基于lotka-volterra模型的我国三次产业、碳排放与经济发展之间动态竞争关系实证研究-仇韪.pdf

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1、22 生态经济第33卷第10期(2017年10N) Ecological Economy，V0133，No10(October 2017) 一基于LotkaVolterra模型的我国三次产业、碳排放与经济发展之间动态竞争关系实证研究仇韪，李金叶(新疆大学经济与管理学院，新疆乌鲁木齐830047)摘要：我国三次产业、碳排放与经济发展之间的协调互动，对我国实现低碳绿色发展战略具有十分重要的现实意义。选取中国统计年鉴1980-2014年的三次产业、碳排放与经济发展的相关数据，采用“LotkaVolterra”模型对三者之间的动态竞争关系进行深入研究，并借助生物学种间竞争分析方法，考察“三次产业一碳排

2、放-GDP”之间的关系随时间的演变轨迹并进行预测。结果显示：我国三次产业、碳排放与经济发展三者之间主要存在捕食、共生、共栖、纯竞争四种竞争关系；中国的碳排放与经济发展具有直接的正向关系，并对三次产业增长都具有正向作用；在三次产业中，第三产业对整体产业结构优化具有一定的积极作用，并促进中国经济整体发展。若要实现低碳绿色发展，应改变传统的经济发展方式，注重三次产业结构的相互协调。关键词：三次产业；碳排放：经济发展；LotkaVolterra模型；动态竞争中图分类号：X24；F0622 文献标识码：A 文章编号：16714407(2017)10-02207An Empirical Study on

3、Dynamic Competition between Three Industries，C02 Emissions andEconomic Development in China Based on Lotka-Volterra ModelQIU Wei，LI Jinye(College of Economics and Management，Xinjiang University,Urumqi Xinjiang 830047，China)Abstract：The China among three industriesCO，emission and economic development

4、 coordination and interaction whichis a great significance to China achieves low-carbon green development strategyIn this paper，applying the“Lotka-Volterramodel，selecting data from China Stat&tical Yearbook 19802014it investigates the dynamic competifive relationship among“three industries”，“C0，emis

5、sion”and“economic development”And combining the interspecific competition analysismethod，it investigates the“three industriesCO，emissionGDP”relationship with time evolution trajectory and to forecastThe results show that there are four kinds of maior competition relations which arc shown as follows：

6、Predatot-prey,mutualism，commensalism，pure competition between the three industriesCO，emission and economic development：The Chinese CO，emissions and economic development has a direct positive relationshipand for the growth of the three industries also hasa positive effectIn the three industriesthe te

7、rtiary industry have a certain positive role on the whole industrial structureoptimization，and promote the overall economic development in ChinaIn order to achieve lOW-carbon green developmentweshould change the traditional mode of economic developmentand focus on也e coordination of the three industr

8、ial structureKey words：three industries；CO，emission；economic development；LotkaVblterra Model；dynamic competitive改革开放以来，我国三次产业作为经济增长的驱动力，促使中国经济整体得到全面性的发展，一跃成为全球第二大经济体国家，创造了举世瞩目的“东亚奇迹”。但由于我国长期的粗放型经济发展，三次产业的结构性失衡导致生产部门对非再生能源的过度消费，造成了温室气体的过量排放，影响了我国生态系统的动态平衡，阻碍了中国未来经济可持续发展。在经济新常态下，我国经济增长速度由高速转变为中高速，调整三次

9、产业结构的比例和发展低碳经济是我国经济发展的必然要求。2015年，习近平总书记在巴黎联合国气候变化大会上发表携手构建合作共赢、公平合理的气候变化治理机制的讲话，明确提出了2030年单位国内生产总值碳排放比2005年下降6065的目标。但截至2015年，我国与巴黎气候大会的减排目标仍相距甚远，如何在降低碳排放的同时，优化产业结构和促进经济可持续发展，称为当前亟待解决的重大问题。因此，本文对改革开放近40年来中国三次产业、碳排放、经济发展的关系进行分析，深入研究三者相互促进与相互制约的关系，通过LotkaVolterra模型建立三次产业、碳排放、经济发展的逻辑框架，分析在三次产业变动对碳排放和经济

