环境污染和经济增长的关系

　　内容提要：环境库兹涅茨曲线暗含着“同质”假设，即随着经济的增长，各个国家和地区经历着相似的环境影响轨 迹。本文在质疑该“同质”假设的前提下，对中国31个省份进行整体和分组检验，结果表明：①环境污染与经济增长 的关系具有多种表现形态，这主要取决于地区和污染指标的选取，具体会呈现单调递减“U”型、倒“U”型、型和 倒“N”型五种关系；②不同组别的当前经济水平会给不同污染物带来不同的内生性影响。相对而言，我国在SO2减排 上的难度主要存在于高工业化高收入组、高工业化低收入组和低工业化低收入组；在固体废弃物减排上的难度主要 存在于低工业化低收入组；在废水减排上的难度主要存在于低工业化高收入组和低工业化低收入组。因此，政府应 当因地制宜，有针对性地提高环境规制强度、优化环境规制形式，实现环境保护和经济增长的“双赢”。

　　关键词：环境污染；经济增长；环境库兹涅茨曲线；双赢

　　Abstract: The Environmental Kuznets Curve implies a homogeneous assumption which means that with the development of economy， similar environmental impacts would happened on various countries and regions. Based upon questioning the homogeneous assumption， this paper takes overall and packet tests on the 31 provinces of China， and the results show that:(1) Environmental pollution and economic growth has a variety of forms， which mainly depends on the selection of regions and pollution indexes， and the specific relations could be monotone decreasing “U” shape，inverted “U ” shape “N ” shape and inverted “N ” shape ; (2) Different groups'current economic level will give different endogenous effect to different pollutant. Relatively， the difficulty of SO2 emission reduction mainly exists in the group of high level industry-high income， group of high level industry-low income and group of low level industry-low income; the difficulty of solids waste emission reduction mainly exists in the group of low level industry-low income; the difficulty of waste water emission reduction mainly exists in the group of low level industry-high income， and group of low level industry-low income. Therefore， the government should adjust measures to local conditions， increase the strength of environmental regulation and optimize the forms of environmental regulation， thus to realize the win-win situation between the protection of environment and economic growth.

　　Key words: Environmental Pollution ; Economic Growth ; Environmental Kuznets Curve ;

一、引言

  自1978年改革开放以来，中国经济获得迅猛发展，年均GDP增长率高达9. 8%。但是，中国的经济 增长，尤其是1990年代末的经济增长主要是由要素 投入和牺牲环境推动的，这种粗放型的经济增长方 式带来了严重的环境问题。根据美国耶鲁大学和哥 伦比亚大学的科学家联合发布的2008年世界环境 绩效排名（Environmental Performance Index，EPI)，中 国在参评的149个国家和地区中位居105位，其 EPI得分仅为65. 1分，远远落后于排名第1的新西 兰（95.5分）。并且，环境的恶化，还会带来较为严 重的经济损失，据世界银行、中科院和环保总局的测 算，我国每年因环境污染造成的损失约占GDP的 10%左右。

　　在日趋严重的环境问题的压力下，我国政府在 逐步加大对环境的保护力度。早在1990年代初，我 国就把环境保护作为基本国策并贯彻执行之；进入 21世纪后，党的十六大提出以人为本的科学发展 观，不仅探索新工业化道路和社会主义新农村建设 的创新，而且积极探索构建资源节约型和环境友好 型社会，以及创建人与自然、人与人之间协调发展的 和谐社会；党的十七大又把‘‘建设生态文明”作为实 现全面建设小康社会奋斗目标的新要求之一。

　　但是，由于我国面临着生态环境先天不足、后天 失调、特别是加速实现工业化、城市化带来的多重压 力，环境保护的实施效果不甚理想。如在‘‘十五”期 间，起初制定的环境目标并未实现。据2007年全国 单位GDP能耗和主要污染物排放情况，节能减排工 作取得一定进展，比如二氧化硫排放量同比下降 4. 66% ,化学需氧量同比下降3. 14% ,但与年初确 定的下降7%和5%的目标，差距仍较大（张红凤 等，2009)[1]。

