（政治经济学专业论文）基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响因素研究.pdf

，一 原创性声明 本人声明：所量交的学位论文是本人在导师的指导f 进行的研究一i ：作及取得的研究成果。除本文已 经注明引川的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得内苤直太堂及 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同：l ：作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：奎煎 日 期：塑! l 呈：婆 指导教师签名： 砂安 日期：2 翌! ! ：竺：= f 在学期间研究成果使用承诺书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将学位论文的全 部内容或部分保留并向国家有关机构、部l - j 送交学位论文的复印僻：和磁盘，允许编入有关数据库进行检索， 也可以采刚影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。为保护学院利导师的知识产权，作者在学期 间取得的研究成果属于内蒙古人学。作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古 人学就读期间导师的同意；若川于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。 学位论文作者签名： 日 本式 指导教师签名： l 劣 期：兰! ! ! ! ! y 了 、 35帆78 嗍8帅8iiily 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响因素研究 摘要 伴随中国经济的快速增长，大量的化石能源消费带来的碳排放问题日益突 出。在低碳经济的背景下，如何保持经济增长的同时，还将碳排放控制在容许 范围，这就需要制定合理可行的二氧化碳减排措施。因此，研究二氧化碳排放 的影响因素显得非常重要。 本文对中国的碳排放影响因素进行深入分析，以期找到碳排放与其影响因 素之间内在关系，从而为中国碳减排提出可行的政策建议。首先，利用环境库 兹涅茨曲线假说，构建中国的二氧化碳环境库兹涅茨曲线模型。其次，通过使 用普通最小二乘法、平稳性检验、协整检验等方法，对中国1 9 7 8 2 0 0 9 年碳排放 总量与人均实际g d p 、能源效率、能源结构的关系进行实证研究。最后，分别 对人均实际g d p 、能源效率、能源结构等碳排放影响因素进行深入分析。 本文的主要结论为：第一，中国目前的碳排放总量大，在世界各国中居第 一位，这造成了我国面临越来越大的国际减排压力；在三次产业中，第二产业 是主要的能源消费部门，产生了碳排放总量的绝大部分。第二，我国的碳排放 总量与人均实际g d p 存在倒“u ”型关系，拐点值为人均实际g d p 等于2 4 1 5 5 万元，远大于2 0 0 9 年的人均实际g d p ( 4 9 2 4 9 元) ，这说明现在我国的人均实 际g d p 在拐点左侧，且离拐点距离较远；还有提高能源效率对于碳减排的贡献 大于能源结构提高的贡献；第三，与世界其他国家或地区比较，中国能源利用 构也较低，表明中国具有较大的减排潜力；第四，通过预测 2 0 2 0 年能够完成碳强度目标。 以下政策建议：首先，提高能源效率；其次，发展非化石能 推广低碳理念。 涅茨曲线；能源；碳强度；能源效率 i l r e s e a r c hf o rf a c t o r si n n u e n c i n gc h i n a sc a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n sb a s e d o nt h eh y p o t h e s i so fe n v i r o n m e n t a lk u z n e t sc u r v e a bs t r a c t w i t hc h i n a sr a p i de c o n o m i cg r o 、v t h ，t h ep r o b l e m 、v h i c hc h i l l a sc o n s u m p t i o n o ff o s s i l e n e r g ) r h a dp r o d u c e dl o t so fc a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n sh a sb e c o m e i n c r e a s m g l yp r o m i n e n t 1 1 1t h ec o n t