بررسی رابطه علی بین انتشار دی‌اکسیدکربن، سرمایه‌گذاری مستقیم خارجی‌، سرانه مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی در ایران (رهیافت آزمون علیت تودا- یاماموتو)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیارگروه اقتصاد دانشگاه تبریز

2 استادگروه اقتصاد دانشگاه تبریز

3 دانشجوی کارشناسی ارشد اقتصاد دانشگاه تبریز

چکیده

بخش بزرگی از مصرف انرژی در جهان توسط سوخت­های فسیلی تأمین می­شود، که این امر موجب انتشار وسیع مواد آلاینده و خطرناک به محیط زیست شده و باعث گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی می­شود. آنچه مسلم است مصرف انرژی در جهان به منظور رشد اقتصادی رو به افزایش است و در نتیجه انتشار گازهای گلخانه­ای بویژه دی­اکسیدکربن، در اثر مصرف سوخت­های فسیلی روندی فزاینده دارد. از این رو در مطالعه­ حاضر به بررسی رابطه­ علی بین انتشار دی­اکسیدکربن (به عنوان متغیر جایگزین برای تخریب محیط زیست) و متغیرهای سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، سرانه مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی در قالب فرضیه­ی زیست­محیطی کوزنتس در ایران در سال­های 1387-1359 پرداخته می­شود. برای این منظور از آزمون­های تودا- یاماموتو برای بررسی رابطه­ علی استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر وجود رابطه­ علی دوطرفه بین متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه مصرف انرژی و روابط علی یکطرفه از سوی تولید ناخالص داخلی به سمت سرانه­ مصرف انرژی است. با توجه به وجود رابطه­ علی بین متغیرها، فرضیه منحنی زیست­محیطی کوزنتس (EKC)  در حالتی که معیار رشد اقتصادی متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه مصرف انرژی باشد تأیید می­شود ولی در حالتی که معیار رشد اقتصادی، تولید ناخالص داخلی باشد تأیید نمی­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Survey of Causality Relationship between CO2 Emissions, FDI, Per Capita Energy Consumption and GDP in Iran: Application of Toda-Yamamoto Test

نویسندگان [English]

  • Seyed Kamal Sadeghi 1
  • Mohammad Ali MotafakkerAzad 2
  • Mohsen Pourebadollahan Covich 1
  • Atabak Shahbazzadeh Khiyavi 3
چکیده [English]

A large portion of the world energy consumption is provided by fossil fuels, which cause massive emissions of dangerous pollutants into the environment leading to global warming and climate change. What is certain is the world's energy consumption in order to increase economic growth and the resulting greenhouse gas emissions, especially carbon dioxide, the consumption of fossil fuels is a growing trend. Therefore in the present study to examine the causal relationship between CO2 emissions (as an alternative to the destruction of the environment variable) and variables of FDI, per capita energy consumption and GDP in the form of an environmental Kuznets hypothesis in Iran during 1980-2008. To that end, The Toda-Yamamoto method, has been used to examine the causality relationship. The main finding of this study shows that there exists bidirectional causality between CO2 emissions and energy consumption and unidirectional causality running from GDP to CO2 emissions. Given the existence of causal relationships between variables, the hypothesis of environmental Kuznets curve (EKC) in state variables that criterion economic growth CO2 emissions and energy consumption is to be confirmed, but in that case the criterion of economic growth, GDP is confirmed is not.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • CO2 Emissions
  • FDI
  • Per Capita Consumption Energy
  • GDP
  • Toda-Yamamoto Test
  • Iran

بررسی رابطهعلی بین انتشار دی­اکسیدکربن، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی­، سرانه مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی در ایران (رهیافت آزمون علیت تودا- یاماموتو)

دکتر سیدکمال صادقی*، دکتر محمدعلی متفکر آزاد**،

دکتر محسن پورعبادالهان کویچ*** و اتابک شهباززاده خیاوی****

 

تاریخ دریافت: 20 فروردین 1391            تاریخ پذیرش: 27 آبان 1391

 

بخش بزرگی از مصرف انرژی در جهان توسط سوخت­های فسیلی تأمین می­شود، که این امر موجب انتشار وسیع مواد آلاینده و خطرناک به محیط زیست شده و باعث گرم شدن کره زمین و تغییرات آب و هوایی می­شود. آنچه مسلم است مصرف انرژی در جهان به منظور رشد اقتصادی رو به افزایش است و در نتیجه انتشار گازهای گلخانه­ای بویژه دی­اکسیدکربن، در اثر مصرف سوخت­های فسیلی روندی فزاینده دارد. از این رو در مطالعه­ حاضر به بررسی رابطه­ علی بین انتشار دی­اکسیدکربن (به عنوان متغیر جایگزین برای تخریب محیط زیست) و متغیرهای سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، سرانه مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی در قالب فرضیه­ی زیست­محیطی کوزنتس در ایران در سال­های 1387-1359 پرداخته می­شود. برای این منظور از آزمون­های تودا- یاماموتو برای بررسی رابطه­ علی استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر وجود رابطه­ علی دوطرفه بین متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه مصرف انرژی و روابط علی یکطرفه از سوی تولید ناخالص داخلی به سمت سرانه­ مصرف انرژی است. با توجه به وجود رابطه­ علی بین متغیرها، فرضیه منحنی زیست­محیطی کوزنتس (EKC)  در حالتی که معیار رشد اقتصادی متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه مصرف انرژی باشد تأیید می­شود ولی در حالتی که معیار رشد اقتصادی، تولید ناخالص داخلی باشد تأیید نمی­شود.

 

واژه‌های کلیدی: انتشار دی­اکسیدکربن، مصرف انرژی، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، تودا- یاماموتو، ایران.

طبقه‌بندی JEL: C22، Q43، Q53.

