南京市經濟增長與環境質量關系分析

費智雅，沈 杰

（南京林業大學 經濟管理學院，南京 210037）

習近平總書記在十九大報告中指出我們要加快生態文明體制改革，建設美麗中國，并強調生態文明建設功在當代、利在千秋。環境保護問題一直是全世界學者重點研究的領域，也是中國一直關注的問題。40年來，通過改革開放，中國經濟一直保持著持續高速的增長，然而環境破壞、污染嚴重與經濟發展的強烈沖突已經引起人們的注意，綠水青山就是金山銀山，這一理論成為我國生態文明建設的重要指導思想[1-2]。21世紀初，國內學者開始了關于經濟增長與環境質量之間的關系的探究[3]。

1 相關理論及國內外文獻綜述

1.1 相關理論

庫茲涅茨假說是由美國經濟學家庫茲涅茨提出的，它的研究對象是收入分配差距和人均國民收入水平，研究收入狀況和經濟增長之間的關系，即收入分配差距會隨著人均國民收入的提高而擴大，但隨著時間的推移，人均國民收入提升到一個拐點，差距又開始縮小，出現倒“U”形的圖形特征，這就是庫茲涅茨曲線，如圖1。EKC曲線用圖形特征描述了環境質量和經濟增長之間的關系:在經濟發展的第一階段，環境質量隨著人均收入水平的增加而逐漸降低，但當經濟發展到第二階段，國民經濟水平達到一定的程度，會出現一個拐點，使得環境質量和收入水平之間的關系與之前正相反，如圖2。

在環境庫茲涅茨曲線提出之后，許多學者不斷深入研究KEC形成機制的相關理論，極大地豐富了對ECK曲線的形成原理理論。在眾多的EKC形成機制的解釋理論中，最為常見的理論是環境質量的影響因素為規模效應、結構效應以及技術效應。規模效應是指在結構效應以及技術效應不起作用的情況下，經濟規模與污染物排放量呈現一種成比例的正相關關系，即經濟增長與環境質量互相沖突。結構效應，顧名思義，就是指由于經濟結構因素產生的對環境質量的影響。隨著經濟的發展，產業結構會做出一些調整，而不同的產業產生的污染物排放量的種類及濃度不同，會對環境質量產生一些影響，這就是結構效應[2]。技術效應對環境質量的影響體現在兩個方面，一是科學技術的發展使得生產的效率得到提高，二是科學技術的進步使得每單位產出的污染物大大減少。這兩個方面合稱為技術效應[3]。經過長期的研究，并有大量現象支持，經驗表明，隨著經濟的增長，環境質量普遍會出現一個先惡化后改善的現象，因此，EKC曲線被認為是對隨經濟增長環境質量規律的體現[3]。

圖1 庫茲涅茨曲線

圖2 環境庫茲涅茨曲線

1.2 國內外文獻綜述

Cole，Rayner和 Bates[4]選取了 1970—1992 年間11個國家的數據，將SO2排放量作為環境指標實證研究發現SO2排放量與經濟發展之間存在倒U形關系。Verbeke和De Clerq[5]運用蒙特卡羅分析，得到了大量的人為的數據，任意抽取這些時間序列數據用以檢驗EKC曲線關系是否成立得到的結論是有一半左右的數據是符合倒U型曲線特征的。Vollebergh等[6]指出在EKC模型的回歸結果中，模型隱含的假設條件是至關重要的，例如假設所有國家都有相同的時間效應，但是國家不同，其時間效應是有差異的。Kohler[7]在EKC模型新加入了收入分配以及對外貿易兩個變量，得出結論收入差距與環境質量呈現負相關，而對外貿易則與環境質量呈現正相關。Tan F．，Lean H．，Khan H[8]選取了來自新加坡的數據，研究發現制度環境有益于經濟增長和環境保護之間的平衡。Thompson[9]選用了面板數據，彌補了早期使用時間序列不足，解決了數據量以及穩定性方面的問題，驗證了EKC曲線的存在。Elhorst[10]加入了地域因素，建立空間EKC模型，得出了影響環境污染的因素有經濟、科技以及人口等的結論。