e x to fl o wc a r b o ne c o n o m y ，c h i n an o to n l y m a i n t a i n se c o n o m i cg r o w c h ，a l s on e e d sc a r b o nd i o x i d ee m i s s i o nt 0t h ea l l o w a b l e r a n g e h o w e v e r ，mo r d e rt oa c c o m p l i s ht h i sg o a lw en e e dt od e v e l o pr e a s o n a b l ea n d f e a s i b l em e a s u r e st or e d u c ee m i s s i o n so fc a r b o nd i o x i d e t h e r e f o r e ，i ti s v e 巧 i m p o r t a n t t os t u d yt h ef a c t o r so fc a r b o nd i o x i d ee m is s i o n s i nt h i s p 印e r ， 1 1 1o r d e rt or e v e a lt h ei i n r i n s i c r e l a t i o n s h i pb e 僦e e nc a r b o n e m i s s i o na n di m p a c tf a c t o r s ，w eh a v ed e e p l ys t u d i e dc h i n a f sc a r b o ne m i s s i o n sa n d i m p a c tf a c t o r s f i n a l l y ，w ep u tf o n a r df e a s i b l ep o l i c yr e c o r 衄e n d a t i o n sf o rc h i n a s c a r b o nr e d u c t i o n s p e c i f i c r e s e a r c hi d e a sa r e ， f i r s t ， w eu s et h eh y p o t h e s i so f e n v i r o n m e n t a lk u z n e t sc u r v e协b u i l dc h i n a sc a r b o nd i o x i d ee n v i r o m l l e n t a l k u z n e t sc u r v em o d e l s e c o n d ， b yu s i n g t h eo l sm e t h o d ， s t a t i o n a 搿t e 鸭 c o - i n t e 伊a t i o n t e s ta n do t h e rm e t h o d s ，w er e s e a r c h e n l p i r i c a l l y t h ei n t r i n s i c n i r e l a t i o n s h i p o fc h i n a sc a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n s ， p e rc a p 池r e a lg d p ，e n e r g y e f j e i c i e n c y ，e n e r g ys t m c t u r e 1 1 1 i r d ，w ea n a l y z ed e 印l ye a c ho fi m p a c tf a c t o r s o f c a i b o nd i o x i d ee m i s s i o n t h em a i nc o n c l u s i o n sa r e ：f i r s t ，c h j n ai sal a r g ea m o u n to fc a r b o ne m i s s i o n si n t h ew o r l di nt h ef i r s tp l a c e ，w h i c hc a u s e dc h i n af a c ei n c r e a s i n gi n t e m a t i o n a lp r 卣s u r e t or e d u c ec a r b o nd i o x i d ee m i s s i o n s ；i nt h et h r e ei n d u s t r i e s ，t h es e c o n di n d us c r yi st h e m 勾o re n e r g yc o n s u m