張型芳，羅宏，呂連宏

中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境與經(jīng)濟(jì)研究室，北京 100012

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碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性分析

張型芳，羅宏*，呂連宏

中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境與經(jīng)濟(jì)研究室，北京 100012

針對(duì)碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性關(guān)系，基于環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)假說和脫鉤理論，選取中國(guó)、美國(guó)、印度、俄羅斯、日本、德國(guó)、韓國(guó)、沙特阿拉伯、加拿大、英國(guó)10個(gè)主要碳排放國(guó)家的年度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究。碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性分析結(jié)果表明：歐盟等國(guó)協(xié)調(diào)性較好，中、印等發(fā)展中國(guó)家需要加強(qiáng)。EKC與脫鉤理論在度量低碳方面是統(tǒng)一的(2種方法下考察碳強(qiáng)度得到的彈性和結(jié)論基本一致)，在構(gòu)建低碳指標(biāo)長(zhǎng)、短期目標(biāo)時(shí)，可分別參考EKC回歸系數(shù)(β)和Tapio脫鉤彈性系數(shù)(e)；在促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，發(fā)展中國(guó)家可借鑒歐盟等國(guó)經(jīng)驗(yàn)，力求較低碳排放和較高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

碳排放；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；環(huán)境庫茲涅茨曲線；脫鉤理論

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，CO2排放量節(jié)節(jié)攀升，全球變暖加劇。全球GDP從1990年的309 344億美元增至2014年的580 583億美元(以2005年價(jià)格水平計(jì)，全文同)，年增速達(dá)2.6%；全球CO2排放量從1990年的222億t增至2011年的346.5億t，年增速達(dá)2.1%。《京都議定書》(Kyoto Protocol)作為《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)的補(bǔ)充條款于2005年正式生效，各國(guó)明確了應(yīng)限制以CO2為代表的溫室氣體排放。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)于2014年5月發(fā)布《第五次評(píng)估報(bào)告》(AR5)，確認(rèn)了人類活動(dòng)導(dǎo)致的溫室氣體排放是引起全球變暖的主因，并提出要實(shí)現(xiàn)在21世紀(jì)末控制升溫2 ℃以內(nèi)的目標(biāo)，為此需及早實(shí)施全球減排路徑。2014年11月，中美兩國(guó)發(fā)表了《中美氣候變化聯(lián)合聲明》；2015年6月，各國(guó)向聯(lián)合國(guó)提交了2020年后氣候行動(dòng)方案的國(guó)家自主減排貢獻(xiàn)(INDC)；2015年12月，巴黎大會(huì)達(dá)成歷史性減排協(xié)議。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)上升到國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略[1]和人類可持續(xù)發(fā)展的高度，碳減排和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系引起熱議和關(guān)注。筆者分析比較了世界主要碳排放國(guó)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性，以期為碳減排與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展方面提供參考和建議。

