علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره4، بهار 1396

بررسی پویایی انتشار دی­اکسیدکربن سرانه در کشورهای عضو اوپک

 (رهیافت هم‌گرایی بتا و سیگما)

داود حمیدی رزی [1]*

Davod.hamidi@yahoo.com

مجید فشاری [2]

چکیده

زمینه و هدف: بررسی هم‌گرایی سیگما و بتا در خصوص انتشار گازهای گلخانه­ای و به ویژه گاز دی­‌اکسیدکربن یکی از موضوعات مهم و اساسی در ادبیات اقتصاد محیط زیست می­باشد. هم‌چنین طراحی سیاست­های منسجم و پایداری که در عین کارا بودن بتواند اهداف پیمان­های بین­المللی مانند کیوتو و کپنهاگ را محقق کند بستگی به سطح انتشار سرانه گاز دی‌­اکسیدکربن و نیز توزیع آن در بین کشورهای تحت بررسی دارد. برای این منظور، هدف اصلی این مطالعه بررسی فرضیه هم‌گرایی انتشار گاز دی­اکسیدکربن­ (CO₂) سرانه در 12 کشور عضو سازمان کشورهای صادرکننده نفت (اوپک) طی سال­های 2013-1970 می‌باشد.

روش بررسی: در این پژوهش به منظور بررسی فرضیه هم‌گرایی CO₂ سرانه از دو رویکرد هم‌گرایی بتا و سیگما استفاده شده است. مدل هم‌گرایی بتای مطلق به‌صورت مقطعی تصریح شده و توسط تخمین‌زننده‌ حداقل مربعات معمولی(OLS) مورد برازش قرار گرفت. به منظور آزمون هم‌گرایی سیگما نیز انحراف معیار مقطعی انتشار CO₂ سرانه در طول دوره پژوهش(2013-1970) محاسبه شده و روند آن ترسیم گردید. 

یافته‌ها: نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر وقوع هر دو پدیده هم‌گرایی سیگما و بتای مطلق بوده و کشورهای عضو اوپک با سرعت هم‌گرایی 97/0 درصد به سطح مشترک انتشار CO₂ سرانه 18/4 تن حرکت می­کنند. هم‌چنین مدت زمان لازم برای رسیدن به سطح مشترک انتشار آلودگی جوی 31/5 سال ارزیابی شد.

بحث و نتیجه‌گیری: در این پژوهش وقوع پدیده ارتقاء انتشار CO₂ سرانه در بین کشورهای اوپک تأیید گردید. هم‌چنین پراکندگی انتشار CO₂ سرانه بین کشورهای اوپک روند نزولی داشته و کاهش یافته است. اتخاذ محدودیت­های زیست محیطی مشابه و منصفانه برای کشورهای اوپک در پیمان­های بین­المللی، مهمترین توصیه سیاستی کاربردی این مطالعه می­باشد.

واژه­های کلیدی: هم‌گراییسیگما، هم‌گرایی بتا، گاز دی­اکسیدکربن سرانه، اوپک.

Investigation of Per capita CO₂ Dynamics in OPEC Countries

 (β and σ Convergence Approach)

Davoud Hamidi Razi [3]*

davod.hamidi@yahoo.com

Majid Feshari [4]

Abstract

Background and Objective: The investigation of CO₂ dynamics, using β and σ convergence approaches, is one of the crucial issues in environment economics. Also, design of the coherent policies aiming at fulfilling international protocol targets such as Kyoto protocol and Copenhagen summit depends on both the levels and the distribution of per capita CO₂ emissions among countries. For this purpose, the main goal of this paper is to investigate the dynamics of per capita CO₂ in OPEC countries during 1970-2013.

Method: In this study, to test the convergence hypothesis of per capita CO₂ emissions, two measures of convergence, σ-convergence and β-convergence, are adopted. The empirical absolute β-convergence model has been stipulated within cross-sectional data and fitted by ordinary least squares (OLS) estimator. In order to test σ-convergence, the standard deviation of per capita CO₂ emissions was calculated during the study period (1970-2013), and its trend was drawn.

Findings: The major findings indicate that both convergences (β and σ) have occurred in these countries and the speed of β convergence is high (0.97 %). Also, the emission level that all countries' per capital emissions converge to and the time periods required for catching-up process were estimated to be 4.18(ton) and 5.31(year), respectively.

Conclusion: In this study, the occurrence of caching-up process for per capita CO₂ emissions among OPEC members was confirmed. Moreover, the dispersion of per capita CO₂ emissions among OPEC countries has a downward trend and has declined. According to the results, adoption of fair and similar environmental policies for reduction of CO₂ emissions among OPEC countries is the applicably implied policy in this paper.

Keywords: β and σ Convergence, OPEC, Per Capita CO₂ Emissions. 

