經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平的計量模型研究——以四川省為例

邵云

（四川文理學(xué)院，四川 達州 635000）

經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平的計量模型研究——以四川省為例

邵云

（四川文理學(xué)院，四川 達州 635000）

以環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）為理論基礎(chǔ)，對四川省1986—2011年環(huán)境污染水平與經(jīng)濟增長的關(guān)系進行統(tǒng)計研究，探索四川省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的演替軌跡。結(jié)果顯示，四川省工業(yè)廢水與工業(yè)固體廢棄物的EKC呈“U型+倒U型”曲線特征，SO2與工業(yè)廢氣的EKC呈明顯的“倒U型”曲線特征。并且污染物排放量均已渡過峰值，其后隨人均GDP的增長呈下降趨勢。上述分析表明，四川省EKC特征與經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化、環(huán)境保護投資、環(huán)境政策有密切關(guān)系。

EKC；經(jīng)濟增長；工業(yè)污染物；環(huán)境污染

引言

1991年美國經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krueger在《北美自由貿(mào)易區(qū)的環(huán)境后果》一書中說到，在經(jīng)濟發(fā)展初期，污染水平會隨著經(jīng)濟增長、工業(yè)發(fā)展、收入提高而趨于嚴重；當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展到一定階段后，環(huán)境污染情況逐漸有所好轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象表現(xiàn)為倒U型。隨后，Grossman和Krueger對1979—1990年66個國家的污染物排放情況分析研究后提出了環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）理論：環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間存在倒U型關(guān)系。之后，許多學(xué)者從不同角度，采用不同樣本和方法對EKC假說進行了驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，環(huán)境污染指標(biāo)與經(jīng)濟增長除了呈倒U形關(guān)系外，同時還存在U型、U型+倒U型，甚至線型。

以上分析可知，經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系比較復(fù)雜，不同國家或地區(qū)由于受經(jīng)濟發(fā)展水平、環(huán)境政策、人們環(huán)保意識等方面的影響，EKC曲線可能變化為其他形態(tài)。隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，四川經(jīng)濟得到快速發(fā)展，2010年GDP達到16 898.6億元，為1987年（185.76億元）的90.97倍。與此同時，除工業(yè)廢水排放有大幅度減少外，環(huán)境問題均有惡化趨勢。因此，對四川省的經(jīng)濟增長與環(huán)境污染問題的統(tǒng)計分析，驗證環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）在四川省是否存在具有重要的理論意義。

一、模型構(gòu)建與結(jié)果分析

（一）指標(biāo)選取與模型建立

典型環(huán)境指標(biāo)的選取是研究經(jīng)濟增長與環(huán)境污染關(guān)系計量模型的關(guān)鍵。由于各項反映經(jīng)濟發(fā)展水平的指標(biāo)與人均GDP都有密切的聯(lián)系，故采用四川省人均GDP作為反映經(jīng)濟發(fā)展的指標(biāo)。數(shù)據(jù)來源于《四川省統(tǒng)計年鑒》，選取包括工業(yè)廢水排放量、工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)固廢排放量在內(nèi)的7個環(huán)境指標(biāo)。借助于SPSS統(tǒng)計軟件，分析四川省1986—2011年人均GDP與各指標(biāo)的相關(guān)性（見表1）。

表1　環(huán)境污染指標(biāo)與人均GDP相關(guān)性分析

從表1中可以看出，環(huán)境指標(biāo)中工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)固廢排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量與人均GDP顯著相關(guān)，所以選取該4個指標(biāo)進行模型構(gòu)建。由于各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境污染不同，擬合兩者之間關(guān)系所用的計量模型也不相同，常用的主要有線性函數(shù)、二次函數(shù)、三次函數(shù)和指數(shù)函數(shù)等。利用四川省1986—2011年的經(jīng)濟與環(huán)境數(shù)據(jù)，借助于SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件，進行多種函數(shù)的擬合，根據(jù)擬合效果進行優(yōu)選，最終選擇三次函數(shù)作為模型進行研究。

