中国低碳经济的发展研究——基于能源开发与经济增长的视角，本文主要内容关键词为：经济增长论文,中国论文,视角论文,能源论文,经济论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F061.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5656(2012)01-0021-09
一、问题与背景
伴随着中国经济的快速增长，能源生产与消费量呈几何级数增长。据国家统计局2009年发布的公报显示，2008年我国实现国内生产总值300670亿元，比上年增长16.8%。能源生产与消费方面，一次能源生产总量从1978年的6.2亿吨标准煤上升到2008年的26亿吨标准煤；能源消费总量从1978年的5.7亿吨标准煤上升到2008年的28.5亿吨标准煤。2000年以来我国能源消费更是快速增长，2000-2008年年均增长超过10%。2006年我国GDP总量只占世界GDP总量的5.5%，但是消耗的能源却占全世界的15.6%，仅次于美国的21.8%，正如图1A所示，中国的能源消费远高于经合组织与其他非经合组织的平均水平。中国存在大规模能源消耗的同时伴随着严重的环境问题。从环境污染的角度来看，2008年全国化学需氧量(COD)排放总量为1320.7万吨；二氧化硫(SO[，2])排放总量达2321.3万吨。可见，尽管我国的经济能够保持高速增长，但增长方式仍然是以粗放式为主，资源和能源消耗高且环境污染严重成为可持续发展的最大障碍。
图1 能源消耗与国内生产总值
数据来源：《世界能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》
2002年以后，由于经济过热导致固定资产投资加速，中国经济增长对能源的依赖程度呈现明显上升趋势，如图1B所示，国内生产总值与能源消费总量呈快速上升趋势，其中以第二产业的增长最为迅速。2003年和2004年能源消费弹性系数分别为1.53和1.59，但2005年能源消费弹性系数大幅下降至0.97，2006年为0.87，能源消费弹性的下降可能与我国2005年以后大力推行节能减排政策有关。能源的生产和消费对我国经济、社会实现持续、健康、协调、快速发展，起着至关重要的作用，因而，能源的开发利用与经济增长之间的内在依从关系便成为值得研究并应引起足够重视的问题。
低碳经济这一理念始于气候变化和能源安全的考虑，随着实践的进展，低碳经济的内涵不断得到拓展，人们从不同的角度提出对低碳经济的理解。潘家华[1](2002)认为低碳经济是在保证经济社会健康、快速和可持续发展的条件下最大限度减少温室气体的排放。夏堃堡[2](2008)则认为是最大限度地减少煤炭和石油等高碳能源消耗的经济。鲍健强[3]等(2008)、金乐琴[4](2009)等提出低碳经济是经济发展方式、能源消费方式、人类生活方式的一次新变革，它将全方位地改造建立在化石燃料(能源)基础之上的现代工业文明转向生态经济和生态文明。
中国经济正面临着迅速实现工业化与进行结构调整和增长方式转变的双重压力。低碳经济是未来经济发展的必然趋势，也是中国实现可持续发展的必由之路，它强调通过改善经济发展方式和消费方式来减少能源需求和排放。然而，从目前的经济情况来看，中国的工业化和城市化进程不会停止，能源和污染密集型的钢铁、水泥和化工等行业在可以预见的将来仍然会在经济中发挥不可替代的基础作用。那么，发展低碳经济是否意味着要以减缓经济增长为代价？降低能源开发强度是否会降低经济增长速度？不同地区应如何发展低碳产业，协调能源与经济增长的关系？本文利用1991-2007年间的省际面板数据从能源开发与经济增长的角度来研究中国发展低碳经济的现实性，并通过分析能源开发强度对经济增长的影响以及影响的时间趋势和地区差异来探讨发展低碳经济的不同区域对策，为经济实现可持续发展提供决策依据。
二、文献综述
随着经济的快速发展，能源需求量逐年攀升，能源对经济发展的瓶颈约束作用以及对国家经济安全的影响日益突出。学术界也对资源约束下的经济增长给予了更多的关注。在20世纪90年代，西方经济学家在技术内生的增长理论研究中强调经济增长不是外部力量作用的结果，而是在内生技术变化结果的基础上，通过知识外溢、技术扩散、劳动分工和专业化等途径形成经济增长的源泉(Romer[5]，1990)。国内学者也利用中国的数据验证了能源资源对区域经济增长的影响，邵帅、齐中英[6](2008)通过考察能源资源对经济增长的传导机制，发现能源开发主要通过其对科技创新和人才资本投入的挤出效应，以及政治制度弱化效应这三种间接传导途径来阻碍经济增长。罗浩[7](2007)在对古典索罗模型进行扩展的基础上，对约束经济增长的资源瓶颈进行分析，提出产业转移和技术进步的解决办法。
