中國(guó)的二氧化碳排放的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析與預(yù)測(cè)

1、第三組 宏觀經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與發(fā)展 共6章 9200字中國(guó)的二氧化碳排放的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析與預(yù)測(cè)汪進(jìn) 汪進(jìn) 男 1982年10月 博士研究生 清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院（清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院）【摘要】現(xiàn)階段中國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)全新的高速增長(zhǎng)的時(shí)期，在這一時(shí)期中國(guó)的二氧化碳排放量增長(zhǎng)迅速，受到世界的矚目。在減少二氧化碳排放方面中國(guó)受到巨大的潛在壓力。中國(guó)的二氧化碳排放路徑是否遵循其它國(guó)家的路徑，以及中國(guó)二氧化碳排放隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將如何變化都值得關(guān)注?，F(xiàn)階段，中國(guó)正處于排放量的增長(zhǎng)區(qū)。中國(guó)的二氧化碳排放路徑與其它國(guó)家的排放路徑也存在差距，中國(guó)的排放路徑在世界的平均水平之上，但在考慮了溫度等其它因素之后，中國(guó)的路徑則會(huì)處于平

2、均水平之下。關(guān)鍵詞 二氧化碳排放；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線中圖分類號(hào): f062.l 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: athe economic analysis and predict of the carbon emission by chinaabstract：china has entered a new stage of economic development. the carbon emission by china has increased rapidly in this period. the ekc hypothesis is used in the study of the relat

3、ionship between carbon dioxide emission and economic development. based on a cross-country data set of 100 countries and 28 years covering 1975 to 2002 and controlling the variables, such as sectorial structure of the economy, openness of the economy etc, we find that per capita co2 emission seems t

4、o follow the path of an inverted u along with per capita gdp growth. china seems to follow the same pattern as other economies in the world and is still in the increasing part of the inverted u curve, although chinas curve is higher than others, despite a significant drop of the curve around 2000, w

5、hich is possibly due to the closing of inefficient production facilities. chinas curve is higher than others by 5.1%, but taking into account many factors, such as temperature, energy price ( diesel and gasoline) etc., chinas level of co2 emission is higher other countries by only 1.3%.key words：car

6、bon emission; economic growth; emc引言一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，與之相對(duì)應(yīng)的是國(guó)家要提供相應(yīng)的能源供給。能源可以說(shuō)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力所在。當(dāng)今社會(huì)，能源主要由三大礦物能源煤、石油、天然氣來(lái)提供，這三大能源的消耗不可避免地產(chǎn)生了大量的溫室氣體二氧化碳，近50年的全球氣候變暖主要是由人類活動(dòng)大量排放的溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的。而全球氣溫的持續(xù)升高將會(huì)給人類帶來(lái)空難性的后果。正因?yàn)槿绱?，如何減少溫室氣體的排放目前受各國(guó)關(guān)注的最要的國(guó)際問(wèn)題。國(guó)際社會(huì)為減少溫室氣體的排放，于1997年12月，在日本京都舉行聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約第3次締約方大會(huì)，與會(huì)的149個(gè)國(guó)家和地

7、區(qū)的代表通過(guò)了京都議定書(shū)。根據(jù)京都議定書(shū)的規(guī)定，主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將從2008年到2012年開(kāi)始履行溫室氣體的減排義務(wù)，發(fā)展中國(guó)家則可推遲執(zhí)行。2007年年初，面對(duì)首次減排期限迫近，歐盟率先提出2013年以后全球減排新指標(biāo)，倡議到2020年，以1990年排放量為基準(zhǔn)，全球要減排20%，在6月7號(hào)德國(guó)海利根達(dá)姆舉行的八國(guó)集團(tuán)首腦會(huì)議上歐盟、加拿大、日本等更是提出到2050年全球溫室氣體排放量比1990年至少降低50的建議。另一方面，如果減少溫室氣體的排放就意味著能源消耗的減少或是用更昂貴的清潔能源來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石能源，這必將會(huì)減慢一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度?？梢哉f(shuō)減少溫室氣體排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展是一對(duì)相互矛

8、盾的選擇。在現(xiàn)階段，作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)并沒(méi)減排的責(zé)任，但作為第二大溫室氣體排放國(guó)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段所，必將要承擔(dān)起自己的減排義務(wù)。中國(guó)作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)，也必需對(duì)溫室氣體排放問(wèn)題給予高度的重視，也應(yīng)根據(jù)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的需要，采取相應(yīng)的政策和措施，為減緩氣候變化做出自己的積極貢獻(xiàn)。為此中國(guó)政府特制定中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案，本方案明確了到2010年中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的具體目標(biāo)、基本原則、重點(diǎn)領(lǐng)域及其政策措施?，F(xiàn)階段，我們有必要通過(guò)跨國(guó)數(shù)據(jù)的分析，對(duì)世界各國(guó)能源消耗中溫室氣體排放的一般規(guī)律進(jìn)行研究，并基于跨國(guó)比較的分析結(jié)果對(duì)中國(guó)的溫室氣體排放進(jìn)行比較和分析。這將更有助于我們了解中國(guó)溫室氣候的