 

1. مقدمه   

با توجه به این­که مسائل زیست­محیطی از اهمیت بسیار زیادی برای حیات و بقا برخوردار هستند، لذا در سال­های اخیر مسائل آلودگی و تغییرات آب و هوایی کره زمین ناشی از انتشار گازهای گلخانه­ای[1] (GHG) (با توجه به این­که دی­اکسیدکربن مهم­ترین گاز گلخانه­ای در سطح جهان مطرح است و مقدار سایر گازهای گلخانه­ای نیز با توجه به آن سنجیده می­شود) در جهان مورد توجه نهادهای بین­المللی واقع گردیده است.

مطالعه استرن[2] در تفسیر شرایط آب و هوایی، نشان می­دهد که مهم­ترین دغدغه زیست­محیطی قرن حاضر گرم شدن کره زمین است. دی­اکسیدکربن به عنوان گاز گلخانه­ای عامل اصلی گرم شدن کره زمین در نظر گرفته می­شود و کنترل انتشار آن به عنوان یک موضوع بین­الملی مطرح گردیده است. به ­طوری که براساس پیمان کیوتو (1997)، کشورهای جهان برای حفظ محیط زیست که به عنوان یک کالای عمومی مشترک محسوب می­شود، اقدامات اجرایی مناسب انجام داده­اند و مجازات­هایی برای کشورهای بزرگ آلاینده جهان اتخاذ گردیده ­است. به هر حال سوختن سوخت­های فسیلی بزرگترین منبع اصلی در انتشار دی­اکسیدکربن و انتشار گازهای گلخانه­ای است و از سال 1970 تاکنون در بین فاکتورهای اصلی سریعترین رشد را داشته است.    

با توجه به اینکه هدف اصلی بسیاری از سیاست­های اقتصادی، دستیابی به سطح رشد اقتصادی بالاتر است، به دلیل اینکه رشد اقتصادی بالاتر معمولا״ باعث ایجاد زیان­های جدی به محیط زیست می­شود، مخاطرات زیست­محیطی ناشی از فعالیت­های اقتصادی به یک موضوع بحث­انگیز تبدیل شده است. از این رو نتایج مطالعات انجام گرفته در این زمینه سبب شده است تا فرضیه زیست­محیطی کوزنتس[3] (EKC) به وجود آید. به طوری­ که براساس این فرضیه، ابتدا افزایش درآمد سرانه منجر به تخریب محیط زیست می­شود و در ادامه بعد از یک حد مشخصی از افزایش درآمد (نقطه­ ماکزیمم) شروع به کاهش می­یابد. بنابراین اگر فرضیه­ مذکور درست باشد می­توان از رشد اقتصادی بالاتر به عنوان یک راه حل برای کاهش اثرات تخریب محیط زیست نام برد. از سوی دیگر مطالعات انجام شده پیرامون ارتباط بین متغیرهای سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و انتشار دی­اکسیدکربن در کشورهای در حال توسعه و توسعه­یافته دلالت بر تأثیر مثبت و معنی­دار سرمایه­گذاری مستقیم خارجی بر میزان انتشار دی­اکسید کربن دارند.

اهمیت انجام این پژوهش از آنجا ناشی می­شود که تاکنون به بررسی ارتباط علی بین متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، رشد اقتصادی و سرانه مصرف انرژی در ایران با استفاده از رهیافت تودا یاماموتو پرداخته نشده است. از این رو انجام این پژوهش می­تواند سیاستگذاران اقتصادی و کارشناسان مسائل زیست­محیطی را در اتخاذ سیاست­های مناسب به منظور کاهش گازهای گلخانه­ای و همچنین ارتقای توسعه پایدار یاری رساند.

این مقاله در 5 بخش سازماندهی شده است به­طوری­ که در بخش دوم، مبانی نظری تحقیق مورد بررسی قرار می­گیرد. بخش سوم به مرور پیشینه­ تحقیق در داخل و خارج از کشور اختصاص دارد. در بخش چهارم پس از معرفی داده­ها و متدولوژی تحقیق نتایج تجربی ارائه می­گردد و در بخش پنجم نتیجه­گیری و توصیه­های سیاستی ارائه می­گردد.

 

2. مبانی نظری

تدوین فرضیه­ منحنی زیست­محیطی کوزنتس (EKC) حاصل کوشش­های نظری برای برقراری رابطه انتشار و درآمد است. این فرضیه به بررسی رابطه­ میان انتشار و درآمد می­پردازد. در محور افقی این منحنی، درآمد و در محور عمودی آن انتشار نمایش داده می­شود. به­طوری­ که اگر انتشار تابعی از درآمد باشد می­توان منحنی انگل را برای آلودگی محیط زیست ( که معمولا" از نقطه نظر ترجیحات مصرف­کننده به عنوان کالایی بد در نظر گرفته شده است ) تفسیر نمود. تحت این تفسیر، فرضیه منحنی زیست­محیطی کوزنتس بدین معنی خواهد بود که با افزایش درآمد، کشش درآمدی آلودگی زیست­محیطی به صفر کاهش می­یابد و بعد از سطح درآمد آستانه­ای منفی   می­شود. به عبارت دیگر، وضعیت انتشار آلودگی با افزایش درآمد به عنوان موردی از مصرف به تدریج از یک کالای ضروری به یک کالای پست تغییر می­کند. فرضیه­ EKC یکی از پرکاربردترین مفاهیم برای تحلیل رابطه­ آلودگی- درآمد است که به شکل U معکوس است و برای اولین بار در دهه­ 90 میلادی در تحقیق گروسمن و کروگر[4] در مورد آثار زیست­محیطی تجارت و مطالعه­ شافیک و باندیویای[5] که در گزارش توسعه جهانی سال 1992 منتشر شد ظهور یافت. براساس یافته­های این گزارش در صورتی که تکنولوژی، سلایق و سرمایه­گذاری در محیط زیست ثابت در نظر گرفته شود، افزایش گستره­ فعالیت­های اقتصادی بدون تردید منجر به تخریب محیط زیست می­گردد. همچنین با افزایش درآمد سرانه، تقاضا برای افزایش سطح کیفی محیط زیست و سرمایه­گذاری در آن افزایش می­یابد. بنابراین به طور حتم نمی­توان گفت که رشد اقتصادی به نابودی محیط زیست منجر می­شود (IRBD)[6].