大多数文献基于新古典增长理论框架，根据经济增长方式的改变来判断经济发展的可持续性，认为要素扩张型为主的粗放型增长不可持续，只有生产率不断得到改善的集约型增长才是可持续的(Krugman[8]，1994；Young[9]，1995)。林毅夫[10](2004)认为技术进步是判断经济增长是否可持续的重要指标，基于中国可以利用后发优势从发达国家引进技术的判断，他认为中国经济在未来二三十年仍然可以保持年均8%的高增长。
能源消费与经济增长之间的关系受地域影响差异较大。Stern[11](1993)利用美国1947-1990年的年度数据进行了因果关系检验，发现能源消费对GDP存在单向Granger因果关系。Masih[12](1997)利用多元经济计量模型检验了印度、巴基斯坦、马来西亚、新加坡、印度尼西亚、菲律宾、韩国和中国台湾地区的实际收入与总能源消费之间的因果关系，结果发现：马来西亚、新加坡和菲律宾的能源消费同实际收入之间存在中性的结构依从关系；印度存在从能源消费到GNP的单向因果关系；印度尼西亚却存在从GDP到能源的反向因果关系；巴基斯坦和中国台湾则存在能源与GDP之间的双向因果关系。
而对于能源消费和经济增长的关系研究在中国国内也存在不同的结论。赵丽霞[13]等(1998)利用VAR模型将能源作为新变量引入Cobb-Douglas生产函数，结果发现我国能源消费同经济增长存在正相关的结论。而林伯强[14](2003)应用协整和误差修正模型技术研究了我国电力消费同经济增长的关系，结果表明在GDP、资本、人力资本以及电力消费之间存在着长期的协整均衡关系。赵进文[15](2007)将非线性STR模型应用于我国能源消费与经济增长之间内在结构依从关系的研究，发现我国经济增长对能源消费的影响具有非对称性特征和明显的阶段性特征。韩智勇[16]等(2004)采用E-G两步法和未考虑平稳性的标准Granger因果检验，对1978-2000年间的GDP序列及能源消费总量数据进行了分析，得出能源消费和GDP之间不存在长期均衡关系，但存在双向因果关系的结论。
由于内在依存关系不同，能源对经济增长的影响在不同时间和区域内也存在不同的影响结果。马小微[17](2007)的研究结果表明：在1953-1990年期间，中国能源消费强度变化趋势呈现倒“U”型规律，能源消费和经济增长变化呈正相关关系，并且能源是驱动经济增长的主要因素；而1990年后，经济的增长就不仅是能源驱动，而是能源和其他因素共同作用的结果。马晓君[18](2004)分析了GDP和能源、就业及消费价格指数增长率之间的关系，他认为能源消费的增长与GDP的增长没有直接或内在的因果关系。齐绍洲[19]等(2007)通过分析1995-2002年我国西部15个省份的能源消费强度和较发达的东部15个省份的能源消费强度差异与人均GDP差异之间的关系，使用滞后调整的面板数据模型进行实证估计，得出如下结论：中国的东部发达地区与西部不发达地区的人均GDP差异存在收敛关系，而且随着人均GDP差异的收敛，西部与东部地区的能源消费强度差异也是收敛的，西部与东部地区人均GDP的差异每降低1%，会导致西部与东部地区能源消费强度的差异减小0.1487%。
综合以上分析：不同国家或地区的能源消费与经济增长之间的内在依从关系不同，即使是同一个国家的不同发展时期，其内在的依从关系也不尽相同。造成这种结果的因素很多，例如，不同国家有不同的经济结构和体制，而相同国家在不同的发展时期也会有不同的能源政策和经济政策。但另一方面，对于中国国内的研究以上文献均没有综合考虑时间和地域差异性。中国地域辽阔，各地的要素资源禀赋不同导致各地产业结构存在差异，且中国近30年来经历了几次大的经济改革，时间上也存在明显的差异。因此，本文在以往文献的基础上综合考虑时间趋势和不同地区的影响，为不同地区实现低碳化提供理论支持。此外，以往文献较多采用能源消费的绝对指标进行分析，但是各省份在经济发展水平、人口规模、地域面积等总体状态上存在差异，绝对值指标不适合地区间的横向比较，并且能源消费的绝对指标不能有效地衡量产业结构的变动，因此我们采用能源工业产值占工业总产值比重来衡量能源要素的投入强度。