مقدمه

نشست بین­دولتی در مورد تغییر آب و هوا(IPCC)[5] پیش‌بینی می­کند که تا سال 2100 دمای متوسط جهانی بین 4/1 تا 8/5 درجه سلسیوس و سطح آب دریا­ها بین 9 الی 88 سانتی­متر افزایش می­یابد. منبع اصلی گرمایش جهانی، انتشار گازهای گلخانه­ای و عامل اصلی انتشار نیز مصرف انرژی و سوخت­های فسیلی است. روند توسعه صنعتی و رشد اقتصادی و به تبع آن افزایش گازهای گلخانه‌ای نظیر متان، دی‌اکسید‌کربن، بخار آب و اکسید نیتروژن در جو زیست کره، دمای کره را افزایش داده و باعث ایجاد تغییرات ناخوشایند در اقلیم و محیط زیست می‌شود. از این رو در سال ۱۹۹۷ طی پیمان معروف به کیوتو، 36 کشور صنعتی(ثروتمند) متعهد شدند که طی ده سال آینده میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را ۵ درصد کاهش دهند و به کشورهای در حال توسعه کمک‌های مالی برای افزایش ضریب نفوذ استفاده از انرژی‌های تجدید‌پذیر نظیر انرژی خورشیدی و بادی، اعطا نمایند. اعتبار پیمان کیوتو تا سال 2012 میلادی می­باشد و بعد از آن منقضی می­شود (1). این درحالی است که کشورهایی مثل چین و هند با سطح آلودگی بیشتر برای کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای متعهد نشدند. از این رو دولت آمریکا در سال 2001 از انجام تعهدات خود در قبال پیمان کیوتو به سه دلیل سرباز زد: نااطمینانی و پرخطر بودن پدیده تغییر آب و هوا، کاهش رشد اقتصادی آمریکا و ضعیف شدن مزیت رقابتی اقتصاد آمریکا در صورت انجام تعهدات کیوتو و چین و هند نیز بایستی در مذاکرات حضور یافته و برای کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای متعهد شوند. روسیه رسماً در اکتبر 2004 به پیمان کیوتو ملحق شد و در سال 2005 پیمان کیوتو به مرحله اجرا درآمد. اما با این حال اعتبار پیمان کیوتو تا سال 2012 بود و بنابراین لازم بود جایگزین مناسبی برای آن فراهم شود که علاوه بر ادامه تعهدات کیوتو، از لحاظ حقوقی الزام‌آور بوه و کارایی نیز داشته باشد. بنابراین در سال 2009 کشورهای درحال توسعه و توسعه­یافته در اجلاس کپنهاگ[6] گردهم آمدند و به منظور تقسیم وظایف و تعهدات به مذاکره پرداختند. در این نشست کشورهای درحال توسعه بر اجرای هم‌زمان کنوانسیون ملل متحد در مورد تغییرات آب و هوا(UNFCCC)^[7] و پیمان کیوتو اصرار ورزیدند، درحالی که کشورهای توسعه یافته نیز کشورهای درحال توسعه را ملزم کردند که در زمینه کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای دست به اقدامات شفاف، قابل اندازه­گیری و متعهدانه بزنند. از طرفی طبق این پیمان مقرر شد افزایش دمای زمین تا سال 2020 در حدود 2 درجه سانتی‌گراد محدود شود(2).  در سال 2010 در کنفرانس تغییر اقلیم کوکان[8] مذاکره کنندگان تصمیم به ایجاد صندوق اقلیم سبز[9]  گرفتند که هدف آن حمایت مالی کشورهای درحال توسعه برای مقابله به انتشار گازهای گلخانه­ای و گرمایش زیست کره بود.کنفرانس­های دوربان[10] و دوهه[11] نیز به ترتیب در سال‌های 2011 و 2012 در چارچوب کنوانسیون ملل متحد در مورد تغییرات آب و هوا تشکیل یافت. در اجلاس دوربان کشورهای اتحادیه اروپا تصمیم گرفتند که بر پیمان کیوتو و تعهدات آن وفادار بمانند درحالی که آمریکا باز نپذیرفت. در اجلاس دوهه نیز هیچ پیشرفتی در این زمینه و انجام تعهدات حاصل نشد(3).

بحث همگرایی، فرضیه­ای است که بر طبق آن اقتصادها با درآمد سرانه کمتر، سریع‌تر از اقتصادهای ثروتمند رشد می­کنند. در نتیجه همه­ اقتصادها به یک درآمد سرانه هم‌گرا می­شوند. هم‌گرایی در ادبیات اقتصاد رشد از مفاهیم مدل رشد نئوکلاسیکی نشأت می­گیرد. تئوری رشد نئوکلاسیکی یک گرایش بلندمدت به سمت هم‌گرایی را در تولید و درآمد سرانه و نیز بهره­وری کل عوامل تولید در بین اقتصاد­های جهانی پیش بینی می­کند، چرا که تکنولوژی یک کالای عمومی جهانی است و همه کشورها باید یک میزان از رشد تکنولوژی را تجربه کنند. قانون بازدهی نهایی نزولی باعث می­شود که سرمایه­گذاری در کشورهای ثروتمند کند بشود، در حالی که کشورهای فقیر به دلیل بازدهی بیشتر سرمایه در این مناطق به اندوختن و متراکم کردن ثروت خود ادامه می­دهند. هم‌چنین تحرک بین­المللی سرمایه و نیروی کار(نهاده تولید) همراه با تجارت کالا باعث هم‌گرایی نیروهای بازار به سمت میزان دستمزد و سود جهانی و در نتیجه به سمت سطح زندگی استاندارد جهانی می­شود(4). بنابراین اگر سری زمانی انتشار کربن­دی­اکسید(CO₂) سرانه میل به هم‌گرایی داشته باشد، در این صورت هر شخص در جهان سهم یکسانی در انتشار آلاینده­ها خواهد داشت. از سوی دیگر از آن‌جا که سطح انتشار CO₂سرانه در کشورهای توسعه‌یافته و صنعتی بیشتر است، بنابراین وقوع هم‌گرایی جهانی CO₂ سرانه بیان‌گر این نکته مهم می­باشد که افزایش انتشار CO₂ بیشتر از جانب کشورهای درحال توسعه می­باشد. بنابراین لازم است که این کشورها نیز در جهت کاهش انتشار آلاینده­ها اقدام کنند. از سوی دیگر مطالعات بسیاری در تأیید این مطلب وجود دارد که انتشار CO₂ سرانه با رشد اقتصادی، صنعتی شدن، درجه شهرنشینی، ساختار جمعیت و سطح تکنولوژی مرتبط است و مفهوم منحنی زیست محیطی کوزنتس(EKC)[12] که بیان‌گر رابطه U معکوس بین سطح انتشار CO₂ سرانه و سطح تولید سرانه می­باشد، به این واقعیت مهم اشاره دارد. اگر این مفهوم برای کشورهای درحال توسعه به کار برده شود، مستلزم آنست که این کشورها باید از سرعت رشد اقتصادی و صنعتی­شدن‌ بکاهند و این امکان برای این کشورها میسر نخواهد بود. بنابراین لازم است کشورهای توسعه یافته که از لحاظ سطح تکنولوژی و قابلیت مالی در سطح بالاتری قرار دارند،  کشورهای درحال توسعه را به منظور کاهش انتشار آلاینده­ها و گازهای گلخانه­ای حمایت کنند.

