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经济学博士论文范文精选,中国碳排放、绿色科技与经济增长的实证研究

所属栏目:博士论文 发布日期:2020-03-17 23:29:52 论文作者:佚名

摘要

碳排放的控制对于人类的生存和发展具有重要的意义。一方面,碳排放是人类进行社会生产和活动的必然产物,它能够推进经济的持续发展,为经济发展提供物质保障;而经济的发展,也势必会提高碳排放的需求。绿色科技的发展则为碳排放的控制找到了有效的途径,在保障经济发展不受影响的前提下,减少碳排放,从而实现经济的可持续发展。

因此,对碳排放、绿色科技与经济增长三者之间的关系进行研究,有利于人们找到三者之间的平衡,并以此为依据进行相关政策的制定和执行,从而实现碳排放、绿色科技以及经济增长三者之间的协调发展。

本研究对碳排放、绿色科技以及经济增长这三者之间的关系进行理论层面的研究,并对其进行实证分析,探讨三者之间的关系,并以此为根据为相关政策的执行提供参考。

目录

1绪论 1

1.1选题背景 1

1.2选题意义 4

1.3研究目标 7

1.4研究框架 7

2文献综述 9

2.1概念定义 9

2.1.1碳排放 9

2.1.2绿色科技 9

2.2研究现状 15

2.2.1低碳经济的研究 15

2.2.2碳排放影响因素研究 24

2.2.3碳排放、绿色科技与经济增长关系的研究 26

2.2.4减少碳排放措施的研究 29

2.2.5研究现状评述 31

3研究模型与假设 32

3.1引言 32

3.2面板数据模型 32

3.3研究假设 33

3.2.1绿色科技对碳排放影响的假设 33

3.2.2经济增长对碳排放影响的假设 36

4研究方法 38

4.1引言 38

4.2动态面板数据模型的设定 38

4.3动态面板数据模型的估计方法 39

4.4变量的设定 39

4.4.1碳排放变量 39

4.4.2绿色科技变量 40

4.4.3经济增长变量 45

4.5数据收集 45

5结果分析 46

5.1引言 46

5.2 绿色科技能力的测量结果 46

5.2.1变量相关性分析 46

5.2.2 KMO检验和Bartlett检验 47

5.2.3共同度分析 48

5.2.4因子提取和因子旋转 48

5.2.5旋转后的因子载荷矩阵 49

5.3描述性统计分析 51

5.3.1经济增长 51

5.3.2 碳排放 53

5.3.3绿色科技 59

5.4 计量结果估计 65

5.4.1 平稳性检验 65

5.3.2 协整检验 67

5.3.3GMM估计 69

5.4 结果分析 72

6讨论与结论 74

6.1引言 74

6.2结果与讨论 74

6.3发展低碳经济建议 74

6.3.1完善低碳经济有关法律法规 74

6.3.2制定低碳能源战略 74

6.3.3构建低碳金融市场以及碳交易机制 74

6.3.4优化产业结构和能源结构,提高能源效率 74

6.3.5优化贸易结构 74

6.3.6增强绿色科技的自主创新以及国际合作 74

6.4研究限制 74

6.5研究展望 74

参考文献 75

1绪论

1.1选题背景

一、气候异常,危害巨大

上世纪以来,全球气候发生了巨大变化,气候变暖成为国际共识。近年来,厄尔尼诺和拉尼娜现象交替频发,气候的巨大变化对人类的生产和生活产生了重要影响和危害。

以全球气候变暖为例,随着工业化进程的加快,二氧化碳排放量的持续增加导致全球气温升高及其他异常天气的出现,这些异常气候给地球环境带来了许多灾难性后果,例如两极冰川消融、平均海平面上升、积雪覆盖区域面积缩小、极地地区永冻土层解冻等,以及上述生态环境变化而导致的动植物种类和种群分布变化等。

美国国家海洋大学管理局(National Oceanic and AtmosphericAdministration,NOAA)提供的最新数据表明,近100年来全球年平均温度中7 个温度最高的年份中有6 个出现在2001年以后。而根据我国科技部、气象局和中国科学院等六个部门联合发布的《气候变化国家评估报告》,未来一段时间内我国的气候变化速度仍将进一步加快,全国平均气温很可能在未来50至80年内升高2℃-3℃。

气候变暖所造成的全球海平面上升也不容忽视,根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)预测,从1990年开始至2100年短短110年内,全球海平面将上升59厘米。考虑到全球变暖问题,假如期间全球平均气温持续比工业革命前高2℃,那么在接下来的数百年内全球平均海平面将升高4至6米,届时很多岛屿及沿海城市将被淹没。

根据柯普(Robert Kopp)等人及南极研究科学委员会的研究结果,到21世纪末全球平均海平面可能会上升1.4米,而未来数百年内仍将持续上升并可能达到9米,这一预测数据远远高于IPCC所预测的4-6米。这一数据意味着图瓦卢有可能成为第一个消失在汪洋中的岛国,为此2001年图瓦卢决定迁往新西兰从而成为第一个真正因海平面上升而失去家园的国家。与图瓦卢相似,马尔代夫等国也受到海平面上升的严重威胁,我国部分沿海城市也不例外,根据《气候变化国家评估报告》显示,预计到2030年我国沿海海平面可能将上升1-16厘米,这意味着我国沿海地区洪水泛滥几率增加,海水入侵和盐渍化随之加重,农业生产活动将受到严重影响。

全球气候的变暖除了可能导致全球海平面上升之外,还可能引发风暴潮、洪水等恶劣气候的出现。近年来极端天气的出现越发频繁,干旱、洪涝、台风等不断给生产和生活带来不便,同时造成巨大的经济和财产损失,甚至威胁到人类的生命。这种情况不仅仅出现在我国,在其他国家如巴西、美国、非洲及中东部分国家都出现过严重的干旱或者洪水、龙卷风等灾害。根据德国学者马丁?贝尼斯顿的研究结果,全球气候变暖有可能导致严重水资源短缺、粮食产量下降、物种大量灭绝以及人类健康问题等其他严重后果。

二、全球金融危机

2007年8月,美国爆发了次贷危机并进而蔓延至整个美国、欧盟和日本市场,并逐步演变成了全球性的金融危机。这次金融危机严重破坏了国际金融形势,并对经济实体造成了严重影响,造成全球性的经济衰退。金融危机就像“多米诺骨牌”一样,瞬间席卷了全球,给资本市场笼罩上了一层阴影,因而也被认为是自20世纪30年代美国经济大萧条以来影响最为严重的国际金融危机。现在时隔金融危机爆发已达十年,全球经济仍处于复苏阶段,欧盟部分国家仍面临着严重的挑战,危机也仍在蔓延。危机导致多家全球知名的投资银行、贷款机构、商业银行等金融机构资金链短缺面临被收购甚至破产的局面。危机还引起了进出口贸易的萎缩,给以进出口贸易为主的国家带来了经济、就业、汇率等多种风险。危机所造成的影响远远没有退去,全球形势要想彻底恢复到原始状态还需要更长的时间。

全球经济危机对二氧化碳排放量产生了影响,这种影响又表现为正反两个截然不同的方向。一方面,全球金融危机导致全球经济萎靡,消费萎缩,生产量下降,从而降低了二氧化碳的排放。首先,经济危机导致经济波动出现,作为二氧化碳排放主要来源的能源消费首当其冲。能源消费是经济发展的重要组成部分和必要条件,因经济危机而导致的能源需求下降势必会降低全球二氧化碳的排放。其次从另外一个角度说,经济危机的出现加速了污染含量高的煤炭等非清洁能源的淘汰进程,尤其是对发展中国家而言煤炭等在能源结构中占据了更高的比重。第三,经济危机的出现导致市场空间缩小,加剧了市场竞争的强度,对于生产型企业而言,部分技术落后、能效低的企业逐步被市场所淘汰,而那些技术先进、规模较大的企业因为竞争力强具备应对危机的实力而生存下来。从上述三方面可以看出经济危机淘汰了落后产能企业,改变了能源结构,减少了二氧化碳等的排放。

另外一个方面,经济危机影响了全球碳技术和市场的发展,改变了碳市场格局。首先,经济危机导致碳价格发生波动,直接导致了碳排放市场的萎缩。其次,碳排放市场的萎缩导致碳排放市场的预期收益下降,碳排放项目融资困难重重。第三,碳排放市场的萎缩加剧了该领域的市场竞争强度,另外碳排放市场的创新活力降低。上述种种都表明经济危机对碳市场和碳技术发展造成了不利影响。

总之,全球经济危机对全球二氧化碳排放产生了正反两方面的影响。

三、世界对气候问题的关注与中国的碳排放压力

随着全球气候变化的加剧,国际社会对气候问题也愈发关注,近年来气候变化也逐渐成为国际性会议和国际合作的重要议题。针对全球气候问题,国际社会也采取了多种应对措施,并逐步形成日趋完整的国际制度框架。中国在国际社会中扮演着越来越重要的角色,在气候问题上中国也将承担相应的二氧化碳减排义务。

根据《京都议定书》约定,2010年欧盟和美日等国的二氧化碳排放总量将比1990年相比减少5.9亿吨,然而作为没有减排义务的国家中国在此期间增加了27亿吨的二氧化碳排放量。显然在这20年内,中国的二氧化碳排放增加量要远远大于上述国家的减排量,仅仅靠《京都议定书》来实现二氧化碳减排目标不切实际。因此,近年来国际社会对发展中国家尤其是中国在二氧化碳减排方面提出了越来越多的要求。尤其是中国伴随着经济的快速增长,二氧化碳排放量急剧增加,发达国家要求中国在二氧化碳排放控制和减排方面承担相应义务的呼声越来越高。早在1997年,《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方会议后诸多发达国家便纷纷向中、印等发展中国家施压,要求中印以实现减排为先决条件从而保证达到“把温室气体浓度稳定在防止气候系统免受危险的人为干扰的水平上”。部分发达国家甚至将发展中国家控制温室气体排放作为通过议定书的前提条件,并与公约的资金机制挂钩。

当前,我国正处于经济飞速发展和发展转型阶段,传统经济增长方式过分依赖于第一产业和资源消耗,造成了大量二氧化碳等温室气体的排放。持续增加的温室气体排放给人类社会带来了越来越多的不利影响,中国作为一个负责任的大国有义务承担减排责任,为此近几年我国一直强调调整经济发展方式,避免走先污染后治理的老路,既要金山银山也要碧水青山,实现经济健康发展。

四、低碳经济是世界经济发展的新趋势

随着国际社会对气候变化的关注,低碳经济成为各国共识,发达国家更是将发展低碳经济摆在了最为重要的位置,同时提出了发展低碳经济的具体措施和目标。英国是最早提出低碳发展概念并积极采购各种举措的国家,除颁布《气候变化法案》之外英国还采取了征收气候税、碳基金、排放贸易等多种措施并取得了不错的效果。欧盟也针对低碳经济提出了发展规划,即到2012年与1990年相比实现3个20%的目标:温室气体排放减少20%;一次性能源消耗减少20%;再生能源比重提高20%。美国作为西方大国于2005年颁布《新能源法》,提出加快可再生能源尤其是生物能源的开发和利用,将燃料乙醇的年产量由2012年的1670万吨提高到2250万吨。此外美国出台的《气候安全法案》在全美境内引入“限排交易体系”,虽然最终被否决但其在低碳经济发展甚至美国气候政策方面的重要影响不容忽视。日本作为亚洲较为发达国家也承诺在2050年实现减排60%至80%的目标,并将太阳能作为清洁能源之一列入经济刺激计划,力争将日本打造成全球第一个低碳国家。作为发展中国家的印度、巴西等也制定了相关低碳经济发展规划并出台相应法律加以保障。

由此可见,低碳经济已经成为未来世界经济发展的主流方向和目标。

1.2选题意义

一、绿色科技是可持续发展的必由之路

绿色科技是经济和社会的可持续发展必由之路是人类社会在发展实践中总结出来的。从最近的工业革命开始,人类开始大规模使用化石燃料,大大促进了社会进步和经济发展,与此同时也增加了二氧化碳等温室气体的排放。城市化水平和工业化进程不断加快,又进一步加剧了温室气体的排放,当排放量增加到一定水平,各种危害逐渐显现出来。

对于温室气体过多排放所导致的危害,世界银行前首席经济学家尼古拉斯?斯特恩表示,“不断加剧的温室效应将会严重影响全球经济发展,其严重程度不亚于世界大战和经济大萧条。世界每排放一吨二氧化碳,会造成至少85美元的破坏”,斯特恩的表述在近年的气候巨变中得到了印证。

高碳经济的发展不仅仅对气候以及其他人类环境产生了危害,同时大量化石燃料的使用加速了石油、煤炭等资源的枯竭,已经威胁到了人类的发展。据统计,按照当前的消耗速度全球已探明石油、煤炭和天然气等化石燃料的储量仅仅可以供人类使用40-100年时间。能源作为经济发展的引擎逐渐成为限制发展的掣肘。从这个角度讲,高碳经济无法支持经济的可持续发展,绿色科技的低碳经济是解决温室气体排放和经济发展这一矛盾的最终出路,“低能耗、低污染、低排放”的绿色科技才是未来可持续发展的必由之路。

二、绿色科技已经成为世界经济的新增长点

绿色科技作为未来可持续发展的必由之路,也成为世界经济的新增长点,在全球经济危机大背景下,各发达国家纷纷将经济复苏的重任放在了技术含量高、能效低、可持续发展的绿色科技领域,以期在经济复苏的同时完成经济增长方式和经济结构的调整,完成二氧化碳等温室气体的排放。

欧盟、美国及日本等发达国家针对绿色科技这一经济新增长点制定了特定的政策支持和刺激计划。欧盟斥资一千多亿欧元以支持和促进欧盟内部绿色科技的发展,这一千多亿资金全部用于绿色科技项目及与之相关项目的投资,以期在绿色科技发展中占据世界领先的位置。奥巴马就任美国总统后,先后通过了《紧急经济稳定法案》和《美国复苏与再投资法案》两个法案,根据法案规定的经济复苏和刺激计划,美国在气候变化应对领域的投资总额将达到1122亿美元,占美全国当年GDP的0.8%。与此同时,美国还在农业、能源、汽车制造等多个领域提出了“绿色经济运动”这一概念,以促进和保障绿色科技的快速发展。2009 年初,日本于提出了以技术创新和社会改革创建未来低碳社会的经济发展战略,其中计划绿色科技投资124 亿美元,约占日本上年度GDP的0.3%。

