包頭地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量ＥＫＣ關(guān)系實證分析

王小利

一般來說，EKC研究主要集中在兩個大的方面，一是通過實證分析揭示環(huán)境質(zhì)量與國民經(jīng)濟增長之間是否呈倒U關(guān)系(Panayotou1995),二是如果存在，其轉(zhuǎn)折點的門檻值是多少(Grossman and Kregder1995)。本文也將遵循這一分析方法進行討論，但分析重點是在一個區(qū)域內(nèi)其工業(yè)行業(yè)在一個時間過程里是否存在EKC效應(yīng)。文章以包頭地區(qū)為例進行分析。

一、區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟增長的EKC關(guān)系分析理論框架

我們引入Pfaff,Chaudhur和Nye（2000）有關(guān)EKC分析框架并加以擴展來討論區(qū)域工業(yè)環(huán)境EKU曲線。用S代表區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟活動提供的服務(wù)功能，A代表環(huán)境質(zhì)量。顯然，S，A不能直接從市場購買，但它們的水平受工業(yè)經(jīng)濟具體的經(jīng)營活動所決定。一個區(qū)域的各行業(yè)企業(yè)通過其生產(chǎn)活動一方面為社會提供商品服務(wù)，另一方面又在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生“工業(yè)三廢”影響環(huán)境質(zhì)量，如果我們進一步按各行業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)活動中的產(chǎn)生污染的程度（即對環(huán)境質(zhì)量影響的程度）把它們分為兩大類標(biāo)準(zhǔn)，一類為重污染（d），一類為輕污染（C），則s可以表示為這兩大類標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)的函數(shù)

s（Q)＝Qd+Qc

其中Q＝（Qd，Qc）是兩類污染標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)構(gòu)成比例的向量數(shù)量和

進一步用E表示全部工業(yè)“三廢”的排放量，則E可表示為Qd，Qc的函數(shù)

E（Q）＝Qd+Qc

可以確信環(huán)境質(zhì)量A受E的直接影響，且可以線性地表示為

A（E）＝A-EA＞0為初始環(huán)境質(zhì)量

如果我們進一步假設(shè)，行業(yè)企業(yè)是否為重污染行業(yè)或輕污染行業(yè)取決于行業(yè)的技術(shù)進步T，政府的環(huán)保政策P，環(huán)保投資I以及環(huán)保設(shè)備運營費R等，行業(yè)的環(huán)境質(zhì)量A則可表示為T，P，I，R等變量的函數(shù)，既；

Qi＝Qi(T,P,I,R…)i＝d,c

由于I，T，R，P等都可以表示為工業(yè)總產(chǎn)值（或國民收）GY的函數(shù)，因此這些變量可以通過工業(yè)總產(chǎn)值影響行業(yè)企業(yè)“三廢”排放量，形成規(guī)模效應(yīng)，技術(shù)效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)效應(yīng)等（Henri L盕眃e Groot,Cees A盬ithagen2002）并進而影響行業(yè)的環(huán)境質(zhì)量的構(gòu)成。由于這三大效應(yīng)對環(huán)境的影響有正有負，這就使得環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟增長之間有可能呈現(xiàn)出非單調(diào)關(guān)系（Copeland，Taylor 2002）。

如果我們把行業(yè)的重污染看作劣質(zhì)商品，行業(yè)的輕污染為正常商品。那么由于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，人們對生活質(zhì)量要求的變化，對外部引資的需要以及環(huán)保政策，環(huán)境稅收等各方面的規(guī)定，社會（消費者的總和）對行業(yè)重污染的需求（發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟的引致需求）將隨總產(chǎn)值的變化而變化。這樣一來對重污染行業(yè)（劣質(zhì)商品）的需求將服從恩格爾曲線變化。在一定范圍內(nèi)，工業(yè)的污染程度會隨工業(yè)總產(chǎn)值上升而上升，但達到一定階段這一比例會隨工業(yè)產(chǎn)值上升而減少。如果把這一關(guān)系反映到收入與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系上，則可能出現(xiàn)EKC現(xiàn)象（Shubhan Chaudhar,Alexander S盤faff2002）。但需要指出，由于上述的規(guī)模效應(yīng)，技術(shù)效應(yīng)，結(jié)構(gòu)效應(yīng)對環(huán)境質(zhì)量的影響有正，有負，且力度或大或小，因此這一效應(yīng)在曲線形狀上以及靈敏度方面的反映具有相當(dāng)?shù)牟淮_定性。