از سوی دیگر مشکلات و آسیب­های ناشی از تغییر اقلیم و گرمایش جهانی در بین کشورهای عضو سازمان کشورهای صادرکننده نفت (اوپک) به دو دسته کلی تقسیم می­شود: "دسته اول، مشکلات و آسیب­های زیست‌محیطی نظیر خشک‌سالی، خشک شدن دریاچه­ها، بیابان‌زایی، بالا آمدن سطح آب دریاها، بروز طوفان­های گرمسیری و شیوع بیماری­های متعدد است که ایران نیز هم‌چون سایر کشورهای عضو اوپک در معرض آن قرار دارد. قرار گرفتن ایران در کمربند خشک کره زمین و مواجه بودن با مشکل کم­آبی و مهم‌تر از آن نوسانات شدید بارندگی و نیز جمعیت بالا و کارایی پایین در مصرف انرژی، بر اهمیت موضوع بلایای حاصل از تغییر اقلیم می­افزاید. دسته دوم، آسیب­های اقتصادی ناشی از تغییر اقلیم است که بیشتر مربوط به کشورهای وابسته به منابع انرژی تجدیدناپذیر و ناشی از اتخاذ تصمیم­ها و برنامه­های بین­المللی نظیر کنوانسیون تغییر آب و هوا و پروتکل کیوتو و کپنهاگ در راستای کاهش مصرف سوخت­های فسیلی است. با اجرایی شدن این پروتکل، تقاضای سوخت­های فسیلی از ناحیه کشورهای پیشرفته و متعهّد به کاهش انتشار کاهش می­یابد و بنابراین اقتصاد کشورهای متکی به سوخت­های فسیلی(اوپک) از کانال­های مختلف هم‌چون بودجه دولت، تراز پرداخت­ها و به­ طور کلی کاهش درآمدهای ارزی آسیب می­پذیرد. از سوی دیگر، هزینه تولیدات مربوط به صنایع آلاینده در کشورهای متعهد و پیشرفته افزایش یافته و در مقابل، تولید این کالاها در کشورهای در حال توسعه نفتی به دلیل وجود مزیت نسبی در دارا بودن انرژی­های تجدیدناپذیر و عدم تعهد کاهش انتشار، افزایش می­یابد. طبیعی است که فرآیند فوق در بلندمدت، اقتصادهای نفتی را جزء کشورهای با آلایندگی بالا تبدیل کرده و در نهایت آ‌ن‌ها نیز چون کشورهای پیشرفته آلاینده امروز، متعهد به کاهش انتشار خواهند شد. در سال 2005 تعداد 25 منطقه با آلایندگی بیشتر، در حدود 80 درصد کل انتشار گازهای گلخانه­ای را در جهان عهده­دار بوده­اند که ایران جزء این گروه قرار داشته است. در این سال دی­اکسیدکربن سرانه منتشره در ایران حدود 94/5 تن بوده که از متوسط سطح انتشار جهانی بیشتر است" (5) و (6). برقراری محدودیت­های زیست محیطی منصفانه در مذاکرات و نشست­های بین­المللی و بین دولتی مستلزم بررسی و شناسایی دقیق پویایی تغییرات انتشار CO₂ سرانه در طول زمان می­باشد. بنابراین بررسی هم‌گرایی انتشار CO₂ سرانه علاوه بر ترویج همکاری­های بین­المللی در زمینه گرمایش جهانی و انتشار آلاینده­ها، موجب اتخاذ سیاست­های بهینه زیست‌محیطی در جهت کاهش انتشار آلودگی می­شود. هدف این مقاله بررسی فرضیه هم‌گرایی انتشار کربن­دی­اکسید سرانه در بین کشورهای صادرکننده نفت در بازه زمانی 2013-1970 می­باشد. با توجه به این‌که در اغلب مطالعات تجربی، دلیل واگرایی انتشار CO₂ سرانه، متفاوت بودن مواهب و ذخایر طبیعی انرژی و نفت در میان کشورها در سطح جهانی بیان شده لذا بررسی هم‌گرایی در میان کشورهای اوپک که دارای ساختار مشترک اقتصادی(اقتصاد نفتی) هستند می­تواند نتایج قابل قبول‌تری ارایه دهد. با عنایت به موارد ذکر شده، فرضیه این پژوهش عبارت از این است که «انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه‌ی 12 کشور عضو اوپک طی بازه زمانی تحقیق هم‌گرا بوده و به سطح مشترک میل می‌کنند».

ادامه مقاله به صورت زیر سازماندهی شده است: در بخش دوم مبانی نظری مربوط به هم‌گرایی در مدل­های رشد ارایه شده و در بخش سوم برخی از مهم‌ترین مطالعات تجربی انجام گرفته شده مرتبط با موضوع پژوهش حاضر بیان می­شود. بخش چهارم به روش­شناسی و مدل تحقیق اختصاص یافته و نحوه‌ی آزمون فرضیه هم‌گرایی انتشار کربن­دی­اکسید سرانه در پژوهش حاضر توضیح داده می­شود. در بخش پنجم مدل تحقیق برآورد شده و نتایج آن تحلیل می­شود. در بخش پایانی نیز نتیجه­گیری و توصیه‌های سیاستی ارایه شده می‌گردد.

