经济增长与水环境污染论文

2022-04-23

摘要:在环境库兹涅茨曲线假说的基础上,利用时间序列数据和协整技术分析探讨了广东省1995-2012年环境质量与经济增长的关系。文章选取二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)为环境质量指标,人均GDP为经济增长指标,研究结果表明,两类空气污染物与人均国内生产总值存在长期协整关系。今天小编为大家推荐《经济增长与水环境污染论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

经济增长与水环境污染论文 篇1:

环境规制的绩效研究

【摘 要】 环境规制有利于改善环境,但我国环境规制的经济环境“双赢”局面还没有完全实现。已有研究孤立地分别研究环境规制与经济环境绩效、环境规制与产业转移以及环境规制与技术创新之间的关系,未来研究需要从产业升级的视角对环境规制通过促进产业转移、技术创新,进而影响经济环境绩效进行相互联系的系统研究,以把握环境规制促进产业升级、实现经济环境双赢的实际路径,从而提出更为有效的政策建议。

【关键词】 环境规制; 环境绩效; 经济绩效; 产业转移; 产业升级

18世纪产业革命以来,世界各国和地区一味追求经济增长,造成严重的环境污染和生态破坏。因此,许多国家(包括中国)和地区都采取积极的环境保护政策,并通过促进产业升级来改善资源环境问题,也有不少学者围绕环境规制改善环境问题进行过许多研究。因此本文对环境规制的绩效研究成果进行梳理,以对我国未来环境规制的研究提出一些建议。

一、经济增长与环境污染的关系

学者们主要通过验证环境库兹涅茨曲线(EKC)来研究经济增长与环境污染的关系。Grossman和Krueger(1995)从规模效应、结构效应、技术效应三方面对EKC假设所认为的经济增长与环境污染呈倒U关系进行了解释。Roca(2001)、Yandle(2004)、Dasgupta等分别从环境质量与经济发展权衡的视角、政治经济学的角度、环境要素的需求收入弹性和排他性产权的角度以及政府规制说阐释了EKC曲线的形成原因。

验证EKC假设的文献比较多,按研究所涉及的地域范围主要有:第一类是基于全球视野的研究。这一类是全球不同国家间的比较研究。第二类是基于某一国家层面的研究。如王飞成和郭其友(2014)构建了我国的环境污染综合指标,发现其与经济增长关系符合EKC假说。第三类是基于我国不同省际间的研究。如晋盛武和吴娟(2014)研究表明我国不同省份的SO2、CO2排放与经济增长之间存在EKC曲线关系。第四类是基于我国分区域经济发展带的研究。如张成等(2011)使用我国省际和分组数据进行检验发现,由于选取地区和污染指标的不同,环境污染与经济增长之间关系多样。第五类是基于我国某一省市的研究。目前的研究几乎已涉及我国大陆除西藏以外的所有省份,并涉及南京、兰州、武汉等省会城市,由于经济发展水平的差异及环境污染指标的选取不同,各省市的实证结论都较为混乱。第六类是基于我国某省不同市级经济圈的研究,如王惠敏和傅涛(2014)对1992—2010年间苏、锡、常城市经济增长与水环境污染之间关系的研究。

二、环境规制的环境绩效

国内外对环境规制的环境绩效研究可以分为两大类:

第一,直接检验环境规制对企业污染排放和污染行为的影响。张华和魏晓平(2014)发现,环境规制对碳排放的影响轨迹呈倒U型,现阶段环境规制降低了碳排放。Hettige(2000)等发现了外部环境规制能减少企业污染排放和制约排污行为的证据。但环境规制的政策工具很多,贾瑞跃等(2012)研究表明,不同类型环境规制工具对工业污染的控制作用存在差别。Dasgupta和Laplante(2001)的分析进一步显示,环保部门执行的环境检查比排污费更为有效。我国排污费政策并非有效,且各地区执行情况并不一致。环境规制效果除受执行力度、政策类型的影响之外,企业的持续经营能力以及合规成本将影响企业环境行为决策,环境规制力度会对区域的就业率造成反向影响(Gray和Deliy,1996)。环境规制对抑制污染排放具有明显作用,但环境规制力度存在东西地区差异,所以我国不同地区应针对经济发展现实采取不同的环境政策(许松涛和肖序,2011)。

第二,结合环境库兹涅茨曲线分析环境规制的环境绩效。经济增长使政府有更多的财力投资环境治理,环境规制的强弱会改变收入与污染之间的曲线关系(罗岚和邓玲,2012)。严格的环境规制会使经济增长所带来的污染排放水平降低,EKC曲线会趋向平坦且位置较低,拐点也可能提前出现(Dasgupta等,2002)。张红凤等(2009)利用1986—2005年山东和全国的数据分析,发现山东环境规制严格于全国,山东EKC曲线比全国更加扁平,而且曲线位置更低。张学刚和王玉婧(2010)用2000—2006年省际面板数据进行检验,发现我国污染排放与收入增长呈同步上升关系;但使用包含环境规制的排放量数据发现,工业粉尘、SO2与人均收入关系变为倒U型,这表明EKC曲线关系在相当程度上是环境规制所导致的。因此执行严格的环境政策有利于改善环境质量,但由于经济发展水平和经济发展模式的地区差异性,我国不同地区环境规制的政策、强度和效果可能存在差异。