1 理論研究與數(shù)據(jù)來源

1.1 理論研究

自1992年世界銀行《世界發(fā)展報(bào)告》提出“發(fā)展與環(huán)境”的主題以來，對(duì)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的學(xué)術(shù)研究逐漸增多，污染物排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究的影響得以擴(kuò)大[2]。Stern[3]對(duì)CO2排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展二者關(guān)系進(jìn)行了研究，指出全球變暖會(huì)威脅全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，應(yīng)盡早實(shí)施碳減排，收益大于成本，其研究引起了國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注和學(xué)術(shù)界熱議。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放關(guān)系的研究領(lǐng)域，理論研究多以2003年英國(guó)能源白皮書《我們能源的未來：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》[4]中提出的低碳經(jīng)濟(jì)理論為基礎(chǔ)，提倡通過更少的資源耗費(fèi)和環(huán)境污染獲取更多的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出；實(shí)證研究應(yīng)用較為廣泛的兩大理論是環(huán)境庫茲涅茨曲線(environmental Kuznets curve，EKC)假說和脫鉤(decoupling)理論。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家Kuznets在1955年分析人均收入水平與分配公平程度之間關(guān)系時(shí)提出了庫茲涅茨曲線，指出收入不均現(xiàn)象隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先升后降，呈倒U型曲線關(guān)系[5]；經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman等[6]針對(duì)北美自由貿(mào)易區(qū)墨西哥的環(huán)境影響，實(shí)證研究了環(huán)境質(zhì)量與人均收入之間的關(guān)系，指出了環(huán)境污染隨著人均收入的提高先上升后下降，呈倒U型；Grossman等[7]利用回歸模型對(duì)4類污染物的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究，結(jié)果也支持倒U型EKC；Panayotou[8]將這種環(huán)境質(zhì)量與人均收入間的倒U型關(guān)系稱為EKC?；贓KC，李波等[9]做了我國(guó)農(nóng)業(yè)碳排放強(qiáng)度與人均GDP的EKC檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)倒U型關(guān)系明顯；Ahmed等[10]實(shí)證研究了巴基斯坦的碳排放；Sinha等[11]分析了印度能源主導(dǎo)型增長(zhǎng)與CO2排放的因果關(guān)系。EKC可清晰直觀地描述環(huán)境質(zhì)量變化與人均收入的關(guān)系。對(duì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間關(guān)系的深入探討豐富了EKC的理論解釋，Grossman等[6]提出了規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)效應(yīng)；何為等[12]從環(huán)境質(zhì)量需求、環(huán)境規(guī)制、環(huán)保投資等角度解釋了EKC。關(guān)于EKC的各項(xiàng)實(shí)證研究，結(jié)論各異，有些支持倒U型，有些則出現(xiàn)N型、單調(diào)上升型等多種情形[13]。有學(xué)者指出，EKC理論的缺陷在于假定收入是外生變量，未考慮經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)的內(nèi)生互動(dòng)[14-15]。

碳減排領(lǐng)域的脫鉤是指經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)化石能源的依賴逐步降低，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放逐漸脫鉤。碳排放增速小于經(jīng)濟(jì)增速可定義為脫鉤。脫鉤理論常見的模型有OECD脫鉤模型和Tapio脫鉤模型。碳排放脫鉤理論最早見于2002年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的《由經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來環(huán)境壓力的脫鉤指標(biāo)》報(bào)告[16]，是描述減弱經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與資源消耗或環(huán)境污染之間聯(lián)系的理論，可用于衡量國(guó)家環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策的有效性。OECD脫鉤模型中，建立了基于驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-反應(yīng)(DPSR)的指標(biāo)體系，將脫鉤指標(biāo)(DI)定義為環(huán)境壓力變量(EP)與經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力變量(DF)比值的期末值(EPt/DFt)與期初值(EP0/DF0)之比：

DI=(EPt/DFt)/(EP0/DF0)

脫鉤因子=1-脫鉤指數(shù)

Tapio[17]在研究歐洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放的關(guān)系時(shí)，參考了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)-交通運(yùn)輸量-碳排放因果關(guān)系鏈(把交通運(yùn)輸量作為中間變量)，用脫鉤指標(biāo)進(jìn)行分析，并在計(jì)算脫鉤指標(biāo)的方法上進(jìn)行創(chuàng)新，引進(jìn)了彈性的概念。碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤指標(biāo)記為e(CO2,GDP)，計(jì)算公式為：

e(CO2,GDP)=[(△CO2/CO2)/(△VV)]×
[(△VV)/(△GDP/GDP)]