以y表示環(huán)境污染指標(biāo)，x表示經(jīng)濟增長指標(biāo)，構(gòu)建模型y=a+bx+cx2+dx3+ξ。式中，a、b、c、d為模型參數(shù)；ξ為誤差隨機項。以工業(yè)廢水排放量為例，經(jīng)過軟件分析得出：

表2　模型匯總

表3　系數(shù)

由此可以得出，工業(yè)廢水排放量的擬合方程：

y=222 987.366-30.603x+0.02x2+（-5.394E-8）x3+ξ

R2為0.753（R2為相關(guān)系數(shù)），F(xiàn)檢驗為21.354，從擬合結(jié)果看，擬合優(yōu)度大于0.7，F(xiàn)值也很顯著，說明工業(yè)廢水排放量與人均GDP的曲線擬合效果好。因此，得到的擬合模型能夠很好地解釋兩者之間的關(guān)系，同理，可以得出其他環(huán)境污染指標(biāo)（見表5、下頁圖1至圖4）。

（二）結(jié)果分析

表5　四川省環(huán)境污染水平與經(jīng)濟增長統(tǒng)計模型模擬結(jié)果

圖1　工業(yè)廢水排放量與人均GDP擬合曲線

圖2　工業(yè)廢氣排放量與人均GDP擬合曲線

圖3　工業(yè)固廢排放量與人均GDP擬合曲線

圖4　工業(yè)SO2排放量與人均GDP擬合曲線

由圖1至圖4可知，1986—2011年四川省4種污染物排放量隨人均GDP變化的曲線形態(tài)可分為兩類：工業(yè)固廢排放量與工業(yè)廢氣排放的EKC為明顯的倒U形，工業(yè)固體廢棄物排放量與工業(yè)廢水排放量的EKC形態(tài)為U型+倒U型，說明EKC曲線并不是必然存在倒U型的，它只是經(jīng)濟增長與環(huán)境污染眾多曲線關(guān)系中的一種。

依據(jù)本文表1和圖1可以看出，人均GDP與工業(yè)廢水排放量的關(guān)系曲線具有兩個轉(zhuǎn)折點：第一個轉(zhuǎn)折點為EKC曲線的低谷，對應(yīng)的時間在2005年（人均GDP為8464元）這一時期。此后，工業(yè)廢水排放形勢進一步惡化，于2009年（人均GDP為17289元）到達第二個轉(zhuǎn)折點倒N形的EKC曲線的峰值，以后便是下降趨勢。出現(xiàn)這種情況的原因在于四川政府在加大力度整治環(huán)境污染，使其工業(yè)廢水排放量相對減少、污水處理率顯著提高，全省水環(huán)境質(zhì)量得到改善。類似可以分析，工業(yè)廢氣排放量于2007年（人均GDP為11708元）達到峰值后隨人均GDP的增加逐漸減少。工業(yè)固廢排放量于2009年達到峰值轉(zhuǎn)折點，其后隨著經(jīng)濟增長，污染物的排放量呈下降趨勢。工業(yè)SO2排放量于1997年（人均GDP為4017.2元）達到最低值，其后于2009年達到峰值。數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果與實際情況較吻合，從2007年開始，四川省政府在環(huán)境治理及節(jié)能減排等方面治理措施強有力地推行，使得工業(yè)“三廢”利用率顯著提高。

二、原因分析

由以上的分析可以看出，四川省近十年來經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境污染的環(huán)境庫茲涅茨曲線呈現(xiàn)的關(guān)系并不是簡單的倒U型曲線，而是出現(xiàn)了倒U型、U型+倒U型等形態(tài)，此模型定量反映了四川經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系，這種變化趨勢與經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境治理力度的變化趨勢基本吻合。

