会员登录
会员注册（四）面板数据变量格兰杰因果关系检验
1.检验方法。人们通常采用格兰杰（Granger）检验法甄别时间序列变量因果关系，但该方法对于面板数据变量却无能无力，从而，本文试图采用EG（Engle &Granger）两步法对面板数据变量的因果关系予以检验与分析。第一步，根据式（7）与式（8）对两变量进行回归，并获得相应残差序列eit，并对残差序列eit进行单位根检验，再依据检验结果判断残差序列的平稳性，如果残差序列是平稳的则可说明两变量之间存在协整关系，即存在某种长期因果关系。
若证实两变量之间存在长期均衡关系，我们将引入长期均衡的误差修正机制，构建如式（9）和式（10）的面板数据误差修正模型进一步检验两变量间短期因果关系。若证实不存在长期均衡关系，我们将利用式（11）和式（12）的面板模型验证变量间短期因果关系。
2.面板数据变量长期因果关系检验。首先进行面板数据单位根检验，为避免因检验方法差异可能导致结果不同，本文根据单位根检验原假设，选取其中LLC检验、Hadri检验和ADF－Fisher检验三个较具代表性的方法进行检验，检验结果如表6所示。
由表6可以发现，lnM和lnE为一阶单整，lnZ、lnK和lnG为二阶单整。由于LnZ与lnM、LnZ与lnE不为同阶单整，所以两组变量均无法进行协整检验。但LnZ、lnK与lnG同为二阶单整，变量两两间可以进行协整关系检验。首先将LnZ分别与lnK、lnG两变量进行回归，进而对回归所获残差序列（eit）进行单位根检验，如表7所示。
检验结果表明，当lnK作为自变量、lnZ为因变量时获得的残差数据通过了5%显著性水平下三种方法的平稳性检验，但是当lnZ做自变量、lnK为因变量时获得的残差数据无法通过Hadri检验，即不平稳，因此可以认为，在长期lnK是lnZ的原因，但不支持lnZ是lnK的原因。同理，在长期lnG是lnZ的原因，但不支持lnZ是lnG的原因。
3.面板数据变量短期因果关系检验。基于前文长期因果关系检验结果，再根据EG两步法第二步逻辑思路进行短期因果关系检验，一方面，采用方程（9）、（10）分别检验lnK是lnZ的原因、lnG是lnZ的原因；另一方面，采用方程（11）、（12）分别检验lnZ是lnK的原因、lnZ是lnG的原因、lnM是lnZ的原因、lnZ是lnM的原因、lnE是lnZ的原因、lnZ是lnE的原因，检验结果如表8所示。
表8中MODEL1检验结果显示，lnE在滞后1期与3期通过5%显著性水平检验，在滞后4期通过10%显著性水平检验，可以得出结论：lnE是lnZ的格兰杰原因；而MODEL2中lnZ分别在滞后1期、3期、4期通过5%显著性水平检验，在滞后5期通过10%显著性水平检验，也可以得出结论：lnZ是lnE的格兰杰原因。因此，lnZ与lnE互为格兰杰因果关系。同理分析，可以得出结论：lnZ分别与lnE、lnK、lnG、lnM互为格兰杰因果关系。从而，本文所构建的变系数固定效应面板数据模型及其计量分析具有比较充分的经济学意义。
五、结论、政策启示与研究展望
基于全文实证分析，笔者得出以下结论：
（1）总体而言，产业规模、贸易结构、市场化程度、出口依存度的变动，能在一定程度上合理解释二氧化碳排放量的变化。除采矿业不存在规模效应与结构效应，皮革、毛皮羽绒及其制品业不存在结构效应，医药制造业不存在市场效应，金属制品业不存在政策效应之外，其余工业行业出口贸易的碳排放效应均十分显著，行业规模、贸易结构、市场化程度、出口依存度的合力，导致出口贸易对二氧化碳排放既有消极影响，也有积极影响。（2）单纯从行业角度看，各工业行业规模、贸易结构、市场化程度、出口依存度对碳排放的影响强度与方向存在明显差异。相对而言，规模效应与结构效应的差异较小，大多数行业规模对碳排放存在消极影响，贸易结构对碳排放存在积极效应，也就是说行业规模的扩大引致了碳排放恶化，而贸易结构的改进引致了碳排放改善；然而，市场效应与政策效应的差异较大，部分行业市场化程度、出口贸易依存度的变化有利于减少碳排放，也有些行业市场化程度、出口贸易依存度的变化加剧了碳排放。（3）从长远来看，行业规模的扩大仍会加剧碳排放，贸易结构的升级会促进二氧化碳排放量减少，市场化程度、出口贸易依存度对碳排放的影响存在较大不确定性。由此可见，尽管出口贸易增长是影响碳排放的一个重要因素，但出口贸易未必一定导致碳排放量绝对上升，从而，我们认为减少碳排放的根本出路在于优化贸易结构、科学管理出口贸易。
