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摘要 作为一种重要的经济杠杆，能源价格对经济的影响是多方面的。它不仅可以通过经济总量、产业结构、能源效率等变量最终对能耗乃至碳排放产生影响，同时还会对物价水平产生作用。因此，在利用价格杠杆引导节能减排时要充分考虑到成本和收益的关系，尤其是物价体系的承受能力。有鉴于此，在充分考虑能源价格变动可能引发通货膨胀的条件下，以1978-2013年相关数据为样本，计算了样本区间内我国的碳排放总量；并通过构建单变量、整组变量和联立方程组模型发现：考虑能源价格的调节作用时，经济总量对碳排放的拉动效应从0.687降低至0.529；能源价格通过产业结构产生了0.611的碳抑制效应，但难以通过对能源效率的引导对碳排放产生抑制。进一步通过整组变量研究发现，考虑经济总量、产业结构、能源效率的共同作用时，整组变量对碳排放的拉动明显降低，能源价格杠杆对碳减排的作用有显著提高。考虑到价格调节和系统变量交互影响时，产业结构优化带来的碳抑制效应被加大，作用为0.453；此外，能源效率的提升带来了0.398碳抑制效应，同样优于仅考虑价格调节时的0.071。总体上看，能源价格杠杆放大了相关路径的减排效果，但系统中的碳抑制效应还不足以抵补碳拉动效应的事实也表明，能源价格杠杆的作用还尚未充分发挥。基于此，要在充分考虑经济承受能力的基础上，继续深入推进能源价格市场化，同时还要兼顾结构调整、技术进步的作用。这个过程中，不仅要关注价格手段与各种路径的协调，价格政策与货币、财政等其他调控手段的协调配合；同时还要兼顾经济效益和环境效应，充分考虑价格杠杆发挥减排作用时的外部成本。
关键词 能源相对价格；价格杠杆；碳排放；通货膨胀
中图分类号 F062.1 文献标识码 A
文章编号 1002-2104（2015）11-0001-11
根据全球碳计划（GCP）公布的“2013年全球碳排放量数据”，我国已成为全球最大的碳排放国家，占全球总排放量的29%。因此，无论是从大国责任还是自身可持续发展目标出发，节能减排已成为当前我国经济发展中的核心问题之一。对此，我国近年来出台了一系列节能减排的政策措施。2008年国务院节能减排工作领导小组会议指出，能源价格调整成为节能减排契机；《2012年全国能源工作报告》、《节能减排“十二五”规划》都强调了充分反映市场供求、资源稀缺程度以及环境损害成本的价格形成机制是进一步推动我国控制碳排放总量的重要措施。可以说，随着能源市场化改革的推进，能源价格已成为我国节能减排的重要杠杆。进一步看，《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》强调，调整产业结构、推动技术进步和强化管理是中国节能减排的三大路径。而在“减排工具—减排路径—碳排放”过程当中，价格是重要的减排工具，同时也是结构、技术等减排路径充分发挥“碳抑制”作用的驱动力。这些本质上是对能源价格作为经济杠杆调控作用的认同。一般来说，价格杠杆调控是国家通过一系列政策措施促使市场价格发生变化，以此来引导和调控经济运行的过程。节能减排视角下，能源价格杠杆作用的发挥是价格作为重要的经济参数可以引导经济主体生产消费行为，从而对能耗乃至碳排放产生影响。前提是价格是可以充分反映供需关系的资源配置工具。而从我国的实际出发，一方面能源价格的市场化程度不高；另一方面作为重要的要素投入，能源价格变动会对一般物价水平产生很大的影响。这些使得能源价格杠杆作用的发挥更为复杂。有鉴于此，本文提出相对能源价格的概念，旨在考量实际能源价格变动对碳排放的影响，并试图从一般性调节和交互影响两个层面出发，客观定位能源价格杠杆对我国碳排放的实际调节能力，以期明确价格杠杆在节能减排系统中的作用，并为能源价格市场化改革以及我国节能减排路径的选择提出可供参考的政策建议。
1 国内外研究回顾
从研究层面来看，国内外学者对影响碳排放的因素包括经济总量、产业结构、技术水平、人口等进行了长期且卓有成效的研究，对节能减排政策工具，如碳税、能源税、碳排放权交易等也有广泛的涉及。近年来，随着能源价格改革的日益推进，能源价格与碳排放的关系受到了广泛关注。绝大多数研究都肯定了能源价格变动对碳排放的重要作用，部分研究则强调了这种作用的非线性特征以及区域差异或空间变异性[1-3]。而一些学者则从我国特殊的体制环境出发，研究指出：由于受到不完善的价格体系等因素的影响，能源价格对能源需求乃至碳排放的作用很小并存在一定程度的扭曲[4-5]。进一步讲，碳排放本质上是一个能耗问题。作为一种经济杠杆，能源价格对碳排放的作用是通过影响一系列变量影响能源供需，进而作用于能源消耗而实现的。因此，这种价格杠杆作用的实质是能源价格对碳排放的调节性。基于此，有学者也开始关注于这种调节作用[6-7]。需要指出的是，尽管直接测量调节作用的研究很少，但大多数研究均肯定了能源价格对于相关路径变量，比如经济总量[8-9]、产业结构和能源结构[10-11]、能源效率等[12-15]的影响。由于这些路径变量均能对能耗乃至碳排放产生作用，因此也间接地肯定了价格对碳排放的调节作用。
总体来看，现有研究对能源价格杠杆与碳排放的关联进行了较为深入的分析，其中也涉及到了静态和动态、线性和非线性层面。然而，若从更系统的角度考虑，理论和实践中还需要深入探究的问题有：第一，“能源—经济—环境”是一个复杂的系统，一方面系统中相关的变量并不是独立发生作用，而是共同作用于碳排放；另一方面各变量之间也不是独立的，而是存在着复杂的交互影响。能源价格杠杆调控作用的发挥是在存在交互影响甚至多元反馈的系统中实现的。因此对于杠杆作用的度量要考虑到这种交互影响关系；第二，价格杠杆对于经济运行的影响是多方面的。能源价格在发挥节能减排调节作用的同时也会对经济带来其他负面的影响。其中一个突出的表现即能源价格上升有导致通货膨胀的可能，这在许多国内外研究中已得到证实。因此，利用价格杠杆引导节能减排时要充分考虑到成本与收益的关系，尤其是一国物价体系的承受能力。本文正是基于以上的考虑，试图针对上述问题进行实证层面的探索。 2 能源相对价格及其与碳排放的理论关联
2.1 能源相对价格的内涵
上文提到，在考察价格杠杆对节能减排的引导作用时，要充分考虑到其对经济的负面影响，尤其是对整体价格水平的作用。这实际上是基于学者们对能源价格上涨会导致物价水平上升，并引发通货膨胀的肯定[16-20]。又由于通货膨胀的发生与宏观调控的目标相背离，因而可以视为是一种政策成本。此外，通货膨胀的发生也会增加一国中央银行对通货膨胀作出反应的成本[21]。一般地，我们对政策效果的衡量有几种方式：一是实际结果与预期结果的偏离程度，二是政策收益减去政策成本，三是政策收益比政策成本。本文倾向于用收益和成本的关系反映实际能源价格变动，由于两者之差有出现负值的可能，为简化建模过程，最终选择收益与成本的比值。从这种角度出发，若价格杠杆调控的目标是实现节能减排，则其引发的碳排放降低是收益，而同时导致的价格总体水平上升则是成本。此外，也有学者指出，能源价格变动可能引发通货膨胀；而一旦通货膨胀发生，一国央行控制通货膨胀的货币政策目标反过来又会影响到能源价格[22]。这意味着实际当中存在着“能源价格——物价水平——能源价格”的传导链。因此，如果我们在能源价格变动中剔除总体物价水平的变动，一方面考虑到了能源上升引发的通货膨胀的可能以及由此导致的社会成本和一国物价体系的承受能力，另一方面也考量了实际的能源价格波动对于节能减排的作用，更具有实践指导意义。基于此，本文提出了“能源相对价格”的概念，其本质是一个价格的对比关系。从大类来看，可以分为两种：一是国内外能源相对价格，它可以在一定程度上衡量我国能源价格的扭曲程度[15]；二是国内能源相对价格。它又包含了微观和宏观两个层面，前者即要素间的相对价格，表现为能源与资本、劳动力等其他要素价格间的比较，或不同类型能源价格间的对比；后者是能源价格与一般物价水平的对比关系。本文旨在考察国内能源相对价格的作用，且仅仅是从宏观层面出发的分析。
2.2 能源价格杠杆对碳排放的调节路径
在以能源价格为输入变量、碳排放为输出变量的系统中，若将传递过程反推来看：碳排放的本质是能耗问题，能耗源于能源需求。因此能源价格杠杆对节能减排的调节本质是价格通过多种路径对能源需求的调节。国内外研究认为，直接影响碳排放的各类因素均受到市场配置作用影响，充分反映能源稀缺程度和环境成本的能源价格对节能减排有较强的导向能力。能源价格变动产生替代及收入效应直接影响能源消费、经济产出、产业结构、能源结构及效率，刺激企业技术进步，进而间接影响碳排放量。这其中存在“经济拉动”、“经济抑制”、“碳拉动”、“碳抑制”等多种效应，其对于碳排放的最终影响取决于各种效应间的博弈。这其中要重点考虑的有二：一是系统中经济效益与环境效益的矛盾与调和；二是系统中为实现减排效益而产生的通货膨胀成本。从价格杠杆发挥作用的过程来看，本文主要考量能源价格通过总量、结构、效率维度变量对碳排放的调节。因而从总体上看，存在从能源价格（工具）—相关维度变量（路径）—碳排放（目标）的传递过程。这个过程可以划分为“能源价格—路径变量”、“路径变量—碳排放”两组近程关系。对于后一组近程关系而言，经济总量与碳排放的关系可以通过库兹涅茨曲线（KEC）得以解释，尽管由于一国体制环境、发展阶段的差异，KEC的最终表现形式有所差异，但经济总量与碳排放之间的关联是肯定的。产业结构与能源效率的关系比较直接。第二产业占比的降低，以及由技术进步所引发的能源效率的提高对于降低碳排放具有积极意义[23-29]。因此，价格杠杆作用的关键是前一组近程关系的确认。
