1、1我国林业经济发展与气候之间的因果关系研究向中华 1 曾胜 2（1.西南交通大学经济管理学院 成都 610031） (2.重庆工商大学财政金融学院 重庆 400067）摘要 我国林业经济在国民经济发展中有着重要的地位，森林与气候之间也有着密切的关系。利用格兰杰因果检验分析林业经济发展与气温、降水量、湿度与日照数等气候因素之间的因果关系，林业生产总值与降水量、气温、湿度之间具有单向因果关系，林业生产总值与日照数之间因果关系不明显。通过这种因果关系，可以捕捉到气候因素的变化趋势，当认识到这种变化趋势，就可以采取相应的措施。这将会对制定宏观经济发展规划与森林资源开发战略，具有一定的指导与实践意义。
2、关键词 林业经济;气候;因果关系;格兰杰因果检验分类号 F062.9 Research of the causality between Forestry Economy Development and Climate of ChinaXiangzhonghua1 Zengsheng2(1.School of Business forest and climate have close relationship as well. Through the Granger-Causality Test verify the causality between forestry economic d
3、evelopment and climate factors such as the temperature, precipitation, moisture and sunshine .There is a unidirectional causality from Forestry total output value to precipitation , temperature and moisture , however, not obvious to sunshine. Through The causality,we catch the trends of climatic fac
4、tors. When we realize this variation tendency of temperature, precipitation, moisture and sunshine, we should take corresponding measures. It will have guidance and practical meaning for macro economic development planning and forest resources development strategy.Key words Forestry Economy;Climate;
5、Causality; Granger-Causality Test我国林业经济发展，近年来取得了较快的增长，从 2000 年以来，每年都以超过 10%的增长速度，而其中有 5 个年份增长率超过了 20%。林业经济总产值在我国 GDP 中所占的比重也有增加的趋势(见表 1)。林业经济在我国的经济发展中起着越来越重要的作用，而碳汇交易又将是林业经济一个新的经济增长点。因此，对林业经济的研究有着十分重要的意义。林业经济的来源主要是靠森林资源，而气候对森林资源有重要的影响，从而气候影响林业经济，反过来，森林资源的发展也会影响着气候的变化。本文将研究林业经济发展与气候之间的关联关系，在这里林业经济发展可
6、以作为森林资源的效益指标看待。而碳汇交易机制与森林能源低碳消费的相关问题有待下一步进行深入研究。表 1 林业经济总产值在我国 GDP 中的比重 单位: %年份 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010比重 3.71 3.79 3.89 4.34 4.32 4.55 4.90 4.68 4.56 5.09 5.73注：数据来源于历年中国统计年鉴与中国林业统计年鉴。 1 文献回顾有关林业与气候之间的关系的文献主要在以下几个方面。第一，林业对气候的影响。Christopher(2009)认为森林可以改善温室气体对气候的影响 1。曾华
7、锋(2009) 认为林业在应对气候变暖中具有不可替代的作用、潜力巨大 2。Ronald( 2010)利用全球性林业产品模型2(GFPM)分析认为，应对面临的气候变化应成立政府间气候变化专门委员会，并制定统一的使用森林资源的计划 3。贾治邦(2010)在 2009 年 6 月召开的中央林业工作会议指出，在应对气候变化中林业具有特殊地位，发展林业是应对气候变化的战略选择 4。王战男(2010)探讨了林业应对气候变化的地位和作用，森林与气候之间有着十分密切的关系，主要从减缓与适应正反两个方面来体现，在关注通过造林绿化增加碳汇来实现减缓全球变暖作用的同时，我们也必须注意到，气候变化对生态环境的影响 5