三、环境规制的经济绩效

许多学者对环境规制的经济影响进行了大量理论、实证研究,大致可归纳为三种观点:波特假说、制约假说与不确定性假说。

(一)波特假说

波特假说认为环境规制能刺激企业技术创新,产生补偿作用,从而实现环境改善和经济发展的双赢(Porter和Linde,1995),Paul Lanoie(2008)、张成(2011)、张三峰和卜茂亮(2011)等的研究支持波特假说。如:Yang和Yao(2012)研究表明,中国企业通过ISO14000环境管理体系认证后能获得更好的经济绩效;李璇(2014)基于我国1995—2011年29个省市的数据分析显示,环境规制强度每增加一单位,人均GDP将增加11.65%,加强环境规制可以促进经济增长。

环保技术创新可以减少污染、降低污染治理成本,而生产技术创新可通过改进生产工艺和过程提高生产效率(Magat,1978),在一定程度上降低生产成本和产品价格,增强企业竞争力。傅京燕、赵春梅(2014)研究证实严格的环境规制能显著提高污染型行业产品的出口竞争力。严格的环境规制能促进污染型行业进行创新,从而获得比较优势(薛蕊和苏庆义,2014),但环境规制对技术创新的影响具有明显的区域差异性(王国印和王动,2011)。李阳等(2014)采用2004—2011年我国37个工业行业面板数据研究表明,环境规制对技术创新的促进作用呈现显著的行业异质性、阶段异质性,所以不同行业在不同阶段,应制定针对性和差异化的环境政策,并随行业具体发展适时进行动态调整。原毅军和刘柳(2013)的分析还表明,现阶段费用型环境规制的创新补偿效应不明显,而投资型环境规制具有明显的正效应,所以不同类型环境规制的经济绩效可能存在差异。

(二)制约假说

制约假说认为环境规制使企业的成本上升,使得投资降低污染项目的企业资金减少,从而削弱其创新能力与产业绩效(Lanoie等,1998)。Xepapadeas和Zeeuw(1999)还从企业生产投资的不可逆转性、政府规制的不确定性、污染排放税率的角度对此进行了论述。Sneeringer(2011)通过研究加利福尼亚州乳制品行业的选址问题发现,环境政策与乳制品行业经济增长负相关,严格的环境规制限制了该行业的发展。许松涛和肖序(2011)分析发现,环境规制从整体上降低了重污染行业的投资效率,对非国有企业投资效率的负面影响更显著;赵霄伟(2014)以2004—2009年地级市以上城市工业面板数据分析发现,提高环境规制强度会减缓地区经济增速,我国环境保护并未达到波特假说的双赢局面。

(三)不确定性假说

该假说认为环境规制与技术创新、企业生产率之间关系不明确,环境规制与技术创新并没有明显的正相关,甚至有的呈现负相关(Chintrakam,2008)。Paul Lanoie(2008)、成琼文(2014)等发现环境规制的效果受规制手段、规制强度、企业规模等多种因素的影响,环境管制对技术创新的作用还受经济发展水平的限制(涂红星和肖序,2014)。殷宝庆(2014)构建网络DEA模型,以中国三大经济区域2002—2008年的面板数据进行检验显示,环境规制与技术创新在东部和西部地区分别呈U型和倒U型关系,所以环境规制的技术创新效应具有地区差异。另有研究显示:环境规制的技术创新效应呈现明显的行业差异(李平和慕绣如,2013);不同环境政策工具对技术创新的影响并不相同(马富萍等,2011);环境规制对不同的技术类型影响也存在差异(王鹏和郭永芹,2013)。

上述研究表明中国的环境规制尚未达到波特假说的双赢局面。在环境问题日益严重的情况下,政府应该制定合适的环境政策,促进企业技术创新,降低环境污染。但切忌过分强化环境规制,应注意企业、行业和地区的异质性,考虑环境保护的要求、行业发展的不同阶段、行业以及企业的承载能力,制定有差异化的规制政策(李勃昕等,2013)。

四、环境规制的产业转移效果

在理论上,环境规制会通过强制企业购置治污设备和技术等多种渠道增加企业的生产成本,诱使污染密集型企业倾向于从环境规制严格地区向环境规制宽松地区转移以降低生产成本、保持市场竞争力(Xing和Kolstad,2002),这就是“污染天堂假说”。对于污染天堂假说的研究主要集中于国际贸易和外商直接投资(FDI)方面,研究的结果有三类:

一是支持污染天堂假说。由于经济发展不平衡,发展中国家过分追求经济增长而减少对环境质量的重视,经济赶超的压力也刺激发展中国家主动降低环境标准来吸引更多外资企业的落户。Waldkirch和Gopinath(2008)以及Garcia et al.(2009)分别研究了墨西哥和印度尼西亚的面板数据,均发现外资企业趋向于选择环境规制较宽松的地区。Zhang Jing和Fu Xiaolan(2008)等利用我国数据研究也发现,我国环境规制相对宽松的地区吸引外资更多。刘剑和胡浩(2014)考察了1995—2012年间我国农药制造业空间格局的演化,发现属于重污染行业的农药生产企业在环境规制约束下更倾向于向环境规制水平较低的省区迁移集聚。环境规制力度的差异是导致我国污染密集型产业区域间转移的重要因素(侯伟丽等,2013)。