即碳排放和交通運(yùn)輸量的脫鉤指標(biāo)乘以交通運(yùn)輸量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤指標(biāo)，式中V為交通運(yùn)輸量。基于脫鉤理論，彭佳雯等[18]分析了我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源碳排放的脫鉤關(guān)系及其發(fā)展的時(shí)空演變趨勢(shì)；孫耀華等[19]實(shí)證研究了中國(guó)各省區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放的脫鉤關(guān)系；楊嶸等[20]研究了我國(guó)西部地區(qū)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系及驅(qū)動(dòng)因素；Lu等[21]實(shí)證研究了中國(guó)臺(tái)灣、德國(guó)、日本和韓國(guó)公路運(yùn)輸中的碳排放脫鉤；Andreoni等[22]實(shí)證分析了意大利的CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤情況。

目前在碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系研究方面，一類是基于EKC[23]，通過實(shí)證考察CO2環(huán)境庫茲涅茨曲線形狀是否符合倒U型，重點(diǎn)研究何時(shí)達(dá)到拐點(diǎn)[24]；另一類是從脫鉤理論出發(fā)，考察碳排放脫鉤指標(biāo)并重點(diǎn)分析脫鉤彈性[25]。鮮有將二者結(jié)合起來，互相驗(yàn)證分析低碳經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r。

隨著碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系探討的深入，對(duì)碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性的討論和關(guān)注逐漸增多[26]。筆者將協(xié)調(diào)性定義為兼顧較低的碳排放和較高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，認(rèn)為用越少的人均CO2排放量支撐越高的人均GDP增長(zhǎng)，則代表協(xié)調(diào)性表現(xiàn)越好。從碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性入手，將EKC與脫鉤理論聯(lián)系起來進(jìn)行實(shí)證研究，對(duì)比分析主要碳排放國(guó)家在低碳與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)協(xié)調(diào)性方面的表現(xiàn)，以期對(duì)發(fā)展中國(guó)家(如我國(guó))低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供參考和借鑒。

1.2 數(shù)據(jù)來源

從實(shí)證的角度探討CO2排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，選取中國(guó)、美國(guó)、印度、俄羅斯、日本、德國(guó)、韓國(guó)、沙特阿拉伯、加拿大、英國(guó)10個(gè)主要碳排放國(guó)的樣本，數(shù)據(jù)跨度為1990—2011年(2012年起各國(guó)碳排放數(shù)據(jù)暫缺)。在選擇樣本國(guó)家時(shí)，首先應(yīng)考慮碳排放總量較大，對(duì)全球碳排放有重要影響的國(guó)家；其次應(yīng)考慮碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面對(duì)比分析的需要，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面(發(fā)達(dá)國(guó)家到發(fā)展中國(guó)家)和低碳水平方面(高碳、高能源消耗國(guó)家到人均碳排放較低的國(guó)家)都要可區(qū)分。

本文所用數(shù)據(jù)均源于世界銀行WDI(world development indicators)數(shù)據(jù)庫[27]，數(shù)據(jù)可信度和每項(xiàng)指標(biāo)的算法可參閱世界銀行(WB)網(wǎng)站相關(guān)說明。所用變量主要為人均GDP和人均CO2排放2項(xiàng)，其中，人均CO2排放數(shù)據(jù)源自美國(guó)田納西州橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室CO2信息分析中心，人均GDP數(shù)據(jù)源自WB和OECD國(guó)民賬戶數(shù)據(jù)文件。

2 基于EKC的實(shí)證分析

2.1 EKC模型構(gòu)建

EKC可以直觀描述環(huán)境變量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，一般以人均收入或人均GDP等表征經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指標(biāo)作為橫坐標(biāo)，以污染量或污染濃度等表征環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)作為縱坐標(biāo)。

EKC假說一般可建模為：

y=b0+b1×x+b2×x2+b3×x3+ε

(1)

式中：b0為截距項(xiàng)；b1、b2、b3分別為一次方、二次方、三次方項(xiàng)的系數(shù)；ε為誤差擾動(dòng)項(xiàng)。當(dāng)b2=b3=0時(shí)，x與y呈線性關(guān)系(y=b0+b1×x+ε)，b1>0時(shí)為正向線性關(guān)系，b1<0時(shí)為負(fù)向線性關(guān)系；當(dāng)b3=0時(shí)，x與y呈二次曲線關(guān)系，b1>0且b2<0時(shí)為典型的倒U型；當(dāng)b1、b2、b3都不等于0時(shí)，x與y呈三次曲線關(guān)系，為N型或S型。

