中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境影響的計(jì)量分析

1、中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境影響的計(jì)量分析牟晶（中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，武漢 430060）摘要：本文以我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的環(huán)境變化為實(shí)證研究對(duì)象，以環(huán)境庫茲涅茨曲線假設(shè)為基礎(chǔ)，通過比較新舊環(huán)境庫茲涅茨模型構(gòu)建了能較好反應(yīng)目前工業(yè)經(jīng)濟(jì)對(duì)環(huán)境影響的計(jì)量模型，并對(duì)其環(huán)境庫茲涅茨曲線特征及所涉及的環(huán)境質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系進(jìn)行了分析, 表明中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)對(duì)環(huán)境的污染總體上正處于上升階段，需要加大治理力度，最后給出了政策建議。關(guān)鍵詞：工業(yè)經(jīng)濟(jì)環(huán)境環(huán)境庫茲涅茨曲線計(jì)量分析一、 引言 改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)備受世人矚目，但隨之而來的環(huán)境污染和資源短缺問題卻不斷困撓著各個(gè)部門，各級(jí)政府都在努力促使我國

2、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境走上協(xié)調(diào)發(fā)展之路，從而實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的主要推動(dòng)力，而其所造成的環(huán)境污染問題也是我國環(huán)境問題的主要組成部分。因此尋求環(huán)境質(zhì)量和工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長之間的演進(jìn)規(guī)律是當(dāng)前環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究的一個(gè)重要問題。在這方面,環(huán)境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve,下文簡稱EKC)從宏觀尺度上提供了一種有益的經(jīng)驗(yàn)性的探索。較有代表性的是兩種非線性關(guān)系理論：一為主流派的倒U關(guān)系：經(jīng)過多年發(fā)展，EKC所反應(yīng)的倒“U”型經(jīng)濟(jì)環(huán)境關(guān)系在發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化國家得到許多驗(yàn)證。我國部分地區(qū)如北京、上海、江蘇等的環(huán)境污染狀況也符合其假設(shè)。另外一種是

3、Pezzey(1989)和Opschoor(1990)提出的N形關(guān)系，這種觀點(diǎn)認(rèn)為從長期來看倒U形曲線不能很好地解釋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境之間的后階段關(guān)系，他們認(rèn)為當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平后，環(huán)境壓力隨著收入提高而降低，但收入再提高到一定階段后，環(huán)境壓力又會(huì)隨著收入的提高而增加，即呈一種N形的關(guān)系。筆者認(rèn)為，我國地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差距很大，后工業(yè)化道路不同于當(dāng)年的發(fā)達(dá)國家，政府在資源環(huán)境保護(hù)方面的介入也會(huì)改變原來的理論假設(shè)，EKF可能出現(xiàn)幾種不同形狀,所以不能用發(fā)達(dá)地區(qū)的情況來衡量全國的環(huán)境水平。因此，筆者會(huì)通過對(duì)近二十的數(shù)據(jù)運(yùn)用新舊EKC模型進(jìn)行比較，對(duì)我國的工業(yè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展情況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。 二

4、、模型建立與指標(biāo)選取1.傳統(tǒng)EKC數(shù)理模型 根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨假說,環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長存在二次多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系(“倒U 型”) , 即指環(huán)境壓力隨著人均收入的提高而增加到一定水平后，環(huán)境壓力隨著收入的再提高而下降。EKC假設(shè)類似于庫茲涅茨(1955)提出的用來描述收入不平等與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的庫茲涅茨曲線，都反映了事情在變好以前，可能不得不經(jīng)歷一個(gè)更糟糕的過程的邏輯含義。其基本計(jì)量模型為:式中, E為國家或地區(qū)在時(shí)刻t 所受到的環(huán)境壓力,常用環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、污染物排放強(qiáng)度等表示，Y為時(shí)刻t 的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,通常用GDP或人均GDP 表示;為與國家和地區(qū)特征相關(guān)參數(shù); ,分別為參數(shù)?！暗筓 型”曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)(即環(huán)境

5、質(zhì)量到達(dá)轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,如人均GDP， 可以通過一階求導(dǎo)數(shù)求解得到:式中,為環(huán)境質(zhì)量達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,此處為人均GDP。2.新的EKC數(shù)理模型 ，a>0 , b>0E為環(huán)境壓力，其中a稱為綜合影響系數(shù)，表示除收入之外的其他所有因素對(duì)環(huán)境壓力的影響程度;b稱為收入影響系數(shù)，表示收入對(duì)環(huán)境壓力的影響程度。方程兩邊取對(duì)數(shù)，可得 其中令X=E/Y為平均環(huán)境壓力.由E'=0得駐點(diǎn)：此點(diǎn)為環(huán)境質(zhì)量達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。兩種EKC模型均選擇工業(yè)“三廢”排放量作為環(huán)境指標(biāo)，表示環(huán)境受到的壓力，一些地區(qū)的研究表明,選擇排放強(qiáng)度指標(biāo)代替環(huán)境質(zhì)量,在很大程