10、发展影响，以及未来基金项目：新疆大学丝路博i上研究生创新基金项目“基于供求视角下中国企业走出去优先领域研究：以中国与中亚经济合作为例”(XDSLl6BS01)第一作者简介；仇韪(1987一)，男，薪疆乌鲁木齐人，博士生，研究方向为人口、资源与环境经济学。E-maiD：124151657qqcom通讯作者简介：李金叶(1963一)，女，新疆乌鲁木齐人，博士，教授，研究方向为人口、资源与环境经济学。E-mail：lijinyexdsinatom万方数据仇韪等：基于Lotkavolterra模型的我国三次产业、碳排放与经济发展之间动态竞争关系实证研究 23三者变动趋势，为优化中国产业结构和实现低碳经

11、济发展目标提供参考。1文献综述对于中国三次产业、碳排放、经济发展，我国学者对之间的关系进行一系列探究，产生了大量、丰硕的研究成果。在三次产业与碳排放关系方面，国内学者从我国三次产业与碳排放的关联性分别进行论述，发现与碳排放关联性最高的为第二产业，其次为第一产业，而第三产业与碳排放关联性不明显【l】。首先，第一产业，即农业，作为我国国民经济的基础，不仅我国经济具有重要的支撑，而且在温室气体碳循环过程中也起着重要的作用。对于第一产业与碳排放关系，主要集中在农业生产过程和土地利用方面。一方面，在农业生产过程中，农机工具的使用是导致碳排放增加的主要因素。谢淑娟【21认为农业的能源终端消费结构变化是导致

12、碳排放增加的重要因素。杨钧【31对农业与碳排放在全国层面和东、中、西地区进行实证分析，认为农业就业人数和机械化水平的提升，导致各区域农业的碳排放增加，农村人力资本的累积反而在一定程度上对碳排放具有减排效应，而农业生产过程与碳排放之间存在不稳定性关系。李颖等H利用化肥、农药、农业灌溉、农用柴油4个变量，对农业生产变化中的碳排放与农业总产值进行协整检验分析，发现具有正向相关性。另一方面，王小彬等瞪1发现良好的土地管理方式，对农业的碳减排潜力具有较强的正向影响。陈卫洪和漆雁斌【61认为土地利用形势的改变，有利于发展低碳经济，但是，农业土地利用仍然是影响碳排放主要因素；其次，第二产业是我国能源消耗的主

13、要部门，其碳排放占比最高。姚西龙和于渤F1利用交互效应模型，采用1995-2008年我国工业全要素生产率，对工业行业结构变动与碳排放进行实证分析，发现行业结构的变动对碳排放具有促进作用。于左和孔宪丽悼1认为由于中国第二产业过度依赖煤炭消耗，导致碳排放快速增加的主要原因，具有正相关性。最后，第三产业比例的增加，利用调整产业结构优化，减缓碳排放。陈诗一和吴若沉一3认为第二产业是造成碳排放的主要部门，但是协调第三产业与第二产业的比例，有利于减少碳排放。董良和武戈n伽利用投入产出法对第三产业与碳排放实证分析，得出第三产业是发展低碳经济的主导产业，其对碳排放影响系数最小。在碳排放与经济发展关系方面，我国

14、学者的研究一致表明，碳排放与经济发展之间具有相互关联性，碳排放可以促进经济发展，经济发展带来的技术效应可以降低碳排放。杨子晖uu通过碳排放与经济增长的Granger因果检验，认为发展中国家随着城镇化和工业化的推进，由于经济发展对能源刚性的需求，导致碳排放不断增加。刘亚铮等n副对碳排放与经济增长关系进行分析，发现二者总体关系呈倒“U”型，但在不同的发展阶段会呈现“N”型。Zhou等n列利用中国1996-2012年8个地区的主要数据依据Tapio扩展模型进行定量分析，认为碳排放与经济发展之问具有去耦关系。在三次产业与经济发展关系方面研究，国内多数学者认为中国三次产业的协调同步发展，是带动经济发展的