根据国际能源署的统计数据和展望,为实现二氧化碳和其他温室气体减排的目标(将温室气体浓度控制在450ppm二氧化碳当量以下),至2030年全球每年需投入约5500亿美元资金用于绿色科技的发展,主要包括可再生能源的生产、碳减排技术研发和推广以及与上述项目相关的基础设施改造和建设等。项目总投资额有可能会达到近30万亿美元。据《新能源财经》估计,作为清洁能源之一的智能电网项目一项的投资额就可能达到近9亿美元,其中有近7亿美元将被用于电力传输和分配网络的修缮和替换项目。在投资收益率方面,根据麦肯锡全球研究院的研究数据,目前约有1700亿美元的能源效率投资机会,仅仅这些投资机会的内部收益率IRR就能达到17%甚至更多。这也进一步印证了绿色科技成为世界经济发展的新增长点这一观点。

三、气候变化问题与国际贸易挂钩

为完成各国温室气体的减排目标,各国在国际贸易中以解决气候变化问题为名义设置了多种障碍或壁垒,并出台了相应的政策和法规。以美国为例,2009年美国通过了《美国清洁能源安全法案》,法案计划从2020年起对不接受污染物减排的国家施行征收碳税的政策。法国也拟于近年开始征收碳税,主要征收对象是在生产、运输、使用、处置等过程中产生二氧化碳等温室气体的产品,因此碳税也被称为“能源气候税”。加拿大等国也正在酝酿相关政策和法规。

除部分国家对温室气体排放活动和产品征收“碳税”外,部分国际组织也提出了在国际贸易中征收“碳关税”的方案。中国作为世界贸易大国,尤其是加入WTO以来,我国对外贸易总额不断增加并已占到GDP的六成以上,中国已经成为世界工厂。我国巨大的外贸顺差和相对高能源的经济结构带来巨大的“生态逆差”。当前,我国通过国际贸易进出口产品净输出的内涵能源,占到了约国内一次能源消费总量的四分之一。尤其是出口产品的能耗过高,单位国内生产总值二氧化碳排放强度几乎达到了发达国家的五倍之多。气候问题与国际贸易挂钩后,作为我国出口对象的发达国家将对我国出口产品征收碳税,如此一来将显著增加国内出口产品的成本。作为世界工厂,我国一直依赖的劳动力成本优势将被巨额气候税所抵消,长期如此将导致国际贸易格局发生改变。

四、发展空间受到限制

根据欧美发达国家等倡议和国际社会对气候变化问题的共识,如要保证全球气候变暖水平保持在2℃内,温室气体浓度稳定在450ppm二氧化碳当量水平之下,温室气体排放量减少一半的目标,发达国家应减少80%的温室气体排放量。在绿色技术尚不够发达的前提下,要实现如此大量的减排目标,只能加大对化石能源的使用限制,减少化石燃料的使用从而减少二氧化碳排放。

对于最重要的发展中国家之一,中国正处于社会经济快速发展,工业化和城镇化进程不断加快的关键时期。大量的基础设施建设和工业化建设离不开对钢铁、水泥等高耗能产业的依赖,导致我国高耗能产业长期处于比例高、发展快的局面,同时能源消耗强度和对GDP 的弹性均处于较高水平。从能源结构方面来说,我国总体呈现“富煤贫油少气”态势,煤炭占到了能源总储量的94%,石油占到了5.4%,天然气则仅占0.6%。据统计,燃烧煤炭所产生的温室气体量比燃烧相同总量的石油和天然气分别高30%和70%。这也直接导致我国煤炭消费量大,比重高,二氧化碳排放量巨大局面的出现,整个经济发展呈现出显著的“高碳性”。在现有的技术条件下,我国的经济发展受能源限制严重,要想保持经济社会的快速发展势必会增加碳排放。在这样的背景下,碳减排责任也意味着我国经济发展空间受到限制。

1.3研究目标

碳排放的控制对于人类的生存和发展具有重要的意义。一方面,碳排放是人类进行社会生产和活动的必然产物,它能够推进经济的持续发展,为经济发展提供物质保障;而经济的发展,也势必会提高碳排放的需求。绿色科技的发展则为碳排放的控制找到了有效的途径,在保障经济发展不受影响的前提下,减少碳排放,从而实现经济的可持续发展。

因此,对碳排放、绿色科技与经济增长三者之间的关系进行研究,有利于人们找到三者之间的平衡,并以此为依据进行相关政策的制定和执行,从而实现碳排放、绿色科技以及经济增长三者之间的协调发展。

本文的研究目标在于对碳排放、绿色科技以及经济增长这三者之间的关系进行理论层面的研究,并对其进行实证分析,探讨三者之间的关系,并以此为根据为相关政策的执行提供参考。

1.4研究框架

根据上述研究目标,结合该领域的研究背景,本文提出如下研究框架:

2文献综述

2.1概念定义

2.1.1碳排放

碳排放是碳排放水平或温室气体(主要为二氧化碳)排放的简称。碳排放水平的基本概念可以从三个方面来概括和理解,分别是碳排放总量、人均碳排放量以及碳排放强度,要对某一国家或地区碳排放水平的状况进行评估不能仅仅依靠上述某一指标,而应从上述三方面进行综合考量和评估。下面将分别对上述三指标的具体内涵进行介绍。

(1)碳排放总量

碳排放总量顾名思义,是指某一国家或地区在单位时间内(通常为一年)排放温室气体的总量。碳排放总量主要来源包括工业生产、化石能源的消耗和人类活动等过程中的排放。碳排放总量作为单位时间内的总量指标主要是从总量方面对碳排放水平进行计算和展示。其计算方法为根据能源消费总量以及各种含碳能源的碳排放系数计算得到的,即各种含碳能源的消费量乘以其相应的碳排放系数,然后再求和而得出。

(2)人均碳排放量

从字面不难看出,人均碳排放量是表征碳排放的平均指标,属于相对指标。其具体含义是指某国家或地区在单位时间内(通常为一年)单位人口所排放的二氧化碳量。人均碳排放量可通过碳排放总量与总人口规模计算得出,即用某国家或地区的碳排放总量除以其人口总数而得出。

(3)碳排放强度

碳排放强度指某国家或地区在单位时间内(通过为一年)生产单位国内生产总值所排放的二氧化碳量,该指标主要用来表征碳排放量与经济总量之间的关系。与人均碳排放量类似,碳排放强度也是从平均角度对碳排放量进行评估的平均指标。碳排放强度可利用某国家或地区的碳排放总量除以该国或地区的国内生产总值得出。

2.1.2绿色科技

科技是科学和技术的有机结合产物,科学与技术具有不同内涵,科学是指人类在认知世界过程中所借助的手段和媒介,而技术则是人类在改造世界的过程中所使用的手段和工具。科学与技术虽内涵不同,但二者紧密关联、相辅相成。科学是技术的理论指导,不存在离开科学的技术;同样技术也是科学创新和进步的重要源泉,离开了技术科学则将止步不前。因此,科学和技术的结合是必然的,二者也只有结合才能满足社会发展的需求。

随着社会发展和人类进步,人类对自然资源的索取和对生态环境的破坏日益严重。破坏行为的深入给人类自身生存带来了威胁,为保障自身生活环境和质量,人们提出了绿色科技这一新概念。绿色科技在科技的基础上增加了对生态环境保护、修复等概念,以防止人类赖以生存的生存环境进一步被破坏。

对绿色科技这一新生事物,各领域专家有着不同的见解:对环保领域专家而言,绿色科技是利用环保技术实现生态和环境保护目标的科技;对生态领域专家而言,绿色科技即是生态科技。随着绿色科技的发展,对绿色科技的认识和理解也逐步深入。

(1)绿色科技产生的理论渊源

绿色科技的重点在于“绿色”,“绿色”这一名词兴起于上世纪90年代。伴随着“绿色”浪潮的兴起,一大批绿色概念如雨后春笋般出现:绿色产品、绿色食品、绿色标志、绿色GDP等等。绿色科技也正是在这种大背景下应运而生。绿色化浪潮将成为21世纪科技发展的重要方向。

实际上,绿色科技这一概念最早可以追溯到上世纪中叶,美国生态学家蕾切尔?卡逊在其1962年发表的《寂静的春天》一书中通过对大量使用杀虫剂对人类产生大量危害等触目惊心的案例,给快速发展中的工业社会敲响了环境危机的警钟,也引发了人们对近代以来工业增长方式的思考。

首先,绿色科技是在传统环境保护理论的土壤中生长出来的,也是对传统环境保护理论的继承和发展。多年工业发展的经验告诉我们,经济的增长不能建立在一味地对生态环境和资源的过度开发和破坏基础上,这也是由生态系统自身发展规律所决定的。因此,要实现经济的持续增长,客观要求人类社会转变经济增长方式,在保护生态环境和适度利用自然资源基础上开展各类生产、生活活动。这种需求便是绿色科技产生的基础,可见绿色科技是对传统经济发展理念和环保理念的扬弃,传统环保理论是绿色科技的理念来源;另一方面,绿色科技的理念又将环境保护渗透到经济社会发展的各个环节。

其次,新时期对生态环境保护的内在要求是绿色科技发展的动力。随着经济快速发展、人口飞速增长、城镇化进程加快,人类社会对土地、水、能源等自然资源的需求不断增加,发展需求与资源短缺的矛盾日益突出,生态保护的形势也日益严峻。在这种背景下,按照新形势下科学发展观和建设和谐社会的要求,加快建设资源节约型和环境友好型社会具有十分的紧迫性。如何解决经济发展和环境保护之间的矛盾,利用有限的环境容量支撑国民经济的可持续发展,必须摒弃原有科技发展理论,这也成为绿色科技发展的直接动力。

第三,从哲学角度讲马克思主辩证唯物主义是绿色科技产生和发展的重要基础,绿色科技坚持遵照马克思主义基本原理,在摒弃传统科技发展理论基础上,结合当今中国经济发展和生态环境保护两大重要现实问题,通过对生态环境保护及发展规律的认识、经济与生态环境的关系等,试图探索出一条适合中国国情的绿色科技发展理论,争取创出经济发展与生态保护和谐发展的新境界。

(2)绿色科技的内涵

前文对绿色科技的渊源及其发展进行了简要阐述,但是目前人们对绿色科技的认识尚停留在表面层次,对绿色科技的内涵缺乏深入理解和统一认知。各领域对绿色科技的定义也主要针对本领域内部,虽然具备一定的合理性但缺乏全面性,需进一步发展和深化。

绿色本身有着环境、生命力的意思,象征着自然和环保。绿色科技其实就是绿色的科技,是对环境友好的科技,是可持续发展的科技。周光召曾指出“绿色科技是指能够促进人类生存与发展的生存体系和生活方式以及相应的科学技术”, 陈昌曙指出“可持续发展就是绿色发展,走可持续发展道路就是走绿色道路,绿色科技就是可持续发展的科技。”

胡显章与曾国屏等人研究指出,绿色技术并不一定单指某一种具体技术,也可能是某些技术的统称或是一系列一整套技术。这些技术涵盖农业、环保等多个领域和行业。

杨发明等根据绿色技术的发达程度及与环境匹配度对绿色科技进行了分类,主要可以分为末端治理技术、清洁工艺和绿色产品三类。其中,末端治理技术是指在生产流程的末端对生产污染物进行治理的技术;清洁工艺则侧重于生产过程中各工艺应做到绿色、环保,合力开发和利用各类自然资源,减少对环境的污染和破坏;绿色产品并不单指最终的产品是绿色的,相反是指产品从设计研发、生产加工到销售使用的整个过程都能做到绿色。可以看出,三类绿色科技层层递进,逐步深入,不同的科技水平单表了不同的经济范式。

与杨发明等人对绿色科技进行分类类似,美国环保局科技计划也对绿色科技进行了分类,并将其分为两类——“浅绿色科技”和“深绿色科技”。其中浅绿色科技是指可以减少生产过程中污染物产生的科技,包括清洁生产、自然资源的合理利用等。深绿色科技是指废弃物处理等污染治理科技,包括中水回用、垃圾发电等新型科技。

综上所述,绿色科技是有别于传统科学技术的新兴概念,是科技领域的新分支。绿色科技与可持续发展理念、科学发展观及和谐社会等新发展理念相吻合,追求经济发展和生态环境保护的双丰收,强调通过多种理论、科技和目标的融合,实现最终可持续发展的伟大目标。绿色科技中的各生产要素在设计规划、决策生产、产品及销售、使用与处置等各环节都应遵循绿色、环保的原则。总而言之,绿色科技是有利于生态平衡和人类健康,同时有利于经济社会发展的科学技术。

从本质上来说,绿色科技旨在生产、消费等领域实现人类之间、人类与自然的协调、和谐发展。绿色科技是在工业革命以来近百年传统工业生产模式进行深刻反思的产物,也是从环境、生态和人类自身发展的高度对传统科技进行思考的产物。与传统科技相比,绿色科技是全新的科技理念,也是更高层次的科技形式,它不仅关注经济的高速增长,更为关注人类社会的进步和生态环境的健康发展。

(3)绿色科技的特征

绿色科技作为新时代新型科技的发展方向,根源于可持续发展和科学发展,因此与传统科技相比具有其独特而崭新的特点,主要包括以下几点:

首先,绿色科技打破了传统科技以个人私利或企业私立为出发点的局限,将追求人与自然和谐发展作为目标,摆脱了以个人利益或小集团利益为标尺的束缚。而是选择将经济与生态环境的和谐发展、可持续发展作为经济社会发展的最终目标和技术合理与否的标尺。

其次,与传统科技片面追求经济发展,大量消耗自然资源,能源效率低不同,绿色科技在追求经济发展的同时兼顾资源的低消耗和对生态环境的保护,并始终尝试在经济发展与资源消耗的最佳结合点。

第三,从环境保护的角度讲传统科技更为注重对污染物的治理和处置,而绿色科技更注重清洁生产和从源头上对污染行为的控制,将无废化和无害化作为经济和科技发展的重要目标之一。因此,绿色科技在保证经济效益和社会效益的同时,必须加强对各环节污染行为的控制和对污染物、废弃物的处理,以维持自然界的生态平衡,达到人与自然的和谐发展。

第四,可持续发展是绿色科技存在的基础,也是绿色科技发展的指导原则,最大限度地做到了代内公平和代际公平。营造可持续发展的环境,为人类子孙万代谋福利,谋发展是绿色科技的崇高理想所在。

第五,传统科技追求目标单一,绿色科技追求的目标则涉及经济、社会、环境等多个要素具有交叉和综合性。因此,绿色科技本身更需要多学科、多种技术的支持,绿色科技往往会渗透和融合新材料技术、新能源技术、生物和化学技术、信息技术等。绿色产品的实现和获取也需要多种绿色技术的结合。可见,绿色科技需要多种学科和理论为基础并相互交织结合,同时绿色科技反过来又能带动上述学科的发展。这也说明绿色科技的实施需要政府引导下多方面的密切配合。

