产业经济学 中国碳排放能源消费与福利关系研究 研究生论文.docx

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产业经济学中国碳排放能源消费与福利关系研究研究生论文

硕士学位论文

中国碳排放、能源消费与福利关系研究

培养单位：

国际经济贸易学院

专业名称：

产业经济学

研究方向：

能源经济学

作者：

指导教师：

论文日期：

摘要

全球气候变暖给国际社会的发展带来了严重的损失，引起世界各国的广泛关注，气候变暖甚至已经开始威胁人类的生存和发展。

作为碳排放大国，中国未来几年在气候谈判中面临的国际压力会不断增加。

中国现在面临的首要任务是在减少能源消费、碳排放量的同时提高居民福利水平。

因此，有必要研究碳排放量、能源消费与福利水平的相互关系，对中国应对气候变化、加快绿色转型、推进低碳经济具有重大深远意义，同时也为制定解决相应问题的策略提供参考依据。

通过对中国碳排放量、能源消费以及福利水平简单的描述性分析，得到中国碳排放量、能源消费与福利水平随着时间的变化趋势，中国碳排放量持续上升，目前我国碳排放正处在碳排放库兹涅茨曲线的拐点之前，能源消费总量持续增长，代表人们福利水平的人类发展指数也是不断上升。

对包括人均碳排放量、人均能源消费与人类发展指数在内的三变量计量模型进行各项计量分析，得到中国人均碳排放量、人均能源消费和福利水平三个时间序列都是二阶差分平稳序列，并且三者之间存在着长期协整关系。

中国的人类发展指数与人均能源消费是正向相关的关系，人均能源消费每提高一个百分点，人类发展水平提高1.1586302个百分点；人类发展指数与人均碳排放量是反向相关的关系，人均碳排放量每提高一个百分点，人类发展指数下降1.416145个百分点。

也就是说能源消费促进中国的经济增长，最终会提高人们的福利水平，在经济发展的这个阶段，最好的办法就是保持能源消费的总量稳定上升，同时又要控制碳排放量，所以可以用其他的清洁能源来代替一次性能源；而碳排放量的增加则污染环境，从而影响人们的身体健康水平，使得人们福利水平大大下降。

我们把三个变量的原因分析总结在一起，可以得到只有人类发展指数与人均碳排放量是双向格兰杰因果关系，其他两两之间的影响全是单向的，人均能源消费是人类发展指数及人均碳排放量的单向格兰杰因果关系。

最后，在上述研究的基础上，得出几点政策建议：

完善碳排放交易市场；发展低碳经济，开发利用清洁能源；在进行节能减排时，要围绕现阶段采取相对减排策略，慢慢过渡到绝对减排策略这样一个大思路，不能采取跨越式发展的思路，通过理念、制度以及技术上的革新，尽量降低单位国内生产总值的碳排放强度，实现相对减排；中国在建立低碳测评指标体系时，以碳排放福利绩效为核心指标。

关键词：

碳排放，能源消费，福利水平，人类发展指数

Abstract

Givenmoreattentioncrosstheworldwide,globalwarminghascausedseriouslossestothedevelopmentoftheworld,andhasevenstartedthreateningthesurvivalanddevelopmentofhuman.Asoneofbiggestcarbonemitter,Chinainthenextfewyearswillfaceincreasingpressurewhendealingwithinternationalclimatenegotiations.

ThemajorresponsibilityofChinarightnowistoraisethelevelofwelfareinthereductionofenergyconsumption,carbonemissionsatthesametime.Therefore,aresearchontherelationshipbetweencarbonemissions,energyconsumptionandwelfarelevelisnecessary,forChina'sresponsetoclimatechange,toacceleratethegreentransformation,isofgreatsignificancetopromotethelowcarboneconomy,alsoprovidereferencebasisforthesolutionofthecorrespondingproblemstrategy.

ThroughtheanalysisofChina'scarbonemissions,energyconsumptionandwelfarelevelsimpledescriptive,China'scarbonemissions,energyconsumptionandwelfareleveltrendsovertime,China'scarbonemissionscontinuetorise,thetotalenergyconsumptioncontinuestogrow,peoplerepresentthelevelofwelfareofthehumandevelopmentindexisrising.