在選取變量時(shí)，考慮了相關(guān)性和解釋力，并參照了EKC的思路，將人均GDP和人均CO2排放量取對(duì)數(shù)(ln GDP和ln CO2)后分別作為自變量(解釋變量，x)和因變量(被解釋變量，y)。已有研究表明，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是CO2排放的最主要影響因素[28]，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)CO2排放長(zhǎng)期多是單向影響[29]，經(jīng)濟(jì)量作為解釋變量放在x軸為宜。

2.2 回歸分析

2.2.1 模型回歸系數(shù)分析

EKC模型的雙對(duì)數(shù)擬合回歸方程為：

ln CO2=a+b×ln GDP

(2)

式中b為回歸系數(shù)，其與經(jīng)濟(jì)學(xué)中彈性的含義相同，表示人均GDP增長(zhǎng)1%，引起人均CO2排放平均增長(zhǎng)為b%。b標(biāo)準(zhǔn)化后即得到回歸標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)(β)，β消除了因變量和自變量所取單位的影響，其絕對(duì)值的大小直接反映了自變量對(duì)因變量的影響程度，正負(fù)號(hào)表示影響方向。具體情況如表1所示。

表1 EKC線性關(guān)系回歸結(jié)果

由表1可以看出，β顯著為正的國(guó)家有中國(guó)、印度、韓國(guó)，這些國(guó)家人均GDP與人均CO2排放的正相關(guān)性較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)碳排放的貢獻(xiàn)較大；β顯著為負(fù)的國(guó)家有德國(guó)和英國(guó)，英國(guó)是工業(yè)化開始較早的國(guó)家，已進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)期，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中高碳、高能耗的產(chǎn)業(yè)已相對(duì)較少，低碳經(jīng)濟(jì)實(shí)踐較為成功，實(shí)現(xiàn)了較低碳排放與較高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)；德國(guó)得益于歐盟發(fā)達(dá)的碳交易體系和有力的低碳技術(shù)支撐，低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為成熟。

利用SPSS軟件進(jìn)行回歸分析[30]，得到回歸結(jié)果可分為一次、二次、三次曲線關(guān)系。10個(gè)樣本國(guó)家的EKC回歸曲線如圖1～圖3所示。

圖1 中國(guó)、印度、韓國(guó)、德國(guó)、英國(guó)的CO2環(huán)境庫茲涅茨曲線Fig.1 CO2 environmental Kuznets curve in China, India, Korea, Germany and the United Kingdom

圖2 美國(guó)、加拿大、日本的CO2環(huán)境庫茲涅茨曲線Fig.2 CO2 environmental Kuznets curve in the United States, Canada and Japan

圖3 俄羅斯、沙特阿拉伯的CO2環(huán)境庫茲涅茨曲線Fig.3 CO2 environmental Kuznets curve in Russia and Saudi Arabia

從圖1～圖3可以看出，隨著人均GDP的增長(zhǎng)，中國(guó)、印度、韓國(guó)的人均CO2排放呈直線上升趨勢(shì)；德國(guó)、英國(guó)呈直線下降趨勢(shì)；美國(guó)、加拿大、日本呈典型的倒U型，但各國(guó)拐點(diǎn)不同，日本的拐點(diǎn)顯示其在較低的人均CO2排放下實(shí)現(xiàn)了較高的人均GDP，說明日本低碳經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)性發(fā)展優(yōu)于美國(guó)和加拿大；俄羅斯、沙特阿拉伯分別呈波動(dòng)狀態(tài)的N型和S型。