(4)绿色科技产生的意义

绿色科技对于经济、社会和生态环境的和谐发展具有重要意义,同时绿色科技还具有多种意义:

一、绿色科技是对传统科技理论进行了扬弃

通过上节对绿色科技的特征分析,可以看出绿色科技与传统科技有着诸多不同,某种意义上讲绿色科技对传统科技理论进行了扬弃。绿色科技遵循生态学发展规律,倡导在环境容量内合力利用自然资源,在可持续发展基础上发展经济,发展与环境和谐的经济发展模式,使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程之中,实现经济生活的生态化。绿色科技倡导,绿色科技始终以“减量化、再使用、再循环”(3R理论)为原则,试图达到“最佳生产、最适消费、最少废弃”的理想效果。

二、绿色科技体现了与时俱进的理论品质

首先,绿色科技体现了新的发展观。绿色科技作为新生科技理论、科技形式和生产工艺,倡导的是可持续发展和科学发展的观念,是一种建立在当前社会水平基础上的以全社会福利和效益最大化为目标的新技术形态和范式。“资源消耗的减量化、资源的再使用、再循环”的3R理论是绿色科技的重要原则,所以绿色科技体现的是一种新的科学的发展观。

其次,绿色科技体现了新的系统观,绿色科技通过社会、经济和生态环境的和谐发展将人、经济、社会和自然资源等融为整体。作为整个生态系统中的一部分,人类及其生产、生活活动在策划、实施等各类过程中都应以系统的眼光来开展,而不是置身之外。这种新的系统观要求人类将生产、消费活动作为系统中的一大重要组成部分,研究符合客观规律的生产生活和方式和方法。

第三,绿色科技体现了新的价值观,传统科技的价值观认为自然资源取之不尽用之不竭,而经济发展是人类生产和发展的第一要务。在绿色科技看来,这种价值观是不正确的,人类赖以生存的自然环境为人类社会提供了宝贵的资源,不是生产、生活废弃物的垃圾场和取料场。生态环境自身具有一定的修复能力,人类的开发和生产生活活动应在其修复能力范围内,尊重自然规律,重视人与自然和谐相处发展,促进人类的全面发展。这便是绿色科技所体现出来的新价值观。

第四,绿色科技体现了新的生产观。传统科技的生产观认为人类生产应最大限度地开发和利用自然资源,创造更多的价值和社会财富,从而获取最高的利润。绿色科技则要求人类生产活动应充分考虑环境承载量和承载能力,在满足人类生产需要的基础上尽可能的节约资源资源,提高生产效率,实现清洁生产和循环再生使用,创造良性的社会财富。在生产过程中,遵循减量化原则,尽量减少自然资源的投入和使用,提高产品再使用率,延长产品的使用周期,实现生产废弃物的无害化和循环再利用。提高生产过程中清洁能源的使用量,尽量使用可再生能源替代不可再生资源,如使用太阳能、风能、沼气能、生物能等。提高生产活动中科技含量,通过增加科技投入代替物质的投入,逐步实现经济、社会和环境的和谐与统一,人类在良好的环境中生产和生活,真正全面提高人民群众的生活质量。

第五,绿色科技体现了新的消费观。绿色科技对人类的影响不仅限于生产观,同样在消费观领域,绿色科技倡导人们走出过渡消费的误区,适度生产、适度消费,从消费端加以控制,充分考虑废弃物的资源化、无害化,建立循环生产和绿色消费的观念。

三、绿色科技是中国环保理念上的一次理论创新

它将环境保护的理念和实践深入到生产过程、生活过程之中,从根本上改变了目前环保工作的被动局面,变被动为主动,变治理为预防,开创了我国环境事业的新局面。

2.2研究现状

2.2.1低碳经济的研究

全球气候暖化的情况越来越严峻,促使低能耗、低污染的低碳经济开始受到重视。低碳经济的发展,一方面促使经济结构的改变,促进了经济发展方式的升级,重视经济增长的质量跟效益;另一方面推进传统产业的转型,促进了高新技术的发展,改善区域创新体系,促进了产业结构的调整;再者拉升了创新效率,推进创新主体的交互,改善制度创新体系,增加了区域创新实力。

伴随着低碳经济研究进程,外国专家学者就低碳经济的定义、碳税、碳交易、低碳城市构建跟发展方式等问题开展了诸多方向的解读跟剖析。

(1)关于低碳经济定义的解读。低碳经济的定义首次现世是在2003年2月24日英国政府颁布的能源白皮书《我们能源的前景:建立低碳经济》,文件里要求从那时起直到2050年英国的二氧化碳排放量要比1990年的数据减少六成以上,而且要争取在2020年之前获得可观的改变,切实将英国改造成低碳经济的国家。文件里虽说定义了低碳经济,却没有明确地对其进行量化标准衡量。2006年,前世界银行首席经济学家尼古拉斯?斯特恩主编发表的《斯特恩报告》里提到,全球以每年GDP1%投入其中,能够规避未来年均GDP5到20个百分点的亏损,所以提倡要发展低碳经济。目前来说引用的最为普遍的理论是英国学者鲁宾斯德提出的:低碳经济作为新兴的经济发展形式,其根本是基于市场机制,藉由制度框架以及政策措施的建立以及完善,促进能效技术、能源技术、可再生材料技术、温室气体排放处理技术的发展与运用,推动社会经济向高能效、低功耗以及低碳排放量的发展形式转变。低碳经济藉由消耗更少的自然资源和产生更少的环境污染物,来创造更打经济效益。正是因为全球暖化形式越来越严峻促使“低碳经济”的发展为必然选择,因此“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳城市”、“低碳生活方式”、“低碳社会”、“低碳世界”等相关概念以及政府政策也随之提出。所掀起的是能源、经济以及社会观念的大转变,这会给人类生态文明探索出新的路径,也就是抛弃上个世纪的传统经济发展方式,利用当下世纪新兴的科学技术以及创新思维来探索低碳形式的经济发展以及生活方式,来推动可持续发展的实现。

(2)关于碳税以及碳市场交易的解读。就当下来看,欧洲地区部分发达国家已经在国家征收碳税,而且建立起相应的碳交易市场。何为碳税,其实就是一种矫正税,部分国家将其名为能源税,其实都是想让边际私人成本跟边际社会成本平衡起来了,以此来实现治理环境污染。上世纪九十年代前期,芬兰、瑞典、丹麦以及荷兰四大北欧国家陆续征收碳税,而意大利也于1999年实施碳税征收,加拿大魁北克省以及不列颠哥伦比亚省也先后分别于2007年跟2008年征收碳税,这也给碳税的理论跟实践加入了新一轮生命力。外国专家学者就碳税的探索重点放在了碳税征收的可行性分析以及其对经济社会所带来的影响等问题。以Andrew(2010)为代表的学者们提到碳税是治理污染的政策方式,其产生是因为社会经济活动对碳减排的要求,碳税也已经大体对经济结构里各行各业造成了一定的影响。Bureau(2011)藉由情境模拟的方式对碳税对法国各阶层人民的影响以及各自的情况,研究指出碳税对穷人的打击要较富人大一些。欲缩减碳减排的投入,可以通过签订持续起效的契约,把各个国家跟区域的碳交易系统整体联系到一起,搭建起一体化的碳交易市场。英国政府也曾经提出要建立个人碳交易制度,虽说建立以及运营个人碳交易制度所需要的成本不菲,但是个人碳交易可以给经济发展创造更大的利益空间。不管是开征碳税亦或是构建碳交易市场,都要有政府来相应地进行支持。构建碳交易市场要有政府发布的法律政策相辅助,且需要政府给基础设施进行投入,而征收碳税需要政府来立法保障,并且划定相应恰当的税率。因为企业作为碳减排的主体,不管是征收碳税亦或是碳交易市场的形成,都会给企业带来很大的影响。税率的恒定也会让企业在预算以及运营有相对稳定的计划,有利于持续长久的运营;不过由于碳交易机制的存在,供求关系的变化会引起价格的变动,也会给且的运营打来一系列不稳定影响。虽说两个问题有所不同,但两者并不互斥,更可以说是反而相互补充。从实际情况看,碳排放交易制度的建立是跟碳税征收同等重要的保障碳减排的措施,两者更可以在实际实践中互补共发展。

(3)关于碳城市建设的解读。当下关于碳城市建设的研究方向较多,有低碳消费、低碳社区、低碳建筑等方面,外国专家学者的研究以建筑跟社区方面为主,这也给我国低碳城市建设提供了相应的指导价值。低碳社区可以说是低碳城市建设的关键内容所在,而且外国学者对于草根创新给低碳社区建设带来的效益问题的研究越来越重视。所谓的草根创新(grassroots initiatives)基于对个体有限的能力、资源等的集合,给许多社会背景下对低碳社区的建设都有一定的意义,草根创新对于社区内部的实用性也较高,更可以破除各个社区间所存在的隔阂。其实践方面,草根创新中较为知名的属Canelo Project项目,这是一个非政府组织发起的项目,旨在给贫困地区的人们建造屋舍,尽可能地利用土地资源并且利用低价且环保的中碳材料建筑,尽可能地迎合环保理念,最大程度上规避水泥材料给环境带来的破坏。IPCC报告里指出,在发达国家建筑大概耗费了四成的能源资源,其所产生的温室气体共计占发达国家温室气体排放总量的36%。EIA报告里也提到建筑大概耗费了全球共3成以上的能源资源。所以,探索低碳建筑可以在一定程度上环境全球能源危机、缓解环境气候恶化。建筑物的建筑流程大致可以分成建造、装修、室外设施建设、运输、运营、废物处理、物业设置、拆迁以及建筑处置九个环节,每个环节都涵盖了材料、设备、能源以及人力资源等要素。所以低碳建筑需要建筑物建造过程中的每个环节所使用的材料以及设备都尽可能地控制能源消耗。Peter(2011)等人提到管理工作能够相应进行增强,建筑物的能源消耗量可以相应减少,而且相较于建筑物建造所消耗的能耗,建筑物后期经营管理所耗费的能源要更大一些。外国的相关数据显示,在新建筑里利用传统的节能技术能够给新建筑的能源使用量大致减少二到三成,部分区域更可以高达四成以上。

(4)关于低碳经济发展路径的解读。英国能源白皮书提到要建立市场体系以及政策机制来共同保障低碳经济体的运作。其中需要建立自由竞争的能源市场已经碳排放交易市场,藉由制定能源效率标准跟条文,减少可再生能发电的成本,环境制约核电发展的成本、核废料、财政拨款跟投资长远问题,以及强化电网建设等。斯特恩报告说到关于全球减排政策的三个方面,其一是利用税收、交易或者法规进行碳定价;其二是扶持低碳技术的创新与应用;其三是突破提高能源效率的障碍。部分专家学者觉得发展新能源或者能源战略变动有利于推动转型工作,比如Lee(2013)提到缩减能源消费以及增加可再生能源跟清洁能源使用是缓解能源生产跟消费负面效应的主要途径;OECD(2009)报告提到欧洲所处于低碳经济转型的重要时期,要藉由能源政策以及战略调整来推动转型;Parrish(2009)提到企业家贯彻可持续发展理念对于低碳经济转型有着一定的现实意义。更有许多专家学者就发展低碳技术问题指明了详细的道路,如Govindaraju(2013)说到藉由提高能源效率以及发展低碳技术来推动城市转型升级;Kelly Sims Gallagher(2011)提到碳捕捉和存储技术(CCS)可以助力低碳经济的战略转型;Alshehry(2015)提到应该发展低碳技术以及新能源,且平板太阳能收集器可以给发展中国家的整体部署提供技术支持。也有一些专家学者站在碳金融的立场就促进低碳经济转型问题给出了相应的政策意见,比如Till Omri(2013)藉由总结环境政策工具以推进减排技术发展产生的激励方面进展,提到在完全竞争市场环境里,采用碳价等市场途径往往要比指挥与控制途径表现更佳,碳税实施对比碳排放限额具有更可观的技术研发以及创新效益;Morrison和Yoshida(2014)藉由对比研究中、美跟韩国的情况,认为要设置合适的公共基金来促进清洁能源与低碳排放。以上说列举的探索低碳经济发展方式都给我国的低碳经济转型提供了许多建设性建议。

(5)关于低碳经济发展的实践探索的解读。外国政府在发展低碳经济的实践中实行全面实施战略,以欧美地区为主的发达国家陆续实行相关行动向低碳经济转型。2007年7月,美国参议院提到《低碳经济法案》,要求低碳经济的发展路径可以变成美国今后的关键战略决策。随后更是引入了大量资金用以低碳技术科研工作,也推行了《能源政策法》,给低碳经济的发展稳定的法律条件。2009年1月,美国白宫发表了“经济恢复和再投资计划”提案,规定能源领域作为关键发展领域之一。文件里说到,要在随后三年内将风能、太阳能以及生物燃料等能源的生产水平上升一倍,在十年内政府要投入1500亿美元以上用以能源科技探究工作,扩大对新能源技术的投资力度来缩减石油使用量,大力投建绿色能源,即风能、新型沙漠太阳能阵列以及绝缘材料等;实行绿色建筑用以改造国内公共建筑。欧盟承诺说在2020年要将可再生能源占总能源消耗量比重上升多两成,将煤炭、石油以及天然气等非清洁能源的消耗量降低两成,把生物燃料用以交通能源消耗的比重增加多十个百分点,进而全面促进欧美经济发展成高能源效率、低污染排放的低碳经济。日本在2008年提出“福田蓝图”计划以缓解全球暖化等环境问题,其所制定的长远标准是直至2050年温室气体排放量减少至目前的20%到40%,更强调要关注能源多样化,切实在能源使用效率上获得可观的进展。德国在2009年6月提出关于发展低碳经济的政府文件,把缓解气候问题以及发展低碳经济作物可持续发展战略中的内容之一,要求要在十年之内增加十亿欧元的资金用于气候保护技术科研工作的投入,开展相关的环境保护政策以及法律法规来保障低碳经济实行的稳定进行。此外,英国陆续实行了气候变化税、气候变化协定、排放贸易制度、碳信托基金等多个经济项目,促进低碳经济的实现;丹麦、芬兰、挪威、意大利乙级瑞典等多个多久就化石燃料是使用现象征收国家碳税;德国、日本以及奥地利等多个国家都陆续引进了新能源以及碳税制度来实现低碳经济。