9、排放程度，通過(guò)和一般規(guī)律的對(duì)比，我們更能準(zhǔn)確地了解中國(guó)與世界的差距，同時(shí)，我們有必要研究經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等變量對(duì)各國(guó)二氧化碳排放的影響，這能讓我們更準(zhǔn)確地了解中國(guó)的二氧化碳排放未規(guī)律，對(duì)制定出合符本國(guó)現(xiàn)實(shí)的溫室氣體的排放政策有一定的指導(dǎo)作用。各國(guó)之間的二氧化碳排放的差異并不有完全由各國(guó)自身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等經(jīng)濟(jì)變量來(lái)解釋，還會(huì)受到其它非經(jīng)濟(jì)因素的影響，在還會(huì)受到各種非政策性因素的影響，本文會(huì)分析排放與這類非經(jīng)濟(jì)因素之間的關(guān)系。文獻(xiàn)綜述二氧化碳排放是一個(gè)受能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等各方面學(xué)者關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題，學(xué)者們從各方面對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要的研究方向有：指數(shù)分解模型對(duì)二氧化碳排放的研究；用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲

10、線進(jìn)行研究；我國(guó)二氧化碳排放情況及計(jì)算方法。1指數(shù)分解模型在碳排放中的應(yīng)用我們知道，一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)能源供給，一個(gè)國(guó)家每一個(gè)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值都對(duì)對(duì)應(yīng)著一個(gè)能源消耗。在不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，其每單位的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值將會(huì)對(duì)應(yīng)不同的能源消耗，所以說(shuō)來(lái)一國(guó)的總的能源消耗一般與其人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和人口總額相關(guān)。但在同一能源消耗下，由于所消耗的能源來(lái)源的不同，其二氧化碳的排放量也是不同的。因此，在分析一國(guó)的二氧化碳排入量增長(zhǎng)時(shí)，有必要將排放量的增長(zhǎng)產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行拆分，以確定是具體上述那些因素最終導(dǎo)致了二氧化碳排入量的增加。上個(gè)世紀(jì)70年代末以來(lái)，指數(shù)分解模型(index decomposition mod

11、el)在能源和二氧化碳問(wèn)題的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。用這種方法可以從技術(shù)上分析化石能源比例(the share of fossil fuel consumption in total energy consumption)，能源密度(energy intensity)，人均gdp(per capital gdp)，人口(population)等各種因素對(duì)二氧化碳排放的影響。根據(jù)所使用的方法不同，指數(shù)分解模型可以分為兩大類：采用權(quán)數(shù)固定于基期的拉氏分解(laspeyres decomposition)和權(quán)數(shù)隨時(shí)間變動(dòng)的迪氏分解(divisia decomposition)兩類。而現(xiàn)在二氧化碳研究

12、中的指數(shù)分解模型作用使用得最多的是對(duì)數(shù)平均迪氏分解模型(logarithmic mean divisia decomposition)(lmd)。此方法也為許多學(xué)者所采用，來(lái)分析oecd、apec等國(guó)家的溫室氣體排放情況。如b.w ang department of industrial and systems engineering, national university of singapore(1998,2007) , kihoon lee department of economics, chungnam national university, daejeon 305-764, s

13、outh korea(2005)，lee schipper international energy agency, france(2001)都是采用的這一方法；在國(guó)內(nèi)，也有學(xué)者用lmd的方法對(duì)中國(guó)的碳排放做實(shí)證分析，如徐國(guó)泉(2006)分析中國(guó)1995-2004年之間的碳排放情況。這一類文章的共同特點(diǎn)是采用了指數(shù)分解模型。這一方法將引起二氧化碳排放變化的因素拆分為二氧化碳排放系數(shù)（emissions coefficient）、化石能源比例（the share of fossil fuel consumption in total energy consumption）、能源密度（energy

14、 intensity）、人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（per capita gdp）和人口總數(shù)。這類文章研究一國(guó)二氧化碳排放的變化是由那些因素影響的。使用對(duì)數(shù)平均迪氏分解模型（lmd）方法研究得到的主要結(jié)論有：kihoon leea， wankeun ohb（2005）利用oecd國(guó)家的數(shù)據(jù)，使用這一方法分析認(rèn)為：二氧化碳排放的增加主要由人均gdp和人口的增加引起。apec間國(guó)家在二氧化碳上可以通過(guò)在能源效率（energy efficiency）和燃料轉(zhuǎn)化（fuel switching）上的合作來(lái)減少排放；而schipper et al., （2001）則利用iea中14個(gè)國(guó)家的數(shù)據(jù)，采用國(guó)際比較的方法，