2.2.2 模型擬合效果分析

回歸分析得到的R2表明自變量對(duì)因變量的解釋程度。影響人均CO2排放的因素除了以人均GDP為代表的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因素，還包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、政策支持、低碳技術(shù)應(yīng)用等因素，本文僅分析影響最為顯著的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因素，對(duì)其他因素暫不做深入研究。

R2代表回歸方程的擬合優(yōu)度。由表1可見，擬合效果較好的國(guó)家有印度、中國(guó)、韓國(guó)，表明ln GDP對(duì)ln CO2的解釋力較好，這些國(guó)家多為新興工業(yè)國(guó)家，還未到達(dá)工業(yè)化后期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為重。如中國(guó)和印度仍是發(fā)展中大國(guó)，工業(yè)化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)都需要一定的能源消耗支撐，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展清潔能源、促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)仍是需要努力的方向。韓國(guó)目前在電子產(chǎn)品等產(chǎn)業(yè)雖然已躋身發(fā)達(dá)國(guó)家水平，與日本相當(dāng)；但在能耗與低碳方面卻與日本有明顯差距，韓國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的正相關(guān)性仍遠(yuǎn)高于日本。擬合效果較差的是俄羅斯、沙特阿拉伯，2個(gè)國(guó)家均屬資源型國(guó)家，碳排放的數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。

3 基于脫鉤理論的實(shí)證分析

3.1 Tapio脫鉤模型構(gòu)建

碳排放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)彈性是衡量碳排放脫鉤情況的良好指標(biāo)，因而也成為度量各地區(qū)低碳狀況的主要工具而得到廣泛應(yīng)用。在Tapio脫鉤模型中，將彈性系數(shù)(e)作為主要脫鉤指標(biāo)，表達(dá)式為：e(CO2,GDP)=(△CO2/CO2) /(△GDP/GDP)

(3)

根據(jù)式(3)，基于1990—2011年各國(guó)人均CO2排放量和人均GDP的年度數(shù)據(jù)，計(jì)算了中國(guó)、美國(guó)、印度、俄羅斯、日本、德國(guó)、韓國(guó)、沙特阿拉伯、加拿大、英國(guó)10個(gè)主要碳排放國(guó)1991—2011年的Tapio脫鉤模型e，結(jié)果如表2所示。

表2 Tapio脫鉤模型e計(jì)算結(jié)果匯總

注：—為無人均CO2排放量原始數(shù)據(jù)來源。

3.2e結(jié)果分析

在脫鉤理論中針對(duì)e的分類考察，可根據(jù)△CO2和△GDP的正負(fù)以及e的大小細(xì)分為很多類型[31]，為簡(jiǎn)化分析，在此只考察明顯脫鉤，即以Tapio脫鉤模型e小于0為標(biāo)準(zhǔn)，考察強(qiáng)脫鉤。

e小于0占比相對(duì)較大的國(guó)家有英國(guó)、德國(guó)、沙特阿拉伯、加拿大、美國(guó)、日本。其中，英國(guó)工業(yè)化進(jìn)程較早；德國(guó)在歐盟區(qū)引領(lǐng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展；美國(guó)、加拿大、日本的碳排放EKC達(dá)到拐點(diǎn)開始下降。這些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放脫鉤較為明顯是意料之中；沙特阿拉伯有一定特殊性，作為石油王國(guó)，該國(guó)基于能源消費(fèi)的碳排放數(shù)據(jù)波動(dòng)性較大。

e小于0占比相對(duì)較小的國(guó)家有俄羅斯、中國(guó)、印度、韓國(guó)。中國(guó)、印度、韓國(guó)都是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的正相關(guān)性較強(qiáng)，二者同方向變化，在脫鉤方面做得較差；俄羅斯的數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，穩(wěn)定性較差。

碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的協(xié)調(diào)性意味著兼顧較低的碳排放和較高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)到脫鉤指標(biāo)，在經(jīng)濟(jì)正常增長(zhǎng)的情況下，e越大則代表協(xié)調(diào)性表現(xiàn)越差(較低的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)應(yīng)著較高的碳排放增量)；反之，e越小(較高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)僅對(duì)應(yīng)較低的碳排放增量)甚至越為負(fù)數(shù)(經(jīng)濟(jì)在增長(zhǎng)但碳排放卻在下降)，脫鉤越明顯，意味著協(xié)調(diào)性表現(xiàn)越好，如英國(guó)和德國(guó)。

4 對(duì)比分析及建議

4.1 2種模型適用性

在分析碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，EKC假說和Tapio脫鉤理論都是最常用的理論。EKC模型本質(zhì)是回歸分析，考察環(huán)境變量與經(jīng)濟(jì)變量在較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)(t>20期)的相互作用關(guān)系；而Tapio脫鉤模型e則較為靈活，可以考察任意一段時(shí)期，因而成為度量各地區(qū)低碳狀況時(shí)廣泛應(yīng)用的工具。EKC更適合分析長(zhǎng)期趨勢(shì)，Tapio脫鉤理論的e更適合揭示短期碳減排政策的效果。因此，考察二者長(zhǎng)期均衡關(guān)系可優(yōu)選EKC理論，考察短期低碳發(fā)展?fàn)顩r變化可優(yōu)選Tapio脫鉤理論。

作為應(yīng)用最廣泛的2種理論，二者在度量低碳時(shí)都有很好的適用性。碳排放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)彈性是衡量低碳狀況的良好指標(biāo)。在數(shù)據(jù)允許的情況下，可用EKC的雙對(duì)數(shù)模型考察b(或β)，同時(shí)對(duì)應(yīng)地，可與Tapio脫鉤理論的e作對(duì)比分析。

4.2 2種系數(shù)對(duì)比

將EKC與脫鉤理論同時(shí)用于對(duì)碳排放與GDP關(guān)系的實(shí)證分析中，將EKC回歸曲線所得β與Tapio的e進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)系數(shù)的計(jì)算方法和數(shù)值范圍雖然不同，但是排序時(shí)卻有比較一致的相似性。表3整合了表1中β與表2中e的信息，并進(jìn)行排序?qū)Ρ取?/p>

表3 系數(shù)對(duì)比

從表3可以看出，2種系數(shù)在度量低碳方面有較好的一致性：英國(guó)、德國(guó)等國(guó)在低碳方面發(fā)展較好，甚至做到了顯著脫鉤；印度、中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)伴隨著較高的碳排放，在低碳經(jīng)濟(jì)方面需加強(qiáng)。

4.3 建議

4.3.1 重視低碳經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)性的度量

隨著各國(guó)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，低碳評(píng)價(jià)指標(biāo)及其度量方法成為討論熱點(diǎn)[32]，但目前尚無統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究中，是否符合EKC倒U型存在爭(zhēng)議，對(duì)脫鉤彈性的分解方法也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但碳強(qiáng)度是比較常見、通用的考察指標(biāo)。本文的實(shí)證研究表明，EKC理論與脫鉤理論在度量低碳方面是一致有效的，二者考察碳強(qiáng)度得到的系數(shù)基本一致，可以有效度量低碳狀況。2種方法對(duì)比分析后一致發(fā)現(xiàn)：中國(guó)、印度、韓國(guó)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展較差，經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度依賴碳排放；德國(guó)、英國(guó)等歐盟國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展很好，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放不存在正相關(guān)關(guān)系；美國(guó)、加拿大、日本的人均CO2排放EKC已達(dá)到拐點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放已脫鉤，日本的拐點(diǎn)在較低的人均CO2排放下實(shí)現(xiàn)了較高的人均GDP，其碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性表現(xiàn)優(yōu)于美國(guó)和加拿大。