مبانی نظری موضوع

هم‌گرایی در ادبیات اقتصاد رشد در قالب مدل­های رشد برون‌زا و درون‌زا قابل بحث است. در مدل رشد نئوکلاسیکی برونزای سولو-سوان[13](1956)، اقتصاد دو بخشی و تابع تولید، یک تابع تولید کاب-داگلاس با بازدهی ثابت نسبت به مقیاس تولید در نظر گرفته می­شود. در این مدل­ها قانون بازدهی نهایی نزولی[14] و شرایط اینادا[15](1964) باعث حرکت اقتصادها به سمت هم و وقوع پدیده هم‌گرایی در تولید سرانه می­شود که در این سیر سرعت کشورهای فقیر بیشتر از کشورهای ثروتمند می­باشد (7). مدل­های رشد درون‌زا ابتدا توسط اررو^[16] (1962) معرفی و سپس توسط کارهای لوکاس^[17] (1988) و رومر^[18](1990) توسعه داده شد. برطبق این مدل پارامترهای ساختاری کشورها دیگر مشابه هم‌دیگر نبوده و میزان پس­اندار دیگر برون‌زا فرض نمی­شود و اختلاف بین کشورهای توسعه یافته و درحال توسعه با در نظر گرفتن بهره­وری افزایش می­یابد و یا ثابت می­ماند. این پدیده به خاطر این است که با گذشت زمان و کسب دانش فنی، بازده به مقیاس اقتصادی به خاطر افزایش بهره­وری افزایش می­یابد و در این حالت، در صورت افزایش یک واحد نهاده، تولید بیش از یک واحد افرایش می­یابد. در مدل­های رشد درون‌زا حتی اگر قانون بازدهی نهایی نزولی صادق باشد، اثر آن ناچیز بوده و مسیر رشد متوازن کشورهای توسعه یافته و درحال توسعه از یک‌‌دیگر واگرا می­شود. اما با این حال وقوع هم‌گرایی امکان پذیر می­باشد. در مدل­های رشد درون‌زا، هم‌گرایی در قالب اثرات جذب تکنولوژی و یا «اثرات یادگیری[19]» مورد بحث قرار می‌گیرد. بدین معنا که تقلید تکنولوژی در مقایسه با اختراع تکنولوژی سریع‌تر و کم هزینه­تر می­باشد. بر اساس مدل­های رشد درون‌زا، کشورهایی که بستر کافی برای جذب تکنولوژی دارند، سریع‌تر از کشورهای با تکنولوژی بالا رشد می­کنند. آدام اسمیت از اقتصاددانان کلاسیک در نظریه رشد درون‌زای خود می­گوید که دانش فنی جدید یک کالای عمومی است یا کالای عمومی خواهد شد، یعنی ماهیت آن طوری است که استفاده یکی مانع استفاده دیگری نمی­شود و قابل امتناع از دیگران نیست. آبرامویتیز[20](1986) نیز بیان می­کند که در فرآیند هم‌گرایی، کشور باید از قابلیت­های اجتماعی[21] برخوردار باشد تا بتواند تکنولوژی و سرمایه خارجی را جذب کرده و در بازارهای جهانی مشارکت کند. بنابراین باید قبل از وقوع فرایند ارتقاء[22] (هم‌گرایی)، کشور از زیرساخت­های اقتصادی و اجتماعی برخودار باشد و به این خاطر نیز می­توان وجود واگرایی را توضیح داد، چرا که بعضی از اقتصادها فاقد این شرایط و زیرساخت­ها می­باشند(8).

عموماً برای آزمون فرضیه هم‌گرایی متغیر انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه از سه معیار هم‌گرایی سیگما[23]، هم‌گرایی بتا[24] و هم‌گرایی تصادفی[25] استفاده می‌شود. هم‌گرایی سیگما از طریق ارزیابی پویایی انحراف معیار مقطعی (پراکندگی) انتشار CO₂ سرانه کشورهای منتخب طی بازه زمانی موردنظر درباره هم‌گرایی قضاوت می‌کند، درصورتی که انحراف معیار مقطعی روند کاهشی داشته و به سمت صفر میل کند، هم‌گرایی سیگما اتفاق می‌افتد. هم‌گرایی تصادفی نیز یکی دیگر از روش‌های بسیار رایج آزمون هم‌گرایی CO₂ سرانه می‌باشد. این روش از طریق ارزیابی مانایی یا نامانایی شکاف‌های کربن‌دی‌اکسید سرانه از میانگین مقطعی (یا شکاف‌های دوجانبه CO₂ سرانه) وقوع هم‌گرایی را پیش‌بینی می‌کند، درصورتی که این شکاف‌ها مانا باشند، شوک‌ها و انحرافات گذرا و کوتاه‌مدت بوده و هم‌گرایی اتفاق می‌افتد. اما درصورتی نامانایی(داشتن ریشه‌ واحد) وقوع هم‌گرایی رد می‌شود. از دید روش‌های اقتصادسنجی، هم‌گرایی تصادفی از آزمون‌های ریشه ‌واحد تابلویی و سری‌زمانی(خطی و غیرخطی) بهره‌ می‌گیرد. هم‌گرایی بتا وقوع فرآیند ارتقاء را مشخص می‌کند. در فرآیند ارتقاء کشورها با سطح اولیه انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه پایین در ابتدای دوره، میزان رشد انتشار CO₂ سرانه بالاتری را خواهند داشت و برعکس. بنابراین کشورها با سطح آلودگی جوی بالا و پایین در ابتدای دوره به یک سطح مشابه آلودگی جوی در انتهای دوره هم‌گرا خواهند شد(3) و (9).

مطالعات تجربی

در این بخش ابتدا به مهم‌ترین مطالعات انجام شده خارجی و داخلی مرتبط با عنوان پژوهش پرداخته شده و در ادامه وجه تمایز و نوآوری مقاله حاضر نسبت به مطالعات انجام شده بیان می­شود. جدول (1) خلاصه­ای از مهم‌ترین مطالعات خارجی مرتبط با موضوع و روش­شناسی مقاله حاضر را ارایه می­دهد.

جدول1- خلاصه­ مهم‌ترین مطالعات خارجی مرتبط با موضوع و روش­شناسی مقاله

Table 1- Summary of the most important studies related to paper

منبع: تلخیص توسط نویسندگان. (10)، (11)،(1)، (12)، (3).

با توجه به بررسی‌های صورت گرفته شده توسط نویسندگان مقاله، در مطالعات تجربی داخلی بیشتر هم‌گرایی متغیر درآمد سرانه واقعی مورد توجه قرار گرفته و تاکنون مطالعه‌ای پیرامون هم‌گرایی سطح انتشار CO₂ سرانه انجام نشده است. در ادامه به برخی از مطالعات مشابه و مرتبط با پژوهش حاضر پرداخته می‌شود.

