中部六省环境污染与经济增长关系实证分析

[摘 要] 中部六省1990-2006年的人均GDP与人均工业三废排放量之间关系的面板数据模型与环境库兹涅兹曲线显示，中部六省经济增长的同时也影响了环境质量，并且，目前仍处于环境库兹涅兹曲线倒“U”型的左侧。因此，中部六省在实现经济的持续发展的同时，应采取切合实际的对策使经济增长与环境保护相协调，推进经济的可持续发展。如：改善经济增长模式，减少污染与消耗；加快工业化进程，推进产业结构调整，促进经济增长与控制环境污染协调发展；降低以国内生产总值来评价省份之间的综合实力的比例，加大政府对环境的重视程度；有效发挥政府的主导和监督作用。

[关键词] 经济增长；环境污染；面板数据；环境库兹涅兹曲线

[中图分类号] F222.3 [文献标识码] A [文章编号] 1006-5024(2008)08-0084-05

[作者简介] 王彦彭，首都经济贸易大学统计学博士生，研究方向为宏观经济与统计分析。(北京 100026)

一、引言

在我国工业化进程中，污染物排放量的不断增加导致了环境质量的下降，同时，环境恶化反过来又限制了经济的长期可持续增长。在可持续发展战略的指导下，国家对土地资源、环境保护等方面进行了规定，这一方面为经济可持续发展提供了政策支持；另一方面在客观上也使当前的一些经济行为受到影响。因此，在中部崛起战略实施的过程中，各个省份处理好环境污染与经济增长的矛盾就显得更为突出。

二、文献综述

Grossman and Krueger(1992)在分析北美自由贸易协定的环境效应时，首次实证考察了环境质量与人均收入之间倒“U”型曲线关系的存在，这种关系人们后来称为“环境库兹涅茨曲线”(Environmental Kuznets Curve，EKC)。它的涵义可表述为：在经济发展初级阶段，经济增长、人均收入的提高将会导致环境质量的下降，然而，当经济增长超越了某临界值点时，人均收入的提高反而有助于降低环境污染、改善环境质量。

20世纪90年代EKC模型提出之后，国外大量学者运用各国截面、时间序列或面板数据，对是否存在EKC进行了广泛研究，对环境与收入之间的关系进行了大量的验证。相关研究的文献综述很多，如Stern，1998；Ekins，1997；Dinda，2004，等等。其主要结论有：发达国家和新兴工业化国家与地区普遍适用这条曲线，如对美国、西欧、日本和韩国、新加坡、中国香港、中国台湾的经验分析，均符合倒“U”型EKC的特征；EKC的形状不一定都是倒“U”型，在某个阶段，曲线的形状不固定。

目前，国内对环境污染与经济增长的研究，有代表性的成果分别为：杜希饶、刘凌(2006)通过对模型的竞争性市场均衡分析，给出了平衡增长路径的经济增长率，并系统地分析了在环境污染进入效用函数的情形下长期经济增长的内在机理；通过对最优增长路径进行比较静态分析，分别讨论了贸易自由化对环境质量、经济增长、福利效应的影响，污染外部性对长期经济增长的约束等，给出了模型的综合结论及其现实涵义。彭水军、包群(2006) 选用1985-2003年期间我国的六类环境污染指标，从时间序列的角度考察了环境污染与我国人均收入变化之间的长期均衡关系和相互作用机制。蔡洛枷、黄蔚(2006)通过选取1985-2004年湖北省的环境与经济数据，建立人均GDP污染排放量模型，对湖北省经济增长与环境污染之间的关系进行了回归分析。宋涛等(2007)采用Weibull函数和Gamma函数形式的面板数据模型对全国1989-2005年四种环境污染指标人均排放量与人均收入之间的关系进行了研究。

目前，对环境污染与经济增长关系的研究，主要是针对对全国或者某个省份、地区，采用的研究方法比较单一，如协整理论、面板数据模型、脉冲响应函数模型、KEC的检验等，很少将上述不同方法结合起来。此外，对处于整个区域的中部六省的综合研究少有学者进行。本文针对上述研究不足，欲作出更深入、更有价值的探索。