15、使用時(shí)間序列的分解方法分析了各種因素對(duì)co2排放的影響隨著時(shí)間上變化，以及為什么一個(gè)國(guó)家在除碳技術(shù)上領(lǐng)先于其它國(guó)家，同時(shí)也使用了截面分析的方法，分析了在同一給定的時(shí)間下，不同的國(guó)家的碳排放量不同的影響因素。b.w ang (1998)則將oecd國(guó)家分為北美、歐洲和太平洋三個(gè)地區(qū)，分析了三個(gè)地區(qū)二氧化碳排放總量變化的影響因素和人均二氧化碳變化的影響因素。而zhongxiang zhang(2000)在分析了中國(guó)的二氧化碳結(jié)構(gòu)后認(rèn)為，中國(guó)正處在工業(yè)化和城市化的過(guò)程中，能源消耗增長(zhǎng)迅速，能源效率相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家還處在一個(gè)很低的水平，同時(shí)由于中國(guó)人口數(shù)量巨大，中國(guó)總的二氧化碳的排放量相當(dāng)巨大，但中國(guó)的

16、人均排放低，中國(guó)有著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，任何以總量限制為目標(biāo)的約束條件都是中國(guó)所不能接受的。與此同時(shí)，由于溫室氣體排放對(duì)世界氣候的變化同時(shí)也會(huì)對(duì)中國(guó)產(chǎn)生破壞，而且中國(guó)的農(nóng)業(yè)的比重還是比較高的，氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響大于其它行業(yè)，從這個(gè)角度，中國(guó)受氣候變化的影響會(huì)更為嚴(yán)重，因此中國(guó)更加有保護(hù)環(huán)境的需求，所以中國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，努力尋求減排技術(shù)，減少溫室氣體的排放還是相當(dāng)重要的。而徐國(guó)泉(2006)就是在中國(guó)碳排放的因素分解模型及實(shí)證分析：1995-2004一文中推算了中國(guó)從1980年到1996年的各種能源消費(fèi)所引起的二氧化碳排放量，認(rèn)為我國(guó)的二氧化碳排放量一直呈增加趨勢(shì)，在分部門(mén)的二氧化碳排放

17、中以產(chǎn)業(yè)部門(mén)的二氧化碳排放量最多，但能源轉(zhuǎn)化部門(mén)的二氧化碳增長(zhǎng)率最大，在各類能源的二氧化碳排放量中，煤炭排出量占絕大部分。2環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線在研究二氧化碳排放的方面中，有一部分文章來(lái)自于環(huán)境方面的研究。在這一類研究中，環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(environmental kuznets curve)則經(jīng)常被提到。也說(shuō)是說(shuō)，一種污染物的排入量會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展上升到一個(gè)最高值，之后則會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而下降。一般認(rèn)為，隨著一個(gè)國(guó)家的發(fā)展，在工業(yè)化的過(guò)程中，包括能源在內(nèi)的各種資源的消耗也隨之增加，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的情況下人們首先考慮的是更多生產(chǎn)產(chǎn)品，但與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相伴隨的環(huán)境污染等問(wèn)題也隨之而來(lái)，這時(shí)環(huán)境污染以及各種

18、有害物質(zhì)的排放也會(huì)隨之增加。隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展與成熟，民眾對(duì)環(huán)境的要求也隨之增加，社會(huì)對(duì)環(huán)境質(zhì)量更加重視，對(duì)環(huán)境保護(hù)的投資也隨之增長(zhǎng)，各種污染及有害物的排放會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步的發(fā)展而減少，所以觀察環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系就會(huì)出現(xiàn)一條倒u弄的曲線，這就是環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。這一理論被稱為庫(kù)茲涅茨曲線(environmental kuznets curve)理論。selden 和 song(1994)為倒u型曲線提出了四種解釋：(1)收入的增加導(dǎo)致了人們對(duì)環(huán)境要求的增加；(2)收入的增加導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化；(3)收入的提高使得人們對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響有也更多的了解與認(rèn)識(shí)；(4)收入的增加也使