فروغی‌پور (1385) در مطالعه‌ای با عنوان «بررسی همگرایی سیگما و بتا (مطلق) بین کشورهای عضو اوپک (آزمون فرضیه سولو و سوان)، 2004-1970» فرضیه هم‌گرایی درآمد سرانه واقعی در درون کشورهای اوپک را مورد تأیید قرار داد و  سرعت همگرایی را در بین کشورهای عضو اوپک نیز 043/0 برآورد کرد، به این معنا که هر سال در حدود 4 درصد از شکاف موجود میان GDP سرانه واقعی این کشورها از بین می­رود. هم‌چنین بر پایه آزمون فرضیه همگرایی سیگما نشان داد که پراکندگیGDP سرانه واقعی کشورهای عضو اوپک در طی زمان روند نزولی دارد و در واقع همگرایی سیگما اتفاق افتاده است(13).

امیرتیموری و خلیلیان (1388) در مطالعه­ای با عنوان «بررسی رشد اقتصادی و میزان انتشار گاز CO₂ در کشورهای عضو اوپک: رهیافت منحنی ­زیست ­محیطی ­کوزنتس» با استفاده از داده­های ترکیبی در بازه زمانی 2006-2001 به بررسی فرضیه منحنی زیست­محیطی کوزنتس در بین کشورهای عضو اوپک پرداختند. آن­ها دریافتند که میزان انتشار گاز CO₂در این کشورها با افزایش رشد اقتصادی به طور مستمر افزایش می­یابد و فرضیه منحنی زیست­محیطی کوزنتس برای این کشورها صادق نمی­باشد(14). در مقابل فطرس و همکاران(1389) با استفاده از داده‌های تلفیقی طی بازه زمانی 2005-1960، فرضیه زیست‌محیطی کوزنتس را برای کشورهای عضو اوپک تأیید کردند. بدین معنی که در مراحل اولیه رشد اقتصادی، افزایش درآمد با تخریب زیست‌محیطی(افزایش انتشار CO₂سرانه) همراه بوده است، اما با تداوم رشد و واردات تکنولوژی‌های کمتر آلاینده، کیفیت زیست‌محیطی این کشورها بهبود یافته‌ است(15).

در جمع­بندی مطالعات تجربی انجام شده می­توان بیان کرد که در اغلب مطالعات دلیل واگرایی جهانی بین کشوری، انتشار کربن­دی­اکسید سرانه، وجود عوامل خاص کشوری و متفاوت بودن مواهب و منابع طبیعی انرژی بیان شده است. کشورهای اوپک دارای منابع انرژی و نفتی بوده و از سوی دیگر نسبت به اجرای محدودیت­های زیست محیطی توسط کشورهای صنعتی و کاهش مصرف سوخت­های فسیلی توسط این کشورها بیشتر متضرر می­شوند. لذا بررسی هم‌گرایی انتشار CO₂سرانه می­تواند نتایج قابل توجهی را به منظور اتخاذ سیاست‌های زیست محیطی منصفانه برای کشورهای اوپک به‌ دست دهد.

 روش­شناسی و مدل تحقیق 

مدل اقتصادسنجی به‌ کار رفته در این مطالعه به منظور بررسی هم‌گرایی انتشار گاز دی­اکسیدکربن­ سرانه کشورهای عضو اوپک الهام گرفته از چارچوب نظری و روش‌شناسی مطالعات تجربی لی و لین(2013) و جوبرت و دیگران(2010) می­باشد. مدل مقطعی هم‌گرایی بتای انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه در این تحقیق به‌ صورت مقابل تصریح می­شود؛

 که در آن ، نشان‌گر سطح انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه در ابتدای دوره تحقیق(سال 1970) و  بیان‌گر سطح انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه در انتهای دوره تحقیق(سال 2013) می­باشد که به ‌صورت لگاریتمی طبیعی بیان می­شوند. عبارت ، بیان‌گر متوسط نرخ رشد انتشار CO₂سرانه در طول دوره تحقیق و T نیز بیان‌گر طول دوره تحقیق می­باشد که در این پژوهش 43 سال می­باشد. هم‌چنین در رابطه 1، β سرعت هم‌گرایی را نشان می‌دهد و درصورتی که مقدار برآوردی برای بتا مثبت و از لحاظ آماری معنی‌دار باشد، فرضیه هم‌گرایی انتشار CO₂سرانه در بین کشورهای مورد مطالعه(در اینجا اوپک) صادق بوده و فرایند ارتقاء متغیر انتشار CO₂سرانه تأیید می‌شود. ، نیز نشان‌دهنده جمله اخلال تصادفی به منظور مدل‌سازی اثرات عوامل کنترل نشده می‌باشد. شایان ذکر است با توجه به این که رابطه (1) از لحاظ پارامتر هم‌گرایی غیرخطی می‌باشد در اکثر مطالعات تجربی تبدیل خطی رابطه (1) را به ‌صورت مقابل برازش می‌کنند:

در این صورت l، بیان‌گر نرخ هم‌گرایی مقطعی بوده و مقدار منفی و معنی‌دار آن نشانه‌ی وقوع هم‌گرایی مطلق خواهد بود. از طرفی سرعت هم‌گرایی مطلق(β) برابر خواهد با:

از مزایای دیگر مدل هم‌گرایی مذکور این است که به ما امکان محاسبه سطح مشترک انتشار CO₂سرانه (که به آن هم‌گرا می‌شوند) و مدت زمان لازم تا رسیدن به آن سطح مشترک آلودگی را می‌دهد.