鉴于此，本文尚有几点启示或建议：（1）中国作为碳排放大国正面临节能减排的巨大国际压力，从而我国可以考虑联合其他发展中国家深层次参与国际气候制度建设，充分发挥发展中国家的建设性作用，为我国发展低碳贸易奠定战略性基础。同时，我国尚需继续深化与发达国家在低碳技术研发、低碳市场、新能源开发等方面的多元合作，引领我国碳密集性工业行业更大范围、更深层次地融入国际减排实践。（2）努力促进出口行业转型升级，降低高碳排放行业在出口中的比例。一方面，建议政府部门以排放总量较大的行业为重点突破口，适当调整行业发展战略，引导发展重点由采矿业，造纸及纸制品业，化学原料及化学制品制造业，非金属矿物制品业，黑色金属冶炼及压延加工业逐渐向其他行业转移，逐步促进市场需求向清洁化、低碳化方向发展；⑥另一方面，鉴于我国能源消费结构仍然以高排放的石油、煤炭等化石能源为主，建议政府充分发挥市场性与非市场性环境政策工具的作用，鼓励企业自愿性规制，从而推动节能减排技术的引进与推广，同时应大力推进太阳能、水能、风能、氢能等可再生新能源与生物质能源的开发与应用，从根本上降低产品在开发、生产、物流等环节中对高碳排放能源的消耗比重，从而降低出口产品隐含碳排放量，提升出口产品低碳竞争力。另外，政府在维护充分竞争的市场环境，化解传统技术的“锁定效应”，逐步健全碳交易市场机制，以及完善环境治理结构等方面的作用也是不容忽视的。（3）科学管理出口，尝试价值链分段碳排放差异性规制，实现低碳背景下对外贸易可持续发展。具体而言：对于生产源端的原材料生产企业，政府如果适当提高碳排放准入标准，逐步实行环境资源税制度，传统高能耗、高排放的原材料环境成本逐渐内部化，短期内，出口产品国际比较优势可能会下降，相关企业出口自律性会得以提升；对于生产终端的企业，建议我国逐步试行碳足迹认证、碳标签制度，合理引导消费者选择低碳产品；对于销售源端的出口企业，建议政府逐步建立低碳发展绩效评价体系，不定期公布低碳型出口企业“绿色名录”、“黄色名录”与“红色名录”，以出口退税、绿色补贴等措施鼓励“绿色名录”企业可持续发展，限制“黄色名录”企业出口，禁止“红色名录”企业出口或进一步扩张；对于国际贸易终端的消费者，我国企业如果能够紧跟国际消费市场流行趋势，尽力满足国外消费者低碳化需求偏好，努力打造国际低碳品牌，绿色产品、低碳产品国际市场占有率将会显著提高。
当然，上述政策工具的应用会在短期内对国内就业乃至收入分配产生一定冲击或消极影响，但从长期而言，这些政策措施仍然十分必要。也就是说，碳排放规制的主体行为及其社会经济效应也十分值得研究，限于本文主题，不便在此展开探讨，笔者只能期望在后续进一步研究中弥补这一缺憾。
基金项目：浙江省重点软科学计划项目（2011C25079），浙江省自然科学基金（Y7100052）和浙江省高校人文社科重点研究基地浙江工商大学金融学研究中心重点项目（TYTjr201107）
注释：
①参见刘林奇：我国对外贸易环境效应理论与实证分析，《国际贸易问题》2009年第3期第72－73页。
②根据中国《国民经济行业分类》（GB/T 4754－2002），第二产业包括采矿业，制造业，电力、燃气及水的生产和供应业，建筑业四个门类，其中前三个门类构成一般意义上的工业部门。
③各工业行业详细归类方法参见李怀政：《出口贸易的环境效应实证研究》，《国际贸易问题》2010年第3期第81－82页。
④规模以上意指年销售收入500万元以上。
⑤根据截距项和系数向量各分量的限制条件，面板数据模型可划分为混合模型、变截距模型、变系数模型三种基本类型，同时基于固定效应、随机效应尚可派生出多种具体形式。