就能源价格与路径变量的关系而言，有关能源价格对经济总量影响的研究已形成较为统一的认识[8-9，30]。一般而言，能源价格的上升对产出有促进作用，同时导致物价总水平的上升，进而可能引发通货膨胀。因此，价格杠杆通过产出路径往往产生“碳拉动”效应，尤其是在工业推动的增长模式以及能源刚性需求条件下，这种拉动作用更为明显，这也导致了经济效益与环境效益间的矛盾。当然，实际经济运行中，由于能源对于不同的产业部门而言扮演着要素投入或是最终产品的不同角色，因此其对于产出的最终作用也是各种效应均衡的结果。总体而言，节能减排系统当中，主要是通过结构、技术路径的碳抑制冲抵产出路径的碳拉动。这其中价格杠杆扮演了重要的推动力作用，除此之外还需要相关政策的协调配合。就结构维度而言，可以分为能源结构和产业结构两个层面。理论上讲，能源价格尤其是分类能源价格的变动可以通过改变消费需求偏好从而影响能源消费结构。但从我国的实际来看，由于受到资源禀赋的约束，能源结构在短期内很难发生改变；研究区间内，能源结构的变动幅度也很小。因此，本文将能源结构视为系统中的外生变量，仅考察结构变化对碳排放的作用，不研究价格杠杆对其的引导。而能源价格对于优化产业结构和提高能源效率[13，15，31-35]的作用已被诸多学者证实。这为本文的分析奠定了基础。更进一步讲，价格是重要的经济杠杆，其变动会对经济生活的多方面产生影响。上文提到，能源价格的上升会增加通货膨胀发生的可能。因此，在考察能源价格对碳排放的价格杠杆作用时应关注相对能源价格的变动，其本质是实际能源价格变动。这种考量旨在分析能源价格杠杆对于节能减排的作用，同时兼顾了杠杆作用所引发的经济成本。值得一提的是，随着国内外能源市场关联性的提高，近年来国际能源价格变动对我国能源以及一般商品市场的影响凸显。因此，理论上讲，在分析节能减排工具时应该兼顾外部能源价格的作用。但本文旨在分析我国节能减排体系中，以能源价格为核心的政策杠杆对碳排放的调节作用，因此不考虑外部因素的影响。基于此，价格对碳排放的作用过程如图1所示。
3 能源相对价格及碳排放的变动特征
（1）能源相对价格。基于上文的分析，本文采用能源价格与一般物价水平的比值作为国内能源相对价格的代理变量，反映实际能源价格的变动。能源价格采用燃料、动力类工业生产者购进价格指数。一般价格水平在研究中常采用消费者物价指数CPI或零售商品价格指数RPI代替。由于本文旨在研究生产性能源消费，因而在价格水平的衡量上也采用生产性指标，因此用RPI作为价格水平的代理变量。两个指数均以1978年为基期进行折算。 （2）碳排放量。由于碳排放范畴的差异，当前研究中碳排放量的测算方法不尽相同。本文参考IPCC 2006年公布的《2006温室气体排放清单指南》能源卷中提供的测算方法，根据历年各类化石能源消费数据直接测算中国二氧化碳排放量。计算公式如下：
式（1）中，Ct为二氧化碳排放量，由各类化石燃料的二氧化碳排放量加总得到（单位：万t）。考虑到我国化石燃料消耗主要是煤炭、石油和天然气三类，因此本文使用j=1，2，3分别代表这三种一次能源。Ej代表各类能源的消耗量，按表1中的折标煤系数折算成标准煤；Wj表示各类能源的二氧化碳排放系数。式（2）中，NCV为燃料的平均低位发热量（IPCC称为净发热值），表示能源质量与能耗热量之间的度量转换；CEF为原始碳排放系数，表示单位燃料本身的碳含量；COF为碳氧化因子。二氧化碳与碳的质量转换即44/12。其中，能源消费量数据来源于《中国统计年鉴》（1996-2014），能源的平均低位发热量和折算标准煤系数的取值来源于《综合能耗计算通则》（GB/T 2599-2008），碳排放系数及碳氧化因子的取值来自于《省级温室气体清单编制指南》（发改办气候[2011]1041号）。相关参考系数及分类能源的二氧化碳排放系数估算结果见表1。
基于此，可以计算出我国碳排放总量。图2和图3分别是1978-2013年我国能源相对价格及碳排放的变动趋势。
可以看出，1978-1990年间，我国处于工业化进程初期，该阶段能源相对价格一直处于低位。由于各行业生产均需能源资源的大量投入，相对较低的能源价格实际上对于某些行业的发展有积极意义。从20世纪90年代开始，政府逐渐放开能源价格管制。1993年我国正式取消煤炭统一计划定价；1998年又进行了新一轮的价格市场化改革；2001年后宏观经济环境好转，工业化进程加快。这些使得能源的要素地位凸显，能源资源的稀缺性逐渐显现出来。再加上自1995年以来我国一般商品价格浮动基本稳定在3%之内，致使1991-2013年间能源相对价格逐年上升。从碳排放量来看，1978年以来，我国碳排放总量逐年增加。2013年碳排放总量83.97亿t，比1978年上涨了509倍。从增长速度来看，1978-2013年年均增长537%，增速相对较为稳定。1997年东南亚金融危机期间，出现过短暂小幅的下降，随后增速回升，至2003年达到1658%的峰值。“十一五”期间，节能减排目标设定后，政府更加重视经济增长与环境效益的协调，增速逐年下降，2013年已不足3%。
总体来看，我国能源价格的市场化程度日益提高，碳排放量增长速度的逐年降低。但直观上，相对能源价格变动与碳排放直接的对应性关联并不明显。然而，正如上文指出的，能源价格杠杆调节作用的发挥是通过影响相关中间变量而实现的。基于此，本文试图从两个层面考量这种杠杆作用。第一，一般性调节，对系统中的其他作用存而不论，仅考虑相对价格通过若干维度变量，以及相关变量的整组变量作用于碳排放的单向调节过程；第二，将相关变量纳入同一系统分析在存在交互影响条件下能源相对价格对碳排放的调节性。
4 能源相对价格对碳排放的一般调节作用
4.1 变量选择及预判断
本文涉及到的主要变量包括碳排放量CO2，相对能源价格P，经济产出Y，产业结构Si，能源结构Se，能源效率E。其中，碳排放量和能源相对价格在前文中已有说明。就其他变量而言，Y选择国内生产总值指数（1978=100），Si是第二产业产值占国内生产总值的比重（单位：%）；Se为煤炭消费占能源消费总量的比重（单位：%）；E取能源强度的倒数，通过国内生产总值/能源消费计算得到（单位：元/t标准煤），反映我国经济发展中的综合能源利用效率。样本区间为1978-2013年，相关数据均来自《中国统计年鉴2014》和中经网产业数据库。为减少变量数据单位变动和异方差，相关序列均取自然对数，分别记为lnCO2，lnP，lnY，lnSi，lnSe和lnE。对相关序列进行平稳性检验，结果表明其均为I（1）序列。基于此，采用灰色关联度方法进一步判断相关变量与碳排放之间的关联，结果表明，能源相对价格与碳排放间的关联度为0.641 0，属于中度关联。经济总量与碳排放的关联度最大，为0.733 9，其次为能源效率0.685 1、能源结构0.682 7、产业结构0.666 2。能源价格与碳排放的关联度相对最小，这一结果与我国的实际情况基本吻合，也进一步从侧面证明了价格杠杆影响碳排放的非直接性，支持了本文的理论分析。
4.2 单变量模型及检验
本文将能源价格与经济总量、产业结构、能源结构、能源效率、碳排放纳入同一个系统，考察相关变量对碳排放的直接作用及能源价格对碳排放的间接调节作用。主要分析能源价格通过经济总量、产业结构和能源效率对碳排放的调节。对能源结构而言，理论上讲，能源结构受到价格杠杆的引导，但上文在分析中也指出，由于我国资源禀赋的限制，这种引导作用在短期内很难实现。有鉴于此，本文在建模时将其视为系统的外生变量，并不分析价格对其的调节。进一步看，根据现有的研究不难判断，产业结构、能源效率对碳排放的作用比较直接，而经济总量与碳排放之间的关系最为典型的即环境库兹涅茨曲线EKC。尽管由于发展阶段及经济体制环境的差异，其最终关系表现形式具有差异性，但其两者间关系的非线性特征得到了普遍的认同。因此，本文首先基于EKC曲线的一般形式判别产出总量与碳排放之间的关联，得出：lnY，（lnY）2，（lnY）3 以及为消除自相关引入的自回归项AR（1）和AR（2）的系数分别为5.318 5，-0.803 2，0.045 0，1.519 1和-0.744 9，且全部通过的T检验。由此判断，样本区间内我国经济总量和碳排放符合EKC曲线的一般形式，可以据此纳入方程。综合以上分析，构建一般调节效应的基本模型如式（3）所示。
不难看出，由于调节项的加入，模型（3）存在严重的多重共线性。逐步回归、主成分分析、岭回归等均适用于多重共线性模型的估计；考虑到岭回归对病态数据的耐受性优于一般的OLS估计，本文选择岭回归对模型（3）进行估算。选择步长0.005，逐步加入调节项，经过反复尝试，得到结果如表2所示。 经反复比较，为全面揭示相关变量与碳排放的关系，尤其是能源相对价格对碳排放的调节作用，选择纳入所有调节项（Y+S+E）的方程进行分析。根据拟合结果可以看出：
第一，样本区间内，经济的增长带来了显著的碳拉动效应，总体作用效力为0.687 1，与理论预期一致。而由于样本区间内我国产业结构的调整并不明显，其对碳排放的作用很小，仅为0.057 4；结合本文对产业结构变量的定义，认为第二产业占比每降低1%，碳排放降低0.057 4%，方向符合理论预期。同样地，能源结构的优化对碳减排的作用较产业结构调整的作用更为明显，煤炭占比每降低1%，碳排放量减少0.351 5%。此外，能源效率的提高有一定的碳抑制效应，但其作用并未得到充分的发挥，仅为0.070 6%。结合以上可以得到，产业结构的优化和能源效率的提升对于碳减排尚有很大的作用空间。