Thequantitativeanalysisofthethreevariablemodelincludingpercapitacarbonemissions,percapitaenergyconsumptionandhumandevelopmentindex,Chinesepercapitacarbonemissions,energyconsumptionpercapitaandthewelfarelevelofthreetimeseriesaretwoorderdifferencestationaryseries,thereisaco-integrationrelationshipbetweenandthree.ConsumptionofChina'shumandevelopmentindexandpercapitaenergyisapositivecorrelationbetween,eachonepercentagepointincreaseinpercapitaenergyconsumption,humandevelopmentlevelincreasedby1.1586302percentagepoints;theamountofhumandevelopmentindexandcarbonemissionspercapitaareinverselyrelated,eachonepercentagepointincreasepercapitacarbonemissions,thehumandevelopmentindexdropped1.416145percentagepoints.ThatistosaytheenergyconsumptionandpromoteChina'seconomicgrowth,ultimatelyimprovingpeople'swelfare,atthisstageofeconomicdevelopment,thebestwayistokeepthestabilityofthetotalenergyconsumptionisrising,butcanuseothercleanenergytoreplacethedisposableenergy;andincreasecarbonemissionswillpollutetheenvironment,thusaffectingthehealththelevelofpeople'swelfareleveldecreasedgreatly,makepeople.Weputthecauseanalysisofthreevariablesaresummedtogether,canbeobtainedonlyhumandevelopmentindexandpercapitacarbonemissionsisatwo-waycausalrelationshipbetweenGrainger,twotwootherbetweenallone-way,percapitaenergyconsumptionisthehumandevelopmentindexandpercapitacarbonemissionsone-waycausalrelationshipbetweenGrainger.

Finally,onthebasisoftheaboveresearch,drawssomepolicyrecommendations:

improvethecarbonemissionstradingmarket;thedevelopmentoflow-carboneconomy,developmentandutilizationsituationofenergy;Chinaneedstotakeemissionreductionmeasuresstepbystep,bytherelativereductiontransitiontoabsolutecutsinemissions;Chinainbuildingalowcarbonevaluationindexsystem,thecarbonemissionwelfareperformancethecoreindex.

