全球化时代的到来导致影响环境的多元化因素不断增加。对于大多数国家来说,追求大规模的经济增长使得他们走向了巨大的国际贸易市场,并且让绝大多数民众的定居模式发生转变——迁移到设施更好的城市地区。随着经济大规模增长,大部分国家的能源需求激增,排放量也大幅增加。因此,近年来,国际机构如联合国气候变化框架公约(UNFCCC)、非营利组织、有组织的机构和个人,对于因二氧化碳非正常性的大量排放给环境产生的不良影响产生了极大的担忧。为了缓解环境污染,研究人员正在关注能源消耗、经济增长和环境污染之间的联系。然而,大部分学者似乎更多地研究发达国家。从全球来看,尽管最近的研究表明,大多数工业化国家生产的碳排放物约三分之一出口到环境规制较弱的发展中国家,造成了这些发展中国家的碳排放不断增长,但少有研究是针对发展中国家排放问题的(IPCC,2014)。因此,本文聚焦于加纳和中国这两个发展中国家。主要对能源消费、国际贸易和环境污染之间的动态联系开展研究可做出充分的贡献。本文之所以做这样一个比较研究的关键原因是作为发展中国家的中国在近年来取得了巨大的经济成功,已经从几十年前破落状态完全复苏。因此,中国可以作为那些天赋较差,但发展前景很乐观的非洲国家,例如,加纳很好的效仿典型。非洲经济增长的前景非常乐观,因此,这一比较研究将为两国如何减轻环境污染提供政策建议,同时,也能够利用中国的经济成功为榜样,为非洲经济的未来增长提供指导。本文试图达到以下五个具体目标:第一,检验环境库兹涅茨曲线理论的有效性;第二,调查研究国际贸易、能源消费、环境污染与经济增长之间的因果关系;第三,探究贸易在缓解新兴经济体环境污染方面的作用;第四,预测未来十年的二氧化碳排放量;第五,比较新兴国家加纳和中国之间能源消费、国际贸易、经济增长对环境施加的不同影响。为了达到以上研究目的,本文利用获取的1970-2014年期间的世界银行指标数据中的时间序列数据开展研究。二氧化碳(以人均公吨数衡量)作为环境污染的因变量,自变量是经济增长(实际GDP)、进出口(国际贸易)、能源消耗和城市人口。分位数初步回归检验检测到,迄今为止,传统的普通最小二乘法无法捕捉所有的本质关系。本研究显示二氧化碳排放量具有条件分布的异质性。因此,为了进行更好,更准确,更深入全面的分析和讨论,本研究使用了以下最新的计量经济学方法:动态最小二乘法(DOLS),ZivotAndrews单位根检验,ARDL约束测试方法,Bootstrap Granger因果关系检验,分解分析方法,脉冲响应函数,自回归积分滑动平均模型(ARIMA)、头脑风暴优化算法(BSO)。稳定性检验和诊断性检验证明了本研究中模型的可行性,并且克服了序列相关性问题。本文的模型本身通过检验也是稳健和稳定的,因此适用于计量经济分析及政策的建议和制定。EKC有效性检验的核心结论是,加纳在环境退化与经济增长之间存在倒N型的关系。动态最小二乘法在三次EKC框架下显示加纳倒N型环境污染-经济增长关系的存在性。结果显示Y的符号为负,Y的平方是正的,Y为三次方是负的。所有的相关系数均具有显著性,倒N形可以说是到达传统倒U型之前的一个回旋期。对于中国的情况,则存在N形环境库兹涅茨曲线。这意味着中国的二氧化碳排放量随着经济增长而初始增长,然后在达到经济增长的特定拐点之后减少。然而,这个环境恢复阶段似乎是暂时的,因为超过一定的收入经济增长水平会导致严重的环境退化。这种N形可以说是倒U型EKC形状的延伸,因为它揭示了随着经济增长,反弹效应可能会导致严重的环境恶化的可能性。结构突变检验的结果显示:Zivot单位根检验和Gregory Hansen结构协整检验证实了无论是加纳还是中国,时间序列变量都存在结构性的突变。同样有强有力的证据表明这些发展中国家正在为了提高人民福利会福利各方面的经济指标进行持续的,大规模的改革。