19、得也導(dǎo)致了國(guó)際貿(mào)易和更加開(kāi)放的政策，這些都導(dǎo)致了倒u型曲線的出現(xiàn)。而pezzey(1989)和opschoor(1990)則提出在短期模型中倒u型曲線會(huì)出現(xiàn)，但在長(zhǎng)期模型中環(huán)境污染的排放可能又會(huì)重新隨著收入水平的上升而重新上升，所以這時(shí)期會(huì)出現(xiàn)的是n型曲線，而不是u弄曲線。對(duì)此，opschoor(1990)提出的解釋是，技術(shù)進(jìn)步對(duì)減排的效果可能是有限的，隨著經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展，由于資源條件的限制等其他方面的因素，減少污染排放的成本可能會(huì)重新變得昂貴，在這種情況下，環(huán)境污染會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而重新升高。也就是說(shuō)環(huán)境污染隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會(huì)持續(xù)增加，只在在短期由于技術(shù)等其它因素會(huì)出現(xiàn)向下的波動(dòng)。一般認(rèn)為，環(huán)

20、境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在倒u弄曲線。但二氧化碳的排放規(guī)律是否如此呢？相對(duì)于其它污染排放物，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可以采用新的技術(shù)用各種物理和化學(xué)的方法將污染源從生產(chǎn)過(guò)程中脫離出來(lái)，從而在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)達(dá)到污染排放的減少。二氧化碳確不同，它是化石能源消耗中一種必然產(chǎn)生的溫室氣體，不可能在增加化石能源消耗的同時(shí)減少自身的排放。其排放曲線與其它污染物也不一定相同。圍繞溫室氣體排放量是否滿足庫(kù)茲涅茨曲線，不同的學(xué)者和機(jī)構(gòu)有不同的研究結(jié)果。nemat shafik(1994)使用了三個(gè)對(duì)數(shù)模型來(lái)分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與二氧化碳排放之間的關(guān)系：世界銀行(1992)和shafik (1994)的文章則認(rèn)為二氧化碳的排放隨收

21、入的增長(zhǎng)是單調(diào)增加的，并沒(méi)有證據(jù)表明二氧化碳的排放會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)。而holtz-eakin 和 selden(1995)的則認(rèn)為二氧化碳的排放符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，同時(shí)他們的研究也可以得到認(rèn)為今后世界co2的排放仍然會(huì)以每年1.8%的速度增長(zhǎng)，而主要原因是產(chǎn)出和人口在低收入國(guó)家仍在高速增長(zhǎng)，使用的數(shù)據(jù)來(lái)源于penn mark v world tables in summers and heston (1991)，所使用的方法為二次線性模型和二次對(duì)數(shù)模型。moomaw 和 tullis(1994)通過(guò)研究也認(rèn)為法國(guó)等歐洲國(guó)家的排放曲線滿足環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。理論分析co2排放量與一國(guó)的能源使用是直接相

22、當(dāng)?shù)?，我們?cè)谘芯磕茉磫?wèn)題的時(shí)候，有必要先了解co2的排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展（gdp購(gòu)買(mǎi)力平價(jià)）的關(guān)系。我們認(rèn)為，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期，能源消費(fèi)在工業(yè)中的比例并不大，能源的增長(zhǎng)速度相對(duì)人均gdp的增長(zhǎng)速度增長(zhǎng)緩慢，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段時(shí)，對(duì)能源消耗巨大的鋼鐵等行業(yè)迅速發(fā)展，能源消耗增長(zhǎng)迅速，co2的排放增長(zhǎng)迅速，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入成熟階段時(shí)，重工業(yè)飽和，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，co2排放的增長(zhǎng)速度也放緩。因此二氧化碳排放增加率應(yīng)該是一個(gè)先增加與減少的過(guò)程，log(co2排放)與log(人均gdp)之間也可能呈s形曲線。這種看法與一般的庫(kù)茲涅茨曲線的看法是不同的。在同一經(jīng)濟(jì)水平下，各國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，城市化水平等也不一定相

23、同，而這些因素對(duì)co2的排放也有重要的影響，同時(shí)，一國(guó)的能源豐富程度等變量也會(huì)對(duì)排放量產(chǎn)出影響，因此在實(shí)際分析中，我們也會(huì)分析這些變量對(duì)co2排放的影響。在這些分析的基礎(chǔ)上，我們可以得到國(guó)家間的co2排放規(guī)律。中國(guó)與其它國(guó)家的co2排放路徑肯定是有差別的，我們將會(huì)對(duì)這一差距進(jìn)行解釋。首先，一國(guó)的氣候變量，如年平均氣溫也會(huì)影響到一國(guó)的能源使用。另外我們也會(huì)分析轉(zhuǎn)型國(guó)家、oecd國(guó)家與其它國(guó)家間的co2排放水平之間的差異。1理論框架為驗(yàn)證二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程是否符合s型，在自變量中引入了log(人均gdp)的二次項(xiàng)和三次項(xiàng)。同時(shí)為了分析經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)二氧化碳的影響，我們?cè)谧宰兞恐羞€加入了經(jīng)濟(jì)變量