三、数据与变量

本文所用样本取自1990-2006年度中部六省(河南、湖北、湖南、江西、安徽、山西)的数据(来源于历年各省《统计年鉴》和《中国统计年鉴》)，并用人均GDP来反映经济增长的状况，用能够较好表现环境质量的流量指标――人均工业废水排放量、人均工业废气排放量、人均工业固体废物产生量来反映环境污染的状况。

四、实证分析与结果

为了分析中部六省环境污染水平与经济增长的关系，本文采用了面板数据模型。该模型能够同时反映研究对象在时间和截面单元两个方向上的变化规律及不同时间、不同单元的特性。面板数据模型的一般表达式为：

Yit=αi+βiXit+μiti=1，2，……N；t=1，2，……T (1)

其中，Xit是影响所有横截面单元的外生变量向量；βi是参数向量；αi代表了截面单元的个体特性，反映了模型中被遗漏的体现个体差异变量的影响；μit是个体时期变量，代表模型中被遗漏的体现随截面与时序同时变化的因素的影响；下标 i 代表不同个体；t 代表时间。

当分析对象在横截面上无个体影响、无结构变化时，(1)式转化为：

Yit=α+βXit+μit(2)

当分析对象在横截面上存在个体影响，且表现为模型中被忽略的反映个体差异的变量的影响，但无结构变化时，(1)式转化为：

Yit=αi+βXit+μit(3)

当分析对象在横截面上除了存在个体影响外，还存在变化的经济结构时，结构参数在不同横截面单位上是不同的，这时即为一般形式：

Yit=αi+βiXit+μit(1)

要对模型进行正确估计，必须对模型的设定进行F检验。

F检验如下：

假设1：斜率在不同的横截面样本点上和时间上都相同，但截距不相同；

假设2：截距和斜率在不同的横截面样本点和时间上都相同。

首先检验“假设2”。如果检验结果是接受的，则没有必要进行进一步的检验；如果是拒绝的，就应该检验“假设1”；如果“假设1” 也被拒绝，就采用(1)式表示的变系数模型。

检验“假设2”的F统计量为：

F2=～F[(n-1)(K+1)，

n(T-K-1)](4)

检验“假设1”的F统计量为：

F1=～F[(n-1)K，

n(T-K-1)](5)

在式(4)和式(5)中，S1 、S2 和S3 分别为采用模型(2)、(3)和(1)式的残差平方和，N 为截面样本点个数，T 为时序期数，K 为自变量数目。

1.相关性分析

根据1990-2006年中部六省数据，首先计算人均工业废水排放量、人均工业废气排放量、人均工业固体废物产生量与人均GDP之间的相关系数，这些系数反映了人均GDP对环境流量的影响力，即反映了经济增长对环境污染的影响程度，计算结果见表1。

由表1可知，人均GDP与人均三废污染物排放量之间的相关系数均比较高，这说明无论是经济增长对环境污染还是环境污染对经济增长的影响力都较大。

2.中部六省环境污染水平与经济增长关系线性回归分析

由于面板数据包括横截面和时间序列数据，模型设定的正误决定了参数估计的有效性，因此，首先要对模型的设定进行检验，以得到有效的参数估计；其次，主要检验模型参数在所有横截面样本点和时间上是否是相同的常数；第三，进行方程类型的判断；第四，利用Eviews5.0对选取数据进行不同类型的面板数据模型的估计，分别计算出残差平方和与F统计量值，计算结果见表2。

由表2可知，F统计量值均大于5%的显著性水平下相应的临界值，所以拒绝原假设2和原假设1，表明中部六省经济增长对于环境的影响是不一致的。因此，模型的设定形式为(1)式，中部六省环境污染水平与经济增长关系的线性回归方程为：lnYit=αi+βilnXit+μit，i=6，T=16。其中，Y表示污染物的排放量和人均排放量，X是人均GDP。

由于模型中仅有一个解释变量，所以不存在多重共线性，但为了避免异方差性，本文对变量均取对数。在区域经济的研究中，检验通常发现误差项与解释变量是显著相关的，因此，固定效应通常优于随机效应。考虑到由于各个省份之间的差异可能产生截面异方差，本文采用横截面加权的方法进行回归。利用Eviews5.0进行面板数据分析时，发现在对人均工业固体废物产生量与人均GDP存在截面异方差和同期相关性，所以用广义最小二乘估计修正，计算结果见表3。

