2013/07 总第435期商业研究COMMERCIAL RESEARCH 文章编号1001-148X (2013) 07 -0178 -06 亚太八闺碳排放收钦性实证研究曹广喜，李倩(南京信息工程大学经济管理学院，南京210但4)摘要:基于1971-2007年的亚太八国面板数据，本文在系统总结和构建碳排放收敛模型的基础上，利用面板数据模型和面板单位根检验等方法，对亚太八国人均碳排放的收敛性进行了实证检验。结果表明:亚太八国的人均碳排放量存在显著的。绝对收敛、自条件收敛和随机收敛特征;虽然σ收敛在发达国家和发展中国家有不同表现，但不存在俱乐部收敛特征;产业结构的调整是亚太八国实现了人均破排放减少的共同因素，但人均收入水平和人口规模仅对发展中国家的碳排放量控制有显著影响，对发达国家的碳排放量减少无显著影响。关键词:收敛;碳排放;亚太八国;面板数据中固分类号 文献标识码A目前，减少碳排放已经成为全球各国经济发但主要集中在碳排放、经济增长与能耗关系研究展和生产经营活动的重要目标之一。碳排放收敛方面。部分学者认为碳排放量是随着时间变化而性研究实际上就是研究碳排放量的变化规律，以收敛的。Strazicich和List(2003) [IJ具体分析跨国便于人们预测未来的碳排放量并制定合理的碳排二氧化碳排放量收敛性问题，他们基于21个工业放政策，正被越来越多的研究者所关注。亚太八化国家1960-1997年的年度数据，采用面板单位国包括四个发达国家(澳大利亚、新西兰、日本根检验方法评估了碳排放的随机收敛性，认为人和韩国)和四个发展中国家(中国、泰国、印度均二氧化碳排放是收敛的。Avila(2008年)[2J利用尼西亚和印度)，2008年人口总量亿，经济新的面板平稳性检验，证明了23个OECD成员国总量万亿美元，国土面积万平方公在1960-2002年二氧化碳排放量的收敛性。VanJ(2005)[3使用非参数方法，研究了1966一1996年里，对于亚太地区乃至全球具有重要的影响。亚太八国中不仅有老牌发达国家，还包括目前全球工业化国家的碳排放收敛模式。此外，Jobert, 经济增长最快的中国和印度，中国、印度、印尼Karanfil和Tykhonenko(2∞8) [4J通过贝叶斯压缩估和泰国是新兴的工业化经济体的代表，中国、印计法，研究和证实了22个欧盟成员国的人均二氧度和日本均是全球碳排放量前五位的国家。因此，化碳排放量具有收敛特征。也有部分研究并不支对于这样一个具有强大经济活力和碳排放压力的持碳排放收敛假说，如Aldy(2006)选取更多的经济体的碳排放收敛性进行研究，具有重要的理样本国家和更大的时间区间，在样本容量扩大的论和现实意义。情况下发现1960-2∞0年88个样本国的碳排放量J是发散的[5]。he和Chang(2oo8)[6通过使用同一一、文献回顾时间框架和SURADF单位根检验方法实证分析，近年来，有关碳排放的研究文献非常丰富，认为在21个经合组织国家中只有七个国家(奥地收稿日期:2012 -12 -10 作者简介:曹广喜(1976-)，男，江苏淮安人，南京信息工程大学经济管理学院副教授，研究生导师，博士，研究方向:数量经济、金融工程;李倚(1988-)，女，南京人，南京信息工程大学经济管理学院研究生，研究方向:碳排放。基金项目:国家自然科学基金项目，项目编号:70901044;中国博士后科学基金资助项目，项目编号:201∞480577 ; 江苏省应用研究课题成果，项目编号llSC-009;江苏省高校"青蓝工程"资助项目;江苏高校优势学科建设工程资助项目。
. 179 总第435期曹广喜:亚太八国碳排放收敛性实证研究利，芬兰，冰岛，意大利，新西兰，英国和美国)二、数据来源、指标选择和收敏的定义与模型人均二氧化碳排放量趋于平均收敛近似值，其他国家的碳排放量不收敛。Barassi(2008) [7J等扩大(一)数据来源和指标选择了样本区间到1950-2∞2年，重新审视了这个问如何选取一个精确的面板数据检验指标对结果题，通过个体时间序列和面板数据两个方面的平有很大的影响。本文选取了亚太地区的八个国家作稳性检验，认为人均二氧化碳排放量在OECD成员为研究对象，其中包括四个发达国家:澳大利亚、国没有收敛。在同一个问题上，Westerlund和Bas新西兰、日本、韩国;四个发展中国家:中国、泰her (2∞8) [8J基于16个发达国家在1870一2002国、印度尼西亚和印度。