響。本文在已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行定量分析。根據(jù)蒲晶巖(2002)認(rèn)為表征氣候的指標(biāo)有溫度、日照、降水16，以及劉曙紅(2011)認(rèn)為溫度、水分、風(fēng)等氣象因子影響森林的組成和分布，因此本文選取氣象因子變量為降水量、平均氣溫、濕度、日照數(shù)。2 模型描述格蘭杰因果關(guān)系檢驗方法為2003年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主克萊夫格蘭杰（Clive W. J. Granger）所開創(chuàng)，用于分析經(jīng)濟(jì)變量之間的因果關(guān)系。進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗的一個前提條件是時間序列必須具有平穩(wěn)性，否則可能會出現(xiàn)虛假回歸問題。因此在進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗之前首先應(yīng)對各指標(biāo)時間序列的平穩(wěn)性進(jìn)行單位根檢驗(unit root test)。常用ADF檢驗與PP檢驗來分別對各指標(biāo)序列的平穩(wěn)性進(jìn)行單位根檢驗。格蘭杰因果性檢驗假定了有關(guān)和每一變量的預(yù)測的信息全部包含在這些變量的時間序列之中。檢驗要求估計以下的回歸17： (1) (2)其中白噪音和假定為不相關(guān)。單位根檢驗?zāi)Ｐ陀腥缦氯N形式： (3) (4) (5)其中或者由實(shí)驗來確定。模型(3)沒有常數(shù)項和時間趨勢，模型(4)僅含有常數(shù)項，沒有時間趨勢，模型(5)含有常數(shù)項和時間趨勢。3 模型分析本文數(shù)據(jù)采用1985-2010年的歷史數(shù)據(jù)（歷年中國統(tǒng)計年鑒、中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒與中國氣象年鑒）。林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用林業(yè)生產(chǎn)總值表示。由于氣象資料的獲取靠的是氣象觀測站的數(shù)據(jù)，觀測點(diǎn)越多數(shù)據(jù)越多，所獲取的數(shù)據(jù)越接近真實(shí)的情況，但從中國統(tǒng)計年鑒與氣象年鑒所能獲得的是我國主要34個城市的數(shù)據(jù)，而這34個城市覆蓋了我國所有區(qū)域，特別是重要的森林覆蓋區(qū)，因此，氣象數(shù)據(jù)就選擇我國主要34個城市的降水量、平均氣溫、濕度和日照數(shù)的平均數(shù)。由于大連、青島、?？?、桂林、重慶有個別年份數(shù)據(jù)缺失，便采用相近區(qū)域城市數(shù)據(jù)與前后年份數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理而得。根據(jù)模型(3)(5)式對林業(yè)生產(chǎn)總值(Forestry total output-value)與降水量 (precipitation)、氣溫(temperature)、濕度(moisture)、日照數(shù)(sunshine)的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行單位根檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。林業(yè)生產(chǎn)總值序列一階平穩(wěn)，降水量、溫度、濕度、日照數(shù)在一定時間階段保持相對的穩(wěn)定性，表現(xiàn)為原數(shù)據(jù)序列平穩(wěn)，也是一階平穩(wěn)，這樣它們皆是一階平穩(wěn)。因此，可以對林業(yè)生產(chǎn)總值、降水量、溫度、濕度、日照數(shù)之間進(jìn)行協(xié)整分析，以及格蘭杰因果關(guān)系檢驗。表2 林業(yè)生產(chǎn)總值、降水量、溫度、濕度與日照數(shù)的ADF單位根檢驗結(jié)果序列ADF檢驗值10%顯著水平5%顯著水平1%顯著水平是否平穩(wěn)林業(yè)生產(chǎn)總值(FV)-1.36552-3.2367-3.6027-4.3738否FV一階差分-3.56131-3.2418-3.6118-4.3942是降水量(PP)-3.34135-3.2367-3.6027-4.3738是PP一階差分-8.03155-3.2418-3.6118-4.3942是氣溫(TP)-3.24740-3.2367-3.6027-4.3738是TP一階差分-9.72856-3.2418-3.6118-4.3942是濕度(MT)-4.19882-3.2367-3.6027-4.3738是MT一階差分-10.80703-3.2418-3.6118-4.3942是日照數(shù)(SH)-3.49543-3.2367-3.6027-4.3738是SH一階差分-7.77144-3.2418-3.6118-4.3942是注：本文所給出的10%、5%、1%顯著水平的臨界值是MacKinnon協(xié)整檢驗單位根的臨界值。 