中國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量關(guān)系的動態(tài)分析——經(jīng)濟(jì)與管理

 一、變量選取與數(shù)據(jù)來源
（一）變量選取
由于本文是對我國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的關(guān)系進(jìn)行分析，故所選用的時間序列數(shù)據(jù)包括碳排放量、環(huán)境規(guī)制和技術(shù)創(chuàng)新三個指標(biāo)。
1. 碳排放量（TP）。需要從能源消費的角度計算省際碳排放量，這些能源主要包括煤炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣。由于能源消費是以實物量為統(tǒng)計口徑，在計算碳排放量時，需要通過一定換算將實物量轉(zhuǎn)換成以標(biāo)準(zhǔn)煤為計算標(biāo)準(zhǔn)的量值，在此基礎(chǔ)上計算省際歷年碳排放量。
2. 環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度（EI）。環(huán)境規(guī)制力度反應(yīng)的是政府在環(huán)境管理水平，采用環(huán)境污染治理投資作為衡量規(guī)制強(qiáng)度的指標(biāo)，主要是因為加大環(huán)境污染治理投資力度，表明更多的支出被用于污染治理上，環(huán)境規(guī)制的力度就較強(qiáng)。本文每百元國內(nèi)生產(chǎn)總值的污染治理投資作為衡量環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的指標(biāo)，主要考慮的是消除由于經(jīng)濟(jì)規(guī)模不同導(dǎo)致的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的不可比性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的一致性。環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的計算公式為：
3. 技術(shù)創(chuàng)新能力（TI）。提高科學(xué)技術(shù)水平是我國加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的關(guān)鍵。科研投入力度加大，表明國家對科技的重視程度。技術(shù)創(chuàng)新的實質(zhì)是利用各種資源創(chuàng)造出一種新知識的過程，將環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新成果應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，能有效提高能源利用效率，降低污染物的排放。本文用科技經(jīng)費占GDP比重來反映技術(shù)創(chuàng)新實力的主要原因在于，技術(shù)經(jīng)費投入的多少很大程度上反映了一國技術(shù)研發(fā)的效率和水平。
（二）指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源
上述各指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》，數(shù)據(jù)的時間區(qū)間為1994—2009年。為有效降低數(shù)據(jù)的異方差，提高數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性，將三項數(shù)據(jù)指標(biāo)的歷年數(shù)據(jù)取對數(shù)，并用Eviews5.1軟件建立模型。
對搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，得到我國1994—2009年碳排放量、環(huán)境規(guī)制和技術(shù)創(chuàng)新的指標(biāo)值，如表1所示。
（三）描述性統(tǒng)計分析
圖1、圖2和圖3為我國1994—2009年碳排放量、環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度和技術(shù)創(chuàng)新能力的趨勢分析圖。從圖1中可見，我國碳排放量逐年上升，1994—2002年上升的趨勢相對比較緩慢，年均增長率為1.6%。從2003年開始，碳排放量上升的速度非常明顯，年均增長率達(dá)到了11.1%，大約是上一階段的6倍，年均碳排放量13.9億噸，后一階段的曲線變得較為陡峭。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，政府和社會公眾的環(huán)境意識從覺醒到成熟，科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)社會的提出，政府加大了環(huán)境污染治理的投資力度。另一方面，作為社會經(jīng)濟(jì)復(fù)雜系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)、社會、文化、環(huán)境之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響，環(huán)境治理資金投入的變動就是政府綜合考慮的結(jié)果，由此，圖2中，我國環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的曲線為上升式的波浪型曲線。
技術(shù)創(chuàng)新是解決環(huán)境污染的根本手段，通過技術(shù)創(chuàng)新，可以將傳統(tǒng)的末端治理模式轉(zhuǎn)變?yōu)樵搭^控制的治理方式，從根本上解決環(huán)境污染和生態(tài)破壞。我國政府已經(jīng)認(rèn)識到技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變和資源可持續(xù)利用的主要推動力量，近年來，逐步加大了對技術(shù)創(chuàng)新的投入力度。反應(yīng)在圖3中，就是我國的科研經(jīng)費占GDP比重是一條上升明顯的曲線。
二、環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量的脈沖響應(yīng)分析
由于復(fù)雜系統(tǒng)是由若干相互影響的子系統(tǒng)構(gòu)成，當(dāng)某一因素變動時，不僅自身系統(tǒng)受影響，還會連帶影響其他子系統(tǒng)的運行。在計量經(jīng)濟(jì)學(xué)中，采用脈沖響應(yīng)函數(shù)（Impulse Response Function，IRF）來分析它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析需要構(gòu)建脈沖響應(yīng)函數(shù)，首先，需要建立VAR模型。構(gòu)建模型的前提就是確定合適的滯后階數(shù)，本文按照以下原則確定滯后期，計算結(jié)果如表2所示。
表2給出了根據(jù)各種準(zhǔn)則確定的滯后階數(shù)。對于包含lnEI、lnTI、lnTP三個變量的VAR模型，LR準(zhǔn)則確定的滯后階數(shù)是2，F(xiàn)PE、AIC、SC和HQ四項準(zhǔn)則確定的滯后階數(shù)都是3，所以建立滯后3期的VAR模型是合適的。從結(jié)果可以看出：它們的調(diào)整擬合優(yōu)度分別為0.942 263、0.993 287和0.995 096，說明回歸函數(shù)擬合得很好，則我國環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量關(guān)系的VAR模型為：