　　基于这种背景，能否有效控制环境污染，实现经 济增长和环境保护的‘‘双赢”至关重要。国内外有 关环境问题和经济增长协调发展的文献较多，主要 的研究方法有投入产出模型（Input-Output Model)、 可计算的一般均衡模型（Computable General Equilibrium )、环境库兹淫茨曲线（Environment Kuznets Curve，简称 EKC) (Grossman 和 Krueger， 1991 ;张晓，1999等）、世代交替模型（Overlapping Generation Model) 等。

　　其中，最为出名的莫过于EKC，该曲线最早由 Grossman和Krueger于1991年提出，他们通过对42 个国家的相关数据进行分析，发现部分环境污染物 (颗粒物、S〇2等）排放量与经济增长之间的关系类 似于反映收入分配和经济增长的Kuznets曲线一 样，也呈现倒“ U ”型曲线关系，即在经济发展初期， 经济的增长会加剧环境污染，但是一旦经济增长突 破某一特定‘‘转折点”经济的继续增长反而有利于 环境质量的改善[2]。EKC假说提出后，引起了学者 们的广泛重视，许多相关经验研究由此展开，主要检 验各种环境污染物与经济增长之间是否符合倒“U” 型的EKC关系，以及倒“U”型关系若存在，相应的 拐点处于何种位置。虽然有许多实证研究支持倒 “U”型曲线的存在，如 Panayotou et al. (1999) [3]、 Dasguptaetal. (2002) [4]等。但也有许多实证研究[5 ]发现，某些污染物和经济增长之间呈现线性乃至型等多种关系。如，Shafik(1994)的研究结果表 明，随着人均收入的增加，人均二氧化碳排放量呈线 性上升态势[5] ; Perman和Stern (2003)的研究则认 为在硫污染物和GDP之间不符合EKC曲线关 系[6]。大量非倒“U”型曲线关系的存在，引发学者 们在分析两者关系时引入其他因素，如：特定地点变 量（Grossman 和 Krueger, 1995 ) [7];收入分布、文化 程度、民主政治、城市化比重（Torras和Boyce, 1998)[8]等。

　　近年来，我国学者基于EKC也做了大量的实证 研究。其中，既有对环境污染和经济增长关系的直 接验证（马树才、李国柱，2006等）B]，也有对影响 EKC曲线关系的其他因素的经验考察，如：国际贸 易（于峰、齐建国，2007等）[10]、FDI (何静、许建， 2007等）[11]、外贸和环境政策（李秀香、潘晓倩， 2007等）[12]、财政分权（李猛，2009)[13]等。在进行 经验分析时，采取何种形式的数据将影响分析的结 果和可靠性，时间序列和截面数据分别因样本区间 短和严重的‘‘同质”缺陷，使得面板数据被越来越多 的学者所采用。但面板数据的整体拟合也不能很好 地解决EKC假说暗含的‘‘同质”假设：即随着经济 的增长，各个国家经历了相似的环境影响轨迹，暗含 着收入水平决定污染水平的含义（韩玉军、陆旸， 2009)[14]。率先实现工业化进程的国家和地区，在 享受物质文明的同时，也逐步获得了环境的改善，而 尚未完成工业化的国家和地区则可能因为贪图污染 密集型产品的比较优势，而无法实现倒“ U ”型的发 展轨迹。对于幅员辽阔的中国，各个省份的工业化 程度、收入水平等相差很大，仍基于“同质”假设从 整体上进行曲线估计可能并不能得到准确的结果， 有的学者曾采用东部三分法或东部、中部、西部和东 北四分法对我国相关数据进行了分组考察。但是传 统的三分法、四分法尚不能有效区分省份之间的差 异性。因此，我们尝试根据工业化程度和收入水平 的不同对中国31个省份先进行分组，分成高工业化 高收入、高工业化低收入、低工业化高收入和低工业 化低收入四组，再进行经验分析，以期更为准确地描 述各省份环境污染和经济增长的关系，并为制定相 应的政策提供理论基础。基于此，本文第二部分为 模型设置及数据说明；第三部分为实证结果及分析； 最后一部分为结论。