Keywords：

China’scarbonemissions,energyconsumption,welfare,HDI

目录

第一章引言1

1.1问题的提出1

1.2研究目的和意义1

1.2.1研究目的1

1.2.2研究意义2

1.3研究内容与研究方法2

1.3.1研究内容2

1.3.2研究方法3

1.4文献综述3

1.4.1国外文献综述3

1.4.2国内文献综述5

第二章中国碳排放量、能源消费与福利水平现状分析7

2.1中国碳排放的现状分析7

2.1.1中国碳排放的来源8

2.1.2中国碳排放的变动趋势10

2.1.3碳排放量的计算11

2.2中国能源消耗现状11

2.2.1能源消耗的变化趋势12

2.2.2能源消费特征13

2.3中国福利水平现状15

2.3.1人类发展水平概况15

2.3.2人类发展指数变化趋势16

2.4本章小结17

第三章中国碳排放量、能源消费与福利关系计量分析18

3.1计量检验方法简单介绍18

3.1.1单位根检验18

3.1.2协整检验19

3.1.3格兰杰因果检验19

3.2中国碳排放量与福利关系分析研究20

3.2.1设定模型20

3.2.2碳排放与福利水平的单位根检验及结论20

3.2.3碳排放与福利水平的协整检验及结论22

3.2.4碳排放与福利水平格兰杰因果关系及结论22

3.3中国能源消费与福利关系研究23

3.3.1模型的设定23

3.3.2能源消费与福利水平单位根检验24

3.3.3能源消费与福利水平的协整研究与结论25

3.2.4能源消费与福利水平的格兰杰因果关系检验及结论25

3.4中国碳排放量、能源消费与福利关系研究26

3.4.1模型的设定26

3.4.2中国碳排放、能源消费与福利水平的协整分析27

3.5本章小结30

第四章主要结论及政策建议31

4.1主要结论31

4.2蕴含的政策启示32

参考文献35

致谢37

第一章引言

1.1问题的提出

国际社会已经开始感觉到全球气候变暖的危机，世界各国纷纷开始关注这一问题，因为怕气候变暖带来更为严重的影响，等到威胁人类的生存和发展再关注这一问题就晚了。

相关研究显示，人类消耗的化石燃料是最主要的碳源，其碳排放占碳排放总量的95%以上。

目前中国经济发展水平位于美国之下，但是其能源消费与碳排放总量却超过了美国，成为能源消费与碳排放大国。

按照京都议定书规定，2013年以后中国也要承担减排任务，但是因为中国同时承担着经济增长的巨大压力，作为碳排放大国，中国未来几年在气候谈判中面临的国际压力可想而知。

并不是说中国政府就不想减排，只不过首先要解决的是13亿人吃饭的问题，这是最重要的，然后才是其他问题。

中国在减排方面的态度是积极的，体现出了一个大国该有的风范。

例如“十二五”规划纲要中就明确到2015年单位国内生产总值二氧化碳排放强度比现在降低17%。

中国现在面临的首要任务是在减少能源消费、碳排放量的同时提高居民福利水平。

因此，有必要研究碳排放量、能源消费与福利水平的相互关系，对中国应对气候变化、加快绿色转型、推进低碳经济具有重大深远意义，同时也为制定解决相应问题的策略提供参考依据。

1.2研究目的和意义

1.2.1研究目的

我国目前的能源生产量及消费量位列世界第一，不言而喻，面临的碳减排任务则是非常任重而道远的。

另外中国也是世界人口第一大国，进入21世纪以来居民已经解决了温饱问题，并且开始迈入小康社会，但是如何最大幅度的提高居民福利，向全面小康社会迈进，是摆在国人面前的一大难题。

所以，研究碳排放量、能源消费与福利关系，对我国尽早迈入全面小康社会、发展低碳经济具有重大意义。

本文通过多个角度分析碳排放量、能源消费以及中国福利水平之间的关系，这一研究分析有助于中国实施节能减排政策和发展低碳经济，促进中国经济的可持续发展，以尽可能少的碳排放量以及能源消耗，实现全面小康社会这一目标，同时为气候变暖做贡献。

1.2.2研究意义

目前已经有很多学者研究了经济增长、碳排放量及能源消费之间的关系，但是却很少有学者研究上述变量与福利水平之间的关系。

因此，本文把福利水平纳入分析体系，研究碳排放量、能源消费与福利水平的关系，从而可以从能源消费和碳排放的角度来提出一些提高福利水平的建议。

正好契合了中国目前建设资源节约型和环境友好型社会的大背景。

实际上，在解决高碳排放量的过程中，有很多方法，比如政府可以制定碳税政策，通过削减二氧化碳减缓气候变暖，最终达到保护环境的目的。

或实行碳交易策略，形成交易市场，使得碳排放配额可以从有剩余的地方流向不足的地方，得到合理配置，从而可以有效的控制碳排放量。

一方面，能源消费是碳排放的主要来源，从逆向反应来看，在碳排放得到有效控制的前提下，能源消费总量也会得到一定程度的控制，另一方面，低水平的碳排放量有利于社会的可持续发展，提高社会整体的福利水平。

1.3研究内容与研究方法

1.3.1研究内容

第一部分，引言部分。

该部分介绍了本文的背景介绍、研究目的和意义、研究内容与方法以及文献综述，文献综述部分包括国内外相关的理论基础，如环境库兹涅茨曲线，以及国内外对于经济增长、碳排放、能源消费、福利水平变量之间的相关研究。

第二部分，中国碳排放、能源消费与福利水平的现状分析，通过从相关官方网站得到的反应碳排放、能源消费与福利水平变量的直接和间接数据，画出它们的趋势图，并进行分析，另外还介绍了中国碳排放的来源、中国能源消费的特征。

第三部分，这部分是本文核心部分，建立了三个计量模型，分别是福利水平与碳排放、福利水平与能源消费及福利水平、能源消费与碳排放的计量模型，下面在这里只写出反应三变量的计量模型，如下所示，