با توجه به مفهوم منحنی زیست­محیطی کوزنتس (EKC)، که برگرفته از ایده­ کوزنتس (1955) در زمینه­ وجود رابطه­ای به شکل U وارون بین درآمد سرانه و نابرابری توزیع درآمد است، در مطالعه رابطه ­کیفیت محیط زیست و رشد اقتصادی، اگر رابطه­ای به شکل U معکوس بدست آید، بدان معناست که باید یک نقطه بازگشت در الگو وجود داشته باشد. رسیدن به نقطه­ بازگشت برای یک کشور حاکی از آن است که آن کشور پس از این در مسیر نزولی تخریب محیط زیست قرار خواهد گرفت. براین اساس، الگوی عمومی که برای بررسی این رابطه مورد استفاده اکثر محققان قرار گرفته است، الگوی ساده تابع درجه دو است که فرم ریاضی آن به شکل زیر است:

(1)                                        

در معادله­ (1)، Yt درآمد سرانه،  مجذورآن و Et میزان انتشار آلاینده است که به عنوان متغیر درونزا در الگوی اقتصادسنجی مورد استفاده قرار می­گیرد. در مدل بالا اگر  باشد، یک رابطه­ U شکل معکوس بین درآمد سرانه و میزان انتشار آلایندگی به اثبات می­رسد. طبق این الگو نقطه­ بازگشت انتشار آلایندگی براساس مقدار درآمد معادل  خواهد بود.

 

 

 

 
   

 

2. پیشینه پژوهش 

در بررسی پیشینه­ تحقیق، در ارتباط با رابطه علی بین متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن،        سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و سرانه مصرف انرژی در ایران، با مطالعاتی در این زمینه مواجه می­شویم که این مطالعات از نظر مفاهیم تئوریک، تعریف داده­ها و دوره زمانی متفاوت هستند. نکته قابل توجه این است که بیشتر مطالعات از مقادیر حقیقی به جای مقادیر اسمی استفاده    کرده­اند. بنابراین، می­توان در این زمینه به مطالعات زیر اشاره نمود:

تول و همکارانش[7] در مطالعه­ خود به بررسی رابطه­ بلندمدت بین مصرف انرژی و انتشار گاز دی­اکسیدکربن در آمریکا در سال­های 2002-1850 پرداختند. نتایج اصلی این مطالعه نشان      می­دهد که در دوره مورد مطالعه، شدت انتشار گاز دی­اکسیدکربن با افزایش سوخت­های فسیلی افزایش یافته و رشد جمعیت، رشد اقتصادی و رشد مصرف برق نیز عامل­های تأثیرگذار بر انتشار گاز دی­اکسیدکربن هستند.

آنگ[8] در مطالعه­ای درخصوص تجزیه و تحلیل رابطه­ علی پویا بین انتشار گاز دی­اکسیدکربن، مصرف انرژی و تولید در کشور فرانسه در سال­های 2000-1960 نشان می­دهد که رشد اقتصادی علت بلندمدت مصرف انرژی و آلودگی محیط زیست بوده و یک رابطه­ علی یک طرفه از سوی مصرف انرژی به سوی رشد تولید در کوتاه­مدت برقرار است. همچنین یافته­های این مطالعه حاکی از آن است که با افزایش استفاده از انرژی، انتشار دی­اکسیدکربن نیز افزایش می­یابد.

هالچوغلو[9] در مطالعه­ای دیگر، به بررسی روابط علی بین انتشار دی­اکسیدکربن، مصرف انرژی، درآمد و تجارت خارجی در ترکیه، در سال­های 2005-1960 پرداخته است. نتایج مطالعه نشان می­دهد که علیت گرنجری دوسویه بین درآمد و انتشار دی­اکسیدکربن در کوتاه­مدت و بلندمدت وجود دارد.

ایوتا و همکارانش[10] با انجام یک مطالعه­ تجربی، وجود منحنی زیست­محیطی کوزنتس در فرانسه را یک بار با در نظر گرفتن متغیر انرژی هسته­ای و بار دیگر با لحاظ کردن متغیر تجارت خارجی آزمون کردند. در این مطالعه از مدل بسط داده شده­ فرضیه­ EKC استفاده شده و روش اقتصادسنجی خودرگرسیونی با وقفه­های توزیعی (ARDL) برای برآورد آن به­ کار رفته است. نتایج این مقاله نشان می­دهد که رابطه­ زیست­محیطی کوزنتس در فرانسه وجود دارد. ضمن آن­که رابطه­ای یک طرفه از سایر متغیرهای مورد استفاده به انتشار دی­اکسیدکربن یافت شده است. همچنین براساس یک رابطه­ یک طرفه از انرژی هسته­ای به انتشار دی­اکسیدکربن بیان شده است که استفاده از انرژی هسته­ای در فرانسه می­تواند به کاهش بیشتر انتشار کربن آن کمک کند.

هیساو- تاین و چانگ- مینق[11] در مطالعه خود به بررسی رابطه­ بلندمدت و علیت پویا بین انتشار دی­اکسیدکربن، مصرف انرژی، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و تولید ناخالص داخلی با استفاده از آزمون هم­انباشتگی پانلی و آزمون علیت گرنجری برای کشورهای برزیل، روسیه، هند و چین، در دوره 2007-1980 مورد بررسی قرار دادند. نتایج بیانگر این مطلب است که در تعادل بلندمدت انتشار دی­اکسیدکربن نسبت به مصرف انرژی با کشش و نسبت به سرمایه­گذاری مستقیم خارجی بی­کشش است. در ضمن نتایج رابطه­ علیت گرنجری نشانگر آن است که علیت دوسویه بلندمدت بین سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و مصرف انرژی، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و انتشار    دی­اکسیدکربن و علیت دوسویه کوتاه­مدت بین تولید ناخالص داخلی و مصرف انرژی، تولید ناخالص داخلی و انتشار دی­اکسیدکربن، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و مصرف انرژی،  سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و انتشار دی­اکسیدکربن وجود دارد و همچنین مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی علت بلندمدت انتشار دی­اکسیدکربن و تولید ناخالص داخلی علت بلندمدت سرمایه­گذاری مستقیم خارجی است. به علاوه تولید ناخالص داخلی و مصرف انرژی به ترتیب علت کوتاه­مدت سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و انتشار دی­اکسیدکربن است. به­طوری­ که نتایج بدست آمده فرضیه EKC را در کشورهای مورد تحقیق تأیید می­نماید.