第二，进一步从能源相对价格的调节作用来看，虽然其通过对经济总量路径最终仍然表现为碳拉动效应，但明显可以看出，考虑能源价格的调节时，经济总量对碳排放的拉动降低至0.528 6；而价格通过对产业结构的调节产生了明显了碳抑制效应，作用为0.611 1。然而，能源价格杠杆未能通过对能源效率的引导对碳排放产生有效的抑制作用。以上在分析中肯定了能源效率提高对碳排放的抑制作用，因此该环节上价格调节作用未能有效发挥的主要原因在于价格对能源效率的引导不足。究其原因，一方面从本质上来看，能源效率是能源的利用效率，它受到诸多因素，比如产业结构、技术进步、能源结构、对外开放等，价格对能源效率的引导作用可能会被其他因素的影响所冲销；另一方面在能源效率的选择上，论文并未采用凸显技术因素的全要素能源效率，也可能是造成其调节效应不显著的原因。对于第一种原因本文将在第五部分作进一步论证。
4.3 整组变量模型及检验
以上重点考量了能源相对价格通过总量、结构、效率三维度变量对碳排放的调节。而在实际经济运行中，价格杠杆对碳排放调节作用的发挥是各路径共同作用的结果。为更加客观地表达这种综合作用，本文考虑将经济总量、产业结构、能源效率三个维度变量进行整组压缩，考察价格杠杆通过整组变量对碳排放的调节。基于上文的描述，能源结构仍作为独立的变量进行研究。整组后的变量用Zt表示，基本模型如式（4）。
lnCO2t=C+δ1Zt+δ2lnSet+δ3（lnPt×Zt）+μt（4）
要对模型（4）进行估计，关键是整组变量Zt的获得。本文借助典型相关分析，以整组变量与能源相对价格的相关性最大为依据对变量进行整组压缩。从压缩后的结果看出，就Zt内部变量的关联性而言，lnY与lnSi的相关性小，仅为0.277 8，但与lnE的相关性达到0.986 4；lnSi与lnE的相关性为0.314 8；而组变量间的相关性很强，lnP与Zt组内变量lnY，lnSi和lnE的相关性分别达到0.953 8，0.447 5和0.925 6。并得到了一个典则相关系数0.984，且通过了显著性检验，因此只能按照该条件进行整组压缩，得到压缩方程如（5）。
Zt=1.83 1lnYt+0.243lnSit-0.941lnEt（5）
冗余度检验的结果表明，Zt组的变异能被自身典则变量解释67.8%，被相对的典则变量解释65.5%，这说明按照方程（5）对相关变量进行整组压缩是比较合理的。基于此，可以得到Zt序列。同样地，在模型（4）中，仍然存在多重共线性，进一步采用岭回归进行估计，选择步长为0.05，得到估计结果如图4所示。
岭回归的结果揭示出，虽然样本区间内经济总量、经济结构以及能源效率的变动总体上仍然导致了碳拉动效应，但很明显经过能源价格杠杆的调节后，相关变量对碳排放的拉动作用有了一定程度的降低。图3中ZLNPZ正是能源价格杠杆调节作用的集中体现。这与单变量模型的结论是一致的。此外，从能源结构看，岭回归的结果显示能源结构对碳排放的作用为负，这与理论分析以及单变量模型并不一致。为进一步验证结果，论文将lnSe和lnCO2进行简单的相关性分析，发现两者的相关性为-0.671 4，造成这种结果的原因一方面是样本区间内我国能源消费结构变动很小，煤炭消费占比的降低速度远不及碳排放的增长速度；另一方面变量整组后并未考虑这其中存在的非线性关系。但需要说明的是，本部分旨在考量价格杠杆通过中间变量对碳排放的整体调节性，所以并不重点关注能源结构的作用。此外，从严格意义上讲，Zt三个组变量的属性并不完全相同，因此在变量压缩后，我们并不关注Zt的实际意义。从图3可以看出，当惩罚约为0.6时，各变量作用弹性趋于平稳，因此论文以惩罚为0.6时所对应的估计系数为准进行分析，结果如式（6）所示。
lnCO2t=0.345 5Zt-0.173 5lnSet+0.318 5（lnPt×Zt）
进一步对比来看，单变量模型中，总量、结构、效率对碳排放的作用相互冲销，共产生了0.700 3的碳拉动效应，即GDP每增长1%，第二产业占比每降低1%，单位能耗产出每提高1%，带来的碳排放的变动为（0.687 1-0.057 4+0.070 6）%=0.700 3%。而变量整组后，拉动作用仅为0.345 5。同样地，能源相对价格通过调节各变量共产生了0.570 9的碳拉动效应，即能源相对价格每提高1%，则其通过对相关变量对碳排放产生的调节作用为（0.526 8-0.611 1+0.653 4）%=0.570 9%，而变量整组后，这种作用仅为0.318 5。这充分揭示出，节能减排有赖于结构、技术等路径的协调配合，而且也有赖于能源价格杠杆调节作用的发挥。
5 交互影响条件下的价格杠杆作用分析
5.1 基本模型构建
根据上文的理论分析，考虑到“能源—经济—环境”中相关变量存在的交互影响，为更加客观地描述系统的运行状况，反映实际经济运行中能源价格杠杆对碳排放的作用，本部分通过构建联立方程组作进一步分析。同样地，仍将能源结构、能源价格视为重要的外生变量，构建模型如（6）所示。 模型（6）中，模型的构建处于以下考虑：第一，系统中能源结构、能源价格为外生变量，其余为内生变量；将所有前定变量、外生变量和滞后变量作为工具变量。为在一定程度上反映系统的动态性，在考量交互影响时，引入一阶滞后变量，具体反映在第2-3个方程上。需要指出的是，对于联立方程的最优滞后期选择而言，理论上讲，应在假定自回归阶数为0-t的条件下对各子式进行回归，得到残差矩阵，从而通过计算AIC和SC值，取其最小值对应的t为最优滞后。但基于理论分析，考虑到样本为年度数据，过长的滞后期从经济意义上看参考作用有限，因而仅引入一阶滞后。第二，对于中间变量Y，Si和E来说，主要考虑三个方面的影响因素：一是能源相对价格及其一阶滞后，二是变量自身的一阶滞后，三是其他影响因素。具体来说，对Y而言，考虑了能源效率的影响以及碳排放的反馈作用；对Si而言，仅考虑了价格和自身滞后的作用；对于E而言，兼顾了产业结构和能源结构对其的影响。
5.2 实证检验及结果
根据以上分析，基于联立方程模型的识别条件，对模型（6）中的各个方程进行秩条件和阶条件的识别验证，结果如表3所示。
表3显示出，联立方程组模型中4个方程均可以被有效识别。基于此，采用3SLS对模型进行估计，得到结果如表4所示。
根据以上的结果，可以看出：
第一，从系统性的角度出发，在考虑能源相对价格对经济总量、产业结构以及能源效率的影响，以及相关变量交互影响的条件下，经济总量的增加仍然伴随着明显的碳拉动效应，其作用效力相对于仅考虑能源价格调节作用时要大。究其原因，一是影响经济总量的要素有很多，考虑交互影响时，其他变量通过影响产出可能造成了较强的碳拉动效应，冲销了价格的调节性；二是深入来看，价格对产出的作用是两种效应相互博弈的结果。理论上看，能源作为一种一般产品，其价格上涨导致能源生产企业利润增加，产出增加；反之，当能源作为一种生产要素时，其价格上涨必然导致相关产业成本增加，产出下降。经济总产出是多个经济部门产出的总和，因此经济总量对价格的反应总体上取决于各个部门间的博弈。考虑交互影响条件下，存在着碳拉动效应被放大的可能。然而，考虑到价格调节和交互影响时，产业结构的优化带来显著的碳抑制效应，其作用为0.452 5，明显高于仅考虑价格调节时的作用0.057 4。这说明，系统间复杂的作用效应相互博弈，尤其是考虑当前和前一期价格调节以及前一期产业结构调整的条件下，产业结构对于碳减排的作用即被加大。同样地，考虑到价格对能源效率的调节，以及产业结构、能源结构等对能源效率的作用时，能源效率的提升带来了显著的碳抑制效应，其作用为0.397 7，同样优于仅考虑价格调节时的0.070 6，存在着作用的放大效应。而在考虑系统复杂性时，能源结构优化对于碳减排的作用也得到了明显的提升。整体来看，虽然总体上系统中存在的碳抑制作用还不能冲抵碳拉动作用，但能源相对价格作为系统中的重要外生变量，对系统的高效运作起到了重要的杠杆作用，在实践中必然成为节能减排的有效手段。这种杠杆作用的发挥随着能源价格市场化程度的提高，将被不断加强。
第二，能源相对价格杠杆作用的发挥是通过其对相关变量的调节实现的，一般的调节效应模型仅可以判断价格经由相关变量对碳排放产生的综合作用。而在考虑交互影响的条件下，价格对相关变量的影响也可以测量。表（4）反映出，从系统的角度出发，价格杠杆对总量的调节并不显著，其原因上文已经有所说明。而滞后一期的价格对产业结构的优化产生了0.125 0的作用。这意味着，系统条件下，价格每上升1%，第二产业占比下降0.125 0%，能源价格的合理提升对于优化产业结构有积极意义。但可以看到，当期能源相对价格的上升却导致了第二产业占比的增加，这同时也说明了两个问题，一是凸显了能源作为要素和商品的双重属性，另一方面也证明了能源价格的市场化并不是能源价格的上升。从能源价格对能源效率的作用来看，调节效应模型的检验结果表明：能源效率提高对碳减排的作用是显著的，但价格并未通过对能源效率的有效引导而起到碳抑制的作用，因此主要的原因在于价格对于能源效率的引导作用不足；而在考虑交互影响的条件下，能源相对价格对能源效率的提升起到了有效的引导作用，当期和滞后一期的价格对于能源效率的作用分别为0.084 6和0.219 7。这两者并不是矛盾的。交互影响的系统考虑到了产业结构、能源结构等对能源效率的作用，这些作用的存在可能会促进价格杠杆对于能源效率调节作用的发挥。
6 结论与启示
