航空货运是否加剧环境退化？——基于环境库兹涅茨曲线（EKC）与PMG-ARDL的机场数量最多国家面板证据

《Economies》：Air Freight Transport and Environmental Degradation: An Environmental Kuznets Curve Perspective

　　

航空运输部门的扩张在时间效率与空间可达性方面具有显著优势，并在促进经济增长中发挥关键作用。反过来，在经历持续增长的经济体中，对航空运输的需求也趋于上升。经济增长与航空运输之间的这种互惠关系对环境可持续性具有重要意义。本研究在环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve, EKC）框架内，利用2001–2020年机场数量最多的十个国家的面板数据，考察航空货运（air freight transportation）对环境退化（environmental degradation）的影响。研究中依次应用CIPS（Cross-sectionally Im-Pesaran-Shin）单位根检验、斜率同质性（slope homogeneity）检验和面板协整（panel cointegration）检验。随后，采用池化均值组-自回归分布滞后（Pooled Mean Group-Autoregressive Distributed Lag, PMG-ARDL）方法估计变量间的短期与长期关系。最后，利用Dumitrescu–Hurlin面板因果（panel causality）检验确定变量间的因果方向。分析还纳入环境退化的关键决定因素，包括贸易开放（trade openness）、工业化（industrialization）、收入（income）、可再生能源消费（renewable energy consumption）和技术进步（technological advancement）。实证结果表明，航空货运加剧环境退化。结果支持环境库兹涅茨曲线假说，并表明可再生能源使用和工业化有助于环境改善，而贸易开放趋于强化环境退化。此外，研究发现航空货运与环境退化之间存在双向因果关系。基于这些发现，研究提出旨在缓解环境损害和促进可持续发展（sustainable development）的政策建议。

研究背景与问题：全球变暖与气候变化已成为关键全球挑战，主要源于工业革命以来化石燃料广泛使用导致的温室气体（GHG）排放激增；国际贸易、工业发展和经济增长进一步加剧能源消费及化石燃料燃烧排放。交通部门是GHG主要来源和气候变化关键驱动因素；国际能源署（International Energy Agency, IEA）指出，航空运输是仅次于公路运输的第二快增长排放源，约占全球能源相关碳排放的2%。航空运输承担货物与人员运输，交通与经济增长具有双向关系：航空基础设施扩张和货物服务流动通常刺激经济增长，经济增长又支持航空基础设施和航空运输运营的可持续性，但交通也增加对不可再生能源的依赖。航空货运通过促进国际贸易扩张支持增长，贸易开放通过贸易量和收入增加促进世界经济，但国际贸易因贸易伙伴间货物运输产生GHG排放，贸易自由化提高运输需求；工业化一般通过燃料消费、化学废物和金属及机械颗粒排放促进环境退化；可再生能源可降低进口化石燃料依赖、增强能源安全并通过清洁能源减少环境退化。经济增长刺激运输活动、基础设施、制造和服务扩张，但经济增长、城市化、工业化和运输系统扩张共同给环境带来压力。EKC假说认为环境退化随经济增长先增后减，呈倒U形关系。既有研究已讨论航空货运的环境后果，但据作者所知，尚无研究将工业化、贸易开放、技术和可再生能源整合到聚焦航空运输的统一EKC框架，且鲜有研究以机场数量最多国家为样本；航空货运可快速可靠运输高价值、时间敏感和易腐货物，其全球贸易重要性持续上升，因此有必要开展本研究。

研究设计与主要结论：研究人员在EKC框架下，以2001–2020年机场数量最多的十国面板数据分析航空货运对环境退化的影响，并控制贸易开放、工业化、收入、可再生能源消费和技术进步。结果发现航空货运加剧环境退化，EKC假说得到支持，可再生能源使用和工业化有助于环境改善，贸易开放趋于强化环境退化，航空货运与环境退化存在双向因果关系。其意义在于将EKC框架扩展到航空货运密集型经济体，为兼顾增长与环境保护的政策提供依据。