人均二氧化碳的排放量年，和12个发展中国家在1901-2002年的数据，(吨)年度样本数据来源于WDI数据库(worldde›运用面板收敛检验方法的实证研究认为人均二氧velopment indicators) ，样本区间为1971-2∞7。化碳排放量是收敛的。对于碳排放量指标，一般情况下，绝大多数目前，国内有关碳排放收敛性问题的研究还研究惯常使用在某一水平上的二氧化碳排放量相当缺乏。2010年许广月研究了中国的二氧化碳(如总的排放量或人均排放量)，但此仅能反应国收敛性问题，认为中国人均碳排放量不存在自绝家个体的碳排放的绝对水平，忽视了经济体中共对收敛，但是存在β条件收敛和东部、中部和西同趋势的影响。为了反映变量整体中的共同趋势，部地区的三大俱乐部收敛[9J。王群伟等(2010) Carlino和Mills(1993)提出了通过计算人均收入对我国的碳排放效率的收敛性进行了研究[10J。虽相对于美国八个地区平均人均收入的比率滞后值然国内目前对二氧化碳排放量收敛的文献微乎其和一系列单位根的检验，得出美国人均收入的收微，但关于经济发展、能源强度、能源效率等的敛性。由于在所有样本国家缺乏相对排放量，本收敛却较丰富。如潘文卿(2010)[1IJ研究了中国文参照Carlino和Mills(1993)的方法，计算亚太区域经济的收敛性问题，认为中国不存在全域性八国相对人均二氧化碳排放量，并取自然对数作的σ收敛，但存在东部和中部两大俱乐部收敛的为本文实证所使用的面板数据检验指标。相对人趋势。魏巍贤和王锋(2009)[12J对能源强度收敛均碳排放量计算公式如下:进行了σ收敛检验和协整检验，认为高收入国C0，、C" = Ln 1;’;’ , (1 ) αve (C0) 家、高中收入国家、中低收入国家、发展中国2其中CO，，表示t时刻第i国人均二氧化碳排放家和样本中所有国家都存在能源强度收敛现象。2量，αve(C0)指t时刻亚太八国每年平均人均师博和张良悦(2007)通过借鉴经典的收敛回2二氧化碳排放量。亚太八国相对人均二氧化碳排归模型检验发现，我国中部能源效率和经济发放量趋势见图10展水平越低，能源效率向东部水平收敛的速度越快，具有β收敛的特征。这些经济、能源方面的收敛性研究有助于被借鉴用来开展碳排放收敛性研究。以上文献由于研究所使用数据集和估计方法的不同，最终得出了矛盾的结果。已有碳排放收敛研究均是部分经济领域收敛性研究的简单拓展，内容不够全面，缺乏碳排放随机收敛问题的研究。图1亚太八国相对人均二氧化碳排放量趋势图此外，研究亚太八国、尤其是对比分析发达国家和发展中国家的碳排放收敛性研究较少。本文在从图1可以看出澳大利亚、新西兰、日本、韩总结各种收敛性概念和方法的基础上，通过面板国人均二氧化碳排放量相对于亚太八国平均人均单位根检验等方法，分析了亚太八国二氧化碳排1二氧化碳排放量(即相对人均二氧化碳排放量)放量的σ收敛、β收敛(绝对收敛和条件收敛)、较高，而中国、泰国、印度尼西亚和印度相对人俱乐部收敛和随机收敛等收敛性问题，以期揭示均二氧化碳排放量较低。此外，四个发展中国家亚太八国的碳排放量的发展规律，为亚太八国碳都呈现上升的趋势，而发达国家除韩国外，都呈排放政策的制定提供实证支撑，为各国碳减排目现下降的趋势。很明显，并非所有的国家在数据标的实现提供客观规律基础。跨度末尾都到达底部，如中国、泰国、印度尼西
180 商业研究2013/07 亚、印度。相反，印度尼西亚在1971年、印度在析。在日绝对收敛模型的基础上，加入几个控制1973年值最小，而澳大利亚和新西兰在样本年限变量后，检验β条件收敛的模型为:P中间达到最顶部。图1清楚地表明虽然亚太八国碳ln (Cι，+JCi.，)α+βlnCι，+λIYi.， +λ2i.， + S排放数据一开始十分发散，但是随着时间的推移λ3i" +μι" (4) 其中Y.，、pa，ρSi.，分别表示影响碳排放收敛的i各国之间的差距在慢慢减少，呈现收敛的趋势。人均收入水平，人口规模和产业结构三个控制变可是具体亚太八国之间是否收敛以及有几个国家量。λ1、λ2、λ3为控制变量相应的系数。是收敛的，还需通过精确的模型进一步研究。3.俱乐部收敛。碳排放俱乐部收敛指结构特(二)收敛的定义和模型征相同的国家(地区)碳排放量收敛于同一稳态1.σ收敛。在环境经济学中，σ收敛指不同水平，碳排放的最终水平部分决定于初始状态。经济体的环境指标(本文指碳排放量)的离差随一般可通过引进虚拟变量DJJ来进行俱乐部收敛性时间推移而减少。σ收敛指标可用每年样本国家相检验，其中j=1, 2，分别代表发达国家和发展中对人均二氧化碳排放的标准差代替。