　　二、模型设置及数据说明

　　(一）模型设置

　　基于Selden和Song (1994)[15]等人的理论模 型，本文对环境污染和经济增长之间采取简约线性 回归方程进行分析。基本模型设定如下：

　　Elt = C + 氏 Flt + 佐 Yt + 此 Yt + V, + ^ (1)式（1)中，Elt为第i个省份在第t年的各种污 染物指标；为第i个省份在第t年的收入水平；C 为不随个体变化的截距；V,为个体效应;^为待估参 数；“为随机误差项。和A取不同的值会导致不同的曲线形 状，可以分为以下几种情况：

　　(1)氏< 0且凡=A = 0时，环境污染随经济 增长单调递减；(2)疚> 0且仄=氏=0时，环境污染随经济 增长单调递增；(3)氏< 0,仄> 0,3 = 0时，环境污染和经济 增长之间存在“U”型关系；(4)氏> 0,佐< 0,3 = 0时，环境污染和经济 增长之间存在倒“U”型关系；(5)氏< 0,仄> 0,3 < 0时，环境污染和经济 增长之间存在倒“…”型（即倒“N”型）关系；(6)氏>0,佐<0,3 >0时，环境污染和经济 增长之间存在“N”型关系。

　　(二）数据说明

　　本文所用数据根据历年《中国统计年鉴》、《中 国环境年鉴》和《中国环境统计公报》整理、计算而 得。其中，本文选取的污染物指标是人均SO,排放 量（千克）、人均固体废弃物排放量（千克）和人均废 水排放量（千克）；收入水平指标以人均GDP(元）衡 量①，并且根据人均GDP平减指数与1990年不变价 格进行平减；在对31个省份进行工业化程度的高低 划分时，以当地工业增加值占当地全部生产总值的 比重来衡量，大于40%的为高工业化地区，低于 40%的为低工业化地区。并且，由于各个地区的工 业化程度在样本年间具有一定波动性，为防止以固 定年份的工业化率进行划分带来的任意性，笔者以 样本年间的平均工业化率作为划分对象；至于高低 收入地区的划分，则综合考虑了二个指标：一是参考①考虑到人均GDP能够比总量GDP更为准确地衡量真实的 经济发展水平。     2008年世界银行公布的国别收入分组标准，以人 均GDP 3855美元作为划分地区收入高低的标准之 一，对2008年各地区的人均GDP进行划分；二是在 求出31个省份样本年间人均GDP平均值的基础 上，发现人均GDP平均值在1万元时，出现一个较 为明显的分层，因此，笔者以人均GDP平均值1万 元作为划分地区收入高低的第二个标准。基于上述 工业化和收入水平的划分标准，可以将我国31个省 份划分成四组。详见表1。

　　三、实证结果及分析

　　本文基于中国1991 一2008年31个省份的面板 数据，对式（1)的三类污染物指标和人均GDP进行 经验分析。考虑到各个省份之间存在较大差异，笔 者希望截距项能够反映一定的个体特征，因此我们 采用变截距模型。同时，截距项与解释变量之间存 在着相关性，从定性的角度出发，固定效应更适合本 模型的估计。似然比检验和Hausman检验结果也 支持固定效应模型优于混合模型和随机效应模型。 因此，笔者对非平衡的面板数据采用变截距固定效 应模型进行相关变量参数的估计。在具体估计时， 首先对同时包括人均GDP、人均GDP平方项和人均 GDP立方项的方程进行估计，若立方项不显著则将 其剔除后重新进行估计，若平方项仍不显著，则也将 其剔除后进行估计。一次下降、一次上升和二次下降。

　　(一）人均SO2排放量与人均GDP的EKC检验

　　回归结果表明，全国人均SO2排放量和人均 GDP之间符合倒“U”型关系，拐点为6639元（以 1990年不变价格表示①），当人均GDP低于6639元 时，人均SO,排放量随着人均GDP的上升而增加， 一旦人均GDP突破6639元，人均GDP的继续上升 反而有利于降低人均SO,排放量。目前全国组中的 北京、上海和天津的人均GDP超过了拐点，实现了 “双赢”，而剩余的28个省份的人均GDP则尚未达 到这一理论拐点。