三、模型设定与数据来源
基于Sachs和Warner[20](1995)、Papyrakis和Gerlagh[21](2004)的研究，我们建立如下模型来研究能源开发强度和经济增长的关系模型：
本文选取的控制变量包括物质资本投资、人力资本投资、科技创新以及经济制度条件等，并且由于各省份在经济发展水平和各种自然资源禀赋上存在差异，因此我们均选择相对指标来衡量，具体来看，本文所使用的变量包括：
(1)Y：人均GDP增长率；
(2)lnGDP：滞后一期人均GDP的自然对数，用于控制经济增长的收敛效应；
(3)E：能源工业(包括煤炭采选业、石油和天然气开采业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、电力和热力生产和供应业、燃气生产和供应业等五大能源工业)产值占工业总产值比重的年均值，用来衡量各省区的能源开发强度；
(4)Inv：固定资产投资占GDP比重，用来衡量物质资本投入；
(5)Labor：总就业人数占GDP比重，用来衡量人力资本总投入；
(6)Edu：教育支出占地方财政支出的比重，用来衡量人力资本质量；
(7)R&D：研究与开发机构从业人数占总就业人数比重，作为科技创新的度量；
(8)Ope：进出口贸易总额与GDP比值，作为对外开放的度量指标，同时也代表地区的经济制度条件。
(9)FDI：各地的外国直接投资总额占GDP比重，用来衡量各地的经济吸引力。
本文采用1991-2007年的各省经济数据作为研究样本，其中由于缺乏重庆1997年之前的单独的数据，故本文将重庆的数据并入四川省进行分析。这样，样本数据包含了1991-2007年17年间30个截面单位的510个样本观测值。数据来源于《中国统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》、《中国经济普查年鉴》(2004)、《中国科技统计年鉴》、《中国教育统计年鉴》以及各省的统计年鉴。
四、实证结果
(一)能源开发强度对经济增长的总体影响
为了控制观测不到的地区特征对经济发展的影响，我们采用广义最小二乘法(FGLS)来进行分析。首先，我们以1991-2007年各省的整体数据作为研究样本，从整体上考察能源开发强度对经济增长的影响，并且在回归方程中逐个加入各控制变量，以便观测各个控制变量对能源开发强度与经济增长关联效应的影响并研究其内在的影响机制。分析结果见表1。
首先，我们不考虑其他控制变量，只加入滞后一期人均GDP与能源开发强度进行估计，结果见表1第(1)列。能源开发强度变量的系数为-0.0142，在1%水平上显著，说明能源开发强度每增加一个百分点，人均GDP增长率就下降0.0142%，能源开发对经济增长产生了抑制作用，但是由于缺乏其他控制变量，我们还不清楚该抑制作用产生的机理，本文依次加入其他控制变量。表1第(2)列是加入了固定资产投资变量后的估计结果，物质资本投资对经济增长呈正效应，并在1%的水平上显著，该变量的估计结果与预期一致，而能源开发强度变量的系数绝对值略有下降，但显著性不变，说明物质资本投资对经济增长的贡献削弱了能源开发对经济增长的影响。
从经济增长的源泉来看，除了固定资产投资外，人力资本也是经济增长的主要动力。本文分别加入衡量人力资本总投资的变量和反映人力资本质量的变量，估计结果见表1的第(3)列和第(4)列。人力资本总投资对经济增长的影响在1%的水平上显著，系数为0.2458，说明人力资本是经济增长的主要动力，该结果符合内生经济增长原理。然而反映人力资本质量的变量却不显著，主要原因是该变量的代表性不强，教育支出占地方财政支出属于流量性指标，而对经济增长起作用的是人力资本的存量水平，因此该指标在估计模型中不显著也是合理的。
本文依次加入衡量经济制度条件的变量，对外开放程度和FDI。随着对外开放和经济全球化的逐渐深化，对外开放程度和外国直接投资对中国经济的影响日益明显。并且不少文献也表明其对经济增长的重要影响作用。表1的第(5)列和第(6)列分别显示了加入对外开放程度和FDI的估计结果。对外开放对经济增长的影响在5%的显著水平上为正，而FDI的影响不显著，主要原因是两项指标所代表的含义较为接近，而进出口水平对经济增长的影响更为直接，因此FDI的估计系数不显著。
