长三角地区环境库兹涅茨曲线的实证检验.docx

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第五届中国国经济学年年会投稿稿论文
研究领域::资源与环环境经济学学
长三角地区区环境库兹兹涅茨曲线线的实证检检验
耿强 蔡蔡琦玮
长三角地区区环境库兹兹涅茨曲线线的实证检检验
耿强 蔡蔡琦玮
【内容摘要要】随着人人均收入的的增长,环环境质量将将经历一个个先恶化再再改善的过过程,这种种倒U型的的关系被称称之为环境境库兹涅茨茨曲线。本本文旨在估估计长三角角地区的环环境库兹涅涅茨曲线,检检验长三角角地区经济济成长与环环境质量的的关系。笔笔者通过构构建数理模模型和实证证检验发现现,长三角角地区的环环境库兹涅涅茨曲线不不同于以往往的倒U型型形状而呈呈现出N型型,环境的的质量有经经过改善后后再次恶化化的倾向。这这说明对环环境破坏问问题的解决决不能仅仅仅依赖于经经济增长本本身,经济济系统中的的拐点不会会自发产生生,需要采采取积极的的政策措施施,主动协协调环境和和增长的关关系。
【关键词】环境库兹涅茨曲线(EKC)长三角地区和谐社会
一、引言言
关于经济增增长与环境境质量之间间关系的研研究,一直直是经济学学理论界的的一个重要要课题。
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220世纪990年代以以来,SPPM、SSO2、、NOOx和CO2等污染物物的排放造造成了严重重的环境后后果,再次次引发了对对可持续发发展中经济济与环境关关系的探讨讨。环境库库兹涅茨曲曲线(EKKC)成为为目前研究究的重心,以以人均收入入代表经济济发展水平平作为横轴轴,以排污污量代表环环境退化水水平作为纵纵轴,可以以看出随着着人均收入入水平的提提高而上升升,然后在在收入达到到一定水平平时,排污污量随着人人均收入的的进一步提提高而降低低,说明经经济发展引引起环境质质量的提高高,使发展展对资源的的压力下降降。
EKC出现现的基础并并不唯一依依赖于人均均GDP的的高低,而而在于收入入增长背后后一系列的的重大转变变,寻找这这种背后的的原因至关关重要。当当前研究的的重点主要要是对环境境里兹涅茨茨曲线形成成的原因和和机理进行行研究。经经济学家一一般从规模模效应、结结构效应和和技术效应应展开分析析。一部分分学者认为为在经济增增长结构中中,经济结结构的升级级调整会导导致EKCC的产生。当当经济发展展经历低级级阶段、快快速发展阶阶段和高级级阶段,产产业结构会会由农业升升级到污染染程度高的的工业,最最后转向信信息密集型型的产业,导导致环境改改善(Sttern,22004)这这属于结构构效应;有有的学者认认为经济发发展到一定定的阶段就就突破了门门槛,如低低于一定的的经济水平平时,只能能采用污染染程度高的的技术,一一旦经济跨跨越发展的的门槛,就就可以采用用清洁的技技术,这属属于技术效效应(Sttokeyy,19998;Joones&Maanuellli,11995)。还还有学者将将EKC归归因于需求求因素,即即随着人均均收入水平平的提高,人人们增加了了对洁净环环境的需求求(Loppez,11994)。AAndreeoni和和Leviinsonn(20001)则认认为规模效效应的存在在是EKCC成立的关关键所在,在在单部门静静态模型中中,只要污污染治理活活动是规模模效益递增增的,就可可以在技术术上推导出出EKC。SSuri和和Chappman(11998)则则把进口和和出口的工工业制成品品分别占本本国生产的的工业制成成品的比重重纳入了EEKC的分分析框架———较低的的排放对应应着工业制制成品进口口的增长,较较高的排放放对应出口口的增长。结结果显示贸贸易与环境境质量的演演进之间相相关性很强强,可以有有效地预测测环境质量量的演进。
