研究記事

中国における環境負荷とその決定要因の分析:EKCと汚染避難所仮説の統合的評価

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DOI：

10.3791/69911

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2026年1月30日

 ,  ,  ,  , 
1Yangzhou Polytechnic University, 2xuxiaobing, School of Public Finance and Taxation, Lanzhou University of Finance and Economics, 3School of Ecology & Environment, Renmin University of China, 4Faculty of Art & Humanities, King's College London, 5China National Institute of Standardization

この記事について

サマリー

この研究は、エネルギー使用と自由貿易が環境を劣化させることを確認し、汚染避難所仮説を支持しています。政策立案者に対し、持続可能な観光の推進、エネルギー源の多様化、サービス業への外国投資の誘致を促し、より良い環境学的成果を目指しています。

要約

本研究は、1990年から2023年までの中国の環境負荷の決定要因を包括的に実証的に調査し、特に旅行と観光の文脈で汚染避難所仮説(PHH)と環境クズネツ曲線(EKC)の検証に焦点を当てています。EKCの枠組みを用いて、エコツーリズム、経済成長、エネルギー消費、貿易開放、外国直接投資が生態系劣化に与える動的な影響を分析します。この方法論は、変数間に長期的な均衡関係の存在を確立するための高度な統計検定を含みます。この調査結果は、旅行・観光開発と環境負荷との間に逆U字型EKC関係があることを確認し、この分野が当初は環境劣化を悪化させるが、一定の経済発展の閾値を超えると改善に寄与していることを示しています。さらに、エネルギー利用と貿易の開放性が環境負荷を大幅に強化していることが示されています。重要なのは、外国直接投資が環境劣化を加速させることが判明しており、これにより中国の文脈における汚染避難所仮説を強固な実証的支持としています。したがって、本研究は政策立案者が持続可能な観光モデルへの移行を優先し、エネルギーミックスの多様化をよりクリーンな供給源へ加速させ、外国直接投資を汚染の少ないサービス分野に戦略的に誘導することを推奨しています。

概要

人間の行動による地球規模の気候変動により、低炭素経済はグローバルエッジの地方自治体にとって避けられない必須となっています。異常な気象現象は、河川の流れを乱し、生態系内の生物の動態、農業生産の不安定性2、インフラに伴う損傷、または罹患率や死亡率の増加を引き起こすことがあり、これにより社会経済的、生物学的、地理的プロセスが変動性を引き起こし、学者たちがこの変化の推進を強いられていることを示しています。.エコツーリズムは、関連する汚染物質によるエコツーリズムの増加により、生態学的コストと関連しています。利益を生み出し、インフラを整備し、雇用機会を創出し、貴重な外国通貨を稼ぐため、旅行・観光産業は1兆ドル規模のビジネスであり、現在世界の7.6%を占めています。国連世界観光機関(UNWTO)の報告によると、旅行と観光は世界の雇用の10分の1、すなわち世界貿易の7%を占めています。 そして世界のGDPの10%を占めています。訪問者数の増加は、汚染関連の排出と廃棄物発生の一因となりました。

これまでの研究では観光と環境の関連性が確立されていますが、しばしば広範な計量経済モデルに依存しており、セクターごとの運用ガイダンスを欠いています。本記事では、エネルギー投入出力分析とカーボンフットプリント評価を統合した構造化された分析プロトコルを示し、観光サブセクター間の直接的および間接的なエネルギーフローと排出をマッピングします。既存の手法とは異なり、この方法は政策立案者に対して、特定からターゲットを絞った緩和策へと細かく実行可能な内訳を提供します。気候変動の影響は、観光業における低炭素移行を必要としており、観光業は世界の主要な経済分野の一つです。しかし、既存の研究では、独自の発達経路を持つ主要な汚染経済に対する微妙な実証分析が不足しています(12,13)。中国は重要なケーススタディを示しています。世界最大の炭素排出国であり、急速に拡大している観光セクターを持ち、エネルギー構成が化石燃料を中心に、成長と持続可能性の間に明確な緊張関係を生み出しています。本研究は、中国における観光開発と環境負荷の非線形関係である環境クズネツ曲線を調査しつつ、外国投資の流入を通じて汚染避難所仮説を検証することで、重要なギャップを埋めています。私たちの貢献は三つあります。(1) 観光の環境動向に関する中国特有の政策関連の証拠を提供すること、(2) エネルギー構造と投資政策の分析を観光・環境の結びつきに統合すること、(3) 短期的な圧力と長期的な持続可能な経路を区別する方法論的枠組みを提供し、一般化された国際的調査を超えて実証文献を前進させることです。