技术进步是内生经济增长理论的重要因素，表1第(6)列加入了代表技术进步的科技创新变量，该变量不显著，原因可能是该变量不能很好地代表技术进步的程度，并且研发机构的操作模式可能存在人力、财力浪费等问题，以至于效率低下且难以直接转化为生产力，因此对经济增长的作用不明显。而其他文献较多地采用全要素生产率的增长率作为技术进步的代理变量(陈诗一[22]，2009)，该指标能更准确地反映技术进步的综合影响，但是由于该指标不是本文研究的重点，故不影响整体研究结果。
总体来看，人力资本质量、FDI和科技创新对经济增长的作用不显著，固定资产总投入、人力资本总投入和对外开放程度对经济增长具有积极的正向影响，而能源开发强度均显著为负，说明能源开发强度在一定程度上制约了经济增长。
(二)能源开发强度对经济增长影响的时间趋势
为了进一步研究能源开发强度对经济增长的时间趋势，我们使用混合最小二乘法(Pooled OLS)来进行回归。我们将研究时间分成四个阶段，1991-1995年、1996-1999年、2000-2003年、2004-2007年，并生成四个时间哑变量，分别为period1、period2、period3、period4。在模型中，我们加入四个时间哑变量与能源开发强度的交叉项来考察各时间内能源开发强度对经济增长的影响趋势。估计结果见表2。
由于四个时间变量存在多重共线性，故回归结果中自动去掉了一个交叉项。从表2可以看出，能源开发强度的估计系数仍然在5%的水平上显著，且影响为负。而能源开发强度与时间1991-1995年的交叉项系数为正，并且在10%的水平上显著，说明在这一时间内，能源开发强度对经济增长具有正向作用。1991-1995年是中国经济高速增长的阶段，中国经济经历了高投资与高增长的发展过程，能源开发和固定资产投资成为中国经济增长的第一推动力。据统计，到2000年为止，全国25个省、市、自治区和近海海域发现了688个大小不等的油气田，形成了六大油气区，建成了大庆、胜利、辽河、新疆、四川、长庆、渤海和南海等24个油气生产基地。能源工业属于资本密集型工业，其发展必然会带动固定资产等物质资本的投资，我们认为，该时期内，能源开发通过促进物质资本投资共同促进了经济增长。
能源开发强度与时间2000-2003年的交叉项估计系数不显著，无法判断该时期能源强度对经济增长的影响。20世纪90年代末中国开始实施西部大开发战略，其中“西气东输”、“北煤南运”、“西油南输”、“西电东送”是其发展的重点项目。而早在20世纪90年代后期，中国便开始加强能源运输建设，能源开发利用的全国供需网络在这一时期发展成熟。我们从表2可以看到，能源开发强度与时间2004-2007年的交叉项估计系数为负，且在1%的水平上显著，说明在这一时期，能源开发强度对经济增长产生了抑制效应，本文认为，在这一时期能源开发可能通过减缓科技创新和人力资本投入阻碍了经济增长。
(三)能源开发强度对经济增长影响的地区差异
中国地域辽阔，各个地区的自然资源禀赋和经济发展水平呈现出一定的差异性。为了研究能源开发强度对经济增长的地域差异，我们将样本按西部地区、中部地区和东部地区分为三个子样本，采用随机效应模型进行回归。
表3的第(1)列显示了能源开发强度在三个地区的影响情况，其中，在西部地区能源开发强度对经济的影响为负，且显著水平达到了1%，估计系数为-0.0296，说明能源开发每增加1%，人均GDP增长率就降低0.0296%。能源开发强度在中部地区对经济影响为负，在10%的水平上显著。而东部地区，能源开发强度每增加1个百分点，就会促进经济增长0.0187%，说明对经济增长影响为正，且在10%的水平上显著。研究结果表明能源开发强度对经济增长的影响在西、中、东部地区呈现出不同的方向和水平，对于这种差异，本文认为有以下原因：(1)在经济发展过程中，大多侧重于物质资本的投入，而忽略了与之配合的其他要素，如人力资本的作用。代谦与别朝霞[23](2006)的研究表明：发达国家FDI产业的选择基于发展中国家的技术能力和竞争能力，最终FDI能否带来技术进步和经济增长是依赖于该国的人力资本积累；许和连[24]等(2006)对省际全要素生产率的研究也表明一定水平的人力资本积累有助于提高物质资本的利用率，同时将产生更多的技术外溢和效率提升。邵帅、齐中英(2008)发现能源开发在西部主要通过其对科技创新和人力资本投入的挤出效应，以及滋生寻租和腐败而引起的政治制度弱化效应这三种间接传导途径来阻碍经济增长，其中人力资本投入是作用最强的传导因素。因此，东西部地区的人力资本差异和科技创新水平是导致能源开发产生不同影响结果的原因之一。(2)在西部大开发战略中，随着“西气东输”、“西油南输”、“西电东送”等项目的实施，东、西部地区的产业结构产生了较大的变化。东部地区本身对能源需求较大，以及近年来国家西能东送等宏观政策的倾斜对东部经济的增长会产生积极的推动作用，也有利于东部地区调整产业结构，发展高科技产业和第三产业。而西部地区的产业结构却处于不利的发展位置，许多高污染，高能耗的产业被转移到了西部地区，西部地区的产业结构以农业和工业为主导，其中尤以重工业比重较大。因此，从这个角度来看，能源开发对东、西部经济的影响是有差异的，这种差异是通过影响产业结构为影响机制。