伴随着低碳经济研究的进行,国内专家学者就低碳经济的含义、发展的意义、发展的规划、发展的方向以及发展的方式等多个问题都提出了各自的见解与建议。

首先是对于低碳经济含义的解读。低碳经济的定义的萌生是由于气候恶化以及能源消耗安全性问题而来的,伴随着实际工作的进行,低碳经济所具有的含义不断丰富。就现在来看,国内学术界关于低碳经济的定义并未能达成一致。庄贵阳(2005)提到低碳经济的根本是解决能源效率以及清洁能源等问题,关键是能源技术的创新以及相关制度的创新,旨在缓解气候恶化问题以及符合人类可持续发展的长期目标。鲍健强(2008)提到低碳经济是一种围绕低能耗、低污染、低排放的经济发展形式,或者是减少碳燃料产生污染气体排放量减少的经济发展形式,其实就是能源利用的高效性以及开发清洁能源或者是低碳能源,属于经济发展模式、能源利用模式、人类生活生产方式转变的革新。王韬(2008)提到狭义的低碳经济就是实现社会经济发展跟碳排放相隔离,广义的低碳经济也就是减少对自然能源依赖的新型经济发展形式。张坤民(2009)提出低碳经济师藉由提高能源效率、全面利用可再生能源以及清洁能源,研究运用低碳技术的新型经济发展形式。李胜、陈晓春在同年提到低碳经济涵盖了低碳生产、低碳流通、地毯分配以及低碳消费四个过程,其重点是藉由政策创新以及制度制定来提高节约能源技术、可再生能源技术以及温室气体减排技术的发展水平,实现低碳的能源以及产业布局,达到生产、流通、分配以及消费全过程的低碳化目标。冯之浚和金涌(2009)等人提到低碳经济应该是低碳发展、低碳产业、低碳技术以及低碳生活等一系列经济形态的概括,本质上是要提高能源效率技术、节约能源技术、可再生能源技术跟温室气体减排技术,来推动低碳产品研究开发工作的进行,实现全球生态和谐稳定的居局面。虽然专家学者们对于低碳经济的定义所持见解有所差异,对于低碳经济的阐述也有所不同,不过其所包括的含义大体上一致,也就是说低碳经济的特性是低能耗、低污染、低排放以及高效能、高效率、高效益,本质上就是能源的高效使用以及研发清洁能源,主要就是技术以及制度上的革新,旨在缓解温室气体排放问题以迎合人类社会可持续发展的一致理念。就当下来看,学术界就低碳经济所宣扬的低能耗、低排放、低污染,以及达成经济社会可持续发展观点上一致认同,不管对于中国来说是自身发展需要亦或是给世界气候恶化问题显出自己的力量,发展基于低能耗、低污染的低碳经济发展模式是必然选择。

其次是对低碳经济发展的意义的解读。张坤民(2009)提出实行低碳经济战略是解决气候恶化问题的需要,国内大部分环境以及发展道路上的瓶颈或许也会随之解决。冯之浚等人于同年提出低碳经济发展一方面是国家发展方式转变需要、产业结构调整需要、资源能源使用效率提高要求、维护生态环境和谐的要求,另一方面是应对国际金融风暴下强化国内产品的国际竞争实力、扩大出口以及解决温室气体排放问题所遇到的国际大形势的压力。潘岳于同年也提到国内发展低碳经济所考虑的关键因素是“高碳经济”已限制到国内经济的发展。胡鞍钢(2008)提到国家或许有机会变成世界最大规模的碳交易市场,最大规模的环保节能市场,最大规模的低碳产品制造国。孟德凯(2007)提到国内低碳经济的发展没有相应的技术支持以及法律政策辅助,不过低碳经济所提倡的缩减温室气体排放以及改善气候问题都与国家目前以及未来的利益相一致。宋德勇等人(2009)提到,从高碳转型向低碳是十分关键的发展机遇,假如沿袭以往的高碳生产会致使国家成为高碳生产的“钉子户”,这会使得发达国家向我国输入更多的高碳产业。所以,发展低碳经济正是国家进行和平崛起以及可持续发展的必由之路,符合世界发展大环境的主调,也适应我国的实际国情。金乐琴(2009)提到国家在推行低碳经济客观上具有一定的优势,即减排提高空间大、减排成本少、技术合作可能性大。黄栋于同年也提到国家发展低碳经济主要是考虑到下述几点:其一是国家走在快速工业化以及城市化的道路上,随着工业发展必然会致使能源跟资源消耗量的大量增加。其二是站在国际政治形势上看,中国的发展也意味着需要承担更多的温室气体减排责任。其三,新能源以及可再生能源等低碳经济发展模式蕴藏着巨大的发展空间。郭万达、刘艺娉(2012)也提出在接下来四十年内正是国家发展低碳经济的关键转型阶段,由于气候变化的国际外交谈判问题难度较大,国家应该要考虑到自身的利益,对外进行国家谈判时要坚持“共同但有区别的责任原则”,对内要紧握当下发展转型机遇,大力推进低碳经济发展进程,而这也正是国家发展低碳经济最为关键的考量所在。

(3)对低碳经济发展的评价研究。国内在该方面的研究主要是集中在以省市级的区域性城市作为研究对象,通过采用层次分析法的有关思想开展指标体系的构建来实现相关的评价。胡大立(2010)等人在研究中对于低碳经济的逻辑结构进行了阐述,并且在具体的指标体系的构建中,指从三个层次进行了构建。李晓燕(2010)在研究中分析省级城市的低碳积极发展情况的时候,通过借助了模糊层次分析法对于所筛选的各个指标的权重进行了分析。郭红卫(2010)在研究中同样借助了模糊层次分析法来构建评价的指标体系。肖翠仙(2011)等人在研究中,借助层次分析法构建了城市低碳经济评价的指标体系,并选取了广西梧州市作为研究对象,开展了实际的评价分析工作。毛玉如(2008)等人在研究中基于低碳积极活动的物质流角度出发,指出对于城市的低碳经济进行评价,应该要从区域、产业、技术以及机制四个方面进行分析。张学毅(2010)等人在研究中基于物质分析的方法对于低碳经济进行了研究,并进一步提出了可以从经济发展等三个方面的去评价城市的低碳积极发展情况。王斌斌(2010)在其研究中,通过构建对于低碳发展情况进行评估的指标体系,对15个资源型城市进行了实际了评估分析。谢传胜(2010)等人在研究中基于助模糊粗糙集理论,开展了对于城市低碳积极评价指标体系构建的工作,并进一步通过相关的研究,对于城市发展低碳积极的路径开展了研究。

(4)对低碳经济发展的路径研究。在该方面,众多的学者从各个角度进行了研究,提出了众多的发展路径。环保部长吴晓青(2008)指出,低碳技术以及低碳的产品的应用,能够发挥较好的作用。金涌(2008)在其报告中指出,对于低碳积极来说,新的产业技能技术能够产生较好的作用,此外依靠工艺路线的不断完善,也能够在很大程度上推动低碳积极的进行。庄贵阳(2007)在其研究中国通过分析指出,在我国可以从提高能源效率等六个途径着手,推动低碳经济的发展。任力(2009)在其研究中指出,对于发展低碳积极来说,技术的创新,低碳制度的完善,相关法律体系的不断推进能够产生较好的作用。孙佑海(2009)等人在研究中,基于法律的角度出发,指出较强低碳方面的法制建设对于保障低碳积极的健康运行有着重要的作用。徐冬青(2009)在其研究中指出,发展低碳经济,一方面可以从提高可再生能源的利用程度出发,另一方面加强技术创新,完善相关的法律建设能够较好的推动其发展。杜明军(2009)等人在研究中指出,政府通过财政资金的引导,建立起相关的扶持平台,依靠树立典型的低碳发展示范单位进行引导,对于在低碳发面有着突出表现的企业进行扶持,吸引社会资金聚集在低碳经济领域,从而促进其发展。;李胜(2009)等人在研究中,指出在政府在能源、金融以及财政等方面着手,依靠制定对于低碳经济发展有推动引导作用的相关政策,能够从政策上创造一个有利的环境,对于其他事项的开展有着重要的作用。龚建文(2009)在其研究中指出,发展低碳经济的一个重中之重,是有效的对于能源强度进行降低,能够达到节能减排,在具体的开展发面,研究者指出,加快可再生能源的发展是一条较好的路径。李友华(2009)等人在研究中指出,发展低碳经济指导思想很重要,此外制度建设以及相关的示范区对于达到目标有着重要的作用。

(5)对低碳经济发展模式的研究。胡鞍钢(2008)在其研究中,对于低碳积极发展的模式,阐述了一个新的模式,并命名为“绿猫”模式,以同传统的“黑猫”模式相区分。付允(2008)在其研究中指出,对于低碳积极的发展模式,简单的来说可以归纳为三低三高,也就是在能耗要低,排放要低,污染要低,而要在效能方面要达到较高的水平,在效益以及效率方面也要能够达到较高的水平。邢继俊(2009)在其研究中通过分析,指出在我国发展低碳积极主要有三种模式,并一步在研究中对于这三种模式进行了阐述。朱四海(2009)在研究中指出,发展低碳经济所采取的模式,最为重要的是能够实现经济增长方式的转变,从过于对于高碳能源的过度依赖,转变为重视可再生能源。毕军(2009)等人在研究中指出,在构建低碳经济的过程中,不能够仅仅的依赖至于政府、企业参与的模式,还要能够将公众吸引到其中,三者要共同参与才能够较好的达到目的。杨志(2009)在其研究中阐述了一种发展低碳积极的新的模式,即提“绿色+资本+网络”,该模式强调绿色网络的作用,强调资本的作用,依靠这些力量有效的推动低碳经济的发展。裘苏(2009)在其研究中通过分析日本以及台湾的相关发展经济,结合浙江省的实际情况,提出了针对性的发展模式。总的来说,研究者们当前的研究取得了一定的成果,但是还存在较多的缺陷,一方面这些研究在深入方面还存在一些缺陷,研究者们提出了低碳积极的发展模式,但是对于具体如何开展,以及如何保障开展方面并没有进行较好的分析,另一方面,研究者们大部分从宏观的角度进行了分析,在针对不同的产业发展低碳经济的模式方面,在针对不同的区域发展低碳经济模式方面研究并不多。

(6)对低碳经济发展的实践探索研究。在该方面,为了推动低碳积极的发展,我国进行了诸多的实践探索。早在1998年,我国就签署了《联合国气候变化框架公约》,随后在2002年签署了《京都议定书》,并且从“九五”计划开始到“十二五”计划中,都将较少能源消耗,控制污染排放作为其中重要的指标之一。在2006年,由科技部等六部个部门,联合颁布了我国第一部《气候变化国家评估报告》,随后在2007年,我国又出台了《中国应对气候变化国家方案》,显示出对于气候变化的重视以及努力。在2007年7月,前国家总理温家宝在国家应对气候变化及节能减排工作领导小组会议上,研究部署了应对气候变化的相关工作,并且组织落实了节能减排工作。 在2007年9月8日,前国家主席胡锦涛在亚太经合组织(APEC)会议上,明确提出“发展低碳经济”,并提出构建“亚太森林恢复与可持续管理网络”,共同推动亚太地区的森林恢复以及增长,减缓气候变化。在2007年12月26日,国务院新闻办发布了《中国的能源状况与政策》白皮书,在该书中要重点推动能源的多元化发展。此外近年来的“两会”中,对于低碳经济也成为委员们重要的提议之一。而高校更是积极的推动低碳积极的实践,例如在2009年1月,清华大学设立了低碳经济研究院,该研究院围绕低碳经济,对于相关的政策、发展路径等进行研究,从而为我国的经济以及社会的可持续发展提供建议。在2009年11月26日,我国政府对于量化减排指标进行了公开的承诺,承诺将在2020年年单位国内生产总值温室气体排放比2005年下降40%~45%。目前,对于我国来说,节能减排已经成为了一个重要的考核指标,在国家发改委所颁布的《单位GDP能耗考核体系实施方案》文件中指出,对各省级人民政府要实行节能减排的问责制和一票否决制。在很大程度上来说,当前由减排指标约束同能源消费的严峻形势推动低碳积极转型成为了我国可持续发展的必经之路。

对于低碳经济的研究,无论是概念界定,还是发展路径、评价研究、发展模式、实践探索等方面,都有较为深入的研究和分析,这为本文的开展和实施提供了有力的支持。

2.2.2碳排放影响因素研究

在对于碳排放的影响因素的研究分析中,研究者们主要借助指数分解法进行分析。而其中最为主要的方法是卡亚(KAYA)恒等式,以及在以该等式为基础进出进行延伸分解,例如不同的研究对象,不同的分析目的,研究者们可以从消费层面进行分解,也可以按扎行业层面进行分解。

Sbia(2014)在其研究中,通过分析指出对于碳排放有着重要应影响的因素一是人口,二是人均GDP,三是单位GDP能耗,四是能源结构,该理论的提出得到了后来众多学者的支持,也被称之为KAYA 恒等式,成为了后来众多学者进行研究的基础之一。例如美国的学者Saboori (2012)等人在研究中,利用该公式,选取中国、日本、欧盟以及美国国家为研究对象,搜集了世界1980年到1999年的二十年鉴的碳排放数据同公式中的四个影响因素的关系开展了定量的研究,通过分析指出,中国的人口因素以及经济发展水平在这二十年间对于碳排放的增加有着十分重要的影响,而在抑制碳排放增加方面,能强度以及碳排放强度发挥了十分重要的影响。Alam (2012)等人在研究中,通过借助因素分解的方法,选择美国为研究对象,对其能源强度的影响因素基于能源的角度进行了解析,同时对于其碳排放强度同样借助该方法从能源角度进行了解析,通过分析指出,对于这两者有着抑制作用的主要在于天气的改变,而能源结构的改变并没有发挥很大的影响。此后Shahhaz(2013)等人在研究中,借助指数分解法,选择经济合作与开发组织的十个国家包括私人交通部门在内的四个部门为研究对象,对于这些部门的碳排放强度开展了研究,并在研究中对于这些部门的碳排放影响因素进行了阐述,例如指出对于私人交通部门来说,对其碳排放来强度产生重要影响的是能源的强度,在能源强度降低的情况下,其碳排放强度会明显的降低。Bloch(2012)等人在研究中,选择了中国大陆、中国台湾以及韩国作为研究对象,通过分析指出对于中国大陆来说,对于部门能源强度的降低产生关键影响的因素是这个时期二氧化碳排放的降低,能源结构效应所产生的作用相对来说并不明显。

在另外的一些研究中,学者们从产业结构的角度进行分解分析。例如Kivyiro (2014)在其研究中,通过利用适应权重迪氏分析方法,并选择了13个IEA国家作为研究对象,在研究中对于这些国家的二氧化碳排放的影响因素进行了分解研究,指出大部分的国家,能源强度对以及能源的消费结构会产生重要的作用,而排放系数等因素并不会产生很大的作用。此外,一些研究者在分析中,选择对于产业结构基于行业结果的角度开展更深入的分解剖析,例如Ozcan(2013)等人在研究中,选择中国作为研究对象,在研究中通过从该角度进行深入的剖析,指出对于工业二氧化碳的排放有着重要的推动作用因素是工业增加值,而发挥着重要的抑制作用的是行业能源强度的降低。