结合理论和实证分析的结果可以看出：从环境效益出发，在充分考虑价格上升引发的通货膨胀成本的条件下，能源价格已成为节能减排的有效杠杆，其对碳排放的调节是通过影响经济总量、结构、能源效率等多种路径变量实现的。这其中存在着复杂的博弈关系，而由于价格杠杆作用的存在，放大了结构路径、技术路径等的节能减排效果，同时也凸显了价格在系统中的驱动力作用。进一步地，随着市场化程度的提高，能源价格必然实现由“外生变量”向“内生变量”的转化，其价格杠杆作用也将日益突出。但样本区间内系统中的碳抑制效应还不足以抵补碳拉动效应的事实也表明，能源价格杠杆的作用还没有得到充分发挥，其对于节能减排还有很大的空间。从政策层面上看，这即落脚在了能源价格的改革上。
根据论文的研究结果，可以得出几点启示，这与实践中能源价格改革的核心思想是一致的。第一，从经济学的基本原理出发，价格上升可以抑制需求。因此，要实现节能减排必然要求提高能源价格。此外，价格杠杆对宏观经济运行的调节往往存在多种状态，比如要启动经济或者抑制经济过热；然而对于节能减排而言，其状态是恒定的，即实现能耗和碳排放量的降低。因而容易造成的误区是基于经济效益的价格杠杆作用是双向调节，而基于环境效益的价格杠杆作用是单向调节。事实上，我国能源价格长期偏低的事实决定了价格的合理上升是能源价格市场化改革的必然结果。然而，从长期来看，首先能源价格改革不等同于调价，而是价格的市场化决定，同时国家可以运用一系列政策措施引导市场化价格。这里所谓的“引导”与“价格控制”完全不同，与能源价格市场化的根本也不矛盾。其次，能源价格改革不等同于价格的上升。联立方程组模型的检验结果表明，在考虑滞后作用的情况下，并不是所有的能源价格上升都会带来碳抑制效应，有可能也会导致碳排放的增加。因此，能源价格杠杆作用的有效发挥是以能反映供需变化和资源稀缺程度的市场化的价格为前提的。市场化程度越高，其对于节能减排的调节作用越明显。第二，考虑到我国资源禀赋的约束，论文在研究中将能源结构和能源相对价格均视为外生变量，并未分析价格对于能源结构的引导作用。事实上，国内很多学者也提出了能源价格机制改革是调整能源结构的重要手段，并以能源结构的清洁化加大能源价格改革，这其实暗含了两点，一是能源结构的调整本身就是能源价格改革的一部分，二是能源改革的进行必然推动能源结构的优化，两者是相辅相成的。第三，不同的时间段和经济条件下，宏观调控的目标有主次之分，或强调产出增长，或强调物价稳定，然而节能减排却是贯穿始终的。因此，从实践层面看，一方面要兼顾经济效益和环境效益的均衡。这涉及到了不同的政策组合问题。这种政策组合可以从两方面理解，一是价格手段与系统中各种路径的协调，以及节能减排路径之间的协调。前者比如，近年来被广泛提及的能源价格与产业政策的协调配合。这不仅涵盖了总体层面的能源价格改革与产业结构优化的配合，也暗含了区域价格调控与产业布局的搭配。进一步地，价格调控和产业政策调整均属于间接减排手段，两者的协调必然放大减排的效果。后者主要是指技术路径与结构路径的协调。事实上，本文实证研究结果也揭示出，整组变量条件下，能源价格杠杆对碳排放的调节作用有了明显提高；同时，交互影响条件下各路径的减排作用也优于一般调节效应模型。这些均说明了减排是一个系统工程，凸显了政策协调的重要性。二是能源价格政策与货币、财政等其他调控手段的配合。这其中，货币、财政政策主要专注于经济效益，能源价格政策主要专注于环境效益。此外，货币、财政政策同时也会对能源价格产生影响。另一方面，这个过程中要充分考虑价格杠杆发挥作用时所引发的外部成本，这也是本文强调能源相对价格的原因。 （编辑：刘照胜）
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Abstract As an important economic lever， energy price has multifaceted impacts on the economy. It affects not only energy consumption and carbon emission through variables such as the economic aggregate， the industrial structure， and energy efficiency etc. but also the price level. Thus， costs and benefits， especially the tolerance of the price system should be considered when guide energy conservation and emission reduction through price leverage. This paper gives full consideration to potential inflation caused by the change of energy price and calculates the total carbon emission in China based on the sample period 1978-2013. And by constructing single variable model， the integrated variables model， and the simultaneous equations model， we find that when taking the regulatory effect of energy price into consideration， the pulling effect of the economic aggregate on carbon emission decreases from 0.687 1 to 0.528 6， and energy price induces 0.611 1 carbon depressing effect by industrial structure； however， it is hard for energy price to reduce carbon emission through energy efficiency. The integrated variables model further shows that pulling effect of integrated variables on carbon emission decreases significantly and the effect of price lever on carbon emission reduction improves greatly. When considering regulatory effect of price lever and the interaction among systematic variables， depression effect of industrial structure optimization on carbon emission is amplified to 0.452 5. In addition， depressing effect of energy efficiency improvement on carbon emission is 0.397 7 which is greater than 0.070 6 when only price regulation is considered. In general， energy price leverage magnifies the emission reduction effect of related paths. However， the fact that the carbon depressing effect in the system is not big enough to offset the carbon pulling effect indicates that energy price hasnt fully played its role as a lever. Therefore， the government should gradually promote the marketoriented reform of energy price based on the tolerance of the economy while at the same time give consideration to both structural adjustment and technological progress. Moreover， the government should pay attention to the coordination not only between price and other paths but also between price policies and other regulatory instruments such as monetary and fiscal policies. The government should also take the economic and environmental benefits into account and fully consider the external cost when to reduce carbon emission through price leverage.
