工業污染與工業增長的關系研究

金殿臣++李媛++楊丹輝

摘要：文章運用中國31個省級地區2004年-2015年的面板數據，選取一般工業固體廢物生產量作為衡量工業污染程度的指標，選取人均GDP作為衡量工業增長的指標，對工業污染與工業增長間的關系進行了研究。實證檢驗表明：中國的工業污染與工業增長存在明顯的庫茲涅茨倒“U”型曲線關系;直到2015年，中國也僅有天津、北京、上海與江蘇這4個地區突破了環境拐點，剩余的27個地區均面臨工業污染隨工業增長而不斷增加的困境，這正是近年來中國環境質量不斷下降的重要原因。

關鍵詞：污染排放量;工業增長;面板數據;固定效應模型

隨著中國工業化進程逐漸步入中后期階段，人們對良好生態環境的要求越來越強烈，綠水青山就是金山銀山的觀念深入人心。但是，近年來中國環境質量不斷下降，尤其是以持續霧霾天為代表的環境污染事件不斷地刺痛人們的神經。在此背景下，“十三五”規劃首次提出綠色發展新理念，并將生態文明建設提升至國家戰略高度。鑒于工業污染是中國環境污染的主體，因此，深入研究工業污染與工業增長的關系，有望為推進中國生態文明建設提供理論支撐，具有重要的現實意義。

一、 文獻綜述

國外學者對環境污染與經濟增長間關系的研究始于20世紀90年代。Grossman和Krueger（1991）通過深入研究多個國家與地區經濟增長與水污染排放量、空氣污染排放量的關系后，首次提出人均GDP與環境污染之間存在倒“U”型曲線關系的觀點，這條倒“U”型曲線也被稱作環境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）。Bruyn和Opschoor（1998）分析了美國、英國、德國、新西蘭1960年～1993年期間二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳與人均GDP的關系，得出這三者與人均GDP均存在倒"U"型曲線關系。不過，Shafik（1994）選取了10種衡量污染排放量的指標，構建了一個包括149個國家1960年～1990年的面板數據，在此基礎上對環境污染與經濟增長間的關系進行了深入研究，他的研究結論表明，人均GDP與城市煙霧排放量、二氧化硫排放量存在倒“U”型曲線關系，其他污染排放量與人均GDP間則并未呈倒“U”型曲線關系。

國內同樣有許多學者對環境污染與經濟增長間的關系進行了深入的研究。包群和彭水軍（2006）運用中國1996年～2002 年30個省級地區的面板數據，在加入環保政策、產業結構調整、技術進步與貿易開放等變量的基礎上，通過建立聯立方程組的方式考察了中國工業廢水排放量、工業廢水污染物化學需氧量、工業煙塵排放量、工業粉塵排放量、工業固體廢棄物排放量、二氧化硫排放量與經濟增長的關系，其研究結果表明，除工業廢水污染物化學需氧量外，其他污染物的排放量與經濟增長存在倒“U”型曲線關系。常寧和李娜（2010）運用線性模型、二次模型、對數線性模型、對數二次模型等方法分析了上海市1981年～2007 年工業二氧化硫排放量、工業廢水排放量、工業粉塵排放量、工業COD 排放量與經濟增長間的關系，他們的研究發現，在這一時期內，上海工業污染與經濟增長的關系并不唯一。高宏霞等（2012）以工業廢氣排放量、工業粉塵排放量與二氧化硫作為衡量環境污染的指標，以人均GDP作為度量經濟增長的指標，利用中國2000年～2009年31個省級地區的數據對環境庫茲涅茨曲線是否在中國成立進行驗證，他們的研究結論顯示，樣本期內，二氧化硫、工業廢氣與人均GDP呈倒“U”型曲線關系，工業粉塵與人均GDP呈線性關系。

通過文獻梳理可知，國內外學者對環境污染與經濟增長間關系的研究成果比較豐富，但有關工業污染與工業增長間關系的研究成果偏少，尤其是對近年來中國各省份工業污染與工業增長間關系進行研究的文章較少。鑒于此，本文運用中國31個省級地區（香港、澳門除外）2004年～2015年的面板數據，選取一般工業固體廢物生產量作為衡量工業污染程度的指標，選取人均GDP作為衡量工業增長的指標，對工業污染與工業增長間的關系進行了研究，并將各省級地區工業發展水平與實證得出的污染拐點值進行比較，以反映各地工業污染與工業發展的差異。

二、 實證分析

1. 實證模型設計。倒“U”型的環境庫茲涅茨曲線的經濟學含義是：在人均收入水平較低時，人們更加重視經濟增長而忽略對環境的保護，因此，隨著人均收入水平的提高，污染排放量會不斷增加進而導致生態環境日益惡化;不過，在人均收入提高到一定水平后，人們開始重視保護生態環境，在這一階段，污染排放量會隨著人均收入的提高而逐步減少，使得環境質量得到不斷改善。鑒于此，本文采用如下簡約形式的面板回歸模型對中國工業污染與工業增長間的關系進行實證分析：