i n gs e c t o r s ，r e s u n i n gi nt h ev a s tm a j o r i 够o fc a r b o ne m i s s i o n s s e c o n d ，c h i n a sc a 而o ne m i s s i o n sa n dp e rc a p i t ar e a lg d p e x i s ti n v e r t e d u ”s h a p e d r e l a t i o n s h i p ，m et u m i n gp o i n tv a l u ei s2 4 15 5m i l l i o n ，m u c hl a 娼e rt h a nt h e2 0 0 9p e r c a p i t ar e a lg d p ( 4 9 2 4 9 ) ，i n d i c a t i n gt h a tc h i n an o w p e rc 印i t ar e a lg d pi si nt 1 1 el e r t h et u m i n gp o i n t ，a n df a r 疳o mt h et u m i n gp o i n t ；i m p r o v ee n e r g ye f j f i c i e n c y s c o n t r i b u t i o nt or e d u c ec a r b o ne m i s s i o n s 黟e a t e rt h a i ln l ec o 栅b u t i o no ft h ee n e r g y s t m c t u r e t h i r d ，c o m p 2 u r e dw i t ho t h e rc o 州e s o rr e g i o n s ，c h i n a se n e 玛yu t i l i z a t i o n e 伍c i e n c ya n dl o w e re n e 唱ys t m c t u r e i sl o w ，i n d i c a t i n gt h a tc h i n ah a sal a 玛e e m i s s i o nr e d u c t i o np o t e n t i a l ；f o u 曲，b yp r e d i c t i v ea n a l y s i s ，o u rc o n c l u s i o ni st h a t c h i l l aw i uc o m p l e t et h ec a r b o ni n t e n s i 够g o a l i n2 0 2 0 a c c o r d i n gt oc o n c l u s i o n s ，w ep r o p o s et h ef o l l o w i n gp o l i c yr e c o m m e n d a t i o n s ： f i r s t ，i m p r o v ee n e 唱ye f ! e i c i e n c y ； s e c o n d l y ，d e v e l o pn o n f o s s i le n e r g y ；f i n a l l y ， p o p u l a r i z el o wc a r b o nc o n c e p t k e y w o r d s ：e k c ；e n e r g y ；c a r b o ni n t e n s 毋；e n e r g ye f j f i c i e n c y i v 目录 摘要i a b s t r a c t 。i i i 弓l 言：1 ( 一) 研究背景1 - ( 二) 文献综述2 1 国外学者的相关研究回顾i 2 2 国内学者的相关研究回顾3 3 国内外文献评述4 ( 三) 研究的问题和意义5 1 研究的问题5 2 研究的意义5 ( 四) 研究框架与方法6 1 研究框架6 2 研究方法6 ( 五) 本文的创新之处7 一、基本概念与理论8 ( 一) 相关概念界定8 ( 二) 环境库兹涅茨曲线- 1 0 1 内涵及存在前提。1o 2 e k c 方程及一般式一1 卜 3 e k c 假说的解释1 2 二、理论模型与实证分析：1 4 ( 一) 模型假设14 ( 二) 检验方法15 1 自相关检验15 2 平稳性检验1 6 v 3 协整检验17 ( 三) 数据来源和处理- 18 1 数据来源- 18 2 数据处理一18 ( 四) 实证分析2 0 1 模型估计2 0 2 模型检验2 2 ( 五) 本章小结2 4 三、中国碳排放影响因素及预测分析2 5 ( 一) 1 9 7 8 2 0 0 9 年碳排放总量特征2 5 ( 二) 碳排放的各影响因素分析2 7 1 经济发展水平2 7 2 能源消费量特征2 9 3 能源效率3 0 4 能源结构3 2 ( 三) 预测分析3 3 ( 四) 本章小结3 4 结论及政策建议3 5 参考文献3 7 附蜀专：4 0 致谢4 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文4 3 v i 内蒙古大学硕士学位论文 引言 ( 一) 研究背景 改革开放以来，我国经济已经保持3 0 多年的高速增长，国内生产总值年均增长率约为 9 7 ，远远高于世界其他国家或地区的增长速度，而且2 0 1 0 年经济总水平已经位居世界第二 位。