15、有效路径。王云平和王昌林“41认为三次产业中的各产业系统协调是否稳定以及不同经济发展阶段能否保持同步发展，是保证经济发展避免形成路径依赖模式的关键。田敏和杨慧桢n51、田敏等161学者通过对中国三次产业与经济发展的关联性实证分析，认为协调好三次产业之间的同步发展是实现经济可持续发展效的有效路径选择。周明生和梅如笛【171认为第一产业对经济发展有着举足轻重的作用，利用回归分析对中国三次产业与经济发展的贡献度进行分析，得出第二产业与第三产业结构的优化及三次产业协调互动是促使经济发展的主要动力。通过对以上文献的梳理可以发现，关于三次产业、碳排放与经济发展关系的研究大多集中于其中的某两种因素关系探讨，

16、鲜有从整体的角度进行动态演进关系的研究。但是三次产业、碳排放与经济发展之间的相互影响与作用机理，类似于生物学的捕食、中立、偏害与共栖行为，且随着时间的推移不断演化与变迁，引入生物学的种间竞争模型进行整体研究将更具科学性。因此，本文在参考上述文献的基础上，结合我国低碳经济和经济新常态的战略背景，构建三次产业、碳排放、经济发展三者之间的相关性模型，试图探讨三者之间的关系，为实现三次产业、碳排放、经济发展可持续发展提供参考。2我国三次产业、碳排放与经济发展总体现状近十五年来，中国第一产业、第二产业、第三产业、碳排放、GDP都呈现明显的增长趋势(表1)。表l显示了每个变量的复合年增长率，并计算了三个不

17、同时期的复合年增长率。通过比较短期、中期与长期(长期为19992014年，中期为2004-2014年，短期为2009-2014年)的增长率，发现第三产业在短期、中期与长期中都具有最高增长率，而碳排放具有最低的增长率，表明中国已经努力改变产业结构来应对气候变化的影响。表1中国1999-2014年不同时期三次产业、碳排放、GDP的增长率()时期 第一产业 第二产业 第三产业 碳排放 GDP1999-2014矩 960 1342 1582 718 14032009-2014钲 1130 1145 1483 393 12952004-2014年 1054 1389 1686 58 1480数据来源：新

18、中国60年统计资料(2009-2015年中国统计年鉴。从2009-2014年碳排放有较小的复合增长率，其原万方数据24 生态经济第33卷第10期(2017年lO月) EcologicalEconomy，V0133，No10(October 2017)因可能是“十一五”期间，我国通过实施重点减排工程，使得碳减排取得显著成效。“十二五”规划纲要对能耗提出了约束性指标，确定2015全国万元国内生产总值能耗比2010下降16，表明我国政府对于兑现碳减排这一目标起到了积极的努力作用。然而，GDP复合增长率在短期、中期与长期中都位于第二，说明中国经济发展速度保持稳定增长。3我国三次产业、碳排放与经济发展实

19、证分析31模型构建关于三变量关系的研究方法通常有面板模型，向量自回归模型，格兰杰因果模型、多重线性回归模型等。由于我国低碳经济与可持续发展的宏观战略长期不变，三次产业、碳排放、经济发展三者之间关系错综复杂，且协同演化关系与区域经济发展存在一定的非线性过程，采用单一的Logistic模型有着静态、线性的缺点。而源于种间竞争理论的Lotka-Volterra模型在Logistic模型上对单一种间到多种问之间的竞争关系进行延伸，提供了一个非线性的方法来分析三者之间的动态竞争关系。因此，本文在LotkaVolterra非线性模型基础上，构建三次产业、碳排放、经济发展动态的LotkaVolterra关系

20、模型，从而探讨三者之间的动态竞争关系。Loglstic模型如下：Ay=fabY)Y(1)出 、其中：y表示在t时刻的总体数量，a表示为的内在增长速度，b表示为内生容量的限制参数，dYdt为因子y在f时刻的变化。该公式能够很好地描述非线性增长模型，即所谓的“S”曲线。通过对Logistic模型的诞生，构建三种不同变量之间的LotkaVolterra竞争模型，用公式(2)表示：导=(旷boY,-)Yi一毛；，誓l，i=1，2，3 (2)其中：K、K、y3分别代表在t时刻的不同产业、碳排放及实际GDP，口，为常数，b。，和以为系数，表示变量Z和E之间的竞争关系，通过两两变量之间的竞争关系，可以得出以