由表3可知，三个回归方程的R2 均在0.97以上，说明拟合优度较好；F值远远大于临界值，说明回归方程显著；解释变量都通过了T检验，表明被解释变量与解释变量之间线性关系非常显著，建立的模型具有代表性。

由表3数据可得出以下结论：

(1)在5%的显著水平下，经济增长和对于用人均工业废水排放量、人均工业废气排放、人均工业固体废物产生量描述的环境污染状况的影响也都是显著的，这说明中部六省各省在人均GDP增加即经济增长的同时，对环境造成的污染进一步加剧。

(2)中部六省的经济发展水平与环境污染水平基本上成正相关关系(系数为正)。当同期经济增长1%时，人均废水排放量都将增加，环境污染进一步加剧，但幅度小于经济增长速度。这从侧面说明中部六省的经济增长方式仍以粗放型为特征，经济的快速增长是以牺牲环境为代价的。中部六省是全国商品粮和优势农副产品生产加工基地、能源生产基地、重要原材料生产基地、有竞争力的制造业和高新技术产业基地、劳动力资源开发和输出基地、重要的文化和旅游基地。这一方面为中部六省的经济发展奠定了资源优势；另一方面大量加工制造生产业的集中分布，加上产业结构的不合理、内部结构的单一与矛盾，使得粗放型经济增长的方式造成了资源的破坏、环境的污染、生产条件的不断恶化，从而降低了生产效率，影响了经济增长的质量和经济可持续发展进程。

(3)分省份来看，在人均工业废水排放污染方面，湖北、湖南和山西三省的人均GDP增长与人均工业废水排放量呈反向变动关系；在人均工业废气排放污染方面，只有湖北省的人均GDP增长与人均工业废气排放量呈反向变动关系。这说明，近年来湖北省在注重经济增长的同时非常注重环境的治理与保护，成效突出，与经济可持续发展的指导思想保持一致，在中部六省中起着典范和带头作用。

此外，由表3可知，山西省人均三废排放量与经济增长的相关关系都位于中部六省的前列。山西省尽管是全国煤矿能源重化工基地，为经济的发展做出了巨大的贡献，但也是全国环境污染最严重的省份之一；在经济快速发展的同时，由于大量挖掘开采与煤炭加工，从而产生大量的废气。而实际情况中，废气的污染是比废水加剧环境污染更重要的影响因素。因此，山西省经济增长1%，人均工业废水排放量将减少0.26484%，但人均工业废气排放量将增加0.633405%，居中部六省第二。工业废气排放量的增加对环境的污染更具有影响作用。由于山西省地区资源的因素，山西省应该在工业废气和工业固体废物治理方面加大力度。

河南省是中部六省1990-2006年度人均经济增长速度最快的省份，也是人口最多的省份。当经济增长1%时，人均工业废水排放量、人均工业废气排放量、人均工业固体废物产生量都将增加。从实际情况看，河南省人口数量的比重过大，人口数量的增加不仅提高了居民用水等污染物的增加，而且间接地影响经济增长中生产规模的扩大，最终使得人均工业污染排放量增加。这说明，河南省经济快速增长的同时加剧了环境的污染，而且人口数量的增加对环境状况也已构成压力。

3.基于面板数据的环境库兹涅兹曲线分析

本文根据U型KEC理论，环境库兹涅兹曲线(EKC)计量模型为：Y=β0+β1X+β2X2+ε。其中，Y表示污染物的排放量和人均排放量，X是人均GDP，β0，β1，β2为模型参数，ε为随机误差项。

首先，要对模型的设定进行检验，以得到有效的参数估计；其次，主要检验模型参数在所有横截面样本点和时间上是否是相同的常数；第三，利用Eviews5.0对选取数据进行不同类型的面板数据模型的估计，分别计算出残差平方和与F统计量值。计算结果见表4。