虽然我国经济发展取这样显著的成绩，但同时也付出了巨大的能源和环境代价，由于我 国经济发展方式是以投资驱动和工业主导的模式为主，导致在实现经济增长的同时，带来了 能源的高消费和温室气体的大量排放。这在段时期，能源消费不断增加，由1 9 7 8 年的5 7 1 4 4 万吨标准煤，增长到2 0 0 9 年的3 0 6 6 4 7 万吨标煤，增加了约5 3 7 倍( 见附表1 ) 。同时，由于 以煤为主的能源消费结构，中国碳排放量不断上升，由1 9 7 8 年的1 3 8 亿吨，增加到2 0 0 9 年 ” 的7 0 9 9 亿吨，增加了约5 1 4 倍，这阶段的年均增速约为5 5 0 ，这两个数值都位居世界前 列。虽然目前尚未承担减排任务，但是我国政府积极参与国际碳减排的行动中。在2 0 0 9 的哥 本哈根大会上，我国政府承诺到2 0 2 0 年单位g d p 二氧化碳排放比2 0 0 5 年下降4 0 4 5 ， 并作为约束性指标已经纳入国民经济和社会发展中长期规划；以及温家宝总理在2 0 1 0 年4 月 国家能源委员会第一次全体会议上强调，2 0 2 0 年非化石能源消费比重要提高到1 5 。 在低碳经济的背景下，我国如何保持经济增长的同时，还将碳排放控制在容许范围，减 缓碳排放对全球气候变化的影响，这需要弄清二氧化碳排放量与经济增长之间的关系，以及 与其他影响因素之间的关系。目前已有的关于中国碳排放影响因素的研究，虽然用的方法不 同，但都一致得出，经济增长是碳排放增加的主要因素，然而，利用环境库兹涅茨曲线假说 进行的研究存在一定差异，可以简要地将之分为两类，一是，中国碳排放与经济增长具有倒 “u 型的关系；二是，中国碳排放与经济增长不具有倒“u 型的关系，而是“n 型、“u ” 型或线性关系等。 由于以上的背景，本文对中国碳排放影响因素研究，通过建立碳排放与影响因素的模型， 以期找到碳排放与经济增长之间究竟具有什么类型的关系，还有在所建立模型的基础上，对 2 0 2 0 年中国的碳强度进行模拟预测，分析中国能否完成碳强度指标。为了使本文的研究具有 一定创新点。下面对国内外关于碳排放影响因素的相关文献进行综述，以找到本文的切入点。 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响吲素研究 ( 二) 文献综述 近年来，伴随全球环境问题的同益突出，尤其是全球变暖问题成为首要问题，温室气体 减排不仅仅是一个缓解气候变化的环境问题，更是一个经济问题，因为温室气体排放是经济 学中的外部性问题以及任何控制温室气体排放的政策最终都会涉及到各国的经济发展。因此， 各国学者从不同角度出发，通过建立各种理论和数学模型，分析温室气体的影响因素、温室 气体与经济发展的关系以及各种减排政策等，最终的目的都是希望找到一条以最小的成本达 到最大限度减排的路径。在这样的大背景下，低碳经济成为2 1 世纪的跨学科的、综合性的、 规模较大的研究热点，碳排放问题是其中的重要分支。本文在参阅国内外相关文献的基础上， 对碳排放相关问题的研究进行了综述。 1 国外学者的相关研究回顾 分析碳排放与经济增长的关系，寻求两者间的规律是一个重要的问题。而著名的环境库 兹涅茨曲线( e k c ) 为研究两者间的规律提供了一种有效的分析工具和经验探索。 g m s s m a l l 和k m e g e r ( 1 9 9 1 ) 在北美自由贸易协定对环境的潜在影响研究中开创性地将 库兹涅茨曲线应用到环境领域，实证研究了环境污染物与人均收入之间存在倒“u 型关系。 之后，越来越多的学者将库兹涅茨曲线用到环境问题的研究中，但是都没有明确提出环境库 兹涅茨曲线假说，直到1 9 9 3 年，p a j l a y o t o u 提出环境库兹涅茨曲线( e n v i r o n m e n t a lk u z i l e t s c u n r e ，e k c ) 这一名词概念，e k c 假说理论开始得到完善。随后，多数学者利用e k c 假说理 论，对环境污染与经济增长间的倒“u 型假说进行了研究。例如，s e l d e n 和s o n g ( 1 9 9 4 ) 、 c o l e ( 1 9 9 7 ) 、l i s t 和g a l l e t ( 1 9 9 9 ) 、s t e m 和c o m m o n ( 2 0 0 1 ) 等以二氧化硫为环境指标，均证实 了该曲线的存在。