⑥本文借鉴党玉婷（2007）的测算方法，将工业行业划分为轻度碳密集型行业和重度碳密集型行业，即运用各行业工业二氧化碳排放量除以各行业工业总产值计算出14个工业行业的碳排放强度，将其中均值以上的工业行业划归为重度碳密集型行业，均值以下的工业行业划归为轻度碳密集型行业。经测算1999～2008年14个行业碳排放强度，发现历年均获得一致的划分结论，其中属于重度碳密集型行业的有5个：采矿业，造纸及纸制品业，化学原料及化学制品制造品，非金属矿物制品业，黑色金属冶炼及压延加工业，余下9个行业属于轻度碳密集型行业。
参考文献：
刘林奇，2009.我国对外贸易环境效应理论与实证分析[J].国际贸易问题（3）：70－77.
刘强，庄幸，姜克隽，韩文科.2008.中国出口贸易中的载能量及碳排放量分析[J].中国工业经济（8）：46－55./李小平，卢现祥.2010.国际贸易、污染产业转移和中国工业CO2排放[J].经济研究（1）：15－26.
李秀香，张婷.2004.出口增长对我国环境影响的实证分析——以CO2排放量为例[J].国际贸易问题（7）：9－12.
宁学敏，2009.我国碳排放与出口贸易的相关关系研究[J].生态经济（11）：51－54.
王海鹏.2010.对外贸易与我国碳排放关系的研究[J].国际贸易问题（7）：3－8.
许广月，宋德勇.2010.我国出口贸易、经济增长与碳排放关系的实证研究[J].国际贸易问题（1）：74－79.
朱启荣.2010.中国出口贸易中的C02排放问题研究[J].中国工业经济（1）：55－64.
Ferda Ha1ici0glu.2009.An econometric study of C02 emission，energy consumption，income and foreign trade in Turkey[J]. Energy Po1icy，37：1156－1164.
Fred Curtis. 2009. Peak g1obalization：C1imate change，oi1 dep1etion and g1oba1 trade[J]. Eco1ogical Economics，69（2）：427－434.
Grossman，Gene M.，Alan B. Kruger. 1991. Environmenta1 Impact of North American Free Trade Agreement[J].NBER Working Paper，（3914）.
Nic Rivers.2010. Impacts of c1imate po1icy on the competitiveness of Canadian industry：How big and how to mitigate？[J].Energy Economics，32：1092－1104.
O1ga Gavrilova，Matthias Jonas，Karlheinz Erb，He1mut Haber.2010. International trade and Austria’s 1ivestock system：Direct and hidden carbon emission flows associated with production and consumption of products[J].Eco1ogical Economics，69：920－929.
Onn0 Kui，Machie1 Mulder.2004. Emission trading and competitiveness：pros and cons of relative and absolute schemes[J]. Energy Policy，32：737－745.
Y.Kondo，Y.Moriguchi，H.Shimizu.1998. CO2 Emission in Japan：Inf1uences of imports and exports[J]. App1ied Energy，59：163－174.
作者简介：李怀政（1970－），安徽安庆人，浙江工商大学经济学院经贸实验教学中心主任，教授，教育部人文社科重点研究基地浙江工商大学现代商贸研究中心研究员，研究方向为国际贸易理论与政策，环境经济学； 林杰（1986－），浙江温州人，浙江工商大学经济学院博士研究生，研究方向为国际贸易理论与政策，区域经济可持续发展。