吉林省二氧化碳环境库兹涅茨曲线及排放相关因素研究

　　一、引言

　　十一届全国人大三次会议提出我国在发展未来经济时，积极发展以低碳排放为特征的产业体系和消费模式，针对全球气候变化问题，积极参与国际合作，采取合理的措施来共同解决全球气候变化给经济发展所带来的困扰。当前，能源问题和气候安全已经成为全球经济发展的重要影响因素，能源和气候变化成为威胁经济发展的因素，而这两个因素都与高碳排放密切相关：一方面，碳密集的能源生产方式和能源消费方式，给全球经济的发展带来了极大的影响，导致能源使用短缺。能源属于不可再生资源，资源的短缺将造成能源的不可持续。

　　另一方面，高碳排放会给生态环境带来威胁，导致生态环境被破坏，出现大气污染、温室效应等环境问题，这些问题的出现会对人们的生活造成威胁。2012年1月根据国务院关于印发“十二五”控制温室气体排放的通知，我国以到2015年全国单位国内生产总值二氧化碳排放比2010年下降17%为目标，积极应对全球气候变化。其中要求各地区也应充分认识并控制温室气体的排放，到2015年吉林省单位国内生产总值二氧化碳排放要比2010年下降17％。

　　综上所述，研究吉林省二氧化碳排放与经济发展之间的关系对于吉林省经济发展和环境建设具有重大意义，应从我国当前经济发展现实出发，发展能耗低、污染低、碳排放低的低碳经济，适合世界经济的发展潮流，符合我国当前的经济发展现状，是我国经济实现可持续发展的重要措施，所以各个地区要根据自身经济发展的实际情况来发展低碳经济，促进各地区经济发展的同时，保护生态环境。

　　二、文献综述1991年美国两位经济学家Grossman和Kruger

　　首先提出环境库兹涅茨曲线理论，并研究了两者之间的关系。之后很多学者纷纷进行了这方面的研究；2004年Martines-Zarzoso等发现人均收入与人均二氧化碳排放存在N型关系。

　　近些年，国内许多的学者也纷纷置身于二氧化碳环境库兹涅茨曲线的研究，2009年林伯强、蒋竺钧发表论文，运用二氧化碳环境库兹涅茨曲线研究了我国二氧化碳排放的拐点，并进行了预测。2009年韩玉军、陆旸在文章中认为收入水平不同的国家有着不同类型的二氧化碳环境库兹涅茨曲线；2010年许广月、宋德勇在论文中认为中国东部和中部地区存在人均碳排放的二氧化碳环境库兹涅茨曲线，但西部地区不存在。

　　还有许多例如陆虹（2009）吕志鹏（2012）邵锋祥、屈小娥、席瑶（2012）等学者都运用二氧化碳环境库兹涅茨曲线研究了经济增长与二氧化碳排放之间的关系，但对吉林省的具体研究相对其他地区较少。

　　三、吉林省二氧化碳环境库兹涅茨曲线

　　近几年全球化问题得到广泛关注，许多学者也置身于这一问题的研究，库兹涅茨曲线慢慢应用于二氧化碳排放与人均收入的关系。本文利用二氧化碳的环境库兹涅茨曲线模型分析，描述了人均二氧化碳排放和人均收入的关系。

　　并分析推算碳排放时候存在拐点及达到观点的时间路径。

　　（一）模型、指标与数据

　　1.二氧化碳排放EKC曲线模型构建模型以人均收入作为解释变量，设三次方程式并采用对数形式。模型的表达式为：LNPC=α+β1LNPY+β2LNPY2+β3LNPY3（1）表达式中：α为截距项，β1、β2和β3分别为LNPY、LNPY2、LNPY3的估计系数

　　2.数据的来源与处理数据样本区间为1993-2011年，研究这一区间中吉林省人均二氧化碳排放（PC）和人均收入(PY)的关系。人均二氧化碳排放为历年吉林省二氧化碳排放总量与吉林省总人口数之比；人均收入则为历年吉林省地区生产总值与吉林省总人口数之比表示。

　　吉林省地区生产总值和人口数据来源于《2012年吉林省统计年鉴》，地区生产总值以1993年不变价格计算。

　　（二）实证结果与分析对模型进行拟合，结果得出：LNPC=0.022233512-58.1950848734LNPY+7.68173747313LNPY2-0.333824991434LLNPY3该模型经检验合格，所以运用该模型。

　　Ekc曲线的判定标准为模型结果分析β1<0，β2>0，β3<0，LNPY和LNPC是倒N型关系根据表一所示本文模型结果分析β1<0，β2>0，β3<0，LNPY和LNPC是倒N型关系，说明吉林省人均收入和吉林省人均碳排放呈倒N型关系。