利用回歸模型(1)(2)式對林業(yè)生產(chǎn)總值與降水量、溫度、濕度、日照數(shù)之間進(jìn)行格蘭杰因果關(guān)系檢驗，其檢驗結(jié)果如表3 所示。 表3 林業(yè)生產(chǎn)總值與降水量、溫度、濕度、日照數(shù)之間的格蘭杰因果關(guān)系檢驗結(jié)果零假設(shè)滯后期F-統(tǒng)計概率結(jié)論P(yáng)P does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause PP22.797960.08846 拒絕0.144860.86609 接受TP does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause TP20.734770.49276接受3.181200.06432拒絕MT does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause MT20.132480.71935接受2.892170.06869拒絕SH does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause SH20.695050.60865接受0.397190.80717接受TP does not Granger Cause PP2 0.89615 0.42470接受PP does not Granger Cause TP 0.22864 0.79777接受MT does not Granger Cause PP2 0.50554 0.73260接受PP does not Granger Cause MT 2.99026 0.04694拒絕SH does not Granger Cause PP2 0.08727 0.91679接受PP does not Granger Cause SH 0.73835 0.49112接受MT does not Granger Cause TPTP does not Granger Cause MT2 6.47963 0.00715拒絕 0.15854 0.85450接受MT does not Granger Cause TPTP does not Granger Cause MT4 1.01179 0.43679接受 3.33112 0.04373拒絕SH does not Granger Cause TPTP does not Granger Cause SH2 3.26651 0.06035拒絕 18.1312 3.9E-05拒絕SH does not Granger Cause MTMT does not Granger Cause SH2 1.07767 0.31050接受 2.20413 0.15183接受 根據(jù)表3的結(jié)果我們可知，拒絕接受降水量不是林業(yè)生產(chǎn)總值的格蘭杰原因，同時接受林業(yè)生產(chǎn)總值不是降水量的格蘭杰原因，表明林業(yè)生產(chǎn)總值與降水量之間具有單向因果關(guān)系，降水量是林業(yè)生產(chǎn)總值的原因，即降水量可以影響林業(yè)生產(chǎn)總值，而林業(yè)生產(chǎn)總值的變化對降水量的影響不明顯。拒絕接受林業(yè)生產(chǎn)總值不是氣溫的格蘭杰原因，同時接受氣溫不是林業(yè)生產(chǎn)總值的格蘭杰原因，表明林業(yè)生產(chǎn)總值與氣溫之間具有單向因果關(guān)系，即林業(yè)生產(chǎn)總值會對氣溫帶來影響，而氣溫的變化對林業(yè)生產(chǎn)總值的變化影響不明顯。林業(yè)生產(chǎn)總值與濕度的關(guān)系，其結(jié)論與林業(yè)生產(chǎn)總值與氣溫的關(guān)系一致，林業(yè)生產(chǎn)總值與濕度之間具有單向因果關(guān)系，林業(yè)生產(chǎn)總值具有影響濕度的關(guān)系，反之，濕度的變化對林業(yè)生產(chǎn)總值變化的影響不顯著。從表3 也可以看出，林業(yè)生產(chǎn)總值與日照數(shù)之間沒有因果關(guān)系。在降水量、氣溫、濕度、日照數(shù)之間格蘭杰因果檢驗中，降水量與氣溫之間、降水量與日照數(shù)之間、濕度與日照數(shù)之間沒有因果關(guān)系。降水量與濕度之間具有單向因果關(guān)系，拒絕接受降水量不是濕度的格蘭杰原因，表明降水量是濕度變化的原因之一，降水量的變化影響濕度的變化，濕度不是降水量的格蘭杰原因被接受，表明濕度的變化對降水量的影響不明顯。