另一方面,大大量的研究究文献集中中在EKCC的实证研研究方面。GGrosssman和和Krueeger(11993)首首次利用包包含时间趋趋势、人口口密度和地地理位置等等解释变量量的简化方方程分析,发发现人均收收入与环境境退化之间间存在一个个倒U型的的关系,并并且当一国国人均GDDP达到44000--50000美元(针针对SO22的分析)的的转折点时时,经济增增长趋向于于减轻环境境压力。继继Grosssmann和Kruuegerr之后,有有许多后续续的实证研研究都表明明大多数的的环境质量量指标与人人均收入之之间的确存存在一种倒倒U型的关关系。Shhaficc(19994)发现现安全饮
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水水和卫生状状况随着人人均收入的的提高而持持续改善,对对于悬浮颗颗粒物和二二氧化硫则则先恶化而而后改善,但但固体废弃弃物和二氧氧化碳排放放量随经济济的增长呈呈现持续恶恶化现象。SSeldeen和Soong(11994)考考察了四种种重要的空空气污染物物(即二氧氧化硫、二二氧化碳、氮氮氧化物和和悬浮颗粒粒物)排放放问题,发发现他们与与收入之间间存在着倒倒U型的关关系。Xeepapaadeass和Amrri(19995)证证实大气中中的二氧化化硫浓度也也存在着同同样的结论论。
国内方面,范范金(20002)以以我国811个大中城城市19995-19997年度度氮氧化物物、二氧化化硫、总悬悬浮颗粒物物浓度和年年人均降尘尘量的面板板数据对EEKC进行行分析研究究,发现除除了氮氧化化物浓度之之外,其余余污染物与与收入确实实存在倒UU型的关系系,但二氧氧化硫和总总悬浮颗粒粒物的转折折点处于几几乎不可能能达到的高高收入水平平上。陆虹虹(20000)考察察了我国人人均GDPP和人均二二氧化碳排排放量的关关系,通过过插值法扩扩展数据和和利用状态态空间模型型分析,表表明人均GGDP和人人均二氧化化碳排放量量的当前值值和前期值值之间存在在交互影响响作用,而而不是呈简简单的倒UU型关系。陈陈华文和刘刘康兵(22004)应应用上海市市环保局的的空气质量量数据,对对相关指标标进行验证证,认为上上海市存在在着库兹涅涅茨的倒UU型曲线。
从目前实证证研究的普普遍结果来来看,倒UU型的EKKC是发达达国家和新新兴工业化化国家在工工业化时期期所普遍适适用的,如如美国、西西欧、日本本和韩国、新新加坡、香香港等。上上述分析均均采用跨国国的面板数数据或横截截面数据,而而对一国或或地区的实实证研究并并不多见,研研究中国具具体地区的的EKC的的检验是实实证和理论论研究中较较少出现的的一部分。因因此还不能能确定经济济增长与环环境之间的的这种倒UU型关系是是否对中国国和某一地地区都适用用。本文采采用长三角角地区(上上海、江苏苏和浙江)11990--20022年度有关关的环境指指标数据,进进行了人均均收入和环环境质量之之间的系统统性分析,并并通过一系系列统计检检验,选取取对经验数数据拟合最最优的模型型作为回归归结果。笔笔者在对长长三角地区区的工业化化进程中的的生态环境境变迁状况况进行计量量分析时,发发现了一种种新型的NN型的EKKC。同时时根据柯布布道格拉斯斯生产函数数来考察各各种工业污污染物对经经济增长的的影响。本本文第二部部分给出了了研究EKKC的模型型和相关数数据来源,第第三部分分分析所采用用的环境质质量指标和和有关的解解释变量,以以及回归分分析,第四四部依据经经验研究得得到的结论论和政策建建议。
二、环境质质量与经济济增长:理理论分析