このビジョンは「真の北、豊かさを確保し環境を守るための「地球のイニシアチブ」と表現され、国連の持続可能な開発目標(SDGs)や「2030アジェンダ」などの枠組みを通じて実行されています。15は17の目標と169の目標から成ります。この中で、2017年に国連が「国際持続可能な観光開発年」と宣言した持続可能な観光は、UNWTOの持続可能な経済成長、包摂性、環境保護の原則(17)に基づいています。エコツーリズムは、社会的、経済的、環境的持続可能性の三本柱に基づいて機能し、コミュニティ、気候、旅行産業の調和と資源の信頼性を高めることで商業的、文化的、環境的利益を提供します。すでに観光収入を保全に活用している国もあり、すべての国が環境意識の高い観光客を誘致し、気候と資源を保護する産業法を施行する戦略を導入することが推奨されています。

このプロトコルは国別または地域規模の適用を想定しており、信頼できる観光支出データと統合エネルギー経済表の利用可能性を前提としています。主な制約は、この入力データの解像度に依存していることです。このような条件下で、当局は影響力の高い活動を特定し、再生可能エネルギー統合の可能性を評価し、証拠に基づく規制を設計して低炭素観光経済への移行を図ることが可能となり、生態学的および経済的な持続可能性を支えることができます21,22。

観光の環境影響は多面的であり、炭素排出の増加、廃棄物、車両やインフラの需要による資源枯渇として現れ、これらが気候や鉱物資源の資源を消耗させます。これは、訪問者数の増加によるエネルギー消費の増加とそれに伴うCO₂排出に表れており、この世界的な現象は政府が低炭素ビジネスモデルの確立に向けたシフトを促しています。実証的証拠は、中年男性やエコツーリストなど特定の層が、住宅での再生可能エネルギー使用に対してプレミアムを支払う意欲があることを示しており、その環境への利益を認めています。さらに、観光は重要資源への圧力を高め、水や衛生施設の需要を増加させ、その賢明な管理を脅かしています。学術的調査はこの関連性を裏付けており、一部のヨーロッパ諸国を除き、上位48のエコツーリズム国は観光によるCO₂排出量の増加に直面していることを示しています。27は、OECD諸国や特定の中国省でも同様の相関関係が確認されています。地中海沿岸16か国での研究では、農業と観光がグリーン資源に与える複合的な影響が確認され、再生可能エネルギー、GDP、観光の双方向的因果関係が確立されました。ある研究では、地域29ではCO₂が1%増加するごとに観光収入が0.14%増加することが確認されました。一方、フランスでは世界トップの観光地と人口増加が汚染削減と関連しており、他の研究では主要なエコツーリズム地域における金融開発、電力使用、観光の複雑で双方向的な関連性が浮き彫りになっています。この問題の規模は大きく、観光の世界の炭素排出量は2009年の3.9 GtCO₂eから2013年には4.5 GtCO₂eに増加したと推定されており、チュニジア、エジプト、モロッコでは地域ごとに気候に正の影響、マイナス、ゼロの影響が見られます。

観光と環境の結びつきを調査する研究では、複雑かつ地域特有の動態が明らかになり、チュニジアでは観光の影響が正、エジプトではマイナス、モロッコでは中立的であり、後者2カ国における所得とCO2の関係は環境クズネツ曲線(EKC)仮説を裏付けています。この仮説はOECD諸国でも支持され、CO2は訪問者数とEKC関係33の両方によってグレンジャー原因であることが判明しました。特定の目的地からの事例研究はこの二面性を浮き彫りにしています。タイのパタヤでは、観光がポジティブな生態計画と同時に廃棄物や汚染の悪影響をもたらし、トルコでは実質所得が1%増加することでCO2が0.345%上昇し、観光とエネルギー利用が原因要因として34%挙げられています。より広い規模では、BRICS諸国を対象とした分析では、観光客収入の1%増加あたりCO2が0.5313%増加したことが示されましたが、フィードバック因果関係からは観光資金の1%増加がCO2の減少を0.5771%も示唆しています。一方、中南米の研究では再生可能エネルギーがCO2削減に一方向的な因果関係を持つとし、観光、外国直接投資(FDI)、再生可能エネルギーの導入により環境劣化が緩和されたことが示されました。この発見は、南アジアにおける経済グローバリゼーションと炭素影響の間に逆U字型のEKCが存在することが確認されたことで補完されました。最後に、この影響を定量化すると、バルセロナの観光による年間炭素排出量は9.6 MtCO2 eqと推定され、これは1日あたり1日36人の訪問者あたり96.9 kgのCO2 eqに相当します。

