經濟增長與環境污染關系的實證研究

伊麗努爾·阿布都克熱木　馬軍

摘要：利用天津市 2008～2018 年的經濟與環境污染的相關統計數據，使用了環境庫茲涅茨曲線的特征，分析了環境污染與經濟增長之間的關系。結果表明，煙（粉）塵排放量（噸）與人均GDP之間的線性關系并不顯著，隨著人均GDP的增加，廢水排放總量也在不斷增加、二氧化硫排放量與氮氧化物排放量（噸）與人均GDP的擬合曲線呈現典型環境庫茲涅茨曲線（EKC）特征。

關鍵詞：環境污染;經濟增長;環境庫茲涅茨曲線

天津市地理位置處于我國北方沿海地區，也位于環渤海區域，是我國工業基地之一，由于工業地區發展迅速，加重了天津市環境污染的嚴重程度，在查閱天津市的信息中發現天津市市一個水資源匱乏，主要環境污染排放指標從全國省市來看都較為嚴峻，早期各學者對環境污染和經濟增長之間的聯系有了很多研究，發現了經濟增長和環境污染間的聯系與環境庫茲涅茨曲線的規律相似，例如許廣月，宋德勇（2011）主要從環境的二氧化碳視角來分析環境庫茲涅茨曲線是否符合環境污染與經濟增長的規律，發現我國西部地區的人均二氧化碳與經濟增長并不符合環境庫茲涅茨曲線的規律，但是我國東部和中部地區人均二氧化碳與經濟增長確實符合環境庫茲涅茨曲線的規律，王謙，高軍（2011）從環境污染三個指標工業廢水、工業廢氣、工業固體廢棄物共同分析得到我國東部地區存在環境庫茲涅茨曲線的倒U形，但是在中西部并沒有這種關系。

鑒于天津市的特殊的地理位置，本位主要從環境污染的煙（粉）塵排放量（噸）、二氧化硫排放量、廢水排放總量、氮氧化物排放量（噸）這四個指標出發，探究各個指標與人均GDP之間的關系并綜合分析天津市環境污染和經濟增長是否符合環境庫茲涅茨曲線的規律。也是對天津市環境和經濟的協調性發展提供相應的對策和建議。

一、環境庫茲涅茨曲線

環境庫茲涅茨曲線是諾貝爾獎獲得者庫茲涅茨研究發現的，最開始發現時就被廣發的應用，人均GDP和分配公平的問題上存在這種先增后減的倒U形的曲線，分配不均就會隨著收入水平的變化而變化，符合庫茲涅茨曲線的規律。后來對這一理論應用中發現經濟與環境之間的關系也符合庫茲涅茨曲線的規律，發現當一個國家的經濟水平低的時候，環境污染會隨著經濟水平的增加而嚴重，但是經濟發展到一定水平的時候就會出現拐點，經濟水平再持續提高，環境污染就會相應的降低。

在考慮各個學者對環境與經濟的研究，本文主要考慮二次曲線，首先，二次曲線符合經濟發展與環境污染的規律;其次，很多學者都是一開始使用的是三次曲線模型，但是筆者對數據觀察，發現二次曲線較為合適。所以構建非線性回歸模型：（為可替代參數）

yi=aix2+bix+ci

其中，yi為各種類污染物排放量，x為相對指標（人均GDP），ai、bi、ci為曲線回歸參數，用于顯著性檢驗及表達式的確定。

二、天津市經濟增長和環境污染關系實證分析

本文將根據2008～2018年的經濟與環境污染的相關變量數據建立模型，分析天津市經濟發展與環境污染的關系，建立區別于一般EKC二次曲線模型相關模型，分析2008～2018年的煙（粉）塵排放量（噸）、二氧化硫排放量、廢水排放總量、氮氧化物排放量（噸）和人均GDP之間的相關關系，得出天津市的經濟發展水平與環境污染之間的關系。

（一）指標和數據選取

為了研究天津市的經濟增長和環境污染之間的關系。本文選取了天津市經濟增長的相關指標和環境污染的相關指標，選取從2009～2018年的數據，分析創建模型，實證分析。數據來源于《2010～2019年天津市統計年鑒》。

（二）構建模型

1. 廢水排放總量與人均GDP的回歸分析

首先對表1中的前兩組數據進行回歸分析，使用SPSS軟件分析數據，進行擬合優度以及顯著性檢驗的分析，得到的數據結果如表2所示。觀察表中數據可以得出，天津地區2009～2018年工業廢水排放量與人均GDP的關系式為：

y1=2.91z1+40180.61

其中，R的平方為0.89，這個數值表達的含義為：越接近1，說明模型擬合的程度就越高。在這次分析中也說明了模型滿足要求。在這次分析中，也可以看到廢水排放總量和人均GDP的擬合的參數。只有常數項和人均GDP的一次項通過了檢驗，其P值分別為0.00，0.00。在顯著性水平5%的條件下。本次分析廢水排水總量變量以及各項參數都已經通過了顯著性的檢驗，所以F值為68.63，它的顯著性P值為0.00，小于顯著性水平5%。說明拒絕原假設，該模型顯著。杜賓沃森檢驗為1.704，杜賓沃森檢驗越接近2說明越不存在序列自相關。也說明了模型不存在序列自相關。具體參數參考表2。