HDIt=β0+β1LNECt+β2LNCEt+ut

CEt-人均碳排放量，单位为万吨标准煤

ECt-人均能源消费量，单位为万吨标准煤

HDIt-人类发展指数，

t-时间，t=1978,1979,1980…2011

ut-随机误差项

因为考虑到本文的数据都是时间序列数据，为了得到更加准确的回归方程，就要对三个变量进行单位根检验，以检验是否平稳，通过协整检验得到协整方程，通过格兰杰因果关系检验变量间的因果关系，并对得到的结论进行分析。

第四部分，主要结论及政策建议，总结本文得到的各项结论，并根据这些结论提出相应的政策建议。

1.3.2研究方法

本文的的研究方法主要是定量分析，即使用计量模型来分析变量之间的关系。

同时本文阅读了大量的国内外相关文献及一些学位论文，对已经存在的研究有一个大致的了解，并在此基础上，形成了本文的架构，有一个比较明确清晰的思路。

1.4文献综述

1.4.1国外文献综述

1991年，Grossman和Krueger就意识到了经济发展与环境之间是有关系的，通过理论研究，他们发现随着经济的不断增长，环境的变化则是先不断恶化然后慢慢改善，并把这一现象称为环境库兹涅茨曲线（EKC）。

随着相关研究的不断发展，研究发现二氧化碳也存在与环境库兹涅茨曲线类似的变化过程，称为碳排放库兹涅茨曲线（CKC）。

碳排放库兹涅茨曲线（CKC）实证研究的结果有助于判断低碳经济发展的规律与趋势，但是也存在局限性，因为在进行这一研究时，对所有数据都做了一样的假设即经济增长是碳排放的单向原因，这样做的后果显然会误导政策制定。

为了突破这一局限性，国内外学者扩大了研究范围，把目光聚焦在能源消费、碳排放量与经济增长的关系上。

2007年，Soytas选取了美国从1960到2004年的能源消费、国民收入和碳排放的数据进行了分析研究，结果显示从长期来看，国民收入不是碳排放的格兰杰原因，能源消耗是碳排放的原因。

并得出结论，单纯依靠提高收入并不能解决碳排放的问题，解决碳排放的问题还是要从能源消耗入手。

2009年，Nicholas做了进一步的研究，不再局限在一个国家，而是扩大到了局部区域，研究了中美洲六个国家1971年到2004年之间碳排放、能源消费与经济产出三者之间的关系，得到的结果显示短期内能源消耗与经济产出都是碳排放的单向格兰杰原因，长期内能源消耗与碳排放之间是双向的格兰杰因果关系。

2009年Soytas对土耳其1960年到2000年碳排放、能源消耗与经济增长的关系进行了研究，结果显示长期来看，经济发展与碳排放之间没有格兰杰因果关系，因而碳排放的多少不会影响到经济增长。

2010年Pao等研究了金砖四国中国、印度、巴西、俄罗斯1971年到2005年碳排放、能源消费与经济增长的关系，结果与上面进行的研究有所区别，短期内能源消费是经济增长的单向格兰杰原因，碳排放也是经济增长的单向格兰杰原因。

为了减少碳排放同时不至于影响经济增长，必须加大能源供给，提高能源利用效率。

上面的研究都没有涉及到福利水平，在1995年，Max－Neef引入了福利水平的概念，认为经济增长存在“福利门槛”，也就是说随着经济的不断增长，福利水平是先增加然后再下降，二者之间的关系呈现倒“U”型形状，即经济增长有一个“门槛”，在这个门槛内，生活质量和福利水平随着经济的不断增加而不断上升，超过这个门槛之后，反而起到了相反的作用，经济的不断增长反而引起生活质量和福利水平不断下降。

由此得出，我们应尽可能的延迟福利门槛，让经济发展为福利的提高做出更多的贡献。

有些学者利用相关研究论证经济发展过程中确实存在着福利门槛，如2010年，Lawn分析了澳、新、日、印、中、泰及越七个亚太国家人均真实发展指数GPI和人均GDP的变化趋势以验证福利门槛的说法，结果证实了这一说法。