但是k a u 筋锄等( 1 9 9 8 ) 、d i n d a 等( 2 0 0 0 ) 则认为该曲线不存在。 随着对全球气候变化问题的深入研究，有学者将环境库兹涅茨曲线应用于温室气体排放， 尤其是对二氧化碳环境库兹涅茨曲线的研究，所得的结论是不一致的。例如，s e l d e n 和 s o n g ( 1 9 9 4 ) 、g a l e o n i a 和l a i l z a ( 2 0 0 5 ) 认为存在二氧化碳环境库兹涅茨曲线曲线；m a r z i o 、 g a l e 嘣i 等( 2 0 0 6 ) 对二氧化碳环境库兹涅茨曲线进行了稳健性检验，发现o e c d 国家存在二氧 化碳环境库兹涅茨曲线；还有c o l e 和r 矗y n e r ( 1 9 9 7 ) 研究认为，虽然碳排放量和人均收入之 堕鍪直叁堂堡主兰垡笙苎 间存在e k c 关系，但是目前即使是最高收入的国家也没有达到环境阈值点的收入水平。 然而，a g r 弱和c h 印m a n ( 1 9 9 9 ) 、硒c l l i l l o n d 和k a u 劬锄( 2 0 0 6 ) 、a z o m a l l o u ，l a i s n e y 和 v r 锄( 2 0 0 6 ) 、h e 和础c l 砌( 2 0 0 9 ) 均发现并不存在二氧化碳环境库兹涅茨曲线；s h 触和 b a n d y o p a d h y a y ( 1 9 9 2 ) 对1 4 9 个国家的1 9 6 0 - 1 9 9 0 年的研究发现，这些国家的碳排放量和人 均收入之间呈正向线性关系，而不是“u ”型关系；f r i e d l 和g e t z i l e r ( 2 0 0 3 ) 的研究认为， 人均实际g d p 和二氧化碳排放量之间存在“n 关系，同样不是“u ”型关系。 2 国内学者的相关研究回顾 与国外学者研究的成果相比，国内学者对碳排放与经济增长的关系的研究起步较晚，可 能的原因是，我国的主要任务是经济发展而对环境问题的关注度较低。近来，随着低碳经济 的提出，我国也积极响应，所以，一些学者采用不同的方法对我国的碳排放问题进行了研究。 依据研究的不同角度，将这些研究分为两大类： 第一类是利用指标分解分析法研究碳排放的影响因素及这些因素对碳排放的贡献度。指 标分解分析法是国际上能源与环境政策制定中被广泛接受的一种方法( a n g ，2 0 0 4 ) ，其实质 是将碳排放表示为几个影响因素的乘积，并根据不同的确定权重的方法进行分解，以确定这 些因素对碳排放的贡献度，同时得出哪个因素是主要因素。如，徐国泉、刘则渊、姜照华( 2 0 0 6 ) ， 孙猛( 2 0 1 0 ) 及葛全胜、方修琦等( 2 0 1 1 ) 采用指标分解法中的对数平均权重分解法( l o g 撕t i c m e mw e i g h td i v i s i o ni n d e xm e t h o d ，l m d i ) ，建立我国碳排放的因素分解模型，认为我国经 济增长、能源效率低及以煤炭为主的能源消费结构是导致碳排放大量增长的主要因素；冯相 昭，邹骥( 2 0 0 8 ) 在讨论k a y a 恒等式及其政策涵义的基础上，利用修改后的k a y a 恒等式对 1 9 7 1 2 0 0 5 年期间中国的二氧化碳排放进行了无残差分解，结果表明经济的快速发展和人口的 增长是二氧化碳排放增加的主要驱动因素，能源效率的提高有利于减少二氧化碳排放，而能 源结构的低碳化则是降低二氧化碳排放水平的重要战略选择。 第二类就是采用库兹涅茨曲线假说研究中国碳排放与经济增长关系，这类研究得出的结 论有两种：一种是中国的经济发展与碳排放存在倒“u 型关系，这些研究有宋涛等( 2 0 0 7 ) 、 付加锋，高庆先，师华定( 2 0 0 8 ) 、林伯强，蒋竺均( 2 0 0 9 ) 、李国志、李宗植( 2 0 1 0 ) 、许广月， 宋德勇( 2 0 1 0 ) 、沈小波、戴平生( 2 0 1 1 ) 等，其中，宋涛等( 2 0 0 7 ) 对中国1 9 6 0 2 0 0 0 年人 均碳排放量与人均g d p 之间的关系进行了实证研究，发现二者存在明显的“倒u 型”曲线 关系；付加锋，高庆先，师华定( 2 0 0 8 ) 从生产和消费两种视角出发，研究了人均g d p 和碳强 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响岗素研究 度之间的内在关系。