本文建立的VAR模型（2）中各變量的最大滯后階數(shù)為3，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度、技術(shù)創(chuàng)新能力以及碳排放量三者之間不僅存在滯后影響，也可能刻存在即期的相互影響，同時，由于脈沖響應(yīng)函數(shù)（IRF）中變量序列順序的變化會產(chǎn)生不同的脈沖圖像，為了避免不同的變量順序產(chǎn)生不同的結(jié)果，本文每次只選取兩個變量建立脈沖響應(yīng)函數(shù)，輸出時期數(shù)為10期。環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與碳排放量、技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的脈沖相應(yīng)結(jié)果如表3所示，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與技術(shù)創(chuàng)新能力的脈沖響應(yīng)結(jié)果如表4所示。
（一）環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與碳排放量
從表3和圖4可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LEI 對當(dāng)前LTP一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：第2期的反應(yīng)為零，第2、3和6期的反應(yīng)為負(fù)值，其后各期反應(yīng)為正值，并且在第4期達(dá)到最高，然后振蕩式回落，逐漸趨于零。從表3和圖5中可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTP對當(dāng)前LEI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線屬于N型，逐漸趨于穩(wěn)定水平，計算期沖擊累計響應(yīng)值為0.186 9。這表明，碳排放量相對于環(huán)境規(guī)制來說具有一定的滯后作用，但從長期來看，隨著環(huán)境規(guī)制工具的不斷完善，利益相關(guān)者對政府節(jié)能減排工作認(rèn)識的不斷深入，會不斷調(diào)整自身行為以符合政策要求，最終導(dǎo)致碳排放量不斷回落，并趨于一個穩(wěn)定水平。
（二）技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量
從表3和圖6可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTI 對當(dāng)前LTP一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：從第1至第6期為對沖擊反應(yīng)較為激烈的大N型曲線，前6期的沖擊反應(yīng)既有正值，最大為第6期的0.006 13，也有負(fù)值，最負(fù)為第5期的-0.004 78；從第6期開始，反應(yīng)都為正值，逐漸平緩。從表3和圖7可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTP對當(dāng)前LTI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈多階段的倒U型：第1至第5期為第一階段的大倒U型，第5至第8期為第二階段的小倒U型，以此類推。技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長密不可分，技術(shù)創(chuàng)新導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長，技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)的過程就是經(jīng)濟(jì)增長的過程。
（三）環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與技術(shù)創(chuàng)新能力
從表4和圖8中可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LEI對當(dāng)前LTI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：LEI的響應(yīng)在第3、4期為負(fù)值，從第5期開始，除了第6期略小于0之外，各期的響應(yīng)基本為正值，當(dāng)期LTI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小的沖擊對LEI的總體影響為-0.040 69。從表4和圖9中可以看出，在整個沖擊期內(nèi)LTI對當(dāng)前LEI一個標(biāo)準(zhǔn)差大小沖擊的反應(yīng)曲線大致呈N型：各期的響應(yīng)值均為正值，第3期最大，然后逐漸回落，趨于小幅波動，計算期沖擊累計響應(yīng)值為0.281 821。這表明，環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新之間相互影響、相互作用。環(huán)境規(guī)制促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本；技術(shù)創(chuàng)新極大地提高了人類利用資源的效率，更多的溫室氣體也排放出來，又促使政府采取更為嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制政策。
三、環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量的方差分解分析
方差分解（variance decomposition）是通過分析每一個結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)度，進(jìn)一步評價不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性。環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與技術(shù)創(chuàng)新能力的方差分解結(jié)果、環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與碳排放量的方差分解結(jié)果，以及技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的方差分解結(jié)果分別如表5、表6和表7所示。