24、，如工業(yè)農(nóng)業(yè)比例、服務(wù)業(yè)與工業(yè)比例。另外也加入了城市化水平、對(duì)外貿(mào)易水平和政府支出等的變量，使用固定影響變截距模型分析?；貧w方程如下： (1)i表示的很明顯，一國(guó)的地理位置或氣候條件或其它因素將會(huì)影響各國(guó)的截距項(xiàng)。我們也將分析一國(guó)的天氣情況和國(guó)土面積，即所屬的國(guó)家類別對(duì)二氧化碳排放的影響。因此，我們認(rèn)為這類變量影響上述模型中的截距項(xiàng)。在這里所示的自變量包括氣溫變量，能源效率和能源價(jià)格，是否為前社會(huì)主義國(guó)家，是否為oecd國(guó)家等。2數(shù)據(jù)來(lái)源(1)經(jīng)濟(jì)變量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)源為wdi數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中co2的排放數(shù)據(jù)比較完整，數(shù)據(jù)的年份跨度為19602002。有數(shù)據(jù)的國(guó)家個(gè)數(shù)為156個(gè)（國(guó)家總數(shù)為208個(gè)）

25、。相對(duì)而言，購(gòu)買(mǎi)力平價(jià)數(shù)據(jù)的年份跨度只為19752002年，所以我現(xiàn)有的工作選取的年份為19752002年28年的數(shù)據(jù)。co2的排放量，最多的美國(guó)為2925975千噸，列入統(tǒng)計(jì)的co2排放量最小的國(guó)家如湯加、多米尼加，所羅門(mén)等排入量只有1萬(wàn)，這些小國(guó)co2排放量太小，在整個(gè)國(guó)際社會(huì)中對(duì)能源消費(fèi)等方面影響太小，我們?cè)跀?shù)據(jù)分析時(shí)首先將這些國(guó)家排除。具體的方法為卻掉co2排放量不到美國(guó)1%的國(guó)家，這樣可以減小這些不具有代表性的國(guó)家對(duì)模型的影響。由于在實(shí)際分析中，石油輸出國(guó)組織的(opec)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與其它國(guó)家相比有很大的差距，其規(guī)律并不滿足這一模型，所以筆者在回歸估計(jì)中剔除了opec國(guó)家的數(shù)據(jù)，最終得

26、到的國(guó)家組數(shù)為30。(2)氣溫?cái)?shù)據(jù)本文嘗試分析上一模型中的固定影響與氣候條件之間的關(guān)系，檢驗(yàn)各國(guó)的氣象條件對(duì)其截距項(xiàng)是否產(chǎn)生影響。本文所使用的氣象數(shù)據(jù)來(lái)自世界氣象組織各國(guó)主要城市的月平均最高氣溫和最低氣溫統(tǒng)計(jì)值。由于只有月數(shù)據(jù)，不可能使用度日的方法，本文采用的是類似度日的方法，將度日氣溫中的日氣溫改為月平均氣溫，同時(shí)也將取暖溫度取月平均最低氣溫、制冷降溫溫度取月平均最高氣溫代替，算出每個(gè)國(guó)家的度日數(shù)據(jù)。為月平均最高氣溫， 基準(zhǔn)氣溫，就進(jìn)入制冷期；為月平均最低氣溫，基準(zhǔn)氣溫，就進(jìn)入取暖區(qū)。本文使用了三種度日的表示方式：，和分別取所有城市的平均最高氣溫和平均最低氣溫時(shí)，截距項(xiàng)與度日之間關(guān)系并不顯著

27、。其中一個(gè)原因?yàn)槠骄罡邭鉁貫?2攝氏度，這個(gè)溫度離制冷氣溫相距太遠(yuǎn)。本文若選為30攝氏度時(shí)，即月平均最高氣溫高于30攝氏度時(shí)計(jì)入制冷度日，這時(shí)可以得到顯著結(jié)果。研究結(jié)果在實(shí)際研究中，為驗(yàn)證二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程是否符合s型，在自變量中引入了人均gdp的二次項(xiàng)和三次項(xiàng)。本文首先使用簡(jiǎn)單的直接回歸，分析二氧化碳與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，把二氧化碳的排放規(guī)律進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)。其結(jié)果如表1所示。表1 簡(jiǎn)單回歸ln(co2 emissions per capita)ln(gdp per capita)-12.514-7.466(0.000)*(0.016)*ln(gdp per capita)21.69