碳強(qiáng)度可作為重要指標(biāo)納入低碳評(píng)價(jià)體系。在碳強(qiáng)度的計(jì)算方面，長(zhǎng)期均衡關(guān)系可參考EKC的b(或β)，短期考察低碳狀況及政策效果可參考Tapio的e。這樣，在政策目標(biāo)制定及目標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí)，短期目標(biāo)和長(zhǎng)期目標(biāo)都有了度量的標(biāo)準(zhǔn)和參考指標(biāo)，量化指標(biāo)也可以進(jìn)行橫向、縱向?qū)Ρ取?/p>

此外，關(guān)于低碳度量應(yīng)有一個(gè)完善的評(píng)價(jià)體系，其有助于促進(jìn)低碳政策的持續(xù)性，在這方面OECD的做法值得借鑒。OECD國(guó)家比較重視“脫鉤”理論的研究與應(yīng)用工作，依托一套完善的指標(biāo)體系(如DPSR)量化脫鉤指標(biāo)(decoupling indicators)，使脫鉤狀況能夠量化且便于測(cè)量。政績(jī)考核應(yīng)改變“唯GDP至上”的舊體系，加入關(guān)于低碳發(fā)展的考核指標(biāo)。

4.3.2 促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展

低碳發(fā)展已成為世界潮流，但各國(guó)在低碳方面發(fā)展?fàn)顩r各異。圖4給出了20國(guó)集團(tuán)(G20)1990—2011年的人均GDP和人均CO2排放的年度數(shù)據(jù)。該集團(tuán)GDP約占全球經(jīng)濟(jì)的90%，貿(mào)易額約占全球的80%。因此，圖4可較好地反映世界主要國(guó)家和地區(qū)的低碳經(jīng)濟(jì)狀況。

圖4 人均GDP和人均CO2排放量的散點(diǎn)圖Fig.4 The scatter plot of GDP per capita and CO2emission per capita

從圖4可以看出，中國(guó)的人均GDP水平較低(<5 000美元)，人均GDP和人均CO2排放都處于上升階段，碳排放還未出現(xiàn)拐點(diǎn)；印度、印度尼西亞、巴西、墨西哥、土耳其、阿根廷等國(guó)的狀況與中國(guó)類似，人均GDP較低，且人均CO2排放未出現(xiàn)拐點(diǎn)；韓國(guó)的低碳經(jīng)濟(jì)狀況略好于中國(guó)，人均GDP高于中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家但低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，人均CO2排放處于上升階段，目前未出現(xiàn)拐點(diǎn)。美國(guó)、加拿大、澳大利亞的人均CO2排放處于較高水平(>15 t)，碳排放已出現(xiàn)拐點(diǎn)開始下降。俄羅斯、南非、沙特阿拉伯等國(guó)的碳排放數(shù)據(jù)波動(dòng)較大。德國(guó)、英國(guó)、日本、歐盟、意大利、法國(guó)等國(guó)家和地區(qū)，人均CO2排放水平較低(5～10 t)，而人均GDP(25 000～45 000美元)較高，實(shí)現(xiàn)了低碳經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展，做到了較低碳排放和較高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)。

在尋求可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程中，要借鑒歐盟等國(guó)家和地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)[33]，打破經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)一定伴隨高能耗及高碳排放的固有觀念，相信二者可以協(xié)調(diào)發(fā)展，爭(zhēng)取在保持一定經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)低碳、低能耗。低碳發(fā)展應(yīng)該成為一種廣為接受的發(fā)展理念，滲透到國(guó)家的各個(gè)層面，引導(dǎo)企業(yè)的生產(chǎn)方式和居民的生活方式向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。