21、下六种竞争关系：(1)当b。0并且巩0，变量Z和Z之间相互抑制对方增长，表现为纯竞争关系；(2)当b口0并且6。0并且6产O，变量Z受到变量的抑制作用，但是变量E不会受到变量l的任何影响，表现为偏害关系；(6)当b。1。其次，利用ARIMA(差分自回归移动平均模型)模型，通过捕捉历史数据，动态的分析和预测等间隔的E变量的时间序列，公式如下：”聊+糕qqtp(B)=1一lB4严一口j，矿 (5)Ep(B)=I一。B一0B。一一3酽式中：E表示在t时刻的时间序列，乒表示均值，B表示向后移动算子，d代表顺序常规差异，a，是独立的随机脉冲。最后，为了更好地估计LotkaVolterra模型和ARIMA

22、模型的准确性，选取平均误差百分比(MAPE)进行统计计算，公式如下：yJ互二到舰姚：竺j墨|x100 (6)其中：Ai表示变量f的真实值，来源与公式(2)的第f个变量的预测值，胛表示变量的总数量。并利用MAPE方法对公式(4)测出结果与ARIMA进行比较分析，按照Lewis呻1对MAPE未来预测准确性进行解释，若MAPE50，认为预测结果不准确。32指标筛选本文以中国整体为研究对象，选取数据的时间窗口为1980-2014年。采用的基础数据来源于新中国60年统计资料和2009-2015年中国统计年鉴，并结合现有的文献，选取以下变量作为分析的指标。(I)三次产业。依照2013年中国统计局颁布的三次

23、产业分类法即分为第一产业、第二产业、第三产业，它们之间的变动和调整，对碳排放和经济发展都起到一定的影响作用。因此，分别选取第一产业、第二产业、第三产业增加值作为分析指标09。(2)碳排放。碳排放主要由化石能源(煤炭、石油、天然气)燃烧所释放气体，对环境污染起到决定性作用。然而中国并没有准确的公布碳排放量的数据，因此根据中国能源统计年鉴各种能源折标准煤参考系数和IPCC(2006年国家温室气体排放清单指南中公布的能源碳排放系数刚，对中国碳排放量进行计算，并作为分析指标。万方数据仇韪等：基于LotkaVolterra模型的我国三次产业、碳排放与经济发展之间动态竞争关系实证研究 25(3)经济发展。

24、不同发展阶段，经济发展程度通过显性实际GDP来表现，所以选择真实GDP作为分析经济发展的指标【2”。33实证分析过程本文运用LotkaVolterra(LV)种间竞争模型分别对三次产业、碳排放、经济发展动态竞争关系进行分析，模型l为第一产业、碳排放、经济发展竞争关系，模型2为第二产业、碳排放、经济发展竞争关系，模型3为第三产业、碳排放、经济发展竞争关系，模型4为第一产业、第二产业、第三产业竞争关系。331第一产业、碳排放、经济发展动态竞争关系分析第一产业、碳排放、经济发展的动态竞争关系的模型1即(2)和(3)式估计结果如表2所示。按照模型l中的尾系数之间的竞争关系式来看，三者之间的系数都具有显

25、著性。首先，负向的第一产业系数鼠：与正向的碳排放系数晟。表现为捕食关系，即碳排放可以提高第一产业的增长，但第一产业却对碳排放有抑制作用：其次，正向的碳排放系数尻，和负向的GDP系数尾：也表现为捕食关系，即碳排放可以提高GDP的增长，但GDP会抑制碳排放增长；最后，负向的第一产业系数崩，与正向的GDP系数屈。也表现为捕食关系，即GDP可以提高第一产业增长，但第一产业发展却抑制GDP增长。然而，在ARIMA(图1)模型中，由于所有系数都具有显著性，即存在线性关系，也具有直接联系。根据上述分析结果，并结合中国实际发展情况，第一产业、碳排放、经济发展存在抑制竞争关系主要有以下几点：(1)新型科学技术和