　　考虑到中国不同省份的工业化水平和人均收入 水平存在较大差异，本文对分组后的四组亦进行了 回归分析。其中，高工业化高收入组（组一）和高工业化低收入组（组二）中Y的立方项未能通过显著 性检验，人均SO,排放量和人均GDP之间均符合倒 “U”型关系，拐点分别为6675元和3760元，通过比 对这两组样本省份在2008年的人均GDP与理论拐 点的大小，发现组一中的上海、天津和组二中的黑龙 江跨过了拐点，其他的省份尚未跨过拐点；而低工业 化高收入组（组三）中Y的立方项和平方项都未能 通过显著性检验，该组的人均SO,排放量随着人均 GDP的增加而单调递减，也实现了 SO,减排和经济 增长的‘‘双赢”；低工业化低收入组（组四）中Y的立①本文以下篇幅中的收入值，如不特别标注，均以1990年不变价格表示。方项没能通过显著性检验，人均so2排放量和人均 GDP之间符合“U”型关系，拐点为745元，该组中的 所有省份在当前的人均GDP均已超过拐点，意味着 该组所有省份的人均SO,排放量随着人均GDP的 上升而增加。

　　图1中给出了全国和四组人均S〇2排放量和人 均GDP的曲线图，从图中可以较为直观地看出5条 曲线的形状和位置。在四组中，能够实现SO,减排 和经济增长‘‘双赢”的为组三，组一和组二的大部分 省份以及组四的所有省份均处于SO,减排和经济增 长的“两难”困境之中。四组中的各省份在SO,减 排和经济增长的处境上与全国组中各省份的处境吻 合度较高，只有黑龙江出现了不一致的情况。

　　图1人均SO:排放量（千克) 和人均GDP(元）的曲线图(二）人均固体废弃物排放量与人均GDP的 EKC检验回归结果显示，全国人均固体废弃物排放量和 人均GDP之间符合倒“N”型关系，虽然立方项通过 了显著性检验，但是拐点处无实数解，故无法确定拐 点的具体位置。因此，笔者认为全国各省份的人均 固体废弃物排放量和人均GDP之间更类似一种负 相关关系。组一和组二中Y的平方项和立方项均 未能通过显著性检验，人均固体废弃物排放量和人 均GDP之间均符合负相关关系；组三中Y的平方项 和立方项通过了显著性检验，人均固体废弃物排放 量和人均GDP之间符合倒“ N ”型关系，这一倒“ N ” 型曲线的两个拐点分别为9360元和10743元，当其 人均GDP低于9360元时，人均固体废弃物排放量 随着人均GDP的上升而下降，一旦人均GDP突破 9360元时，人均固体废弃物排放量随着人均GDP 的上升而增加，随着人均GDP的继续增加，在突破 10743元之后，人均GDP的提高则有利于降低人均 固体废弃物排放量。组三（即北京市）在2008年的 人均GDP已经突破第二转折点，因此，随着组三人 均GDP的继续增加，人均固体废弃物排放量呈下降 趋势；组四中Y的平方项和立方项虽然也通过显著 性检验，但是人均固体废弃物排放量和人均GDP之 间符合“N”型关系，两个拐点分别为847元和4204 元，经济意义和组三恰恰相反，该组中的新疆和宁夏 两省处于“N”型曲线的二次上升阶段，而其余的15 个省份正处于该曲线的一次下降阶段。

　　图2人均固体废弃物排放量（千克) 和人均GDP(元）的曲线图从图2中可以直观地看出全国和四组人均固体 废弃物排放量和人均GDP曲线的形状和位置，全 国、组一和组二中各省份的人均固体废弃物排放量 和人均GDP之间基本符合较为平缓的负相关关系， 随着人均GDP的继续增加，均有利于降低人均固体 废弃物排放量；组三和组四的曲线较为复杂，且下降 部分比上升部份更为陡峭，虽然组三（即北京市）和 组四中大部分省份当前的人均收入均使其位于各自 曲线的下降阶段，但是组四的前景颇让人担忧，因为 一旦组四中处于一次下降这一“双赢”阶段的15个 省份的人均收入突破4204元，将可能面临经济增长 和固体废弃物减排的‘‘两难”困境，当然，这也要受 其未来的经济增长模式决定，应当防止以牺牲环境 来刺激经济增长的行为。