經濟增長、出口貿易對環境污染的影響

薛 儉 丁 婧

一、引言

自改革開放和全球化以來，中國經濟保持強勁的增長勢頭，外貿規模不斷擴大，2013 年中國提出了“一帶一路”的倡議，與世界上多個沿線國家建立了貿易關系，2017 年的中國進出口總額增長14.2%，增幅創六年來的新高，2018年進出口總額達到30.51 萬億元，總規模再次創下新高。然而這種粗放型的發展方式在帶來經濟快速增長和社會繁榮的同時，也帶來了大量的能源消耗與污染排放，再加上中國出口貿易大部分以資源導向型和勞動導向型為主，給國內造成了巨大的環境壓力[1]。近年來，經濟快速擴張引起的環境污染、能源危機、資源匱乏等一系列問題。改變中國不清潔的增長模式，平衡好貿易、經濟與環境的協調發展，實現貿易、經濟與環境的共贏局面，構建美麗中國的藍圖，已經成為全社會亟待解決的問題。在這種情況下，研究經濟、貿易與環境的關系，經濟的發展對中國環境狀況究竟有怎樣的影響，對外貿易的發展是否對降低了中國環境質量，中國目前處在環境庫茲涅茨曲線的哪個階段等對于中國轉變經濟發展方式、改善環境，實現經濟社會的可持續發展具有重要的現實意義。因此，本文選取中國31 個省市自治區2008—2017 年共10 年的面板數據作為研究樣本，運用固定效應模型和兩階段GMM 估計的方法，以二氧化硫作為污染物，使用人均國內生產總值作為經濟水平指標，出口貿易依存度作為貿易指標，實證考察了中國經濟增長、出口貿易和環境污染之間的關系，并對工業結構、資本勞動比率、環境治理水平等指標加以考量，進一步明確其與環境質量之間的關系，進而在此基礎上提出政策建議，為實現經濟高質量發展的同時也能有效解決環境問題探索新的貿易發展方式。

二、文獻綜述

關于經濟、貿易和環境之間的關系，從上世紀70 年代開始就已經有學者提出相關的研究，90年代開始逐漸成為環境經濟學研究的重點，但是目前都尚未得出統一的結論。首先，關于經濟增長與環境污染之間的關系研究如下。Crossman et al.[2]首次提出了環境庫茲涅茨曲線（EKC,Environment Kuznets Curve）的概念，即經濟增長與環境污染之間呈倒“U”型的關系，這為經濟與環境的研究提供了基礎。隨后學者們在此基礎上針對各自研究對象作出實證分析，Theodore[3]、Orubu[4]等驗證了不同經濟發展階段經濟增長與生態環境之間的確存在這種EKC 曲線關系；赫永達[5]建立PSTR模型，基于能源強度的視角驗證了中國存在倒“U”的環境庫茲涅茨曲線；方志[6]在異質性條件下探究不同國家的EKC 曲線關系，從動態演進的角度發現，不同發展程度的國家在不同時期的EKC大體上符合傳統倒“U”曲線關系。

但是隨著經濟發展結構的改變，學者們逐漸對環境庫茲涅茨曲線產生質疑，Brajer[7]和MartíNez-Zarzoso[8]基于實際數據分析創新性地提出了經濟增長與環境污染之間存在“N”型、“W”型的曲線關系，而非倒“U”形。鄧曉蘭等[9]研究發現，中國碳排放軌跡表現出單調遞增的形態，而非倒“U”型，而且碳資源越豐富的地區表現越明顯。秦昌才[10]通過對省際碳排放和人均GDP進行簡單回歸分析，得出它們之間不存在倒“U”型關系。