　　计算吉林省EKC曲线的拐点，可根据公式拐点=exp(-β1/2β2)得出两个拐点分别为43.28859（元）和99289.68823（元），其中拐点一43.28859（元）不具经济学意义，故不做分析，拐点二为99289.68823（元）当吉林省人均收入小于99289.68823（元）时二氧化碳的排放随着人均收入的增加而增加；反之，当二氧化碳的排放随着人均收入的增加而减少。

　　通过以上的分析我们可以总结出吉林省经济增长与二氧化碳排放的现状与未来。

　　四、影响二氧化碳排放的因素及其存在问题

　　（一）影响二氧化碳排放的因素

　　选取现如今存在着许多碳排放的影响因素，本文我们选取产业结构、能源强度、经济发展水平、技术进步和制度因素等五项因素来分析。

　　1．产业结构（CY），产业结构直接影响着二氧化碳碳排放，优化产业结构是减少二氧化碳排放的主要途径，本文选取三大产业中对二氧化碳排放最具影响的第二产业，以吉林省1993~2012年历年第二产业的增加值与吉林省生产总值之比表示产业结构。

　　2．能源强度（ENG），能源强度的大小影响着二氧化碳的排放,经济发展水平低的时期，能源消耗大，利用率低，二氧化碳的排放量大，但经济发展水平高的时期，能源消耗量虽大，但能源利用率得到提高，二氧化碳的排放量就会相对减轻。本文以1993~2012年历年吉林省能源消耗量与吉林省生产总值之比表示能源强度。

　　3．经济发展水平（PGDP），经济发展水平低时，环境的质量会随着经济的增长而下降，但经过某一拐点后，环境质量就会有上升的迹象，经济发展水平可以很好地的衡量二氧化碳排放。本文以吉林省1993~2012年历年人均GDP表示经济发展水平。

　　4．技术的发展(R&D)，技术的发展特别是对对减少碳排放的技术等环保科技的投入和研发，可以很好地减轻二氧化碳的排放量，本文以吉林省1993~2012年历年R&D即发展经费支出表示技术进步。

　　5．制度因素(SYS)，政府对外开放的程度高，对环境监管力度的加强，可以使二氧化碳排放总量降低，本文以吉林省1993~2012年历年进出口贸易总额与吉林省地区生产总值之比表示制度因素。

　　6．二氧化碳排放总量（CO2），以吉林省1993~2012年历年二氧化碳排放总量表示。

　　（二）模型设定与分析

　　1.模型的设定根据变量的选取，所构建的模型如下。

　　CO2=α+β1CY+β2ENG+β3PGDP+β4R&D+β5SYS(4-1)其中对变量CO2、R&D各取对数，分别记为LNCO2、LNR&D,模型最终为LNCO2=α+β1CY+β2ENG+β3PGDP+β4LNR&D+β5SYS(4-2)1993-2012年的二氧化碳排放总量为被解释变量，其与影响二氧化碳碳排放的因素为解释变量，运用EVIEWS6.0对模型进行回归分析。

　　分析结果如下：LNCO2=7.8721-1.490955CY+1285.152ENG+3.87PGDP+0.47854LNR&D+1.105797SYS(4-2)

　　2.模型的分析

　　产业结构(CY)是由第二产业的增加值表示的，产业结构的回归系数为-1.490955，在1%水平下为正态分布，每增加一个百分点，二氧化碳的排放量也随之增加。吉林省产业结构由第二产业为主，碳排放也是由第二产业排放量占很大的比重，说明二氧化碳的排放量随着第二产业的能源消耗增加而加剧。

　　能源强度（ENG）的增加会使二氧化碳排放有这相应增加，表格中能源强度的回归系数为1285.152，系数检验值在1％水平线上通过显著性检验，从1993~2012年的能源强度的变化可以看出，这一区间的能源强度在逐渐减小，说明按照这一趋势，能源强度的逐步下降代表经济发展水平逐步提升，能源的利用率得到提高，使二氧化碳排放速度逐步放缓，从而减轻二氧化碳的排放量。

　　经济发展水平（PGDP）的回归系数为3.87，系数检验值在1％水平上通过显著性检验，表示人均收入GDP每增加一个百分点，二氧化碳排放就会上升，说明二氧化碳排放还未经过拐点，二氧碳排放随着经济的增长而增加，人们的思想还为提升到对高环境质量的渴望。

　　技术的进步（R&D）加强可以使二氧化碳排放减少，表格中回归系数为0.478542，表示技术进步rd每增加一个百分点，二氧化碳排放就能够相应的下降，但技术进步rd的系数检验并不显著，说明技术的进步虽然可以减少二氧化碳的排放量，但吉林省的技术发展相对落后，并不能很好地减轻二氧化碳的排放。