شرزه­ای و حقانی (1388)، رابطه­ علیت گرنجری میان مصرف انرژی، درآمد ملی و انتشار کربن همراه با عوامل نیروی کار و سرمایه را در دوره­ 1384-1353 مورد بررسی قرارداده­اند. نتایج بدست آمده در این مقاله حاکی از وجود یک رابطه­ علی یک طرفه از درآمد ملی به مصرف انرژی است. ولی رابطه علی میان درآمد و انتشار کربن مورد تأیید قرار نگرفته است.

صادقی و فشاری (1389)، در مقاله­ای تحت عنوان «برآورد رابطه­ بلندمدت بین صادرات و شاخص­های کیفیت زیست­محیطی در ایران» با استفاده از آزمون­های هم­انباشتگی جوهانسون- جوسلیوس در دوره­ 1386-1350، با در نظرگرفتن شاخص­های انتشار دی­اکسیدکربن و زمین­های قابل کشت برای کیفیت محیط زیست به این نتیجه رسیدند که علاوه بر وجود تعادل بلندمدت بین صادرات و شاخص­های کیفیت محیط زیست، متغیرهای صادرات و سرمایه­گذاری مستقیم خارجی تأثیر منفی و معناداری بر شاخص­های کیفیت محیط زیست دارند.

فطرس و نسرین­دوست (1388)، نیز ضمن بررسی رابطه­ علی بین متغیرهای مورد مطالعه، وجود فرضیه­ زیست­محیطی کوزنتس را آزمون کرده­اند. نتایج مطالعه آن­ها بیانگر رابطه­ علی یکطرفه از انتشار دی­اکسیدکربن به درآمد سرانه و مصرف انرژی و رابطه­ یکطرفه از مصرف انرژی به آلودگی آب بوده است. همچنین در این مقاله، فرضیه­ زیست­محیطی کوزنتس برای درآمد سرانه، مصرف انرژی و آلودگی آب تأیید نشده، ولی در ارتباط با انتشار دی­اکسیدکربن و مصرف انرژی مورد تأیید قرار گرفته است.

 

4. داده­ها و روش تحقیق

4-1. معرفی داده­ها

داده­های مطالعه­ حاضر سالانه و دوره زمانی 1387-1359 شامل می­شود. اطلاعات مربوط به    داده­های متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن (برحسب متریک تن)[12] و سرانه مصرف انرژی (برحسب معادل نفت خام)[13] از سازمان مدیریت اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA)[14] جمع­آوری شده است. همچنین تولید ناخالص داخلی سرانه به قیمت ثابت سال 2000 (میلیارد دلار) و          سرمایه­گذاری مستقیم خارجی (میلیارد دلار) از شاخص­های توسعه بانک جهانی (WDI)[15] بدست آمده است.

 

4-2. بررسی جهت علیت    

با توجه به این­که هدف اصلی مطالعه­ حاضر، بررسی ارتباط علی بین متغیرهای انتشار               دی­اکسیدکربن، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، سرانه مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی در ایران است. این موضوع در قالب فرضیه زیست­محیطی کوزنتس (EKC) مورد آزمون قرار خواهیم داد. از سوی دیگر می­دانیم که لزوماً شکل چنین رابطه­ای برای تمام کشورهای جهان یکسان نیست. به علاوه تخمین شکل چنین رابطه­ای به طور مطلق صحیح نیست. از این رو نخست باید دید که آیا اصولاً ارتباطی بین متغیرهای فرضیه وجود دارد یا نه[16]، بنابراین در ابتدا موضوع وجود یا عدم وجود رابطه­ علی بین متغیرها بررسی خواهد شد.

الگوی خود رگرسیونی برداری [17]VAR ، به ارتباط متقابل بین متغیرهای سری زمانی در حین بررسی رفتار آن­ها توجه می­کند. این الگو، به دلیل توجه به ارتباط متقابل بین متغیرها، دارای کاربردهایی است که آزمون علیت گرنجری (1988) یکی از از اصلی­ترین آنهاست. آزمون مذکور مشخص می­کند که آیا ارتباط بین متغیرها یکطرفه است یا دوطرفه؟ همچنین، در صورت یکطرفه بودن ارتباط، جهت علیت را نیز مشخص می­کند. ماهیت مدلVAR  سبب می­شود تا تعداد زیادی پارامتر برآورد شود. به عنوان مثال در الگویی با n متغیر و طول وقفه بهینه k، حداقل به تعداد n×k ضریب تخمین زده خواهد شد. این موضوع سبب دشوار شدن تفسیر ضرایب و همچنین مشکل کم شدن درجه آزادی و نیاز به حجم نمونه زیاد را هم به همراه خواهد داشت و با توجه به اینکه علیت گرنجری هم بر پایه الگوی رگرسیونی (VAR) قرار دارد بنابراین در انجام این آزمون با مشکل مذکور مواجه خواهیم بود.

تودا -یاماموتو[18]، برای بررسی رابطه علیت، از یک مدل خودرگرسیون برداری تعدیل­یافته استفاده کردند. در این روش باید وقفه بهینه مدل خودرگرسیون برداری (k) و درجه مانایی ماکزیمم (dmax) را مشخص کرد. سپس، مدل خودرگرسیون برداری را با تعداد وقفه­های (k+dmax) تشکیل داد به شرطی که k≥dmax  باشد. با فرض اینکه مجموع  k و dmax برابر 2 باشد معادله خودرگرسیون برداری به صورت زیر خواهد بود:

(2)         

در این مدل اگر ضرایب   باشند می­توان این فرضیه را که   علت گرنجر  نیست، آزمون کرد. آماره آزمون برای آزمودن فرض صفر، آماره والد با توزیع  و درجه آزادی برابر با تعداد محدودیت­های صفر است. از طریق این فرایند، نوع و جهت رابطه­ علیت بین متغیرها برآورد می­شود.

