基于EKC模型的天津市經濟發展、產業結構與空氣污染的關系研究

王祎藩+董超璠

[摘要]文章根據《環境空氣質量標準》（GB3095—2012）選取了主要大氣污染物等相關制訂標準，搜集了相關數據采用空氣污染綜合指數法來對天津市的空氣質量進行分析，獲得相應的空氣質量數據；[1]隨后根據天津市人均GDP和空氣污染綜合指數來構建環境庫茲涅茨曲線模型來對天津城市GDP增長關系進行分析，再利用產業結構升級指數將天津城市環境空氣質量和GDP增長關系進一步融合并研究分析。環境庫茲涅茨曲線模型可以準確表達城市空氣質量與經濟發展的關系，結果有助于政府部門發展經濟找到更科學的方向。

[關鍵詞]空氣污染綜合指數；人均GDP；環境庫茲涅茨曲線；產業結構升級系數

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.08.087

不斷加速的發展步伐下，天津市整體工業發展有了巨大的提升，隨著人口的不斷增多，各種污染日益嚴峻，進而影響到普通人的生活，尤其是大氣污染，更對人的健康帶來巨大的沖擊。2015年，相關部門進行了統計，發現酸雨頻次越來越高，整個降雨的pH值也有升高的趨勢，基本維持在5.30～8.86。[2]之所以出現這樣的問題，和二氧化碳排放不斷增多直接相關，不管是生產的排放，還是生活的排放，都逐年增多，加上汽車數量的增多，等等，都會造成酸雨，給植物以及人們生活帶來一定的影響。[3]此外，各種可吸入顆粒物也給人帶來了一定的健康隱患，會引發一些呼吸道疾病，尤其是對老人和小孩的危害更大。[4]再者，NO2也不斷增加，隨著近年來這方面疾病研究的深化，學者們發現，其能夠造成一定的肺部損害，進而對整個呼吸系統造成一定的危害，對于有此類疾病的患者有著巨大的威脅。[5]在研究過程中，參考了空氣污染綜合指數，并且將其作為污染程度的一種判斷標準。在此基礎上，結合天津近五年來的GDP相關數據，構建了模型，通過解讀，對環境問題有了更深刻的了解和認知。接下來，則借助產業結構升級系數的幫助，對天津市近五年來的產業結構發展問題進行了探討，并且探究了其與空氣質量兩者的關聯。

1使用空氣污染綜合指數對天津市空氣質量進行分析

1.1空氣污染綜合指數

作為一種常用指標，空氣質量指數往往被用來對空氣質量進行具體的表達，并且結合我國相關法規中所列出的不同的污染物，參考相關的研究，構建起完善的標準，將這一指數作為污染程度的一種定量體現。其計算公式如下：[6]

1.2對于天津市的分析

結合我國所制定的《環境空氣質量標準》的相關標準，相關的數值如下：PM10，NO2，SO2的二級標準為0.07mg/m2，0.06mg/m2，0.04mg/m2。

結合前面的兩個公式，將數值代入進行計算，得到一定的結果，制成表1。

對天津市近五年來的空氣質量進行研究，可以獲得一定的指數趨勢圖，具體如圖1所示。由圖1可知，天津市空氣質量在2013年最差，在2011年及2015年最好，空氣污染綜合指數呈倒“N”形變化趨勢。

2天津市經濟發展與空氣質量的關系分析

2.1環境庫茲涅茨曲線模型（EKC）

庫茲涅茨曲線是20世紀50年代諾貝爾獎獲得者、經濟圖1天津市空氣污染綜合指數

學家庫茲涅茨用來分析人均收入水平與分配公平程度之間關系的一種學說，已經成為收入分配領域中應用比較廣泛的一種分析方法。庫茲涅茨發現，收入并不均衡，這一趨勢并不是隨著經濟增長而呈現出直線式的變化，反而是一種先增后減的曲線變化，受此啟發，他提出了這一理論。依據這一曲線模型，在收入水平整體較低的國家，其隨著經濟的不斷發展，環境污染持續增加，環境問題日益顯著，但是發展到一定程度以后，達到某一個臨界點，環境污染反而會不斷降低，整體環境得到很好的改善。這一現象引起了很多學者的關注，隨著相關研究的不斷增多，環境庫茲涅茨曲線被提出來，成為這一領域研究的基本的曲線模型。[7]

