中國污染物排放強度及其收斂性的區域差異研究

胡宗義　文曉茜　劉亦文

摘要本文運用回歸和收斂模型對全國，東部，中部，西部污染物排放強度的差異和收斂性進行了實證分析.研究結果表明：我國各地區的污染物排放強度在不同程度上都有所下降，其中以東部下降幅度最大，西部次之，中部最小；經濟增長對污染物排放強度的降低起到積極作用，第二產業占GDP比重對污染物排放強度起到正相關作用；全國，東部，中部，和西部地區都不存在絕對β收斂現象，但均存在條件收斂，且中部收斂速度最快，東部收斂速度最慢.

關鍵詞污染物排放強度；α收斂；β收斂

中圖分類號F062.2 文獻標識碼A

AbstractThis paper used the regression and convergence model to analyze the regional differences in pollutant emission intensity and spatial convergence among the eastern， central and western region. The results show that pollutant emission intensity has declined in varying degrees in each region，with the largest decline in the eastern region， followed by the western region， and the central region being the minimum； economic growth plays a positive role to reduce emissions intensity， and the secondary industry to GDP has played a positive role to pollutants emission intensity； the eastern， central and western regions do not exist absolute β convergence phenomenon， but the convergence condition has existed ，and the fastest convergence is in the central region and the slowest convergence.

Key wordspollutant emission intensity； α convergence； β convergence

1引言

自20世紀開始，人類社會進入了一個高速發展的階段，然而在經濟發展中大量污染物的排放，使得人類生活環境已經面臨了一定威脅，“加快建設資源節約型，環境友好型社會”是我國在“十二五”提出的口號，它表明我國已經將污染物減排作為經濟社會規劃工作的重要組成部分，因此提高資源利用效率，減少污染物的排放已經成為當今社會的一個重要課題.在國外，Grossman和Krueger（1992）運用Kuznets（1955）提出的倒“U”形假說研究經濟增長與環境污染之間的關系，并將其命名為環境庫茲涅茨曲線（EKC），他們認為在一定情況下，環境污染會隨著經濟的增長呈現出先增大后降低的發展趨勢1.而之后衍生了一批關于對環境庫茲涅茨曲線的實證研究，然而也有學者沒有拘泥于研究環境庫茲涅茨曲線是否存在的問題，Dasgupta（2001）認為應該加強環境管理，嚴格的環境管理制度有助于經濟發展以及污染物減排2.Magnus（2002）則表示提升技術是提高資源利用率，降低污染物排放的一個有效途徑3.而在國內，在早期70年代的時候對于污染物排放的研究多集中在污染物的定義與介紹，或者是對環境污染與生態之間的關系進行探討，如金鑒明、周富祥（1974）對于環境保護和生態學之間的關系進行了探討4.而后期對粗放經濟的關注和綠色經濟的提出，學者開始研究污染物排放與經濟增長之間的關系，在20世紀80到20世紀90年代，人們開始關注污染物排放的度量問題，對于污染物排放標準的研究也如雨后春筍般涌出來，如張云田（1982）對污染物排放標準的原則和方法進行的分析研究5，焦兆林（1982）對于地區的水污染排放標準問題進行的探討6，王金彥（1998）提出了壓縮排污量，完善改造污水處理設施，強化管理等方法對污水排放總量的控制進行了分析7.而之后隨著對粗放經濟的關注和綠色經濟的提出，學者開始研究污染物排放與經濟增長之間的關系，如李達、王春曉（2007）利用面板數據，研究分析了3種大氣污染物和經濟增長之間的關系，得出了經濟的增長速度，環境政策強度等變量對污染物的排放有顯著的影響8.鄧明、錢爭鳴（2010）基于有向無環圖，對能源消費，污染物排放與中國經濟增長之間的同期因果關系進行了研究，同時利用SVAR模型得出了響應關于其之間動態關系的結論9.牛海鵬、朱松等（2012）通過研究發現，EKC模型在經濟機構，經濟發展及污染物排放的應用存在問題，且經濟發展與污染物排放體現出了倒U曲線10.趙紅、彭磬（2013）通過面板數據SUR估計，對貿易環境效應，收入及污染物排放量進行了彈性分析，研究表明貿易自由化和收入水平直接影響了污染物排放量11.