 

 
   

 

4-3. شکل روابط

چارچوب اصلی مدل مورد استفاده در این مطالعه به منظور تجزیه و تحلیل علیت بین انتشار      دی­اکسیدکربن، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، سرانه مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی برگرفته از فرضیه زیست­محیطی کوزنتس (EKC) است:

(3)                                            

به طوری­ که

 

همان­طور که بیان شد، هر الگو زمانی برآورد خواهد شد که از پیش علیت روابط بین دو متغیر تأیید شده باشد.

 

4-4. نتایج آزمون تودا- یاماموتو

در اولین مرحله از روش تودا- یاماموتو، مانایی متغیرها بررسی می­شود. برای این منظور از آزمون ریشه­ واحد دیکی- فولر تعمیم­یافته (ADF)[19] هم در حالت وجود عرض از مبدأ (C) و هم در حالت وجود عرض از مبدأ و روند (C+T) استفاده می­شود. جدول 1، خلاصه نتایج این آزمون را نشان می­دهد. طول وقفه­ بهینه در آزمون ریشه واحد دیکی- فولر براساس معیار اطلاعاتی شوارتز- بیزاین (SBC)[20] انتخاب شده است.

نتایج بدست آمده در جدول 1 نشان می­دهد که متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن،         سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، سرانه­ مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی هم در حالت وجود عرض از مبدأ و روند در سطح معنی­داری 99% مانا نیستند.

 

جدول 1. نتایج آزمون ریشه واحد دیکی- فولر

با عرض از مبدأ (C)

با عرض از مبدأ و روند (C+T )

طول وقفه

 

نتیجه

مقادیر بحرانی در سطح معنی­داری

آماره آزمون

طول وقفه

نتیجه

مقادیر بحرانی در سطح معنی­داری

آماره آزمون

متغیر

10%

5%

1%

 

10%

5%

1%

   

0

نامانا

129/1-

246/2-

263/2-

865/1-

1

نامانا

787/2-

254/3-

323/3-

186/2-

2CO

2

(1)I

859/1-

259/2-

351/2-

489/2-

0

(1)I

787/2-

259/3-

333/3-

421/4-

2CO∆

3

نامانا

714/2-

841/2-

895/2-

147/1-

3

نامانا

353/3-

682/3-

751/3-

362/1-

ENG

0

(1)I

714/2-

841/2-

895/2-

289/4-

0

(1)I

353/3-

682/3-

751/3-

596/5-

ENG∆

2

نامانا

517/2-

614/2-

665/2-

982/0-

3

نامانا

259/3-

311/3-

341/3-

360/1-

FDI

0

(1)I

517/2-

614/2-

661/2-

213/3-

0

(1)I

3/3-

311/3-

345/3-

621/4-

FDI∆

1

نامانا

741/2-

887/2-

985/2-

48/0-

3

نامانا

630/2-

982/2-

142/3

54/0-

GDP

3

(1)I

993/2-

119/3-

333/3-

299/5-

0

(1)I

112/3-

236/3-

498/3-

659/6-

∆GDP

                             

مأخذ: محاسبات تحقیق

در بررسی مانایی و ارائه نتایج آن اگر آزمون ریشه واحد بر روی سطح داده­ها انجام گیرد، سطح معنی­داری 99% را ملاک عمل قرار خواهیم داد. همچنین اگر آزمون ریشه­ واحد بر روی تفاضل مرتبه­ اول داده­ها انجام شود، سطح معنی­داری 90% مورد قبول است.

(1)I، سطح معنی­داری 99% مانا و مرتبه­ مانایی آن یک است.

 

در حالی که همگی متغیرهای تحقیق بعد از یک تفاضل با وجود عرض از مبدأ و عرض از مبدأ و روند در سطح معنی­داری 99% مانا هستند. یعنی همه سری زمانی تحقیق (1)I هستند. بنابراین نتایج بدست آمده مانایی متغیرها را در تفاضل مرتبه اول آن­ها در آزمون­های به کار رفته تأیید می­کند. بنابراین تعداد وقفه­های اضافی در مدل VAR  برابر یک خواهد بود. در ادامه تعداد وقفه­های بهینه (K) الگوهای VAR به صورت زیر تعیین می­شود:

(4)                                

(5)                                    

(6)                                 

(7)                                

(8)                              

(9)                                

براساس جدول 2، تعیین وقفه بهینه در هر یک از تصریحات بالا براساس معیارهای شوارتز- بیزین (SBC) انجام شد، به طوری که تعداد وقفه­ بهینه در الگوهای (4) تا (9) به ترتیب برابر 1،3 ، 2، 2، 3 و 1 تعیین شده است.

برای بررسی رابطه علیت بین متغیرهای مطالعه­ حاضر از معادلات (4) تا (9) با تعداد وقفه­ یک () استفاده می­کنیم. بنابراین الگوهای 4، 5، 6، 7، 8 و 9 را به ترتیب با 2، 4، 3، 3، 4 و 2 وقفه برآورد می­کنیم و در ادامه آزمون والد[21] بر روی ضرایب الگوهای VAR تصریح شده با وقفه­های فوق انجام می­شود. فرضیه ، آزمون صفر بودن ضرایب با وقفه بهینه است.

 

جدول 2. نتایج آماره شواتز- بیزین برای تعیین وقفه بهینه

تعداد وقفه­ها

آماره شواتز بیزین (SBIC)

GDP، FDI

GDP، ENG

FDI، ENG

GDP، 2CO

FDI، 2CO

ENG، 2CO

0

26892/2-

55755/2-

80243/2

54476/2-

10288/3

22206/2-

1

*87919/3-

49275/6-

221423/0-

36972/7-

393067/0-

*57734/7-

2

95241/1-

84569/6-

*853761/1-

*55262/7-

62224/1-

31766/7-

3

28503/2-

*99157/6-

011391/0-

05753/7-

*06484/3-

41061/7-

4

09619/3-

50915/6-

8307025/0-

09227/7-

49746/2-

28004/7-

5

02145/3-

49664/6-

251784/1-

0153/7-

84657/2-

04869/7-

6

97160/2-

33516/6-

01535/1-

43542/7-

02140/2-

82473/6-

* نشانگر وقفه بهینه است.