که در آن ، بیان‌گر سطح مشترک انتشار CO₂سرانه می‌باشد که همه کشورها به آن هم‌گرا می‌شوند. هم‌چنین نیز مدت زمان لازم به منظور وقوع کامل فرایند ارتقاء انتشار CO₂سرانه را نشان می‌دهد(3). شایان ذکر است، در صورتی که رابطه (2) با لحاظ متغیرهای توضیحی(کنترل) دیگر از جمله درآمد سرانه، شدت انرژی و غیره ... برازش شود، هم‌گرایی به وجود آمده از نوع بتای شرطی خواهد بود. در هم‌گرایی بتای شرطی به تعداد کشورها سطح پایدار انتشار CO₂سرانه خواهیم داشت و هر کشور در مسیر رشد متوازن خود به سمت سطح پایدار انتشار CO₂سرانه خاص خود هم‌گرا خواهد شد. از طرفی در این مطالعه به منظور بررسی وقوع هم‌گرایی سیگما، پراکندگی مقطعی در طول دوره تحقیق ترسیم شده و در صورتی که واریانس (انحراف معیار) مقطعی نمونه روند کاهشی داشته باشد، هم‌گرایی سیگما اتفاق می‌افتد و در غیر این‌ صورت واگرایی سیگما خواهیم داشت:

که در آن  لگاریتم طبیعی سطح انتشار CO₂سرانه کشور ام و   میانگین مقطعی لگاریتم طبیعی انتشار CO₂سرانه کشورهای اوپک در زمان  می­باشد.

یافته­های تجربی تحقیق

1-داده‌ها و پایگاه آماری

در این بخش به توصیف داده­های مورد استفاده در این تحقیق به منظور بررسی هم‌گرایی انتشار CO₂ سرانه در بین کشورهای عضو اوپک پرداخته می­شود. پانل مورد بررسی در این تحقیق شامل 12 کشور عضو سازمان کشورهای صادر­کننده نفت (اوپک)[28] طی بازه زمانی 2013-1970 می­باشد. آمار و اطلاعات لازم برای متغیر انتشار گاز دی­اکسیدکربن سرانه از پایگاه اینترنتی EDGAR[29] اتحادیه اروپا استخراج شده است(17).

جدول (2) برخی از مهم‌ترین آماره‌های توصیفی سطح متغیر انتشار CO₂ سرانه(به واحد تن) را در بازه زمانی تحقیق نشان می‌دهد. همان‌طور که مشاهده می‌شود، قطر با میانگین 37/50 تن انتشار CO₂ سرانه دارای بیشترین مقدار انتشار آلودگی جوی در بین کشورهای مذکور می‌باشد. هم‌چنین کشور امارات متحده عربی با میانگین 80/39 تن انتشار CO₂ سرانه بعد از قطر در جایگاه دوم قرار دارد. در این میان، کشور نیجریه با میانگین 70/0 تن انتشار CO₂ سرانه دارای کمترین میزان انتشار آلودگی جوی می‌باشد. از طرفی با توجه به نتایج جدول (2) کشور امارات متحده عربی با 98/19 تن انحراف معیار مقطعی بیشترین پراکندگی را به خود اختصاص داده است. پراکندگی بیشتر حاکی از این واقعیت مهم می‌باشد که انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه کشور امارات متحده عربی بیشتر دچار شکست‌های ساختاری و تغییر رژیم شده است. شکست‌های ساختاری و تغییر رژیم بیشتر به دلیل صنعتی‌شدن، رویداد‌های مهم اقتصادی و سیاسی و غیره ... اتفاق می‌افتند(9).

جدول2- برخی از مهم‌ترین آماره‌های توصیفی سطح متغیر انتشار کربن‌دی‌اکسید سرانه (بر حسب تن)

 طی دوره(2013-1970)

Table 2-Descriptive Statistics of Per Capita Carbon Dioxide Emissions (in metric tons) - (1970-2013)

منبع: یافته‌ها

نمودار (2) روند انتشار CO₂ سرانه کشور ایران، میانگین مقطعی انتشار CO₂ سرانه و انحراف معیار مقطعی انتشار CO₂ سرانه کشورهای اوپک را بر حسب لگاریتم طبیعی نشان می‌دهد. همان‌طور که مشاهده می‌شود میانگین مقطعی انتشار CO₂ سرانه اوپک روند نسبتاً ثابت و پایداری را داشته است. در مقابل روند انتشار CO₂ سرانه ایران برای کل دوره صعودی و به طور متوسط پایین‌تر از میانگین مقطعی انتشار آلودگی کشورهای اوپک قرار دارد. انحراف معیار مقطعی نیز روند نزولی داشته و حاکی از کاهش پراکندگی بین لگاریتم طبیعی انتشار CO₂ سرانه کشورهای اوپک طی دروه (2013-1970) می‌باشد. با توجه به مبانی نظری می‌توان گفت که هم‌گرایی سیگما برای متغیر انتشار CO₂ سرانه کشورهای اوپک طی بازه زمانی (2013-1970) اتفاق افتاده است.

نمودار 1- روند انتشار CO₂ سرانه ایران، میانگین مقطعی انتشار CO₂ سرانه اوپک و انحراف معیار مقطعی انتشار CO₂ سرانه اوپک(بر حسب لگاریتم طبیعی). منبع: یافته‌ها

Figure 1- Sigma convergence (σ-convergence), Cross-Section Average and Per Capita CO₂ of Iran: 1970-2013

تخمین مدل

شکل (1) استنباط نموداری از وقوع هم‌گرایی مطلق انتشار CO₂سرانه کشورهای اوپک را نشان می­دهد. همان‌طور که مشاهده می‌شود با افزایش سطح اولیه انتشار CO₂سرانه در سال 1970 متوسط میزان رشد انتشار کاهش یافته و هر چه سطح اولیه انتشار پایین‌تر باشد، متوسط رشد انتشار آلودگی جوی بیشتر بوده و برعکس. با توجه به شکل (2)، کشورهای عربستان سعوی، ونزوئلا، ایران، عراق، الجزایر، اکوادور و نیجریه به طور متوسط دارای میزان رشد انتشار CO₂سرانه مثبت در طول دوره تحقیق بوده‌اند که در این بین کشور اکوادور با متوسط رشد انتشار آلودگی 025/0(5/2 درصد) بالاترین میزان انتشار آلودگی جوی را به خود اختصاص داده است. در مقابل کشورهای قطر، کویت، امارات متحده عربی، لیبی و آنگولا به طور متوسط دارای میزان رشد انتشار آلودگی منفی در طول دوره تحقیق بوده‌اند که در بین آنها کشور امارات متحده عربی با متوسط مقدار رشد 032/0- (منفی 2/3 درصد) دارای کمترین میزان انتشار آلودگی جوی است. شایان ذکر است که کشورهای عراق و ایران دارای جایگاه تقریباً یکسانی در الگوی هم‌گرایی می‌باشند.