其次，有關出口貿易對環境的影響方面也存在著較大的分歧。一部分學者持“貿易有害論”，認為發達國家的環境監管標準較發展中國家更加嚴格，故發達國家將那些污染密集型產業轉移到發展中國家，使得發展中國家成為“污染避難所”。孔淑紅[11]、林伯強[12]、李光龍[13]等的研究表明，出口規模的擴大會帶來污染排放量的增加，加劇環境污染水平，增加貿易發展的環境成本。另外一部分學者則持“貿易有益論”，認為區域性與全球性的貿易自由化不是生態環境惡化的根本原因，貿易發展能夠引進先進的生產技術和清潔技術，既能夠提高資源配置效率和利用率，又能夠實現清潔生產，并且為改善環境提供資金支持。賈佳等[14]、沈利生[15]、陳紅蕾[16]等認為，對外貿易對中國污染減排有著正面影響，不符合“污染避難所”假說。綜上可以看到，目前對經濟、貿易與環境污染之間的關系并不存在統一的說法。

在環境污染、經濟增長與對外貿易問題的研究方法上也存在著許多不同，國內學者的研究大多是基于EKC 模型進行拓展和改進，也有部分學者采用投入產出模型進行分析。劉巧玲等[17]基于聯立方程模型，將經濟產出、污染排放、污染治理和國際貿易納入考量范圍，研究發現中美兩國的經濟增長均帶動了環境污染的提升，同時得出污染排放作為一種環境要素對美國經濟的發展起到正向作用，而對于中國卻是負向作用。鄒慶[18]采用聯立方程模型對中國人均收入、貿易開放度、CO2排放量之間的關系進行研究，得出人均收入和貿易開放度均與CO2排放量呈正比關系的結論。楊愷鈞等[19]基于EKC擴展的計量模型，利用金磚五國的面板數據進行了研究，表明金磚國家貿易開放與環境污染呈正相關，經濟增長與環境污染呈現N曲線關系。魏龍等[20]運用EKC方法，考慮了出口貿易開放度、外資利用水平、污染治理水平等因素對環境污染的影響。而沈利生等[15]利用投入產出模型對出口貿易和SO2排放關系進行實證分析，得出對外貿易總體上促進污染減排，但是產品結構的惡化和減排技術的落后使得對外貿易的污染排放出現逆差。彭水軍等[21]也利用環境的投入產出模型進行了實證分析，研究結果發現1997—2005 年期間，中國污染物的貿易條件逐年惡化。

已有研究對經濟增長、貿易與環境污染相結合進行實證研究，取得了較多的成果，但是在具體的實證模型、變量選取和數據處理等方面存在一定的不足。EKC 模型有其經典性，但考慮到其在分析過程中對指標的選取和控制變量的選擇起著十分關鍵的作用，故本文在計量模型建立中充分考慮到模型變量的內生性，采用固定效應和兩階段GMM 模型估計，增加模型估計的精確性，并對產業結構、環境治理投資水平、資本與勞動比率等進行考察，增強模型的說服力。同時從數據樣本來看，已有的研究主要針對全國性分區域的經貿發展程度對環境污染的影響進行研究，而具體針對中國各省市進行實證分析的并不多，本文提供基于中國31 個省、市、自治區2008—2017 年10 年間省際面板數據的經驗證據，進行實證分析，也是對現有文獻的細化和補充。

三、模型構建與變量選取

（一）模型設計

基于過往對環境庫茲涅茲曲線的實證分析，并參考有關大氣污染的已有文獻，本文選取SO2這一主要大氣污染物作為被解釋變量，依據Akbostanci[22]等2009 年的實證模型，將代表經濟增長的人均國內生產總值及其平方項和立方項作為解釋變量，除此之外還考慮其他影響環境污染物的排放的因素。比如，由于每個省份的發展背景和資源稟賦等情況的不同，可能存在不隨時間而改變的遺漏變量，如地理環境、要素稟賦、文化差異等因素。而在政策執行時，各城市的具體政策方針由于城市發展差異可能也有所不同，因此還應注意控制影響各省份污染的其他因素。本文構建如下固定效應模型：

