趙俊梅 劉偉瓊 趙玉珍
摘? 要:本文基于全國(guó)30個(gè)省非動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù),對(duì)有效R&D投入與二氧化碳排放量之間的關(guān)系進(jìn)行研究,并將清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)作為中介變量探究有效R&D投入對(duì)于二氧化碳排放量的影響。研究結(jié)果表明:1.有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型的關(guān)系,有效R&D投入達(dá)到一定程度時(shí),才能抑制溫室氣體的排放量。2.清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在有效R&D投入與二氧化碳排放量之間起到積極的作用,但是對(duì)二氧化碳排放量的直接效應(yīng)為負(fù),起到抑制作用。3.有效R&D投入和廣義能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)共同對(duì)二氧化碳排放量起到抑制的作用。
關(guān)鍵詞:二氧化碳排放量? ?有效R&D投入? ?清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)? ?中介效應(yīng)
一、研究背景
隨著社會(huì)的進(jìn)步,生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的重中之重。土地沙漠化、森林火災(zāi)等極端氣候變化以及自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,全球生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的“定時(shí)炸彈”。為應(yīng)對(duì)這一現(xiàn)象聯(lián)合國(guó)頒布《京都議定書》,習(xí)近平主席在2015年巴黎協(xié)會(huì)上表示中國(guó)正在重點(diǎn)發(fā)展生態(tài)文明建設(shè),促進(jìn)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。因此,如何將二氧化碳排放量控制在合理的范圍內(nèi)已成為社會(huì)文明生態(tài)發(fā)展至關(guān)重要的一環(huán)。
由于早期國(guó)內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,引發(fā)了嚴(yán)峻的環(huán)境問題。從能源結(jié)構(gòu)的角度看,2018年國(guó)內(nèi)煤炭能源的消費(fèi)量占全年能源消費(fèi)總量的59%,比2017年下降1.4個(gè)百分點(diǎn)。與此同時(shí),我國(guó)環(huán)保清潔能源消費(fèi)量(水電、風(fēng)電、天然氣等)達(dá)到了全年能源消費(fèi)總量的22.1%,同比增長(zhǎng)1.3%。預(yù)計(jì)到2020年末,我國(guó)將完成“十三五”規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)煤炭消費(fèi)比重的目標(biāo)(即煤炭消費(fèi)降低至58%,天然氣能源消費(fèi)所占比例高達(dá)10%,非化石能源消費(fèi)比重增至15%)。當(dāng)前階段對(duì)于達(dá)成大氣治理的攻堅(jiān)戰(zhàn)是非常重要的。因此,研究二氧化碳排放量的影響因子并有效抑制二氧化碳的排放,為我國(guó)自主減排和應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出貢獻(xiàn)是一項(xiàng)非常重要的課題。
二、文獻(xiàn)綜述與研究假設(shè)
(一)有效R&D投入與二氧化碳排放量之間的關(guān)系
科學(xué)研發(fā)與技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展的第一要素,各國(guó)對(duì)于大氣環(huán)境的治理問題必須依靠科技的投入與創(chuàng)新。早期學(xué)者認(rèn)為隨著我國(guó)研發(fā)投入不斷增加,可以有效抑制二氧化碳排放量以及二氧化碳排放強(qiáng)度。隨著社會(huì)的發(fā)展以及研究理論和方法的不斷成熟,目前大多學(xué)者認(rèn)為研發(fā)投入對(duì)溫室氣體的抑制性作用是存在一定門檻值的。王釗、王良虎(2019)運(yùn)用最小二乘法發(fā)現(xiàn),只有在研發(fā)投入達(dá)到一定程度的水平的情況下,才會(huì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí),進(jìn)而抑制二氧化碳排放量,而且二氧化碳排放量的增加會(huì)反向促進(jìn)R&D的投入量,形成倒逼趨勢(shì)。羅朝陽等(2019)基于非動(dòng)態(tài)面板分析模型發(fā)現(xiàn),當(dāng)技術(shù)投入達(dá)到一定門檻時(shí),技術(shù)投入優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)能源效率的利用。因此,本文認(rèn)為研發(fā)投入與二氧化碳排放量之間存在先促進(jìn)后抑制的非線性的關(guān)系。據(jù)此提出第一個(gè)假設(shè):
H1:有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型關(guān)系。
(二)清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在有效R&D投入影響二氧化碳排放量過程中的中介效應(yīng)