Key words relative energy price； price leverage； carbon emission； inflation
关键词 能源相对价格；价格杠杆；碳排放；通货膨胀
中图分类号 F062.1 文献标识码 A
文章编号 1002-2104（2015）11-0001-11
根据全球碳计划（GCP）公布的“2013年全球碳排放量数据”，我国已成为全球最大的碳排放国家，占全球总排放量的29%。因此，无论是从大国责任还是自身可持续发展目标出发，节能减排已成为当前我国经济发展中的核心问题之一。对此，我国近年来出台了一系列节能减排的政策措施。2008年国务院节能减排工作领导小组会议指出，能源价格调整成为节能减排契机；《2012年全国能源工作报告》、《节能减排“十二五”规划》都强调了充分反映市场供求、资源稀缺程度以及环境损害成本的价格形成机制是进一步推动我国控制碳排放总量的重要措施。可以说，随着能源市场化改革的推进，能源价格已成为我国节能减排的重要杠杆。进一步看，《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》强调，调整产业结构、推动技术进步和强化管理是中国节能减排的三大路径。而在“减排工具—减排路径—碳排放”过程当中，价格是重要的减排工具，同时也是结构、技术等减排路径充分发挥“碳抑制”作用的驱动力。这些本质上是对能源价格作为经济杠杆调控作用的认同。一般来说，价格杠杆调控是国家通过一系列政策措施促使市场价格发生变化，以此来引导和调控经济运行的过程。节能减排视角下，能源价格杠杆作用的发挥是价格作为重要的经济参数可以引导经济主体生产消费行为，从而对能耗乃至碳排放产生影响。前提是价格是可以充分反映供需关系的资源配置工具。而从我国的实际出发，一方面能源价格的市场化程度不高；另一方面作为重要的要素投入，能源价格变动会对一般物价水平产生很大的影响。这些使得能源价格杠杆作用的发挥更为复杂。有鉴于此，本文提出相对能源价格的概念，旨在考量实际能源价格变动对碳排放的影响，并试图从一般性调节和交互影响两个层面出发，客观定位能源价格杠杆对我国碳排放的实际调节能力，以期明确价格杠杆在节能减排系统中的作用，并为能源价格市场化改革以及我国节能减排路径的选择提出可供参考的政策建议。
1 国内外研究回顾
从研究层面来看，国内外学者对影响碳排放的因素包括经济总量、产业结构、技术水平、人口等进行了长期且卓有成效的研究，对节能减排政策工具，如碳税、能源税、碳排放权交易等也有广泛的涉及。近年来，随着能源价格改革的日益推进，能源价格与碳排放的关系受到了广泛关注。绝大多数研究都肯定了能源价格变动对碳排放的重要作用，部分研究则强调了这种作用的非线性特征以及区域差异或空间变异性[1-3]。而一些学者则从我国特殊的体制环境出发，研究指出：由于受到不完善的价格体系等因素的影响，能源价格对能源需求乃至碳排放的作用很小并存在一定程度的扭曲[4-5]。进一步讲，碳排放本质上是一个能耗问题。作为一种经济杠杆，能源价格对碳排放的作用是通过影响一系列变量影响能源供需，进而作用于能源消耗而实现的。因此，这种价格杠杆作用的实质是能源价格对碳排放的调节性。基于此，有学者也开始关注于这种调节作用[6-7]。需要指出的是，尽管直接测量调节作用的研究很少，但大多数研究均肯定了能源价格对于相关路径变量，比如经济总量[8-9]、产业结构和能源结构[10-11]、能源效率等[12-15]的影响。由于这些路径变量均能对能耗乃至碳排放产生作用，因此也间接地肯定了价格对碳排放的调节作用。
总体来看，现有研究对能源价格杠杆与碳排放的关联进行了较为深入的分析，其中也涉及到了静态和动态、线性和非线性层面。然而，若从更系统的角度考虑，理论和实践中还需要深入探究的问题有：第一，“能源—经济—环境”是一个复杂的系统，一方面系统中相关的变量并不是独立发生作用，而是共同作用于碳排放；另一方面各变量之间也不是独立的，而是存在着复杂的交互影响。能源价格杠杆调控作用的发挥是在存在交互影响甚至多元反馈的系统中实现的。因此对于杠杆作用的度量要考虑到这种交互影响关系；第二，价格杠杆对于经济运行的影响是多方面的。能源价格在发挥节能减排调节作用的同时也会对经济带来其他负面的影响。其中一个突出的表现即能源价格上升有导致通货膨胀的可能，这在许多国内外研究中已得到证实。因此，利用价格杠杆引导节能减排时要充分考虑到成本与收益的关系，尤其是一国物价体系的承受能力。本文正是基于以上的考虑，试图针对上述问题进行实证层面的探索。 2 能源相对价格及其与碳排放的理论关联
2.1 能源相对价格的内涵
上文提到，在考察价格杠杆对节能减排的引导作用时，要充分考虑到其对经济的负面影响，尤其是对整体价格水平的作用。这实际上是基于学者们对能源价格上涨会导致物价水平上升，并引发通货膨胀的肯定[16-20]。又由于通货膨胀的发生与宏观调控的目标相背离，因而可以视为是一种政策成本。此外，通货膨胀的发生也会增加一国中央银行对通货膨胀作出反应的成本[21]。一般地，我们对政策效果的衡量有几种方式：一是实际结果与预期结果的偏离程度，二是政策收益减去政策成本，三是政策收益比政策成本。本文倾向于用收益和成本的关系反映实际能源价格变动，由于两者之差有出现负值的可能，为简化建模过程，最终选择收益与成本的比值。从这种角度出发，若价格杠杆调控的目标是实现节能减排，则其引发的碳排放降低是收益，而同时导致的价格总体水平上升则是成本。此外，也有学者指出，能源价格变动可能引发通货膨胀；而一旦通货膨胀发生，一国央行控制通货膨胀的货币政策目标反过来又会影响到能源价格[22]。这意味着实际当中存在着“能源价格——物价水平——能源价格”的传导链。因此，如果我们在能源价格变动中剔除总体物价水平的变动，一方面考虑到了能源上升引发的通货膨胀的可能以及由此导致的社会成本和一国物价体系的承受能力，另一方面也考量了实际的能源价格波动对于节能减排的作用，更具有实践指导意义。基于此，本文提出了“能源相对价格”的概念，其本质是一个价格的对比关系。从大类来看，可以分为两种：一是国内外能源相对价格，它可以在一定程度上衡量我国能源价格的扭曲程度[15]；二是国内能源相对价格。它又包含了微观和宏观两个层面，前者即要素间的相对价格，表现为能源与资本、劳动力等其他要素价格间的比较，或不同类型能源价格间的对比；后者是能源价格与一般物价水平的对比关系。本文旨在考察国内能源相对价格的作用，且仅仅是从宏观层面出发的分析。
2.2 能源价格杠杆对碳排放的调节路径
在以能源价格为输入变量、碳排放为输出变量的系统中，若将传递过程反推来看：碳排放的本质是能耗问题，能耗源于能源需求。因此能源价格杠杆对节能减排的调节本质是价格通过多种路径对能源需求的调节。国内外研究认为，直接影响碳排放的各类因素均受到市场配置作用影响，充分反映能源稀缺程度和环境成本的能源价格对节能减排有较强的导向能力。能源价格变动产生替代及收入效应直接影响能源消费、经济产出、产业结构、能源结构及效率，刺激企业技术进步，进而间接影响碳排放量。这其中存在“经济拉动”、“经济抑制”、“碳拉动”、“碳抑制”等多种效应，其对于碳排放的最终影响取决于各种效应间的博弈。这其中要重点考虑的有二：一是系统中经济效益与环境效益的矛盾与调和；二是系统中为实现减排效益而产生的通货膨胀成本。从价格杠杆发挥作用的过程来看，本文主要考量能源价格通过总量、结构、效率维度变量对碳排放的调节。因而从总体上看，存在从能源价格（工具）—相关维度变量（路径）—碳排放（目标）的传递过程。这个过程可以划分为“能源价格—路径变量”、“路径变量—碳排放”两组近程关系。对于后一组近程关系而言，经济总量与碳排放的关系可以通过库兹涅茨曲线（KEC）得以解释，尽管由于一国体制环境、发展阶段的差异，KEC的最终表现形式有所差异，但经济总量与碳排放之间的关联是肯定的。产业结构与能源效率的关系比较直接。第二产业占比的降低，以及由技术进步所引发的能源效率的提高对于降低碳排放具有积极意义[23-29]。因此，价格杠杆作用的关键是前一组近程关系的确认。
就能源价格与路径变量的关系而言，有关能源价格对经济总量影响的研究已形成较为统一的认识[8-9，30]。一般而言，能源价格的上升对产出有促进作用，同时导致物价总水平的上升，进而可能引发通货膨胀。因此，价格杠杆通过产出路径往往产生“碳拉动”效应，尤其是在工业推动的增长模式以及能源刚性需求条件下，这种拉动作用更为明显，这也导致了经济效益与环境效益间的矛盾。当然，实际经济运行中，由于能源对于不同的产业部门而言扮演着要素投入或是最终产品的不同角色，因此其对于产出的最终作用也是各种效应均衡的结果。总体而言，节能减排系统当中，主要是通过结构、技术路径的碳抑制冲抵产出路径的碳拉动。这其中价格杠杆扮演了重要的推动力作用，除此之外还需要相关政策的协调配合。就结构维度而言，可以分为能源结构和产业结构两个层面。理论上讲，能源价格尤其是分类能源价格的变动可以通过改变消费需求偏好从而影响能源消费结构。但从我国的实际来看，由于受到资源禀赋的约束，能源结构在短期内很难发生改变；研究区间内，能源结构的变动幅度也很小。因此，本文将能源结构视为系统中的外生变量，仅考察结构变化对碳排放的作用，不研究价格杠杆对其的引导。而能源价格对于优化产业结构和提高能源效率[13，15，31-35]的作用已被诸多学者证实。这为本文的分析奠定了基础。更进一步讲，价格是重要的经济杠杆，其变动会对经济生活的多方面产生影响。上文提到，能源价格的上升会增加通货膨胀发生的可能。因此，在考察能源价格对碳排放的价格杠杆作用时应关注相对能源价格的变动，其本质是实际能源价格变动。这种考量旨在分析能源价格杠杆对于节能减排的作用，同时兼顾了杠杆作用所引发的经济成本。值得一提的是，随着国内外能源市场关联性的提高，近年来国际能源价格变动对我国能源以及一般商品市场的影响凸显。因此，理论上讲，在分析节能减排工具时应该兼顾外部能源价格的作用。但本文旨在分析我国节能减排体系中，以能源价格为核心的政策杠杆对碳排放的调节作用，因此不考虑外部因素的影响。基于此，价格对碳排放的作用过程如图1所示。