二是不支持污染天堂假说,认为环境规制对污染产业转移的影响不明显。传统要素禀赋的比较优势是真正影响国际贸易格局的决定因素(Tobey,1990),环境规制对外商投资和企业选址不起关键作用,相反它会推动技术革新,以改善环境质量(Jaffe等,1995)。Raspiller和Riedinger(2008)等通过对发达国家污染行业分布和发展中国家外商直接投资的研究发现,环境规制与产业布局的关联度并不强。郭红燕和韩立岩(2009)等研究表明,我国FDI与环境污染之间显著负相关,FDI改善了我国的环境质量。薛蕊和苏庆义(2014)通过我国省级数据的研究也显示,环境规制促进了污染密集型行业的创新,污染密集型行业不会因为环境规制力度增强而向环境规制弱的地区转移。

三是环境规制对产业转移和结构调整的影响在不同地区、不同时期的表现不同。Ljungwal和Linde Rahr(2005)对中国的区域性研究和Mulatu et al.(2009)对欧盟不同国家的研究表明污染天堂假说在不同地区有不同的表现。綦建红、鞠磊(2007)通过中国1985—2004年数据发现东部地区环境规制的增强有利于促进外资引入,而中部地区和西部地区环境规制的增强则严重制约了外商投资。陈晓锋(2011)从考虑阶段性差异入手,发现不同时期环境规制对外商直接投资的影响是不同的,早期是产业转移的内在经济驱动力推动了FDI,而在后期一定程度上是为了规避环境管制,但环境规制不是影响外商直接投资的主要因素。

实际上,并不只有环境政策影响产业布局,集聚经济及收入效应、先天的自然条件、人力资本、市场等对产业布局也有重要影响(Mulatu等,2009)。因此在研究环境规制对产业绩效的影响时,需兼顾考虑其他多种因素,才能得出有效的结论。

五、环境规制绩效研究的评述

(一)经济发展与环境污染的关系复杂多样

综上,污染指标和解释变量的选择、数据的时空分布、计量方法和函数的形式设定等对EKC研究的结论都有影响,环境污染与经济增长之间的关系复杂多样。在得到倒U型曲线的研究中,不同的地区、不同污染指标的选择也使得倒U型曲线的形态不尽相同。我国经济增长整体上尚未突破倒U型EKC曲线的两难区间,环境政策需因地制宜,不同地区不同时期应根据其实际采取相应的差别措施。

目前研究大多使用单一环境指标,虽然有些学者使用了综合指标,但还是不能较好地代表环境综合水平,未来研究应构建具有代表性的环境污染综合指标,要判别出导致EKC曲线的决定因素,特别是研究这些决定因素的作用机制(江笑云和汪冲,2013),对经济与环境关系出现的原因和机制进行阐释和检验,从而提出更合理的政策建议。

(二)环境规制绩效的研究结论还存在分歧

现有研究显示,总体上环境规制有利于环境质量的改善。但由于企业类型、环境政策及规制强度的不同,环境规制效果不尽相同,而且因经济发展水平和政策执行力度的差异,各地区环境规制的效率不同,环境政策及其执行力度的差异会影响就业率等其他因素,所以不同地区应根据各地经济发展水平、企业的持续经营能力、产业状况、劳动力市场等多因素进行综合考虑,采取差异化的环境政策和执行策略。

现有环境规制的经济绩效研究并没有为任何一种观点提供令人信服的证据,即环境规制的经济环境双赢局面还没有完全实现。研究者们选择各不相同的环境规制代理变量,极少使用综合性指标度量环境规制力度,难以代表环境规制政策的综合作用效果。许多文献在估算经济绩效时,仅考虑资本、劳动等生产投入,没有考虑环境约束,虚估了经济绩效。另外,经济、环境可能受到多个政策的多重影响,多个政策同时对经济、环境产生作用,且这些作用可能存在相互影响。因此,政策之间的相互作用对经济环境的综合影响值得研究。

环境规制的产业转移效果研究表明,关于污染天堂假说的论证结论还存在分歧,但不能否认环境规制对产业转移或结构调整有重要影响。产业转移或产业布局的选择又会影响产业或区域的经济发展,而环境规制主要通过促进技术创新或产业转移来实现经济环境的双赢目标。但现有文献没有深入探讨环境规制在不同经济发展阶段的作用,对如何影响企业环境绩效和经济绩效的内在机理缺乏系统研究(董颖和石磊,2013)。现有环境规制的绩效研究也没有告诉我们环境规制主要是通过促进现有企业的技术创新还是通过促进产业转移等来降低环境污染、提高经济效益的,从而难以评价环境政策能否在促进产业的有序转移、防止区域污染转嫁与促进传统产业的技术创新之间实现合理均衡。

(三)国内区域间的产业转移环境效应分析不多

国内关于产业转移环境效应的研究主要集中于对外贸易和FDI方面,而较少对国内区域间产业转移的环境效应进行分析。许多研究倾向于分析跨省的截面数据,以特定区域经济带为背景来考察环境规制、产业转移、技术创新的研究还不多。少数国内区域间产业转移的效应研究也只是单方面考察产业转移对转入地经济、环境的影响,而没有同时考察对转出地和转入地的双向影响。在国内各地区经济发展水平差异较大、产业结构不同的背景下,我国特殊的经济所有制结构和地方政府分权结构,导致我国地方政府之间可能存在环境规制竞争行为,因此必须重视中国各地区的环境规制差异及其可能导致的区域间污染产业转移问题。中国区域之间产业转移是否符合污染天堂假设,中西部地区是否会成为东部产业转移的“污染天堂”?应该强化我国不同地区环境规制政策及执行力度的差异导致区域间产业转移对转出地和转入地经济、环境的双向影响研究,从而有利于从宏观层面提出更合理的建议。