二、數(shù)據(jù)與模型設(shè)計

（一）樣本處理

由于本文重點分析經(jīng)濟增長與工業(yè)固廢，工業(yè)廢水，工業(yè)廢氣這三個領(lǐng)域的EKC效應(yīng)以及環(huán)境投資，環(huán)保政策等因素對環(huán)境治理在改善環(huán)境質(zhì)量方面的力度等方面的問題，因此本文所選擇的變量主要為人均產(chǎn)值，工業(yè)總產(chǎn)值，工業(yè)固費，工業(yè)廢水，工業(yè)廢氣等幾個主要的總量指標(biāo)以及諸如環(huán)保投資，環(huán)保設(shè)備運行費等一些其它指標(biāo)。

為了討論方便我們對分析變量作如下設(shè)定，并冠以相應(yīng)的代碼。

經(jīng)濟領(lǐng)域（EIF）主要變量為：人均產(chǎn)值（GRP-CAP），工業(yè)生產(chǎn)總值（GY），環(huán)保投資（HI），水處理費用（SYF）

廢水分析領(lǐng)域（SIU）；工業(yè)用水總量（ZS），工業(yè)廢水總量（ES），（噸）廢水/億元（FS/GY）平均廢水（FS／GY）。

工業(yè)廢氣排放分析領(lǐng)域；工業(yè)廢氣排放量FQ，煤耗（MA），平均廢氣（FQ／GY）。

工業(yè)固廢分析領(lǐng)域（GIF）；工業(yè)固廢（GF）平均固廢（GF／GY）。

其他變量，時間變量（t），行業(yè)變量（i）虛擬變量Y，Y＝1為設(shè)定行業(yè)，Y＝0為非設(shè)定行業(yè)需要指出的是當(dāng)有些必需資料無法得到時，我們采用遷值法或其他有效以統(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)補充，而當(dāng)數(shù)據(jù)資料明顯有誤或?qū)Ψ治龅挠行詷?gòu)成威脅時則可能作技術(shù)處理，但所有變動均將作出輔助說明。

樣本時間長度，為1983—2002年，20年。其中有關(guān)工業(yè)總產(chǎn)值的數(shù)據(jù)來源于包頭市統(tǒng)計年鑒，而有關(guān)環(huán)境方面數(shù)據(jù)來源于包頭市環(huán)保局有關(guān)統(tǒng)計資料。樣本計量單位以原統(tǒng)計資料計量單位為準(zhǔn)。

(二)計量模型設(shè)計

我們考慮設(shè)定兩種計量經(jīng)濟模型，在第一類模型中使用時間序列數(shù)據(jù)來分析總量變化在時間方面的EKC效應(yīng)，這一模型分別以廢水，廢氣，固廢總量為因變量，以工業(yè)產(chǎn)值的總量為自變量。第二類模型，分別為一些具體的分析模型，其目的是進一步分析環(huán)保治理與環(huán)境質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系。

第一類模型為多項式回歸模型

Et=Bo+BIGYt+b2GYt2+B3GYt3+e

ES。。代表第七時間的環(huán)境污染指標(biāo)，GY代表工業(yè)產(chǎn)值，這一指標(biāo)是替代變量它代表了前述直接和間接對環(huán)境總體的影響效應(yīng)。這一指標(biāo)為多項式，如果B2，B3符號相反，我們期望有EKC效應(yīng)。

第二類模型為多元線性回歸模型

Y=BO+ΣBixi+eiI=1,2,3……n

這類模型主要用于分析各種因素相互之間的影響，為了簡化的目的，主要從線性的角度來入手分析。這里Y代表被解釋變量，X代表解釋變量。

三、結(jié)論

綜上所述，對基于資源特點形成區(qū)域工業(yè)而言，如果加大重視環(huán)境治理力度其經(jīng)濟增長與環(huán)境保護質(zhì)量之間國民收入較低水平同樣可能存在EKC效應(yīng)，但對于不同的污染物，其EKC效應(yīng)不同，對工業(yè)廢水和工業(yè)固廢，存在馬鞍型EKC效應(yīng)，轉(zhuǎn)折點分別為120億，140億工業(yè)產(chǎn)值（換算后），在這一過程中，環(huán)保政策的力度顯然起著決定的作用。而對于工業(yè)廢氣排放EKC效應(yīng)不明顯。具體而言我們得到如下結(jié)論：

