中国工业经济发展对环境影响的计量分析

1、中国工业经济发展对环境影响的计量分析牟晶（中南财经政法大学 经济学院，武汉 430060）摘要：本文以我国工业经济产生的环境变化为实证研究对象，以环境库兹涅茨曲线假设为基础，通过比较新旧环境库兹涅茨模型构建了能较好反应目前工业经济对环境影响的计量模型，并对其环境库兹涅茨曲线特征及所涉及的环境质量和经济增长的关系进行了分析, 表明中国工业经济对环境的污染总体上正处于上升阶段，需要加大治理力度，最后给出了政策建议。关键词：工业经济环境环境库兹涅茨曲线计量分析一、 引言 改革开放以来，我国国民经济的突飞猛进备受世人瞩目，但随之而来的环境污染和资源短缺问题却不断困挠着各个部门，各级政府都在努力促使我国

2、经济与环境走上协调发展之路，从而实现我国可持续发展战略目标。我国工业经济发展是国民经济高速发展的主要推动力，而其所造成的环境污染问题也是我国环境问题的主要组成部分。因此寻求环境质量和工业经济增长之间的演进规律是当前环境经济研究的一个重要问题。在这方面,环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve,下文简称EKC)从宏观尺度上提供了一种有益的经验性的探索。较有代表性的是两种非线性关系理论：一为主流派的倒U关系：经过多年发展，EKC所反应的倒“U”型经济环境关系在发达国家和新兴工业化国家得到许多验证。我国部分地区如北京、上海、江苏等的环境污染状况也符合其假设。另外一种是

3、Pezzey(1989)和Opschoor(1990)提出的N形关系，这种观点认为从长期来看倒U形曲线不能很好地解释经济发展和环境之间的后阶段关系，他们认为当经济发展到一定水平后，环境压力随着收入提高而降低，但收入再提高到一定阶段后，环境压力又会随着收入的提高而增加，即呈一种N形的关系。笔者认为，我国地区经济发展水平差距很大，后工业化道路不同于当年的发达国家，政府在资源环境保护方面的介入也会改变原来的理论假设，EKF可能出现几种不同形状,所以不能用发达地区的情况来衡量全国的环境水平。因此，笔者会通过对近二十的数据运用新旧EKC模型进行比较，对我国的工业经济与环境的协调发展情况进行分析评价。 二

4、、模型建立与指标选取1.传统EKC数理模型 根据环境库兹涅茨假说,环境质量与经济增长存在二次多项式函数关系(“倒U 型”) , 即指环境压力随着人均收入的提高而增加到一定水平后，环境压力随着收入的再提高而下降。EKC假设类似于库兹涅茨(1955)提出的用来描述收入不平等与经济发展的库兹涅茨曲线，都反映了事情在变好以前，可能不得不经历一个更糟糕的过程的逻辑含义。其基本计量模型为:式中, E为国家或地区在时刻t 所受到的环境压力,常用环境质量指标、污染物排放强度等表示，Y为时刻t 的经济产出,通常用GDP或人均GDP 表示;为与国家和地区特征相关参数; ,分别为参数。“倒U 型”曲线转折点(即环境

5、质量到达转折点所对应的经济发展水平,如人均GDP， 可以通过一阶求导数求解得到:式中,为环境质量达到转折点时所对应的经济发展水平,此处为人均GDP。2.新的EKC数理模型 ，a>0 , b>0E为环境压力，其中a称为综合影响系数，表示除收入之外的其他所有因素对环境压力的影响程度;b称为收入影响系数，表示收入对环境压力的影响程度。方程两边取对数，可得 其中令X=E/Y为平均环境压力.由E'=0得驻点：此点为环境质量达到转折点时所对应的经济发展水平。两种EKC模型均选择工业“三废”排放量作为环境指标，表示环境受到的压力，一些地区的研究表明,选择排放强度指标代替环境质量,在很大程

6、度上可以反映快速发展地区环境与经济质量的关系。自变量采用人均GDP。三、模拟结果分析与模型选择笔者选取19852004年我国工业“三废”排放量（见表1）对工业“三废”排放量分别进行二次曲线(传统EKC)回归,所得结果如下：表1我国19852004年工业“三废”排放量与人均GDP年份人均GDP（元）工业废水排放量( 万吨)工业废气排放量(亿标立方米)工业固体废物排放量(万吨)19858532574009-19869562602380-13283198711042637531-8719198813552683886-8545198915122520945-5265199016342486861-4

7、767199118792356608847343376199222872338534896332587199329392194919934232152199439232155111974631932199548542218943107478224219965576205888111119616901997605418832961133751549199863082006331121203704819996551197303612680738802000708619424051381453186200176512026282160863289420028214207188517525726352

8、00391112122527198906194120041056119783782376961761.951数据来源：中经网统计数据库环境指标回归方程F DW废水E=2793243-210.33y+.0.014 0.8954 83.33 52.97 -8.17 5.48 1.56废气E=98501.87-9.55y+0.0020.9865 476.65 11.82 -3.72 10.41 1.03固体废物E=9331.01-1.98y+0.0001 0.36 6.10 5.43 -2.47 1.79 0.74从计算结果可知，我国人均GDP和工业废水及工业废气排放量拟合得很好，相关系数和F检验均