在公式（1）中，下標i和t分別表示不同地區和年份；因變量P 表示著污染物SO2的排放量，自變量Y 及其平方項Y2、立方項Y3表示經濟增長的變量，Z 表示影響污染物排放的其他變量；α 為常數項，β0、β1、β2分別表示待估參數，β3表示控制變量的系數；Vt代表時間固定效應，控制例如國家宏觀政策等一些不隨省份變化的時間因素；ui代表省份固定效應，控制一些省份差異因素；εit代表誤差。

另外，考慮到本文考察的是經濟增長、出口貿易與環境間的關系，出口貿易變量應該也要加入考量范圍之內，用出口依存度代替出口貿易這一變量，因此式（1）擴展為式（2）：

其中，X表示出口依存度，θ表示其估計參數。

（二）數據來源及變量選取

1.數據來源。本文基于2008—2017 年中國31個省市自治區的二氧化硫排放量、勞動資本比率、環境治理投入、工業產值、出口貿易額、人均生產總值等面板數據進行實證分析，各地區的生產總值、SO2排放、環境治理投資額數據來源于各省統計年鑒（2009—2018），工業結構相關數據來源于《工業統計年鑒》（2009—2018），人均生產總值、國內生產總值數據來源于《中國統計年鑒》（2009—2018）以及國家統計局，出口貿易額數據來源于《中國經濟貿易年鑒》（2009—2018），污染治理水平數據來源于《中國環境統計年鑒》（2009—2018）。

2.變量選取。（1）污染物排放量P。中國環境污染廢氣排放最為嚴重，由此導致的空氣污染危害也最大，由于各變量數據的易查性以及慣用因素，同時參考已有文獻有關大氣污染的研究，本文選取了廢氣中極具代表的指標SO2排放量作為代表性污染物，增強模型的穩定性和可操作性。（2）人均地區生產總值Y。在EKC 假說相關研究中，人均收入是衡量經濟增長的代表性指標。傳統關于EKC 的實證分析選取人均地區生產總值及其平方作為解釋變量，本文參考Akbostanci[22]等做的實證研究，為了判別中國出口貿易和經濟發展是否符合環境庫茲涅茲曲線，將人均地區生產總值（Y）及其平方項（Y2）和立方項（Y3）同時納入考慮范圍。（3）出口依存度X。本文在考量經濟增長對環境污染的影響之外，結合中國多年來出口貿易導向，消耗大量人力和資源占據國際出口低端市場的現實，將出口貿易作為重點考察對象[23]，用出口貿易額除以國內生產總值得到出口貿易依存度。（4）工業結構T。考慮到中國是發展中大國，工業化建設正處于深入發展時期，工業是經濟增長強力的助推器，但同時工業發展被認為是環境污染的主要來源。因此本文考慮工業結構對環境污染的影響，利用工業產值占地區生產總值的比重來代表工業結構。（5）資本-勞動比率KL。由于數據的可獲得性，本文采用省固定資產投資總額與各省年末單位從業人員數比值來衡量資本-勞動比率變量。雷布津斯基定理表明，用占比不斷增加的要素生產出來的產品數量相對于用占比保持不變的要素生產的產品數量多得多，故人均資本存量的提高將導致污染物排放量的提高，從而增加二氧化硫排放量。（6）環境治理水平I。隨著全球對環境問題的重視度加強，各國家和地區環境治理投資力度明顯加大，治理成果顯著有效。因此在建立固定效益模型時，環境治理水平應該作為一項不可忽視的變量，本文選取各省份環境污染治理投資額比上其地區生產總值代表其環境治理水平。

（三）主要變量的描述性統計

為了降低異方差性以及考慮到時間等其他因素可能產生的影響，本文選擇對除百分比數據外其余變量均做了對數化處理，表2展現了8個變量的描述性統計結果，具體樣本統計數據描述如表2所示。