2. 氮氧化物排放量（噸）與人均GDP的回歸分析

其中，R的平方為0.947，這個數值表達的含義為：越接近1，說明模型擬合的程度就越高。在這次分析中也說明了模型滿足要求。在這次分析中，也可以看到氮氧化物排放量（噸）和人均GDP的擬合的參數。只有常數項、人均GDP和人均GDP的平方通過了檢驗，其P值分別為0.011，0.001，0.000。在顯著性水平5%的條件下。本次分析氮氧化物排放量（噸）以及各項參數都已經通過了顯著性的檢驗，所以F值為30.138，它的顯著性P值為0.000，小于顯著性水平5%。說明拒絕原假設，該模型顯著。杜賓沃森檢驗為2.123，杜賓沃森檢驗越接近2說明越不存在序列自相關。也說明了模型不存在序列自相關。具體參數參考表3。

3. 二氧化硫排放量與人均GDP的回歸分析

其中，R的平方為0.797，這個數值表達的含義為：越接近1，說明模型擬合的程度就越高。在這次分析中也說明了模型滿足要求。在這次分析中，也可以看到二氧化硫排放量和人均GDP的擬合的參數。只有常數項和人均GDP的平方通過了檢驗，其P值分別為0.000，0.006。在顯著性水平5%的條件下。本次分析氮氧化物排放量（噸）以及各項參數都已經通過了顯著性的檢驗，所以F值為13.887，它的顯著性P值為0.006，小于顯著性水平5%。說明拒絕原假設，該模型顯著。杜賓沃森檢驗為1.883，杜賓沃森檢驗越接近2說明越不存在序列自相關。也說明了模型不存在序列自相關。具體參數參考表4。

4. 煙（粉）塵排放量（噸）與人均GDP的回歸分析

其中，R的平方為0.587，這個數值表達的含義為：越接近1，說明模型擬合的程度就越高。在這次分析中也說明了模型滿足要求。在這次分析中，也可以看到煙（粉）塵排放量（噸）和人均GDP的擬合的參數。人均GDP和人均GDP的平方通過了檢驗，其P值分別為0.098，0.097。只有常數項沒有通過顯著性檢驗。P值為：0.324。在顯著性水平10%的條件下。本次分析氮氧化物排放量（噸）以及各項參數都已經通過了顯著性的檢驗，所以F值為1.836，它的顯著性P值為0.229，大于顯著性水平5%。說明接受原假設，該模型不顯著。具體參數參考表5。

5. 環境污染與經濟發展綜合分析

從四次回歸分析可以得出，煙（粉）塵排放量（噸）、二氧化硫排放量、廢水排放總量、氮氧化物排放量（噸）都和人均GDP作了線性回歸分析。從分析的結果來看二氧化硫排放量、廢水排放總量、氮氧化物排放量（噸）這三個變量都與人均GDP有較好的擬合效果。其他截距、變量的顯著性、模型的顯著性等參數都通過了顯著性檢驗。所以綜合分析天津市的經濟與環境的關系為：

從這三個表達式中綜合可以看出，天津市的經濟發展水平與環境之間是隨著經濟水平的提升環境污染水平升高，隨著經濟水平的不斷提升，環境污染就會有改善。呈現出“倒U型”的曲線關系，而這種關系也是符合環境庫茲涅茨曲線的特征。“倒U型”的曲線的特征是在經濟發展水平發展到一定水平之前，隨著經濟發展水平的提高環境的污染是不斷加重，但是當經濟發展到一定程度時。再隨著經濟水平的增長，環境污染水平就在不斷的降低，這說明經濟發展水平的提高，天津市地區也在大力的對環境污染進行了治理。

三、結語

首先從環境污染的角度來看。天津市目前是經濟發展水平已經屬于比較高的水平，環境污染上也在降低，目前的環境正在改善，這正是經濟可持續發展的一個基本要求，也是現在國家的基本國策。除了廢水排放總量還在不斷增長以外，（粉）塵排放量（噸）、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量（噸）等這些污染指標達到一定峰值以后出現下降的趨勢。這個和天津市的環境治理措施是分不開的。天津正實現一種可持續，可循環的經濟發展模式。但是在廢水排放總量上來看，還是不斷增加的，這需要天津市再次努力治理。

從經濟的角度出發，天津市的經濟正在以一種穩定水平不斷的增長，從以上三個式子中也能看出廢水排放總量和人均GDP之間的線性關系。呈現出隨著經濟增長的同時，廢水排放總量也在不斷的增長，這說明天津市的經濟還是建立在污染的基礎上，這需要政府的高度重視。雖然是這樣依然希望天津市的經濟與環境污染能夠完全呈現出“倒U型”的增長模式。

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（作者單位：喀什大學數學與統計學院。馬軍為通訊作者）