就目前來看，對于污染物排放強度方面研究的相對不多，大多是集中在研究特定情況下或地區的污染物排放情況，如大氣污染物排放，汽車尾氣污染物排放等，對于整體考察地區污染物排放強度的研究較少，作為生態文明建設的重要組成部分，不同地區間的污染物排放強度的差異，落后地區的污染物排放強度的降低都對整個經濟體的發展非常重要.污染物排放強度方面：陳東景（2008）通過計算污染物排放強度對我國31個省市之間的差異進行了評價12，陳媛媛、李坤望（2010）在開放條件下針對工業污染物，分析了其影響因素13.另外對于污染物排放強度的收斂性的研究很少，大多都是集中在對經濟增長性收斂性的研究，John a.List（1999）對收入收斂性理論的是否可以應用于污染物排放進行了探討且得出氮氧化物和硫氧化物的排放存在條件收斂性14.基于上述事實，本文嘗試利用經典收斂模型來對污染物排放強度的收斂性進行研究.endprint

2模型構建與數據說明

2.1模型構建

在收斂理論中主要包括三種收斂形式：α收斂，絕對β收斂以及條件β收斂.α收斂表示的是不同地區間的經濟水平會隨著時間的推移而區域一致，而β收斂理論則是最早由Baumol （1986）12； Barro，SalaiMartin （1992， 1997） 13，14 和Mankiw et al.（1992）15等在研究收入y收斂時提出，并且該理論在大量的實證研究中得到了驗證，最初的實證檢驗式為：

1Tlog （yit+Tyit）=α+βlog （yit）+εit.（1）

式（1）中，如果參數β的估計值為負，則說明存在絕對（或無條件）收斂.β收斂說明窮國家在低于它的穩定增長路徑時，往往表現為其增長速度快于富裕國家的增長速度，然后逐漸趕上發達國家的富裕水平.

絕對收斂理論依托假設：所有國家具有相同的穩定增長路徑.但由于不同國家存在技術、儲蓄率或人口增長率上差異，實際上上述嚴格假設并不能夠滿足，因此研究者們開始引入條件收斂的概念（Bruno， G.， R. De Bonis， et al）16.條件收斂是指不同國家之間的收斂依技術和制度等的差異而存在.通常在式（1）引入刻畫不同國家性質的關鍵變量來描述條件收斂：

1Tlog （yit+Tyit）=α+βlog （yit）+γxit+εit.（2）

其中xit為刻畫不同國家性質差異的關鍵變量.若參數β的估計值為負，則說明存在條件收斂.本文擬運行收斂理論研究中國污染物排放強度的收斂性議題.

中國污染物排放強度的收斂性主要指不同的國家或地區之間，其污染物排放強度的增長速度與其初始期的靜態指標之間存在負相關關系.中國污染物排放強度收斂性分為α收斂，β絕對收斂和β條件收斂.α收斂表示不同經濟體的污染物排放指數差異會隨著時間的推移而逐漸減小，β絕對收斂不考慮不同經濟體之間結構上的差異，意味著所有經濟體的污染物排放強度都收斂于相同的穩態；β條件收斂認為各個經濟體的增長速度不僅取決于初期產出，還會不同程度的受到資源、政策以及產業結構等其他因素的影響，β條件收斂意味著各個經濟體依不同的路徑收斂于各自不同的穩態.本文將逐一驗證中國污染物排放強度β絕對收斂和β條件收斂.

2.2數據說明

本文以我國的31個省市自治區為基礎考察單位，并依據地理分布，將其劃為三個部分，依次是東部（北京，天津，河北，遼寧，山東，江蘇，上海，浙江，福建，廣東，海南），中部（黑龍江，吉林，山西，河南，湖北，湖南，江西，安徽）和西部（四川，重慶，云南，廣西，貴州，青海，寧夏，陜西，甘肅，內蒙古，新疆，西藏）.原始數據主要來自于2002-2012的《中國統計年鑒》和《中國環境統計年鑒》.本文的GDP為經過平減之后的真實GDP，以2001年為基期，剔除了價格因素的影響.