氣溫與濕度之間具有單向因果關(guān)系，但是隨滯后期所選的不同，表現(xiàn)出的單向關(guān)系不一樣，當(dāng)選取滯后期為2時，濕度不是氣溫的格蘭杰原因被拒絕，表明濕度的變化是氣溫變化的原因之一，濕度的變化影響氣溫的變化，氣溫不是濕度的格蘭杰原因被接受，表明氣溫的變化是否引起濕度的變化不明顯；當(dāng)選取滯后期為4時，表現(xiàn)出的關(guān)系與區(qū)滯后期為2所表現(xiàn)出的關(guān)系相反，氣溫是濕度的格蘭杰原因，氣溫的變化會引起濕度的變化。氣溫與日照數(shù)之間具有雙向因果關(guān)系，氣溫的變化會引起日照數(shù)的變化，日照數(shù)的變化同樣會引起氣溫的變化。4 結(jié)論 根據(jù)上述格蘭杰因果檢驗的結(jié)果可知，降水量的變化將顯著的影響林業(yè)生產(chǎn)總值的變化，這與實(shí)際情況是相吻合的，其原因在于，林業(yè)生產(chǎn)總值的主要來源于森林資源，而降水量對森林資源有著非常重要的作用，即降水量對林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。從林業(yè)生產(chǎn)總值的變化對氣溫與濕度的影響關(guān)系來看，我們在借助開發(fā)與使用森林資源來增加林業(yè)生產(chǎn)總值的同時，帶來了我們周圍環(huán)境氣溫與濕度的變化。 在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人類活動過程中，加劇了大氣的溫室效應(yīng)，使得地球空間熱散射變慢，而致地球變暖，全球氣溫的升高，同時也影響氣候的其它因素（比如降水量、濕度、日照數(shù)等），反過來，氣候的變化又影響我們整個生態(tài)平衡發(fā)生著變化。而平均氣溫的上升，會帶來糧食產(chǎn)量的增加（中國氣候?qū)W家張家誠認(rèn)為氣溫變化1，大體相當(dāng)于農(nóng)作物變化一個熟級。每變化一個熟級，產(chǎn)量變化10%，即氣溫上升或下降1，糧食產(chǎn)量具有增產(chǎn)或減產(chǎn)10%的潛力）18，但同時會帶來環(huán)境的變化，如冰川融化導(dǎo)致海平面的升高，江川河流中水的蒸發(fā)量增加，導(dǎo)致一些地區(qū)干旱，一些地區(qū)水澇，溫度升高還會導(dǎo)致一些物種的滅絕，破壞生態(tài)平衡。降水量表明上與氣溫、日照數(shù)不具有明顯的因果關(guān)系，但降水量與濕度之間具有單向因果關(guān)系，而濕度與氣溫、氣溫與日照數(shù)之間都具有因果關(guān)系，這也可以說明，降水量、氣溫、濕度、日照數(shù)四個氣候因素之間具有密切的關(guān)聯(lián)關(guān)系。事實(shí)上，降水量是受氣溫的影響，平均氣溫上升帶來整體降水量的增加，但會出現(xiàn)區(qū)域降水量的不均衡。濕度的下降，將會使氣候越來越干燥，其實(shí)也從另一方面印證濕度隨溫度的升高而下降。日照數(shù)的下降，說明人們看見太陽的時間在減少，表明空氣中顆粒物濃度增加，污染加重。本文的工作在于通過歷史數(shù)據(jù)從數(shù)理關(guān)系角度驗證了林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與平均氣溫、降水量、濕度與日照數(shù)等氣候因素之間的相關(guān)關(guān)系。林業(yè)生產(chǎn)總值與降水量、氣溫、濕度之間具有單向因果關(guān)系，林業(yè)生產(chǎn)總值與日照數(shù)之間沒有因果關(guān)系。還論證了降水量與濕度之間、濕度與氣溫之間具有單向因果關(guān)系，氣溫與日照數(shù)之間具有雙向因果關(guān)系，降水量與氣溫之間、降水量與日照數(shù)之間、濕度與日照數(shù)之間不具有因果關(guān)系。雖然氣候因素是我們無法進(jìn)行改變的，只能接受，但根據(jù)林業(yè)生產(chǎn)總值與氣溫、濕度的因果關(guān)系可以看出，林業(yè)生產(chǎn)總值是氣溫升高、濕度下降的原因之一。氣溫與濕度的趨勢如圖1所示。當(dāng)我們認(rèn)識到平均氣圖1 1985-2010年我國平均氣溫與濕度的趨勢溫、降水量、濕度與日照數(shù)的這種變化趨勢，就可以采取相應(yīng)的措施，比如推廣植樹造林，擴(kuò)大森林綠化面積，林業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要盡可能減少森林木材的使用，同時建立碳匯交易機(jī)制，踐行低碳經(jīng)濟(jì)，減少碳排放，延緩氣溫的升高，維持生態(tài)平衡，保持空氣中的水分，調(diào)節(jié)濕度。這將會對制定宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃與森林資源開發(fā)戰(zhàn)略，具有一定的指導(dǎo)與實(shí)踐意義。參考文獻(xiàn) 1Christopher S.Galik, Robert B.Jackson. 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