26、生物技术的引用提高了农业生产效率，对传统农业生产方式起到一定的制约作用，进而减少碳排放。(2)中国经济发展方式由“粗放型”向“集约型”转变，使得发展方式的转变对碳排放具有抑制作用。(3)第一产业作为国民经济的基础，若第一产业发展滞后必定会对中国整体经济起到负面影响作用。332第二产业、碳排放、经济动态竞争关系分析第二产业、碳排放、经济发展的动态竞争关系的模型2即式(2)和(3)估计结果如表3所示。按照模型2中的声。，系数之间的竞争关系式来看，三者之间的系数都具有显著性。首先，负向的第二产业系数，：与正向的碳排放系数卢：。，表现为捕食关系，即碳排放对第二产业具有正向作用，但第二产业对碳排放具有抑

27、制作用。其次，负向的GDP系数岛：与负向的碳排放系数晟，表现为互惠关系，即GDP与碳排放二者相互促进。最后，具有正向的第二产业系数。，与负向的GDP系数屈。，表现为捕食关系，即第二产业促进GDP增长，但GDP对第二产业具有抑制作用。然而，在ARIMA(图2)模型中，由于所有系数都具有显著性，即存在线性关系，也具有直接联系。根据上述分析结果，并结合中国实际发展情况，第二产业、碳排放、经济发展的竞争关系，主要源于以下几点：一方面，自1980-2014年以来，中国碳排放80来自工业行业，其原因在于工业对能矿资源的刚性需求增加，促进了中国工业的快速发展。随着中国工业化和信息化的提升，工业规模经济和技术

28、效率增长不断提高，不仅对中国经济发展的快速增长起到积极作用，而且对碳减排效应起到一定的促进作用。另一方面，碳排放主要来自于化石能源的燃烧，然表2中国1980-2014年第一产业、碳排放、经济发展参数结果模型1第一产业碳排放一经济第一产业 碳排放 GDP系数 估计值 tStat 系数 估计值 tStat 系数 估计值 tStat仅l 112 895 吐2 102 792 n3 112 1444声II 218e一5 646 声22 738e一7 199l 833 689e一8 2876口12 176e一6 392 尻。 290e一6 一046 岛。 519e一6” 363崩， 一122e一6” 1

29、75 晟， 716e-8” 一138 岛2 114e-6 777R2() 9764 R2() 9879 R2() 9707MAPE() 1176 MAPEq) 566 MAPE(1 1568注：+”、”、+分别表示在1、5、lO下具有显著性。剥删Imatt_vl苫笨苫产3I量刮剽一，芦。舌。；iiiii丽五ii；i；iiii石；i面；i而中国是人口众多的国家，其能源消费结构主要是以煤炭、油气为主，正是这种消费结构构成了中国经济快速发展的动力之一。333第三产业、碳排放、经济的动态竞争关系第三产业、碳排放、经济发展的动态竞争关系的模型3即(2)和(3)式估计结果如表4所示。按照模型3中的卢。，系

30、数之间的竞争关系式来看，除了系数声m尻，、反，不具有目Attunlj删 zI-。 量F忑了一_一L1 m竺兰：Z一图1第一产业、碳排放、经济发展真实数据、LV、ARIMA模型数据万方数据26 生态经济第33卷第10期(2017年10月) Ecological Economy，V0133，No10(October 2017)显著性以外，其余系数都具有显著性。首先，都具有显著性负向的第三产业系数局：和碳排放系数声：，表现为互惠关系，二者之间相互促进增长；其次，正向非显著性的碳排放系数皮，与负向显著性的GDP系数屈：表现为共栖关系，说明GDP受到碳排放带来的益处，但碳排放自身却不受到任何影响：最后，