发现无论在哪一种视角下，存在二氧化碳环境库兹涅茨曲线；林伯强， 蒋竺均( 2 0 0 9 ) 则利用我国二氧化碳的时间序列，研究了我国的二氧化碳环境库兹涅茨曲线， 并利用该曲线对未来我国的二氧化碳量进行了预测；刘扬，陈劭锋( 2 0 0 9 ) 基于i p a t 方程，分 析了我国经济增长与碳排放间的关系，发现无论是碳排放强度，还是人均碳排放量，抑或是 碳排放总量均里现出倒“u ”型的变化规律；李国志、李宗植( 2 0 1 0 ) 对我国3 0 个省份面板 数据进行环境库兹涅茨曲线假说检验，结论是二氧化碳排放与经济增长之间存在明显的倒 “u ”型环境库兹涅茨曲线，但是要达到曲线的拐点需要经历非常漫长的时间；许广月，宋 德勇( 2 0 1 0 ) 在环境库兹涅茨曲线理论的基础上，选用1 9 9 0 2 0 0 7 年中国省域面板数据，运 用面板单位根和协整检验方法，研究了中国碳排放环境库兹涅茨曲线的存在性，研究结果是 中国及其东部地区和中部地区存在人均碳排放环境库兹涅茨曲线，但是西部地区不存在该曲 线；沈小波、戴平生( 2 0 1 1 ) 通过利用中国1 9 8 0 2 0 0 7 年的数据，证明中国碳排放强度与人 均g d p 之间存在“u ”型关系。另一种就是中国的经济发展与碳排放不存在倒“u 型关系， 这类的研究有，杜婷婷等( 2 0 0 7 ) 、孙猛( 2 0 1 0 ) 得出中国经济发展与碳排放不存在倒“u 型关系，而是“n ”型关系。还有，施美霞( 2 0 1 0 ) 对中国及其各省的人均二氧化碳排放量 和职工平均实际工资之间的关系进行研究，得出两者都不符合e k c ，且没有统一的函数关系， 将各省份的情况分成三类：直线上升型、“u ”型、倒“n 型。 3 国内外文献评述 从以上国内外的研究，我们可以看出： 首先，在碳排放与经济增长关系研究的文献中，无论是国外研究，还是国内研究，都是 仅仅检验碳排放与经济发展的关系是否符合库兹涅茨曲线假说，未考虑其他的能够影响拐点 的因素，比如能源效率及能源结构，致使这样的研究得出的结论较为单一，如果存在倒“u ” 型关系，那也只能计算出拐点值，若是不存在倒“u 型关系，能够获得的信息更少。因而； 依据这样的结论来提供的政策建议是不可靠的，例如，在这些研究中提出通过提高能效这个 措施来降低碳排放的政策建议，但是在这些研究模型中没有在体现出能源效率这个变量，缺 少定量分析。有的研究利用对数平均权重分解法，定量地研究了能源效率对碳排放的影响， 如孙猛( 2 0 1 0 ) 的研究利用该方法又结合了库兹涅茨曲线假说理论，来研究中国的碳排放问 题，这样也存在一个问题，即两种不同方法得出的结论没有一个共同的基础，缺乏一致性。 本文通过将能源效率、能源结构等因素融合到环境库兹涅茨曲线中，来弥补已有文献利用库 堕鍪直奎兰堡主兰篁丝茎 兹涅茨曲线假说理论进行实证分析的不足。 其次，碳排放指标多种多样，有三类，一是碳排放总量，二是碳强度，三是人均碳排放。 因为环境阈值用二氧化碳浓度来衡量，这个值是指单位空间二氧化碳量，它与碳排放总量的 关系更直接，还有碳交易的标的是碳排放总量，而人均碳排放及碳强度都不具有这个特点， 因此，本文选择碳排放总量作为衡量碳排放的指标来研究中国的碳排放问题。衡量经济发展 的指标较多，包括人均收入、人均g d p 、职工平均实际工资、实际g d p 等，本文选择人均 实际g d p 作为解释变量，原因是人均实际g d p 更能反映真实的经济增长水平，体现经济增 长对环境变化的影响，因此，本文选择人均实际g d p 作为衡量收入的变量。 最后，这些研究对数据的选取有两类，一是时间序列数据，二是面板数据。两类数据各 有优缺点，前者能更好地从动态角度来研究碳排放与经济发展之间的内在关系，而后者能够 研究国家内部各省之间的区域差异，由于本文不涉及到省份之间的差异因素，所以，本文选 择时间序列数据。 1 研究的问题 ( 三) 研究的问题和意义 本文拟研究的问题是弄清中国碳排放总量与人均实际g d p 、能源效率及能源结构之间的 定量关系，还有通过该定量关系对我国2 0 2 0 年的碳排放总量及碳强度进行预测，预判我国在 2 0 2 0 年能否完成碳强度指标。由于目前中国统计机构没有公布二氧化碳排放数据，但是可以 利用各种能源的消费量及各种能源的含碳量估计出碳排放总量。然而，对于不同能源的碳含 量，不同研究机构给出的数据是不同的，所以，估算碳排放总量是本文研究中的一个难点。 解决方法是通过对比不同研究机构公布的单位标准煤的各类能源含碳值及计算方法，找到差 异原因。最后根据本文的研究目的来选择一个研究机构公布的碳含量指标来估算我国的碳排 放总量。 2 研究的意义 本文通过将能源效率与能源结构两个变量引入到环境库兹涅茨曲线方程中，来实证研究 中国的碳排放影响因素问题，具有的研究意义可以分为两个方面： 5 一 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响i 大1 素研究 第一方面，具有理论意义，丰富了目前用于研究碳排放与经济发展关系的环境库兹涅茨 曲线假说，为这方面的研究提供了一个新的思路，即可以将影响拐点的一些因素融入到环境 库兹涅茨曲线中，可以定量地分析这些因素对碳排放的影响。 