六、产业升级视角下环境规制绩效研究的进一步思考

产业结构是影响环境质量的重要因素,要从源头上控制环境污染,促进产业升级是最根本的战略性措施(胡春力,2009)。产业理论表明环境规制通过影响企业的行为选择和产业绩效而影响产业结构,然而已有研究基本都是从经济增长、对外直接投资、技术创新和产业企业竞争力视角来研究与环境规制的关系,很少有人立足产业升级视角进行研究。产业结构的整体调整和升级对我国环境污染是否具有影响以及影响方向等谈及不多,而关于这一问题的定量研究则更少。

产业升级主要是指产业结构的改善和产业素质与效率的提高。知识创新和技术进步是产业升级的核心(陈敦贤,2000),技术创新是解决环境规制与企业经济绩效间权衡的重要决定因素(Magat,1978)。环境EKC曲线的经济学分析也表明:经济增长通过规模效应、结构效应和技术效应影响环境质量,环境规制对经济增长过程中的各种效应产生影响,推动产业转型升级。所以技术创新和产业的合理转移都会促进产业升级。而已有研究一定程度地证实环境规制会促进技术创新、影响产业转移,最终促进产业升级和经济环境绩效的提高,即环境规制、产业转移、技术创新以及环境规制绩效之间应该存在如图1所示的内在联系。

然而已有研究孤立地分别研究环境规制与经济环境绩效、环境规制与产业转移以及环境规制与技术创新之间的关系,没有从产业升级的视角对环境规制通过促进产业转移、技术创新,进而影响经济环境绩效进行系统研究。现有研究在探讨环境规制的绩效时,大多只关注环境规制对经济环境绩效的最终影响,而没有考虑和验证环境规制对经济绩效和环境绩效的具体影响机制(即主要是靠发展低污染产业还是靠技术创新实现的)和影响程度,导致得出的结论针对性、建议操作性不强。为此,需要从产业升级的特殊视角出发,系统分析环境规制作用于企业行为的机理以及环境规制影响产业结构的微观机理,总结环境规制影响产业结构的传导机制,分析产业转移和技术创新对实现产业升级、环境改善的作用原理;构建包含环境等多种约束因素的经济绩效综合指标、具有广泛代表性的环境污染综合指标和对各种工具力度进行全面衡量的环境规制综合指标,在充分考虑异质性的基础上分析我国不同区域的环境规制是否实现了经济与环境的双赢;同时进一步检验环境规制促进产业升级实现经济环境双赢的实际路径是什么,深入剖析我国发达地区产业升级和环境改善主要是靠污染产业转移还是靠技术创新实现的;验证我国区域产业转移是否存在“污染天堂效应”;验证波特假说在中国的适用性,评价经济发达地区的技术创新在产业升级中发挥的作用、环境规制对技术创新的激励作用大小及经验教训。通过对以上问题的验证回答,结合对中国经济发展水平和产业发展优势的分析,有针对性地提出国家层面以及各地区促进产业升级的环境规制政策优化建议,进而实现我国区域经济社会协调发展。由于篇幅限制,笔者另文对以上问题进行系列研究。●

【主要参考文献】

[1] 王飞成,郭其友.经济增长对环境污染的影响及区域性差异[J].山西财经大学学报,2014(4):14-26.

[2] 王惠敏,傅涛.苏、锡、常经济增长与水环境污染的关系[J].软科学,2014(1):91-95.

[3] Xi Yang,Yang Yao. Environmental compliance and firm performance: evidence from China[J]. Oxford Bulletin of Economics and Statistics,2012,74(3):397-424.

[4] 杨昌安,李强.中国制造业全要素生产率影响因素研究述评[J].会计之友,2015(3):38-42.

作者:蔡传里

经济增长与水环境污染论文 篇2:

基于EKC理论的经济增长与环境质量协整关系分析

摘要:在环境库兹涅茨曲线假说的基础上,利用时间序列数据和协整技术分析探讨了广东省1995-2012年环境质量与经济增长的关系。文章选取二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)为环境质量指标,人均GDP为经济增长指标,研究结果表明,两类空气污染物与人均国内生产总值存在长期协整关系。进一步地,二氧化硫排放和经济增长存在倒U型关系,符合EKU假说,人均收入拐点出现在25001.72元左右(以2000年价格为基期);而二氧化碳排放和GDP呈现正向关系。此外,因果检验结果表明,不管在短期或长期,广东省的经济水平和环境因素为单向因果关系,即经济发展导致环境质量变化,而非反向影响。这意味着推行污染减排政策和加大环境污染治理的费用投入并不会阻碍经济增长。对于广东而言,提升环境治理水平、提高环境质量可能是实现经济长期可持续增长的有效政策工具。