31、从第三产业与GDP来看，具有正向非显著性的第三产业系数崩，与显著性负向的GDP系数尾表现为共栖关系，GDP受到第三产业带来的益处，但第三产业自身却不受第三产业的任何影响。然而，在ARIMA模型中(图3)，由于系数卢13、展。、尻，不具有显著性，即不存在线性关系。根据上述分析结果，并结合中国实际发展情况，第三产业、碳排放与经济发展的竞争关系中具有正向作用，主要源于以下几点：一是改革开放以来，传统服务业的稳定发展和现代服务业的迅速崛起，使得服务业具有“经济稳定器”的作用，对中国经济发展起到正向作用。二是随着新常态的发展趋势，由于服务业具有低污染、高效率的特征，能够有效地减少碳排放，缓解生态环境的平

32、衡。334第一产业、第二产业、第三产业之间的动态竞争关系第一产业、第二产业、第三产业的动态竞争关系的模表3中国1980-2014年第二产业、碳排放、经济发展参数结果模型2第二产业一碳排放一经济第二产业 碳排放 GDP系数 估计值 tStar 系数 估计值 tStat 系数 估计值 tStat仅I 104 1079 n2 1 ol 792 a3 109 17，18崩。 144e一6 242 尻， 一917e一6 1705 尻， 156e-6 359声12 129e-6 395 晟。 222e一6” 一133 尻。 一284e-6 03813 426e一6” 一O05 熙， 一284e一6 O95

33、 尻： 一315e-6” 327R2() 9778 R2f1 9881 R2() 9737MAPE() 1528 MAPE(1 566 MAPE(、 1566注：+“、”、+分别表示在1、5、10下具有显著性。表4中国1980-2014年第三产业、碳排放、经济发展参数结果模型3第三产业一碳排放一经济第三产业 碳排放 GDP系数 估计值 t-Stat 系数 估计值 t-Stat 系数 估计值 t-Statai 119 1079 d2 101 792 a3 105 1444崩， 27e一6 242 22 729e一7 1705 尾， 433e一6 360卢12 633e一7 395 晟。 一114

34、e 6 一133 崩。 713e 7 O89声13 167e一6 0 05 声23 887e一7 O96 屈： 一201e 6 327R2() 9663 R2() 9877 R2() 9721MAPE() 1529 MAPE(1 791 MAPE(、 1566注：+”、”、+分别表示在1、5、10下具有显著性。型4即式(2)和(3)估计结果如表5所示。按照模型4中的屈，系数之间的竞争关系式来看，三者之间的系数都具有显著性。首先，负向的第一产业系数崩：和正向的第二产业系数局，表现为捕食关系，即第二产业带动第一产业增长，但第一产业却抑制第二产业；其次，正向的第二产业系数如与负向的第三产业系数屈：表

35、现为捕食关系，即第二产业带动第三产业增长，但第三产业却抑制第二产业发展；最后，从第一产业与第三产业来看，正向的第一产业系数声。，与正向的第三产业系数尾，表现为纯竞争关系，即第三产业与第一产业两者之间具有相互抑制作用。然而，在AR蹦A(图4)模型中，由于所有系数都具有显著性，算 o一： ，“刮 +苗纠一a犁 ，。+。，0引ol ，o -：司 ，o ，证 ，引 ；穸割 。一；一。一一妒巍、 蓍熟 7型搿。叫LvI 字 嗍L 引n岬v)m删V删 n阳蝉M_州 一 釜唧矗“哪型 i _洳8二_ 8 童 l j妒。、。 8 ；芎 +萝 1；懦 引逸：，； 蓼 ， ；馕 ，熬L一，l 0?)“1性蠢|l，

36、矽气一-莹=|m万方数据仇韪等：基T-LotkaVolterra模型的我国三次产业、碳排放与经济发展之间动态竞争关系实证研究 27即存在线性关系，也具有直接联系。 335三次产业、碳排放、经济发展预测分析根据上述分析结果，并结合中国实际发展情况，第一产业、第二产业、第三产业存在抑制竞争关系有以下几点：(1)由于第二产业具有明显的内循环特征，对第三产业的中间产品需求和依赖较低，而第三产业对第二产业的工业品投入具有较高的依赖，但仅仅依靠第三产业自身的投入并不能有效地促进第二产业显著的增长，因此，第三产业对第二产业的抑制性作用体现的较为明显。(2)新型城镇化的凸显带动了第一产业的发展，使得第三产业的