标准差计算国家。当国家i属于经济体(发达国家和发展中国家)j时，D川=1，否则等于0。如果虚拟变量的(2) 公式为:明=刮去(Ci.，-ζ)2 估计系数显著不为0，则说明人均碳排放量存在俱其中SD，为t时刻标准差。C.，表示t时刻第ii乐部收敛特征;反之，则不存在。俱乐部收敛模个国家的相对人均二氧化碳排放量，而C"为t时i型具体形式为:刻亚太八国相对人均二氧化碳排放的平均水平。ln (Ci，，+JC，.)α+β:lnCυ+γD川+μi，'(5) i若标准差SD，的时间变化而变小，则存在σ收敛，其中，i表示不同的经济体，t表示时期，飞s和反之，不存在σ收敛。Ci.，+1分别表示期初和期末的人均碳排放量。α为常2.β收敛。β收敛意味着一开始有高排放量数项，μ为随机误差项，γ为估计系数。(即排放量高于平均水平)的国家预计比开始是低4.随机收敛。随机收敛是指不同时点的碳排排放量的国家呈现出较低的排放量增长速度。根放量相对于平均碳排放量的冲击是暂时的，即相对人均二氧化碳排放量时间序列是趋于平稳的，据是否考虑经济体的异质性，β收敛又可分为β绝存在稳定的碳排放趋势。这可通过面板单位根检对收敛和β条件收敛。β绝对收敛指随着时间的推验方法来检验随机收敛性的存在性。本文通过面移，所有国家或地区的人均碳排放量都将收敛于板ADF检验方法来检验随机收敛。面板ADF检验相同的人均碳排放水平。β绝对收敛隐含着严格的模型可表示为:假定条件，包括相同的人均收入水平、人口规模和产业结构等。在这样完全相同的条件下，不同´ =α1+βICI，'_I +γt + j~ψIßC1川+81"的经济体碳排放会有相同的稳态。所以，采取如下的β绝对收敛模型:C´C., =问+β22，'_1+γt+主ψ2ρC22，'_j+ 82" ln (Ci,’+I/C,,) =α+β:lnCi" +μi，' (3) i其中i表示不同的经济体，t表示时期，C•，表i´C"t =αi+βiCi，'_1 +γt+主ψiJÂCi，'-i+ 8" i示i国第t期的人均碳排放量。α为常数项，μM为t = 1, 2, , T (6) 随机误差项，β为估计系数。其中ÂCi，t即公式(1)所描述的，I!Pi 国相对β条件收敛指在一定的条件约束情况下各个经人均二氧化碳排放量的自然对数。αz代表常数因子，济体碳排放收敛于各自的平稳状态，β条件收敛的β‘是单位根零检验参数，t表示确定的时间趋势，I，主要困难就是外生变量的选取。已有文献在条件ψ'JÂCi，'-i是m个分布滞后项，Bi，t是误差项。方程收敛检验时所选取的变量主要包括人均GDP，能(6)检验对趋势平稳性的单位根零假设。模型允许掘的价格，气候指标、汽油的平均价格(一种能在每个横截面单位中存在异构固定效应和异构滞后。源价格的衡量，可能会与二氧化碳排放量密切相该检验的零假说(H'o)和备选假说(H)为:A关，因为更高的汽油价格(主要是高税收)从长H~:β1 =0; H~:β1 <0 远来看会导致与交通运输相关的低排放率)。综合H~:β2 =0; H~:β2 <0 数据的可获得性，本文选择了三个变量:人均收(7) 入水平、人口规模和产业结构，分别用人均GDP、H~:βi =0; H:βi<O A人口数量、第二产业生产总值占GDP的比重来分
总第435期曹广喜:亚太八国碳排放收敛性实证研究181 (一)σ收敛检验三、实证检验亚太八国整体、发达国家和发展中国家不同在对亚太八国整体进行实证检验的基础上，经济体的相对人均碳排放量的标准差趋势见图2。为了对比分析不同经济体的碳排放收敛性的差异，由图2可知亚太八国的二氧化碳排放量标准差有逐本文还把亚太八国中的发达国家和发展中国家两步减少趋势;从不同经济体来看，发达国家的碳个不同经济体，分别实证分析它们的相对人均二排放量的标准差有逐年减少趋势，但发展中国家氧化碳排放量的σ收敛、β收敛(绝对收敛和条件的碳排放量标准差变化较为稳定，虽然2∞6年后1收敛)、俱乐部收敛和随机收敛等收敛性问题。有下降趋势，但在1994-26年间逐步上升。因∞此，亚太八国整体存在σ收敛;发达国家存在显著的σ收敛，而发展中国家σ收敛程度不是非常显著。这说明亚太八国间和发达国家间的碳排放量差距有逐渐缩小趋势，发展中国家间的碳排放量差距26年前略有加大，但在2006年后有缩小∞趋势。这表明2007年前的亚太八国间的碳排放量....f.\ ..’ ...::.守n.'\......o..~ l ...4. ? cf ro ....~. O) ....