8、。李怒云(2010)认为全球气候变化已是不争的事实，林业在应对气候变化中具有特殊功能和作用，林业是当前和未来 30 年甚至更长时期内，技术和经济可行、成本较低的减缓气候变化的重要措施 6。金哲根(2010）认为森林和林业在保持全球总的碳循环的大致平衡中，起到了决定性的作用 7。刘周全(2011)以广东为例，阐述了通过大力培育森林资源以增加森林碳吸收，从而应对气候变化 8。第二，气候对林业的影响。高均凯(2005)认为气候变化与我国林业的关系，主要表现在，一方面，我国植树造林的发展，对减缓全球变暖做出了重大贡献；另一方面，气候变化对我国森林的格局产生重大影响，并进而威胁到国家生态安全。森林对气候
9、变化是十分敏感的，气候的微小扰动都可能对森林群落的结构和演替过程产生巨大影响 9。姚晓红(2010)认为影响天水林业资源的主要气象要素是年降水量和年0积温 10。第三，林业与气候相互影响。Ogden(2008)以加拿大育空地区南部为例，认为气候的变化要求对森林的管理进行相应的改变，气候与森林之间相互影响 11。李剑泉(2010)探讨了气候变化对森林造成的重大影响，同时分析了森林在缓解气候变化中的重要作用 12。周化成(2010)认为全球气候变暖，对自然和生物系统产生负面影响，而林业在应对气候变化中的不可替代性作用也日益显现 13。刘曙红(2011)认为林木的生长发育和树种的分布受气象条件的影响
10、和制约。特别是温度、水分、风等气象因子对森林的组成和分布有重要的影响。反之,森林对大气也具有多重影响。它能调节气温、涵养水源、净化空气、改善局地小气候等。第四，气候变化对经济的影响 14。皮军(2010)以气温、降雨量、极端气候事件和海平面的变化及趋势，对东南亚经济的影响 15。纵观上述文献，主要是围绕气候与林业之间的关系进行定性分析，鲜有对林业经济与气候之间的关联关系进行定量研究，而皮军(2010)也只是定性分析了极端气候变化对整个经济带来的影响。本文在已有文献的基础上，对林业经济发展与气候之间的关联关系进行定量分析。根据蒲晶岩(2002)认为表征气候的指标有温度、日照、降水 16，以及刘曙
11、红(2011)认为温度、水分、风等气象因子影响森林的组成和分布，因此本文选取气象因子变量为降水量、平均气温、湿度、日照数。2 模型描述格兰杰因果关系检验方法为 2003 年诺贝尔经济学奖得主 克莱夫格兰杰（Clive W. J. Granger）所开创，用于分析经济变量之间的因果关系。进行格兰杰因果关系检验的一个前提条件是时间序列必须具有平稳性，否则可能会出现虚假回归问题。因此在进行格兰杰因果关系检验之前首先应对各指标时间序列的平稳性进行单位根检验(unit root test)。常用 ADF 检验与 PP 检验来分别对各指标序列的平稳性进行单位根检验。格兰杰因果性检验假定了有关 和 每一变量
12、的预测的信息全部包含在这些变量的时yx间序列之中。检验要求估计以下的回归 17：(1)111qqtitjttju3(2)211sstitjttxyu其中白噪音 和 假定为不相关。1tu2t单位根检验模型有如下三种形式：(3)1pttjtjtyyu(4)1pttjtjt(5)1pt tjtjtyyyu其中 或者由实验来确定。模型(3)没有常数项和时间趋势，模型(4)仅含有常数项，1,23p没有时间趋势，模型(5)含有常数项和时间趋势。3 模型分析本文数据采用 1985-2010 年的历史数据（历年中国统计年鉴、中国林业统计年鉴与中国气象年鉴）。林业经济发展用林业生产总值表示。由于气象资料的获取靠
13、的是气象观测站的数据，观测点越多数据越多，所获取的数据越接近真实的情况，但从中国统计年鉴与气象年鉴所能获得的是我国主要 34 个城市的数据，而这 34 个城市覆盖了我国所有区域，特别是重要的森林覆盖区，因此，气象数据就选择我国主要 34 个城市的降水量、平均气温、湿度和日照数的平均数。由于大连、青岛、海口、桂林、重庆有个别年份数据缺失，便采用相近区域城市数据与前后年份数据进行平均化处理而得。根据模型(3)(5) 式对林业生产总值(Forestry total output-value)与降水量 (precipitation)、气温(temperature) 、湿度(moisture)、日照数(
14、sunshine)的数据序列进行单位根检验，检验结果如表 2 所示。林业生产总值序列一阶平稳，降水量、温度、湿度、日照数在一定时间阶段保持相对的稳定性，表现为原数据序列平稳，也是一阶平稳，这样它们皆是一阶平稳。因此，可以对林业生产总值、降水量、温度、湿度、日照数之间进行协整分析，以及格兰杰因果关系检验。表 2 林业生产总值、降水量、温度、湿度与日照数的 ADF 单位根检验结果序列 ADF 检验值 10%显著水平 5%显著水平 1%显著水平 是否平稳林业生产总值( FV) -1.36552 -3.2367 -3.6027 -4.3738 否FV 一阶差分 -3.56131 -3.2418 -3.