近年來,隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及我國(guó)對(duì)大氣治理問題的關(guān)注,全球變暖這一嚴(yán)峻的環(huán)境問題已有所改善。我國(guó)早期快速的工業(yè)化發(fā)展以及對(duì)煤炭等重污染能源的過度使用帶來了許多與之相關(guān)的環(huán)境問題,因此許多學(xué)者著手研究能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)溫室氣體排放的影響。1.清潔能源的使用可以直接有效抑制溫室氣體的排放量。孫建基于中國(guó)30個(gè)省區(qū)市的真實(shí)數(shù)據(jù)以及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)所構(gòu)成的面板數(shù)據(jù),通過實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域清潔能源使用對(duì)二氧化碳排放量影響不同。2.以往部分研究人員將“能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)”作為中介變量研究能源售價(jià)和二氧化碳排放量之間的關(guān)系,以及將其作為中介變量研究技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新對(duì)公司績(jī)效的影響。本文將“能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)”作為中介變量研究有效R&D投入與二氧化碳排放量之間的關(guān)系。綜上所述,本文認(rèn)為清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),在有效R&D投入與二氧化碳排放量關(guān)系中起到中介效應(yīng)?;诖吮疚奶岢黾僭O(shè):
H2:有效R&D投入可以促進(jìn)清潔能源的使用,使得能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。
H3:清潔能源可以作為中介變量,與有效R&D投入共同抑制溫室氣體排放量。
三、研究設(shè)計(jì)
(一)樣本選取
本文選取2013年-2017年全國(guó)30個(gè)?。ú话ǜ邸?、臺(tái)以及西藏地區(qū))連續(xù)5年非動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù)作為樣本。有效R&D投入、二氧化碳排放量等指標(biāo)選取均來自于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》或根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒已知數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)算與運(yùn)用基于《遵義統(tǒng)計(jì)年鑒》。
(二)變量的設(shè)定
1.被解釋變量:
二氧化碳排放量(CO2):本文研究的是全國(guó)區(qū)域二氧化碳排放量的驅(qū)動(dòng)因素,故將二氧化碳排放量作為被解釋變量。根據(jù)各省每年對(duì)不同能源的消費(fèi)情況,以及能源對(duì)應(yīng)二氧化碳排放系數(shù),對(duì)排放量進(jìn)行測(cè)算【14】。具體公式如下:
E為某省某年某種能源消耗量,C為該種能源對(duì)應(yīng)的二氧化碳排放系,i為能源的種類。
根據(jù)2006年IPCC公布的能源碳排放參考系數(shù)測(cè)算不同能源的碳排放系數(shù),見表1。
2.主要解釋變量:
有效R&D投入(RD):羅朝陽(2019)將技術(shù)進(jìn)步水平作為科技研發(fā)投入的門檻變量,認(rèn)為只有在技術(shù)達(dá)到一定水平的情況下,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)能源效率有促進(jìn)作用。本文將各地區(qū)有效R&D投入(即第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上有效的專利個(gè)數(shù))作為解釋變量。
3.中介變量:
清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)(CES):與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)目前還沒有達(dá)到大量使用綠色清潔能源來滿足日常生產(chǎn)需要。截至目前我國(guó)能源消費(fèi)以煤炭為主,汽油、煤油、焦炭等為輔?,F(xiàn)有大多文獻(xiàn),將煤炭能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的比重,作為能源消費(fèi)比重。而本文選取《遵義統(tǒng)計(jì)年鑒》的統(tǒng)計(jì)方法,以廣義上的清潔能源(除煤炭、燃料油以外的能源消費(fèi)量)消費(fèi)量占區(qū)域總能源消費(fèi)量作為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。這樣做有利于統(tǒng)一各指標(biāo)關(guān)系的方向性,也是本文的指標(biāo)創(chuàng)新。具體公式如下:
其中Ci為各省每年除煤炭、燃料油以外的其他能源消費(fèi)量,ENi為各省每年總的能源消費(fèi)數(shù)量。
4.控制變量
鑒于目前已有文獻(xiàn),本文控制變量選取如下:
(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)(ISU):以往學(xué)者大多采用第三產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值與該地區(qū)年總產(chǎn)值的比重作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)指標(biāo),忽視了第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)產(chǎn)生的影響,計(jì)算方法過于粗略,缺乏準(zhǔn)確性。故本文根據(jù)徐敏(2015)采用的計(jì)算方法對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)系數(shù)(ISU)進(jìn)行計(jì)算。公式如下:
其中d1代表某省某年第一產(chǎn)業(yè)占該地區(qū)總產(chǎn)值(GDP)的比重,d2代表某省某年第二產(chǎn)業(yè)占該地區(qū)總產(chǎn)值,d3代表某省某年第一產(chǎn)業(yè)占該地區(qū)總產(chǎn)值(GDP)的比重。
(2)能源效率(EE):依據(jù)規(guī)模效應(yīng)不變假設(shè)將能源效率分解。根據(jù)DEA、隨機(jī)前沿面等方法對(duì)全要素生產(chǎn)率指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算,并將函數(shù)的產(chǎn)出進(jìn)行分解。具體公式如下:
式中ENG為能源效率的變化,EFCH為技術(shù)效率變化,TEC為技術(shù)進(jìn)步帶來的能源效率變化,INP投入替代效應(yīng)。