第二个方面，具有现实意义，精确地估计中国二氧化碳排放的环境库兹涅茨曲线，进而 对其形态和拐点进行正确判断，以及找到影响碳排放的其他因素与碳排放之间的定量关系， 能够计算出这些因素对碳排放的贡献大小，这对于中国二氧化碳减排政策的制定具有重要意 义。 1 研究框架 ( 四) 研究框架与方法 本文借鉴目前国内外对环境库兹涅茨曲线假说理论及实证研究的成果，从中国的碳排放、 经济增长、能源效率及能源结构的实际情况着手，分析中国碳排放的影响因素。 本文的研究分为三个部分。 第一部分，界定本文用到的相关概念以及用到的建模理论。 、 第二部分，在环境库兹涅茨曲线假说的基础上，通过引入能源效率和能源结构两个碳排 放影响因素，建立中国的二氧化碳环境库兹涅茨曲线模型。再对该模型进行实证分析。 第三部分，通过对1 9 7 8 2 0 0 9 年中国碳排放及各影响因素用描述统计法进行详细分析，再 结合第二部分的模型进行模拟预测。 2 研究方法 本文主要运用文献分析方法、计量经济学分析法等方法。其中，文献研究法是根据一定 的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题 的一种方法。计量经济学分析法，首先，应用时间序列数据对模型进行普通最小二乘回归； 其次利用拉格朗日乘数( l m ) 检验法、单位根方法检验法中的a d f 检验、分别进行序列自相 关检验及平稳性检验，来确保模型回归的准确性。 内蒙古大学硕士学位论文 ( 五) 本文的创新之处 本文的创新之处包括：( 1 ) 首次利用中国国家科委气候变化项目提供的方法来估算中国 在1 9 7 8 2 0 0 9 年之间三大化石能源( 煤炭、石油、天然气) 消费所排放的二氧化碳量；( 2 ) 本文选碳排放总量作为衡量碳排放的指标来研究中国的碳排放问题，而已有的文献大部分选 用人均二氧化碳或碳强度来研究碳排放的指标，这两个指标分别涉及到货币和人口因素，由 于存在不同汇率，导致不同国家间的碳强度缺乏一个可比基础，而碳排放总量在各国间的量 纲具有一致性，更重要的是该指标作为目前碳交易的标的及该值能够反映出对环境的影响大 小，因此，选择碳排放总量作为碳排放的指标更加科学合理；( 3 ) 在计量方法分析上，由于 本文所选有的变量数据为时间序列数据，对这些变量进行回归分析时，可能产生序列自相关、 伪回归等问题，本文对这些问题都做了相应的检验，目的在于使最终的模型更可靠，有助于7 后面的模拟及预测分析。 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响冈素研究 一、基本概念与理论 ( 一) 相关概念界定 能源，指人类取得能源的来源，包括己开采出来可供使用的自然资源与经过加工或转换 能源的来源。尚未开采出的能源资源只称为资源，不纳入能源的范畴。按照不同的分类标 准，能源可分为一次能源和二次能源、常规能源和非常规能源、可再生能源和非可再生能源、 以及化石能源与非化石能源。本文采用的分类是，能源包括化石能源和非化石能源，其中， 化石能源包括煤炭、石油及天然气；非化石能源，包括水电、风能、核能、太阳能、生物质 能、潮汐能等，但国家统计数据只统计了这部分中的水电、风能及核能，而太阳能、生物质 能、潮汐能等没有列入统计数据。 能源效率，可以分为能源经济效率和能源技术效率。其中，能源经济效率指用相同或更 少的能源获得更多产出或更好生活质量，目前国际上用能源强度来衡量，指单位g d p 消耗的 能源量，在我国通常以吨标准煤万元来表示，一般而言，能源强度越低，说明该国家或地区 的能源经济效率越高；能源技术效率，指在使用能源进行开采、加工、转换、储运和终端利 用的活动中所得到的有效能与实际输入的能源量之比，一般用百分率表示，该指标是观察能 源加工转换装置和生产工艺先进与落后、管理水平高低等的重要指标。本文的能源效率选用 能源强度来衡量。 环境阈值，是指环境中有害物质的允许临界浓度。环境对人类活动的支持能力有一个阈 值，这一阈值又称为“环境承载力”。它是指在一定时期内，在维持相对稳定的前提下，环境 资源所能容纳的经济规模和人口规模的大小。地球的面积和空间是有限的，它的资源是有限 的，显然，它的承载力也是有限的。因此，如果人类活动超越环境阈值，将会对环境造成不 可估量的严重后果。 碳排放总量，在化石能源的使用、土地利用与土地覆盖的改变以及水泥生产等人类活动 中产生二氧化碳。根据目前温室气体排放监测的成果，来自化石燃料燃烧排放的二氧化碳占 温室气体的7 c ! ( i p c c ，2 0 0 7 ) ，是最主要的温室气体来源，而且具有易于统计、结果可信 度高的优点、是目前全球进行温室气体排放评估的主要研究对象。因此，本文仅研究化石能 源消费产生的二氧化碳排放量。 内蒙古大学硕士学位论文 碳强度，指单位g d p 的二氧化碳排放量，该指标是随着技术进步和经济增长而下降的。 