关键技术方法：研究人员采用2001–2020年机场数量最多的十国面板数据，数据来自World Bank’s World Development Indicators与BP Statistical Review of World Energy；样本按Geo Factbook（2026）发布的2019年机场数初选前11国，剔除数据不可得的Paraguay，最终纳入United States、Russian Federation、Mexico、South Africa、Colombia、Canada、Brazil、Argentina、Bolivia、Indonesia。分析依次进行横截面依赖（CSD）与斜率同质性检验、CIPS/CADF单位根检验、Durbin–Hausman面板协整检验，继而用PMG-ARDL估计长短期关系，并用Dumitrescu–Hurlin面板因果检验识别因果方向；另以方差膨胀因子（VIF）诊断多重共线性。

研究结果：
（一）描述性统计：研究人员报告最小值、最大值、中位数、均值、标准差、偏度和峰度；最高均值见于lnGDP，最低均值见于lnTECH；最大值中lnIND最高、lnTECH最低。
（二）横截面依赖与斜率同质性检验：Breusch and Pagan LM、Pesaran scaled LM及bias-adjusted LM统计量显著，1%水平拒绝无横截面依赖；Pesaran–Yamagata检验1%水平拒绝斜率同质，表明一国冲击影响他国、变量受共同冲击且斜率异质，故采用可处理横截面依赖的检验。
（三）面板单位根检验：基于CIPS与CADF的结果，变量水平不平稳，一阶差分后平稳。
（四）Durbin–Hausman协整检验：组统计量和面板统计量均在1%水平拒绝无协整，说明常数和常加趋势设定下均存在长期协整关系。
（五）PMG-ARDL估计结果：长期所有变量显著并支持EKC；转折点为4.774的对数收入，约合2015年不变价人均59,442美元，处于样本观察范围内。航空货运长期正向影响CO₂排放，短期正向但不显著；可再生能源在长期和短期均负向影响排放；贸易开放在长期增加排放、短期减少排放；技术长期具有减排效应；工业化长期负向显著、短期正向不显著。就假设检验而言，H1、H2、H4、H5获得长期结果支持，工业化结果与H3的正向预期相反；短期贸易开放和可再生能源缓解CO₂排放，其他解释变量影响统计上不显著。VIF为1.33–8.25，低于常用阈值10，未见严重多重共线性。
（六）Dumitrescu–Hurlin面板因果检验：经济增长与CO₂排放、工业化与CO₂排放、航空货运与CO₂排放存在双向因果；贸易开放、经济增长与CO₂排放呈双向因果；可再生能源到CO₂排放为单向因果；第5节还报告技术—CO₂排放的双向因果。从CO₂排放到航空货运的因果可由航空运输部门减排措施解释，如税收、激励与补贴、可持续航空燃料、碳定价与抵消机制及机队现代化等间接影响航空货运操作。

讨论与结论：讨论部分指出，该研究从理论上将EKC扩展到航空货运密集型经济体，表明经济活动的环境含义随其组成和时间而变化；EKC虽成立，但GDP、航空货运和贸易开放的长期正效应说明经济扩张和全球市场整合仍对拥有广泛机场基础设施的国家形成环境压力；工业化、可再生能源和技术进步的长期负效应表明环境质量并非仅由增长决定，还与增长的能源和生产特征相关；贸易开放长期增排而短期减排，提示需区分短期调整效应与长期关系。第5节研究结论可概括为：PMG-ARDL结果验证EKC，所有考察变量对CO₂排放具有显著长期影响；长期GDP、航空货运和贸易开放增加排放，工业化、可再生能源使用和技术进步降低排放；短期贸易开放和可再生能源缓解CO₂排放，其他变量影响统计上可忽略。航空货运的正效应凸显全球运输和物流网络发展的环境代价，故需制定可持续航空运输政策。政策建议包括遵守碳抵消与削减国际航空计划（Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation, CORSIA）以开展监测、报告与核查（monitoring, reporting and verification, MRV）并确定抵消义务；推广可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel, SAF），为采用替代及可持续航空燃料的航空货运企业提供税收减免和激励；推进机队现代化；使贸易政策与环境可持续目标一致，采用低碳物流与运输实践，促进绿色技术转移；实施绿色工业政策、低碳技术研发和可再生能源补贴。研究局限是样本期受数据可得性限制至2020年；未来可扩展研究期，在EKC框架下考察高工业化发展中国家，并将道路和铁路运输分别纳入分析。