動態(tài)空間面板模型下的市級碳排放影響

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摘要：目前，中國面臨著來自國際社會的減排壓力，在城市轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和更新的關(guān)鍵時期，中國進入了“經(jīng)濟新常態(tài)”。文章對2007~2016年中國市級二氧化碳排放量及其潛在影響因素數(shù)據(jù)進行收集，通過對不同模型的分析及結(jié)果對比，選擇動態(tài)空間面板模型對碳排量的影響因素進行識別，其結(jié)果可為政府部門倡導(dǎo)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和制訂減排政策提供參考。

關(guān)鍵詞：碳排放；地級市；動態(tài)面板模型

一、引言

由于全球變暖和極端天氣的頻繁出現(xiàn)，如何控制碳排放量逐漸成為各國政府關(guān)注的焦點，由此，碳排放成為研究的熱點領(lǐng)域（王少劍等，2018）。為應(yīng)對碳排放量的增加，截至2050年應(yīng)將碳排放強度和能源強度同時降低60%左右，而目前年減排率僅為1.1%，需將其提高到2.6%才能達到上述目標（IEA，2015）。截至2014年，中國碳排放總量占全球的比重超過1/4（牛秀敏，2016），超歐洲國家總和。在這種形勢下，開展市級尺度上的碳排放研究對于我國積極應(yīng)對氣候變化的國際合作具有重要意義?，F(xiàn)有研究多集中于對單個省市和城市的碳排放進行探究，例如：江蘇（黃金碧、黃賢金，2012）、河南濟源市（叢建輝等，2014）等。除此之外，其他學者從居民消費碳排放、城市近地面二氧化碳濃度的時空演變以及城市建筑碳排放等方面對市級碳排放進行了研究（蘇王新、孫然好，2018）。但總體來看，當前關(guān)于地市尺度碳排放的研究相對較少，在城市碳排放的核算方法、比較體系等方面有待于進一步研究。本文所用數(shù)據(jù)包括全國281個地級市，覆蓋面廣且數(shù)據(jù)缺失較少，在此基礎(chǔ)上進行的城市碳排放影響因素研究對政府相關(guān)政策的制訂具有一定參考意義。

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性和有效性，本文選取了2007~2016年中國281個城市的信息。本研究的數(shù)據(jù)主要來自《中國統(tǒng)計年鑒》（2008~2017年）、《城市統(tǒng)計年鑒》（2008~2017年）和EPS數(shù)據(jù)庫。利用指數(shù)平滑法或鄰近年份的數(shù)據(jù)來填補所缺失的個別數(shù)據(jù)。

（二）模型建立參考已有研究（Chengetal.，2018），建立描述碳排放的一般面板模型：式中，Y為地區(qū)GDP，UL為城鎮(zhèn)化水平，F(xiàn)DI為實際利用外商投資，EC為能源消耗總量，ISU為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，ISO為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其中：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級采用第三產(chǎn)業(yè)增加值與GDP的比值來衡量；采用泰爾系數(shù)的倒數(shù)度量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的程度。A為常數(shù)項，β1~β7為相應(yīng)變量的回歸系數(shù)，ε表示誤差項，i涉及281個地級市，t∈[2007年，2016年]?；诠剑?），將空間效應(yīng)、動態(tài)效應(yīng)分別納入模型，建立靜態(tài)空間面板模型和一般動態(tài)面板模型，具體見公式（2）和公式（3）：式中，ρ表示空間效應(yīng)的回歸系數(shù)，τ表示碳排放一階滯后的系數(shù)。Wij是一個空間權(quán)重矩陣，本文采用地理距離來確定空間權(quán)重矩陣，即：wij=1/dij，其中：dij表示城市i和城市j的歐幾里得距離。綜合上述模型，易得到同時考慮空間效應(yīng)和動態(tài)效應(yīng)的動態(tài)空間面板模型：

三、結(jié)果與分析

（一）空間相關(guān)性分析模型計算之前，對2007~2016年地級市碳排量的全局Moran指數(shù)及其Z值檢驗進行計算（見表1）。結(jié)果顯示，Moran指數(shù)顯著為正，表明碳排放的空間相關(guān)性為正，進而說明碳排量相似的城市具有空間集聚效應(yīng)。除此之外，從2007~2016年，碳排量的莫蘭指數(shù)呈上升趨勢，說明碳排量相近的城市在空間分布上具有更加集聚的趨勢。