国内在该方面的研究开始的较晚,学者们开展相关的研究,主要是基于我国的现实背景出发,通过利用国外的相关研究方法,开展我国能源消耗的分析,开展碳排放的状况研究。Al-Mulali(2012)在其研究中,通过利用平均迪氏指数研究了我国工业部门的能源消费情况,通过研究指出,在1990年到1997年八年间,工业部门在能源节约方面,有高达87.85%的贡献是因为能源强度降低贡献的。Chen(2013)等人在其研究者能够,同样对于工业部门进行了分析,通过研究指出,在1996年到1999年的四年间,我国的工业部门之所以在二氧化碳的排放方面呈现降低的状态,主要的原因是因为在这个时期,一方面能源强度降低,另外一方面劳动生产率的降低也产生了重要的作用。徐国泉(2006)等人在研究中,将我国的人均碳排放进行了分解,分为了能源结构等因素,并通过分析指出对于人均碳排放有着重要促进作用的是经济发展,而能源结构等因素所产生的影响较小。魏一明(2008)等人在研究中,同样选择了工业部门进行分析,并选取了1998年到2005年的相关数据进行了分析,通过研究指出,对于碳排放的降低有着重要作用的能源强度,而产业结构等因素所产生的影响并不大。李琦(2015)在其研究中借助因素分解等方法,选择安徽省的农业作为研究对象,在研究中探讨了安徽省农业碳排放在时间上以及在空间上的分布情况,指出在安徽省,在农业方面的碳排放量呈现增长趋势,而最为主要的方面是化肥方面,占据了总量的47.50%,其次是在用电方面,占据了总量的30.99%,并且不同的地区在碳排放方面有着明显的不同,在马鞍山等资源型城市,碳排放情况处于较高的位置;通过研究,研究者进一步指出,能够对于碳排放产生消极的影响的因素不仅有农业效率,还包括劳动力等因素。武翠芳(2015)在其研究中,选择甘肃省交通方面作为研究对象,通过搜集相关的数据,对于其在2000年到2013年的十四年间的碳排放情况进行了分析,通过借助有关的模型以及统计方法,对于影响到碳排放的因子进行了探讨。

对于碳排放的影响因素的研究,不同的学者从不同的角度出发进行了各种理论和实证研究,但是从上述综述可以看出,现有的研究将视角集中在人口因素和经济发展因素上,而对于科技在其中扮演的角色却甚少涉及。

2.2.3碳排放、绿色科技与经济增长关系的研究

随着气候问题的日益严重,人们对于二氧化碳这种燃烧产物的关注逐渐提高,对二氧化碳排放与经济增长之间的关系的研究也成为研究全球关注的热点问题。对于碳排放和经济发展之间关系的研究,最为经典的就是Grossman和Krueger(1991)提出的EKC理论。该理论认为,在经济发展的初期,在没有政府干预的情况下,一个国家或地区的环境会随着国民收入的增长而恶化,但是当经济发展进入到一定的水平后,其环境又会随着国民收入的增长而得到改善。在此之后,围绕EKC理论展开的一系列研究一直是碳排放和经济增长之间关系研究的核心。尽管如此,碳排放和经济增长之间是否真的存在这种所谓的“U”型曲线关系,不同的学者观点不一。Pao(2012)认为,碳排放和经济增长之间不存在所谓的U型曲线关系。Farhani(2012)、宋涛(2007)认为,人均碳排放与人均收入之间存在U型曲线关系。虽然如此,在众多的研究中,碳排放与经济增长之间的这种U型曲线关系的拐点的出现也存在一定的差异,如Cowan(2014)的研究表明,这个拐点出现在13260美元,而Du(2012)的研究则显示,这个拐点出现在25100美元。甚至有学者,如蔡昉(2008)认为,U型关系曲线的拐点出现的更高,即当经济发生转折时,碳排放总量已经超越了生态环境的极限。

除了U型曲线关系,有些学者也认为碳排放和经济增长之间呈现的N曲线关系,如York(2012)、Fang(2013)、杜婷婷(2007)等。而造成这种研究差异的原因,一方面来源于人们在研究碳排放和经济增长之间的U型曲线关系时,忽略了隐含的假设;另一方面则是由于不同学者在研究时,其所选取的对象存在一定的差异。

对于碳排放和经济增长之间的关系研究,除了EKC理论外,也有学者用脱钩理论对其进行研究和分析。Andreoni(2012)利用脱钩模型,以欧洲交通业为具体研究对象,对其经济增长情况和温室气体排放之间的脱钩情况进行深入的研究,并提出脱钩弹性的概念。Heiasri(2015)则基于Tapio的研究成果,以苏格兰的交通运输业为具体研究对象,对其碳排放和经济增长之间的脱钩关系进行分析。刘堂发(2015)以江西省为具体实例,研究能够碳排放与经济增长之间的脱钩关系。周银香(2015)则利用Tapio的脱钩模型,将交通碳排放脱钩弹性分解为交通减排脱钩弹性、交通节能脱钩弹性和交通业发展脱钩弹性,剖析造成交通碳排放脱钩的原因。高志刚(2015)以新疆为具体研究对象,对其经济增长与能源消耗之间的脱钩关系进行分析。除此之外,任洁(2012)、郑凌霄(2015)、庞容(2015)均对经济增长与能源消耗质检的脱钩关系进行研究,并将其应用到各个不同的地区和领域。

此外,一些学者在研究中,通过借助模型来分析碳排放同经济增长两者的联系。这种方法主要是通过有关的数据进行模型的构建,进一步依据所构建的模型来开展进一步的分析。Sadorsky(2014)等人以及Heil (2001)等人在研究中,通过借助各个国家的人均GDP以及人均碳排放方面的数据进行了模型的构建,并进一步依据该模型对于各个国家的碳排放的趋势进行了分析。陈文颖(2004)人在研究中,在研究中一方面分析得出了六种不同的减排情况,另一方面借助MARKAL-MACRO模型开展了进一步的分析,研究在不同的减排情况下,国内生产总值的损失情况。宋帮英(2010)在研究中,通过利用地理加权回归模型,分析了不同省份的碳排放量情况,并进一步对于影响碳排放量的因子进行了分析。牛叔文(2010)等人在研究中,通过利用面板数据模型,选择了亚洲的8个进行了研究,分析了能源消耗、同GDP以及二氧化碳排放三者之间的关系。

此外,一些学者在研究中,通过借计量经济学方法来分析碳排放同经济增长两者的联系。该方法主要包含了协整分析方法以及Granger因果关系检验等。比如Adom(2012)等人以及Yu( 2013)等人在研究中,通过借助Granger因果检验开展了人均GDP同人均收入之间的关系研究。在国内,这是一种普遍被采用的分析方法。徐玉高(2000)等人以及王少鹏(2010)等人通过借助该方法,在搜集部分发达国家以及发展中国家的相关数据,开展了社会经济发展同碳排放两者之间的联系研究。王中英(2006)等人以及宋涛(2007)等人、于荣(2009)等人,借助该方法,在搜集相关的数据的基础上,分析了我国GDP增长情况同碳排放之间的联系。

而灰关联分析法也是学者们在分析的时候,采用的较多的一种方法,同样借助该方法,研究者们研究了经济发展同碳排放之间的联系。谭丹(2008)等人在研究中通过借助该方法,探讨了工业行业产业结构同碳排放之间的联系,指出,两者有着密不可分的关系。Krass(2013)等人在研究中,借助该方法,并选择了台湾作为研究对象,对于其37个部门的有关数据进行了分析,探讨了经济水平、能源消费同碳排放之间的联系。

在绿色科技同经济发展两者之间联系的分析中,研究者们研究的重点主要在绿色科技同经济的可持续发展两者的方面。Lehmann(2015)在其研究中,通过分析指出,绿色科技的一个重中之重是要能够推动经济的可持续发展,基于此,实施绿色科技所获得的结果,是能够有效的满足可持续经济发展的需求,在满足需求的基础上,推动经济的可持续发展就成为了一种必然。Weimin(2014)在其研究中指出,绿色科技对于经济发展产生较大的促进作用,一方面是借助于对于生产力要素的整合,另一方面是对于生产力要素进行改造,在绿色发展得到普遍认可的背景下,至于坚持绿色科技,才能够推动经济的可持续发展。Bonds(2015)通过分析指出,绿色科技对于经济的促进有着十分重要的影响,经济发展模式必须要能够将绿色科技作为其基础,才能够有效的达到推动人类可持续发展。王新(2012)在研究中选择以寿光市为研究对象,分析了其农村的经济受到绿色科技的影响,通过研究探讨,阐述了可能存在的问题以及发挥的作用,进一步根据研究对象的内外部环境,提出了针对性的意见。胡英(2011)在其研究中,同样以农业经济为研究对象,研究了绿色科技对其产生的影响,指出只有在坚持绿色科技的基础上,才能够有效的推动农业经济的长远发展。

从上述研究成果分析可以看出,对于碳排放和经济发展之间的关系,前人已经有了较多的探讨,并且基于不同的理论和实证分析模型,对不同地区的碳排放和经济发展的关系进行了深入的研究。然而,绿色科技在碳排放在所扮演的重要较色却未被重视,因此,绿色科技与经济发展之间的关系研究相对较少,仅有的研究也只是对两者之间的关系进行了较为浅显的探讨。

2.2.4减少碳排放措施的研究

赵玉名(2009)在其研究中指出,对于减少碳排放一个重要的方面是环境规制,并阐述了环境规制的定义,指出其实以环境保护作为目标,组织或者个体作为主要的收规制者,采取有形的制度或者无形的意识来约束其行为一种力量。Panayoutou(1997)以及Dasgupta(2001,2002)等人在其研究中,通过分析指出,对于减少碳排放来说,制度以及政策能够发挥较好的作用,构建较好的环境规制能够有助于发挥有效的约束作用,研究者进一步借助环境库兹涅茨曲线分析了存在环境规制以及不存在的情况下,两种的对比结果。Hettige et al(2000)在其研究中,通过分析指出对于工业废物排放量起到明显抑制作用的是环境规制,其也能够较好的对于污染密集的产业发挥调节作用。

环境规制对于碳排放量所所产生的重要作用得到了众多学者的关注,而进一步对于其政策工具进行了分析。A.Vlachou(2005)指出,总的来说,虽然其存在各种各样的政策工具,但是最为受到重视的主要包括三种,一是排放权贸易,二是税收,三是补贴制度。众多的研究者在研究中对于这三种政策工具进行了较好的分析,分析了其利弊以及利用情况等。例如在税收方面,研究者指出碳税的征收能够加好的减少能源的消费,对于碳排放量发挥较好的抑制作用,但是研究者同时也指出,这种税收还存在一些副作用,会推动生产成本的增加,会导致国内生产总值呈现下降趋势,同时也会让国民的福利受到不利的影响……此外研究者在研究中,还对于受到影响的行业进行了分析,指出因为碳税是将化石燃料的含碳量作为征税的计算标准,这就让对能源需求强大的行业产生了重要的影响,而在能源需求相对较小的如农业所受到的影响就较小Godal和Holtsmark(2001)。一些研究者还对于碳税的利用情况进行了分析,指出由于这种制度在实际的使用中,会受到国内外政治因素的影响,因此,当前实施范围有限,并且主要集中在国家内部进行,但是伴随着国际对于碳排放的重视,很多的发达国家在努力的推动这一政策的国际进程。

此外,碳排放贸易作为在发达国家以及地区得到普遍使用的政策工具,作为《京都议定书》所提倡的重要减排机制,其也受到了众多学者的关注。并且因为在碳排放贸易中,存在一个重要的并且亟待解决的问题,就是对于初始碳排放量的分配问题。这个问题不仅关系到该政策能否能够保障公平,也关系到该政策能否得到有效的实施。众多的研究者们在其研究中,分析总结并阐述了不同的方案,例如潘家华(2009)等人在其研究中先后对于历史责任方案、碳预算方案等进行阐述。

此外,研究者们还对于这种政策工作的重要问题分配方式的所产生的利益格局问题进行了探讨。Klaassen(2005)等人在研究中对于单一竞标拍卖等三种不同的分配方式进行了分析,指出这些方式都能够较好的达到节能减排的目的,但是不同的分配方式,会产生不同的利益格局。Elzen et(2005 )等人及 WBGU(2003)在研究中,以分配方式对于发展中国家的影响为研究的切入点,通过分析指出,发展中国家受制于工业化进程的影响,即使采取最为宽容的分配方式,对于其经济还是会产生不利的影响。Edwards andHutton (2001)在研究中指出,将碳排放权进行排放,进一步对于拍卖所得实施开展再次分配,例如采取补贴或者减免税收的形式,能够在一定程度上实现获得“双重红利”,不仅能够获得减少碳排放的绿色红利,还能够获得因为收益的再分配而对于税收税负的扭曲效应产生降低的效果 ,推动产出以及就业上升到新的层次的蓝色红利。

此外,当前的研究已经证实,不同的国家以及地区只有按照其自身的实际情况,采取针对性的政策,才能够让政策发挥较好的作用。Johansson在其研究中指出,要有效的保障制定的碳税制度得到实施,那么相适应的减税政策的出台能够发挥较好的保障作用;研究者进一步指出,在执行碳排放配额管理的时候,同时建立起排放权拍卖或者实施交易制度,对于保障制度的有效实施有着重要的作用,如果缺乏这些相适应的保障机制,那么不仅减排的政策很难得到有效的实施,并且还会对于国家的经济产生不利的影响,并且也很难达到政策的最终目的。此外研究中还在研究中指出,减排政策如果能够在全球得到实施,才能够达到最佳的目的,少部分的地区或者国家执行,并不能够发挥最佳的效果。魏涛远以及krouse 在研究中,以美国为研究对象,分析了其实施碳税所产生的影响,指出实施清洁能源市场的变革的时候,采取碳税政策,能够更好的保障清洁能源市场的变革达到最终目的,并且这种配套的使用,对于经济所产生的影响也较小。Nakata T(2001)等人在其研究者能够,以家居行业为研究对象,指出仅仅征收碳税所取得的效果不及在征收碳税的时候,配套使用退税政策。

综上所述,对于减少碳排放政策的相关研究更多地从环境规制层面展开,并且在该层面上已经取得了一定程度的研究成果。然而,除了环境规制,完善碳税政策,我们还需要从技术创新,如绿色科技等的层面对减少碳排放进行有效的实施。