本研究は、(i)国内旅行と観光消費、(ii)政府の個人旅行支出、(iii)公共投資、(iv)国際観光収入、(v)外国観光客支出からなる独自のグローバル観光指標を構築し、CO2排出量に関する広範な文献の中で際立っています。これらは環境への影響の総量で表現されています。分析は単一のグループではなく、所得レベルごとに国を分類し、観光、経済成長、再生可能資源の影響とこれらの変数間の関係を調査しています。このアプローチは、既存の研究群が矛盾する結論を提示している中で、微妙な理解に寄与します。例えば、エコツーリズムのブランド化が保全37の重要な政策手段として利用され、主要な観光客源国からのカーボンフットプリント拡大が進んでいる一方で、環境クズネツ曲線(EKC)に関する調査結果は賛否両論です。一部の研究では、観光がEKCを引き起こす可能性があると主張しており、観光客の到着や収入が一般的に排出量に悪影響を及ぼすにもかかわらず、高所得経済における環境の持続性を促進する可能性があると示唆しています。逆に、高所得州ではクズネトの仮説を否定したり、観光収入と環境コストの単調関係が増大しているとされる研究もあります。

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プロトコル

理論的枠組みと変数選択
本研究の実証モデルと変数選択は、経済発展と環境持続可能性の動的関係を説明する基礎理論の総合から明示的に導き出されています。この調査は主に環境クズネツ曲線(EKC)仮説40に基づいており、環境劣化は経済成長とともに最初は増加し、一定の所得閾値に達すると最終的に減少する逆U字型の軌跡を提唱しています。この核心的な命題を検証するために、経済規模と発展の主要な指標として国内総生産(GDP)が組み込まれています。同時に、この分析では観光主導の成長仮説を統合しており、観光・旅行(T&T)をGDPに含める必要があります。これは、経済拡大の原動力であると同時に、資源消費や汚染の増加の源泉としての二重の役割を評価するためです。非線形関係の理論的期待により、観光分野特有の潜在的なEKC転換点を実証的に捉えるために、モデル内に二乗のT&T項が組み込まれています。さらに理論的根拠として、汚染避難所仮説が提供されており、先進国における厳しい環境規制が汚染産業をより緩やかな基準の国へ移転させる可能性があると示唆しています。中国のこの主張を実証的に評価するために、ジョイントベンチャー(JV)の流入を外国直接投資の代理として組み込み、これらの資本流入が国内環境負荷を悪化させるかどうかを検証します。また、このモデルは、エネルギー消費を生態学的影響の根本的な近接要因として特定したIPAT(影響力=人口×富裕度×技術)フレームワークの視点からエネルギーシステムの重要な役割を認識しています。したがって、エネルギー利用(EU)は国のエネルギーミックスに内在する汚染強度を反映する重要な独立変数として含まれます。最後に、このモデルは貿易理論に基づくオープントレード(OT)を考慮し、国際商取引が規模(生産量の増加)、構成(産業構造の変化)、技術(技術移転)効果を通じて環境に影響を与えると仮定します。包括的環境フットプリント(EF)を従属変数として選ぶこと自体が生態経済学に沿った理論的な選択であり、生物生産生態系に対する人為的需要の全体的な指標を提供し、経済活動の多次元的な環境コストを効果的に捉えています(41,42).この一貫した理論的三角分割は、サンプリングデータセットの構築に直接反映され、各変数が中国の社会経済的進化が生態系基盤に影響を与える特定の理論に基づくチャネルを表していることを保証します。

データおよびモデル仕様
1990年から2023年まで、この研究は中国の年次系列記録を使用していました。この研究の従属変数は、環境汚染を置き換えることができる環境フットプリントです。言い換えれば、EFは領土利用を維持するために必要なヘクタール数と河川数を提供します。ある理論によれば、環境コストが高いほど環境への害が大きいとされています。生態系全体を環境被害の評価に活用しています。観光収入、観光支出、訪問者の割合は主に観光産業の発展要因の位置を占めています。関連文献43。カーボンの影響は報告書の依存要因です。この研究は、観光と旅行のGDP比率に関するデータを用いて、中国の環境負荷にどのような影響を与えたかを調査する先駆的なものでした。MrabetとAlsamara44の研究に続き、エネルギー消費も研究に含まれました。本研究のために、世界開発指標(World Development Indicators)からデータを収集しました。中国統計年鑑と中国統計局は、いずれも中国の観光成長に関する情報を提供している。さらに、フットプリントに関する情報はグローバルフットプリントネットワーク(2018)45から取得され、ワールドデータアトラスは旅行および観光産業のGDP比率に関する情報を提供しました。