28、31.055(0.000)*(0.006)*ln(gdp per capita)3-0.071-0.044(0.000)*(0.005)*ln(gdp per capita) *oecd7.038(0.677)ln(gdp per capita)2 *oecd-0.553(0.757)ln(gdp per capita)3 *oecd0.012(0.844)constant28.1366.697(0.000)*(0.691)observations25802580number of sn110110r-squared0.2430.245p values in parentheses* sign

29、ificant at 5%; * significant at 1%從表1 可以看出，log(人均gdp)項(xiàng)的系數(shù)顯著為負(fù)，二次項(xiàng)的系數(shù)顯著為正，而三次項(xiàng)的系數(shù)顯著為負(fù)。此外，我們也將oecd虛變量也引入這一簡(jiǎn)單的回歸中，這也虛變量也是不顯著的，我們可以認(rèn)為二氧化碳排放與人均gdp之間的s型曲線關(guān)系是成立的。當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低時(shí)，二氧化碳排放增長(zhǎng)緩慢，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展后，二氧化碳的排放增長(zhǎng)迅速，隨著經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)發(fā)展，二氧化碳的排放增長(zhǎng)也隨之下降。利用簡(jiǎn)單回歸方程，我們可以繪出圖1。圖1 二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)由以上回歸結(jié)果，我們知道，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的早期，二氧化碳的排放密度是比較低的，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，二氧化

30、碳的排放密度也會(huì)隨之升高，最終則會(huì)下降，如圖2所示。圖2 二氧化碳排放密度與人均gdp同時(shí)為了分析經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)二氧化碳的影響，我們?cè)谧宰兞恐羞€加入了經(jīng)濟(jì)變量，如工業(yè)農(nóng)業(yè)比例、服務(wù)業(yè)與工業(yè)比例。另外也加入了城市化水平、對(duì)外貿(mào)易水平和政府支出等的變量?；貧w結(jié)果如表2所示。表2： 含經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變量的回歸equation(1)equation(2)equation(3)equation(4)equation(5)equation(6)urban population 0.0050.0050.0060.0050.0050.006(% of total)(0.001)*(0.000)*(0.000)*(0.0

31、00)*(0.000)*(0.000)*industry/agriculture0.0040.0050.0050.0040.0050.005(0.004)*(0.002)*(0.003)*(0.004)*(0.002)*(0.003)*services/industry-0.097-0.119-0.112-0.093-0.114-0.106(0.000)*(0.000)*(0.000)*(0.000)*(0.000)*(0.000)*energy imports, net (%)0.0000.000(0.629)(0.687)trade (% of gdp)0.0000.000(0.463)(

32、0.618)net exports(% of gdp)-0.003-0.003-0.003-0.003(0.002)*(0.004)*(0.001)*(0.003)*government expenditure (% of gdp)0.0040.0040.0040.004(0.041)*(0.055)(0.061)(0.076)chinapost1997-0.900-0.888-0.898(0.000)*(0.000)*(0.000)*constant29.00826.26127.32727.69825.16026.181(0.000)*(0.000)*(0.000)*(0.000)*(0.0

33、00)*(0.000)*observations247324442445247324442445number of sn110110110110110110r-squared0.2640.2790.2630.2770.2930.277p values in parentheses* significant at 5%; * significant at 1%由回歸數(shù)據(jù)我們可以算出co2排放的開(kāi)始增長(zhǎng)點(diǎn)的人均gdp為603$ (constant 2000 us$)，停止增長(zhǎng)點(diǎn)為28701$，最快增長(zhǎng)點(diǎn)為4160$。中國(guó)的人均gdp在2001年剛超過(guò)4160美元，按照世界的平均規(guī)律，中國(guó)的二氧化碳

34、排放增長(zhǎng)速度應(yīng)已經(jīng)達(dá)到最高值，以后排放增長(zhǎng)率就會(huì)下降。同時(shí)，我們也可以得到，城市化水平對(duì)二氧化碳排放有一個(gè)正的影響，工農(nóng)業(yè)的比例的影響也為正，而服務(wù)業(yè)也工業(yè)的比例的影響則為正。而令我們驚奇的是與能源條件有關(guān)的變量(能源進(jìn)口占總能源消耗的比例)對(duì)二氧化碳的排放卻沒(méi)有顯著的影響。對(duì)外貿(mào)易中凈出口對(duì)二氧化碳排放有顯著的負(fù)的影響，而政府支出可以理解為政府對(duì)經(jīng)濟(jì)的干預(yù)程度，政府對(duì)經(jīng)濟(jì)的干預(yù)沒(méi)有明顯地減少二氧化碳的排放。在進(jìn)一步分析中，考慮到中國(guó)1997年后的二氧化碳排放有一個(gè)突然的下降，我們?cè)诜治鲋杏斜匾獙?duì)中國(guó)的數(shù)據(jù)加入一個(gè)1997年后數(shù)據(jù)加入啞變量另外，我們由表3、表4可以看出，不管是oecd國(guó)家還是