2.2.5研究现状评述

无论是国内的研究还是国外的研究,其在碳排放以及其与经济增长之间的关系的研究较为深入和全面。然而,绿色科技作为降低碳排放的有效手段,其在经济增长中的作用却研究较少,尤其是将碳排放、绿色科技与经济增长三者之间进行关联的相关研究更少。因此,本文从加强绿色科技,降低碳排放,从而促进经济的可持续发展这个思路出发,对三者之间的关系进行理论层面和实证层面的探讨,并为相关政策的制定和执行提供有效参考。

3研究模型与假设

3.1引言

本章内容主要对本研究所选择的面板数据模型进行介绍,同时基于前人的研究,提出本文的研究假设。

3.2面板数据模型

经济学的研究中,我们往往会碰到带有时间序列性质和横截面性质相结合的数据。这类数据我们称之为面板数据(Panel Data)。时间序列性质的数据是一维性质的,其特定在于按照一定的时间来进行统计的;横截面性质的数据也是一维的,其特点在于数据时按照固定的时点来进行统计的。而面板数据就是这两类一维数据结合而成的二维数据。

在经典线性计量经济学模型中,其分析过程往往只是对某些二维数据信息加以利用,换言之,经典线性计量经济学模型多数是对众多经济指标中的时间序列进行建模或者某些横截面数据进行建模。但是,计量经济学的实践告诉我们,对这些二维信息数据的这类利用和分析往往不能满足实际经济分析中的需求。举例:在对企业的生产函数进行分析时,如果指对其横截面数据加以分析,就只能对该企业的规模经济进行研究,而对该企业的技术革新信息不能深入的分析。但是,如果在这类分析中,合理的利用面板数据,就可以在对企业规模经济(选择不同规模的企业在某一特定时期的数据作为研究对象)进行分析的同时,还可以对其技术革新(选择同一个企业在不同时期的数据作为研究对象)。由此可见,在对企业的生产函数进行分析时,合理的利用面板数据,就可以对企业的规模经济和技术革新同时进行综合性的分析和研究。

与一般的时间序列数据或者横截面数据相比,面板数据具有很多独特的优势,如上所述我们可以知道,面板数据不仅可以对不同个体在同一时期的数据变化规律进行分析,还可以对同一个体在不同时期的数据变化进行研究,这也正是面板数据集时间序列数据和横截面数据为一体的体现。而面板数据的这一特性,使其在计量经济学,尤其是宏观经济方面的研究中处于一个特有的优势,并且受到了愈来愈多的专家和学者的青睐。

鉴于本文研究的是我国绿色科技、经济增长对碳排放的影响,这是一个宏观经济问题,因此,本文选择面板数据模型作为实证研究的主要方法。

面板数据具备两种特征,其一是个体数少,时间长;其二是个体数多,时间短。我们所谓的面板数据往往是指后一种。面板数据有双下标变量可以表示为:yit,其中i=1,2,……,n,其对应的是面板数据中不同的个体,其中的n表示有n个个体;t=1,2,……,t,其对应的是面板数据中不同的时期,即所谓不同的时间点,其中t为该时期中最长的时间点。当t固定不变时,这个数据就是横截面数据,当i不变时,这个数据就是时间序列数据。

面板数据模型的优势有:(1)由于面板数据的观测值较多,因此可以提升研究估计量的抽样精度;(2)在面板数据模型中有一类是固定效应模型,这类模型能够得到参数的一致估计量,有时甚至还能得到有效估计量;(3)与横截面数据建模相比,面板数据模型可以得到个体更多的动态信息。

对于面板数据模型的一般形式,高铁梅的《计量经分析方法与建模:Eviews应用及实例》有较好的说明,其一般形式为:

yit=αi+xitβi+uit(i=1,2,……,t)                                         

其中,xit:1×K的向量

βi:K×1的向量

K:解释变量的个数

面板数据模型可以分为三类:混合效应模型、固定效应模型、随机效应模型,其中固定效应模型又分为个体固定效应模型、时点固定效应模型、时点个体固定效应模型。在实际操作过程中,这三类模型的选择时需要根据数据的特点及其使用的具体情况而定的。只有这样,才能根据实际情况选择最为合适的模型来对实际的经济学问题进行最为科学合理的研究和分析。在实际的操作过程中,这一选择时通过F检验和Hausman检验的结果来确定的。其中F检验用以确定混合效应模型和固定效应模型,Hausman检验用以确定固定效应模型和随机效应模型。

3.3研究假设

3.2.1绿色科技对碳排放影响的假设

在碳排放的机制的分析探讨方面,国内外的研究者可以说已经开展的较为成熟,特别是受到有关技术发展因素产生的作用方面。Karen等人在其研究中,通过分析指出,企业人力资本能够对创新强度产生作用,推动其提高,并进一步影响到能源强度,让其呈现下降的状态,从而借此对碳排放水平产生影响。Jeferson等人(2000)以及Sari等人(2010)在其研究中,通过分析指出能源的效率以及结构方面的优化,都可以对二氧化碳的排放产生作用,让其呈现下降的状态。国内的很多研究中借助很多的实证分析,也指出技术的发展能够让能源获得更高的利益效率,能够对碳排放的管控产生有利的影响。申萌等人在其研究中,借助于进行实证分析,指出产品的进步程度以及技术的发展弹性对于部门二氧化碳的排放强度有着十分明显的作用。然而Jaffe等人(2002)在其研究中,通过分析指出,技术的发展对碳排放的作用并不是十分清楚的,相关的机制并不简单,所发挥的作用存在着不确定性,对于减排效果并不是完全的有利的。Acemoglu等人在研究中,通过分析也指出,技术的发展促进了经济发展的时候,在碳排放方面产生的作用,有可能是促进的作用。魏一鸣等人在研究中,通过分析指出,能源强度以及结构的改变,不一定是会让碳排放的量下降。

在碳排放的影响机制的研究方面,最为基础的模型是Ehrlich等人于1971年所构建的环境影响驱动 IPAT 模型,这个模型表示为:I=PAT,其中P表示人口(population),A表示财富(Affluence),T表示科技(Technology)。然而这个模型具有一些不足,例如这个模型仅仅只研究了自变量对因变量产生的等比例作用。为了能够更好的进行研究,很多的学者对于该模型存在的一些问题进行了改善,例如在2002年,Schulze提出了 IPBAT 模型。Dietz等人对 IPAT 模型实行了改变,将其变成一种人口、富裕以及技术的随机回归影响模型,也就是STIRPAT 模型,借助对技术项进行细分,较好的达到了对不同种类的人文驱动因素对环境所带来的压力作用进行研究的目的。

在分析碳排放的影响机制方面,还存在着一个关键的部分就是有关环境库兹涅茨曲线(Environmental  Kuznets  Curve,EKC)曲线是不是成立,Grossman (1991)等人在研究者能够,通过开展市政分析,指出经济增长同环境污染之间存在倒 U 型的联系,研究结果同 Kuznets(1955)所阐述的收入分配不公哦同经济发展水平之间存在的经验曲线相类似。因此Panayotou(1993)在其研究中,将其叫做环境库兹涅茨曲线。EKC曲线在很大程度上,展现出了在国家经济处于起步阶段的时候,伴随着人均国民收入的增长,环境污染也在渐渐的增加,但是当增加到了最大值以后,人均国民收入的继续增长的时候,环境污染则表现出降低的趋势。 Nemat Shafik(1994)等人在研究者能够,基于收入的不同对于国家进行划分,并进一步开展了分组研究,通过分析指出,基本上全部的国家,在经济发展的起步阶段的时候,经济增长同环境质量两者之间变现出来的是负向的联系,而且具有较高投资率的国家以及在经济增长率方面表现较高的国家,在环境压力方面往往较大。Douglas 等人(1995)在研究中,通过分析指出,在经济发展的过程中, CO2边际排放倾向(Marginal Propensity to Emit,MPE)呈现出下降的状态。然而在 EKC 曲线的普遍适用性以及函数形式来说,还有着许多的不一样的研究结论。Bagliani M(2008)以及 Colia  S,Luisito 以及 Eric(2005)等人在研究中,基于不同的视角,通过实证分析,对发达国家的数据进行了研究,指出 EKC 假说并不是成立的,在研究中,研究者们指出富余程度同环境退化并没有什么很大的联系,对于废气的排放产生决定作用的是结构的改革,引起研究者们在开展实证分析所得到的结果不相同的主要原因可能在于,相对于其他的污染来说,CO2在空间外溢性方面表现更强,其在成本方面较高,在收益方面较低,这就表现出在主动进行减排的意愿方面,并不是持积极的态度,此外所选择的计量方法以及所选择的样本数据也有着一定的联系。而且变量的不全等也会对分析产生影响,比如无论是能源的结构,还是环境的政策等方面,对于碳排放都会产生较大的作用。 

在针对当前的文献开展归纳整理统计的工作以后,了解到当前绝大部分的研究者,将研究的重点放在碳排放路径方面,放在分析技术进步同碳排放之间的联系方面,放在能源强度以及能源效率等方面,并且在分析技术进步给碳排放带来的作用的相关研究中,研究者们在综合技术里,将绿色技术分离了出来,直接分析绿色技术对碳排放产生的作用的相关研究并不多,而且在进行相关的分析的时候,也更多的是从转移、扩散以及影响因子等视角开展的。Popp在其研究中借助 OECD 国家的生态创新(以专利为代理变量)数据分析了其对环境产生的作用,通过分析指出,其能够带来一定的缓解影响,研究者进一步从技术供给以及需求的视角,借助专利测度能源价格研究了环境基础创新溢出作用。Morsink,等人在研究中,分析了利益合作伙伴关系对不同类似的国家的绿色技术转移的作用,并分析了其在溢出方面产生的作用。Frauke G等人在研究者能够,分析了绿色基础溢出同发达国家之间经济发展的不平衡联系,通过分析指出,两者之间具有高度的非线性关系,经济发展的不平衡会对绿色技术的发展产生不利的作用,尤其是对发达国家来说,作用更大。Futoshi Yamauch等人在研究中,分析了社会学习等方面对绿色基础溢出所产生的作用。Peter Mulder 等(2003)等人在研究总,分析了造成绿色技术出现溢出缓慢的因素所在。Jaffe在其研究中选择了美国等国家为研究对象,利用其专利数据分析了空气污染控制技术的创新以及扩散,通过分析指出,绿色技术溢出最为关键的是响应国家的环境管制。Lanjouw 等人在研究中,借助实证分析,指出环境技术包括空气污染等在内的就找那个类型,研究者在研究中进一步构建了国际专利分类以及行业分类对应表。

本研究基于绿色科技基础、绿色科技投入、绿色科技产出以及绿色科技对社会的影响,以及绿色科技对环境产生的作用这几个方面着手,具体将在后续的章节中进行阐述。综合上述,在本研究中提出下述的假设:

假设:1:绿色科技对碳排放具有负向作用,即绿色科技基础越强,碳排放量越低。

3.2.2经济增长对碳排放影响的假设

经济增长通常是指一个国家或地区在一定时期内,由于生产要素投入的增加或效率的提高等原因,经济规模在数量上的扩大,即商品和劳务产出量的增加。其衡量指标有国内生产总值、国民收入等总量指标。

近20 年是中国经济增长最快的时期。根据经验数据测算,中国经济年平均增长速度为9.4%。数据显示,中国GDP 增长水平总体高于发达国家和其他发展中国家。中国碳排放总量也呈现较快增长的态势。

在影响经济增长的各因素中,中国经济增长对投资的依赖较大,与其他国家相比,投资在中国经济增长中所占比重较大,这与中国刚进入工业化发展的中期阶段并长期以来实行的重工业发展战略相关。这一方面造成经济增长对投资的依赖增加,投资的增加加快了重工业的发展,引起对能源、交通的需求也增加,碳排放随之增加;其次,由于经济的增长,人均GDP 增加,人们的生活质量提高,对碳排放的需求也增加,尤其在一些相对贫困的地区,工业化、城市化刚刚起步,碳排放增加速度很快;最后,由于一些地方片面追求经济增长,造成大片森林被砍伐,环境破坏,使得碳排放量随经济增长而增加。但是,经济增长到一定阶段会引起技术、制度的变革和经济结构的演进,由此引起的经济发展可能使碳排放量在一定时期减少。张雷研究了国家经济发展对碳排放的影响,结果表明,经济结构多元化发展导致国家能源消费需求增长减缓,而能源消费结构的多元化发展则导致国家碳排放水平下降,两者结构多元化的演进最终促使国家发展完成从高碳燃料为主向低碳为主的转变。下面从经济结构和能源消费结构出发,更深入地分析经济增长各因素对碳排放的影响。

(1)经济结构的影响

经济发展包含经济增长,但经济增长不等于经济发展。经济增长着眼于短期经济总量的增长,重视经济增长的效率,而忽视经济增长的质量和增长的可持续性,使得经济增长的效率低下,结果是对资源、环境形成无形的巨大压力。分析中国的经济结构可以发现,尽管改革开放以来中国经济取得高速发展的成就,但经济结构并未取得明显改进,工业所占比重约为40% ~ 50%,服务业(即第三产业)仅占33%,服务业比重低于巴西约20%,并低于发达国家约35% ~ 40%。

因此,中国的经济结构依然是比较低下的。这与中国经济过分依赖投资,并一度强调重工业发展战略不无关系,而重工业的特点决定了中国经济目前仍为外延型和粗放型的增长,说明中国经济增长方式的转变还要走漫长的道路,未来经济的发展对能源和CO2排放的需求还很大。

(2)能源结构的影响

从经济增长必需的能源看,中国以煤为主的能源消费结构并未改变。2001 年,煤炭占中国一次能源消费的62%,比世界平均水平24.7% 高37.3%,而其他清洁能源如水能、核能、天然气等所占比重不超过11%。计算表明,单位标准煤炭燃烧产生的CO2是等标量石油排放的1.23 倍,是等标量天然气排放的1.75 倍。由于煤炭所占比重较大,故中国单位能源使用产生的CO2量高于其他国家。

从能源利用效率看,虽然中国在过去20 年取得了GDP 翻两番、能源消费仅翻一番的成就,但单位能源消费所产生的GDP 仍低于其他主要国家。因此,改善能源结构和提高能源利用效率以减少碳排放量,中国都将面临极大的挑战。

综上所述,本文提出以下研究假设:

假设2:经济增长对碳排放具有正向作用,即经济增长水平越高,碳排放量越高。

4研究方法

4.1引言

本章内容主要构建了本文的研究方法,首先确定本文的研究模型,即面板数据模型,并结合本文实际研究的问题,分别构建了基于碳排放总量、人均碳排放以及碳排放强度的动态面板数据模型。然后对本文实证研究所需的变量进行了设定。最后根据变量的设定,收集相关的数据。