（一）經(jīng)濟增長對EKC曲線的影響

改革開放以來，四川省經(jīng)濟處于高速發(fā)展時期，經(jīng)濟增長速度明顯加快，GDP總量從1986年的458.23億元增長到2011年的21026.7億元，年均增長17.95%，人均GDP從614元增長到26147元，年均增長16.63%。在經(jīng)濟發(fā)展初期，人們?yōu)榱思涌彀l(fā)展，提高生活水平，往往會犧牲環(huán)境效益來換取經(jīng)濟利益，EKC曲線表現(xiàn)為倒U型上升部分。隨著人們收入水平的提高，逐漸意識到環(huán)境是一種稀缺資源，對環(huán)境質(zhì)量的需求逐漸上升，環(huán)境質(zhì)量需求的收入彈性會逐漸增大。人們會犧牲經(jīng)濟收入來改善環(huán)境質(zhì)量，EKC曲線表現(xiàn)為倒U型下降部分，四川省的環(huán)境污染已過峰值，正處于下降趨勢。

圖5　1978—2010年全國與四川省三類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化

（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對EKC的影響

從圖5中可以看出，第二產(chǎn)業(yè)對環(huán)境污染的影響最大。1978—1990年，第一產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)，三類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為“一二三”，對環(huán)境影響較小。1991—1998年，第二、三產(chǎn)業(yè)比重先后超過第一產(chǎn)業(yè)，形成“二三一”，環(huán)境污染急劇惡化。1999—2005年，第三產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)，形成“三、二、一”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對環(huán)境污染下降。2005年后，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)重新調(diào)整為“二、三、一”。2009年，四川三類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為15.8∶47.4∶36.7。第二產(chǎn)業(yè)是能源消費大戶，能源消費占總量的80%以上。1986—2010年間，四川能源消費總量增長了1.97倍，工業(yè)發(fā)展對環(huán)境的污染嚴重。

從工業(yè)內(nèi)部行業(yè)結(jié)構(gòu)分析，20世紀(jì)80年代，四川省為實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長，實施重工業(yè)化戰(zhàn)略，使得資源過度消耗，污染排放增大，導(dǎo)致環(huán)境嚴重污染。結(jié)合本文圖1至圖4可以看出，1999—2009年第二產(chǎn)業(yè)與重工業(yè)比重一直處于上升趨勢，在2009年達到峰值，四種污染物排放量也在同時期達到峰值，兩者基本吻合。之后，第二產(chǎn)業(yè)與重工業(yè)的比重略有下降并趨于平緩，四種污染物的排放量也呈下降趨勢。第二產(chǎn)業(yè)的變化趨勢基本與EKC曲線總體變化趨勢保持一致，說明第二產(chǎn)業(yè)是影響EKC曲線的關(guān)鍵因素。

（三）環(huán)境治理對EKC的影響

1.環(huán)境治理投資。中國經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的耦合關(guān)系與其相關(guān)環(huán)境政策有著密切的關(guān)系，完善的環(huán)境政策及其有力的治理措施可以減少環(huán)境污染，提高環(huán)境質(zhì)量。1995年，四川省加大了環(huán)境治理力度，環(huán)保資金逐年上升，提高了工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)固廢排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量的處置率，從而有效降低了污染物的排放量，大大改善了環(huán)境質(zhì)量。四川省環(huán)境保護投資從1986年有了大幅度提高，2011年環(huán)保投資達到158.4億，占GDP的0.73%。根據(jù)發(fā)達國家的經(jīng)驗，一個國家在經(jīng)濟快速發(fā)展時期，環(huán)保投資要占到GDP的1%～1.5%才能有效控制環(huán)境污染，達到3%才能使環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善，而這說明四川省在一定程度上環(huán)保投入遠未達到應(yīng)該投入的比例。