式（1）其中，Y表示工業污染排放量，X表示人均GDP，u代表隨機擾動項。

由方程（1）的形式可知，工業污染排放量與工業增長間的關系會因解釋變量系數值的不同而不同。具體來說：如果解釋變量一次項及其平方項的系數都為零，則工業污染排放量與工業增長的關系表現為一條水平線;如果解釋變量一次項系數大于零，解釋變量平方項系數為零，則工業污染排放量隨著工業增長而單調遞增;如果解釋變量一次項系數小于零，解釋變量平方項系數為零，則工業污染排放量隨著工業增長而單調遞減;如果解釋變量一次項系數小于零，解釋變量平方項系數大于零，則工業污染排放量與工業增長之間呈“U”型曲線關系;如果解釋變量一次項系數大于零，解釋變量平方項系數小于零，則工業污染排放量與工業增長之間呈倒“U”型曲線關系。

2. 數據的選取與說明。綜合考慮數據的可得性、一致性與可更新性，本文構造了一個包含中國31個省級地區（香港、澳門除外）2004年～2015年的面板數據。本文采用中國各個省級地區一般工業固體廢物生產量（Soild）作為衡量工業污染程度的指標，單位為萬噸;參照經典的工業化理論，選取中國各個省級地區歷年人均國內生產總值（PGDP）作為衡量工業增長的指標，根據各個省級地區國內生產總值與年末人口計算，單位為萬元/人。為了保證數據的可比性，利用GDP平減指數將按照當年價格計算的國內生產總值調整為2004年不變價。文中一般工業固體廢物生產量、各個省級地區國內生產總值與年末人口數據均來自為歷年《中國統計年鑒》，GDP平減指數數據來自wind數據庫。

3. 實證結果分析。本文選取的是中國各個省級地區的數據，考慮到各個省級地區工業增長與工業污染水平存在異質性，本文采用固定效應估計法對回歸模型進行估計，回歸結果如下：

式（2）中各變量的系數均通過了顯著性檢驗。由式（2）中解釋變量的一次項與二次項系數可知，中國各個省級地區一般工業固體廢物生產量與工業增長之間存在明顯的庫茲涅茨倒“U”型曲線關系。利用式（2）中解釋變量的一次項與二次項系數還可以進一步計算出倒“U”型曲線的拐點位于人均GDP為5.742萬元/人的臨界值處。這一數值的經濟學含義是：當人均GDP低于5.742萬元/人時，一般工業固體廢物生產量隨著工業增長而同步增加，即工業增長會引起工業污染的增加，進而導致環境質量下降;當人均GDP突破5.742萬元/人后，一般工業固體廢物生產量又會隨著工業增長而不斷下降，即工業污染隨著工業增長而降低，環境質量隨工業增長而得到改善。

將上述環境拐點與中國31個省級地區實際人均GDP進行比較可知，到2015年，天津、北京、上海與江蘇這4個省級地區的實際人均GDP分別為7.078萬元/人、6.982萬元/人、6.805萬元/人和5.769萬元/人，均突破了5.742萬元/人的環境拐點，步入工業污染隨工業增長而逐步減少的“雙贏”階段;但剩余的27個省級地區實際人均GDP均未突破環境拐點，尚處于倒“U”型曲線的左半部分，特別是貴州、云南與甘肅2015年的實際人均GDP分別僅為1.957萬元/人、1.889萬元/人和1.715萬元/人，與5.742萬元/人的環境拐點相去甚遠。這說明中國大部分地區仍處于一般工業固體廢物生產量隨工業增長而不斷增加的階段，面臨工業污染隨工業增長而日益增加的困境，這也是近年來中國環境質量不斷下降的重要原因。

4. 模型的穩健性檢驗。為了檢驗用固定效應估計法回歸上述模型的穩健性和合理性，本文運用隨機效應估計法對上述模型進行重新估計，估計結果如下：

式（3）中各變量的系數均通過了顯著性檢驗，由式（3）中解釋變量的一次項與二次項系數同樣可知，中國各個省級地區一般工業固體廢物生產量與工業增長之間存在倒“U”型曲線關系。這說明從計量經濟學角度看，設定工業污染排放量與工業增長間的關系為二次函數關系是合理的。但為了檢驗用固定效應估計法回歸上述模型是否是穩健和合理的，我們需進一步借助Hausman檢驗對上述固定效應模型與隨機效應模型的優劣進行評判。Hausman檢驗的原假設是隨機效應模型是正確模型，如果Hausman檢驗結果接受原假設，說明隨機效應估計量比固定效應估計量更有效，應采用隨機效應估計法對模型進行估計;如果Hausman檢驗結果拒絕原假設，則說明隨機效應估計量是不一致的，但固定效應估計量仍是一致的，應采用固定效應估計法對模型進行估計。本文Hausman檢驗結果見表1，表1顯示三種Hausman檢驗形式的統計量分別為41.45、15.36和15.94，對應的p值均小于1%，表明三種Hausman檢驗結果均強烈拒絕原假設，這意味著運用隨機效應模型得出的估計量是不一致的，而采用固定效應模型得出的估計量仍是一致的。因此，可以判定本文采取固定效應估計法回歸上述模型是穩健與合理的。