35、中國(guó)也世界的平均排放規(guī)律之間沒(méi)沒(méi)有顯著差異，所以在實(shí)際分析中我們沒(méi)必要將這些國(guó)家單獨(dú)列出。表3： oecd國(guó)家與世界平均ln(co2 emissions per capita)ln(gdp per capita)-12.011-17.518(0.000)*(0.000)*ln(gdp per capita)21.6442.354(0.000)*(0.000)*ln(gdp per capita)3-0.069-0.099(0.000)*(0.000)*ln(gdp per capita) *oecd6.072(0.719)ln(gdp per capita)2 *oecd-0.788(0.66

36、0)ln(gdp per capita)3 *oecd0.034(0.597)urbanratio0.0060.006(0.000)*(0.000)*industry/agriculture0.0050.006(0.003)*(0.001)*services/industry-0.106-0.106(0.000)*(0.000)*net exports-0.003-0.003(0.003)*(0.002)*government expenditure0.0040.004(0.076)(0.062)chinapost1997-0.898-0.930(0.000)*(0.000)*constant

37、26.18135.542(0.000)*(0.049)*observations24452445number of sn110110r-squared0.2770.278p values in parentheses* significant at 5%; * significant at 1%表4：中國(guó)與世界平均ln(co2 emissions per capita)ln(gdp per capita)-12.011-9.734(0.000)*(0.000)*ln(gdp per capita)21.6441.403(0.000)*(0.000)*ln(gdp per capita)3-0.

38、069-0.060(0.000)*(0.000)*ln(gdp per capita) *chn-2.563(0.959)ln(gdp per capita)2 *chn0.418(0.951)ln(gdp per capita)3 *chn-0.026(0.932)urbanratio0.0060.006(0.000)*(0.000)*industry/agriculture0.0050.004(0.003)*(0.004)*services/industry-0.106-0.101(0.000)*(0.000)*net exports-0.003-0.003(0.003)*(0.001)*

39、government expenditure0.0040.003(0.076)(0.106)chinapost1997-0.898-0.118(0.000)*(0.695)constant26.18119.130(0.000)*(0.001)*observations24452445number of sn110110r-squared0.2770.284p values in parentheses* significant at 5%; * significant at 1%在表5中，根據(jù)回歸方程(equation 6)得到的各個(gè)國(guó)家的固定影響值，我們可以列出了二氧化碳排放最無(wú)效率的經(jīng)濟(jì)體

40、，處于中部經(jīng)濟(jì)體與最有效率的經(jīng)濟(jì)體。表5(a): 固定影響值：二氧化碳排放無(wú)效率的經(jīng)濟(jì)體rankcountry/economyequation(6)1uzbekistan2.1267742turkmenistan1.6476223kazakhstan1.6335744trinidad and tobago1.3691575azerbaijan1.3594636china1.3320027moldova1.2808388luxembourg1.27277412russian federation1.12078413united states1.07553619canada0.798705820a

41、ustralia0.788222125south africa0.6799841表5(b): 固定影響值：二氧化碳排放處于中部的經(jīng)濟(jì)體rankcountry/economyequation(6)43korea, rep.0.284995246india0.264455448japan0.256037549united kingdom0.2499754mexico0.118997858france0.0979379表5(c): 固定影響值：二氧化碳排放有效的經(jīng)濟(jì)體rankcountry/economyequation(6)86hong kong, china-0.602903194brazil-

42、0.8072446103sri lanka-1.032049104mozambique-1.120394105paraguay-1.223383106ethiopia-1.270554107haiti-1.470115108congo, dem. rep.-1.718044109nepal-1.800218110namibia-2.587506其中前蘇聯(lián)加盟共同國(guó)中的烏茲別克斯坦，土庫(kù)曼斯坦，哈薩克斯坦有著較低的排放效率，而中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯在碳排放中也是無(wú)效率的。固定影響值處于中間的經(jīng)濟(jì)體主要有韓國(guó)，印度，日本和法國(guó)等。其中日本在能源利用方面相當(dāng)高，而法國(guó)的核能利用率相當(dāng)高，所以它們的二氧化