مأخذ: محاسبات تحقیق

 

نتایج آزمون والد برای هر الگو (و با در نظر گرفتن این که کدام متغیر، وابسته در نظر گرفته شود یعنی 2×6 حالت) در جدول 3 خلاصه شده است.

 

جدول 3. نتایج آزمون والد

نتیجه­گیری

P-Value

آماره والد

فرض

متغیر تأثیرگذار

متغیر وابسته

سطح معنی­داری

%95

سطح معنی­داری

%90

   

001/0

2861/14

 

ENG

2CO

   

00561/0

0425/13

 

2CO

ENG

   

31607/0

4512/1

 

FDI

2CO

   

18671/0

0671/3

 

2CO

FDI

   

09301/0

8862/3

 

GDP

2CO

   

10961/0

6249/3

 

2CO

GDP

   

21685/0

0615/2

 

FDI

ENG

   

37761/0

6195/1

 

ENG

FDI

   

0601/0

6425/4

 

GDP

ENG

   

40606/0

3994/1

 

ENG

GDP

   

381071/0

9226/1

 

GDP

FDI

   

42406/0

7551/1

 

FDI

GDP

    مأخذ: محاسبات تحقیق

 

نتایج آزمون والد در جدول 3 نشان می­دهد که بین انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه مصرف انرژی، علیت دوسویه وجود دارد. به عبارت بهتر علیت یک سویه از انتشار دی­اکسیدکربن به سمت سرانه مصرف انرژی با مطالعات داخلی نظیر فطرس و همکارانش (1388) سازگار است. از سوی دیگر وجود علیت یک سویه از سرانه­ مصرف انرژی به سمت انتشار دی­اکسیدکربن با مطالعات خارجی نظیر آنگ (2007) نیز تا حدودی سازگار است. همچنین علیت یک سویه از تولید ناخالص داخلی به سمت سرانه مصرف انرژی در سطح احتمال 90%  قابل قبول است. به عبارت بهتر وجود علیت یک سویه از تولید ناخالص داخلی به سمت سرانه­ مصرف انرژی با مطالعات داخلی نظیر شرزه­ای و همکارانش (1387) نیز تا حدودی سازگار است. اما  برخلاف مطالعات هیساو- تاین و چانگ- مینق (2010)، هیچ علیتی بین نشر دی­اکسیدکربن و          سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، تولید ناخالص داخلی و سرمایه­گذاری مستقیم خارجی،      سرمایه­گذاری مستقیم خارجی و سرانه مصرف انرژی وجود ندارد.  بنابراین اگر سطح معنی­داری 90% را ملاک قرار دهیم و با توجه به نتایج بدست آمده از رابطه­ علی بین متغیرها، فرضیه EKC را فقط در سه حالت می­توان بررسی کرد که عبارتند از:

  1.   
  2.  

بنابراین جدول 3، 4 و 5 نتایج برآورد فرضیه EKC را نشان می­دهند.

 

جدول 4. برآورد نتایج فرضیه­ کوزنتس با متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه­ مصرف انرژی

2R

P-value

t-statistic

Coef

متغیر

9804/0

000/0

2456/22-

410651/10-

2CO

002/0

39/3

380126/3

ENG

009/0

7651/2-

1830575/0-

2ENG

مأخذ: محاسبات تحقیق

 

جدول 5. خلاصه برآورد فرضیه با متغیرهای سرانه ­مصرف انرژی و انتشار دی­اکسیدکربن

2R

P-value

t-statistic

Coef

متغیر

604/0

0439/0

4123/2-

5203/26-

ENG

011/0

5346/2

2064/1

2CO

0041/0

452/3-

2564/0-

22CO

 

مأخذ: محاسبات تحقیق

 

جدول 6. خلاصه برآورد فرضیه با متغیرهای سرانه­ مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی

2R

P-value

t-statistic

Coef

متغیر

 

46/0

3439/0

4123/1

5203/16

ENG

191/0

8346/1-

2064/1-

GDP

2041/0

652/1

2564/0

2GDP

 

مأخذ: محاسبات تحقیق

 

طبق جدول 4 و 5، فرضیه EKC به شکل قدرتمندی رابطه U شکل معکوس بین انتشار دی­اکسید و سرانه مصرف انرژی را تأیید می­کند اما این فرضیه در مورد رابطه سرانه­ مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی براساس جدول 6 تأیید نمی­شود.

 

 

 

5. نتیجه­گیری و توصیه­های سیاستی

هدف اصلی این مطالعه، بررسی رابطه­ علی بین متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن، سرمایه­گذاری مستقیم خارجی، سرانه­ مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی با استفاده از آزمون تودا- یاماموتو و همچنین آزمون فرضیه­ زیست­محیطی کوزنتس (EKC) با استفاده از متغیرهای مذکور در ایران، در دوره­ 1387-1359 است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان­دهنده­ وجود علیت دو سویه بین متغیرهای انتشار دی­اکسیدکربن و سرانه مصرف انرژی در سطح معنی­داری 5% و همچنین علیت یک سویه از تولید ناخالص داخلی به سرانه مصرف انرژی در سطح معنی­داری 10% است. از سوی دیگر، از مشهورترین مطالعات در بررسی رابطه­ آلودگی و رشد اقتصادی، فرضیه­ منحنی   زیست­محیطی کوزنتس است، اما آزمون این فرضیه، بدون در نظر گرفتن وجود داشتن یا نداشتن علیت بین متغیرها، صحیح نیست. از این رو  با توجه به نتایج حاصل از علیت بین متغیرها در مطالعه­ حاضر فرضیه مذکور در سه حالت بررسی شده است:

-          معیار رشد اقتصادی انتشار دی­اکسیدکربن

-          معیار رشد اقتصادی سرانه مصرف انرژی

-          معیار رشد اقتصادی تولید ناخالص

در ادامه معادله درجه­ دومی که فرضیه­ EKC را بیان می­کند یک بار برای انتشار دی­اکسیدکربن- سرانه مصرف انرژی، سرانه مصرف انرژی- انتشار دی­اکسیدکربن و تولید ناخالص داخلی- سرانه مصرف انرژی به روش حداقل مربعات معمولی ­­­OLS برآورد شد. فرضیه EKC مبنی بر وجود رابطه­ U معکوس برای حالت انتشار دی­اکسیدکربن- سرانه مصرف انرژی، سرانه مصرف انرژی- انتشار دی­اکسیدکربن تأیید شد و در حالت تولید ناخالص داخلی- سرانه مصرف انرژی رد شد. به عبارت دیگر کشور ما در مرحله­ا­ی است که افزایش سرانه­ مصرف انرژی با افزایش انتشار      دی­اکسیدکربن و بالعکس همراه است. بنابراین توصیه­های سیاستی این مقاله را باید در افزایش کارایی مصرف انرژی، کاهش شدت انرژی و همچنین کاهش انتشار دی­اکسیدکربن با درنظر گرفتن ملاحظات زیست­محیطی جستجو کرد که در ذیل به برخی محورهای آن اشاره می­شود:

-          اتخاذ سیاست­های مناسب اقتصادی، اجتماعی برای کاهش انتشار دی­اکسیدکربن با رویکرد ملاحظات زیست­محیطی

-          لزوم افزایش سرمایه­گذاری در زیرساخت­های انرژی با رویکرد جلوگیری از اتلاف انرژی

-          اتخاذ سیاست­های مناسب به منظور توسعه­ تولید انرژی نو و تجدیدپذیر با اعطای  انگیزه­های اقتصادی

-          ایجاد الزامات فنی با هدف ارتقای تکنولوژی در جذب سرمایه­گذاری مستقیم خارجی برای کاستن از میزان آلایندگی 

-          اصلاح الگوی تولید و مصرف انرژی­های آلاینده به انرژی­های پاک و کم­تر آلاینده

-          اجرای سیاست مالیات بر کربن و انرژی با رویکرد ملاحظات زیست­محیطی

-          اصلاح و ارتقای تکنولوژی نیروگاه­های تولید برق به منظور افزایش کارایی فنی و اقتصادی آن­ها و نیز کاهش میزان انتشار گازهای آلاینده­ توسط آن­ها.

 

منابع

الف- فارسی

شرزه­ای، غلامعلی و مجید حقانی (1388)، «بررسی رابطه­ علی میان انتشار کربن و درآمد داخلی با تأکید بر نقش مصرف انرژی»، تحقیقاتاقتصادی، شماره­ 68.

صادقی، سیدکمال و مجید فشاری (1389)، «برآورد رابطه­ بلندمدت بین صادرات و شاخص­های کیفیت محیط زیست؛ مطالعه­ موردی ایران»، فصلنامه­ پژوهشهای اقتصادی ایران، شماره ­44.

فطرس، محمدحسن و میثم نسرین­دوست (1388)، «بررسی رابطه آلودگی هوا، آلودگی آب، مصرف انرژی و رشد اقتصادی در ایران، 83-1359»، فصلنامه­ اقتصاد انرژی، شماره­ 21.

نوفرستی، محمد (1378)، ریشه واحد و همجمعی اقتصادسنجی، مؤسسه­ خدمات فرهنگی رسا، چاپ سوم، تهران.

 

ب- انگلیسی

Ang, J. B. (2007), “CO2 Emissions, Energy Consumption, and Output in France”, Energy Policy, Vol. 35, pp. 4772-8.

Change (2007), Synthesis Report, 4th assessment report, Geneva Switzerland.

Dickey, D. A. and W. A. Fuller (1988), “Distribution of the Estimation for Autoregressive Time Series with a Unit Root”, J. Am. Stat. Assoc., Vol. 74, pp. 427–31.

Engle, R. F. and C. W. J. Granger (1987), “Co-integration and Error Correction, Representation, Estimation, and Testing”, Econometricall, Vol. 55, pp. 251-76.

Granger, C. W. J. (1988), “Some Recent Developments in a Concept of Causality”, Journal of Econometrics, Vol. 39, pp. 199-211.

Grossman, G. and A. Krueger (1991), “Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement”, National Bureau of Economics Research Working Paper, No. 3194, NBER Cambridge.

Halicioglu, F. (2009), “An Econometric Study of CO2 Emissions, Energy Consumption, Income and Foreign Trade in Turkey”, Energy Policy, Vol. 37, pp. 1156-64.

Hill, R. J. and E. Magnani (2002), “An Exploration of the Conceptual and Empirical Basis of the Environmental Kuznets Curve”, Australian Economic papers, Vol. 41, pp. 239-254.

Hsiao-Tien, Pao and Tsai Chung-Ming (2011), “Multivariate Granger Causality between CO2 Emissions, Energy Consumption, FDI (Foreign Direct Investment) and GDP (Gross Domestic Product): Evidence from a Panel of BRIC (Brazil, Russian Federation, India, and China) Countries”, Energy Policy, Vol. 36, pp. 685-693.

Iwata, H., et al (2009), “Empirical Study on the Environmental Kuznets Curve for CO2 in Farance”, The Role of Nuclear Energy.

Shafik, N. and S. Bandyopadhyay (1992), “Economic Growth and Environmental Quality: Time Series and Cross-country Evidence”, The World Bank, Working Paper Series WP-904.

Stern, D. I. (2004), “The Rise and Fall of the Environmental Kuznets Curve”, World Development, Vol. 32, pp. 1419-39.

Tamazian, A., Chousa, J. P. and K. C. Vadlamannati (2009), “Does Higher Economic and Financial Development Lead to Environmental Degradation: Evidence from BRIC Countries”, Energy Policy, Vol. 37, pp. 246-53.