四、實證分析

（一）結果分析

1.經濟增長與環境污染的實證分析。首先分析經濟增長與環境污染之間的關系，結果如表3 所示。欄（1）是基于基本回歸模型對經濟增長與環境污染之間的關系進行考察的結果，考慮到可能存在遺漏變量等問題而導致回歸得出的軌跡系數存在一定偏差，在基準模型回歸之外依次加入資本勞動比率、工業結構以及環境治理投資水平等控制變量，結果分別如表3欄（2）（3）（4）所示。

表1 模型主要變量的闡釋

表2 各省樣本數據統計描述

從表3中可以發現，不管模型中加入何種控制變量，lnY、lnY2、lnY3的系數總是為正、負、正，且都在1%的顯著性水平下顯著，說明經濟增長與二氧化硫排放之間呈“N”曲線關系。在加入控制變量后，lnY、lnY2、lnY3的系數都有所下降，但是系數估計情況依舊為正、負、正，更加說明經濟增長與二氧化硫排放呈“N”曲線相關而非環境庫茲涅茲曲線的倒“U”型。再對加入的控制變量回歸系數進行考察，看到勞動資本比率、工業結構的估計系數為正，說明人均資本存量的提高以及以工業為主的第二產業占比的提高導致更嚴重的環境污染；污染治理水平系數顯著為負，表明環境治理投入的增加有利于緩解環境污染。中國工業的發展極大地拉動了中國GDP 的增長，但是其中重化工業在工業中占據很大比重，而重工業的特性是高污染、高能耗，因此高速的工業發展以昂貴的環境成本為代價。

表3 經濟增長與環境污染之間的實證結果

表4 經濟增長、出口貿易與環境污染之間的實證結果

從現實來看，經濟增長與環境污染之間為“N”形曲線符合實際情況。根據現有學者的結論，“N”曲線表明在經濟發展水平較低時，隨著經濟的增長污染物排放量上升，之后經過第一個拐點到達第一個拐點和第二個拐點中間，人們的環保意識和生活水平提升。同時伴隨著技術進步、產業結構的優化以及環境污染治理投資的增加，污染物排放量呈現隨經濟增長而減少的趨勢，之后經濟到達第二個拐點，此時由于資源的稀缺性和環境承載力有限，經濟增長和環境污染呈正比關系。

2.經濟增長、出口貿易與環境污染的實證分析。在模型（1）的基礎上加入出口依存度（X）作為被解釋變量，在研究經濟增長與環境污染關系的同時著重考察出口貿易的影響，結果見表4。

從表4 欄（2）看到，在加入了出口依存度（X）作為被解釋變量之后，lnY、lnY2、lnY3的系數依舊顯著且為正、負、正，且加入控制變量之后仍未改變估計系數的正負狀況。由此可以得到結論，加入出口貿易之后，經濟增長與環境污染仍舊呈現“N”型曲線關系，綜合考慮這幾項變量之后，由上述多次驗證可以得出環境庫茲涅茲曲線并不適用于現階段中國發展狀況。

再看新加入的變量出口依存度（X）的系數，其在1%的顯著性水平下顯著為正，在逐漸增加其余控制變量時，其估計系數的數值有所減小，但是依舊顯著為正。這說明出口依存度與環境污染呈正相關，出口貿易的發展會使得環境污染排放量上升。從現實來看，中國出口貿易模式相對較為粗放，對于出口產業的污染排放標準較低，出口貿易環境也相對寬松，隨著出口貿易開放度的上升，企業為了提高國際市場占有率以及經濟利潤而不斷擴大生產規模，以至于破壞環境，造成大量環境污染。

在考慮工業結構環境治理水平等控制變量后，貿易對污染排放的影響程度有所減少，同時其余控制變量參數均維持了模型（1）的情況，勞動資本比率、工業結構影響呈正相關，環境治理水平影響呈負相關。以上的分析結果說明中國需要通過調整經濟結構、優化產業結構，調整人均資本存量來緩解環境污染狀況，從各系數表明中國目前主要還是通過技術進步等途徑來協調經濟增長、國際貿易與環境保護的共同發展。