第一，由于資源特點，包頭地區(qū)工業(yè)體系在發(fā)展初期為重污染構(gòu)成，在這一階段由于發(fā)展的需要以及資金，政策等各方面的因素，環(huán)境保護力度不大，因此在初期中期其規(guī)模效應(yīng)大于技術(shù)效應(yīng)，環(huán)境的污染程度隨國民收入上升而上升。但隨經(jīng)濟進一步發(fā)展，人民生活水平的提高及以及人們對環(huán)境質(zhì)量的要求提高，此外也是吸引投資的需要（這是發(fā)展中地區(qū)彌補資金不足的重要手段），因此包頭地區(qū)在引入高技術(shù)，新投資的同時加大對環(huán)境的治理力度，加大環(huán)保投資。這樣環(huán)境質(zhì)量在經(jīng)濟發(fā)展到一定階段隨經(jīng)濟的發(fā)展趨于好轉(zhuǎn)。這說明在經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護方面，政府起著決定作用。環(huán)境質(zhì)量在政策力度加大的情況下可以在國民收入相對低的水平上形成EKC關(guān)系，這是本文通過對包頭地區(qū)典型分析所得到的一個結(jié)論，它說明政府行為對環(huán)境的外部正影響是相當(dāng)顯著。

第二，盡管在一個區(qū)域內(nèi)國民收入相同，但對于不同的污染物環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟增長的EKC效應(yīng)不一樣，比較而言，對工業(yè)廢水，工業(yè)固廢的總量控制相對容易一些，前者可以通過引入廢水設(shè)備在短期內(nèi)大幅度降低廢水排放量，而后者通過能耗的轉(zhuǎn)化（如燃燒轉(zhuǎn)化為燃油）及設(shè)備引進也可以有效地在較短時間內(nèi)降低固廢的絕對產(chǎn)生量。但對于廢氣控制相對難一些，雖然燃燒下降減低煙塵排放，但其它燃料的使用加大了其它廢氣排放量，廢氣的排放總量并沒有顯著的降低。這從廢水，廢氣，固廢的轉(zhuǎn)折點也可略見一斑，廢水和固廢的轉(zhuǎn)折點大約在120億140億元左右，而廢氣在現(xiàn)有工業(yè)產(chǎn)值范圍內(nèi)并沒見顯著的EKC效應(yīng)。

第三，環(huán)境治理成本與環(huán)境質(zhì)量并不是簡單的線性關(guān)系，在治理初期一定的投入會產(chǎn)生明顯的收效，但達到一定標(biāo)準(zhǔn)后治理難度逐步加大，這方面由于資料短缺無法進一步分析，但從環(huán)保投資的變化可以看出94，95年的大幅度環(huán)保投資使環(huán)境質(zhì)量得到很大改善，‘工業(yè)三廢排放量在97，98，99年有一個顯著的下降，而99，2000年更大的環(huán)保投資確沒有收到前一個階段的效果，這可以從一方面說明這一問題，因此如果要保持，改善環(huán)境質(zhì)量，環(huán)保投資占工業(yè)生產(chǎn)總值的比例應(yīng)進一步加大，這里也有一個權(quán)衡的問題，尤其對于這種以資源特點而形成的區(qū)域工業(yè)更深層次的討論環(huán)境質(zhì)量的‘度的問題顯然是必要的。從另一角度講，這也說明對以資源為依托形成的區(qū)域工業(yè)，雖然在一定時期內(nèi)可以在不改變其工業(yè)構(gòu)成達成環(huán)境隨工業(yè)發(fā)展逐步改善這樣一個局面，但從長期看，隨環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，改善其行業(yè)本身的結(jié)構(gòu)是保持區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的根本出路。因為隨區(qū)域資源消耗，開采成本加大，經(jīng)濟效益下降，環(huán)境質(zhì)量問題會重新反彈，表現(xiàn)為N關(guān)系，這個長期趨勢以在實證分析中有所體現(xiàn)。

注：因篇幅所限，有關(guān)模型及數(shù)據(jù)見具體課題報告。