VAR模型在北京市經濟增長與環境污染關系實證分析中的應用

莫宇辰

摘 要：本文使用VAR模型對北京市經濟增長與環境污染間的關系進行實證探究，發現經濟增長與環境污染間存在相互作用關系，長期來看，人均GDP與廢水排放總量、危險廢棄物產生量正相關，但與PM10年日均值負相關。在此基礎上，使用脈沖響應分析和方差分解進行對進一步探討。

關鍵詞：VAR模型；經濟增長；環境污染

中圖分類號：X321；F124.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0001-02

0 引言

環境問題一直是北京各界關注的焦點。過去較長一段時間，北京市存在大氣污染嚴峻、揚塵污染突出、水污染加劇、生活垃圾快速增長等一系列問題，不利于市民的身心健康以及北京市經濟社會進一步發展。面對這一問題，在中央政府的領導下，“藍天保衛戰”、推行河長制等一大批機制創新和政策措施出臺，取得了顯著成效，2018年1-9月北京市PM2.5平均濃度同比下降16.7%，優良天數同比增加9天達60天，污水處理率不斷上升、能源資源消耗強度大幅下滑。

環保功在千秋，但同時也不能忘了發展，這既是實現“金山銀山”與“綠水青山”的共贏的題中之義，也對經濟增長與環境污染間關系的辯證思考提出了更高要求。因此，本文通過建立VAR模型的方式進行實證分析，并提出相應建議。

1 研究綜述

Grossman和Krueger組成的研究團隊，以及世界銀行1992年發展報告最早探索了經濟增長與環境污染之間的關系。[1]二者的獨立研究都表明環境污染與人均收入間存在倒U型關系，其中Grossman團隊的開創性工作中采用了三次函數擬合的方式，由于得到的曲線形狀和Kuznets提出的經濟增長與人均收入之間的“倒U型”曲線形狀十分類似，因此被稱為環境庫茲涅茨曲線。

環境庫茨涅茲曲線的巨大理論價值與實踐意義迅速引起了學界的興趣，靜態模型、動態跨際迭代模型等紛紛應用到對環境庫茲涅茨曲線的理論研究中，并取得了一批豐富的研究成果。基于知識背景不同，學者們切入點各有差異，John and Pecchenino（1994）考察了資本在經濟增長與環境污染間所起的角色，Stocky（1998）測算了環保技術所起的作用，還有部分學者驗證了制度變遷所起的影響，如Jones and Manuelli（2001）、我國學者劉璨（2010）等。

隨著我國經濟的快速發展以及環境污染的加劇，國內研究逐漸增多，但相較西方有兩個明顯差異：一是國外主要采用面板數據，而國內大多使用時間序列數據，對某一省份的情況進行分析，如王西琴[2]、高振寧[3]等；二是我國的環境污染指標有環境污染物濃度監測數據、污染排放量數據兩個來源，前者由環保部門監測，數據相對客觀，后者由企業自報。目前看，國內研究仍以污染排放量數據為主。

2 數據選取

基于數據代表性和可得性，選取廢水排放總量（取對數后記為ln water）、可吸入顆粒物年日均值（即PM10，取對數后記為ln PM10）、工業廢物統計中的危險廢物產生量（取對數后記為 ln danger）3項指標作為環境變量，選取人均GDP表示經濟增長。本文數據全部來源于《北京統計年鑒》（2001-2017）。

3 模型建立與分析

3.1 模型介紹

VAR模型由Sims在1980年提出，又稱為向量自回歸模型。這一模型并不以經濟理論為基礎，而是采用多方程聯立的形式，對所有內生變量的滯后項進行回歸，因此避免了結構建模方法中需要對每個內生變量關于所有內生變量滯后值建模的難題。VAR模型可用下式表示：