（二）工具變量估計結果分析

考慮到可能會存在遺漏型變量和內生性問題，本文采用兩階段GMM對模型（1）進行重新估計。在其他文獻中一般會考慮經濟增速即地方生產總值（G）這個變量，經過檢驗后發現（G）是內生變量，為了消除這個內生性問題，本文使用研發水平（RD）即各地科學支出占GDP 的比重，外資水平（FDI）即外國直接投資占GDP的比重作為工具變量進行兩步GMM回歸估計。

表5中的人均地區生產總值及其平方項和立方項的估計系數正負情況表明，在經過工具變量消除模型的內生性后，再次驗證經濟增長與二氧化硫的排放呈“N”曲線關系，而內生變量經濟增速與環境污染呈顯著負相關，表明經濟增速快速增長時，環境治理投資加大、工業結構改善，環境污染排放情況有所改善，其余結果均與原模型保持一致，進一步驗證了本文的結論。

五、結論與政策建議

本文基于固定效應模型和兩階段GMM 模型探究經濟增長、出口貿易與環境污染的關系，得到如下結論：①中國經濟增長與環境污染排放呈“N”曲線相關而非環境庫茲涅茲曲線的倒“U”型。②工業占比、資本勞動比率與環境污染排放呈正相關，而環境污染治理水平與環境污染排放量呈負相關。③出口貿易依存度與環境污染排放呈正相關，由貿易活動帶來的經濟增長使環境污染壓力增大。因此，本文的研究結論為經濟貿易與環境協同發展提供了很好的實證基礎和啟示。根據結論，本文提出如下政策建議。

表5 工具變量估計

首先，轉變經濟發展方式，推動經濟質量增長。工業對中國內生產總值的貢獻率極大，同時工業也是污染排放量的“元兇”，優化產業結構能為生態環境的改善提供巨大動力。中國存在產業結構不合理的狀況，部分行業出現產能過剩，產業聚集度低，通過重點發展經濟效益高、污染小的產業，推動經濟轉型等手段優化原有的產業結構，降低對工業尤其是重工業的依賴程度。推動供給側結構性改革，去產能、去庫存，有效提升中國經濟發展質量，以更少的環境成本為代價發展經濟。

其次，調整出口貿易產品結構。在中國，出口貿易的產品結構與依靠貿易發展的經濟增長結構緊密掛鉤，有效調整出口貿易產品結構是實現經濟高質量發展的關鍵因素。本文研究表明，出口依存度與環境污染排放量呈正相關。通過轉變外貿增長方式和結構能夠有效提升對外貿易質量和效益[24]。中國應該優化出口商品結構，降低高污染產品的生產和出口，用諸如財政補貼的方式大力支持和鼓勵綠色環保型出口貿易，形成綠色化、清潔化的貿易結構。同時政府可以通過一定的稅收優惠政策和出口退稅制度等手段調節污染密集型企業產品的生產以及出口。

最后，加大環境污染治理投資力度。研究結果表明，環境污染治理投資能夠有效降低污染物排放量。《全國城市生態保護與建設規劃（2015—2020 年）》中提出明確要求，環境保護投資占國內生產總值的比重不低于3.5%，但是從2010 年至2017 年中國環境治理投資額占國內生產總值比重逐年下降，至2017年為止僅為1.15%，這與文件下達的要求和經濟發達國家相比仍然有著很大的差距，因此中國還需加大環境治理投資力度。比如在確保經濟穩健運行的前提下，通過信貸、稅收等方面的優惠政策等一系列措施提高污染治理投資水平。污染治理投資一方面要注重從源頭出發，改善企業污染排放設施，積極引進清潔的生產技術，減少工業污染排放量，注重治理的長期效益；另一方面要對現有環境污染進行處理，避免污染物可能產生的二次污染。