37、劳动和资本等生产要素转移到第一产业，进而出现了“归城”效应，正是这些生产要素从第三产业的剥离抑制了第三产业的增长。相反，第三产业的快速发展促使对资本和劳动等生产要素需求增加，使得生产要素转移，阻碍第一产业发展。(3)第一产业作为基础性行业，主要为第二产业和第三产业提供原材料和生产产品，但由于粗放型的生产经营模式，导致第二产业与第三产业对生产需求程度降低并阻碍其发展。因此，在中国产业结构调整过程中，为了防止产业结构失衡，三次产业调整应当遵循一定的协调比例发展。综合来看，通过三次产业与碳和经济进行LotkaVolterra模型动态竞争分析后，按照竞争关系的直接联系为四类关系(图5)：(1)捕食关系

38、，即第一产业与碳排放、第一产业与GDP、第二产业与碳排放、第二产业与GDP、第一产业与第二产业、第二产业与第三产业；(2)共生关系，碳排放与GDP、第三产业与碳排放；(3)共栖关系，第三产业与GDP；(4)纯竞争关系，第三产业与第一产、Ik。通过LotkaVolterra模型和ARIMA模型对19802014年中国三次产业、碳排放、经济发展进行分析。从四个模型中，看到MAPE的值都小于20，说明该四个模型有较高的预测准确性(见表2表5)。在利用LotkaVolterra模型和ARIMA模型在1980-2014年的历史数据上，对2015-2025年中国三次产业、碳排放、经济发展进行预测(表6)。

39、发现在未来的10年，中国经济发展的速度有较大的提升，第三产业的增长速率要大于第二产业和第一产业，碳排放的增速可以得到有效的控制。可见，第三产业的发展利于中国三次产业结构合理优化，利于减缓碳排放速率，有效地提升整体的经济效益。因此，中国若要实现低碳绿色和循环经济的发展模型，三次产业结构的协同发展是关键因素。表6 20152025年中国三次产业、碳排放、经济发展预测第一产业 铺：J业 筑if。业 碳排放GDP万亿7i万亿元 万亿元 jj亿_元 百，j吨年份Lv ARI w僦 I、，ARI一 LV ARI LV ARIMA 。I MA MA MA2015 604 6 23 2834 2860 324

40、7 3433 277 85 26539 703l 67742016 625 663 29 41 30 06 34 11 3770 28583 26739 7565 72132017 643 704 3030 315l 3548 4122 294 94 26938 8118 77072018 658 744 31 OO 3297 3656 4466 3026l 27138 8620 81 502019 669 7 84 31 52 3443 37 40 4814 309 87 273 37 90 91 85932020 677 824 3191 3589 3802 f5160 31614 275

41、36 95 12 90 74202l 683 864 32 20 3735 38 48，55 08 321 80 27736 98 90 95 242022 6 88 904 32 42 3881 38 82 15854 326 66 279 35 10221 99712023 6 9l 944 32 574026 39 07 62 01 330 95 28135 10510 104432024 6 94 984 3268 41 72 39 25 65 48 334 59 28334 10756 108982025 695 1024 3277 43 1 8 39378 6894 33778 2

42、8534 10968 11347增长 142 509 146 4 21 195 722 1 97 O73 455 5 29率注：根据新中国60年统计资料)(2009-2015年中国统计年鉴数据依照LotkaVolterra模型和ARIMA模型进行测算。a 一一i型 ，。”量暑 一二z ，“苫 +j割 磐碍 t，rj i，”妒晕J一“”8言i丽i、五高riii_iFl衙ii；i；而鞫 ，“一一。二；。i8 -，品 t?琶 。；，+r黾一一一第一产业? 第二产业 +氧化碳j第三产业图5三次产业、碳排放、经济发展的动态竞争关系钱 ：；j一一一t#：-一一一一图4第一产业、第二产业、第三产业真实数据、