　　还应当加强技术进步，提高能源利用效率。制度因素（SYS）是由对外开放度表示的，制度因素的回归系数为1.105797，表示制度因素每增加一个百分点，二氧化碳排放量就会加大。这说明吉林省对外开放力度较低，政府对环境监管的执行力度不够。所以二氧化碳排放量会增大。

　　（三）吉林省二氧化碳排放所存在的问题通过因素影响的分析，我们分析目前吉林省二氧碳排放所存在的问题。

　　1.重型产业结构，导致碳排放强度大吉林省以重工业为主，电力、机械设备、汽车、化工、建材等重工业成为吉林省经济增长的主要力量。

　　重工业具有高资源消耗、高污染、碳排放强度大的经济发展特点，在重工业发展中对资源的需求量必然会增大，而吉林省又是以煤炭资源为主的大省，所以在高度的经济发展过程中必然会引起碳排放量的增大，排放强度大，会成为制约吉林省发展低碳经济的阻碍因素。

　　在未来，吉林省要想发展低碳经济，必须考虑使用清洁能源来代替煤炭能源，降低碳排放量。

　　2.以煤为主的能源结构，清洁能源发展水平低受能源资源的限制，吉林省的能源生产和能源消费以煤炭和石油为主，而以水电为主的清洁能源却只占很少的比例。

　　吉林省有着丰富的天然气资源，但是天然气的使用率很低，低于全国平均水平；吉林省境内有着丰富的风能资源，目前基本尚未开发；吉林省有着丰富的煤层气资源，但是对煤层气资源的利用仍然处于起步阶段，在使用时存在着排空浪费现象。

　　可以这样说，吉林省有着各种各样的清洁能源，但是目前仍以煤炭资源为主，清洁能源的开发程度低，使用效率低。经济发展水平提高，人民生活水平明显提高，但人民对能源的消费需求加大。

　　随着吉林省经济发展水平的不断提高，人民生活水平明显提高，人民对能源的消费需求加大，但对节能减排的意识并没有普及。比如吉林省的地理位置比较特殊，冬季寒冷且时间漫长，煤炭成为居民冬季御寒的主要能源。人民生活水平明显提高，人均住房面积大幅提高，居民对煤炭的需求量大增，人均煤炭消费量增加，煤炭消费量的增加必然导致碳排放的增加，大量的二氧化碳排入空气中，必然会带来环境污染。不光是对住房的需求，人们对生活的物质需求和消耗都使得二氧化碳碳排放的增加，严重制约了吉林省低碳经济的发展。

　　3.吉林省环保技术水平低，节能减排效果不明显通过对模型的分析，吉林省的技术进步虽然在一定程度上可以减轻二氧化碳的排放，但我们从中也发现了这种影响十分微弱，这说明吉林省在环境保护上的科技投入并不充足，环保技术水平低。技术的进步发展可以充分将二氧化碳排放量减轻，而吉林省节能减排的效果并不明显。

　　4.政府对外开放程度不够，环境制度不完善系数解释β1=β2=β3=0LNPY和LNPC没有关系β1>0,β2=β3=0LNPY和LNPC是单调递增关系β1<0,β2=β3=0LNPY和LNPC是单调递减关系β1>0,β2<0,β3=0LNPY和LNPC是倒U型关系，有一个拐点β1<0,β2>0,β3=0LNPY和LNPC是U型关系，有一个拐点β1>0,β2<0,β3>0LNPY和LNPCN型关系，有两个拐点β1<0,β2>0,β3<0LNPY和LNPC是倒N型关系，有两个拐点吉林省属于对外开放程度比较低的东北部地区，健全的市场经济体系还未形成于经济活动中，政府对环境监管力度薄弱，使得二氧化碳排放量不断升高。

　　五、对策

　　（一）加大科技投入，发展知识和技术密集型为主的低碳产业技术进步可以在一定程度上减轻吉林省二氧化碳的排放量，吉林省可以采取加大科技投入的措施来降低二氧化碳的排放量，通过发展知识密集型和技术密集型的低碳产业来降低碳排放量。知识和技术密集型产业属于低碳产业，该产业的主要特点是能耗低、物耗低，可以降低生产过程中的碳排放量。

　　吉林省的经济发展以重工业为主，重工业生产过程中需要大量的煤炭资源，能耗高导致碳排放量高，从而对生态环境造成严重的影响，影响吉林省经济的可持续性发展。吉林省在经济发展过程中，应通过投入资金加大科技投入来转变吉林省的经济发展结构，逐步发展知识和技术密集型为主的低碳产业，通过经济结构的转型，发展耗能低的信息产业和现代服务业等，从而降低二氧化碳的排放量，实现吉林省经济的持续、快速和健康发展。

　　（二）优化能源结构，减少对煤炭的过度依赖目前，从我国的能源结构来看，煤炭占70%左右的比重，远远高于世界30%左右的比重。吉林省在发展经济的过程中，以重工业为主，对煤炭的依赖程度非常大，已经成为我国煤炭消费的主要省份，由于煤炭的碳排放量非常高，因此吉林省近几年的碳排放量非常高，对环境造成严重的威胁。