Toda, H. Y. and T. Yamamoto (1995), “Statistical Inference in Vector Autoregressions with   Possibly Integrated Process”, J Econometric, Vol. 66, pp. 225-50.

Tol, S. J. and W. Richard (2006), pacala, Stephen, socolow, Robert, Understanding Long-term energy use and carbon dioxide emissions in the USA, Humborg University.

Zapata, H. and A. N. Rambaldi (1997), “Monte Carlo Evidence on Cointegration and Causation”, Oxford Bulletin of Economics and Statistics, Vol. 59, pp. 285-98.

 

 



* استادیارگروه اقتصاد دانشگاه تبریز                                                                                       sadeghiseyedkamal@gmail.com

** استادگروه اقتصاد دانشگاه تبریز                                                                                                   M.motafakker @gmail.com

*** استادیارگروه اقتصاد دانشگاه تبریز                                                                                             mohsen_p51@hotmail.com

**** دانشجوی کارشناسی ارشد اقتصاد دانشگاه تبریز                                                   atabak_shahbazzadeh@yahoo.com

[1]. Green House Gases

[2]. Stern (2004)

[3]. Environmental Kuznets Curve

[4]. Grossman and Krueger (1991)

[5]. Shafik and Bandyo Padhyay (1992)

[6]. International Review of Bipolar Disoreders (1992), pp. 38-39

[7]. Tol (2006)

[8]. Ang (2007)

[9]. Halicioglu (2009)

[10]. Iwata, et al (2009)

[11]. Hsiao-Tien andChang-Ming (2010)

[12]. Metric Tons of Carbon Dioxide

[13]. British Terminal Unit (BTU)

[14]. Energy Information Administration (EIA)

[15]..World Bank Development Indicators )WDI)

[16]. رائو (1385)

[17]. Vector Autoregressive Model

[18]. Toda Yamamoto (1995)

[19]. Adjusted Dickey- Fuller test (ADF)

[20].Schwartz Bayesian Criterion (SBC)

1. Wald Test

الف- فارسی

شرزه­ای، غلامعلی و مجید حقانی (1388)، «بررسی رابطه­ علی میان انتشار کربن و درآمد داخلی با تأکید بر نقش مصرف انرژی»، تحقیقاتاقتصادی، شماره­ 68.

صادقی، سیدکمال و مجید فشاری (1389)، «برآورد رابطه­ بلندمدت بین صادرات و شاخص­های کیفیت محیط زیست؛ مطالعه­ موردی ایران»، فصلنامه­ پژوهشهای اقتصادی ایران، شماره ­44.

فطرس، محمدحسن و میثم نسرین­دوست (1388)، «بررسی رابطه آلودگی هوا، آلودگی آب، مصرف انرژی و رشد اقتصادی در ایران، 83-1359»، فصلنامه­ اقتصاد انرژی، شماره­ 21.

نوفرستی، محمد (1378)، ریشه واحد و همجمعی اقتصادسنجی، مؤسسه­ خدمات فرهنگی رسا، چاپ سوم، تهران.

 

ب- انگلیسی

Ang, J. B. (2007), “CO2 Emissions, Energy Consumption, and Output in France”, Energy Policy, Vol. 35, pp. 4772-8.

Change (2007), Synthesis Report, 4th assessment report, Geneva Switzerland.

Dickey, D. A. and W. A. Fuller (1988), “Distribution of the Estimation for Autoregressive Time Series with a Unit Root”, J. Am. Stat. Assoc., Vol. 74, pp. 427–31.

Engle, R. F. and C. W. J. Granger (1987), “Co-integration and Error Correction, Representation, Estimation, and Testing”, Econometricall, Vol. 55, pp. 251-76.

Granger, C. W. J. (1988), “Some Recent Developments in a Concept of Causality”, Journal of Econometrics, Vol. 39, pp. 199-211.

Grossman, G. and A. Krueger (1991), “Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement”, National Bureau of Economics Research Working Paper, No. 3194, NBER Cambridge.

Halicioglu, F. (2009), “An Econometric Study of CO2 Emissions, Energy Consumption, Income and Foreign Trade in Turkey”, Energy Policy, Vol. 37, pp. 1156-64.

Hill, R. J. and E. Magnani (2002), “An Exploration of the Conceptual and Empirical Basis of the Environmental Kuznets Curve”, Australian Economic papers, Vol. 41, pp. 239-254.

Hsiao-Tien, Pao and Tsai Chung-Ming (2011), “Multivariate Granger Causality between CO2 Emissions, Energy Consumption, FDI (Foreign Direct Investment) and GDP (Gross Domestic Product): Evidence from a Panel of BRIC (Brazil, Russian Federation, India, and China) Countries”, Energy Policy, Vol. 36, pp. 685-693.

Iwata, H., et al (2009), “Empirical Study on the Environmental Kuznets Curve for CO2 in Farance”, The Role of Nuclear Energy.

Shafik, N. and S. Bandyopadhyay (1992), “Economic Growth and Environmental Quality: Time Series and Cross-country Evidence”, The World Bank, Working Paper Series WP-904.

Stern, D. I. (2004), “The Rise and Fall of the Environmental Kuznets Curve”, World Development, Vol. 32, pp. 1419-39.

Tamazian, A., Chousa, J. P. and K. C. Vadlamannati (2009), “Does Higher Economic and Financial Development Lead to Environmental Degradation: Evidence from BRIC Countries”, Energy Policy, Vol. 37, pp. 246-53.

Toda, H. Y. and T. Yamamoto (1995), “Statistical Inference in Vector Autoregressions with   Possibly Integrated Process”, J Econometric, Vol. 66, pp. 225-50.

Tol, S. J. and W. Richard (2006), pacala, Stephen, socolow, Robert, Understanding Long-term energy use and carbon dioxide emissions in the USA, Humborg University.

Zapata, H. and A. N. Rambaldi (1997), “Monte Carlo Evidence on Cointegration and Causation”, Oxford Bulletin of Economics and Statistics, Vol. 59, pp. 285-98.