5 結(jié)論

(1)從人均CO2排放與人均GDP的變化趨勢(shì)〔即CO2的EKC曲線形狀以及Tapio脫鉤彈性系數(shù)(e)變化〕看可分為4類：1)美國(guó)、加拿大、日本的EKC曲線呈倒U型，已出現(xiàn)拐點(diǎn)；e也在逐漸變小，多從正數(shù)過渡到負(fù)數(shù)，這意味著人均CO2排放與人均GDP已脫鉤，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不再依賴碳排放的增加。2)德國(guó)、英國(guó)的EKC曲線目前已呈下降趨勢(shì)；e多小于0，表現(xiàn)為強(qiáng)脫鉤，這意味著人均CO2排放與人均GDP已完全脫鉤，碳排放將隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而逐漸下降。3)俄羅斯、沙特阿拉伯的EKC曲線呈N型和S型波動(dòng)，無明顯規(guī)律；e的變化方向不穩(wěn)定，碳排放仍不穩(wěn)定，這與2個(gè)國(guó)家能源消費(fèi)的不穩(wěn)定有關(guān)。4)中國(guó)、印度、韓國(guó)的EKC曲線呈減速上升趨勢(shì)；e多為正數(shù)，意味著人均CO2排放與人均GDP沒有脫鉤，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的增加呈現(xiàn)同向正向變化。

(2)從人均CO2排放與人均GDP的水平看可分為4類：1)美國(guó)、加拿大處于高碳、高GDP，人均GDP為25 000～45 000美元，人均CO2排放量也高達(dá)15～20 t。2)德國(guó)、英國(guó)處于低碳、高GDP，人均GDP為25 000～45 000美元，人均CO2排放量只有5～10 t。3)俄羅斯、沙特阿拉伯處于高碳、低GDP，俄羅斯和沙特阿拉伯的人均GDP分別為5 000～8 000美元和1 200～17 000美元，但2個(gè)國(guó)家人均CO2排放量分別高達(dá)10～15和10～18 t。4)中國(guó)、印度、韓國(guó)處于低碳、低GDP，但韓國(guó)的GDP相對(duì)中、印兩國(guó)較高，中印兩國(guó)的碳排放目前增速迅猛。中國(guó)、印度的人均GDP為0～5 000美元，人均CO2排放量不足8 t；韓國(guó)的人均GDP為10 000～25 000美元，人均CO2排放量為6～12 t。

綜上，在較低碳排放與較高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展方面，德國(guó)、英國(guó)表現(xiàn)最佳；其次是日本；再次是美國(guó)、加拿大；中國(guó)、印度、韓國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放正向依賴較強(qiáng)；俄羅斯和沙特阿拉伯2個(gè)資源大國(guó)需重視降低碳排放。

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Coordination analysis on carbon emission and economic growth

ZHANG Xingfang, LUO Hong, Lü Lianhong

Department of Environment & Economics, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

Aiming at the coordination relationship between carbon emission and economic growth, the annual data of 10 major carbon emitting countries (China, United States, India, Russian Federation, Japan, Germany, Korea, Saudi Arabia, Canada and United Kingdom) have been chosen to conduct an empirical study. The main research results include: The results of coordination analysis on carbon emissions and economic growth in different countries vary a lot. The EU countries share better coordination in low-carbon economy with lower carbon emission per capita and higher GDP per capita. However, some developing countries such as China and India need to be enhanced. EKC hypothesis and decoupling theory are unified measurement of low-carbon(when studying the carbon intensity by these two methods, the consistent elasticity and similar results can be obtained), and the EKC regression coefficientsβand Tapio decoupling elasticityecan be taken advantage of respectively to build low-carbon indicators of long-term and short-term goals. In the respect of promoting low-carbon economy development, developing countries should learn from EU countries in the pursuit of coordination between lower carbon emissions and higher economic growth.

carbon emission; economic growth; environmental Kuznets curve; decoupling theory

2016-10-09

中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(2016YSKY-018)

張型芳(1992—)，女，碩士研究生，主要從事環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，zhangxingfang2008@126.com

*責(zé)任作者：羅宏(1964—)，男，研究員，博士，主要從事環(huán)境經(jīng)濟(jì)與管理研究，luohong@craes.org.com

X24

1674-991X(2017)04-0517-08

10.3969/j.issn.1674-991X.2017.04.071