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关于环境与与经济增长长的理论分分析以及作作用机制的的研究,我我们首先借借用Coppelannd和Taaylorr(19994)的方方法来进行行分析。CCopelland和和Tayllor(11994))通过定义义整个经济济系统的动动态优化过过程,建立立模型来证证明库兹涅涅茨曲线的的结论。本本模型的设设计沿用CCopelland和和Tayllor(11994))的方法。假假定经济系系统内有两两个部门::生产部门门和污染治治理部门,只只有一种产产出,无国国际贸易。生生产部门投投入有效劳劳动BL和和有效资本本K,总产产出F(KK,BL)),其中一一部分FAA用于治理理污染,那那么θ=FA//F是治治理污染的的投入比重重。污染存存量X的增增加量应为为本期经济济系统内产产生的总污污染量减去去自然界降降解的污染染物。生产产部门排放放的污染与与总产出FF有关。考考虑整个经经济系统内内的动态优优化过程::
,其中00<α<1,00<θ<1
(1)
式中F为产产出,K为为物质资本本,BL为为有效劳动动,储蓄率率s外生给给定,δ为折旧率率,n为人人口增长率率,g为生生产过程中中的技术进进步率。BB为技术存存量,为污污染排放量量,为单位位产出的污污染排放量量,X为污污染存量,η为自然界的污染降解速度。上述动态化的过程分别反映最终产品产量,资本存量的持续变化,劳动力增长率为n,生产过程中的技术进步率为g,以及污染存量的持续变化。最核心的是污染排放量的函数,它反映污染存量的变化,不同的模型对有不同的设定。新古典经济的分析框架有两个基本的模型:GreenSolow模型和Stokey模型,GreenSolow模型和Stokey模型的不同之处在于前者保持污染治理的投入比重θ不变,而同时存在着产品生产和污染治理过程中的技术进步,分别为g和gA(gA>0),gA外生给定;后者认为随着经纪增长,污染治理的投入比重θ会发生变动,但gA=0
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(1)GrreenSoloow模型
由GreeenSoolow模模型的假设设条件可知知资本存量量和劳动力力存量的变变化分别为为
那么((2)
当t=0时时,X=00环境尚未未被污染,当当K<K**时,/XX急剧增加加,这时污污染的排放放率要大于于自然界的的降解能力力η,这时处处于EKCC曲线的上上升部分;;当K>KK*时,环环境的自净净能力恢复复,处于EEKC曲线线的下降部部分。
(2)Sttokeyy模型
当污染排放放量的降低低依赖于日日益增加的的污染治理理投入比重重θ,而污染染治理部门门有没有发发生技术进进步时,我我们就引入入了Stookey模模型的污染染排放量函函数。该模模型关键之之处在于对对人们偏好好的假设上上:人们对对环境质量量的收入需需求弹性大大,于是人人们在收入入增加的情情况下,会会要求政府府采取更为为严厉的环环境政策,即即θ增加,这这样就能推推导出EKKC曲线。
同样采用CCopelland和和Tayllor(11994))的函数形形式
(ββ>1)(33)
通过计算,得得出GE//Y<0,即即单位产品品的污染量量增长率小小于0,这这意味着tt+1时点点的单位产产品的污染染量要小于于t时点的的单位产品品的污染量量,隐含的的意思就是是倒U型的的EKC。
三、计量模模型设定及及相关数据据说明
按照倒U型型EKC理理论,我们们分别考察察了上海、江江苏和浙江江三地的工工业废水排排放量、工工业废气排排放量和工工业固体废废弃物产生生量的数据据。从统计计数据来看看,倒U型型的EKCC特征并不不明显。除除了上海和和江苏两省省的废水排排放量随着着人均GDDP增加而而减少,其其他的散点点图都呈NN型,即一一组倒U型型和U型两两段曲线组组成的EKKC。
一般来说,倒倒U型的EEKC的基基本函数有有三种形式式:二次函函数型(SSeldeen&SSong,11994),三三次函数型型(Groossmaan&Krueeger,11995),以以及将二次次函数、三三次函数与与对数形式式相结合的的模型(SShafiic&Banddyopaadlyaay,19992)。笔笔者利用11990--200