شکل 1- رگرسیون مقطعی هم‌گرایی کربن‌دی‌اکسید(CO₂) سرانه و موقعیت کشورهای اوپک. نکته:اکوادور(ECU)، نیجریه(NGA)، الجزایر(DZA)، ایران(IRN)، عراق(IRQ)، عربستان سعودی(SAU)، ونزوئلا(VEN)، آنگولا(AGO)، قطر(QAT)، کویت(KWT)، لیبی(LBY)، امارات متحده عربی(ARE). منبع: یافته‌ها.

Figure 1-Cross-section regresstion approach to beta-convergence (β-convergence) of per capita CO₂ among OPEC

در ادامه به منظور انجام آزمون‌های آماری بر روی ضرایب هم‌گرایی و نیز انجام آزمون‌های تشخیصی مدل هم‌گرایی بتای
مطلق مقطعی به روش حداقل مربعات معمولی(OLS)[30] توسط بسته نرم‌افزاری ایویوز(Eviews 6.0) برازش می­شود[31].

جدول 3- نتایج تخمین مدل هم‌گرایی بتای مطلق به روش OLS.

Table 3- Estimation results of Absolute β-convergence among OPEC

منبع: یافته‌ها.

جدول (3) نتایج تخمین مدل هم‌گرایی مقطعی بتای مطلق انتشار CO₂ سرانه را برای 12 کشور عضو سازمان اوپک نشان می­دهد. بر طبق نتایج فرضیه هم‌گرایی مطلق انتشار کربن دی اکسید سرانه برای کشورهای عضو سازمان کشورهای صادرکننده نفت مورد قبول قرار می­گیرد. علامت ضریب بتای مطلق منفی و مطابق با مبانی تئوریکی هم‌گرایی بوده و هم‌چنین از لحاظ آماری معنی‌دار می­باشد. بنابراین با توجه به نتایج حاصل کشورهای اوپک با سرعت متوسط 97/0 درصد به سمت مقدار مشترک انتشار CO₂ سرانه 18/4 تن حرکت می‌کنند. از طرفی مدت زمان لازم به منظور وقوع کامل فرایند ارتقاء 31/5 سال ارزیابی شد. مقدار ضریب تعیین تعدیل شده[32] بیان‌گر این نکته است که بیش از 50 درصد تغییرات رشد انتشار CO₂ سرانه توسط مدل هم‌گرایی مطلق توضیح داده می­شود. فرضیه صفر در آزمون جارگ-برا[33] نرمال بودن اجزاء اخلال و در آزمون بروش-پاگان-گادفری[34] همسانی واریانس جملات اخلال می­باشد. با توجه به مقدار احتمال مربوطه، فرضیه صفر در هیچ یک از آزمون ها رد نشد و دلیل بر استحکام نتایج حاصل از مدل هم‌گرایی تخمینی و صحت فروض گوس-مارکف[35] می­باشد. فورسیری[36] (2005) در مطالعه  خود با استفاده از روش‌های­های ریاضی نشان داد که رابطه علیت از هم‌گرایی بتا به سمت هم‌گرایی سیگما بوده و شرط لازم وقوع هم‌گرایی سیگما وجود هم‌گرایی بتا می­باشد(18). مطابق این مفهوم با توجه به این که در این پژوهش هم‌گرایی بتا تأیید شد، بنابراین شرط لازم وقوع هم‌گرایی سیگما برآورده شده است و به منظور وقوع شرط کافی هم‌گرایی سیگما لازم است انحراف معیار مقطعی لگاریتم انتشار کربن­دی­اکسید سرانه(ریشه دوم رابطه 5) در طول دوره پژوهش روند کاهشی داشته باشد. انحراف معیار لگاریتم طبیعی مقطعی انتشار CO₂ سرانه کشورهای اوپک بر طبق نمودار (1) روند کاهشی داشته و در نتیجه هم‌گرایی سیگما اتفاق افتاده است.

با توجه به نتایج حاصل از وقوع هم‌گرایی به سمت سطح پایدار مشترک انتشار کربن­دی­اکسید سرانه برای کشورهای عضو اوپک توسط معیار هم‌گرایی بتا و هم‌گرایی سیگما به تایید می­رسد(تأیید فرضیه تحقیق). در واقع این هم‌گرایی نتیجه انتشار تکنولوژی و اثرات یادگیری و هم‌چنین سیاسیت­های اوپک در زمینه کاهش گازهای گلخانه­ای می­باشد. کشورهای اوپک در جداسازی کربن­دی‌اکسید و ذخیره(CCS)[37] آن اقدامات قابل توجهی را انجام داده­اند که تزریق CO₂ به مخازن زیرزمینی برای افزایش بازیافت نفت یکی از اقدامات انجام شده در این زمینه می­باشد. بر اساس این پژوهش سیاست­گذاران زیست محیطی و توسعه پایدار باید در تصمیمات خود درباره کشورهای اوپک به فرآیند ارتقاء انتشار CO₂ سرانه توجه ویژه­ای کنند که بر طبق آن رشد انتشار کربن­دی­اکسید سرانه به مقدار آن در سال پایه بستگی دارد و انتشار آلودگی جوی سرانه به مقدار مشابه هم‌گرا می‌شود. وقوع هم‌گرایی انتشار CO₂ سرانه مستلزم اعمال محدودیت­های زیست‌ محیطی مشابه برای کشورهای اوپک در معاهده­های بین‌المللی و درون‌سازمانی می­­باشد.   