　　吉林省要想实现经济的可持续性发展，必须优化经济发展中的能源结构，减少对煤炭资源的过度依赖，增加经济发展中可再生能源和新能源的充分利用。吉林省在经济发展中要重视对可再生资源和新能源的利用，通过能源的替代，来降低碳的排放量，从而保护生态环境，实现经济的可持续发展。当前我国在经济发展中非常重视对生态环境的保护，已经将可再生资源提到了经济发展的重要位置。

　　吉林省可以充分利用国家的政策，来进行能源的替代，利用低碳能源来减少二氧化碳的排放量，提高新能源和可再生能源在能源利用中的比重，减少对煤炭的过度依赖，最终实现经济的稳定发展。

　　（三）转变经济增长方式，调整产业结构吉林省的经济发展以第二产业为主，一般来说，第二产业与第三产业相比，对能源的消耗量大，导致二氧化碳的排放量也比较高。从吉林省的经济结构来看，重工业在经济发展中处于主导地位，是导致吉林省碳排放量高的主要原因。

　　随着世界经济的快速发展和全球经济一体化，当今世界已经进入信息时代，科技可以提高劳动生产率，可以促进经济的发展。因此，对于吉林省来说，必须转变当前的经济增长方式，调整产业结构，实现第二产业向第三产业的转变，同时，大力发展第三产业可以降低对煤炭的依赖程度，实现低碳经济的顺利转变，减少经济发展中碳排放对生态环境造成的严重影响，逐渐降低碳排放量，保护生态环境，实现吉林省经济的长远发展。

　　（四）发展具有低碳特征的环保产业发展模式随着国家对低碳经济重视程度的提高，吉林省对促进环保产业发展的产业结构进行优化，逐步发展能耗低、二氧化碳排放量低的食品、医药、新型能源化工等先进制造业为主体的新型工业机构，但是从吉林省目前的经济发展结构来看，仍然是以汽车制造、机械、化工和建筑等国际公认的高碳产业为主，高碳产业在发展过程中，对煤炭资源的依赖程度比较大，面对日益增加的碳排放量，面对生态环境的日益恶化，吉林省要维持经济的长远发展，应该充分发挥科学技术在经济发展中的重要作用，通过科技来降低生产企业的碳排放量，发展具有低碳特征的环保产业，从而提高能源的利用效率，优化能源的利用结构，使生态环境与经济发展相协调，而不是以牺牲环境为代价来换取经济的发展。

　　吉林省在发展低碳环保产业的过程中，可以利用吉林省科学研究院的优势来为低碳环保产业的发展提供平台；培养低碳产业发展的专业人才，为低碳产业的发展提供人才保障；政府可以通过相关的政策扶持等来发展低碳环保产业，既能达到保护生态环境的目的，也能促进经济的快速发展，从根本上减轻吉林省二氧化碳的排放量。

　　（五）改变工业品出口结构，实现吉林对外贸易的可持续发展目前，吉林省工业品出口结构中，仍然以能耗高、排放量高的工业品为主导，在工业生产过程中导致碳排放量较高。

　　为实现吉林对外贸易的可持续发展，吉林省应该通过改变工业品的出口结构来降低工业生产中二氧化碳的排放量。

　　吉林省政府可以通过贸易政策调整来改变工业品的出口结构，近年来，随着吉林省产品出口的迅速发展，为了促进工业品的出口，国家通过关税调整政策来降低出口工业品的能耗和排放量，对高耗能、高排放量的出口产品征收高出口关税；对低耗能、低排放量的出口产品征收较低的出口关税。

　　这些措施的实施，既可以通过国际贸易来达到节能降耗，降低二氧化碳排放量的目的，也可以通过工业品出口结构的完善，来增加出口工业品的产品附加值，促进出口工业的深加工，提高出口工业品的技术含量，提高吉林省出口工业品在世界市场上的市场份额与竞争能力。

　　通过技术创新来降低吉林省二氧化碳的排放量，发展科技含量低、无污染的第三产业，促进吉林省整体经济的发展，促进吉林省低碳经济的发展，改善吉林省的生态环境，改善经济发展所产生的环境污染问题。

　　参考文献：
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　　[2]韩玉军,陆旸.经济增长与环境的关系———基于对CO2环境库兹涅茨曲线的实证研究[J].经济理论与经济管理,2007（03）.
　　[3]许广月,宋德勇.中国碳排放环境库兹涅茨曲线的实证研究———基于省域面板数据[J]中国工业经济,2010（05）.
　　[4]吕志鹏.辽宁省碳排放与经济发展关系研究———基于环境库兹涅茨曲线的分析[J].调研世界,2012（04）.