國內關于經濟增長與環境質量之間關系的研究起步較晚，21世紀以來，EKC的研究逐漸成為熱點，國內學者一般是將EKC理論與國內實際相結合進行分析。李飛、董鎖成、李澤紅[11]選取了30個省級行政區1987—2007年的數據實證研究發現三種污染排放物與經濟增長之間存在長期協整關系，且存在顯著的ECK曲線關系。段顯明、許敏[12]運用面板向量自回歸模型1997—2009年期間我國30個省環境污染與經濟增長的情況，結果符合EKC假說。潘珊、趙細康、李建民等[13]經過研究發現:雖然前期由于有效的環保政策污染排放物增長率大大低與經濟增長率，但隨著時間的推移，一些污染排放物出現了反彈情況。所以長期來看，中國GDP與環境污染之間存在正相關關系，即環境污染隨著經濟的增長而愈加惡化。鄧榮榮、詹晶[14]的研究結果也不支持EKC假說，他們通過湖南省的數據進行分析發現:經濟增長與環境污染之間的關系曲線呈現底部平滑的正U型。

2 南京市經濟與環境質量情況分析

南京，為江蘇省省會，也是全國重要的經濟中心之一。其經濟發展近幾十年來一直保持著又好又快的狀態，截至2016年，南京市地區GDP達到10503.02億元，占江蘇省GDP13.8%，綜合的經濟實力不斷得到提升。根據《2016年度南京市環境質量公報》表示，2016年南京市地區環境質量總體表現良好。其中空氣質量較上年有所改善；水環境質量與去年相當。

2.1 經濟情況分析

2000—2016年南京市全市地區生產總值及三大產業生產總值數據表示，自2000年以來，南京市的的GDP一直在逐年增長，從2000年的1021.2983億元增加到2016年的10503.02億元，可見此期間南京市經濟一直迅速發展。其中第一產業穩步發展，生產總值從2000年的55.0117億元增長至2006年的252.54億元；第二產業生產總值也從2000年的494.0811億元飛速發展到4117.32億元；第三產業更是蓬勃發展，生產總值由2000年的472.2055億元到2016年的6133.16億元。，截止2016年，第三產業已超過第二產業2000多億元，成為南京市生產總值占比的主要部分。

從圖3來看，總體來說，南京市GDP增長率曲線顯示的是下降趨勢，幾處體現了呈現波動性。2000—2004年南京市地區經濟保持了高速的增長，2004年增長速度達到了歷史的高峰，增長率為31.14%，之后地區經濟受到全球金融危機的影響，2009年的增長率到達了低位，但在2012年時又進行了強烈的反彈，隨后增長速度又開始放緩。雖然GDP增長速度近年來已經放慢，但南京市地區經濟依舊在快速發展。

圖3 2000—2016年南京市GDP增長趨勢圖

圖4 2000—2016南京市產業結構分布圖

圖4清楚表明，2000年第一產業占南京市地區GDP比重為5.39%，2016年比重為2.40%；2000年第二產業占南京市地區GDP的比重為48.38%，2016年比重為39.20%；2000年第三產業占GDP的比重為46.24%，2016年第三產業占GDP的比重為58.39%。第一產業所占比重在17年來一直緩慢下降，第二產業占GDP的比重在2000年到2006年間緩慢上升，但在2007年之后緩慢下降，第三產業的比重一直穩步增長，于2008年超過50%。從南京市地區產業結構來看，截止2016年，第一產業和第二產業占據GDP的40%左右，第三產業占GDP的一大半，南京市地區的產業結構已經從“二三一”悄然變化成為“三二一”的分布情況，第三產業在經濟增長中起著越來越重要的作用。傳統的第二產業更新換代，第三產業服務業加速發展，三大產業的傳統結構變化趨勢符合經濟規律，產業結構不斷完善并趨于合理。