43、LV、ARIMA模型数据一叶G-+ii|万方数据28 生态经济第33卷第lO期(2017年10月) Ecological Economy，V0133，No10(October 2017)4研究结论与建议本文采用LotkaVolterra模型来探讨中国1980-2014年三次产业、碳排放和实际GDP之间的动态竞争性互动关系，以及不同产业之间的竞争性关系，模型1模型4的均大于95，MAPE值也均小于2000，拟合优度和预测结果都比较好。不仅了解三次产业、碳排放、经济发展之间的不同相互关系，即捕食、互惠、共栖、纯竞争。(1)从1980-2014年中国的碳排放不仅对经济发展起到正向作用，同时带动了第一

44、产业、第二产业、第三产业的发展，说明改革开放至今，中国粗放型的经济发展模式，导致产业、环境和经济可持续发展缺少一定的协调性。(2)中国三次产业中，第三产业对碳排放的影响最小，并对整体中国产业结构优化具有一定的积极性，使得中国经济整体保持稳定的发展速度。基于以上研究结果，在此提出以下政策建议。第一，转变经济发展方式，有利于碳减排。此前，由于中国经济供给大于需求，促使中国经济高速增长，而这一粗放式的发展方式导致碳排放增加，使得碳排放对经济发展具有正向作用。正是这种作用，导致中国环境污染加剧和自然资源匮乏。为了解决这一矛盾，必须改变经济发展方式，由粗放型方式向集约型方式转变，才能实现高效绿色低碳经济

45、的发展模式。第二，注重三次产业结构的协调发展，促进碳减排和经济发展可持续增长。碳排放对第二产业具有正向作用，第一产业对碳排放有抑制作用，第三产业与碳排放具有中立性，尤其是第二产业是碳排放增加的重要原因，而技术进步和工业化有利于碳减排效率的提高。基于对三次产业、碳排放、经济发展的动态竞争关系分析，本文发现加快调整三次产业结构的协调性，依次形成一种互补交叉产业布局结构，促进产业结构升级和优化，有利于碳减排效率的提高，也有利于我国三次产业、环境与经济协调有序发展。第三，探讨三次产业、碳排放、经济发展动态竞争关系，是实现绿色低碳的关键。厘清三次产业、碳排放、经济发展三者之间的关系尤为重要，因为越来越多

46、的国家正向高效低碳、绿色经济转型，但目前在资源禀赋的条件下，要实现这一转型是非常困难的。发展中国家要想实现绿色低碳的发展模式，就要认清三次产业、碳排放、经济发展三者之间的内在联系，分析三者的内在作用机理，出台相应的配套政策及规划，从而实现可持续发展。同参考文献：【11李健，周慧中国碳排放强度与产业结构的关联分析【J】中国人口资源与环境，2012(1)：7-142】谢淑娟广东省农业生产能源消费碳排放分析及减排对策【J】安徽农业科学，2011(28)：17514175163杨钧中国农业碳排放的地区差异和影响因素分析【J】河南农业大学学报，2012(3)：3363424】李颖，葛颜祥，梁勇农业碳排放

47、与农业产出关系分析【J】中国农业资源与区划，2013(3)：60655lid,彬，武雪萍，赵全胜，等中国农业土地利用管理对土壤固碳减排潜力的影响J】中国农业科学，2011(11)：228422936】陈卫洪，漆雁斌土地利用形式对发展低碳农业的影响分析J】农业技术经济，2012(5)：86967】姚西龙，于渤技术进步、结构变动与工业二氧化碳排放研究J】科研管理，2012(8)：35408】于左，孔宪丽产业结构、二氧化碳排放与经济增长【J】经济管理，2013(7)：2434【9】陈诗一，吴若沉经济转型中的结构调整、能源强度降低与二氧化碳减排：全国及上海的比较分析J】上海经济研究，201l(4)：1023【10】董良，武戈基于投入产出方法的服务业碳排放实证分析以江浙沪为例【J】生态经济，2013(2)：215222【1 1】杨子晖“经济增长”与“二氧化碳排放”关系的非线性研究：基于发展中国家的非线性Granger果检验【J】世界经济，20i0(10)：13916012】刘亚铮，张昭，李延芳二氧化碳排放与经济增长关系探究J】湖南财政经济学院学报，2013(4)：13181 3Zhou X，Zhang M，Zhou M，et a1A