2.環(huán)保政策。完善的環(huán)境政策及其有力的實施可以改善環(huán)境，減小環(huán)境壓力、加速實現(xiàn)轉(zhuǎn)折點。在不同的發(fā)展階段，環(huán)保管理的政策會改變?nèi)藗兊沫h(huán)保意識，從而改變EKC的形狀。隨著經(jīng)濟發(fā)展，環(huán)境保護意識的增強，四川省加強了環(huán)境污染的治理，查處違法排污企業(yè)，依法予以關(guān)閉，限期治理，加快了淘汰落后生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的進程，提高了工業(yè)“三廢”的處置率，工業(yè)廢水和工業(yè)固體廢物排放呈下降趨勢。20世紀(jì)90年代中期以來，針對大氣污染日漸嚴重的趨勢，政府部門加大了電力、礦產(chǎn)行業(yè)等部門技術(shù)培訓(xùn)，加強了工業(yè)廢氣的排放控制與處理。進入21世紀(jì)，政府部門加快經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，大力發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟，提高了經(jīng)濟效益和經(jīng)濟運行質(zhì)量，同時陸續(xù)出臺了一系列地方性環(huán)保法規(guī)，對環(huán)境質(zhì)量的改善起到了重要的促進作用。

結(jié)論

所選取的計量指標(biāo)不同，環(huán)境庫茲涅茨曲線也會有所改變，甚至不是倒U型。本文以四川省1986—2011年的人均GDP為經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)，工業(yè)“三廢”排放量以及工業(yè)SO2排放量為環(huán)境污染指標(biāo)，建立計量模型，進行經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平的實證分析。得出如下結(jié)論：四川省的經(jīng)濟增長與各項環(huán)境污染指標(biāo)呈現(xiàn)出“倒U型”及“U+倒U”關(guān)系，四川省四種污染物的排放量均已渡過峰值，并且會隨人均GDP的增加逐漸減少并趨于平緩。這種變化趨勢說明，四川省在環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展變化趨勢基本吻合。EKC曲線的形態(tài)主要受經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動、環(huán)境治理等的影響，其中第二產(chǎn)業(yè)是影響ECK的關(guān)鍵因素。今后，應(yīng)加強對廢水、廢氣、工業(yè)固體廢棄物的防治和治理工作，同時逐步降低第二產(chǎn)業(yè)以及第二產(chǎn)業(yè)中重工業(yè)的比例，減少污染物的排放量，使得環(huán)境污染水平逐漸下降。

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［2］Dinda Soumyananda.Environmental Kuzners Curve Hy-pothesis：A Survey［J］.Ecological Economics，2004.

［3］Selden.Thomas，D.Q.Song.Environmental Quality and Development Is There a Kuzers Curve for Air Pollution Emission［J］.Joural of Environmental Economics and Management，1994，（27）.

［4］張莉敏，張超峰.四川省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平的計量分析［J］.農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2012，（23）.

［5］陳延斌，董大朋，陳才.山東省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平關(guān)系的計量研究［J］.地域研究與發(fā)展，2011，（10）.

［6］劉靜.山東省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平計量模型分析［J］.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009，（4）.

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［責(zé)任編輯吳高君］

An Econometric Study of Environmental Pollution and Economic Growth in Sichuan Province

SHAO Yun
（Sichuan UniversityofArts and Science，Dazhou 635000，China）

Based on the theories of Environmental Kuznets Curve（EKC），econometric research of environmental pollution and economic growth from 1986 to 2011 in si chuan，Explore the succession of sichuan economic growth and environmental pollution.The results showed that：the EKCofindustrial wastewater and industrial solid waste was“U-type+inverted U-shaped”curve characteristics，SO2and industrial emissions was obvious“inverted U”curve characteristics；emissions of industrial wastes have passed through the peak turning points of EKC，Thereafter，with the per capita GDP growth declined.In-depth analysis of the reasons of the new shape of EKC indicated that the impact factors include Economic growth，industrial reconstructing，environmental protection investment and environmental protection policies.

environmental kuznets curve；economic growth；industrial pollutants；environmental pollution

F062.2

A

1673-291X（2016）25-0001-05

2016-08-16

四川省教育廳一般項目“四川省節(jié)能減排成效的實證研究”（2014SB0228）

邵云（1984-），女，山東禹城人，實習(xí)研究員，碩士研究生，從事環(huán)境、資源與經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展研究。