三、结果和分析
为了比较不同因素对人均碳排放的影响，在基准模型的基础上，本文构建了不同的模型。模型①和②考察城市化率和城市规模两个因素对人均碳排放的影响;模型③和④考察城市规模对人均碳排放的影响;模型⑤和⑥考察城市化率对人均碳排放的影响。为了考察收入水平对碳排放的非线性影响，模型①③⑤含有人均国民收入的二次项和三次项;模型②④⑥中只含有人均国民收入的一次项。所用软件为Eviews 7.2，结果见表2。
1.城市规模对人均碳排放的影响
模型①和②的结果均显示，城市规模对人均碳排放有显著影响。以50 万人以下规模的城市作为参照组，500-1000 万以及1000 万人口以上规模城市占城市人口比重的回归系数均为正值， 这说明500 万人口以上规模城市的碳排放压力大于参照组; 而50-100 万以及100-500 万人口规模城市的回归系数为负值， 说明其碳排放压力小于参照组。进一步对比，人均碳排放压力最小的是100-500 万人规模城市，其次是50-100 万人规模城市，1000 万以上人口规模城市的碳排放压力最大。
对比模型①和②以及模型③和④结果发现，收入水平以一次项形式还是多次项形式纳入模型，城市规模的回归系数的符号没有变化，但是回归系数的大小发生了变化，人均收入水平以一次项进入模型时的系数的绝对值大于以三次项形式纳入的模型。其原因在于，城市规模和经济发展水平有明显关系，经济发展水平越高，城市规模也越大。当考虑经济水平对碳排放的非线性影响时，城市规模的系数反映的是城市规模本身对碳排放的净影响。因此，本文主要以有人均国民收入三次项的模型结果作为分析依据。
进一步，为了估计对环境最优的城市规模，取不同规模等级城市的均值作为城市规模的近似值。根据样本计算得到，50-100 万的城市平均规模为68.8万人，100-500 万的城市平均规模为196 万人，500-1000 万城市的平均规模为720 万人，1000 万人以上的城市的平均规模为1650 万人。规模在50 万以下城市的平均规模取25 万人。
基于模型①(考虑城市规模和城市化率两个因素)和模型③只考虑城市规模因素)的不同等级城市规模与碳排放系数的关系曲线。结果显示，三次曲线的拟合效果优于一次和二次曲线。这表明，城市规模和碳排放呈倒N 型曲线关系， 人均碳排放量最低的城市规模为300 万人，人均碳排放最高的城市规模为1300 万人左右。这与许抄军的结果接近。
2. 城市化率对人均碳排放的影响
模型①②⑤⑥的结果显示，城市化率对人均碳排放有显著影响。模型①和②同时把城市化率和城市规模纳入模型，城市化率的二次项的回归系数是正值， 这说明城市化率和人均碳排放量的关系是U型曲线。
3.控制变量对碳排放的影响
所有模型的回归结果均显示，劳动年龄人口比重和碳排放强度与人均碳排放量都显著正相关，而人口密度与人均碳排放量显著负相关，这与已有文献是一致的。根据模型①的结果，劳动年龄人口比重和碳排放强度每变动1%， 人均碳排放量同向变动0.844%和0.936%。人口密度每变动1%，人均碳排放量反向变动0.279%。
收入水平对碳排放的影响相对复杂。在模型②④⑥中，人均国民收入的一次项与人均碳排放量显著正相关;在模型①③⑤中，人均国民收入对数的三次项系数均为负值，二次项的系数为正值，因此理论上人均碳排放和人均国民收入之间为倒N 型曲线关系。
随着人均收入的增加，人均碳排放是单调递增的。对比看，当模型中只含有人均收入的一次项时，人均收入对碳排放的影响明显大于含有三次项时的影响。上述结果说明，在非线性假设下，经济水平对环境的影响小于线性假设。这也从一个角度说明，已有文献在讨论经济发展水平和人均碳排放关系时， 有的认为二者是倒U 型曲线，有的认为是N 型曲线， 或者是其他形式的曲线，实际上都是涵盖了城市化和技术创新等多种因素的综合结果，并没有清晰地表明经济发展水平(或者消费水平)如何影响碳排放量。
四、基于碳排放约束的最优城市化路径
前面的分析表明， 城市化对碳排放的影响是城市规模和城市化率两个因素的综合效应。理论上把城市化水平控制在较低的水平对环境是有利的，但是现实中城市化还承载着经济和社会发展的多重功能，因此推进城市化仍然是一个现实的理性选择。既然城市化对环境的负面影响难以避免，如何实现城市规模和城市化水平之间的均衡，从而把城市化对环境的负面影响控制在最小程度，就具有重要的现实意义。
为了减少人均碳排放量，可行的路径是把城市规模扩大，但是其扩大程度是有上限值的，并非城市规模越大越好。换言之，在既定的城市化状态下，城市规模的扩大是有条件的。显然，由于城市规模、城市化率、总人口之间是密切相关的，因此，基于人均碳排放最小化的目标，需要在城市规模和城市化率之间寻求平衡。
五、总结和讨论
人类活动对气候变化具有重要影响，这种认识已经成为共识。然而， 对于人类最重要的活动之一——城市化影响气候变化的机制，已有研究尚存在明显不足。特别的，城市化的环境效应是城市规模扩大和城市化率提高的综合结果，仅以城市化率或者城市规模都不能完整揭示城市化过程影响环境的内在机制。基于上述背景， 本文利用近半世纪(1960—2009 年)161 个国家的面板数据，构建双向固定效应模型，把城市化对碳排放的影响分解为城市化率和城市规模两个因素，揭示了城市化过程中人口城乡分布和城市内部结构变化对环境的影响。理论上存在对环境最有利的城市规模和城市化率，基于碳排放约束的城市化路径应该实现城市规模和城市化率的相互平衡。
本文的结论具有重要的现实意义。作为发展中国家，中国的城镇化进程远未完成。中国已经明确把城镇化作为未来经济发展的主要动力之一。但是对于城镇化的发展模式，究竟是优先发展小城镇还是发展大城市，长期以来都存在较大分歧。本文的结论显示，从减少碳排放的角度，城镇化发展不能简单地说优先发展中小城镇，或者优先发展大城市，而是应该统筹考虑城市规模和城市化总体水平两个因素，这为城镇化发展提供了一个重要原则。