另外还说明了一点，就是随着全球化的进程逐渐加深，自然资本开始出现了不同程度的稀缺，发展中国家的福利门槛却在不断前移。

综述所述，国外研究范围还是比较全面的，既有简单的碳排放库兹涅茨曲线的研究，也有相关变量的不同组合之间的研究分析，并且研究结果都证明了这些变量之间从长期或短期来看存在着一定关系，在制定政策分析时，可以参考一下这些关系。

在国外研究中，出现了一个新的名词，福利门槛，经验证这一门槛确实是存在的，并且发展中国家的这一门槛在不断前移，而这一现象使我们应该尽量避免的。

1.4.2国内文献综述

国内研究内容与国外相仿，也是顺着碳排放库茨涅茨曲线及变量间的关系这一顺序不断研究的，而且有些内容是在国外研究的基础上进行的，只是拿国内的数据进行实证分析，例如2008年付加锋，高庆先，师华定--基于生产与消费视角的CO2环境库茨涅兹曲线的实证研究这篇文章就是验证44个国家1990年到2004年的碳排放是否存在库兹涅茨曲线，实证结果很好的证明了这一曲线的存在，拟合程度很高，可以得出一个普遍性结论：

碳排放库兹涅茨曲线确实是存在的。

既然这一曲线是存在的，那么所有国家的曲线都是一样的吗？

有学者进行了专门研究，韩玉军，陆旸（2009）通过处理大量数据，整理分析了165个国家的数据，结果表明，库兹涅茨曲线是与一个国家的收入水平紧密相关的，并不是所有国家的曲线都是一样的。

2009年林伯强--中国二氧化碳的环境库兹涅茨曲线预测及影响因素分析，对这一曲线进行了更加详细的研究，分别得出了曲线上存在的理论拐点和经实证分析后的实证拐点，二者之间还是存在差异的，理论拐点应出现在人均收入是37170元的时候，并且这一收入将在2020年达到，但实证研究的结论与理论分析的差异存在于拐点延迟到2040年以后，在2040年依旧没有出现的趋势。

许广月的-中国能源消费、碳排放与经济增长关系的研究（2010）一文中也提到了碳排放的库兹涅茨曲线，她的研究特别之处是使用面板数据，把中国按传统的方式分为东部、中部及西部三个部分，并分别进行实证分析，发现曲线与地区之间是有关系的，因为中东部的经济发展水平足够高，所以存在这一曲线，并进一步进行了具体的分析，刻画出了时间路径；而西部地区因为经济落后，还没有出现库兹涅茨曲线。

上面的研究都是集中于碳排放曲线的研究，但是国内除了这方面的研究，也有很多学者对于经济增长、能源消费、碳排放、福利水平四个变量间的关系进行了深入细致的研究，如刘扬，陈劭锋（2009）的研究主要集中于经济增长与碳排放二者间的关系，但也只是进行了简单的数据处理分析，结果显示碳排放强度、碳排放总量及人均碳排放随时间的变化曲线都是倒U型的。

随着研究的深入，各种研究逐渐涌现，而且研究方法趋于一致，大多使用计量分析方法中的单位根检验、协整分析、格兰杰因果关系检验、误差修正模型以及向量自回归模型对变量间的关系进行一一研究，并且侧重点放在格兰杰因果关系上，因为有了它们之间的关系就可以据此制定相应的政策促进它们的协调发展。

这里为了避免重复性表述，本文不再详细介绍各个学者的研究成果，因为这方面的研究很多是重复性的，结论是相似的。

仅在这里汇总一下得出的各个变量之间的关系。

我国的能源消费、经济增长两变量及能源消费、碳排放与经济增长三变量之间均存在一个长期稳定的协整关系，且碳排放对经济增长的作用是正向的，能源消费对经济增长的作用在长期内会有一定的负向效应。

根据格兰杰因果关系表明能源消费与经济增长之间是双向格兰杰因果关系，经济增长与碳排放也是双向格兰杰因果关系，而能源消费是碳排放的单向格兰杰因果关系。

因为数据