分析的枠組み
最新の研究によると、観光産業の成長は環境への影響を大幅に増加させています。その結果、46,47の後に続く次の計量経済的推定方程式を次のように定義します。

式1(1)

GDPは経済開発を意味し、EFは環境負荷、EUはエネルギー利用の代わりです。中国の環境コストへの影響を検証するために、この研究では旅行と観光産業のGDP比率(T&T)の両方が対象となりました。さらに、訪問者数と旅行数の平方和項を加え、炭素影響と観光産業とのクズネッツ曲線型関連を検証します。このシステムは、外国直接投資(FDI)を代表し、炭素排出保護区の投機や汚染のハロー推測に従い、その流入が環境の完全性を決定する上で重要な役割を果たしているかどうかを検証するものです。さらに、環境保護の重要な要素である貿易自由化も、本報告書の環境分野において49の研究に基づき強調されました。以下は計量経済学モデルです。

式2(2)

最新の研究では、報告書の因子の自然なグラフを用いて係数の即時弾力性を得て、推定手順を簡素化しました。したがって、以下は方程式の修正である。

式3(3)

推定アプローチ
現在の研究では、まず情報の滑らかさを調べて、それが水平か静止かを判断します。この状況で適切な共積分解析として、自己回帰遅延(ARDL)が用いられます。ARDLバウンド評価法は、その特性に基づいて異なる方法に対して優れていると議論されています。以下の特徴は以下の通りです。因子の相関の順序(I(0)またはI(1)または混合のいずれかであっても利用可能であり、短時間かつ長期の結果を同時に評価できます。これは外生変数の問題と残り接続の問題を含みます。正しいラグ選択により、ヨハンセンアプローチ50と比較してかなりの限定的なテスト特性を持っています。記録生成方法は、このような一般的なアウトラインから特定の構造へ切り替える際に十分な遅延を含み、正確な推定51を得ています。さらに、単純な線形変換を用いることで、短期的な調整を統合し、長期的なバランスを崩さずに誤り訂正の仕組みを作ることができます。研究は、短期推定のためのARDLによる誤り訂正メカニズムと、長期的な通常の最小二乗法(OLS)に基づく測定に焦点を当てています。本研究では、マレーシア52に適した二重対数フレームワークを用い、自己相関や多重共線性の問題を避けるために因子をログ形式で用いました。本研究では、以下の長期プレゼンス接続を特定するためにARDL技術が用いられました。

式7(4)

ここで標準誤差はβで示され、0 は定数項です。次の計算部分はλで表され、長期的な接続を示し、合計アイコンは短期的な動態を表しています。長期的に変数が含まれるかどうかを判断するために、研究は束縛検定を選びました。近似されたF統計量値は共積分が存在すると予測できる最大限界を超えると主張されています。本研究では、共積分検定がさらに評価されました。多くの研究者が計量経済学文学作品において様々な共積分手法を創出しており、その結果や特徴はさまざまです。複数の既存の共積分手法に基づく相関能力を向上させる統合検定が作成されました。さらに包括的な推定手法として、この手法は共積分のないゼロ点を検定する複合統計を提供します。帰無仮説が却下された場合、共積分は受け入れられます。フィッシャーの公式に基づく各共積分検定の測定された有意水準(p値)の和は次の通りです。

式4(5)

式5(6)

ここでEGはEngle and Granger統計、JOHはJohansen test statistics53を表します。BDMとBOがボスワイクテスト統計54を提示していることが示されています。これらの評価の頭字語が共積分のp値を示すのと同様に、表に載せられた値が推定されたフィッシャー統計量より低い場合は、無積分仮説を却下します。さらに、誤り訂正メカニズムを用いて以下の短期評価を行います。

式6(7)

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結果

予備分析
データの徹底的な予備分析は、基礎変数の本質的な特性と挙動を確立するため、堅牢な計量経済学モデリングの基本的な前提条件です。この段階では、中心的傾向、分散、正規性を理解するために記述統計を検証し、ボックスプロットや成長率の傾向などの図示的検査は、系列の分布、変動性、時間的変化に関する重要な視覚的洞察を提供します。この基礎的なステップは、潜在的な外れ値を特定し、変数のスケールを理解し、関係性に関する初期仮説を立てることで、その後の計量経済学手法の適切な選択や、誤解されたデータ特性から導き出された偽りの結果を防ぐために極めて重要です。

表1 の記述的分析と相関関係を本研究で検証しています。ジャルケ・ベラの統計によると、環境影響、旅行業の増加、電力使用、経済拡大、貿易開放、直接外国投資は均等に分配されています。調査結果は、炭素影響の平均値が11.82、範囲が11.34から12.21であり、有意な変動はないことを示しています。GDPとJVは最も変動が大きく、平均値はそれぞれ4.13と1.21、最小値は1.01...

