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在大多数的非洲国家经历了数十年的经济增长崩溃和停滞之后,目前整个非洲大陆的经济已经得到了显著的改善。这一改善使得非洲从一个内战、不稳定和饥荒的大陆变成了一个充满希望、商业机会和发展的大陆,也使得更多的学者对非洲产生了浓厚的兴趣。另一方面,非洲的人口结构持续变化且蓬勃发展,人口的变化使得各生产部门需要补充大量的能源投入。因此,随着经济的增长、城市化的进程和人口的变化,非洲在短期和中期时间内的能源消耗可能会大幅度增加。但是,随着人口增长、城市化和工业化导致的能源消耗的不断增加,排放也在不断增加,生态环境也在逐渐恶化。所以,对经济增长、能源消耗和环境污染(主要是二氧化碳排放)三者之间的动态因果关系的研究,将有助于制定适当的环境和经济政策。本研究旨在通过构建一系列的面板数据模型,探索非洲经济增长、能源消耗和环境污染三者之间的相互关系。然而,在计量经济学中面板模型可能存在异质性和横截面依赖等问题。为了消除异质性和横截面依赖性,本研究将混合组群平均数估计法(PMG)、动态共同相关效应模型(DCCE)、增广平均组群估计法(AMG)等最新的计量经济学方法作为主要长期关系评估方法,采用D-H方法进行因果检验,并与固有面板数据分析方法相结合。进一步地,采用面板矢量误差修正模型(PVEC)、广义矩估计方法(GMM)以及共同相关平均群(CCEMG)对主要计量方法的稳健性进行检验,这三种方法为存在横截面相关性和异质性的模型,提供了更好的统计推断。此外,为了探讨长期关系和因果关系的研究过程中是否存在异质性行为,我们将非洲国家根据不同的指标(石油进/出口国、收入水平、碳排放净进/出口国)进行了分组讨论。本研究的主要内容如下:第一,虽然一些非洲国家的经济发展和人口结构的迅速变化对环境产生了严重的影响,但是对二氧化碳排放的决定因素却知之甚少。更重要地,众所周知二氧化碳的外部性是全球性的,而大多数关于排放及其驱动因素的研究更多地关注发达国家和新兴经济体,而对于非洲这样的发展中国家关注甚少。因此,在环境库兹涅茨框架的基础上,基于AMG和CCEMG方法,本研究进一步构建了一个异构的面板数据模型,以探究非洲二氧化碳排放的驱动因素。进一步地,我们将非洲国家根据其碳排放水平分为隐含碳净进口国和隐含碳净出口国两类,以分析各因素对不同碳排放水平国家的影响。基于CCEMG估计方法支持的AMG估计量对长期系数的估计结果表明:在两类国家中,经济增长和化石燃料能源的使用导致了环境退化;在NEC国家中,城市化和贸易开放减少了二氧化碳的排放,而在NIC国家中,城市化和贸易开放却加剧了环境的退化;在NEC国家,金融发展促进了二氧化碳排放的减少,而在NIC国家,金融发展却导致了环境恶化;除了NIC国家,工业化对二氧化碳排放有实质性的积极影响,即EKC假设是有效的。第二,通过构建修正的DHPD模型,采用DCCE估计方法对多元框架下能源消费的决定性因素进行了计量经济学研究。本部分参照世界银行国家和贷款集团的分类标准,根据不同的收入水平将非洲国家分为三类,以讨论不同发展水平对能源消费决定性因素的影响。DCCE估计和GMM估计结果表明,经济增长、石油价格、城市化、人口增长(作为主要决定因素)和劳动力、资本存量(作为间歇性变量)对能源消费具有显著的正向的长期影响,并且三类数据的影响弹性系数大小和显著性水平各不相同。值得注意的是,将劳动力和资本存量作为控制变量是非常重要的,因为它们减少了变量遗漏中的偏差和互补性问题。上述变量对能源消费的显著性影响表明,不管是低收入、中低收入还是中高收入的国家,这些解释变量在解释能源使用变化方面都具有非常重要的意义。总体而言,基于F检验和RMSE值显示,所采用的DHPD模型具有良好的稳健性。从格兰杰因果关系检验到最后的D-H检验结果都显示出:城市化-能源消费、人口增长-经济增长、能源消费-人口增长、城市化-人口增长之间的因果关系,对于不同的分类数据结果具有同质性;而经济增长-能源消费、油价-能源消费、城市化-经济增长之间的因果关系在不同分类中结果各异,不同的结果表明,为了节约能源,非洲不同收入水平的经济体扭曲了长期估计的结果以及各变量之间的因果关系。第三,将新古典生产函数应用于柯布-道格拉斯框架中,结合面板PMG和ARDL方法,研究非洲国家经济增长、能源消耗(化石燃料)、碳排放和石油价格之间的关系,同时将非洲各国分为石油出口国和石油进口国两类,对所涉及样本的异质性进行了讨论。实证结果显示,能源消耗(化石燃料)、碳排放和石油价格与经济增长之间存在显著的正相关关系,并且两类国家的弹性权重各不相同。这表明,无论是石油出口国,还是石油进口国,能源消耗(化石燃料)、碳排放和石油价格都是其经济增长的主要动力,需要在制定政策时加以考虑,基于PMG和PVECM因果关系检验方法的变量间因果关系检验的结果也进一步验证了这一结论。不管是长期还是短期,石油进口国家的碳排放与经济增长之间都存在着正向且显著的单向因果关系,对于石油出口国而言,碳排放与经济增长之间存在长期的双向因果关系;在两类国家中,能源使用(化石燃料)和碳排放之间均存在长期以及短期的双向因果关系,并且油价与经济增长之间均呈现长期以及短期的正的单向因果关系。简而言之,本研究所得到的结果是行之有效的。因为,最近发展的不同的面板计量经济学方法对于处理残余横截面依赖和异质性的问题都具有鲁棒性。在此基础上,本研究提出了进一步可行的政策建议和未来的研究方向,为政策制定者的决策和能源经济学领域的研究提供参考。