武漢市空氣環境質量對經濟發展的影響

彭舒奕

[摘要]文章根據武漢市1986—2013年大氣環境統計數據和經濟數據選取二氧化硫年排放均值、可吸入顆粒物年排放均值三項主要大氣環境指標構建經濟發展與大氣污染的計量模型，對武漢市大氣污染物排放的庫茲涅茨曲線特征（Environmental Kuznets Curve，EKC）進行分析。結果表明，武漢市經濟發展與大氣污染的計量模型中，并未出現典型的倒U 型曲線模型。

[關鍵詞]大氣污染；經濟增長；庫茲涅茨曲線

[DOI]1013939/jcnkizgsc201625215

1緒論

改革開放以來，我國經濟的快速發展很大程度上依賴于工業特別是重工業的帶動作用，這種產業結構的過度偏倚造成了經濟體對石油、煤炭等能源的強大需求。盡管自20世紀90年代初我國就實行了“環境保護”的基本國策，但隨著城鎮化、工業化進程的加劇，汽車尾氣排放和工業廢氣大量增加，我國大中型城市的空氣質量形勢越來越嚴峻。因此，從科學的數理角度探究城市經濟增長與大氣污染之間的關系，對調整我國區域產業結構和實現經濟發展與環境保護的協調具有現實意義。

1986—1991年間，武漢市的人均國內生產總值從1986年的1732元增長到1991年的2088元，年平均增長率為1507%。從1992年起，武漢市的人均國內生產總值從1992年的3752元增長到2013年的89439元，年平均增長率為1630%。從以上經濟統計指標可以明顯看出，1986—1991年這5年里武漢市經濟發展較為平緩，而從1992年后，武漢經濟出現了快速發展的勢頭，2013年相對于1999年，人均GDP的年平均增長率達到了1630%?？梢?0年來，武漢市人民生活水平有了很大改善，物質財富日益增加。

29年來武漢市的工業廢氣排放量整體上呈現上升趨勢，工業廢氣排放總量年平均增長率為830%。29年內大氣污染物的變化在1996年以前較小，1997年左右最嚴重，以后變化又趨于緩和，大氣污染物排放量總的來講呈波動式下降。這可以用武漢市近年來的環境保護政策和經濟的快速發展來解釋：1996年與1997年GDP增長較快，其導致的環境污染也表現在此階段較為嚴重，隨著環境保護力度的加大，污染程度逐漸減輕。

本文僅就大氣污染物與武漢市的人均GDP兩要素，試圖探討武漢市經濟發展與大氣環境污染物排放量之間是否符合環境庫茲涅茨曲線特征。

2經濟增長和環境污染間關系的實證分析

21選取模型指標、數據

建立庫茲涅茨模型，需選取經濟指標和環境指標作為研究分析對象。選取二氧化硫（SO2）年排放均值、二氧化氮（NO2）年排放均值、可吸入顆粒物（PM10）年排放均值三項指標作為環境指標，經濟指標選取人均GDP作為分析對象。本文在1986—2013年武漢市相關大氣污染物排放數據和人均GDP數據基礎上進行分析。

22變量的平穩性檢驗和協整分析

在對EKC簡化模型估計過程中，為了避免可能出現的虛假回歸，首先需要對上述簡化模型中所涉及的時間序列變量進行平穩性檢驗，而后再對時間序列的協整性進行檢驗。

（1）變量的平穩性檢驗

使用DF檢驗檢驗各時間序列變量的平穩性。可以知道，lnGDP、1nGDP2、1nGDP3以及1nSO2、 1nNO2和1nPM均為一階單整。所以，關于SO2、NO2和PM10排放量的估計方程中，解釋變量與被解釋變量之間都可能存在協整關系。

（2）變量的協整檢驗

為了進一步檢驗二氧化硫排放量和人均GDP之間的協整關系，本文使用Johnan sen檢驗對時間序列進行協整檢驗。檢驗結果顯示，有一個統計量在5%的水平下大于臨界值，即說明lnSO2、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間存在協整關系，即關于SO2排放量與人均GDP模型的估計方程可信。