3 能源相对价格及碳排放的变动特征
（1）能源相对价格。基于上文的分析，本文采用能源价格与一般物价水平的比值作为国内能源相对价格的代理变量，反映实际能源价格的变动。能源价格采用燃料、动力类工业生产者购进价格指数。一般价格水平在研究中常采用消费者物价指数CPI或零售商品价格指数RPI代替。由于本文旨在研究生产性能源消费，因而在价格水平的衡量上也采用生产性指标，因此用RPI作为价格水平的代理变量。两个指数均以1978年为基期进行折算。 （2）碳排放量。由于碳排放范畴的差异，当前研究中碳排放量的测算方法不尽相同。本文参考IPCC 2006年公布的《2006温室气体排放清单指南》能源卷中提供的测算方法，根据历年各类化石能源消费数据直接测算中国二氧化碳排放量。计算公式如下：
式（1）中，Ct为二氧化碳排放量，由各类化石燃料的二氧化碳排放量加总得到（单位：万t）。考虑到我国化石燃料消耗主要是煤炭、石油和天然气三类，因此本文使用j=1，2，3分别代表这三种一次能源。Ej代表各类能源的消耗量，按表1中的折标煤系数折算成标准煤；Wj表示各类能源的二氧化碳排放系数。式（2）中，NCV为燃料的平均低位发热量（IPCC称为净发热值），表示能源质量与能耗热量之间的度量转换；CEF为原始碳排放系数，表示单位燃料本身的碳含量；COF为碳氧化因子。二氧化碳与碳的质量转换即44/12。其中，能源消费量数据来源于《中国统计年鉴》（1996-2014），能源的平均低位发热量和折算标准煤系数的取值来源于《综合能耗计算通则》（GB/T 2599-2008），碳排放系数及碳氧化因子的取值来自于《省级温室气体清单编制指南》（发改办气候[2011]1041号）。相关参考系数及分类能源的二氧化碳排放系数估算结果见表1。
基于此，可以计算出我国碳排放总量。图2和图3分别是1978-2013年我国能源相对价格及碳排放的变动趋势。
可以看出，1978-1990年间，我国处于工业化进程初期，该阶段能源相对价格一直处于低位。由于各行业生产均需能源资源的大量投入，相对较低的能源价格实际上对于某些行业的发展有积极意义。从20世纪90年代开始，政府逐渐放开能源价格管制。1993年我国正式取消煤炭统一计划定价；1998年又进行了新一轮的价格市场化改革；2001年后宏观经济环境好转，工业化进程加快。这些使得能源的要素地位凸显，能源资源的稀缺性逐渐显现出来。再加上自1995年以来我国一般商品价格浮动基本稳定在3%之内，致使1991-2013年间能源相对价格逐年上升。从碳排放量来看，1978年以来，我国碳排放总量逐年增加。2013年碳排放总量83.97亿t，比1978年上涨了509倍。从增长速度来看，1978-2013年年均增长537%，增速相对较为稳定。1997年东南亚金融危机期间，出现过短暂小幅的下降，随后增速回升，至2003年达到1658%的峰值。“十一五”期间，节能减排目标设定后，政府更加重视经济增长与环境效益的协调，增速逐年下降，2013年已不足3%。
总体来看，我国能源价格的市场化程度日益提高，碳排放量增长速度的逐年降低。但直观上，相对能源价格变动与碳排放直接的对应性关联并不明显。然而，正如上文指出的，能源价格杠杆调节作用的发挥是通过影响相关中间变量而实现的。基于此，本文试图从两个层面考量这种杠杆作用。第一，一般性调节，对系统中的其他作用存而不论，仅考虑相对价格通过若干维度变量，以及相关变量的整组变量作用于碳排放的单向调节过程；第二，将相关变量纳入同一系统分析在存在交互影响条件下能源相对价格对碳排放的调节性。
4 能源相对价格对碳排放的一般调节作用
4.1 变量选择及预判断
本文涉及到的主要变量包括碳排放量CO2，相对能源价格P，经济产出Y，产业结构Si，能源结构Se，能源效率E。其中，碳排放量和能源相对价格在前文中已有说明。就其他变量而言，Y选择国内生产总值指数（1978=100），Si是第二产业产值占国内生产总值的比重（单位：%）；Se为煤炭消费占能源消费总量的比重（单位：%）；E取能源强度的倒数，通过国内生产总值/能源消费计算得到（单位：元/t标准煤），反映我国经济发展中的综合能源利用效率。样本区间为1978-2013年，相关数据均来自《中国统计年鉴2014》和中经网产业数据库。为减少变量数据单位变动和异方差，相关序列均取自然对数，分别记为lnCO2，lnP，lnY，lnSi，lnSe和lnE。对相关序列进行平稳性检验，结果表明其均为I（1）序列。基于此，采用灰色关联度方法进一步判断相关变量与碳排放之间的关联，结果表明，能源相对价格与碳排放间的关联度为0.641 0，属于中度关联。经济总量与碳排放的关联度最大，为0.733 9，其次为能源效率0.685 1、能源结构0.682 7、产业结构0.666 2。能源价格与碳排放的关联度相对最小，这一结果与我国的实际情况基本吻合，也进一步从侧面证明了价格杠杆影响碳排放的非直接性，支持了本文的理论分析。
4.2 单变量模型及检验
本文将能源价格与经济总量、产业结构、能源结构、能源效率、碳排放纳入同一个系统，考察相关变量对碳排放的直接作用及能源价格对碳排放的间接调节作用。主要分析能源价格通过经济总量、产业结构和能源效率对碳排放的调节。对能源结构而言，理论上讲，能源结构受到价格杠杆的引导，但上文在分析中也指出，由于我国资源禀赋的限制，这种引导作用在短期内很难实现。有鉴于此，本文在建模时将其视为系统的外生变量，并不分析价格对其的调节。进一步看，根据现有的研究不难判断，产业结构、能源效率对碳排放的作用比较直接，而经济总量与碳排放之间的关系最为典型的即环境库兹涅茨曲线EKC。尽管由于发展阶段及经济体制环境的差异，其最终关系表现形式具有差异性，但其两者间关系的非线性特征得到了普遍的认同。因此，本文首先基于EKC曲线的一般形式判别产出总量与碳排放之间的关联，得出：lnY，（lnY）2，（lnY）3 以及为消除自相关引入的自回归项AR（1）和AR（2）的系数分别为5.318 5，-0.803 2，0.045 0，1.519 1和-0.744 9，且全部通过的T检验。由此判断，样本区间内我国经济总量和碳排放符合EKC曲线的一般形式，可以据此纳入方程。综合以上分析，构建一般调节效应的基本模型如式（3）所示。
不难看出，由于调节项的加入，模型（3）存在严重的多重共线性。逐步回归、主成分分析、岭回归等均适用于多重共线性模型的估计；考虑到岭回归对病态数据的耐受性优于一般的OLS估计，本文选择岭回归对模型（3）进行估算。选择步长0.005，逐步加入调节项，经过反复尝试，得到结果如表2所示。 经反复比较，为全面揭示相关变量与碳排放的关系，尤其是能源相对价格对碳排放的调节作用，选择纳入所有调节项（Y+S+E）的方程进行分析。根据拟合结果可以看出：
第一，样本区间内，经济的增长带来了显著的碳拉动效应，总体作用效力为0.687 1，与理论预期一致。而由于样本区间内我国产业结构的调整并不明显，其对碳排放的作用很小，仅为0.057 4；结合本文对产业结构变量的定义，认为第二产业占比每降低1%，碳排放降低0.057 4%，方向符合理论预期。同样地，能源结构的优化对碳减排的作用较产业结构调整的作用更为明显，煤炭占比每降低1%，碳排放量减少0.351 5%。此外，能源效率的提高有一定的碳抑制效应，但其作用并未得到充分的发挥，仅为0.070 6%。结合以上可以得到，产业结构的优化和能源效率的提升对于碳减排尚有很大的作用空间。
第二，进一步从能源相对价格的调节作用来看，虽然其通过对经济总量路径最终仍然表现为碳拉动效应，但明显可以看出，考虑能源价格的调节时，经济总量对碳排放的拉动降低至0.528 6；而价格通过对产业结构的调节产生了明显了碳抑制效应，作用为0.611 1。然而，能源价格杠杆未能通过对能源效率的引导对碳排放产生有效的抑制作用。以上在分析中肯定了能源效率提高对碳排放的抑制作用，因此该环节上价格调节作用未能有效发挥的主要原因在于价格对能源效率的引导不足。究其原因，一方面从本质上来看，能源效率是能源的利用效率，它受到诸多因素，比如产业结构、技术进步、能源结构、对外开放等，价格对能源效率的引导作用可能会被其他因素的影响所冲销；另一方面在能源效率的选择上，论文并未采用凸显技术因素的全要素能源效率，也可能是造成其调节效应不显著的原因。对于第一种原因本文将在第五部分作进一步论证。