بحث و نتیجه­گیری

تغییر اقلیم امروزه به یکی از چالش‌های اساسی جامعه بشری در قرن 21 تبدیل شده است. از این رو کاهش غلظت گازهای گلخانه­ای(GHGs) در جو زیست کره امری ضروری می­باشد. بر اساس داده­های سالیانه (2013-1970) انتشار CO₂سرانه، این مقاله دو پدیده هم‌گرایی سیگما و هم‌گرایی بتای مطلق را مورد آزمون قرار داد. نتایج حاصل حاکی از وقوع هم‌گرایی سیگما و بتای مطلق انتشار آلودگی جوی سرانه برای کشورهای عضو اوپک می­باشد. کشورهای اوپک با سرعت 97/0 درصد به سمت سطح مشترک انتشار CO₂سرانه 18/4 تن هم‌گرا بود و مدت زمان لازم به منظور وقوع کامل فرایند ارتقاء 31/5 سال ارزیابی شد. هم‌چنین روند انحراف معیار مقطعی CO₂سرانه کشورهای اوپک در طول بازه تحقیق نزولی بوده و حاکی از کاهش پراکندگی و وقوع هم‌گرایی سیگما می‌باشد. مهم‌ترین توصیه‌های سیاستی حاصل از نتایج این پژوهش برای سیاست‌گذاران و پژوهش‌گران عبارتند از:

1- پیشنهاد می‌شود پژوهش‌گران در مطالعات تجربی خود درباره‌ی تعیین‌کننده‌های انتشار CO₂سرانه در بین کشورهای اوپک به پدیده هم‌گرایی و ارتقاء انتشار CO₂سرانه توجه ویژه کنند و این موضوع را از طریق لحاظ کردن سطح اولیه انتشار CO₂سرانه در ابتدای دوره تحقیق(سال اولیه)، به عنوان متغیر توضیحی در مدل لحاظ نمایند.

2- وقوع هم‌گرایی به سمت سطح مشترک انتشار CO₂ سرانه (18/4 تن) مستلزم اعمال محدودیت­های زیست محیطی مشابه برای کشورهای اوپک در معاهده­های بین‌المللی و درون‌سازمانی می­­باشد. لذا پیشنهاد می‌شود این موضوع در تصمیم‌گیری‌ها لحاظ شود تا محدودیت‌های اتخاذ شده منصفانه باشند.

3- برای مطالعات بعدی پیشنهاد می‌شود فرضیه هم‌گرایی انتشار CO₂ سرانه کشورهای اوپک از طریق رویکرد تصادفی مورد آزمون قرار گرفته و نتایج آن با یافته‌های این پژوهش مقایسه گردد.

منابع

1-      Criado, C. Orda´ s. Grether, J.-M. 2011. Convergence in per capita CO₂ emissions: A robust distributional approach, Resource and Energy Economics, 33,637–665.

2-      Macintosh, A. 2010. Keeping warming within the 2°C limit after Copenhagen. Energy Policy, 6(38), 2964–2975.

3-      Li, X., Lin, B.2013. Global convergence in per capita CO₂ emissions, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 24, 357–363.

4-      Bertram, G. 2004. On the convergence of small Island economies with their metropolitan patrons. World development 32(2), 343-364.

5-   درگاهی. حسن و بهرامی غلامی. مینا، 1390، عوامل مؤثر بر انتشار گازهای گلخانه­ای در اقتصادهای منتخب کشورهای صنعتی و کشورهای صادرکننده نفت (اوپک) و توصیه های سیاستی برای ایران: رویکرد داده‌های پانل، فصل‌نامه اقتصاد محیط زیست و انرژی،سال اول، شماره 1، صص 79-99.

6-      Barnett, J,. Dessai, S,. Webber, M,. 2004. Will OPEC lose from the Kyoto Protocol?, Energy Policy, 32 , 2077–2088. 

7-      رومر. دیوید، ترجمه تقوی. مهدی، 1388، اقتصاد کلان پیش رفته، چاپ دوم، تهران: انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات. 

8-      Abramovitz, M. 1986. Catching Up, Forging Ahead, and Falling Behind. Journal of Economic History, 46, 385-406.

9-   حمیدی رزی. داود، 1392، بررسی هم‌گرایی شدت انرژی در بین کشورهای اوپک در حضور شکست­های ساختاری(یک رویکرد دوجانیه)، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه ارومیه، فصل سوم. 

10-  Cunado, J. 2010. Structural breaks and real convergence in OPEK countries, Journal of Applied Economics, 14(1), 101-117.

11-  Jobert, T. Karanfil, F. Tykhonenko, A. 2010. Convergence of per capita carbon dioxide emissions in the EU: Legend or reality?, Energy Economics, 32,1364–1373.

12-  Huang, B. Meng, L. 2013. Convergence of per capita carbon dioxide emissions in urban China: A spatiotemporal perspective, Applied Geography, 40, 21-29.

13- فروغی پور. الهام، 1385، بررسی همگرایی سیگما و بتا (مطلق) بین کشورهای عضو اوپک (آزمون فرضیه سولو و سوان) 2004-1970، پژوهش‌نامه بازرگانی، سال 10، شماره 39، صص 135-156.

14- امیرتیموری. سمیه، خلیلیان. صادق، 1388، بررسی رشد اقتصادی و میزان انتشار گاز CO₂ در کشورهای عضو اوپک: رهیافت منحنی زیست محیطی کوزنتس، مجله علوم محیطی، سال هفتم، شماره اول، صص 161-172.

15- فطرس. محمدحسن، غفاری. هادی و شهبازی. آزاده، 1389، مطالعه رابطه آلودگی هوا و رشد اقتصادی کشورهای صادرکننده نفت، فصل‌نامه علمی-پژوهشی پژوهش‌های رشد و توسعه اقتصادی، دوره 1، شماره 1، صص 59-77.

16-  حشمت زاده، محمدباقر، 1390، پنجاه سال اوپک و سیاست، فصلنامه راهبرد، سال 20، شماره 60، صص 113-140.

17-  Olivier, J.G.J., Janssens-Maenhout, G., Muntean, M. Peters, J.H.A.W., Trends in global CO2 emissions - 2014 report, JRC report 93171 / PBL report 1490; ISBN 978-94-91506-87-1, December 2014.

18-  Furceri, D. 2005. β and σ-convergence: A mathematical relation of causality, Economics Letters, 89,212–215.