三、 結論與建議

1. 結論。本文運用中國31個省級地區（香港、澳門除外）2004年～2015年的面板數據，選取一般工業固體廢物生產量作為衡量工業污染程度的指標，選取人均GDP作為衡量工業增長的指標，對中國工業污染與工業增長間的關系進行了研究。實證結果表明，中國各個省級地區工業污染與工業增長間存在明顯的庫茲涅茨倒“U”型曲線關系，拐點位于人均GDP為5.742萬元/人的臨界值處。這表明當人均GDP低于5.742萬元/人時，一般工業固體廢物生產量隨著工業增長而同步增加，工業增長會導致工業污染的增加;當人均GDP突破5.742萬元/人后，一般工業固體廢物生產量又會隨著工業增長而不斷下降，工業增長會使得工業污染水平下降。將環境拐點與中國31個省級地區實際人均GDP進行比較可知，到2015年，天津、北京、上海與江蘇這4個省級地區的實際人均GDP分別為7.078萬元/人、6.982萬元/人、6.805萬元/人和5.769萬元/人，均突破了5.742萬元/人的環境拐點，步入工業污染隨工業增長而逐步減少的“雙贏”階段;但剩余的27個省級地區實際人均GDP均未突破環境拐點，尚處于倒“U”型曲線的左半部分，特別是貴州、云南與甘肅2015年的實際人均GDP分別僅為1.957萬元/人、1.889萬元/人和1.715萬元/人，與5.742萬元/人的拐點值相去甚遠。這說明中國大部分地區仍處于一般工業固體廢物生產量隨工業增長而不斷增加的階段，面臨工業污染隨工業增長而日益增加的困境，這也是近年來中國環境質量不斷下降的重要原因。

2. 相關建議。中國正處于加快建設資源節約型、環境友好型社會的關鍵時期，但是當前中國大部分地區仍處于工業污染隨工業增長而不斷增加的發展階段，因此，中國有必要采取一系列政策措施降低工業污染排放水平，以盡快實現美麗中國的建設目標。

（1）因城施策，平衡地區發展與環境保護。作為一個存在較大區域差距的大國，中國必須因城施策，在地區發展與環境保護間找到平衡點。具體來說，對于浙江、廣東、福建等東部發達地區，既要嚴格執行節能減排政策，又要積極發展低碳、環保產業，以最小的代價和成本盡快邁過環境拐點，步入工業污染隨工業增長而逐步減少的“雙贏”階段;對于廣大中西部地區，環保目標可以設定的比東部地區低一些，以在適當提高污染容忍度的情況下加快推進工業化進程，提高人民收入水平，另外，對于云南、貴州、四川等具有良好生態稟賦的地區，還可以通過發展旅游業、生態農業等環境友好型產業的方式平衡地區發展與環境保護。

（2）綠色發展，促進工業提質增效。綠色發展與清潔生產是中國應對環境污染嚴重、生態系統惡化的根本舉措。因此，中國應以綠色制造與清潔生產試點為抓手，積極引導工業企業走上綠色制造與清潔生產之路，并通過加快構建科技含量高、資源消耗低、環境污染少的產業體系促進工業提質增效，協調工業增長與環境保護間的關系。

（3）減少排污，彌補環境保護短板。目前，中國工業領域存在較大的節能減排空間，中央及地方各級政府部門可以綜合運用財政資金支持及稅收優惠等手段鼓勵企業通過改善管理、綜合利用、采用先進生產技術與設備等措施降低污染物排放水平。與此同時，通過政府購買、補貼等方式加快節能環保產品推廣步伐，在全社會樹立綠色消費觀念，用消費模式升級倒逼生產方式轉型，進而加快補齊環境保護短板，推動供給側結構性改革。

（4）完善治污，助力生態文明建設。政府有關部門一方面要加快污染物排放標準體系建設步伐，盡快建立企業排污許可制度;另一方面，可以通過鼓勵企業污染物排放自行監測、加強環保部門對工業污染的監督、建立違法排污企業黑名單、對未達標企業嚴格實施限期整改等方式加快完善污染治理體系，以環境治理體系和治理能力現代化助力生態文明建設，增進民生福祉。

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作者簡介：楊丹輝（1969-），女，漢族，山東省濟南市人，中國社會科學院工業經濟研究所資源與環境研究室主任、研究員、博士生導師，研究方向為工業資源與環境;金殿臣（1989-），男，漢族，浙江省溫州市人，中國社會科學院研究生院博士生，研究方向為產業組織;李媛（1989-），女，漢族，安徽省合肥市人，中國社會科學院研究生院博士生，研究方向為國際貿易。

收稿日期：2017-04-16。