3實證研究

3.1污染物排放強度計算

本文參照中國統計年鑒，對污染物排放強度進行測算，選定了工業廢水，化學需氧量，氨氮化物，工業二氧化硫，工業煙（粉）塵，工業廢氣和工業固體廢物等七類污染物排放量作為基礎變量，標準化后通過熵值法確定各變量的權重，然后求出污染物水平，最后用污染物水平與GDP相除，得到污染物排放強度，表示各地區每生產一萬元的產值而排放的污染物的數量.具體步驟為：

依據上述污染物排放指數的實際測算，發現從2001～2011年，在綠色經濟的倡導下，污染物排放強度無論是全國還是東中西部均呈現下降趨勢.對于具體的省份來說，下降幅度排前十的省份是內蒙古，天津，重慶，四川，山東，廣西，遼寧，吉林，江蘇，陜西.其中，屬于東部的有天津，山東，遼寧，江蘇，屬于西部的有內蒙古，重慶，四川，廣西，陜西，中部地區的只有吉林.在前十的省份中多為西部和東部的省份，對于西部的幾個省份，都屬于在西部中經濟相對發達的省份，另外下降幅度最低的省份依次為甘肅，云南，新疆，都屬于西部中經濟相對不發達的省份，可以看出，對于西部來說，經濟增長對于污染物減排有一定的積極作用.

另外由表1各地區污染物排放指數的統計特征可知，東部的下降幅度為76.5%，中部為69.0%，西部為68.3%，其中以東部下降的幅度最大.從平均數可以看出，西部的污染物排放強度遠大于東部和中部，分別為東部的4.6倍，中部的6倍.就全國而言，在2001-2011年這個時間段內，我國的污染物排放強度平均值為4.589，下降的幅度為68.5%.

3.2污染物排放強度的影響因素

影響污染物排放強度的因素有很多，如經濟發展程度、工業技術、人員素質、產業結構等，本文著重研究的是污染物排放與經濟增長之間的關系，學者普遍認為產業結構是對污染物排放影響較大的因素，同時在我國三大產業中，第二產業是耗用資源最多，比重最大的產業，因此，選取GDP與第二產業占GDP比重這兩個變量作為污染物排放的影響因素，考察污染物排放與經濟增長之間的關系.對三個變量均取自然對數，消除異方差.

LNWRW，LNGDP，LNBZ分別表示污染物排放指數，GDP，第二產業占GDP比重.對其做面板數據回歸，結果見表2.

由表2 可知，不論是隨機效應模型還是固定效應模型，經濟發展水平都對污染物排放強度的降低起著積極的作用，而第二產業占GDP比重則與污染物排放強度呈現正相關關系，兩個因素都促進了污染物排放指數的下降.另外通過Hausman 檢驗，其P值小于0.05，拒絕原假設，因此固定效應模型要優于隨機效應模型，本文采用固定效應面板模型，就固定效應模型結果系數來看，GDP每提高一個百分點，污染物排放強度就降低0.996 5%，而第二產業占GDP比重每提高一個百分點，污染物排放強度就提高0.016 8%，GDP對于污染物排放的影響要大于第二產業占GDP比重的的影響.endprint

3.3收斂分析

3.3.1α收斂.

α收斂是指污染物排放指數的分布分散程度隨著時間的推移而降低，是針對存量水平而言的的，在討論α收斂過程中，本文采用標準差α1分析α收斂.

從圖1 可以看出，無論是全國，還是東部中部西部，其標準差都呈現明顯的下降趨勢，都是滿足α收斂的，即全國以及東西中部區域的污染物排放指數隨著時間的推移，各地區的區域差異逐漸縮小.具體來說，西部下降的幅度最大，東部次之，中部的污染物排放指數標準差則是一直維持在0.05以下，全國整體的污染物排放指數的標準差也從0.39下降到了0.11.同時可以看到，西部的污染物排放指數的標準差要顯著高于其他兩個地區，這說明西部污染物排放水平的內部差距比其他兩個地區要大很多，不過西部的α收斂速度最快，表明西部雖然是各地區內部差距最大的，但這個差距也在以三個地區間最快的速度縮小.事實上，2001～2010年恰值我國“十五”計劃和“十一五”計劃期間，“十五”期間國家提出要“節約保護資源，實現永續利用”，“十一五”期間則提出要“建立資源節約型，環境友好型社會”，節約環境資源，優化能源結構一直是我國能源工作的重點，加上國家的其他政策的實施，在2001～2011年，我國的污染物排放水平差異出現了持續下降的趨勢17.

從表3可以看出，全國，東部，中部，西部的參數都沒有通過顯著性為10%的檢驗，而就β值而言，各地區均為正數，即不存在絕對收斂，污染物排放指數的增長并不會隨著時間的推移而趨于穩態水平，不過考慮到整個模型的擬合優度值都比較低且均小于0.1，擬合程度相對不高，因此采用此模型判斷絕對收斂并不穩健.