(3)人口規(guī)模(NOP):本文將全國(guó)各省年末人口總數(shù)作為影響二氧化碳排放量的控制變量。各指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。
四、實(shí)證分析
(一)模型構(gòu)建
本文將2013-2017年全國(guó)30個(gè)省連續(xù)5年的非動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù)作為樣本,構(gòu)造了有效R&D投入與溫室氣體排放量的關(guān)系模型。并將廣義清潔能源作為該模型中介變量,研究廣義清潔能源在原有模型中所起到的傳導(dǎo)作用。
根據(jù)上文提出3個(gè)基本假設(shè)構(gòu)建模型如下:
H1:有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在倒“U”型關(guān)系。
模型一:
H2:有效R&D投入可以促進(jìn)清潔能源的使用,使得能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。
模型二:
H3:廣義清潔能源可以作為中介變量,與有效R&D投入共同抑制溫室氣體排放量。
模型三:
其中,和分別表示地區(qū)、時(shí)間;α、β、γ、分別為待估參數(shù),ε為擾動(dòng)項(xiàng);CO2表示二氧化碳的排放量;RD表示有效研究與實(shí)踐發(fā)展的有效投入(地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)年有效專利個(gè)數(shù));為二階有效R&D投入;ISU表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)程度;EE代表能源效率水平;CES為廣義清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);NOP為人口規(guī)模即各地區(qū)每年年末的人口數(shù)。
(二)實(shí)證回歸結(jié)果與分析
本文對(duì)全國(guó)30個(gè)省連續(xù)5年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn),根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果可知各變量均通過平穩(wěn)性檢驗(yàn)。因此,本文采用最小二乘法(OSL)對(duì)以上3個(gè)假設(shè)模型進(jìn)行估計(jì)。
回歸結(jié)果如下:
根據(jù)模型一,可以明顯看出,有效R&D投入與二氧化碳的排放量存在先促進(jìn)后抑制的非線性關(guān)系,即第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上有效的專利數(shù)與二氧化碳排放量之間呈倒“U”型關(guān)系。一階有效R&D投入系數(shù)為正的0.162,二階有效R&D投入系數(shù)為負(fù)的0.0036。這與假設(shè)一相符。說明當(dāng)有效R&D處于較低水平時(shí),第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上有效專利匱乏,不足以抑制二氧化碳的排放量,導(dǎo)致研發(fā)投入與二氧化碳排放量形成正相關(guān)的關(guān)系。在研發(fā)投入的后期,當(dāng)研發(fā)投入水平超過一定程度時(shí),對(duì)二氧化碳的排放量的抑制產(chǎn)生顯著效果。
根據(jù)模型二的回歸結(jié)果可知,有效R&D投入的增加能夠有效改善我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),降低能源消費(fèi)量中污染程度大的煤炭的比重,進(jìn)而提升清潔能源的比重。促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)由“無效重碳”轉(zhuǎn)化為“高效輕碳”。但該模型的成立也要求有效R&D投入量達(dá)到相對(duì)較高的程度,具體原因可能是由于市場(chǎng)傳導(dǎo)機(jī)制不通暢導(dǎo)致。
模型三是在模型一的基礎(chǔ)上加入了清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)這一中介變量。模型三中有效R&D投入作為主要解釋變量,相較于模型一系數(shù)的絕對(duì)值都有所提高。一階系數(shù)由原來的正的0.162提高到0.174,二階研發(fā)投入系數(shù)由原來負(fù)的0.0036降低為負(fù)值0.0039。從回歸結(jié)果可以看出,加入清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)這一中介變量后,有效R&D投入對(duì)區(qū)域二氧化碳排放量的影響更加明顯。因此,清潔能源在有效R&D投入與二氧化碳排放量之間起到積極的調(diào)節(jié)作用。模型三中清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)指標(biāo)系數(shù)為負(fù),并且清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)二氧化碳排放量的抑制作用在1%的水平上顯著。說明有效R&D投入和廣義能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)共同對(duì)二氧化碳排放量起到抑制作用。清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)二氧化碳排放量的直接效應(yīng)為負(fù),產(chǎn)生消極作用,這與預(yù)期的經(jīng)濟(jì)理論吻合。
五、結(jié)論與建議
(一)結(jié)論
本文對(duì)有效R&D投入與二氧化碳排放量的關(guān)系進(jìn)行研究,將廣義清潔能源作為中介變量,研究廣義清潔能源在原有模型中所起到的調(diào)節(jié)作用,并探究有效R&D投入對(duì)于二氧化碳排放量減少的具體路徑問題。得出以下結(jié)論:1.有效R&D投入與二氧化碳排放量之間存在著先促進(jìn)后抑制的非線性關(guān)系,當(dāng)有效R&D投入達(dá)到一定的臨界值時(shí),才能抑制溫室氣體的排放量。2.將清潔能源作為中介變量加入模型后,有效R&D投入對(duì)二氧化碳排放量的影響系數(shù)絕對(duì)值加大。說明廣義清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)作為中介變量可以在有效R&D投入與二氧化碳排放量之間起到積極的作用。但清潔能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)二氧化碳排放量的直接效應(yīng)為負(fù),呈現(xiàn)出對(duì)溫室氣體排放的抑制作用。3.有效R&D投入和廣義能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)共同對(duì)二氧化碳排放量起到抑制作用。