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ディスカッション

本研究の結果は、中国における経済活動と環境悪化の複雑な関係を確認し、政策に重要な影響を与えます。トダ・山本因果検定とARDL共積分法の応用により、これらのダイナミクスを解きほぐすための堅牢な枠組みが提供されました。この分析プロトコルの成功は、2つの重要なステップにかかっていました。第一に、変数間で安定した長期共統合関係を確立し、観光、エネルギー利用、外国投資、環境負荷の間に根本的な均衡のつながりが存在することを検証しました。第二に、ARDL境界検定手法の利用は、I(0)とI(1)の変数が混在しても信頼できる短期・長期推定値を生成する上で極めて重要であり、これはマクロ経済時系列データに共通する特徴である。この方法論的ワークフローは、観光における逆U字型(EKC)関係の重要な発見に直接つながりました。モデルは二乗項を含めることで非線形効果を効果的に捉え、セクターの...

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開示事項

著者たちには宣言すべき利害関係がありません。

謝辞

この研究は資金提供を受けていません。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Data Sources
環境フットプリント(EF)データグローバル・フットプリント・ネットワーク(2018年)経済活動からの生態学的圧力を捉える従属変数として機能します。従来の汚染指標に代わります。
観光&移動(T&T) GDPに対する割合ワールドデータアトラス;中国統計年鑑;中国統計局観光セクターの指標」経済活動およびその環境への影響への貢献;観光主導のEKCをテストするために、T&を含めるために使用されました。T2。
GDP(経済開発指標)世界開発指標(WDI)EKC仮説の検証および経済成長のスケール効果のモデル化のためのコア変数。
エネルギー使用(EU)世界開発指標(WDI)IPATフレームワークに沿ったエネルギー消費の汚染強度を捉えています。
ジョイントベンチャー(JV)/FDIプロキシ中国商務部・中国投資・投資JVレコード中国国内で汚染避難所および汚染ハロー仮説を検証するための外国直接投資の代理として使用されました。
オープントレード(OT)世界開発指標(WDI)規模、構成、技術がEFに与える影響を評価するためのトレードオープン性を表します。
<強さ>構成変数<強さ>
観光非線形用語(T&;T²)T&の計算された二乗項GDPに対するTの割合観光セクター内で非線形EKC型挙動のテストを可能にします。
対数変換変数EF、T& に適用される自然対数T、GDP、EU、OT弾性に基づく解釈を確保し、異散率を低減し、モデル適合度を向上させます。
ソフトウェア&道具<強さ>
計量経済学ソフトウェアEViews / Stata/R(指定はされていませんが必須)時系列変換、計量経済学推定(ARDL、共積分検定)、診断、因果律検定に使用されます。
<ストロング>計量経済学的方法・テスト<強さ>
ユニットルートテストADF、PP(暗黙)、時系列の定常性診断ARDL推定前に変数がI(0)かI(1)かを決定します。
ARDL 境界テストPesaranら(2001)ARDL 方法論EFとその決定式の長期共積分を評価する;混合積分の順序を扱います。
フィッシャー・ヨハンセン結合共積分検定エングル&ンダッシュ;グレンジェ、ヨハンセン、ボスワイク、バネルジー・ドラド・メストレ(BDM)複数の統合共積分統計量を用いて共積分関係を検証します。
長期および短期ARDL推定ARDLベースのECMフレームワークEFに影響を与える短期弾力性と長期均衡関係の推定。
誤り訂正用語(ECT)ARDL長期方程式から導出短期ショック後にEFが平衡に戻る速度を測定します。
構造・安定性診断CUSUMおよびCUSUMSQテスト構造的安定性と時間経過によるパラメータシフトの有無のテスト。
因果分析グレンジャー因果関係(ARDLフレームワーク内)EF、観光、GDP、EU、OT、JV間の方向性因果関係を決定します。

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