关键词:经济增长;环境质量;环境库兹涅茨;协整;广东

一、引言

广东省是中国经济增长最快的省份之一,GDP一直保持每年约10%的速度增长。快速的经济增长提高了人们的生活质量和社会福利水平,但与此同时广东付出了严重的环境代价。作为南方最大流域的珠江口已成为仅次于渤海湾的全国第二个重点污染海域;广东每年酸雨频率居高不下,成为酸雨重灾区,66.7%以上的城市受酸雨污染,包括广州市在内的17个城市已被国务院纳入酸雨控制区。广东省水环境监测中心的调查显示,全省每年由于水环境污染造成的直接经济损失达260亿元,每年因酸雨污染造成的经济损失达40多亿元。随着经济的发展和工业化、城市化的不断推进,环境污染与经济增长之间的关系日益受到重视。国外环境经济学家关于经济增长与环境变化关系的研究中,最著名的是库兹涅茨环境曲线(EKC)假说。Grossman & Krueger(1991)的实证研究首次表明,环境质量和经济发展之间存在“倒U型”关系,即在经济发展的初始阶段,人均收入的增加伴随着环境恶化程度的加剧;但随着人均收入水平越过某个拐点,环境质量开始提升。由于类似于库兹涅茨1995年提出的收入和不平等水平之间的关系,这种环境发展模式被称为环境库兹涅茨曲线(Selden & Song,1994)。

按照环境库兹涅茨曲线的观点,在经济发展初期环境污染不可避免,随着经济增长,环境污染问题将得到改善。但如果地区发展忽视环境保护,单纯依靠经济增长自动解决环境问题,后果将十分严重。因为环境污染程度一旦超过了生态系统对应的不可逆转值,即使日后经济水平到达环境库兹涅茨曲线的拐点,环境破坏也会愈演愈烈。如图1所示,只有配合适当的环境保护政策,将环境恶化的峰值控制在不可逆转值之下,环境质量得到改善才会成为可能,这也是强调政府采取行动治污减排的意义所在。

因此,环境库兹涅茨曲线从宏观上为观察经济增长与环境质量的演进提供了经验性的分析,表明经济增长和环境质量存在某种必然联系。为了研究地区性的这种联系,本文选取广东省1995-2012年相

关的经济发展和环境污染数据,利用时间序列和协整分析方法,检验广东省环境库兹涅茨曲线,并进一步探讨广东省经济增长与环境质量的变化规律。

二、文献综述

国内外学者对环境质量与经济增长之间的关系进行了长期大量的探讨。对于环境库兹涅茨曲线的研究主要集中于对人均收入和污染指标等其他变量的回归分析。主要分为两大类环境指标:空气质量指标和污染排放指标。Grossman & Krueger(1995)选取了城市空气二氧化碳浓度、空气颗粒物等14类污染物指标,发现除了PM10随着经济增长单调减少,其余13类污染物和人均收入呈现倒U型关系。在人均收入到达8000美元后,大部分环境问题开始改善。类似地,Shafik & Bandyopadhyay(1992)基于149个国家的投资增长、能源替代、贸易开放度等指标,建立GDP对数和多类污染物指标的多项式,发现在森林退化和城市空气质量恶化方面出现倒U型关系。另一方面,Selden & Song(1994)则关注地方污染排放,他们发现二氧化硫对应的人均GDP拐点出现在10000美元,略高于氮氧化物和碳排放的收入,在被研究的国家中大部分收入拐点都较高,未来全球污染排放将继续增加。Levinson(1998)引入汽车尾气的铅污染,以汽油含铅量和汽油消费量分别作为污染强度和污染活动指标,进一步证实了环境库兹涅茨曲线的存在,通过分别估算两类指标对国民收入的影响,发现伴随收入的增长,环境质量的改善主要取决于减少污染强度,而非遏制污染活动。

根据EKC的假设,经济发展将在未来改善环境问题,但在实证检验环境库兹涅茨曲线过程中,却发现环境质量和经济之间的关系并非总为倒U型。Holtz Eakin & Selden(1995)基于全球40多个国家的面板数据进行敏感性分析,发现尽管随着经济的发展,二氧化碳边际排放量递减,但全球排放的二氧化碳将继续以1.8%的速度增长,环境污染和经济增长是一种单调关系。Hettige等(2000)利用工业废水污染探讨了收入和环境质量的关系,发现废水污染随着经济发展加剧。de Bruyn等(1998)研究了4个国家包括二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫在内的污染物,得出污染排放和收入正相关,但随着经济结构改变和技术效应的产生将有望实现减排。

有关环境库兹涅茨曲线早期的研究,大部分使用跨国面板数据来估计各种环境指标和人均收入之间的关系,然而从严格的计量经济学的观点来看,尽管其中一些研究给出了支持环境库兹涅茨曲线假说的证据,但并不表明每个样本国家将会遵循相同的污染发展路径。因此从跨国面板数据转向单一国家时间序列数据研究也成为了EKC研究的新趋势。Akbostanci等(2009)认为,只有单一国家的研究才能提供不同污染物EKC是否存在的答案。他们对土耳其1968-2003年二氧化碳、二氧化硫和可吸入颗粒物排放进行了传统参数回归,结果不支持EKC的假说,并得出结论,土耳其环境空气污染不会随着经济增长自动消失。Lindmark(2002)指出,受各国具体形态特征影响,一国时间序列数据比跨国面板数据能更有效分析EKU模式的动态演变。Francis Tan(2014)认为特定国家或地区的案例研究优于跨国的整体分析,因为实证分析在总体层面无法捕捉和解释每个国家经济环境的复杂性及各国的历史。