~. ....~. o..dP f’o..f::J..... ~t.，..cψ ?中\?、、"吧?中-.;;'’V-’V-’V-差距的逐步缩小趋势主要是由于发达国家间的碳图2亚太八国相对人均二氧化碳排放量的排放量差异逐步缩小所导致。平均值和标准差表1亚太八国碳排放量的β绝对收敛结果变量系数标准误差t统计量P值整体变量系数标准误差t统计量P值C o.∞2136 o.∞7361 整体LNC -1. 724467 C 发达国家LNC ’ C 发展中国家LNC 事 注、..、. .分别表示对应系数估计值在10%，5%和1%显著性水平上拒绝原假设。(二)β绝对收敛检验三类经济体中均存在β条件收敛。具体而言，从亚利用式(3)和面板数据对亚太八国碳排放量太八国整体和发达国家经济体来看，在10%的显的β绝对收敛进行检验，检验结果见表1。由表1著性水平上人均收入水平和人口规模的系数均不可知无论是亚太八国整体，还是发达国家和发展显著，而产业结构的系数在1%显著性水平上显著中国家两个不同经济体，它们的回归方程的LNC不为零，表明人均收入水平和人口规模对亚太八估计系数均为负，且分别在10%、5%和10%显著国整体及其发达国家的相对人均碳排放的收敛没性水平上显著不为零。这表明发达国家的相对人有显著影响，但产业结构对碳排放收敛具有显著均碳排放量呈现较为显著的β绝对收敛特征，而亚影响。就发展中国家而言，人均收入水平、人口太八国整体和发展中国家的β绝对收敛特征也较为规模和产业结构的系数分别在1%、10%和5%明显，但没有发达国家显著。这意味着虽然亚太的显著性水平上显著不为零，说明人均收入水八国各国间的碳排放量的差距会自动消除，但主平、人口规模和产业结构调整对发展中国家的相要来自于发达国家的贡献。对人均碳排放收敛均具有显著影响。亚太八国中(兰)β条件收敛检验发达国家和发展中国家不同经济体的σ收敛有不引人人均收入水平(Y)、人口规模(P)及同特征;β绝对收敛虽然显著性水平有差异，但产业结构(S)三个控制变量后，得到亚太八国整均至少在10%显著性水平上显著;而β条件收敛体碳排放量的自条件收敛的检验结果，见表2。由均存在。因此，是否在发达国家和发展中国家两表2可知无论是亚太八国整体，还是发达国家和发个不同经济体中存在俱乐部收敛效应，需进行进展中国家不同经济体，LNC系数均在1%的显著性一步验证，下文通过引入虚拟变量的模型(5)进水平上显著不为零，说明相对人均碳排放量在这行检验。
182 商业研究2013/07 表2亚太八国碳排放量的。条件收敛结果变量整体发达国家发展中国家α)()59 , , ( -2. 906989 ) -0. 124054 ( ) ( ) C [ [0. 127499J [] ( -3. 763908) '噜'() …(甲)LNC [ J [ [ 一-07( ) 3. 24E -07() O.∞0109'" () Y [1. 70E -06] [-06] [-05] -08( 1. 448577) -07( ) 1. 89E -07 ’ ( 1. 695489) P [-08] [-06J [ -07] O.∞4097'咖.(3.∞8347) 巾.() O.∞6354 ’ , (2. 283896 ) S [0.∞1362] [ ] [0.∞2782] 注:圆括号中数字为t统计量值，方括号中数字为标准差;"E"表示科学技术法。(四)俱乐部收敛检验型的碳排放收敛:σ收敛、β收敛(绝对收敛和条引进虚拟变量的人均碳排放量的俱乐部收敛件收敛)、俱乐部收敛和随机收敛进行了整体和部检验结果见表3，由表3可知在回归结果中矶、矶分的实证对比分析，得出以下主要结论:的t统计量在10%显著性水平上不能拒绝"估计1.亚太八国整体的人均碳排放量存在σ收系数为。"的原假设，这说明1971-2007年间亚敛，但发达国家的人均碳排放量存在显著的σ收太八国的碳排放量没有呈现显著的发达国家和发敛，而发展中国家人均碳排放量σ收敛程度不是展中国家俱乐部收敛特征。非常显著。这表明，亚太八国整体间人均碳排放量的差距在不断缩小，且这种缩小主要来自于发表3亚太八国人均碳排放量的俱乐部收敛检验结果达国家碳排放的贡献。变量系数标准误差t统计量P值2.亚太八国人均碳排放量存在β绝对收敛和LNC O.∞59 β条件收敛，无论是亚太八国整体，还是发达国家D1 O.∞50 和发展中国家不同经济体的人均碳排放量均存在D2 O.∞77 和β条件收敛。这意味着亚太八国的发达国家间的人均碳排放量的差距会随着时间推移而自动消除。