結(jié)合方差分解結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，總體而言，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的預(yù)測方差起了較大作用，技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋碳排放量的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度一般，技術(shù)創(chuàng)新能力和碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度較小，但技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度要大于碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度，碳排放量對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度也較小。
將表的方差分解結(jié)果進(jìn)行綜合，可得表8。
從表8中可以更清晰地看出，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度解釋了技術(shù)創(chuàng)新能力75%左右的預(yù)測方差，解釋了碳排放量74%左右的預(yù)測方差。這充分說明，環(huán)境規(guī)制在我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家過程中發(fā)揮了重要作用。以波特為代表的學(xué)者認(rèn)為環(huán)境規(guī)制能夠激勵技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)生創(chuàng)新補(bǔ)償作用，彌補(bǔ)規(guī)制帶來的成本損失，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境的雙贏，而且越來越多的學(xué)者從實證的角度也證實了波特的這一觀點，強(qiáng)化環(huán)境規(guī)制是改善環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的最佳方法。
技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋碳排放量和環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度以及碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度和技術(shù)創(chuàng)新能力的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度都不是很高，這可從以下幾方面來解釋：首先，由于我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，資源稟賦各異，不同地區(qū)間技術(shù)創(chuàng)新導(dǎo)致的碳排放效率差異很大，發(fā)達(dá)地區(qū)的碳排放效率能夠達(dá)到0.9以上，不發(fā)達(dá)地區(qū)在0.8以下[9]；其次，環(huán)境規(guī)制能夠?qū)夹g(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生正向影響是有條件的。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的階段，嚴(yán)格合理的環(huán)境規(guī)制與限制政策能夠促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新能力，減少環(huán)境污染[10]。而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的階段，嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制政策會增加企業(yè)及其相關(guān)方的負(fù)擔(dān)和風(fēng)險，環(huán)境規(guī)制利益相關(guān)方的績效受到較大影響，經(jīng)濟(jì)規(guī)模、技術(shù)實力導(dǎo)致了并不是所有企業(yè)都能主動進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新以應(yīng)對環(huán)境規(guī)制[11]；最后，隨著市場化和政府分權(quán)化改革的不斷推進(jìn)，地方政府不再是中央政策的被動執(zhí)行者，二者對考慮經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展問題的角度和側(cè)重點不同，中央政府關(guān)注整個宏觀的可持續(xù)發(fā)展問題，地方政府更關(guān)注的是地方經(jīng)濟(jì)問題，因此中央的某些環(huán)境規(guī)制政策難以真正落實到地方，導(dǎo)致了全國的碳排放量不是中央政府環(huán)境規(guī)制力度的如實反映。
四、結(jié)論
在利用1994—2009年中國環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新和碳排放量的時間序列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，本文分析了環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放量三者之間在受到外部因素沖擊下的脈沖響應(yīng)模式，得到以下結(jié)論：第一，在10年的響應(yīng)期下，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與碳排放量之間在對方?jīng)_擊下的響應(yīng)曲線呈N型，都逐漸趨于穩(wěn)定水平；技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量之間的相互響應(yīng)曲線為N型和倒U型；環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度與技術(shù)創(chuàng)新能力之間的相互響應(yīng)曲線都為N型。第二，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力與碳排放量的預(yù)測方差起了較大的作用，技術(shù)創(chuàng)新能力對解釋碳排放量的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度一般，技術(shù)創(chuàng)新能力和碳排放量對解釋環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度較小，碳排放量對解釋技術(shù)創(chuàng)新能力的預(yù)測方差的貢獻(xiàn)度也較小。
根據(jù)上述結(jié)論，政府在制定相關(guān)政策時，應(yīng)充分考量到環(huán)境規(guī)制、技術(shù)創(chuàng)新與碳排放之間的相互關(guān)系。在科學(xué)合理的政策指引下，通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快高耗能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和低耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；通過技術(shù)創(chuàng)新有效解決高耗能和高污染問題，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)；通過完善和有效利用環(huán)境規(guī)制政策工具，激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，減少碳排放量。