刘燕等(2006),于峰、齐建国、田晓林(2006)以二氧化硫、工业三废排放量等指标表征环境污染水平,利用省级面板数据考察国家层面的经济发展与环境之间的关系,研究结果表明我国的经济增长与工业废水、二氧化硫之间表现为一种倒N型曲线关系,与工业废气之间表现为N型曲线关系,而只有与工业固体废物之间表现为一种倒U型曲线关系。对于不同地区、不同污染物而言,经济增长与环境质量之间的关系不尽相同,表现为环境库兹涅茨曲线呈现地域性和时间性差异。针对省级地区层面,杨丹辉、李红莉(2011)引入山东省污染物排放指标和环境监测指标,建立11种环境指标与人均GDP之间的计量经济模型,结果显示尽管部分环境指标处于下行通道,但山东省环境目前整体状况和未来趋势不容乐观。徐彤(2011)使用2000-2007年陕西省10个地区面板数据,考察陕西省经济增长、环境污染及产业结构之间的关系。研究发现:自西部大开发以来,随着陕西省经济不断增长,部分工业污染物排放量出现先下降再回升的变化趋势;在经济发展水平较低的地区,工业污染物排放总量和增量较少;在经济增长水平中等的地区,工业污染水平在快速上升;只有经济增长达到较高水平时,工业污染物的排放量才会开始下降。对于我国经济增长和环境质量的研究,因研究方法、样本数据、实证模型等的不同而呈现出丰富的研究结论。本文试图从长期协整关系的角度考察地区性空气污染物与人均国内生产总值之间的相互作用,检验广东省环境库兹涅茨曲线,进一步探讨广东省经济增长与环境质量的变化规律。

三、指标选取与数据

在实证分析中,本文采用广东省1995-2012年时间序列数据,数据皆取自《中国环境年鉴》《中国能源统计年鉴》《广东统计年鉴》,并由此整理所得。为了消除数据的剧烈波动以及异方差的影响,所有变量数据转化为对数形式。

一是经济增长指标。本文选取人均GDP作为经济增长的衡量指标,考虑到名义人均GDP无法剔除价格波动的影响因素,故选择以2000年的价格为基期,计算1995-2012年实际人均GDP。

二是环境污染指标。本文选取二氧化硫SO2排放量(万吨)和二氧化碳CO2排放量(万吨)作为环境质量的影响指标,以上均为年排放量数据。在环境指标的选取上,取决于数据的可得性和代表性,二氧化硫和二氧化碳分别主要引起地方和全球性环境问题。在广东,导致二氧化硫排放的主要经济活动是煤炭和化石燃料的燃烧,化学工厂制造和汽车尾气。二氧化硫的排放对人体健康有严重的影响,引起肺损伤和其他呼吸系统疾病;同时对自然环境造成损害,导致局部地区酸雨的产生。相比之下,二氧化碳影响涉及全球,范围更广,也是当今全球变暖的主要驱动力之一。

由于广东省的二氧化碳排放量数据无法直接获取,需要进行测算。目前已经得到认可的二氧化碳排放公式为:

CEM=fc*EMc+fo*EMo+fg*EMg

其中,EMc、EMo、EMg分别为煤炭、石油、天然气的消耗标准煤量,而fc、fo、fg对应煤炭、石油、天然气消耗的碳排放系数。表1为化石燃料的二氧化碳排放系数。

四、模型构建

本文基于Fodha(2010)的分析框架设定模型,分析广东省二氧化碳、二氧化硫两类空气污染物排放和经济增长的关系。长期经济增长与环境质量之间的关系可以表示为收入的对数形式,本文加入人均GDP的三次方项来捕捉污染与收入之间可能会存在的三次关系,方程设定如下与使用截面数据和面板数据的模型不同,我们没有纳入如人口密度、贸易强度、空间活动强度等其他影响变量。本文实证目的主要是检验环境恶化和经济增长之间的协整关系,引入额外变量并不会消除数据单位根以及变量的内生性问题。:

lnCO2=α0+α1lnYt+α2(lnYt)2+α3(lnYt)3+εt (1)

lnSO2=β0+β1lnYt+β2(lnYt)2+β3(lnYt)3+μt (2)

CO2为二氧化碳排放量(万吨),SO2为二氧化硫排放量(万吨),Y为人均GDP。α1、α2、α3分别为二氧化碳排放对人均GDP、人均GDP二次方、人均GDP三次方的长期弹性系数。

公式(1)(2)刻画了环境—经济关系的各种形式。以二氧化碳为例:

α1>0,α2=α3=0,环境污染和经济单调递增;

α1<0,α2=α3=0,环境污染和经济单调递减;

α1>0,α2<0及α3>0,环境污染和经济呈现N型关系;

α1<0,α2>0及α3<0,环境污染和经济呈现倒N型关系;

α1<0,α2>0及α3=0,环境污染和经济呈现U型关系;

α1>0,α2<0及α3=0,环境污染和经济呈现倒U型关系,即符合EKC假说。环境库兹涅茨曲线的收入拐点Y=e(-0.5α1/α2)。理论上,我们希望看到α3=0的前提下,α1为正,表明经济增长伴随更多的二氧化碳排放到环境中;α2为负,意味经济经过一定程度的增长,清洁技术变得更先进,经济开始发挥对污染排放的抑制作用。

