论文部分内容阅读
随着全球经济飞速发展，城市化和工业化水平不断提高，二氧化碳排放持续增长引起全球气候急剧变化，严重危害人类生存环境和健康安全。鉴于国际碳减排的巨大压力和可持续发展战略需要，低碳发展转型刻不容缓。探究二氧化碳排放的影响因素及其驱动机制，有利于为制定切实合理的政策建议提供信息支持和决策参考，以期积极推进节能减排，缓解气候变化。同时，能源经济数据的非正态特征难以满足均值面板回归模型的基本假设，分位数回归方法是解决此问题的有效工具。作为基于因变量的条件分布拟合自变量的线性函数回归模型，分位数回归对具有异方差、非正态数据的拟合效果较好，能综合反映自变量对不同条件分布因变量的影响。论文结合面板数据模型和分位数回归理论系统地对国家、区域、省际以及行业四个尺度二氧化碳排放的驱动因素建模，定量分析驱动因素对二氧化碳排放整个条件分布的影响，尤其关注分布上尾和下尾的影响。在理论上有效克服均值面板回归模型的局限，得到更加准确和全面的估计结果，在实证层面为指导碳减排政策分类推进的科学决策提供技术支撑和分析。
首先，基于“能源—碳排放”关系，针对传统Granger检验仅从均值角度反映变量之间的因果方向信息，构建面板分位数Granger因果关系检验分析金砖国家可再生能源消费、非可再生能源消费、经济增长与二氧化碳排放在不同分位数区间的因果关系。利用非参数估计方法对面板分位数Granger因果检验进行分位数非因果sup-Wald检验，并与基于面板误差修正模型(PECM)得到的均值因果关系进行对比。研究结果表明：从可再生能源消费到碳排放的因果关系仅在俄罗斯的低分位数区间[0.05,0.5]、[0.2,0.4]和[0.4,0.6]显著；从非可再生能源消费到碳排放的因果关系体现在巴西和南非的低分位数区间[0.05,0.5]、[0.05,0.2]和[0.2,0.4]以及俄罗斯、印度和中国的大部分分位数区间；从经济增长到碳排放的因果关系在中国的所有分位数区间、巴西、俄罗斯和印度的低分位数区间以及南非的高分位数区间显著，验证了变量间的因果关系在不同条件分布处的异质性特征。
其次，基于“经济—碳排放”关系，针对面板数据模型参数估计在异质分布中的有偏性问题，构建固定效应面板分位数回归模型考察对外贸易和外商直接投资(FDI)对中国东、中、西部地区二氧化碳排放的影响。同时，构建包括二氧化碳排放方程和经济增长方程的联立方程组，利用二阶段最小二乘法(TSLS)估计对外贸易和FDI通过促进经济增长对二氧化碳排放的间接影响。基于惩罚函数对面板分位数回归模型进行参数估计，并与利用最小二乘方法(OLS)估计的面板均值回归模型的结果进行对比。研究结果表明：对外贸易对东部高排放地区的直接影响显著为负，正向间接影响在低排放地区大于负向直接影响，在高排放地区小于负向直接影响；对外贸易在东部的总影响为显著促进低排放地区的碳排放，而抑制高排放地区的碳排放增长。对外贸易对中部的直接影响不显著，在30%以下分位点的负向间接影响大于正向直接影响，在30%以上分位点间接影响为正；对外贸易在中部的总影响有利于抑制低排放地区的碳排放，而增加高排放地区的碳排放。对外贸易在西部的正向影响在50%以下分位点显著，负向间接影响在所有分位点均大于正向直接影响，因而总影响为显著促进碳排放。FDI对东、中、西部地区二氧化碳排放的直接、间接与总影响与对外贸易的结果相似。此外，研究结果还验证了中国东部地区经济增长与二氧化碳排放的关系满足EKC假说。
再次，基于“政策—碳排放”关系，针对截面个体的空间相关性，利用空间自相关检验中国省际二氧化碳排放的空间溢出效应，并构建空间面板分位数回归模型分析不同类型减排政策对二氧化碳排放的影响。基于贝叶斯推断和MCMC算法对空间面板分位数回归模型进行参数估计，并与空间滞后面板回归模型的结果进行对比分析。研究结果表明：中国省际层面二氧化碳排放具有显著的空间相依性；指挥控制型减排政策是低碳排放地区实现减排的有效工具，在高排放地区则表现为“绿色悖论”效应；市场型减排政策在所有分位点的影响显著为负，且在高分位点对二氧化碳排放的影响更大，验证了市场型减排政策积极的减排效应。