9、达到统计要求，通过怀特检验（的p值分别大于0.2和0.6）和DW检验末发现有明显的异方差和自相关现象。但是工业固体废物排放量与人均GDP的拟合程度相当差，第三个相关系数不显著，并且存在一阶自相关。曲线模拟表明（图13）人均GDP和工业废水排放量并不符合标准EFK倒U 型关系，而是呈现出正U关系，人均GDP和废气排放量则呈现出倒U关系。其中，废水排放量随着人均GDP的提高不断下降（图1），在人均1500元时下降速度加快，2000年接近最低值，之后又有上升趋势。根据拟合方程可计算出在人均GDP为7512时到达最低点(2001年左右)。废气排放量一直呈上升趋势（图2），1994年之前的增加较为平缓，

10、19941999年增长加速，1999年以后废气排放量迅速增加，超过任何一个时期的增长速度。这与我国能源消费的增长有关。根据拟合方程可计算其转折点在人均GDP为23875元附近。工业废气排放量工业废水排放量人均GDP（元/人）人均GDP（元/人） 图1图2通过对固体废物排放量与人均GDP拟合图的观察（图3），发现二者之间存在比较明显的三次曲线特征，符合N形关系。于是对原来的模型进行修正，增加一个自变量的三次项：用表1数据对修正模型进行三次曲线回归,所得结果如下：工业固体废物排放量人均GDP（元/人） t=(8.98) (-5.82) (5.03) (-4.56) 图3 =0.77 F= 21.5

11、7 DW=1.168.36(P0.14)可以看出，修正后的模型获得了较好的拟合优度，相关系数和F检验均达到统计要求，通过怀特检验和DW检验末发现有明显的异方差和自相关现象。因此可以认为这是一个比较理想的模型。依据其变化特征可以分为三个时期：19851997年工业固体废物排放量随着经济发展而减少；19971998年出现比较明显的上升趋势，特别是1998年；19982004年又随着人均GDP的增加不断下降。表明我国工业固体废物排放量经历了趋缓恶化趋缓的过程。这一现象与各地对工业固体废物，尤其对危险废物的综合利用、贮存及处置工作力度有所加强有关。 下面再用新的EKC数理模型对工业“三废”对环境的影响

12、进行回归分析，结果如下：环境指标 回归方程F DW废水 0.908 189.24 67.67 -13.76 0.15废气 0.48 13.03 26.13 -3.61 0.26固体废物0.73 49.86 5.73 -2.47 0.49可以看出，工业废水排放模型具有很好的回归性质，拟合优度和其他检验均比传统EKC模型的更好。根据拟合方程其转折点在人均GDP30000元。其余二个方程的回归性质均比传统EKC模型得的结果更差，于是将它们舍去，保留第一个方程。综合传统EKC和新的EKC模型的统计模拟结果，最终选定的工业经济与环境关系模型为：工业废水排放模型：工业废水排放模型：工业固体废物排放模型：四

13、、结论与政策建议从传统EKC模型的模拟结果看出，中国的工业废水污染水平正在逐渐趋缓并走向改善，但这并表明工业废水污染情况已经达到标准EFK转折点后的工业化水平，工业废水排放量减少可能与我国环境保护政策的实施以及工业废水治理投资的加强有关，并且已有反弹迹象和波动。新的EKC模型进一步证明传统EKC模型得出的结论：工业废水污染情况还远末达到标准EFK转折点后的工业化水平，并且离这个转折还有较长的时间。因此仍然需要加大工业废水治理力度，争取提前实现污染状况的转折。工业废气排放模型的模拟结果表明我国大气污染状况正在恶化中，废气排放量仍然处于倒U曲线左侧，可以预测，如果不进一步加大工业废气治理力度，随着

14、我国城市化进程的加快和工业化水平的提高，工业废气排放量仍将在很长时间内保持继续上升的趋势，并有可能代替工业废水成为国内最主要的污染源。目前我国的能源开发和消费仍处于上升阶段，废气排放上升的趋势在短期内难以扭转，在加大对废气治理的投资力度同时，还要逐渐改变我国的能源消费结构，向能源集约型道路转变才是治本之策。可以预测，随着我国工业固体废物管理力度的加强和综合利用技术水平的不断提高，我国工业固体废物排放量在今后会持续下降，但随着非法采掘活动的增加也可能使其出现波动和反弹，目前我国工业固体废物的排放量主要集中在几个矿产（如煤、金属矿等）丰富的地区，排在前四位的4个省的排放量占全国排放量的60%。因此，这些地区应注意对生态环境的保护，特别是云、贵、川等地区面临西部大开发，更要保护好本地区的生态环境。以上分析表明,近年来我国工业造成的环境恶化趋势已得到部分控制,这是在加强了环境政策干预的条件下实现的,它不仅包括经济结构调整和科学技术的进步,也体现了政府环境管理能力的提高。随着政府以及企业环境保护投资的大幅度提高,及时加强环境政策干预是确保EKC曲线不超出生态阈值,进而尽量降低转折点的必然选择。这实际上进一步说明,后发优势同样存在于可持续发展领域,只要善于学习、借鉴其他地区的先进政策、制度、技术,吸取其经验、教训,经济快速增长的地区可以实现经济跨越式发展以及环境与经济相协调的可持续