(五)随机收敛检验且，对于发达国家和发展中国家两个不同经济体通过方程(6)对亚太八国进行Fisher-ADF 而言，产业结构的调整是实现人均碳排放减少的检验，结果见表4。由表4可知无论是亚太八国整共同因素，但人均收入水平和人口规模仅对发展体，还是发达国家和发展中国家两个不同群体，中国家的碳排放量控制有显著影响，对发达国家它们的Fisher-ADF检验的t统计量均在1%显著碳排放量的减少影响不显著。性水平上拒绝零假设，即序列是平稳的，说明这3.亚太八国人均碳排放量并没有呈现明显的三个不同类型的经济体内部均存在随机收敛特征。发达国家和发展中国家俱乐部收敛特征。这说明表4亚太八国人均碳排放量的Fisher-ADF检验结果发达国家和发展中国家在人均碳排放收敛趋势方临界值面不存在显著的差异。t检验值1% 5% 10% 4.亚太八国人均碳排放量存在随机收敛。无整体" , 论是亚太八国整体，还是发达国家和发展中国家发达国家 -1. 04147’ " 两个不同层面群体的人均碳排放量均存在显著的发展中国家 随机收敛特征。这表明，亚太八国的人均碳排放量的发展趋势是一个平稳过程，不会出现影响整四、结论体趋势的剧烈波动。基于计算得到的1971-2∞7年亚太八国相对本文目的主要是检验亚太八国相对人均二氧化碳排放量的收敛性。Satl时ndrakumar(2∞3) [臼]人均二氧化碳排放量指标值，本文对四种不同类
总第435期曹广喜:亚太八国破排放收敛性实证研究183 认为控制二氧化碳排放量的一般目标是获得理想[ 6 ] Lee C C, Chang C P. New evidence on the convergence of per capita carbon dioxide emissionsfrom panel seem›的二氧化碳排放量，这依赖于实行保持行政成本 ngly unrelated regressions augmented Dickey Fuller 尽可能低、灵活且不复杂的可被工业部门和政府tests[ J]. Energy, 20饵，曰:1468一1475.部门接受的政策。最近，因为人类活动对环境影[7 J Bm部siM R, Cole M A, Elliott R 1 R. Stochastic di›响而引起的矛盾和冲突，使得有关能源消耗和经vergence or convergence of per capita carbon dioxide e›济增长的问题变得和环境因素密切相关。因此，missions : re -examining the evidence [ JJ . Environmen›本文研究亚太八国相对人均碳排放量是否有收敛tal and Resource Economics, 20饵，40:121 -137. 的趋势，有助于认识碳排放量发展的内在规律，[8] Westerlund J, Basher S A. Testing for convergence in 有利于让政府采取适当的措施保护环境。carbon dioxide emissions using a centu巧ofpanel data 参考文献:[ JJ . Environmental and esource Economics, 2008, 40: 109 -120. [ 1 ] Strazicich M C, List J A. Are C02 emission levels con›[9] 许广月.碳排放收敛性:理论假说和中国的经验研verging among industrial countries? [J]. Environmental 究[J].数量经济技术经济研究，2010(9):31 -42. and Resource Economics, 2003 ( 24 ) : 263 -271. [ 10]王群伟，周鹏，周德群.我国二氧化碳排放绩效的[ 2 ] Diego R. Convergence in carbon dioxide emissions a›动态变化、区域差异及影响因素[1].中国工业经济，mong industrialized countries revisited [ J ] . Energy Eco›2010(1) : 45 -54. nomics, 2008,30: 2265 -2282. [11 J潘文卿.中国区域经济差异与收敛[1].