由定义可以看出，碳强度涉及到g d p 和碳排放量，而g d p 有名义值和实际值两种，为了使 每年的碳强度具有可比性，本文选择实际g d p ，剔除掉名义g d p 的价格因素，选择中国 统计年鉴2 0 1 0 公布的居民消费价格指数作为本文价格指数，并以1 9 7 8 年的价格为基期进 行折算。结果见表1 1 。 表1 11 9 7 8 2 0 0 9 年中国居民消费价格指数 t a b l e1 1 19 7 8 2 0 0 9c h i n a sc o n s u m e rp r i c ei n d e x 数据来源：中国统计年鉴2 0 1 0 。 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响因素研究 1 内涵及存在前提 ( 二) 环境库兹涅茨曲线 环境库兹涅茨曲线基本涵义是：在经济发展的初始阶段经济增长较快，而这个时期由于 采用落后的生产技术导致了资源的严重浪费，造成了环境的不断恶化；随着经济的发展，以 技术进步为主导的产业发展对经济的贡献越来越突出，还有，随着人们越来越富有，人们的 环保意识也逐渐增强，污染物的排放趋势逐渐趋缓，环境质量也会得以改善。该假说表明经 济的发展早期对环境造成的破坏，但是到达拐点后，经济的发展会促进环境的改善。见图1 1 。 图1 1 环境库兹涅茨曲线 f i g u r e1 1 e n v i r 0 1 硼e n t a lk u z n e t sc u r y e e k c 揭示了经济增长与环境之间一种相关关系，在经济发展水平到达拐点后，随着经济 发展，环境得到改善，但是这个结论需要一个前提条件，即环境恶化程度不能够超过环境阈 值，否则，环境的恶化就将变为不可逆的。如图所示，e k c l 和e k c 2 是环境恶化超过环境阈 值的情况，该曲线拐点之后，环境将不会改善，即e k c l 虚线部分是不存在的。由于环境阈 值的存在，虽然一个国家或地区的环境与经济发展之间存在e k c ，但是，也要控制环境恶化 的程度，使拐点时的恶化程度不要超过环境阈值。 内蒙古大学硕 学位论文 2 e k c 方程及一般式 e k c 是指环境质量与人均收入间的倒“u 型关系，用来说明经济发展对环境污染程度 的影响，也就是说，在经济发展过程中，环境状况先是恶化而后得到逐步改善。用方程表示 为 z = 口o + 口l 墨+ 口2 2 + 毛 ( 1 1 ) 这里，r 、z 为变量，分别表示环境质量变量( 如二氧化硫排放量等) 、经济发展( 如人均g d p ) ， 、q 、口：表示参数，为随机误差项。其中口： o ，拐点为x = 一( 2 口：) ，在拐 点的左侧，随着经济的发展，环境质量变的越来越差；拐点右侧，表示随着经济的发展，环 境质量逐渐得到改善。 有的学者将e k c 应用于研究不同国家或地区环境问题时，发现有的国家的环境质量与经 济发展之间不具有“u ”型关系，而是线性、“n ”型或是其他形状，因此后来将方程( 1 1 ) 扩展成为一个一般式，为下面的方程： z = 口o + 口l 置+ 口2 置2 + 口3 置3 + q ( 1 2 ) 其中，e k c 只是特殊的一种形式，此时，吃= o 、口： o ；还有其他形式：如，第一， = o 、口2 = o 、口3 = 0 ，经济发展与环境质量之间没有关系；第二，q o 、口2 = o 、= o ， 经济发展与环境质量之间呈单调上升关系，环境随经济的发展而恶化；第三， 0 、口2 o ， 经济发展与环境质量之间呈“n ”型关系，经济发展的过程中，环境质量先恶化再改善，又 陷入恶化境地；第六， 0 、吃 0 ，经济发展与环境质量之间关系与n 型相 反，随着经济发展，环境质量先改善再恶化，后复归改善。 本文的研究在方程( 1 2 ) 的基础上来研究中国碳排放总量与人均实际g d p 之间的关系。 基于环境库兹涅茨曲线假说的中国碳排放影响冈素研究 3 e k c 假说的解释 环境库兹涅茨曲线提出后，环境质量与经济发展间关系的理论探讨不断深入，丰富了对 e k c 假说的解释。 首先，g r o s s m a n 和i ；“e g e r 提出经济增长通过三种途径影响环境质量。一是规模效应。 经济增长对环境质量产生负面影响有两个方面：一方面经济增长需要增加要素投入，进而导 致更多的资源使用；另一方面在其他条件不变时，产出的增加也带来污染排放相应的增加； 二是技术效应。高收入水平与更好的环保技术、高效率技术紧密相联。一个国家或地区随着 经济增长，研发支出也会随之上升，结果导致技术进步，技术进步会产生两方面的影响：一 方面是其他不变时，技术进步提高生产率，改善资源的使用效率，降低单位产出的要素投入， 削弱生产对自然与环境的影响；另一方面是清洁技术不断开发和取代肮脏技术，并有效地循 环利用资源，降低了单位产出的污染排放。三是结构效应。随着收入水平提高，产出结构和 投入结构发生