湖北經濟增長與環境質量關系的庫茲涅茨曲線分析

肖臘珍，向曉祥

(中南財經政法大學 信息學院，武漢 430070)

1 湖北經濟增長與環境質量的關系

1.1 模型的選擇

環境庫茲涅茨曲線（EKC）假設經濟發展對環境質量的影響是單向的，環境的破壞是雙向的，即只考慮經濟對環境質量的影響和環境破壞之后經過治理又會恢復原狀。一般而言,環境庫茲涅茨曲線在實證研究中，有多種表現形式，如有二次型、三次型、對數型等，在符合多種模型的情況下采用擬合效果好且最簡模型。本研究采用EKC曲線的基本模型，即以經濟指標為變量x，以環境質量和污染排放指標為因變量y，研究兩者的函數關系。

本文采用環境壓力和經濟增長的簡化模型，其基本形式如下：

其中yt為地區在t時刻的環境壓力指標，考慮到湖北省是“中部崛起”的主要工業省份，工業三廢（廢水、廢氣和固體廢棄物）的排放對湖北省的環境質量帶來的壓力最大，因此本文選取廢水、廢氣和固體廢棄物的排放總量作為環境壓力指標。xt為地區在t時刻的經濟發展水平指標，人均GDP常作為發展經濟學中衡量經濟發展狀況的指標，它是人們宏觀地了解和把握一個國家或地區的宏觀經濟發展水平與綜合經濟實力的有效工具，因此本文以人均GDP來衡量經濟發展。βi為待估參數，et為誤差項。

從上面的模型我們可以發現，針對不同的βi組合，不同的模型對應有不同的曲線形式，本文的主要目的也就是找到適合湖北省的βi組合。對應于不同的βi組合，模型有不同的曲線形式，具體見表1：

EKC曲線轉折點的確定。考慮倒U型模型，即yt=β0+et（β1＞0，β2＜0，β3=0）。 轉折點的確定可以對模型求一階導數即=β1+2β2xt，再令一階導數等于 0，即 β1+2β2xt=0，由此求得轉折點xt=-β1/2β2。轉折點的經濟意義可以表示為：環境壓力指標值（廢水、廢氣、固體廢棄物排放總量）達到峰值時所對應的經濟發展水平，也就是說，在達到峰值之前，隨著經濟的發展，環境質量也隨之下降；在達到峰值之后，隨著經濟的發展，環境質量也隨之上升。

1.2 指標選取和數據的來源

由于湖北省是中部六省的主要工業省份，當前的環境污染主要來源于工業，因此本文選取工業三廢（廢水、廢氣、固體廢棄物）的排放量為環境壓力指標，經濟發展水平用人均GDP來衡量。本文數據均來自各年《湖北統計年鑒》。

1.3 模型的構建及統計結果分析

運用統計軟件Eviews5.0對廢水、廢氣、固體廢棄物排放總量分別對人均GDP進行三次曲線回歸，結果發現廢水排放總量對人均GDP的三次曲線回歸是顯著的，而廢氣和固體廢棄物的排放總量與人均GDP的二次曲線是顯著的。具體結果見表2：

從表2我們可以清楚地看出，三個模型都是顯著的，并且回歸系數也都在1%的顯著性水平下顯著。其中在固體廢棄物和廢氣排放總量對人均 GDP 的模型中，β1＞0，β2＜0，即表示固體廢棄物和廢氣排放總量對人均GDP呈倒型曲線，符合經典的EKC。廢水排放總量對人均GDP的模型中，因為β1＞0，β2＜0，β3＞0，所以廢水排放總量對人均 GDP 符合 N 型的關系，即湖北省廢水排放總量與經濟發展經歷了一個隨著經濟的發展，廢水排放總量先增加接著減少，最后又增加的過程。表明湖北省對廢水的處理曾經收到了很好的效果。可是隨后廢水排放總量又隨著經濟的發展而增加，說明在取得效果之后，沒有很好保持，導致隨著經濟的發展，廢水排放總量又隨之增加。

湖北省是水資源大省，長江和漢江是湖北主要的供水水源地和備用水源地，水源相對充足，這為廢水的自我凈化提供了得天獨厚的條件也使得企業節約用水的意思相對薄弱。另外湖北省也是一個老工業基地，產業層次低、主要產業集中在傳統領域、多數產品處在價值鏈低端、現代服務業發展滯后，經濟發展主要是以高投入、高消耗、低效率的粗放型的經濟增長方式，這些是直接導致湖北省廢水排放總量的EKC的N型表現形式的主要原因。

針對固體廢棄物和廢氣的EKC，我們可以找到其轉折點。由轉折點公式xt=-β1/2β2可知固體廢棄物的EKC的拐點為xt=0.113594/2*0.00000659=8618.6658，廢氣的EKC轉折點為xt=0.386323/2*0.00000186=9214.7731。得到對應的年份為2004年和2005年。從這一點可以看出，從2004年開始，湖北省的經濟發展對環境質量起到的是促進的作用，即經濟的發展促使環境質量不斷改善。