中国社会科[ 3 ] Van P N. Distribution dynamics of CωOω'2 伽emIssJOns叫[J]. 学，2010(1):72 -86. Environmental and Resource Economics, 2∞5，32: 495 [ 12J魏巍贤，王锋.能源强度收敛:对发达国家与发展-508. 中国家的检验[J].中国人口、资源与环境，2010，20 [ 4 ] Jobert T, Karanfil F, Tykhonenko A. Convergence of per (1) : 4 -10. capita carbon dioxide emissions in the EU: Legend or re›[ 13 J Sathiendrakumar R. Greenhouse emission reduction ality? [J]. Energy Economics, 2010 ( 3): 10 -19. and sustainable development [ JJ. International Journal [5] Aldy J E. Per capita carbon dioxide emissions: conver›of Social Economics, 2∞3， 30(12): 1233 -1281. gence or divergence? [J]. Environmental Resource E›conomics, 2006, 33: 533 -555. Empirical Research on the Convergence of Carbon Dioxide Emissions in 8 Asia -Pacitic Countries CAO Guang -xi, 11 Qian (School 01 Ecorwmicsαnd Manαgement， Nanjing University 01 Ir庐mωionScie阳&Techrwlogy, Nαnjing 210044, China) Abstrad: Based on the panel data from 1971 to 2∞7 in 8 Asia -Pacific Countries, and on the basis of the systemic summ缸yand building carbon dioxide emissions convergence model, the convergence of per capita carbon dioxide emis›sions is empirically analyzed by using the panel data model and panel ADF test. As the results shown, there are signifi›cant featurl臼suchas absolute convergence, conditional convergence and random convergence in per capita carbon dioxide emissions in 8 Asia -Pacific Countries. The two club convergence of the developed and developing countries does not exist, though the σconvergence of them presents different significant de伊 the adjustment of industrial struc›ture is the common factor affecting the convergence of per capita carbon dioxide emissions in 8 Asia -Pacific Countries, while per capita income levels and population amount affect per capita carbon dioxide emissions of the developing coun›tnes. Key words: convergence; carbon dioxide emissions; 8 Asia -Pacific Countries; panel data (责任编辑:关立新)