其中，代表維向量，為外生變量，β0、β1 ……βp、φ均為待估參數，誤差項均值為0，且都為白噪聲過程（不存在自相關），p為滯后階數。

3.2 模型構建及結果分析

3.2.1 平穩性檢驗和協整檢驗

進行平穩性檢驗，驗證是否存在偽回歸，ADF單位根檢驗發現各變量均一階單整，長期均衡關系可能存在。因此，進一步對ln agdp以及ln water、ln PM10、ln danger兩兩進行EG檢驗，以此來驗證長期均衡關系是否存在。

ADF檢驗發現各殘差序列平穩，說明人均GDP和廢水排放總量、PM10年日均值、危險廢棄物產生量兩兩之間存在長期均衡關系。進一步分析得，廢水排放總量和人均GDP之間存在正相關關系，ln water每增加一單位會使ln agdp上升2.23單位；危險廢棄物排放量、人均GDP之間也是正相關關系，系數為0.56，即ln danger每增加1單位會使ln agdp上升0.56單位；但PM10和人均GDP負相關，且系數較大，為-2.49。從ln PM 10的系數可知，目前對于大氣污染的防治、特別是可吸入顆粒物的防治取得了突出效果，當前PM10濃度的大幅減少不僅沒有阻礙經濟發展，反而使環境更宜居，在保障市民身心健康的同時激發了經濟增長的活力。

最大滯后階數的確定是建立VAR模型的難點之一，本文運用滯后長度準則和多數原則最終確定最大滯后階數為1。

3.2.2 VAR模型

以人均GDP變量、3個環境污染變量為內生變量，常數項為外生變量，取滯后期數為1建立VAR模型。

模型通過了AR單位圓檢驗，取滯后期數為20。

從圖1可知，給廢水排放量正向沖擊后，經濟增長呈現出倒U型的變化趨勢，累計值為0.076，表明廢水排放對經濟增長的效應較小，這可能與北京市主要依賴高新技術產業的產業結構有關；給PM10正沖擊后，經濟增長也呈現先升后降的趨勢，依舊存在倒U型關系，但累計值達到0.12，說明PM10污染對于經濟增長的影響相對明顯；危險廢棄物對于經濟增長的制約作用很強，但不存在倒U型關系。

經濟增長沖擊對各污染指標的脈沖響應見圖2。對經濟增長以正向沖擊后，廢水排放總量呈現倒U型變化，累計值為0.20，說明經濟增長對于廢水排放總量有較強的拉動作用，這與北京以第三產業為主有關；危險廢棄物排放總量也呈現類似變化趨勢，累計值為0.19，說明經濟增長對危險廢棄物排放也有正向影響、影響效果較強。但PM10呈現正U型形狀，陡降緩升，20期累計值為-0.16。表明隨著經濟進一步增長，PM10濃度仍會持續下降，但越往后下降越難。原因在于目前北京空氣質量已經有相當大的改善，“百尺竿頭更進一步”難度增大。

方差分解顯示，經濟增長受其自身的影響最大，這是環境成本長期未納入增長核算導致的。在環境污染各項指標中，PM10的貢獻率最高，說明目前對北京市經濟增長產生較大抑制作用的是空氣污染，也從側面印證了北京市以空氣質量為主突破口的科學性。

4 政策建議

落實黨政主體責任，強化督查考核，繼續攻堅“藍天保衛戰”，以河長制為突破口打響水環境攻堅戰，促進垃圾資源化、無害化，以組合拳求實效。

優化產業結構，加快科技創新。進一步增大第三產業比重，采用大數據、互聯網技術增強治污水平、提高治污效率。同時，以更大力度推動區域合作，實現跨省環境治理的常態化，發揮好經濟手段的杠桿作用，政府的監管、引導作用。

參考文獻

[1]王敏，黃瀅.中國的環境污染與經濟增長[J].經濟學（季刊），2015，14（02）：557-578.

[2]王西琴，李芬.天津市經濟增長與環境污染水平關系[J].地理研究，2005，（06）：834-842.

[3]高振寧，繆旭波，鄒長新.江蘇省環境庫茲涅茨特征分析[J].農村生態環境，2004，（01）：41-43+59.