(二)建議
習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中指出,堅(jiān)持人與自然和諧共處,提出綠水青山就是金山銀山的理念,堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策。本文根據(jù)實(shí)證回歸結(jié)果及結(jié)論,對(duì)關(guān)于我國(guó)如何降低溫室氣體排放量提出合理建議,為我國(guó)有效治理溫室氣體排放過多問題以及“自主減排”做出貢獻(xiàn)。
1.加大有效R&D投入,培育創(chuàng)新發(fā)展新動(dòng)力
國(guó)家、政府以及相關(guān)環(huán)境監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)鼓勵(lì)各省各企業(yè)加大有效的研發(fā)投入。通過大量有效R&D投入能夠改善第二產(chǎn)業(yè)重污染、高排放、低效率的產(chǎn)品生產(chǎn)加工流程工藝。應(yīng)注重有效R&D投入的多元化、普適性,使第二產(chǎn)業(yè)相同專利技術(shù)可以利用于不同區(qū)域、不同行業(yè)、不同企業(yè),對(duì)有限資源進(jìn)行合理的運(yùn)用及配置,達(dá)到改善我國(guó)大氣排放不科學(xué)的目的,實(shí)現(xiàn)“高污染多排放無效率”到“穩(wěn)環(huán)保輕排放高效率”的轉(zhuǎn)變。
2.優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),建立綠色發(fā)展新生態(tài)
整合能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是降低溫室氣體排放量的重要途徑之一。我國(guó)不同于歐洲的一些發(fā)達(dá)國(guó)家可以依靠清潔能源進(jìn)行生產(chǎn)消費(fèi)。我國(guó)煤炭占據(jù)能源的主導(dǎo)地位已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年。整合能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)能源體制變革不能一蹴而就,需要長(zhǎng)期投入和維持。因此政府應(yīng)針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)專項(xiàng)監(jiān)管以及問題監(jiān)管,大力拉動(dòng)清潔能源的使用已達(dá)到能源市場(chǎng)健康持續(xù)發(fā)展的目的。并且加強(qiáng)“簡(jiǎn)政放權(quán)”事前事中監(jiān)管,加強(qiáng)能源行業(yè)生態(tài)意識(shí)體系建設(shè)及監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。
3.提升能源效率,構(gòu)建協(xié)調(diào)發(fā)展新格局
研究能源長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略、提升能源效率是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)當(dāng)務(wù)之急。目前我國(guó)的能源效率處于較低水平,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比處于劣勢(shì)地位。在工業(yè)化高速發(fā)展的進(jìn)程中戰(zhàn)勝惡劣的氣候變化問題,實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo),是當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)上必須應(yīng)對(duì)的重大挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),在今后對(duì)二氧化碳減排的推動(dòng)過程中,應(yīng)當(dāng)考慮對(duì)能源的充分利用,并對(duì)能源進(jìn)行回收再利用。通過提高能源效率進(jìn)而達(dá)到降低溫室氣體排放量的目的,穩(wěn)扎穩(wěn)打完成“十四五”大氣治理目標(biāo)。
4.加強(qiáng)政府監(jiān)管,完善政策推動(dòng)新試點(diǎn)
政府監(jiān)管作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展一只“有形的手”應(yīng)充分發(fā)揮其指導(dǎo)性、引領(lǐng)性和主觀能動(dòng)性的作用,而不是簡(jiǎn)單地依靠對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。政府可以針對(duì)不同行業(yè)、不同性質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行資金補(bǔ)助以及相關(guān)的政策激勵(lì),潛移默化地加強(qiáng)市場(chǎng)對(duì)環(huán)境問題的重視。企業(yè)為了綠色持續(xù)健康發(fā)展,并在競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì),必須考慮環(huán)境的限制因素。因此,如果政府可以推行有效激勵(lì)政策并實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)督管理,那么在環(huán)境規(guī)制的目標(biāo)下將有望達(dá)到政府監(jiān)管與企業(yè)發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)。
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(作者單位:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院? )
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