2.2 環境質量情況分析

2000—2016年南京市全市地區五種污染物排放量數據明顯表示，此期間廢水排放量一直穩步下降，從2000年的64900萬t降到2016年的21600萬t，水環境治理取得較好的效果，2016年城市主要集中式飲用水水源地全部達標，保持水質優良。廢氣排放量一直快速平穩地增長，2000年排放量為2155億標m3，占江蘇省的23.7387%，截至2016年，排放量達到7734.82億標m3，占江蘇省的13.3629%，廢氣排放情況明顯改善。二氧化硫排放量總體呈現波動性下降的趨勢，2016年更是達到最低點2.86萬t。煙塵排放量數據也較為平穩，2011年之前在緩慢下降，之后又緩慢上升，到2016年又有下降的趨勢。由于2014年工業煙塵排放量數據統計時加入了粉塵的排放量，數值偏大，但時間序列數據直接刪除會破壞其周期性，導致分析結果不準確，因此運用spss軟件當作缺失值進行補齊，結果為2014年煙塵排放量的回歸估計統計量為4.8324萬t。工業固體廢物產生量從2000年的652.24萬t到2016年2068.04萬t。2000年工業固體廢物綜合利用量530.95萬t，利用率79.10%；2016年的綜合利用量1757.54萬t，利用率達到84.99%。工業固體廢物綜合利用率的提高使得環境壓力大大減輕。2016年，總體來說，環境質量良好并保持穩定，環境保護取得較好的成效。南京市環境保護工作堅持圍繞治污攻堅、法制嚴改展開，全面推進節能減排，積極進行生態文明建設。

3 數據及指標的選擇

對于國內外文獻進行研究，發現經濟增長指標一般選取的是GDP或人均GDP。本文選取人均GDP作為經濟增長指標，因為人均GDP，與GDP相比較而言可以更準確地體現經濟水平的變化對環境質量的影響，并且南京經濟水平較高，所以經濟增長指標選取人均GDP更具代表性。人均GDP選取的是按常住平均人口計算的相關數據。考慮到國內外研究文獻指標的選取以及數據的可得性，選取四種污染物排放量作為環境質量指標，分別是廢水排放量W（萬t）、廢氣排放量WG（億m3）、二氧化硫排放量S02（萬t）、工業固體廢棄物排放量SW（萬t）。本文所用數據均來源于2000—2016年的《南京市統計年鑒》。

4 回歸分析結果

在對國內外文獻進行研究之后，可以發現較多的學者在研究經濟增長與環境質量關系時偏向于構建二次方程和三次方程的環境庫茲涅茨曲線模型，得出環境質量與經濟增長存在的關系圖像有U型、倒U型、N型、倒N型以及線性的結論。ECK模型二次方程三次方程的簡化式表示如下:

其中E表示環境質量指標，X表示經濟增長指標。

4.1 廢水排放量W與經濟增長X回歸分析

對于廢水排放量W與經濟增長X的數據二次、三次模型的擬合效果，從spss圖直觀來看，三次回歸曲線能更好的擬合數據變化的趨勢。從兩個模型的F檢驗結果來看，它們的Sig值都遠小于0.01，說明模型成立的統計學意義非常顯著。從R2統計量來，三次曲線模型略優于二次曲線模型，0.970＞0.964。因此可以得出結論，三次曲線模型的擬合效果要比二次模型的擬合效果要好。根據三次曲線參數估計結果，廢水排放量W與經濟增長X的EKC曲線為:

觀察EKC曲線表達式發現，β3＜0，β2＞0，β1＜0，廢水排放量W與經濟增長曲線圖像上呈現出非倒U型的形狀，準確地說為倒N形。則表示在初期階段，廢水排放量W會隨著經濟水平X的增加而減少，接著增長，再減少，形狀如圖5所示。南京市地區正處于第一、二階段的轉折期。

圖5 廢水排放量W與經濟增長X的EKC曲線形狀

4.2 廢氣排放量W G與經濟增長X回歸分析

對于廢氣排放量WG與經濟增長X的數據二次、三次模型的擬合效果，從spss圖來看，三次回歸曲線能更好的擬合數據變化的趨勢。從兩個模型的F檢驗結果來看，它們的Sig值都遠小于0.01，說明模型成立的統計學意義非常顯著。從R2統計量來，三次曲線模型略優于二次曲線模型，0.983＞0.973。因此可以得出結論，三次曲線模型的擬合效果要比二次模型的擬合效果要好。根據三次曲線參數估計結果，廢氣排放量WG與經濟增長X的EKC曲線為:

觀察EKC曲線表達式發現，β3＜0，β2＞0，β1＞0，廢氣排放量WG與經濟增長曲線圖像上呈現出非倒U型的形狀，而與廢水排放量W與經濟增長曲線形狀相同。廢氣排放量會隨著經濟水平X的增長而減少，接著增長，再減少。南京市地區正處于經濟發展第二、三階段的轉折處。

4.3 二氧化硫排放量S02與經濟增長X回歸分析

對于二氧化硫排放量S02與經濟增長X的數據二次、三次模型的擬合效果，從spss圖來看，三次回歸曲線能更好的擬合數據變化的趨勢。從兩個模型的F檢驗結果來看，它們的Sig值都遠小于0.01，說明模型成立的統計學意義非常顯著。從R2統計量來，三次曲線模型略優于二次曲線模型，0.835＞0.807。因此可以得出結論，三次曲線模型的擬合效果要比二次模型的擬合效果要好。根據三次曲線參數估計結果，二氧化硫排放量S02與經濟增長X的EKC曲線為:

觀察EKC曲線表達式發現，β3＜0，β2＞0，β1＜0，二氧化硫排放量S02與經濟增長曲線圖像上呈現出非倒U型的形狀，而與廢水排放量W與經濟增長曲線形狀相同。即二氧化硫排放量S02會隨著經濟水平X的增長而減少，接著增長，再減少。南京市地區正處于經濟發展三階段。

4.4 工業固體廢棄物排放量SW與經濟增長X回歸分析

對工業固體廢棄物排放量SW與經濟增長X的數據二次、三次模型的擬合效果，從spss圖來看，三次回歸曲線能更好的擬合數據變化的趨勢。從兩個模型的F檢驗結果來看，它們的Sig值都遠小于0.01，說明模型成立的統計學意義非常顯著。從R2統計量來，三次曲線模型略優于二次曲線模型，0.925＞0.900。因此可以得出結論，三次曲線模型的擬合效果要比二次模型的擬合效果要好。根據三次曲線參數估計結果，工業固體廢棄物排放量SW與經濟增長X的EKC曲線為:

觀察EKC曲線表達式發現，β3＞0，β2＜0，β1＞0，工業固體廢棄物排放量SW與經濟增長曲線圖像上呈現出非倒U型的形狀，準確地說形狀為正N型。則表示在初期階段，工業固體廢棄物排放量SW會隨著經濟水平X的增加而增加，接著減少，再增加，形狀如圖6所示。南京市地區正處于經濟發展第二階段。

圖6 工業固體廢棄物排放量SW與經濟增長X的EKC曲線形狀

5 結論及相關建議

本文通過將經濟增長指標分別與廢水排放量W、廢氣排放量WG、二氧化硫排放量S02、工業固體廢棄物排放量SW進行回歸分析，根據擬合曲線及R2統計量，發現ECK三次曲線比較符合環境污染指標與經濟增長之間的關系曲線。廢水排放量W、廢氣排放量WG、二氧化硫排放量S02與經濟增長呈現倒N型，工業固體廢棄物排放量SW與經濟增長呈現正N型。南京市前期所推行的環保措施已對環境保護產生積極的影響。

現針對南京市現狀提出以下幾點建議:

一是加大污染治理投資。根據我國國內學者關于經濟發展與環境質量的相關文獻，大部分突出了進行污染治理投入的必要性，并提出我國環境保護沒有取得理想的成果的就是由于投入資金太少的原因。污染治理投資是環境保護的主要影響因素[17]；二是加強環境監管，強化環境規制。很多國內學者認為，如今中國的環境規制水平比較低下，而政府是影響環境保護的一個重點影響因素，應當在環境保護中扮演強勢的角色。但是政府不能簡單地采取強制性措施去改善污染排放的情況，只是簡單粗暴地強制減少環境污染，會對經濟發展產生一些負面的效果，應該在強化各種環保規制上下功夫[18]，自然形成倒逼機制，改善環境狀況；三是加強節能減排技術的研究開發。節能減排是發展的重要一環[19]。除了提高在環境方面科研上的投入資金，充分發揮出環境支出的積極作用，還要提高環境規制標準是環境技術創新的倒逼機制逐漸完善[20]。