（二）模型識別以上結(jié)果顯示，市級碳排量具有顯著的空間相關(guān)性，由于傳統(tǒng)計量模型忽略了空間效應(yīng)，無法實現(xiàn)無偏一致估計，故可認為一般動態(tài)面板模型的回歸結(jié)果與實際存在較大偏差。此外，由于經(jīng)濟發(fā)展是一個連續(xù)的過程，理論上在回歸過程中應(yīng)考慮碳排放的動態(tài)效應(yīng)，靜態(tài)空間面板模型在構(gòu)建過程中未納入這種效應(yīng)。因此，在回歸分析中采用了同時考慮空間效應(yīng)和動態(tài)效應(yīng)的動態(tài)空間面板模型。為了說明動態(tài)空間面板模型的優(yōu)點和有效性，同時使用一般動態(tài)面板模型、靜態(tài)空間面板模型和動態(tài)空間面板模型來估計回歸方程，比較三種模型的估計結(jié)果，其中：使用系統(tǒng)GMM方法對一般動態(tài)面板模型進行估計；在靜態(tài)空間面板模型中，分別用ML方法進行SAR和SEM模型的估計，由于SAR模型的LM-Lag、RobustLM-Lag測試結(jié)果并不顯著，因此選擇SEM模型進行回歸；使用系統(tǒng)空間GMM方法來估計動態(tài)空間面板模型。多重共線性可能會導(dǎo)致假設(shè)檢驗的可靠性降低，因此，在對三種模型計算之前進行基于混合回歸的多重共線性檢驗。結(jié)果表明，各變量的VIFs均小于10，說明自變量不存在多重共線性。利用STATA軟件分別對三種模型進行估計，結(jié)果如表2所示?？梢钥闯?，本文探究的主要變量未進入模型（2）的回歸過程，因此一般動態(tài)面板模型在理論上和實踐上均是不理想的。在動態(tài)空間面板模型中，碳排放的空間滯后系數(shù)在0.01顯著性水平下顯著為負，究其原因，一方面是因為同一省份的各城市之間經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)性較低，另一方面可以歸結(jié)為模型中的其他變量具有較強的解釋力。應(yīng)該指出的是，一般動態(tài)面板模型可能會在估計和分析中產(chǎn)生誤差，因為它們忽略了這種空間效應(yīng)。比較有趣的是，動態(tài)空間面板模型的結(jié)果表明，市級碳排放的動態(tài)效應(yīng)是不明顯的，這與之前假設(shè)存在出入。此外，對動態(tài)空間面板模型和靜態(tài)空間面板模型的碳排量空間滯后系數(shù)進行比較，發(fā)現(xiàn)前者的系數(shù)比后者的系數(shù)要小得多，說明前者可以對后者的誤差進行部分修正。綜合以上分析，可以認為動態(tài)空間面板模型與兩外兩個模型相比具有更高的合理性。對動態(tài)空間面板模型的回歸結(jié)果進行分析可以發(fā)現(xiàn)：GDP增長、城市化率提高以及實際利用外商投資增加均會對市級碳排量起抑制作用，能源消費總量的增加會增加市級碳排量?，F(xiàn)階段，我國正在持續(xù)進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，模型結(jié)果顯示，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的回歸結(jié)果并不顯著，這意味著二者對碳排量無顯著作用。在檢驗方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的水平高于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的水平，這意味著中國不能單純盲目追求產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中應(yīng)更加注重產(chǎn)業(yè)間的耦合與協(xié)調(diào)發(fā)展。

四、討論

本文分析了多種因素對中國地級市碳排放的影響。Moran指數(shù)的結(jié)果表現(xiàn)出較強的全局空間自相關(guān)，為地級市之間碳排放的空間相關(guān)性提供了有力證據(jù)。利用動態(tài)空間面板模型進一步分析可得：GDP增長、城市化率提高以及實際利用外商投資增加均會對市級碳排量起抑制作用；能源消費總量的增加會增加市級碳排量；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對碳排量無顯著作用。為降低碳排量，本文對各地政府提出以下有意義、有針對性的建議。

1.繼續(xù)推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。鼓勵發(fā)展服務(wù)業(yè)、低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，制約高耗能、高污染制造業(yè)快速發(fā)展，化解產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過剩矛盾。政府還應(yīng)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和資源配置，同時積極解決低水平重復(fù)建設(shè)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同問題。

2.在當前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中，應(yīng)著力優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。政府不僅要倡導(dǎo)提高教育質(zhì)量，鼓勵發(fā)展職業(yè)培訓，提高勞動力素質(zhì)，還要采取措施發(fā)展勞動密集型服務(wù)，吸收低端勞動力進入其他行業(yè)，這將促進不同行業(yè)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.政府應(yīng)該鼓勵企業(yè)建立現(xiàn)代管理體系，提高信息技術(shù)水平，逐步完善成本控制、財務(wù)管理、生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)質(zhì)量管理等。此外，政府應(yīng)該激勵企業(yè)進行二次創(chuàng)新活動，如集成創(chuàng)新、消化、吸收和再創(chuàng)新，這將有力提高可用能源的利用率。

4.利用技術(shù)變革促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和優(yōu)化，擺脫目前以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)。一方面，大力發(fā)展前沿技術(shù)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，幫助企業(yè)進行設(shè)備和技術(shù)的改造、升級和更新。另一方面，大力發(fā)展新能源和可再生能源，加強天然氣、煤層氣、頁巖氣的勘探開發(fā)和應(yīng)用，提高可再生能源和新能源在制造業(yè)中的應(yīng)用比重。

5.制定和完善現(xiàn)有政策。一方面，制定和完善能源稅、資源稅、環(huán)境稅等稅收政策，將能源的環(huán)境成本內(nèi)在化。另一方面，還應(yīng)完善能源價格政策，改革現(xiàn)有的能源價格機制。通過能源價格的相對變化，借助時間效應(yīng)，使改善其他投入因素的替代效應(yīng)得以實現(xiàn)。

參考文獻：

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[8]王少劍,蘇泳嫻,趙亞博.中國城市能源消費碳排放的區(qū)域差異、空間溢出效應(yīng)及影響因素[J].地理學報,2018(03).

作者：徐寧 馬智慧 單位：山東師范大學地理與環(huán)境學院