五、实证检验

实证估计的目的是检验经济和环境变量之间如何相互作用及其长期动态因果关系。本文基于时间序列数据分析环境库兹涅茨曲线,如果变量为非平稳时间序列,有可能导致经济指标和环境质量指标的虚假回归,数据的平稳属性决定了检验方法的选取。为此,我们利用ADF、PP、KPSS这三类单位根检验方法,以检验变量的时间序列平稳性,其中选择KPSS检验是作为对ADF和PP检验的补充;其次,在变量为一阶单整的基础上,对变量进行Johansen协整检验,以选择合适的因果检验模型。如果Johansen检验显示变量不存在协整关系,则在向量自回归模型(VAR)一阶差分的基础上进行因果检验;反之,则基于误差修正模型(ECM)。因此,第三步是选择适当类型的因果检验。

Johansen协整检验用于估计多元环境下不同协整变量的个数及协整关系的参数。对于本文模型,检验包括以下四维VAR模型:

Xt=A0+A1Xt-1+A2Xt-2+…+ApXt-p+σt (3)

其中,Xt=(LnP,LnY,(LnY)2,(LnY)3)′,LnP表示二氧化碳和二氧化硫排放量的对数,LnY、(LnY)2、(LnY)3分别是人均GDP对数的n次方。σt是代表时间趋势的k×1阶向量,衡量由于技术创新等原因导致环境质量改善。

进一步,方程(3)可改写为误差修正形式:

λXt=A0+B1Xt-1+B2Xt-2+…+Bλ-1λXt-λ+1+∏Xt-1+σt (4)

根据(3),环境和经济因素可能存在两类独立的因果关系来源。即如果向量中的调整系数λ≠0,则模型通过误差修正项,显示污染物排放量和人均收入存在长期均衡关系;如果λ=0,则通过滞后动态项,滞后差分项的系数表明存在短期动态。鉴于环境和经济因素可能存在短期动态和长期均衡两种关系,下文分别进行短期格兰杰因果检验和弱外生性检验。

在进行实证估计之前,对数据的单位根进行检验。表2为单位根检验结果。可以看到,所有的变量在经过一阶差分后变得平稳。因此,我们认为所有的变量都是一阶单整。非平稳变量如果存在协整关系,有可能出现虚假回归,导致结果不可靠。因此,我们继续检验变量的长期协整关系。为了确定协整关系的数量,我们使用迹检验和最大特征值检验。迹检验的原假设为最多存在r个协整向量。检验从最多存在0个协整关系的原假设开始,如果原假设被拒绝,则下一次的原假设中协整向量个数设为1,依次进行,直到接受原假设。对于最大特征值检验,原假设为刚好存在r个协整向量,被择假设为刚好存在r+1个协整向量,同样地,检验从0个协整向量开始。

Johansen协整检验对滞后长度的选择十分敏感,因此我们利用AIC和SIC检验VAR模型的最优滞后长度。考虑到样本大小,我们最初考虑最大滞后长度为3,但计量结果表明最优滞后长度为1,故下文均以此滞后长度进行检验。表3和表4分别为迹检验和最大特征值检验结果协整检验在不同趋势设定下进行,通过查看AIC和SIC发现模型没有趋势和截距。。在5%的显著性水平上,结果表明两类空气污染物的排放量和人均GDP存在长期协整关系。

通过方程拟合,得到二氧化硫和人均GDP的回归结果:

lnSO2=-1429.452*lnY+141.7433*(lnY)2-4.6773*(lnY)3+4802.025

α1<0,α2>0及α3<0表明二氧化硫排放和人均GDP之间为倒N型关系,但图2呈现倒U型走势。这是由于曲线左侧第一个拐点较低,导致其散落在数据集之外。本文二氧化硫排放模型证实了环境库兹涅茨曲线假说,说明随着经济增长,二氧化硫的排放量会经历一个先增加后减少的过程。在人均收入水平达到25001.72元时,二氧化硫排放量开始下降,这个情况大约在2005年,此时广东已经能够有效地减少二氧化硫的排放。

广东省二氧化硫和人均GDP的关系率先出现倒U型情况,与二氧化硫自身的特点及广东省政府的治污力度分不开。二氧化硫易溶于水,尤其在雨水较为丰沛的广东地区,空气中排放的二氧化硫形成酸雨。二氧化硫形成的污染危害是即期的,后果主要由排放地承担,且这种危害不易转移。这就要求地方政府对该类污染物的影响在短期内做出反应。其次,与政府2004年首次提出绿色广东概念,全面进行环境治理的举措分不开。2005年,广东省政府与各地区签署主要污染物排放总量控制目标责任书,要求广东省“十一五”期末化学需氧量和二氧化硫排放量在2005年的基础上均削减15%。此后,广东逐年加大环保治理的支出,2006年环保投入达2000亿元,占全省GDP的比例连续4年达到2.5%以上。以上举措有力地减少了二氧化硫的排放,实现了广东的环保拐点。此外,广东省环保支出连年递增也表明,尽管污染减排机制在不同地区有差别,但最终污染水平应该是消费的边际效用减少和污染的边际负效用递增的均衡结果。收入达到一定水平后,污染的边际负效用将超过消费的边际正效用,也就需要花更多的资源在减少污染效用上,以达到效用最大化。