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22年各种时时间序列进进行估算的的结果表明明,采用二二次函数型型回归分析析的拟合度度和F检验验均十分不不理想。因因此根据图图形存在拐拐点的形状状,本文回回归模型采采用三次方方项的简化化型函数形形式,以下下式作为基基本的函数数形式:
模型1:
(4)
(55)
(66)
模型2:
(7)
其中i表示示各省份,tt表示时间间。函数(44)—(6)是是模型1的的污染函数数。WATTER,GGAS,WASTTE分别是是工业废水水排放量和和工业废气气排放量以以及工业固固体废弃物物产生量。分别代表不同的地区效应,Y是人均GDP。为影响环境质量的其他变量构成的向量,如在本文中包括人口(P),第二产业占国内生产总值的比重(TWO)和人均外商直接投资(FDI)其中人口对应规模效应,而第二产业占国内生产总值的比重对应的是结构效应,人均外商直接投资代表该地区的开放度。模型2即式(7)是柯布道格拉斯生产函数,解释变量包括各种污染物,外商直接投资(FI)资本(K)劳动力(L)政府支出(G)以及人力资本(H)人均铺装道路(R),这些因素对最终产出会有不同的影响,它们代表个地区的要素的投入,是模型中的控制变量,表明要素投入对经济增长的贡献。
上海、江苏苏和浙江三三地的数据据源于19991-22003的的《中国城城市统计年年鉴》、《上上海统计年年鉴》、《江江苏统计年年鉴》、《浙浙江统计年年鉴》和《中中国统计年年鉴》。其其中资本指指标通过当当年全社会会固定资产产投资来表表示,劳动动力采用的的是就业人人员占总人人口的比重重,人均资资本比重(HH)以高等等院校在校校学生数占占人口比重重来解释(具具体的变量量统计指标标见附表)
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四、实证分分析结果
采取面板数数据的线性性回归时,考考虑到污染染方程中的的外生因素素,我们进进行首先进进行Hauusmann检验,发发现其P值值小于1%%,说明通通过显著性性检验。又又因为我们们的数据涉涉及不同时时间三地各各种污染物物的量,所所以要考虑虑数据的平平稳性问题题。经由AADF和PPhilllips--Perrron检验验,发现工工业废水排排放量数据据及其取对对数后的值值在10%%的显著性性水平上都都是平稳的的,因此不不必进行差差分分析。而而工业废气气和工业固固体废弃物物数据水平平面不平稳稳,需要进进行差分估估计。检验验表明他们们在10%%的水平上上存在一阶阶自相关,因因此我们采采用AR((1)的GGLS回归归方法进行行分析。
计量模型检检验结果显显示(具体体结果见附附表),污污染方程中中的所有变变量都通过过了显著性性检验。收收入水平的的确是影响响环境质量量的一个决决定因素,人人口和第二二产业占国国内生产总总值比中均均在1%或或10%的的显著性水水平上是显显著的,两两个因素对对污染的都都有正向影影响,然而而用于反映映开放程度度的外商直直接投资在在统计上均均不显著。对对于各种工工业污染物物的实证分分析来看,人人均GDPP与工业废废水排放量量之间并未未表现为倒倒U型的EEKC形状状,而是由由倒U型和和U型两组组曲线构成成类似N型型曲线,工工业废水排排放量经过过一段时间间下降,又又出现了反反复。这与与长三角地地区的情况况相当吻合合,在加强强对淮河等等河流进行行污染整治治时,水质质改善,等等到整治活活动结束后后,污染情情况又开始始加重。对对工业废气气和工业固固体废弃物物的拟合,同同工业废水水的系数类类似,也是是呈N型。