15、6118 -4.3942 是降水量( PP) -3.34135 -3.2367 -3.6027 -4.3738 是PP 一阶差分 -8.03155 -3.2418 -3.6118 -4.3942 是气温( TP) -3.24740 -3.2367 -3.6027 -4.3738 是TP 一阶差分 -9.72856 -3.2418 -3.6118 -4.3942 是湿度( MT) -4.19882 -3.2367 -3.6027 -4.3738 是MT 一阶差分 -10.80703 -3.2418 -3.6118 -4.3942 是日照数( SH) -3.49543 -3.2367 -3.602
16、7 -4.3738 是SH 一阶差分 -7.77144 -3.2418 -3.6118 -4.3942 是注：本文所给出的 10%、5%、1%显著水平的临界值是 MacKinnon 协整检验单位根的临界值。利用回归模型(1)(2) 式对林业生产总值与降水量、温度、湿度、日照数之间进行格兰杰因果关系检验，其检验结果如表 3 所示。4表 3 林业生产总值与降水量、温度、湿度、日照数之间的格兰杰因果关系检验结果零假设 滞后期 F-统计 概率 结论2.79796 0.08846 拒绝PP does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause PP 2 0
17、.14486 0.86609 接受0.73477 0.49276 接受TP does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause TP 2 3.18120 0.06432 拒绝0.13248 0.71935 接受MT does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause MT 2 2.89217 0.06869 拒绝0.69505 0.60865 接受SH does not Granger Cause FVFV does not Granger Cause SH 2 0.39719 0.80717
18、接受TP does not Granger Cause PP 0.89615 0.42470 接受PP does not Granger Cause TP 2 0.22864 0.79777 接受MT does not Granger Cause PP 0.50554 0.73260 接受PP does not Granger Cause MT 2 2.99026 0.04694 拒绝SH does not Granger Cause PP 0.08727 0.91679 接受PP does not Granger Cause SH 2 0.73835 0.49112 接受6.47963 0.
19、00715 拒绝MT does not Granger Cause TPTP does not Granger Cause MT 2 0.15854 0.85450 接受1.01179 0.43679 接受MT does not Granger Cause TPTP does not Granger Cause MT 4 3.33112 0.04373 拒绝3.26651 0.06035 拒绝SH does not Granger Cause TPTP does not Granger Cause SH 2 18.1312 3.9E-05 拒绝1.07767 0.31050 接受SH does
20、 not Granger Cause MTMT does not Granger Cause SH 2 2.20413 0.15183 接受根据表 3 的结果我们可知，拒绝接受降水量不是林业生产总值的格兰杰原因，同时接受林业生产总值不是降水量的格兰杰原因，表明林业生产总值与降水量之间具有单向因果关系，降水量是林业生产总值的原因，即降水量可以影响林业生产总值，而林业生产总值的变化对降水量的影响不明显。拒绝接受林业生产总值不是气温的格兰杰原因，同时接受气温不是林业生产总值的格兰杰原因，表明林业生产总值与气温之间具有单向因果关系，即林业生产总值会对气温带来影响，而气温的变化对林业生产总值的变化影响不