6、度上可以反映快速發(fā)展地區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的關(guān)系。自變量采用人均GDP。三、模擬結(jié)果分析與模型選擇筆者選取19852004年我國工業(yè)“三廢”排放量（見表1）對(duì)工業(yè)“三廢”排放量分別進(jìn)行二次曲線(傳統(tǒng)EKC)回歸,所得結(jié)果如下：表1我國19852004年工業(yè)“三廢”排放量與人均GDP年份人均GDP（元）工業(yè)廢水排放量( 萬噸)工業(yè)廢氣排放量(億標(biāo)立方米)工業(yè)固體廢物排放量(萬噸)19858532574009-19869562602380-13283198711042637531-8719198813552683886-8545198915122520945-5265199016342486861-4

7、767199118792356608847343376199222872338534896332587199329392194919934232152199439232155111974631932199548542218943107478224219965576205888111119616901997605418832961133751549199863082006331121203704819996551197303612680738802000708619424051381453186200176512026282160863289420028214207188517525726352

8、00391112122527198906194120041056119783782376961761.951數(shù)據(jù)來源：中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫環(huán)境指標(biāo)回歸方程F DW廢水E=2793243-210.33y+.0.014 0.8954 83.33 52.97 -8.17 5.48 1.56廢氣E=98501.87-9.55y+0.0020.9865 476.65 11.82 -3.72 10.41 1.03固體廢物E=9331.01-1.98y+0.0001 0.36 6.10 5.43 -2.47 1.79 0.74從計(jì)算結(jié)果可知，我國人均GDP和工業(yè)廢水及工業(yè)廢氣排放量擬合得很好，相關(guān)系數(shù)和F檢驗(yàn)均

9、達(dá)到統(tǒng)計(jì)要求，通過懷特檢驗(yàn)（的p值分別大于0.2和0.6）和DW檢驗(yàn)?zāi)┌l(fā)現(xiàn)有明顯的異方差和自相關(guān)現(xiàn)象。但是工業(yè)固體廢物排放量與人均GDP的擬合程度相當(dāng)差，第三個(gè)相關(guān)系數(shù)不顯著，并且存在一階自相關(guān)。曲線模擬表明（圖13）人均GDP和工業(yè)廢水排放量并不符合標(biāo)準(zhǔn)EFK倒U 型關(guān)系，而是呈現(xiàn)出正U關(guān)系，人均GDP和廢氣排放量則呈現(xiàn)出倒U關(guān)系。其中，廢水排放量隨著人均GDP的提高不斷下降（圖1），在人均1500元時(shí)下降速度加快，2000年接近最低值，之后又有上升趨勢。根據(jù)擬合方程可計(jì)算出在人均GDP為7512時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)(2001年左右)。廢氣排放量一直呈上升趨勢（圖2），1994年之前的增加較為平緩，

10、19941999年增長加速，1999年以后廢氣排放量迅速增加，超過任何一個(gè)時(shí)期的增長速度。這與我國能源消費(fèi)的增長有關(guān)。根據(jù)擬合方程可計(jì)算其轉(zhuǎn)折點(diǎn)在人均GDP為23875元附近。工業(yè)廢氣排放量工業(yè)廢水排放量人均GDP（元/人）人均GDP（元/人） 圖1圖2通過對(duì)固體廢物排放量與人均GDP擬合圖的觀察（圖3），發(fā)現(xiàn)二者之間存在比較明顯的三次曲線特征，符合N形關(guān)系。于是對(duì)原來的模型進(jìn)行修正，增加一個(gè)自變量的三次項(xiàng)：用表1數(shù)據(jù)對(duì)修正模型進(jìn)行三次曲線回歸,所得結(jié)果如下：工業(yè)固體廢物排放量人均GDP（元/人） t=(8.98) (-5.82) (5.03) (-4.56) 圖3 =0.77 F= 21.5

11、7 DW=1.168.36(P0.14)可以看出，修正后的模型獲得了較好的擬合優(yōu)度，相關(guān)系數(shù)和F檢驗(yàn)均達(dá)到統(tǒng)計(jì)要求，通過懷特檢驗(yàn)和DW檢驗(yàn)?zāi)┌l(fā)現(xiàn)有明顯的異方差和自相關(guān)現(xiàn)象。因此可以認(rèn)為這是一個(gè)比較理想的模型。依據(jù)其變化特征可以分為三個(gè)時(shí)期：19851997年工業(yè)固體廢物排放量隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而減少；19971998年出現(xiàn)比較明顯的上升趨勢，特別是1998年；19982004年又隨著人均GDP的增加不斷下降。表明我國工業(yè)固體廢物排放量經(jīng)歷了趨緩惡化趨緩的過程。這一現(xiàn)象與各地對(duì)工業(yè)固體廢物，尤其對(duì)危險(xiǎn)廢物的綜合利用、貯存及處置工作力度有所加強(qiáng)有關(guān)。 下面再用新的EKC數(shù)理模型對(duì)工業(yè)“三廢”對(duì)環(huán)境的影響

