碳排放与总产出的Granger检验分析范文

［摘要］

能源消耗中生产能源消耗与总产出直接相关，但随着我国经济结构转型，高能耗行业投入的减少，创新和技术高附加值行业的发展，能源消耗不能很好反映总产出增长的原因。通过Granger检验分析我们认为：1985～1997年碳排放总量的增长与总产出增长存在显著的互为Granger因果关系；而1998～2014年期间碳排放总量的增长与总产出增长不存在显著的互为Granger因果关系。

［关键词］

碳排放；ADF；因果关系

1问题的提出

自进入21世纪以来我国经济发展一直受环境污染和碳排放问题所困扰，能源高消费所带来污染问题亦是一个世界性难题。国外较早用Granger检验方法分析环境问题的有Pasini、Amzath（1982）等，其中Amzath（1982）研究了碳排放和马尔代夫旅游经济增长的格兰杰因果关系；较近的国外文献中使用Granger检验方法分析环境与经济问题的有Elbeydi（2013）、Ratnatunga、Murad（2013）、Attanasio（2012）、Ketterer、Trueck、Gronwald（2011）等，其中Murad（2013）分析了孟加拉农业增长与二氧化碳排放的相关关系，Gronwald（2011）研究了碳排放和经济发展之间的格兰杰因果关系。国内用Granger检验方法分析环境污染和碳排放问题的有武红（2015）、王怡（2012）、张凤武（2012）、许广月（2010）等，其中武红（2015）分析了我国化石能源消费的碳排放问题，王怡（2012）研究了碳排放和技术进步的格兰杰因果关系，许广月（2010）分析了我国出口贸易与碳排放的时间序列关系。国内关于碳排放和经济增长的格兰杰因果关系文献都是以确定性格兰杰因果关系为研究的命题，本文研究我国碳排放和总产出之间的随经济转型而变动的动态格兰杰因果关系。

2碳排放与总产出的Granger检验分析

2.1模型的建立为验证我国碳排放1985～2014年时间区间的前期碳排放与总产出的Granger因果关系较强而后期较弱的基本命题，我们建立统一的GrangerTest模型如下。其中GDPt表示我国第t期国内生产的最终产品的总产出（即以产出法核算的GDP），EMIt表示我国第t期国内的碳排放总量（将各种能源的消耗量按各自的碳排放转换系数换算为统一单位标准煤，然后求和得到各年份的碳排放总量，即按照能源标准计量单位计算的能源消费标准量，而非按照能源物质形态属性计量单位计算的能源消费实物量），α、β、λ和δ为回归方程中解释变量的估计系数。假定ε1t、ε2t（WhiteNoises）之间不存在相关关系。当αi(i=1，2，…，s)（其中s为滞后阶数），在整体上显著不为零时，那么我们判定碳排放总量是GDP的Granger原因；当λi(i=1，2，…，s)（s为滞后阶数）在选定的显著水平下不为零时，那么我们判定GDP是碳排放总量的Granger原因。

2.2数据处理本文原始数据来源于《中国统计年鉴》（1986～2015），采用了1985～2014年年末的各类能源消费总量(万吨标准煤)以及国内生产总值的数据。我们根据国家发改委能源研究所公布的各类能源的碳排放量转换系数（其中煤炭的碳排放量转换系数为0.75；石油为0.58；天然气为0.44），将各种能源的消耗量转换为碳排放量，然后计算得到历年的碳排放总量。由于GrangerTest的前提是假定两个变量（即模型（1）和（2）中的GDP和EMI）都不存在单位根，因此在进行因果检验之前我们先进行GDP和EMI的ADF检验分析，其计算结果如下：由表1可知GDPt在1%的水平下不平稳；EMIt在10%的水平下不平稳；△EMIt在10%的水平下平稳；△GDPt在5%的水平下是平稳的。由此我们对原始模型（1）和（2）进行差分后再进行Granger分析：

2.3GrangeTest分析我们在Eviews6.0软件中使用GroupStatistics中的GrangerCausalityTest分别进行1985～1997年和1998～2014年碳排放与总产出Granger因果关系检验分析，得到滞后期分别为1～4期的GrangerTest判定结论，计算结果如下：如表2所示，在不同的滞后期选择条件下，1985～1997年碳排放与总产出Granger因果关系检验结论为：在1%的显著水平拒绝△EMI不是△GDP的原因，即从统计学上我们认为1985～1997年总体而言碳排放总量的增长是总产出增长的Granger原因，但前期Granger因果关系较强。表2的统计结果还表明：当滞后期为1期时，在1%的显著水平拒绝△GDP不是△EMI的原因；当滞后期为2～4期时，在10%的显著水平拒绝△GDP不是△EMI的原因，即1985～1997年总体而言总产出增长是碳排放总量增长的Granger原因，但前期Granger因果关系较强，后期Granger因果关系较弱。由于1997年亚洲金融危机后我国开始改革低附加值生产模式和积极推进产业结构调整，因而高能耗高产出的模式开始发生改变。如表3所示，在不同的滞后期选择条件下，1998-2014年碳排放与总产出Granger因果关系检验结论为：当滞后期为2或3期时，在1%显著水平不拒绝△EMI不是△GDP的原因；当滞后期为4期时，在10%的显著水平不拒绝△EMI不是△GDP的原因；当滞后期为1期时，在1%的显著水平不拒绝△GDP不是△EMI的原因；当滞后期为2～4期时，在10%的显著水平不拒绝△GDP不是△EMI的原因，即1998～2014年期间总产出增长与碳排放总量的增长之间不存在统计学上显著的互为Granger因果关系。

3结语

能源消耗中生产能源消耗与总产出直接相关，但随着我国经济结构转型，高能耗行业投入的减少，创新和技术高附加值行业的发展，能源消耗不能很好反映总产出增长的原因。根据本文第2部分的Granger检验分析结果我们得出如下基本结论：1985～1997年碳排放总量的增长与总产出增长存在统计学上显著的互为Granger因果关系；而1998～2014年期间总产出增长与碳排放总量的增长不存在显著的互为Granger因果关系。

作者：张本飞 单位：乐山师范学院