为了揭示发展中国家在国际贸易、能源消费、城市化和环境污染方面的因果关系,本研究同时采用了传统的因果检验和Bootstrap Granger因果检验两种方法。Bootstrap因果检验被用来重新评估VECM格兰杰因果关系,本研究运行Bootstrap模拟1万次。检验结果显示,就加纳而言,无论是短期还是长期,Bootstrap因果检验只能确认三个变量之间的因果关系:能源消费、出口和城市化。从短期来看,能源消费对出口,城市化对出口都存在单向因果关系。分解分析法进一步表明,加纳的二氧化碳排放量的83.5%是由其自身的变化冲击造成的。当经济增长,能源消费,城市化,出口和进口分别发生变化时,加纳的环境恶化分别为0.79,9.45,4.33,0.99和0.92%。因此,随着加纳经济增长速度不断向前迈进,到了一个阶段,经济的进步反而会使得环境得到改善。综上,加纳需要执行更适宜的环境规制来支持生态经济的发展,还应进一步提高公众对可再生能源和绿色能源技术研究与开发的认识。就中国而言,传统的格兰杰因果关系揭示了短期内以下变量之间的单向因果关系:能源消费(ENC)导致了经济增长(Y);进口(M)也导致了经济增长(Y);进口(M)导致了出口(X);城市化(URB)导致了经济增长(Y),出口(X)和进口(M)。同样从短期来看,Bootstrap方法仅在城市化,出口,进口三个变量上证实了VECM格兰杰因果关系的存在。Bootstrap检验结果仅证实了以下的单向因果关系:城市化(URB)导致了出口(X)和进口(M)。Bootstrap方法发现了二氧化碳排放、经济增长、能源消耗、进口、出口和城市化之间存在长期的格兰杰因果关系。分解分析方法显示,二氧化碳排放量的83.98%是由自身的变化冲击导致的。当经济增长、能源消费、城市化、出口和进口分别发生变化时,二氧化碳排放的反应分别为1.18%、2.22%、2.58%、1.74%和8.29%。本研究将贸易分解进口和出口两个单独变量分别进行研究,以寻求阐明各自对环境污染的影响。这与现有关于能源-贸易-经济增长关系的相关研究不同,现有很多研究主要将贸易中的出口和进口进行合计,然后计算所占GDP的比例。他们认为贸易对发展中经济体的环境污染影响并不大。但是本文得出了与大多数相关研究不同的结论。本文研究结果显示,出口缓解了加纳的二氧化碳排放。而进口对中国二氧化碳的排放量则存在显著地正向影响。本研究使用两个关键的计量经济模型来预测二氧化碳排放:ARIMA和BSO。ARIMA模型的结果预测了加纳和中国2015-2027未来十余年的碳排放量。从预测值可以看出,预测期间二氧化碳排放量持续增加。然而,在此期间加纳的碳排放量少于中国的碳排放量,其增长速率有待检验。本研究显示BSO方法即使在不确定性信息下依然能够进行准确预测。本研究基于的是hypo variance BSO方法,结果表明与原始BSO方法相比,成功率更高,效果更好。研究的主要创新点如下:首先,尽管已有研究学者尝试揭示造成环境退化的主要因素,但本研究尝试在两个不同的发展中经济体国家内探究国际贸易和能源消费对生态环境的影响,并进行对比分析。其次,本研究与研究经济-环境之间关系的现有文献不同的是,从发展中国家的视角,在贸易、能源、经济增长和环境污染之间关系方面融入了结构性突变的影响。第三,就理论层面而言,本文创新地运用稳健的和最新的计量经济学方法来检验关键假设以提供更好的统计推断;对发展中国家贸易、能源、经济增长的政策制定和未来的改革至关重要。因此,运用这些方法对研究影响发展中经济体环境的多方面因素有了更新的更深入的了解。第四,本研究专门为发展中国家监控和实施精准的政策提供了更好地论断:中国和加纳在经济发展的同时减轻对环境的不良影响。