2）條件收斂

①分段條件收斂

條件收斂是在絕對收斂的基礎上加入一些條件因素之后，再考察其收斂性.本文首先考察時間周期波動對污染物排放指數的收斂性的影響，采取的辦法是將樣本時間段分成若干個小時間段，來消除周期波動的影響.具體操作將2001～2011年的數據分成2001～2003年，2003～2005年，2005～2007年，2007～2009年，2009～2011年，對于每個小時間段取其平均值作為分析值.本文采取面板數據固定效應模型來對污染物排放指數進行條件收斂檢驗，其結果如表4所示：

從表4可以看出，全國，東部，中部，西部的參數沒有通過10%的顯著性檢驗，同時β值都為正數，這些都和表3絕對收斂結果類似，不同的是，分段之后的模型的擬合優度值變大了，與之前的絕對收斂模型相比相對穩健一些，不過考慮到各地區的參數都沒有通過顯著性檢驗，若直接做結論，可靠度會降低，因此，需要做進一步的的討論.

②加入變量的條件收斂

針對前面分段條件收斂模型，考慮到經濟水平和產業結構可能會對對于污染物指數的收斂產生營銷，現在模型中加入GDP和第二產業占GDP比重這兩個控制變量，考察經濟發展水平和產業結構對污染物排放指數收斂性的影響.具體的條件收斂回歸結果如表5所示：

根據表5，可以看到，加入控制變量之后，整體模型的擬合效果和各參數的顯著性都有了較大的提高，這說明控制變量的加入對污染物排放水平收斂的估計的是有較大影響的.各地區的污染物排放變量的參數基本都通過了10%的顯著性檢驗，并且β值都小于0，表明不論是全國，還是東部，中部，西部，其污染物排放水平都是條件收斂的，具體來說，全國的收斂速度0.734 7%，東部的收斂速度是0.889 7%，中部是1.250%，西部是1.095 7%，中部收斂的最快，西部次之，東部最慢.另外，變量GDP 系數都在5%的顯著性水平下為負，變量第二產業占GDP比重系數只有中部和西部通過了5%顯著性檢驗，且都為負值，這說明經濟水平發展和產業結構優化對于地區污染物排放都有明顯的影響，有利于各地區污染物排放指數差異的收斂.

4結論與建議

總體來說，從2002～2012年，我國各地區的污染物排放強度在不同程度上都有所下降，其中以東部下降幅度最大，西部次之，中部最小.同時研究還發現，經濟增長對污染物排放強度的降低起到積極作用，第二產業占GDP比重對污染物排放強度起到正相關作用.兩個因素中經濟發展對污染物排放強度的影響要大于第二產業占GDP比重的影響.

就α收斂來說，全國，東部，中部，西部都存在α收斂現象，即全國以及東西中部區域的污染物排放指數隨著時間的推移，各地區的區域差異逐漸縮小.而就β收斂而言，全國，東部，中部，和西部地區都不存在絕對β收斂現象，但在加入GDP和第二產占GDP比重這兩個控制變量后，全國，東部，中部，西部地區均呈現出收斂狀態，收斂速度由快到慢依次為中部，西部，東部，并且此時所用的模型較為穩健，因此所得出的結論也相對可靠.

根據上述研究結論，本文認為要破解當前中國污染物排放問題以及地區間差異問題，應從以下三個方面著手：

1）大力發展綠色經濟.無論是東部，中部還是西部，污染物排放程度的下降都與經濟發展的程度有著密切的聯系，經濟的發展可以提高減排的質量，減少粗排粗放的現象，因此應該發展綠色經濟，推行清潔生產，實現企業的“節能，降耗，減污，增效”.另外考慮到目前傳統產業（鋼鐵，石化，水泥）等仍是我國的基礎產業，屬于國民經濟中的大比重產業，因此，應加大對傳統經濟的“綠色化”改造.

2）優化產業結構.全國污染物排放水平的地區差異有很大部分也是基于各地區的產業結構不同，地區產業結構的優化有助于整個經濟結構的調整，從而促進地區污染物減排.就目前而言，應改造和提升傳統產業，加快發展第三產業，降低重工業比重，發展附加值高的現代工業18.

3）提高工業素質. 工業素質的提高對于污染物的減排有著很大的影響.在具體實現過程中要加快落后產能，制定和完善準入條件，淘汰能耗高，污染嚴重的落后生產工藝和設備，對于優勢骨干企業，可以采取政府支持等措施.將信息化與工業化相結合，落實好政策，優化工業結構.endprint

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