同理，分別對SO2排放量和人均GDP、PM10PM10排放量和人均GDP之間的協整關系進行檢驗，檢驗結果顯示，說明lnNO2、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間和lnpm、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間均存在協整關系，即關于NO2排放量與人均GDP模型的估計方程以及PM10排放量與人均GDP模型的估計方程均可信。

23構建模型

關于環境污染程度指標和人均GDP關系的EKC研究國際上通常用如下形式的簡化模型來進行。而且，使用僅包含人均GDP的作為變量的模型有利于進行國際比較。

lnY=β1lnX+β2lnX2+β3lnX3+ε

其中，Y為環境污染變量，X為收入，βk是系數，ε是常數項。經典的EKC 曲線為“倒U型”，出現條件為β1>0，β2<0，β3=0。

24結果與討論

（1）二氧化硫排放量與人均GDP模型

二氧化硫年均值與人均GDP曲線模型式結果如下：

LnSO2=8802-2921lnGDP+30893lnGDP2-0107lnGDP3

R2=070DW=174F=1885

從以上可以看出，方程整體上顯著，回歸系數顯著，對方程進行LM檢驗后，發現不存在自相關。在

方程中β1<0，β2>0，β3<0，所以，二氧化硫對大氣污染程度呈“倒N”型。即隨著人均GDP的上升，二氧化硫排放量將隨之下降，直到到達一個轉折點，達到該點以后，二氧化硫對大氣污染程度將隨著人均GDP的增加而上升，直到再到達一個轉折點，二氧化硫排放量將會隨著人均GDP的上升而下降，這意味著一個令人滿意的人均GDP和二氧化硫對大氣污染的長期關系將存在。

（2）二氧化氮與人均GDP的模型

對二氧化氮的EKC的估計，結果顯示存在自相關，使用科克倫-奧克特迭代估計法，結果如下：

lnNO2=53840-15272lnGDP+14323lnGDP2-044lnGDP3

R2=0659DW=232F=436

從回歸結果來看，各項系數比較顯著，自相關也消除。在方程中β1> 0，β2<0，β3>0，二氧化氮對大氣污染程度與人均GDP之間呈現“N”型，即最初二氧化氮對大氣污染程度隨著人均GDP的增加而增加，當到達一個轉折點后會隨著人均GDP的上升而下降，再達到一個轉折點后，會隨著人均GDP的上升而上升。

（3）可吸入顆粒物（PM10）與人均GDP模型

對可吸入顆粒物的EKC的估計，結果顯示存在自相關，使用科克倫-奧克特迭代估計法，結果如下：

lnpm=-9951+32016lnGDP-342lnGDP2+045lnGDP3

R2=0913092DW=1857722F=5778

從回歸結果來看，各項系數顯著，自相關也消除。在方程中β1<0，β2>0，β3< 0，可吸入顆粒物對大氣污染程度與人均GDP之間呈現“倒N”型，即最初可吸入顆粒物對大氣污染程度隨著人均GDP的增加而下降，當到達一個轉折點后會隨著人均GDP的上升而上升，再達到一個轉折點后，會隨著人均GDP的上升而下降。即人均GDP和可吸入顆粒物對大氣污染的長期關系也存在。

上述分析結果表明：就武漢而言，除了二氧化氮不存在對環境質量有益的EKC關系以外，二氧化硫、可吸入顆粒物均存在對環境質量有益的人均GDP與環境污染程度指標的EKC關系。

4結論

綜合以上關于武漢市人均GDP與大氣污染指標之間的關系的實證分析，人均GDP與二氧化硫年排放均值、可吸入顆粒物年排放均值之間存在“倒N”型關系，與二氧化氮年排放均值存在“N”型關系，均不符合庫茨涅茲模型的經典“U”型假設。因此應該從武漢市具體情況出發，找出一條適合自己的道路。要阻止武漢市大氣環境的進一步惡化，需要針對不同的大氣污染物污染來源制定合宜的方針政策。

參考文獻：

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