結合天津市的具體情況，參考天津市經濟發展的相關數據，選擇了多個指標，構建能夠體現天津市真實情況的環境庫茲涅茨曲線模型。具體來看，其如下所示：

2.2環境庫茲涅茨曲線模型的建立

通過構建的模型，進行模型模擬，最終獲得了如圖2所示的具體的結果。

圖2天津市經濟增長與空氣質量模型模擬關系

根據這一具體的結果，我們可以發現R2=0.8749，這表明這一結果比較真實有效，依據這一結果，我們可以得出結論，那就是天津市近五年來空氣質量變化體現出一定的波動，雖然并不是持續好轉，但是總體向好的發展趨勢還是比較明顯的。

3就模型對天津市產業結構改革進行分析——產業結構系數

這一系數主要是被用作體現產業結構發展程度[8]體來看，其往往是選擇由高到低的順序，經過計算，獲得具體的結果。具體的公式如下：

由式（4）得天津市產業結構指數見表2。

由此可見，天津市產業結構系數逐年增長，產業結構日漸優化。對比第二部分模型結果，結論一致。

4結論

本文以天津市近五年來的GDP數據為基礎，選擇相關的污染及其產業機構數據作為具體的指標，構建相應的模型，進行具體的模型分析，獲得相關的數據結果，并且對這一結果進行研究。可以得出如下的結論判斷。

第一，天津省產業結構的升級在短期內加劇環境污染，但長期卻會使環境污染得以改善，這是因為天津的產業結構已經處于較高階段，產業結構的升級是以工業占比為主向第三產業占比為主而變化。

第二，要想實現經濟發展與環境保護的雙贏，必須控制經濟發展的速度，使其與環境更好地適應，這對于未來的環保和生態都具有極大的價值。不能單純地追求經濟發展，而要追求經濟發展的綜合效應，那就是更好地保護環境。天津市第二產業仍占重要地位，生產性基本功能仍在不斷強化，環境問題仍將不斷出現，所以制定一個適度且穩定的經濟增長速度對于環境問題的改善具有相當重要的意義。

第三，發現應用環境庫茲涅茨曲線能從整體上對城市空氣質量與經濟發展的關系有清晰地體現，有與實際較強的擬合度。因此，環境庫茲涅茨曲線是分析經濟發展與空氣質量的可行方法。

參考文獻：

[1]環境保護部，國家質量監督檢驗檢疫局.（GB3095—2012）環境空氣質量標準[M].北京：中國環境科學出版社，2012.

[2]天津市環境保護局科技標準監測處.2015年天津市環境狀況公報[EB/OL].（2016-06-05）.http：//www.tjhb.gov.cn/root16/mechanism/standard_monitoring_of_the_Department_of_science_and_technology/201609/t20160913_23279.html.

[3]田海軍，宋存義.酸雨的形成機制、危害及治理措施[J].農業災害研究，2012（5）：20-22.

[4]徐映如，王丹俠，張建文，等.PM10和PM2.5危害、治理及標準體系的概況[J].職業與健康，2013，29（1）：117-119.

[5]鄭小夏，李令軍，趙文吉，等.京津冀地區大氣NO2污染特征研究[J].生態環境學報，2014（12）：1938-1945.

[6]王慧，宋清生.論API指數和綜合污染指數[J].太原科技，2000（6）.

[7]百度百科.環境庫茲涅茨曲線[EB/OL].http：//baike.baidu.com/link？url=cgt9cWaHm1E4IZ9N2Yj-OL3c6x10a9db5dr4FcrzVE78HgUY4I_RubbSdVMG3yb2ncx_UpRXZCGppUc33IaKdrgIvbtq-o6c8uPgnkQGBuliEUeW81kVMkBWjUojVm4Y1ai_6KxwVxeJwaRUH0mwBu1nk63gJNW23tYNBRHWfQrppCPgE8BnWNzZGV3c9HoT.

[8]柯軍.產業結構升級與經濟增長的關系[J].統計與決策，2008（11）：83-84.