4.3 整组变量模型及检验
以上重点考量了能源相对价格通过总量、结构、效率三维度变量对碳排放的调节。而在实际经济运行中，价格杠杆对碳排放调节作用的发挥是各路径共同作用的结果。为更加客观地表达这种综合作用，本文考虑将经济总量、产业结构、能源效率三个维度变量进行整组压缩，考察价格杠杆通过整组变量对碳排放的调节。基于上文的描述，能源结构仍作为独立的变量进行研究。整组后的变量用Zt表示，基本模型如式（4）。
lnCO2t=C+δ1Zt+δ2lnSet+δ3（lnPt×Zt）+μt（4）
要对模型（4）进行估计，关键是整组变量Zt的获得。本文借助典型相关分析，以整组变量与能源相对价格的相关性最大为依据对变量进行整组压缩。从压缩后的结果看出，就Zt内部变量的关联性而言，lnY与lnSi的相关性小，仅为0.277 8，但与lnE的相关性达到0.986 4；lnSi与lnE的相关性为0.314 8；而组变量间的相关性很强，lnP与Zt组内变量lnY，lnSi和lnE的相关性分别达到0.953 8，0.447 5和0.925 6。并得到了一个典则相关系数0.984，且通过了显著性检验，因此只能按照该条件进行整组压缩，得到压缩方程如（5）。
Zt=1.83 1lnYt+0.243lnSit-0.941lnEt（5）
冗余度检验的结果表明，Zt组的变异能被自身典则变量解释67.8%，被相对的典则变量解释65.5%，这说明按照方程（5）对相关变量进行整组压缩是比较合理的。基于此，可以得到Zt序列。同样地，在模型（4）中，仍然存在多重共线性，进一步采用岭回归进行估计，选择步长为0.05，得到估计结果如图4所示。
岭回归的结果揭示出，虽然样本区间内经济总量、经济结构以及能源效率的变动总体上仍然导致了碳拉动效应，但很明显经过能源价格杠杆的调节后，相关变量对碳排放的拉动作用有了一定程度的降低。图3中ZLNPZ正是能源价格杠杆调节作用的集中体现。这与单变量模型的结论是一致的。此外，从能源结构看，岭回归的结果显示能源结构对碳排放的作用为负，这与理论分析以及单变量模型并不一致。为进一步验证结果，论文将lnSe和lnCO2进行简单的相关性分析，发现两者的相关性为-0.671 4，造成这种结果的原因一方面是样本区间内我国能源消费结构变动很小，煤炭消费占比的降低速度远不及碳排放的增长速度；另一方面变量整组后并未考虑这其中存在的非线性关系。但需要说明的是，本部分旨在考量价格杠杆通过中间变量对碳排放的整体调节性，所以并不重点关注能源结构的作用。此外，从严格意义上讲，Zt三个组变量的属性并不完全相同，因此在变量压缩后，我们并不关注Zt的实际意义。从图3可以看出，当惩罚约为0.6时，各变量作用弹性趋于平稳，因此论文以惩罚为0.6时所对应的估计系数为准进行分析，结果如式（6）所示。
lnCO2t=0.345 5Zt-0.173 5lnSet+0.318 5（lnPt×Zt）
进一步对比来看，单变量模型中，总量、结构、效率对碳排放的作用相互冲销，共产生了0.700 3的碳拉动效应，即GDP每增长1%，第二产业占比每降低1%，单位能耗产出每提高1%，带来的碳排放的变动为（0.687 1-0.057 4+0.070 6）%=0.700 3%。而变量整组后，拉动作用仅为0.345 5。同样地，能源相对价格通过调节各变量共产生了0.570 9的碳拉动效应，即能源相对价格每提高1%，则其通过对相关变量对碳排放产生的调节作用为（0.526 8-0.611 1+0.653 4）%=0.570 9%，而变量整组后，这种作用仅为0.318 5。这充分揭示出，节能减排有赖于结构、技术等路径的协调配合，而且也有赖于能源价格杠杆调节作用的发挥。
5 交互影响条件下的价格杠杆作用分析
5.1 基本模型构建
根据上文的理论分析，考虑到“能源—经济—环境”中相关变量存在的交互影响，为更加客观地描述系统的运行状况，反映实际经济运行中能源价格杠杆对碳排放的作用，本部分通过构建联立方程组作进一步分析。同样地，仍将能源结构、能源价格视为重要的外生变量，构建模型如（6）所示。 模型（6）中，模型的构建处于以下考虑：第一，系统中能源结构、能源价格为外生变量，其余为内生变量；将所有前定变量、外生变量和滞后变量作为工具变量。为在一定程度上反映系统的动态性，在考量交互影响时，引入一阶滞后变量，具体反映在第2-3个方程上。需要指出的是，对于联立方程的最优滞后期选择而言，理论上讲，应在假定自回归阶数为0-t的条件下对各子式进行回归，得到残差矩阵，从而通过计算AIC和SC值，取其最小值对应的t为最优滞后。但基于理论分析，考虑到样本为年度数据，过长的滞后期从经济意义上看参考作用有限，因而仅引入一阶滞后。第二，对于中间变量Y，Si和E来说，主要考虑三个方面的影响因素：一是能源相对价格及其一阶滞后，二是变量自身的一阶滞后，三是其他影响因素。具体来说，对Y而言，考虑了能源效率的影响以及碳排放的反馈作用；对Si而言，仅考虑了价格和自身滞后的作用；对于E而言，兼顾了产业结构和能源结构对其的影响。
5.2 实证检验及结果
根据以上分析，基于联立方程模型的识别条件，对模型（6）中的各个方程进行秩条件和阶条件的识别验证，结果如表3所示。
表3显示出，联立方程组模型中4个方程均可以被有效识别。基于此，采用3SLS对模型进行估计，得到结果如表4所示。
根据以上的结果，可以看出：
第一，从系统性的角度出发，在考虑能源相对价格对经济总量、产业结构以及能源效率的影响，以及相关变量交互影响的条件下，经济总量的增加仍然伴随着明显的碳拉动效应，其作用效力相对于仅考虑能源价格调节作用时要大。究其原因，一是影响经济总量的要素有很多，考虑交互影响时，其他变量通过影响产出可能造成了较强的碳拉动效应，冲销了价格的调节性；二是深入来看，价格对产出的作用是两种效应相互博弈的结果。理论上看，能源作为一种一般产品，其价格上涨导致能源生产企业利润增加，产出增加；反之，当能源作为一种生产要素时，其价格上涨必然导致相关产业成本增加，产出下降。经济总产出是多个经济部门产出的总和，因此经济总量对价格的反应总体上取决于各个部门间的博弈。考虑交互影响条件下，存在着碳拉动效应被放大的可能。然而，考虑到价格调节和交互影响时，产业结构的优化带来显著的碳抑制效应，其作用为0.452 5，明显高于仅考虑价格调节时的作用0.057 4。这说明，系统间复杂的作用效应相互博弈，尤其是考虑当前和前一期价格调节以及前一期产业结构调整的条件下，产业结构对于碳减排的作用即被加大。同样地，考虑到价格对能源效率的调节，以及产业结构、能源结构等对能源效率的作用时，能源效率的提升带来了显著的碳抑制效应，其作用为0.397 7，同样优于仅考虑价格调节时的0.070 6，存在着作用的放大效应。而在考虑系统复杂性时，能源结构优化对于碳减排的作用也得到了明显的提升。整体来看，虽然总体上系统中存在的碳抑制作用还不能冲抵碳拉动作用，但能源相对价格作为系统中的重要外生变量，对系统的高效运作起到了重要的杠杆作用，在实践中必然成为节能减排的有效手段。这种杠杆作用的发挥随着能源价格市场化程度的提高，将被不断加强。
第二，能源相对价格杠杆作用的发挥是通过其对相关变量的调节实现的，一般的调节效应模型仅可以判断价格经由相关变量对碳排放产生的综合作用。而在考虑交互影响的条件下，价格对相关变量的影响也可以测量。表（4）反映出，从系统的角度出发，价格杠杆对总量的调节并不显著，其原因上文已经有所说明。而滞后一期的价格对产业结构的优化产生了0.125 0的作用。这意味着，系统条件下，价格每上升1%，第二产业占比下降0.125 0%，能源价格的合理提升对于优化产业结构有积极意义。但可以看到，当期能源相对价格的上升却导致了第二产业占比的增加，这同时也说明了两个问题，一是凸显了能源作为要素和商品的双重属性，另一方面也证明了能源价格的市场化并不是能源价格的上升。从能源价格对能源效率的作用来看，调节效应模型的检验结果表明：能源效率提高对碳减排的作用是显著的，但价格并未通过对能源效率的有效引导而起到碳抑制的作用，因此主要的原因在于价格对于能源效率的引导作用不足；而在考虑交互影响的条件下，能源相对价格对能源效率的提升起到了有效的引导作用，当期和滞后一期的价格对于能源效率的作用分别为0.084 6和0.219 7。这两者并不是矛盾的。交互影响的系统考虑到了产业结构、能源结构等对能源效率的作用，这些作用的存在可能会促进价格杠杆对于能源效率调节作用的发挥。
6 结论与启示
结合理论和实证分析的结果可以看出：从环境效益出发，在充分考虑价格上升引发的通货膨胀成本的条件下，能源价格已成为节能减排的有效杠杆，其对碳排放的调节是通过影响经济总量、结构、能源效率等多种路径变量实现的。这其中存在着复杂的博弈关系，而由于价格杠杆作用的存在，放大了结构路径、技术路径等的节能减排效果，同时也凸显了价格在系统中的驱动力作用。进一步地，随着市场化程度的提高，能源价格必然实现由“外生变量”向“内生变量”的转化，其价格杠杆作用也将日益突出。但样本区间内系统中的碳抑制效应还不足以抵补碳拉动效应的事实也表明，能源价格杠杆的作用还没有得到充分发挥，其对于节能减排还有很大的空间。从政策层面上看，这即落脚在了能源价格的改革上。