同理,本文得到二氧化碳和人均GDP的回归结果:

lnCO2=11.75154*lnY-2.3147318*(lnY)2+0.11865*(lnY)3二氧化碳模型与人均GDP的长期协整系数在95%置信度下显著,说明模型拟合的可靠性。α1>0,α2<0及α3>0一系列参数表明,二氧化碳排放量和人均GDP存在N型关系,而进一步计算模型的解发现,曲线两个拐点对应的值较低且互相接近。故如图3所示,二氧化碳-人均GDP的关系实际上更接近于单调递增的曲线。由长期弹性系数可得,每一单位人均GDP的增加带来11.75%单位二氧化碳排量的增长。广东二氧化碳仍未进入环境库兹涅茨曲线拐点,未来二氧化碳排量将继续伴随着人均实际GDP的增加而上升,坚持节能减排、继续加大环境治理力度仍是广东长期可行的环境政策。

根据环境库兹涅茨假说,环境退化在经济发展的早期不能避免,因为此阶段国家和地区更注重工业化发展带来的经济收入,另一方面没有足够的资源、先进的技术以控制污染。而随着经济越来越繁荣,政府开始解决市场失灵问题,在环境公共服务方面的调控作用越来越大。但二氧化碳排放与其他地区性环境污染物带来的环境危害不同,碳排放形成的负外部性范围更广,每一个国家或地区的排放都有可能影响整个地球的环境质量,从这个角度而言,二氧化碳减排具有公共品的性质。此外,较之二氧化硫,二氧化碳带来的环境危害具有更长的潜伏期,导致地区实施单边碳减排的激励较小。由此,本文推测这也是为何在经济较为发达的广东地区,二氧化碳的经济-污染路径呈现单调递增趋势,尚未出现收入拐点的原因之一。

为了检验环境质量恶化和经济增长之间单向或者双向的长期协整关系,我们简化并引入基于误差修正模型的因果检验,包括格兰杰因果检验和弱外生性检验。如果在控制了环境变量的历史值后,经济变量的历史值仍能对环境变量有显著的解释能力,则我们认为经济变量对环境变量存在格兰杰影响。如表5所示,两类检验的结果均显著表明,收入增长导致二氧化碳和二氧化硫排放量增加;且弱外生性检验发现,不存在环境恶化对经济增长的反馈机制,表明二者为单一因果关系。这种可能性归因于以下几点:经济水平越高的地区,人们对环境质量的要求也相应更高;此外,经济增长有利于促进经济产业结构转型,加快推进洁净式生产,技术进步带来治污能力的提升。这种单向关系表明,广东可以在经济增长的情况下,实现污染物的减排,提升环境质量。

六、结论

本文在环境库兹涅茨曲线假说的基础上,利用时间序列数据和协整技术分析探讨了广东省1995-2012年环境质量与经济增长的关系。实证结果表明,二氧化碳、二氧化硫两类污染物的排放量和人均GDP存在显著的长期协整关系。其中,二氧化碳排放量与人均GDP线性递增,目前尚未出现二氧化碳排放量减少的拐点;二氧化硫排放量符合环境库兹涅茨曲线,与经济增长呈现倒U型关系,当人均收入水平约为25001.72元时,二氧化硫排放量开始下降,广东省这种收入情况出现在2005年前后。此外,因果检验结果表明,不管在短期或长期,广东省的经济水平和环境因素为单向因果关系,即经济发展导致环境质量变化,而非反向关系。

尽管目前呈现二氧化硫污染物随着人均收入水平降低的情况,但还应考虑到任何忽视环境保护而片面追求经济增长的行为,都有可能导致严重的环境后果。地区的发展进程不仅需要经济增长,还需以环境承载力为支撑。为此,文章提出以下建议。第一,制定有效的产业发展和部门减排政策,积极进行区域环保规划,同时推进全省产业结构优化,走新型工业化道路,减缓经济增长带来的环境恶化问题。第二,进一步加大环境污染治理投入,同时实行严格的环评审批、环保准入制度和环境监管制度。广东省经济增长和环境质量的单向关系表明,推行污染减排政策和加大环境污染治理的费用投入并不会阻碍经济增长,对于广东而言,提高环境治理水平、提升环境质量可能是实现经济长期可持续增长的有效政策工具。

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Economic Growth and Pollutant Emissions in Guangdong Province:

An Empirical Analysis of the Environmental Kuznets Curve

Lu Hongyou and Zhang Jingyu

(School of Economics and Management, Wuhan University)

责任编辑 余红伟

作者:卢洪友 张靖妤

经济增长与水环境污染论文 篇3:

沿江开发下的水质、水量的优化配置

[摘 要]本文根据沿江流域水(资源)环境状况,首先建立经济增长与水环境污染模型,运用单变量时序方法,研究污染指标等单变量数据与该地区的经济增长的内在相关度;其次,在分析江苏经济增长方式的条件下,建立新一轮增长周期下江苏总用水量Logistic预测模型,预测江苏用水趋势和走向;最后预测全省以及沿江八市的将来水资源所面临的问题,并提出合理的沿江开发水资源优化配置方案。

[关键词]水资源;经济增长;经济与环境关系计量模型;Logistic模型;预测

[文献标识码]A

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作者:黄苏海 田立新 姚洪兴

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