12、進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如下：環(huán)境指標(biāo) 回歸方程F DW廢水 0.908 189.24 67.67 -13.76 0.15廢氣 0.48 13.03 26.13 -3.61 0.26固體廢物0.73 49.86 5.73 -2.47 0.49可以看出，工業(yè)廢水排放模型具有很好的回歸性質(zhì)，擬合優(yōu)度和其他檢驗(yàn)均比傳統(tǒng)EKC模型的更好。根據(jù)擬合方程其轉(zhuǎn)折點(diǎn)在人均GDP30000元。其余二個(gè)方程的回歸性質(zhì)均比傳統(tǒng)EKC模型得的結(jié)果更差，于是將它們舍去，保留第一個(gè)方程。綜合傳統(tǒng)EKC和新的EKC模型的統(tǒng)計(jì)模擬結(jié)果，最終選定的工業(yè)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系模型為：工業(yè)廢水排放模型：工業(yè)廢水排放模型：工業(yè)固體廢物排放模型：四

13、、結(jié)論與政策建議從傳統(tǒng)EKC模型的模擬結(jié)果看出，中國的工業(yè)廢水污染水平正在逐漸趨緩并走向改善，但這并表明工業(yè)廢水污染情況已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)EFK轉(zhuǎn)折點(diǎn)后的工業(yè)化水平，工業(yè)廢水排放量減少可能與我國環(huán)境保護(hù)政策的實(shí)施以及工業(yè)廢水治理投資的加強(qiáng)有關(guān)，并且已有反彈跡象和波動(dòng)。新的EKC模型進(jìn)一步證明傳統(tǒng)EKC模型得出的結(jié)論：工業(yè)廢水污染情況還遠(yuǎn)末達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)EFK轉(zhuǎn)折點(diǎn)后的工業(yè)化水平，并且離這個(gè)轉(zhuǎn)折還有較長的時(shí)間。因此仍然需要加大工業(yè)廢水治理力度，爭取提前實(shí)現(xiàn)污染狀況的轉(zhuǎn)折。工業(yè)廢氣排放模型的模擬結(jié)果表明我國大氣污染狀況正在惡化中，廢氣排放量仍然處于倒U曲線左側(cè)，可以預(yù)測，如果不進(jìn)一步加大工業(yè)廢氣治理力度，隨著

14、我國城市化進(jìn)程的加快和工業(yè)化水平的提高，工業(yè)廢氣排放量仍將在很長時(shí)間內(nèi)保持繼續(xù)上升的趨勢，并有可能代替工業(yè)廢水成為國內(nèi)最主要的污染源。目前我國的能源開發(fā)和消費(fèi)仍處于上升階段，廢氣排放上升的趨勢在短期內(nèi)難以扭轉(zhuǎn)，在加大對(duì)廢氣治理的投資力度同時(shí)，還要逐漸改變我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，向能源集約型道路轉(zhuǎn)變才是治本之策。可以預(yù)測，隨著我國工業(yè)固體廢物管理力度的加強(qiáng)和綜合利用技術(shù)水平的不斷提高，我國工業(yè)固體廢物排放量在今后會(huì)持續(xù)下降，但隨著非法采掘活動(dòng)的增加也可能使其出現(xiàn)波動(dòng)和反彈，目前我國工業(yè)固體廢物的排放量主要集中在幾個(gè)礦產(chǎn)（如煤、金屬礦等）豐富的地區(qū)，排在前四位的4個(gè)省的排放量占全國排放量的60%。因此，這些地區(qū)應(yīng)注意對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，特別是云、貴、川等地區(qū)面臨西部大開發(fā)，更要保護(hù)好本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。以上分析表明,近年來我國工業(yè)造成的環(huán)境惡化趨勢已得到部分控制,這是在加強(qiáng)了環(huán)境政策干預(yù)的條件下實(shí)現(xiàn)的,它不僅包括經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,也體現(xiàn)了政府環(huán)境管理能力的提高。隨著政府以及企業(yè)環(huán)境保護(hù)投資的大幅度提高,及時(shí)加強(qiáng)環(huán)境政策干預(yù)是確保EKC曲線不超出生態(tài)閾值,進(jìn)而盡量降低轉(zhuǎn)折點(diǎn)的必然選擇。這實(shí)際上進(jìn)一步說明,后發(fā)優(yōu)勢同樣存在于可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域,只要善于學(xué)習(xí)、借鑒其他地區(qū)的先進(jìn)政策、制度、技術(shù),吸取其經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn),經(jīng)濟(jì)快速增長的地區(qū)可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展以及環(huán)境與經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)的可持續(xù)