21、明显。林业生产总值与湿度的关系，其结论与林业生产总值与气温的关系一致，林业生产总值与湿度之间具有单向因果关系，林业生产总值具有影响湿度的关系，反之，湿度的变化对林业生产总值变化的影响不显著。从表 3 也可以看出，林业生产总值与日照数之间没有因果关系。在降水量、气温、湿度、日照数之间格兰杰因果检验中，降水量与气温之间、降水量与日照数之间、湿度与日照数之间没有因果关系。降水量与湿度之间具有单向因果关系，拒绝接受降水量不是湿度的格兰杰原因，表明降水量是湿度变化的原因之一，降水量的变化影响湿度的变化，湿度不是降水量的格兰杰原因被接受，表明湿度的变化对降水量的影响不明显。气温与湿度之间具有单向因果关系，
22、但是随滞后期所选的不同，表现出的单向关系不一样，当选取滞后期为 2 时，湿度不是气温的格兰杰原因被拒绝，表明湿度的变化5是气温变化的原因之一，湿度的变化影响气温的变化，气温不是湿度的格兰杰原因被接受，表明气温的变化是否引起湿度的变化不明显；当选取滞后期为 4 时，表现出的关系与区滞后期为 2 所表现出的关系相反，气温是湿度的格兰杰原因，气温的变化会引起湿度的变化。气温与日照数之间具有双向因果关系，气温的变化会引起日照数的变化，日照数的变化同样会引起气温的变化。4 结论根据上述格兰杰因果检验的结果可知，降水量的变化将显著的影响林业生产总值的变化，这与实际情况是相吻合的，其原因在于，林业生产总值的
23、主要来源于森林资源，而降水量对森林资源有着非常重要的作用，即降水量对林业经济发展起着重要的作用。从林业生产总值的变化对气温与湿度的影响关系来看，我们在借助开发与使用森林资源来增加林业生产总值的同时，带来了我们周围环境气温与湿度的变化。在经济的快速发展与人类活动过程中，加剧了大气的温室效应，使得地球空间热散射变慢，而致地球变暖，全球气温的升高，同时也影响气候的其它因素（比如降水量、湿度、日照数等） ，反过来，气候的变化又影响我们整个生态平衡发生着变化。而平均气温的上升，会带来粮食产量的增加（中国气候学家张家诚认为气温变化 1，大体相当于农作物变化一个熟级。每变化一个熟级，产量变化 10%，即气温
24、上升或下降 1，粮食产量具有增产或减产 10%的潜力） 18，但同时会带来环境的变化，如冰川融化导致海平面的升高，江川河流中水的蒸发量增加，导致一些地区干旱，一些地区水涝，温度升高还会导致一些物种的灭绝，破坏生态平衡。降水量表明上与气温、日照数不具有明显的因果关系，但降水量与湿度之间具有单向因果关系，而湿度与气温、气温与日照数之间都具有因果关系，这也可以说明，降水量、气温、湿度、日照数四个气候因素之间具有密切的关联关系。事实上，降水量是受气温的影响，平均气温上升带来整体降水量的增加，但会出现区域降水量的不均衡。湿度的下降，将会使气候越来越干燥，其实也从另一方面印证湿度随温度的升高而下降。日照数
25、的下降，说明人们看见太阳的时间在减少，表明空气中颗粒物浓度增加，污染加重。本文的工作在于通过历史数据从数理关系角度验证了林业经济发展与平均气温、降水量、湿度与日照数等气候因素之间的相关关系。林业生产总值与降水量、气温、湿度之间具有单向因果关系，林业生产总值与日照数之间没有因果关系。还论证了降水量与湿度之间、湿度与气温之间具有单向因果关系，气温与日照数之间具有双向因果关系，降水量与气温之间、降水量与日照数之间、湿度与日照数之间不具有因果关系。虽然气候因素是我们无法进行改变的，只能接受，但根据林业生产总值与气温、湿度的因果关系可以看出，林业生产总值是气温升高、湿度下降的原因之一。气温与湿度的趋势如
26、图 1 所示。当我们认识到平均气1985-2010年 我 国 平 均 气 温 与 湿 度 的 趋 势010203040506070801985198719891991199319951997199920012003200520072009年 份平均气温、湿度平 均 气 温湿 度图 1 1985-2010 年我国平均气温与湿度的趋势温、降水量、湿度与日照数的这种变化趋势，就可以采取相应的措施，比如推广植树造林，扩大森林绿化面积，林业经济的发展要尽可能减少森林木材的使用，同时建立碳汇交易机制，践行低碳经济，减少碳排放，延缓气温的升高，维持生态平衡，保持空气中的水分，调节湿度。这将会对制定宏观经济发
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