最后，基于拓展STIRPAT模型，针对二氧化碳排放强度的时间序列自相关问题，构建固定效应动态面板分位数回归模型考察中国交通行业二氧化碳排放强度的驱动因素。利用工具变量法估计动态面板分位数回归模型，并与利用系统广义矩方法(SYS-GMM)估计的均值动态面板回归模型的结果进行对比。研究结果发现：交通行业二氧化碳排放强度变化存在显著的动态效应；经济增长对低碳强度省份交通行业碳排放强度增长具有正向促进作用，而对高碳强度省份交通行业的碳排放强度表现出抑制影响；提高能源效率是降低交通行业碳排放强度的有效途径，并且高碳强度省份通过提高能源效率获得的碳强度减排效应更加明显；私家车数量和货物周转量是低碳强度省份碳排放强度增加的驱动因素；城市化水平在大多数分位点显著为正，表明提高城市化水平将导致大部分省份交通行业碳强度增加。研究结果还验证了低碳强度省份经济增长与交通行业碳排放强度EKC假说的有效性。
首先，基于“能源—碳排放”关系，针对传统Granger检验仅从均值角度反映变量之间的因果方向信息，构建面板分位数Granger因果关系检验分析金砖国家可再生能源消费、非可再生能源消费、经济增长与二氧化碳排放在不同分位数区间的因果关系。利用非参数估计方法对面板分位数Granger因果检验进行分位数非因果sup-Wald检验，并与基于面板误差修正模型(PECM)得到的均值因果关系进行对比。研究结果表明：从可再生能源消费到碳排放的因果关系仅在俄罗斯的低分位数区间[0.05,0.5]、[0.2,0.4]和[0.4,0.6]显著；从非可再生能源消费到碳排放的因果关系体现在巴西和南非的低分位数区间[0.05,0.5]、[0.05,0.2]和[0.2,0.4]以及俄罗斯、印度和中国的大部分分位数区间；从经济增长到碳排放的因果关系在中国的所有分位数区间、巴西、俄罗斯和印度的低分位数区间以及南非的高分位数区间显著，验证了变量间的因果关系在不同条件分布处的异质性特征。
其次，基于“经济—碳排放”关系，针对面板数据模型参数估计在异质分布中的有偏性问题，构建固定效应面板分位数回归模型考察对外贸易和外商直接投资(FDI)对中国东、中、西部地区二氧化碳排放的影响。同时，构建包括二氧化碳排放方程和经济增长方程的联立方程组，利用二阶段最小二乘法(TSLS)估计对外贸易和FDI通过促进经济增长对二氧化碳排放的间接影响。基于惩罚函数对面板分位数回归模型进行参数估计，并与利用最小二乘方法(OLS)估计的面板均值回归模型的结果进行对比。研究结果表明：对外贸易对东部高排放地区的直接影响显著为负，正向间接影响在低排放地区大于负向直接影响，在高排放地区小于负向直接影响；对外贸易在东部的总影响为显著促进低排放地区的碳排放，而抑制高排放地区的碳排放增长。对外贸易对中部的直接影响不显著，在30%以下分位点的负向间接影响大于正向直接影响，在30%以上分位点间接影响为正；对外贸易在中部的总影响有利于抑制低排放地区的碳排放，而增加高排放地区的碳排放。对外贸易在西部的正向影响在50%以下分位点显著，负向间接影响在所有分位点均大于正向直接影响，因而总影响为显著促进碳排放。FDI对东、中、西部地区二氧化碳排放的直接、间接与总影响与对外贸易的结果相似。此外，研究结果还验证了中国东部地区经济增长与二氧化碳排放的关系满足EKC假说。
再次，基于“政策—碳排放”关系，针对截面个体的空间相关性，利用空间自相关检验中国省际二氧化碳排放的空间溢出效应，并构建空间面板分位数回归模型分析不同类型减排政策对二氧化碳排放的影响。基于贝叶斯推断和MCMC算法对空间面板分位数回归模型进行参数估计，并与空间滞后面板回归模型的结果进行对比分析。研究结果表明：中国省际层面二氧化碳排放具有显著的空间相依性；指挥控制型减排政策是低碳排放地区实现减排的有效工具，在高排放地区则表现为“绿色悖论”效应；市场型减排政策在所有分位点的影响显著为负，且在高分位点对二氧化碳排放的影响更大，验证了市场型减排政策积极的减排效应。
最后，基于拓展STIRPAT模型，针对二氧化碳排放强度的时间序列自相关问题，构建固定效应动态面板分位数回归模型考察中国交通行业二氧化碳排放强度的驱动因素。利用工具变量法估计动态面板分位数回归模型，并与利用系统广义矩方法(SYS-GMM)估计的均值动态面板回归模型的结果进行对比。研究结果发现：交通行业二氧化碳排放强度变化存在显著的动态效应；经济增长对低碳强度省份交通行业碳排放强度增长具有正向促进作用，而对高碳强度省份交通行业的碳排放强度表现出抑制影响；提高能源效率是降低交通行业碳排放强度的有效途径，并且高碳强度省份通过提高能源效率获得的碳强度减排效应更加明显；私家车数量和货物周转量是低碳强度省份碳排放强度增加的驱动因素；城市化水平在大多数分位点显著为正，表明提高城市化水平将导致大部分省份交通行业碳强度增加。研究结果还验证了低碳强度省份经济增长与交通行业碳排放强度EKC假说的有效性。