從上面的分析我們得知，固體廢棄物和廢氣的KFC分別在2004年和2005年達到轉折點，其主要原因有兩個。一是產業結構的優化，從2004年開始，第三產業所占GDP比重大于第一和第二產業所占GDP比重。二是單位產值的污染排放量下降，污染治理能力加強。這主要歸功于湖北省在發展經濟的同時采取一系列較為嚴格和有效的環境保護措施，使的環境惡化的速度低于同期經濟的增長速度，導致湖北省固體廢棄物和廢氣的EKC的轉折點的出現。

表2 工業三廢與人均GDP的模型的擬合結果

表3 曲線斜率和第三產業占國民生產總值的比重

2 產業結構對庫茲涅茨曲線的影響

一般認為，環境庫茲涅茨曲線的形成是多種因素如經濟規模、環境政策、產業結構和技術水平等共同作用的結果。其中，環境政策的實施需國家的統籌規劃，屬于國家宏觀調控的范疇；技術水平的進步是一個長期漸進的過程；在特定的區域范圍內，產業結構的調整是降低污染、改善環境質量的有效途徑。

產業結構是決定宏觀經濟運行質量的重要的制約因素，而第三產業增加值在GDP中所占比重又是衡量產業結構高低一個重要測度值。湖北省的廢氣和固體廢棄物的排放總量與人均GDP之間呈現倒U型關系，EKC的方向實質上取決于污染排放量增幅與經濟增長增幅的相對變動即曲線的斜率。為了研究產業結構和EKC的關系，即產業結構的調整對變化情況的影響，本文引入第三產業所占比重和EKC的斜率來研究產業結構對EKC傾斜度的影響關系。

湖北省的廢氣和固體廢棄物的排放總量與人均GDP之間呈現典型的庫茲涅茨曲線關系，所以本文只分析第三產業所占比重對廢氣和固體廢棄物的排放總量對人均GDP的EKC曲線的影響。先分別對所求得的模型Ⅰ、模型Ⅱ對人均GDP求導數，再代入各年相應的人均GDP值，求得曲線在各年的斜率值。最后通過分析各年的斜率值與第三產業占國民生產總值的比重的關系，求出產業結構對EKC的影響。通過計算廢氣和固體廢棄物EKC的斜率，和查找2007年的湖北統計年鑒得到第三產業占國民生產總值的比重，得到數據見表3。

從表3我們可以看出廢氣和固體廢棄物的EKC的斜率均隨著時間的變化而變小，直至到2004年出現了負值，說明湖北省的廢氣和固體廢棄物的EKC的轉折點已經出現。同時，湖北省的第三產業所占比重隨著時間的變化大致呈現出遞增的趨勢。用廢氣和固體廢棄物的EKC的斜率值作為因變量，第三產業所占比重作為自變量，得到回歸方程如表4。

表4 EKC的斜率與第三產業所占比重的回歸分析

從表4我們可以看到廢氣和固體廢棄物的EKC的斜率和第三產業所占的比重呈負相關，且回歸系數均通過顯著性檢驗。再看模型的顯著性檢驗，兩個模型的F值分別為56.0073和53.2044，對應的P值都小于1%的顯著性水平。即表明兩個模型都是顯著的。因此，由上面的分析，可以得出結論：第三產業所占的比重對EKC形狀的影響是顯著的，它們之間存在負相關關系。也就是說，第三產業所占GDP的比重越大，經濟發展對環境的破壞越小。

3 結論及建議

通過上文實證分析，我們對湖北省經濟發展與環境現狀有了比較全面的了解，對工業三廢的EKC的形狀有了一定的認識，同時也分析驗證了第三產業所占國內生產總值的比重對EKC的變化影響顯著。總結上文，本文可得出如下結論：

第一，湖北省的經濟發展和環境的污染符合經典的EKC，但呈現出不同的表現形式。廢氣和固體廢棄物的排放總量的EKC呈現倒U型的發展趨勢，廢水排放量的EKC符合N型的發展趨勢。

第二，從曲線的斜率我們可以看到，廢氣和固體廢棄物排放量的EKC的斜率在分別在2005年和2004年出現了負值，說明湖北省廢氣和固體廢棄物的排放量的EKC在2005年和2004年達到轉折點。

第三，通過第三產業增加值所占比重與EKC斜率關系的研究，發現EKC的傾斜度和第三產業所占的比重呈負相關，而EKC的傾斜度越小說明經濟發展給環境帶來的破壞性越小，這就為我們的經濟建設提供了理論依據，即要使的經濟的發展給環境帶來的負面影響越小，應該加快第三產業的發展，提升、優化產業結構。

在“中部崛起”的戰略實施過程中，湖北省為達到“把湖北建設成重要的農產品加工生產區、現代制造業聚集區、高新技術發展區、現代物流中心區”的目標。湖北省務必要做到經濟和環境協調發展，減少對能源密集、排污量大的工業企業的投資，增大對高新技術、污染少的企業的投資；調整產業結構，加大第三產業發展的力度，尤其要大力發展現代服務業，以實現經濟發展和環境的協調發展；通過法律手段，健全法規標準，強化監督管理，使EKC變得平緩，降低環境惡化的峰值。循環經濟是對傳統經濟增長方式的創新，不僅可以減少資源消耗，而其可以大大減輕環境污染，它的基本含義是要求以最少的資源消耗和環境代價實現最大的發展效益，因此，努力發展循環經濟也是實現湖北省經濟與環境協調發展的有效途徑。

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