由此可见，能源开发强度对总体经济的影响为负，说明能源开发强度在一定程度上制约了经济增长。从影响的时间趋势来看，在90年代初期，能源开发对经济增长的影响为正，但随着经济的发展和产业结构的调整，其影响逐渐从正向转变为负向，在2004-2007年间，能源开发强度对经济的整体影响为负，且在1%的水平上显著。从影响的地区分布来看，能源开发在样本时间内对西部和中部经济的影响为负，而对东部经济的影响为正。对于这种差异性，本文认为，东、西部地区的人力资本差异和科技创新水平是导致影响差异的因素之一。另外，宏观政策的倾斜导致东、西部地区的产业结构出现差异也是其影响的主要机制。
五、结论与政策含义
本文从能源开发与经济增长的角度研究了中国发展低碳经济的现实性。未来中国能否实现经济的可持续增长在很大程度上取决于中国应对低碳经济发展调整的能力。中国低碳经济的发展尚处于起步时期，如何在不影响经济发展的前提下，继续履行温室气体减排的国际责任是中国面临的巨大挑战。中国必须抓住低碳工业革命的新契机，处理好能源、环境与经济发展的关系，实现增长方式的根本转变。本文利用1991-2007年间的省际面板数据通过分析能源开发强度对经济增长的影响以及影响的时间趋势和地区差异来探讨发展低碳经济的不同区域对策，为经济实现可持续发展提供决策依据。本文的基本结论及隐含的政策含义如下：
(一)能源开发强度对总体经济的影响为负，说明能源开发强度在一定程度上制约了经济增长。从影响的时间趋势来看，在20世纪90年代初期，能源开发对经济增长的影响为正，但随着经济的发展和产业结构的调整，其影响逐渐从正向转变为负向，在2004-2007年间，能源开发强度对经济的整体影响呈现负显著。因此，以能源和资源要素的高投入、高消耗为特征的增长方式并不能从根本上保持经济增长，而转变经济增长方式、提高能源效率才是发展的关键。江泽民[25](2008)指出，能源消费在中国工业化中期仍然会快速增长，经济社会的持续快速发展离不开有力的能源保障，中国迫切需要走出一条中国特色新型能源发展道路，坚持节约高效、多元发展、清洁环保、科技先行、国际合作，努力建设一个利用效率高、技术水平先进、污染排放低、生态环境影响小、供给稳定安全的能源生产流通消费体系。中国应以此为契机，调整产业结构与能源结构，加快建立以低碳农业、低碳工业、低碳服务业为核心的新型经济体系。并且要提高能源效率，调整能源结构，逐步改变以煤为主的能源结构，发展核能、风能、太阳能，以及不产生二氧化碳的生物质能，比如生物乙醇、生物柴油、沼气能等。通过结构调整，强化能源节约和高效利用的政策导向，有利于发展循环经济，提高资源利用率。
(二)能源开发强度对经济增长的影响在西、中、东部地区呈现出不同的方向和水平。本文认为，宏观政策的倾斜导致东、西部地区的产业结构出现差异以及人力资本水平和科技创新水平不同是产生差异的主要原因。因此，各地区应该根据自身的资源条件和经济发展水平、产业结构实行适宜本地区的低碳经济发展策略。东部沿海地区经济发达，能源需求量高，应该首先从能源的消费结构入手，加大清洁能源的使用比例，减少高碳能源的利用。而在产业结构调整方面，应着重发展高端新型电子信息产业，电动汽车产业，风电装备、LED、动力电池、太阳能、生物质能设备制造等新能源产业，通过区域调整促进产业优化升级。中西部地区经济较为落后，但自然资源丰富，是能源生产的主要基地，可以充分利用地理优势发展新能源生产产业，比如，新疆、西藏、云南等日照强的地区可以充分利用光能发电，发展光伏产业；而内蒙古、甘肃北部和青藏高原等地区风能资源丰富，适宜发展风能发电产业。此外，对于山西等煤炭生产基地应该加强煤炭洗选加工的发展和利用，提高煤炭质量，减少原煤直接燃烧与无效运输，提高能源效率，降低环境污染，实现节能减排的目标。
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