根据论文的研究结果，可以得出几点启示，这与实践中能源价格改革的核心思想是一致的。第一，从经济学的基本原理出发，价格上升可以抑制需求。因此，要实现节能减排必然要求提高能源价格。此外，价格杠杆对宏观经济运行的调节往往存在多种状态，比如要启动经济或者抑制经济过热；然而对于节能减排而言，其状态是恒定的，即实现能耗和碳排放量的降低。因而容易造成的误区是基于经济效益的价格杠杆作用是双向调节，而基于环境效益的价格杠杆作用是单向调节。事实上，我国能源价格长期偏低的事实决定了价格的合理上升是能源价格市场化改革的必然结果。然而，从长期来看，首先能源价格改革不等同于调价，而是价格的市场化决定，同时国家可以运用一系列政策措施引导市场化价格。这里所谓的“引导”与“价格控制”完全不同，与能源价格市场化的根本也不矛盾。其次，能源价格改革不等同于价格的上升。联立方程组模型的检验结果表明，在考虑滞后作用的情况下，并不是所有的能源价格上升都会带来碳抑制效应，有可能也会导致碳排放的增加。因此，能源价格杠杆作用的有效发挥是以能反映供需变化和资源稀缺程度的市场化的价格为前提的。市场化程度越高，其对于节能减排的调节作用越明显。第二，考虑到我国资源禀赋的约束，论文在研究中将能源结构和能源相对价格均视为外生变量，并未分析价格对于能源结构的引导作用。事实上，国内很多学者也提出了能源价格机制改革是调整能源结构的重要手段，并以能源结构的清洁化加大能源价格改革，这其实暗含了两点，一是能源结构的调整本身就是能源价格改革的一部分，二是能源改革的进行必然推动能源结构的优化，两者是相辅相成的。第三，不同的时间段和经济条件下，宏观调控的目标有主次之分，或强调产出增长，或强调物价稳定，然而节能减排却是贯穿始终的。因此，从实践层面看，一方面要兼顾经济效益和环境效益的均衡。这涉及到了不同的政策组合问题。这种政策组合可以从两方面理解，一是价格手段与系统中各种路径的协调，以及节能减排路径之间的协调。前者比如，近年来被广泛提及的能源价格与产业政策的协调配合。这不仅涵盖了总体层面的能源价格改革与产业结构优化的配合，也暗含了区域价格调控与产业布局的搭配。进一步地，价格调控和产业政策调整均属于间接减排手段，两者的协调必然放大减排的效果。后者主要是指技术路径与结构路径的协调。事实上，本文实证研究结果也揭示出，整组变量条件下，能源价格杠杆对碳排放的调节作用有了明显提高；同时，交互影响条件下各路径的减排作用也优于一般调节效应模型。这些均说明了减排是一个系统工程，凸显了政策协调的重要性。二是能源价格政策与货币、财政等其他调控手段的配合。这其中，货币、财政政策主要专注于经济效益，能源价格政策主要专注于环境效益。此外，货币、财政政策同时也会对能源价格产生影响。另一方面，这个过程中要充分考虑价格杠杆发挥作用时所引发的外部成本，这也是本文强调能源相对价格的原因。 （编辑：刘照胜）
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Abstract As an important economic lever， energy price has multifaceted impacts on the economy. It affects not only energy consumption and carbon emission through variables such as the economic aggregate， the industrial structure， and energy efficiency etc. but also the price level. Thus， costs and benefits， especially the tolerance of the price system should be considered when guide energy conservation and emission reduction through price leverage. This paper gives full consideration to potential inflation caused by the change of energy price and calculates the total carbon emission in China based on the sample period 1978-2013. And by constructing single variable model， the integrated variables model， and the simultaneous equations model， we find that when taking the regulatory effect of energy price into consideration， the pulling effect of the economic aggregate on carbon emission decreases from 0.687 1 to 0.528 6， and energy price induces 0.611 1 carbon depressing effect by industrial structure； however， it is hard for energy price to reduce carbon emission through energy efficiency. The integrated variables model further shows that pulling effect of integrated variables on carbon emission decreases significantly and the effect of price lever on carbon emission reduction improves greatly. When considering regulatory effect of price lever and the interaction among systematic variables， depression effect of industrial structure optimization on carbon emission is amplified to 0.452 5. In addition， depressing effect of energy efficiency improvement on carbon emission is 0.397 7 which is greater than 0.070 6 when only price regulation is considered. In general， energy price leverage magnifies the emission reduction effect of related paths. However， the fact that the carbon depressing effect in the system is not big enough to offset the carbon pulling effect indicates that energy price hasnt fully played its role as a lever. Therefore， the government should gradually promote the marketoriented reform of energy price based on the tolerance of the economy while at the same time give consideration to both structural adjustment and technological progress. Moreover， the government should pay attention to the coordination not only between price and other paths but also between price policies and other regulatory instruments such as monetary and fiscal policies. The government should also take the economic and environmental benefits into account and fully consider the external cost when to reduce carbon emission through price leverage.
Key words relative energy price； price leverage； carbon emission； inflation