这条先是倒倒U型而后后U型组成成的波浪式式的EKCC不同于发发达国家工工业化过程程中的EKKC,这条条曲线的发发现是一个个非常有意意义的发现现。其理论论意义在于于随着人均均收入水平平的提高,污污染量和人人均污染量量并非必然然经历一段段时间的上上升后逐渐渐下降,还还会出现反反复,即环环境与经济济协调发展展的结果不不会自然而而然的实现现,而要靠靠积极地人人为努力。
在模型2的分析中中,人均外外商直接投投资和资本本的自然对对数值均通通过了1%%水平显著著性检验,劳劳动力和人人力资本的的对数值通通过10%%显著性水水平的检验验。工业废废气和工业业固体废弃弃物与人均均收入对数数值呈正相相关关系,但但都没有通通过统计检检验。这说说明长三角角地区尚未未达到EKKC的下降降段,污染染还有加重重的趋势。值值得注意的的是,工业业废水在随随机效应和和固定效应应地分析结结果中,它它的系数估估计值始终终维持在--。该弹弹性系数表表明,在长长三角地区区的工业废废水排放量量相对于当当年经济规规模的比
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例例每增加11%,%。作为为一个污染染严重的地地区,应该该大力整治治河流污染染问题。
五、结论和和政策建议议
本文以目前前中国经济济最为发达达的区域———长江三三角洲地区区为例,对对环境质量量与经济增增长之间的的关系进行行了较为系系统的分析析。文章通通过数理模模型和实证证检验发现现,长三角角地区的环环境污染与与经济增长长之间呈现现一种新型型的N型EEKC特征征,环境质质量随着经经济总量的的快速提高高而波浪式式的不断恶恶化,不同同于以往的的经典理论论中倒U型型的形状。
1、中国长长三角地区区经济高速速增长时期期的环境变变迁不同于于发达国家家和新兴工工业化国家家工业化时时期的特征征。环境质质量有一段段时间的改改善后,又又趋于恶化化。这与长长三角地区区在经济发发的高速增增长过程中中对环境保保护不够重重视是密切切相关的。根根据发达国国家的经验验,一个国国家在经济济高速发展展的时期,环环保投入要要占到国内内生产总值值的1%--%%才能有效效控制住环环境污染,超超过3%才才能使环境境质量明显显改善。但但我国的污污染治理投投资比重一一直偏低,同同国际水平平相比,相相差很大。长长三角地区区的环境治治理投入也也不高,上上海市政府府在《关于于加强本市市环境保护护和建设若若干问题的的决定》中中指出,确确保环境投投入占国内内生产总值值3%以上上,而浙江江省20001-%,这明明显是偏低低的财政预预算。另外外长三角地地区的经济济发达,市市场规模大大,但是矿矿产资源比比较贫乏,有有限的土地地和自然资资源养育较较多数量的的人口并支支撑庞大的的经济体系系,使得生生态系统超超负荷运转转。
2、倒U型型的EKCC这一分析析工具不能能盲目套用用,需要具具体问题具具体分析。认认为环境质质量会随着着经济的发发展而自发发改善肯定定不是最优优的选择,环环境质量改改善的中段段可能要花花很长时间间才能越过过,未来经经济较高增增长和更清清洁的环境境的限制难难以抵消现现实环境的的破坏成本本。如果环环境退化超超过一定的的生态阀值值,环境退退化就变得得不可逆了了。EKCC不能成为为“先污染,后后治理”的借口,需需要在促进进经济增长长的同时,也也要关注环环境问题,从从而达到两两者和谐发发展的状态态。
3、实证分分析结果来来看,工业业污染物的的增长与经经济增长率率之间表现现为较为显显著的正相相关关系。正正体现出中中国一直以以来粗放式式的增长模模式,为了了实现环境境与经济快快速发展的的和谐兼顾顾,一定要要采取措施施控制污染染,保护自自然环境,减减少工业污污染,实现现集约化的的增长模式式。
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附表1:各各指标的统统计量
变量
含义
平均值
标准差
最小值
最大值
数据来源