4.2动态面板数据模型的设定

本文就绿色科技以及经济增长对碳排放的影响进行了深入的剖析,将绿色科技通过因子分析法分解为诺干个综合性指标,得到本文运用的方程,并采取加入被解释变量之后一期的方式来避免模型构建过程中碳排放影响因素的遗漏:

另一方面,考虑到变量的异方差,本文采取对数数据来进行消除。由此构建如下模型:

基于碳排放总量的实证模型:

其中TP1表示碳排放总量,Green n是指通过因子分析法提炼出来的n个综合性因子,GDP表示经济增长水平。

基于人均碳排放量的实证模型:

其中TP2表示人均碳排放量,Green n是指通过因子分析法提炼出来的n个综合性因子,GDP表示经济增长水平。

基于碳排放强度的实证模型:

其中TP3表示碳排放强度,Green n是指通过因子分析法提炼出来的n个综合性因子,GDP表示经济增长水平。

4.3动态面板数据模型的估计方法

动态面板数据模型由于存在滞后项作为解释变量!导致传统参数估计方法在估计时存在有偏性和非一致性而只能采取GMM估计。

GMM估又称广义矩估计,是基于模型实际参数满足一定矩条件而形成的一种参数估计方法,是矩估计方法的一般化,只要模型设定正确,则总能找到该模型实际参数满足的若干矩条件而采用GMM估计。传统的计量经济学估计方法,例如普通最小二乘法、工具变量法和极大似然法等都存在自身的局限性,即其参数估计量必须在满足某些假设时,比如模型的随机误差项服从正态分布或某一已知分布时,才是可靠的估计量。而GMM不需要知道随机误差项的准确分布信息,允许随机误差项存在异方差和序列相关,因而所得到的参数估计量比其他参数估计方法更有效。因此GMM方法在模型参数估计中得到广泛应用。

4.4变量的设定

4.4.1碳排放变量

对碳排放进行估算的手段主要包含了实测法、模型法以及衡算法三种。在利用实测法进行估算的时候,要进行科学的采用以及开展连续的检测,因此,其很难在实际中得到广泛的推广。在利用模型法进行估算的时候,主要是借助系统模型或者是借助综合评价模型开展相关的分析研究,在宏观碳排放预测以及对碳减排政策进行评估方面,其得到了较好的利用。

而衡算法其核心是碳守恒定律,也就是说将化石燃料中含碳量同全部衍生物的总的含碳量是相等的作为基本的条件,按照化石能源的投入量,通过计算得到 CO2 的排放量。在本研究,就是借助手段来对于碳排放量的情况进行计算,这种计算的手段,在很多的研究中也被使用,按照表面能源消费量估算法来对于不同区域的碳排放量进行计算。具体的计算公式如下所示:

在上述的公式中, 代表第t年的CO2的排放总量; 代表第t年第i种能源的消费总量; 代表第i中能源的碳排放系数。统计口径同《中国能源统计年鉴》维持相同,也就是将能源的消费类别分成九种类型,即:煤炭、柴油、汽油、煤油、天然气、原油、燃料油、电力以及焦炭,这九种类型具有其自身的这段标准煤系数,也具有其自身的碳排放系数,具体在参与中国统计年鉴以及IPCC的相关数据的基础上,如下表4.2以及表4.3所示:

在借助碳排放总量(TP1)进行衡量以外,在本研究中在对碳排放进行评估的时候,还通过利用人均碳排放量(TP2)以及碳排放强度(TP3)指标来进行展示。而人均碳排放强度则用碳排放总量同人口数量的比值来表示;碳排放强度用碳排放总量同国内生产总值的比值来表示。

4.4.2绿色科技变量

绿色技术能力评价指标体系整体上来说,较为负责,并且具有一定的综合性,一方面其要展现一般技术的特征,另外一方面还要对于绿色技术的特征进行展现,在指标体系的构建的时候,要坚持一下几个原则:

(1)系统性原则 

绿色技术能力的基本评价指标,同传统知识评价具有相似性,如果要保障能够具有较好的准确性,并且照顾到科学性以及以及覆盖较为全面,那么所构建的指标体系必然会较为的庞大和复杂。基于此,在构建指标体系的时候,要将其进行细分,分成目标层、约束层、准则层以及指标层在内的几个层次,除了细分以外,还需要衡量各个子指标同绿色技术能力整体目标之间的联系,需要衡量在这个内部中,具有何种逻辑关系,需要衡量指标之间的联系。

(2)代表性原则 

绿色技术能力覆盖面较广,具有很丰富的内涵,在本研究中,所构建的指标体系难以做到覆盖其所有,基于该原则,则是要能够筛选出最具有代表性的,最能够阐述问题的,最具有特点的指标。在指标层等子系统中,所选择的指标要具有代表性以及典型性,对于重复的现象要杜绝出现,较好的做到评价系统的精及简。

(3)便于评价原则 

对绿色技术能力开展评估,一个目的是为了能够在阐述地区环境发展存在的不足的时候,建立起重要的参考,因此,在选择指标的时候,要拥有范围性,也就是说,能够对于不同层面的对象,借助该指标都可以进行评估。此外,在选择时候的时候,要注重选择比例指标,从而有效的避免因为存在区域规模效益而带来的评价出现偏差。

(4)动态性原则 

在构建指标体系的时候,要较好的做到能够科学以及客观的对于绿色技术能力的当前的情况进行展现,能够对于其未来的走势进行展现,因此,要同绿色技术能力的特征紧密的联系起来,对其动态变化给予较好的重视。但是,在一定的时期内,指标体系的内容要能够维持相对的稳定性。

上述的原则,总的来说,是阐述了在构建指标体系的时候的理想的情况,在实际的构建过程中,因为存在着各种因素的影响,难以让全部的指标都符合上述的几个原则。

基于前面章节中的文献的总结,在本研究中,将借助绿色技术生产能力以及绿色技术扩散能力两个指标走位一级指标,来对于综合技术能力进行展示,以及对于绿色技术能力知识对经济活动所产生的影响进行展示。

(1)绿色技术生产能力

绿色技术能力也就是技术创新能力,根据投入以及产出的基本思路筛选指标,在投入指标方面借助科技人员总量以及R&D 投入金额总量来体现;在产出方面借助人均专利申请授权量、单位 GDP 能源消耗量以及高技术新产品销售收入这三个指标来体现。 

绿色技术投入指标则主要包括了环保科技人员数量以及绿色技术研发投资金额两个方面;产出指标则主要包括绿色专利申请授权量以及高技术新产品销售收入两个方面指标来体现。 

在对于绿色技术生产能力进行评估的时候,除了从综合技术能力度量方面去考虑以外,基于绿色技术创新环境要素的角度去衡量也是一个十分必须额,在该方面的指标主要借助环境政策的严格程度、单位 GDP 能源消耗量以及工业治污投资完成额比重三个三级指标来体现。而在这些指标中,工业治污投资完成额比重指的是工业污染治理当年投资完成额占当年 GDP 的比例的情况。 

在参考众多的研究在环境政策的严格程度指标方面的计算方法,在本研究中选择三种污染物的排放量当做是统计数据,分别是工业废水排放量、工业废气排放量以及工业固体废物排放量,建立起污染排放总量的加权平均指数来体现环境政策严格程度,具体公式如下所示:

在上述的公式中,p代表环境政策严厉程度,wj代表第j中污染排放权重;cj代表第j中污染排放量;n代表污染排放的种类数。这个指数数值越大,则说明在环境效果方面表现越差,也就是说,环境政策越加的宽松;这个指数数值越小,则说明环境效果越好,也就是说,环境政策也越加的严格。在进行计算的时候,取各污染物的排放权重相同,GDP 则取2000年不变价格。 

因为当前在我国,在绿色技术统一的标准方面建设还存在缺失,并且在当前,基于绿色技术是否可以让企业在经济利益方面受益,能够将其分成两种,一种是可以推动生产率的提升,节省生产成本,从而给企业带来直接的经济效益,在这种类型中,最为突出的代表就是节能技术以及新能源技术等;第二种是不能够为企业直接带来经济效益,在这方面最为突出的代表就是清洁生茶技术。因此,在本研究中,为了更好的开展研究,将借助中国升级数据统计年鉴和发改委能源司数据库中所搜集的拥有统一口径的节能减排、新能源技术和清洁生产技术三项数据来分别代表绿色技术研发投入和环保行业科技人员数量这两个指标。 

而在绿色专利数据的搜集方面,我国的学者在分析的时候,将关注的重点放在定义方面,基于此,在本研究中,在进行绿色技术的数据搜集统计的时候,根据以下来实施。在绿色专利方面,借助Jaffe 以及OECD 的统计方法实施。在本研究中,借助陈春艳在绿色专利方面的统计方式,来对2006年到2015年的绿色专利开展统计工作。陈春艳所采取的措施,将国家知识产权局备案登记的中国专利实施许可数据下载下来,进一步根据下表4.2所示的关键词开展绿色专利实施许可的筛选工作。

(2)绿色技术扩散能力

伴随着高铁以及网络时代的到来和发展,技术(知识)溢出同这些因素存在着紧密的联系,交通的便利情况,互联网通讯能力情况和人力资本流动的情况都会对技术(知识)、绿色技术的溢出以及交流产生影响。 

在本研究中,将借助年客流总量与铁路距离之比、年旅客周转率这两个指标来展现交通便利程度,互联网通讯能力则通过借助移动电话交换机容量、长途光缆通信线路密度(宽带兆宽)、各地区上网人数来展现。 

很多的研究着在其研究中,都通过实证分析,分析证实了人力资本对技术转移与溢出存在着较大的作用,基于此,在本研究中,在参考这些研究成果的基础上,将借助普通高等学校在校生人数、大专以上程度从业人员数量两个指标来展现。 

科技成果要能够创造市场价值,就先要转变为生产力,也只有这样,才能够对区域技术能力的积累产生积极的作用,才能够对基础的溢出效应带来影响。在2015年全国范围内成交的技术合同方面,数量达到了294929 项,相关的成交金额高达 7,469.13 亿元,平均每份技术合同成交金额达到了 253.25 万元。同年我国在从国外引进技术签订合同方面,达到了 12448 项,相关的成交金额达 到了4336413.1 亿美元,平均每份技术合同成交金额达到了 348 万美元,换算成人民币为2157.6 万元(根据同年平均汇率进行换算,1 美元=6.22 人民币),相比之下,其远高于我国的平均水平,达到了8.5倍(受汇率影响)。许多的研究者在相关的研究中华,都借助技术成果转化率指标来对于国家的科技成果产出以及应用程度进行评估。但是,基于统计指标测算的视角而言,当前国内外在科技成果转化率的定义方面并没有建立起统一的意见,在相关的测算方法方面,也没有建立起统一的标准,并且也缺乏靠得住的数据来源,在这种情况下,科技成果转化率仅仅只能够在很小的范围内进行利用,在评估一个国家的科技成果转化率方面,还存在较大的困难。 

基于此,在本研究中,将借助每份技术合同转化金额以及技术引进、吸收改造总费用来展现综合技术转化能力,将借助绿色技术合同转化金额以及技术引进、吸收改造总费来间接的展现绿色技术的转化能力。绿色技术合同转化金额同绿色技术研发投入相同,都是根据拥有统一口径的节能减排、新能源技术和清洁生产技术三方面的数据的加总求和数据获得的。 

总的来说,在本研究中,在绿色技术能力评价指标方面具体如下表4.3所示:

4.4.3经济增长变量

在经济增长方面,在本研究中利用人均GDP(GDP)来开展相关的测量。

4.5数据收集

根据《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《中国高技术产业统计年鉴》以及《中国环境统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》等统计年鉴和科技部、发改委能源司、工信部节能司内部数据库,搜集整理全国 31 个省市2006年到2015年指标的统计数据。

5结果分析

5.1引言

本章内容为本研究的核心之一,主要对面板数据模型的回归进行分析。首先,获取经因子分析法而得到的绿色科技能力的测量指标。然后对三个层面(碳排放、经济增长、绿色科技)的变量进行描述性统计分析。再对变量进行回归,得到计量估计结果。最后对结果进行分析。

5.2 绿色科技能力的测量结果

从第四章的论述可以知道,对于绿色科技能力,本文采用因子分析法来获取其指标。具体变量如下:

5.2.1变量相关性分析

表5.2为各要素的皮尔逊相关性分析结果,从该表可以看出,很多变量之间存在高度的相关关系,因此有必要进行因子分析。

5.2.2 KMO检验和Bartlett检验

本研究在对变量进行因子分析适合度检验时,拟通过利用巴特利特球形检验(Bartlett Test of Sphericity)和KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)来进行检验。

巴特利特球形检验是基于这样的一个假设,即研究的变量是一个单位矩阵,然后在此基础上对实际的矩阵与假设的矩阵之间的差异进行研究。当两者间的差距比较明显时,就不适宜使用单位矩阵来进行分析,而是用因子的方法进行分析,因为各变量间的关联性趋于明确,所以适宜使用因子分析方法。而KMO检验方法则是建立在各研究变量间的各种关联的基础上进行对比。Kaiser提供的判断标准是:0.9~1表示极好,0.8~0.9表示可奖励的,0.7~0.8表示还好,0.6~0.7表示中等,0.5~0.6表示糟糕,0~0.5表示不可接受。如下表5.3,KMO的值为 0.71,比0.7要大,这说明适合使用因子分析方法。而Bartlett检验的Sig取值为0.011,比0.05小,这说明数据来自于正太分布总体,可以接着进行跟进一步的研究。

5.2.3共同度分析

表5.4显示的变量共同度分析的结果,从该表格所显示的结果可以看出,在对公因子进行提取后,本研究所选择的大部分变量其贡献率都达到了100%,也就是说,所提取的公因子,能够在很大程度上对于原有变量进行解释。由此可见,本研究的变量在进行因子转化时,已经保留了原有变量的所有信息,即本次所提取的公因子对于各个原有变量都有较大的贡献。

5.2.4因子提取和因子旋转

如表5.5所示, “初始特征值”所示中,展现出除了前三个特征值基本上都是大于1.0,因此SPSS筛选除了前3个主成分。“提取平方和载入”(Extraction Sums of Squared Loadings)显示前两个主成分的方差为84.336%,从这个结果知道,所选择的前两个主成分已经能够代替原来大部分的变量,而“旋转平方和载入”(Rotation Sums of Squared Loadings)显示的是旋转后的因子提取结果,该结果表明,进行旋转后,因子的提取情况并没有较大的差异。

5.2.5旋转后的因子载荷矩阵

本研究,采用方差最大法对相关因子进行了旋转,结果如表5.6所示:

根据表5.6结果表明,我们可以提取出三个公因子,分别为Green 1、Green 2、Green 3作为绿色科技能力的测量指标,其中Green 1在环境政策因素、交通便利指标和互联网通讯指标这三大层面的贡献度最大,因此,可以将Green 1作为环境硬件要素的综合性指标;Green 2在绿色技术投入指标、绿色技术产出指标以及绿色技术转化能力指标这三大层面的贡献度最大,因此,可以将Green 2作为绿色科技投入产出的综合性指标;Green 3在人力资本指标方面的贡献度最大,因此,可以将Green 3作为人力资本的综合性指标。

5.3描述性统计分析

5.3.1经济增长

对经济增长变量(人均GDP)进行描述性统计分析,其结果如表5.7所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的经济增长情况,对各区域的年平均经济增长情况进行分析(图5.1)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,人均GDP都在逐年增长。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的人均GDP情况可以发现,东部地区远远高于西部地区和中部地区,而中部地区又比西部地区的人均GDP高。由此可以看出,从经济增长情况来看,东部地区发展最快,其次是中部地区,西部地区则最慢。(3)与全国平均水平相比,东部地区远超全国平均水平,而西部地区和中部地区则低于全国平均水平。

图5.1 各地区历年人均GDP情况

5.3.2 碳排放

对碳排放总量进行描述性统计分析,其结果如表5.8所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的碳排放总量情况,对各区域的年碳排放总量情况进行分析(图5.2)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,碳排放总量都在逐年增长。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的碳排放总量情况可以发现,东部地区高于西部地区和中部地区,而中部地区又比西部地区的碳排放总量高。(3)与全国平均水平相比,东部地区高于全国平均水平,中部地区与全国平均水平持平,而西部地区则低于全国平均水平。

图5.2 各地区历年碳排放总量情况

对人均碳排放量进行描述性统计分析,其结果如表5.9所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的人均碳排放量情况,对各区域的年人均碳排放量情况进行分析(图5.3)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,人均碳排放量整体呈现逐年增长的趋势。但同时也发现,从全国以及东部地区和中部地区而言,其近五年的人均碳排放量趋于稳定状态,而西部地区则在2014年及以前,呈现明显的逐年增长的趋势。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的人均碳排放量情况可以发现,西部地区高于东部地区和中部地区,而东部地区在2006-2009年期间,其人均碳排放量高于中部地区,但在之后的2010-2015年,其人均碳排放量则低于中部地区。(3)与全国平均水平相比,东部地区低于全国平均水平,中部地区与全国平均水平持平,而西部地区则高于全国平均水平。

图5.3 各地区历年人均碳排放量情况

对碳排放强度进行描述性统计分析,其结果如表5.10所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的碳排放强度情况,对各区域的年碳排放强度情况进行分析(图5.4)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,碳排放强度整体呈现逐年减少的趋势。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的碳排放强度情况可以发现,西部地区高于东部地区和中部地区,而东部地区其碳排放强度则低于中部地区。(3)与全国平均水平相比,东部地区低于全国平均水平,中部地区与全国平均水平持平,而西部地区则高于全国平均水平。

图5.4 各地区历年碳排放强度情况

综上所述,虽然我国各地区的碳排放总量在2006-2015年期间呈现增长的趋势,但随着科学技术的发展,各地区的碳排放强度则出现了逐年减少的趋势,由此可以看出,我国在低碳经济发展的背景下,其每万元GDP所消耗的能源正在逐渐降低,这将对低碳经济的发展产生较大的利好。同时我们也发现,由于不同地区经济发展过程中,其所倚重的经济类型存在较大的差异,因此,其碳排放情况也存在较大的差异。

5.3.3绿色科技

对变量绿色科技环境硬件要素(Green 1)进行描述性统计分析,其结果如表5.11所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的绿色科技的环境硬件要素(Green 1)情况,对各区域的绿色科技环境硬件要素情况进行分析(图5.5)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,绿色科技环境硬件要素整体呈现逐年增强的趋势。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的绿色科技环境硬件要素情况可以发现,东部地区的绿色科技环境硬件要素水平显著高于西部地区和中部地区,而西部地区其绿色科技环境硬件要素则低于中部地区。(3)与全国平均水平相比,东部地区远高于全国平均水平,中部地区与全国平均水平持平,而西部地区则低于全国平均水平。

图5.5 各地区历年绿色科技环境硬件要素情况

对变量绿色科技投入产出指标(Green 2)进行描述性统计分析,其结果如表5.12所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的绿色科技投入产出指标(Green 2)情况,对各区域的绿色科技投入产出指标情况进行分析(图5.6)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,绿色科技投入产出指标整体呈现逐年增强的趋势。但也可以发现,东部地区从2010-2015年期间,其在该指标上的表现尤为突出。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的绿色科技投入产出指标情况可以发现,在2006-2009年期间,无论是全国平均水平,还是东部地区、西部地区以及中部地区,其绿色科技投入产出指标的表现水平都基本持平,但是从2010年开始,东部地区的绿色科技投入产出指标增长较其他地区更为迅速。(3)与全国平均水平相比,东部地区、西部地区以及中部地区在2006-2009年期间与全国平均水平接近,但从2011年开始,东部地区的绿色科技投入产出指标逐渐高于全国平均水平,中部地区与全国平均水平持平,而西部地区则低于全国平均水平。

图5.6 各地区历年绿色科技投入产出指标情况

对变量人力资本指标(Green 3)进行描述性统计分析,其结果如表5.13所示。

为了进一步分析全国和东、西、中部近十年的人力资本指标(Green 3)情况,对各区域的人力资本指标情况进行分析(图5.7)。从下图可以看出:(1)无论是全国,还是东部地区、西部地区以及中部地区,近十年来,绿色科技的人力资本指标整体呈现逐年增强的趋势。但也可以发现,东部地区的人力资本增长最为迅速。(2)对比东部地区、西部地区以及中部地区的人力资本指标情况可以发现,西部地区和中部地区的人力资本在近十年虽有一定的增长,但整体情况趋于平缓,而东部地区则发展迅速。(3)与全国平均水平相比,东部地区的人力资本水平远高于全国平均水平,尤其是2011年之后。而西部地区和中部地区则低于全国平均水平。

图5.7 各地区历年绿色科技人力资本指标情况

5.4 计量结果估计

为了避免数据的大幅波动或可能存在的异方差问题而给实证检验带来的不利影响,本文首先对所有变量进行对数化处理,分别记为LnTP1、LnTP2、LnTP3、LnGreen1、LnGreen2、LnGreen3、LnGDP。

5.4.1 平稳性检验

在协整检验前需要检验面板数据是否具有相同的单整阶数,即需要先进行单位根的检验。在回归过程中往往会存在伪回归的现象,这是由于一些非平稳的时间序列数据常常表现出类似的变化趋势,而这些数据本身并不~定有直接的关联。为了避免伪回归确保回归结果的有效性,必须对各面板数据进行平稳性检验。我们常用单位根检验来检验数据的平稳性,最常用的五种面板数据单位根检验为相同根单位根检验LLC(Levin.Lin.Chu)检验,Breitung检验和不同根单位根检验Fisher-ADF检验,IPS(Im.Pesaran.Shin)检验,PP检验。本文采用在不同单位根情形下的Fisher-ADF单位根检验和相同根情形下的LLC(Levin-Lin-Chu)检验对碳排放、绿色科技和经济增长的面板数据进行稳定性检验。按照一般的程序,在对水平序列开始单位根进行检验后,若存在单位根,则对该序列进行一阶差分或更高阶的差分,直至序列平稳为止。本文的单位根检验结果如下:

(1)全国范围

对全国范围的面板数据进行不同单位根情形下的Fisher-ADF单位根检验和相同根情形下的LLC(Levin-Lin-Chu)检验,其结果如表5.13。从表中可以得知:所有变量的原序列或一阶差分序列的Levin,Lin & Chu t的P值为小于0.05,且ADF - Fisher Chi-square的P值也小于0.05,因此,这些变量为平稳序列。

(2)东部地区

对东部地区的面板数据进行不同单位根情形下的Fisher-ADF单位根检验和相同根情形下的LLC(Levin-Lin-Chu)检验,其结果如表5.14。从表中可以得知:所有变量的原序列或一阶差分序列的Levin,Lin & Chu t的P值为小于0.05,且ADF - Fisher Chi-square的P值也小于0.05,因此,这些变量为平稳序列。

(3)西部地区

对西部地区的面板数据进行不同单位根情形下的Fisher-ADF单位根检验和相同根情形下的LLC(Levin-Lin-Chu)检验,其结果如表5.15。从表中可以得知:所有变量的原序列或一阶差分序列的Levin,Lin & Chu t的P值为小于0.05,且ADF - Fisher Chi-square的P值也小于0.05,因此,这些变量为平稳序列。

(4)中部地区

对中部地区的面板数据进行不同单位根情形下的Fisher-ADF单位根检验和相同根情形下的LLC(Levin-Lin-Chu)检验,其结果如表5.16。从表中可以得知:所有变量的原序列或一阶差分序列的Levin,Lin & Chu t的P值为小于0.05,且ADF - Fisher Chi-square的P值也小于0.05,因此,这些变量为平稳序列。

5.3.2 协整检验

回归分析进行的前提是变量之问必须存在着长期稳定的均衡关系,上文用单位根检验的方法分析了面板数据的平稳性,因此下文用协整检验的方法来考察各变量之间是否存在着长期稳定的均衡关系。

一般认为,只有同阶单整的变量才能进行协整检验,但也有如下宽限说法:当至少有两个解释变量时,解释变量的单整同阶数高于被解释变量的单整阶数,即被解释变量的单整阶数不高于任何一个解释变量的单整阶数时,亦可进行协整检验。单整阶数不同的两个或以上的非平稳序列如果一起进行协整检验,必然有些低阶单整的,即波动比高阶序列的波动微弱的序列,对协整结果的影响不大。而相对处于最高阶的序列,由于其波动较大,对回归残差的平稳性带来极大的影响,所以如果协整是包含某些高阶单证序列的话(但如果所有变量都是阶数相同的高阶,此时也被称作同阶单整,这样的话另当别论),一定不能将其纳入协整检验。

面板数据的协整检验方法主要有两大类:一类是建立在E—G两步法检验基础之上,具体包括Pedroni检验和Kao检验;另一类则是建立在Johansen协整检验基础之上的协整检验方法。此处采用基E—G两步法的Pedroni检验法和Kao检验法来进行面板协整检验,其原假设为不存在协整关系。

本文使用EVIEWS 6.0得到的面板检验结果。从下表结果可以看出,无论是全国范围,还是东部地区、西部地区和中部地区,两种检验法的结果均拒绝不存在协整关系的原假设,因此变量之间存在着长期均衡关系,可以进行计量回归分析。

5.3.3GMM估计

上述面板数据的单位根检验结果表明,各变量都是平稳的,因此,继续用EVIEWS6.0软件对我国的31个省份(全国范围)及不同区域(东部地区、西部地区和中部地区)进行GMM估计。根据前文所述,本文所选的被解释变量为碳排放,并用三个不同的指标进行衡量,分别是碳排放总量、人均碳排放量和碳排放强度。为了确保模型估计的准确性和可靠性,本文同时采用差分GMM和系统GMM进行估计,其结果如下表所示。

5.4 结果分析

GMM 估计有两个重要的诊断统计量——AR(1)、AR(2)和Sargan 检验值,前者的原假设为“扰动项{εit}无自相关”,这也是差分GMM 能够成立的前提,可以通过检验扰动项的差分是否存在一阶与二阶自相关来检验原假设;同时,为了检验新增工具变量的有效性,需要对其进行过度识别检验,故Sargan 检验的原假设为“所有工具变量均有效”。上述三个表中所展示的由系统GMM 和差分GMM 估计所得的AR(1)、AR(2)和Sargan 检验值表明:差分GMM 估计和系统GMM 估计的结果相近,说明模型工具变量的使用在整体上是有效的。更进一步的:

表5.21的结果可概括为:(1)当期的碳排放总量显著的受其前一期碳排放总量的显著正向影响,即前一期的碳排放总量越大,当期的碳排放总量也越大。(2)绿色科技对碳排放总量具有一定的影响,但不同区域的影响不同。在东部地区,绿色科技对碳排放总量起显著的负向影响,即绿色科技水平越高,碳排放总量越低。但在西部地区和中部地区,绿色科技对碳排放总量其显著的正向影响,即绿色科技水平越高,碳排放总量越高。(3)经济增长对碳排放总量有显著的影响,但不同区域也存在一定的差异。在全国范围和东部地区,经济增长对碳排放起负向影响作用,即经济增长越快,碳排放总量越小。而在西部地区和中部地区,经济增长对碳排放则起显著的正向作用,即经济增长越快,碳排放总量越大。

表5.22 的结果可概括为:(1)当期的人均碳排放量显著的受其前一期人均碳排放量的显著正向影响,即前一期的人均碳排放量越大,当期的人均碳排放量也越大。(2)绿色科技对人均碳排放量具有一定的影响,但不同区域的影响不同。在东部地区,绿色科技对人均碳排放量起显著的负向影响,即绿色科技水平越高,人均碳排放量越低。但在西部地区和中部地区,绿色科技对人均碳排放量其显著的正向影响,即绿色科技水平越高,人均碳排放量越高。(3)经济增长对人均碳排放量有显著的影响,但不同区域也存在一定的差异。在全国范围和东部地区,经济增长对碳排放起负向影响作用,即经济增长越快,人均碳排放量越小。而在西部地区和中部地区,经济增长对碳排放则起显著的正向作用,即经济增长越快,人均碳排放量越大。

表5.23的结果可概括为:(1)当期的碳排放强度显著的受其前一期碳排放强度的显著正向影响,即前一期的碳排放强度越大,当期的碳排放强度也越大。(2)绿色科技对碳排放强度具有一定的影响,但不同区域的影响不同。在东部地区,绿色科技对碳排放强度起显著的负向影响,即绿色科技水平越高,碳排放强度越低。但在西部地区和中部地区,绿色科技对碳排放强度其显著的正向影响,即绿色科技水平越高,碳排放强度越高。(3)经济增长对碳排放强度有显著的影响,但不同区域也存在一定的差异。在全国范围和东部地区,经济增长对碳排放起负向影响作用,即经济增长越快,碳排放强度越小。而在西部地区和中部地区,经济增长对碳排放则起显著的正向作用,即经济增长越快,碳排放强度越大。

6讨论与结论

6.1引言

6.2结果与讨论

6.3发展低碳经济建议

6.3.1完善低碳经济有关法律法规

6.3.2制定低碳能源战略

6.3.3构建低碳金融市场以及碳交易机制

6.3.4优化产业结构和能源结构,提高能源效率

6.3.5优化贸易结构

6.3.6增强绿色科技的自主创新以及国际合作

6.4研究限制

6.5研究展望

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参考文献

27926090 13943037437