43、碳排放效率在美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯之后是很正常的。二氧化碳排放中最有效的國(guó)家有香港、巴西等。表6對(duì)各國(guó)的固定影響值與其國(guó)家變量之間的關(guān)系進(jìn)行了回歸?；貧w結(jié)果表明了在溫度條件較好的地區(qū)，有更高的二氧化碳排放；高的油價(jià)政策對(duì)可以減少二氧化碳的排放；oecd國(guó)家有著較同的排放；前蘇聯(lián)國(guó)家也有著較高的排放，可再生能源的使用也會(huì)降低其排放值。所以這些差別可以對(duì)不同國(guó)家間的排放差異作出一定的解釋。表6 各國(guó)固定影響因子temperature0.1190.1130.0850.0520.0510.0430.061(0.000)*(0.000)*(0.004)*(0.087)(0.306)(0.129)(0.030

44、)*price-1.127-0.806-1.147-1.365-1.177-1.212(0.004)*(0.021)*(0.002)*(0.001)*(0.001)*(0.000)*oecd dummy0.3280.4870.1660.4740.169(0.116)(0.017)*(0.466)(0.013)*(0.380)former socialistcountry dummy0.5310.6610.4500.6160.416(0.014)*(0.002)*(0.110)(0.003)*(0.030)*renewable (%)-0.013-0.016(0.003)*(0.000)*ele

45、ct. losses (%)-0.032-0.045(0.037)*(0.001)*electricity from coal(% of total)0.004(0.198)constant-0.4260.1460.0420.2280.8790.3891.039(0.002)*(0.527)(0.841)(0.293)(0.007)*(0.067)(0.000)*observations64646464336455r-squared0.2820.3750.4110.4660.6140.5400.638p values in parentheses* significant at 5%; * s

46、ignificant at 1%從以上的分析研究我們認(rèn)為，人均二氧化碳的排放似乎是符合s型的曲線，中國(guó)現(xiàn)在正處于這條曲線的高速增長(zhǎng)期。中國(guó)和oecd國(guó)家都應(yīng)滿足相同的增長(zhǎng)模式。盡管中國(guó)的曲線比世界的平均值高5.1%，它考慮到氣候國(guó)別等的特點(diǎn)后，中國(guó)的曲線位置只比平均值高1.2%但在1997年后，中國(guó)的二氧化碳有一個(gè)顯著的下降，若考慮到這個(gè)下降后，中國(guó)的曲線位置比其它國(guó)家只高1.6%，同樣在考慮到氣候國(guó)別等的特點(diǎn)后，中國(guó)的曲線位置在平均值以下1.9%的位置?？梢?jiàn)中國(guó)的排放還是比較符合這一模型的。對(duì)比與預(yù)測(cè)根據(jù)表2中方程6的回歸結(jié)果，我們可以對(duì)中國(guó)的二氧化碳排放水平與世界的二氧化碳排放水平進(jìn)行對(duì)比

47、與預(yù)測(cè)。相對(duì)于世界其它國(guó)家，中國(guó)排放水平在對(duì)應(yīng)的人均gdp下還是比較高的。在1997年，中國(guó)的人均排放水平有一個(gè)巨大的下降，我們可以認(rèn)為中政府能源的政策造成的，如中國(guó)政府強(qiáng)制關(guān)閉了大量的小火電等不節(jié)能的項(xiàng)目。我們可以根據(jù)前面的理論與回歸結(jié)果對(duì)中國(guó)單位gdp的二氧化碳排放進(jìn)行預(yù)測(cè)，假設(shè)給定不同的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平和城市化水平下，我們可以預(yù)測(cè)到2020年單位gdp的二氧化碳排放情況，如表7所示：表4 中國(guó)單位gdp的二氧化碳排放進(jìn)行預(yù)測(cè)the current situation in chinagdp per capitaurbanization ratioenergy use pc oil e.200

48、45418.939.6%2.74(2002)predictions of china (according to the estimates of regression 6)scenario iiiiiiivgrowth rate 2005-201010%10%8%8%growth rate 2010-20208%8%6%6%urbanization growth rate1%1.8%1%1.8%gdp pc in 2020(2000 international dollar )2072520725 15400 15400 urb. ratio 202055.6%68.4%55.6%58.4%

49、co2 emission per gdp 2020 to 2004(estimated)0.690.740.840.91the services/industry arrives level of india (1.9)0.620.670.750.81the services/industry arrives level of usa (3.4)0.530.570.640.69如果以設(shè)定i的增長(zhǎng)速度，在2010年前gdp以10%的速度增長(zhǎng)，2010年以后gdp以8%的速度增長(zhǎng)，城市化每年增加1%，那么到2020年，單元gdp的二氧化碳排放降為現(xiàn)在的69%。在最壞的情況下，gdp以較低的速度增長(zhǎng)，到2020年，單位gdp的二氧化碳排放將仍為現(xiàn)在的91%。同時(shí)還由計(jì)算可知，中國(guó)的單位gdp的二氧化碳排放最