从表4可以看出，F统计量值均大于5%的显著性水平下相应的临界值，所以拒绝原“假设2”和原“假设1”，表明中部六省经济增长对于环境的影响是不一致的。因此，模型的设定形式为(1)式，得到最后设定模型为 Yit=β0i+β1iXit+β2iXit2+εit，i=6，T=16。其中，Y表示污染物的排放量和人均排放量，X是人均GDP，β0，β1，β2为模型参数，ε为随机误差项。计算结果见表5。

从表5可以看出，由于中部六省各省的实际情况存在很大差异，导致在一个统一模型中不能准确描述中部六省环境与经济增长的发展规律，有的省份有必要在环境库兹涅兹曲线模型加入三次项，以作进一步研究。根据表5中数据作出的中部六省环境库兹涅兹曲线图可知，人均废水排放量随着人均收入的增加可能会出现波动，并非在经历了一段时期后逐渐下降，人均工业废气排放量和人均工业固体废物产生量基本上是随人均收入的提高、经济的发展而增加的。但从整体上来看，目前中部六省的环境与经济增长仍处于环境库兹涅兹曲线倒“U”型的左侧。因此，中部六省在加快工业化进程中，应促进经济增长与环境保护协调发展。此外，在中部六省中，随着经济增长和人均收入的提高，山西是人均工业废气排放量和人均工业固体废物产生量增加速度最快、污染最严重的省份，这与第一部分对环境污染水平与经济增长进行线性回归分析得到的结论一致，因此，山西省应对此予以重视。

五、结论与对策

本文分析结果表明，就目前而言，中部六省经济的增长都导致了环境的恶化，是环境污染的重要影响因素，这既是工业化进程的重要特征，也是中部实现经济可持续发展遇到的严峻挑战。从整体上来看，中部六省目前仍处于环境库兹涅兹曲线倒“U”型的左侧。

中部六省要实现中部崛起，消除贫困，提高人民生活水平，缩小与东部地区的差距，就要在毫不动摇地把发展经济放在首位，实现经济持续发展的同时，采取切合实际的对策，使经济增长与环境保护相协调。

1.控制人口数量

经济的发展离不开人口的重要作用。但是，为了满足增长人口的物质需求，人们不得不大量开发相对有限的环境资源，造成有限资源过度开发和枯竭，可再生资源失去再生能力，从而使环境系统破坏，失去平衡。同时，人口密度增加，生产消费规模便扩大，人类所产生的废物量也不断增加。大量的废物以废水、废气和废渣的形式回归到环境中，当有害物质含量超过环境容量时，污染增加便使环境变坏。因此，控制人口数量是改善环境的一个重要途径。

2.改善经济增长模式，减少污染与消耗，以实现经济的可持续发展

由于传统的以“高投入、高消耗、高污染、低质量、高产出”为特征的生产模式和消费模式仍未改变，高投入、高消耗、高污染带来的是经济损失；高增长带来的是为污染治理提供物质基础。如果高增长带来的收益大于高污染带来的成本(损失)，这种方式是可取的；反之，则不可取。但实践证明，“高增长，高污染”的经济增长方式是不符合可持续发展战略的。因此，应该进一步大力发展优势产业，用高新技术和先进技术改造来提升传统产业，改变传统的“高投入、高消耗、高污染、低质量、高产出”增长模式，减少污染与消耗，实现经济的可持续发展。

3.加快工业化进程，推进产业结构调整，促进经济增长与环境保护协调发展

中部六省是全国商品粮和优势农副产品生产加工基地，要加快工业化进程的步伐，推进产业结构调整，首先就要用工业化理念谋划农业的发展。如，把农业的生产、加工、流通作为一个完整的产业体系，通过公司加农户、企业联基地、市场联生产，逐步形成市场化、规模化、专业化生产格局；按市场需求发展绿色农业，用先进技术改造传统农业，依通行标准壮大品牌农业，以龙头企业带动支柱产业，使农业资源优势转化为产业优势。另外，还应壮大工业经济，加速形成工业主导型产业结构；大力发展服务业，实施旅游产业开发工程。

4.降低以国内生产总值来评价省份之间的综合实力的比例，加大政府对于环境的重视程度，最终实现经济的可持续发展

我国各省、市、地区每年描述经济增长的国内生产总值时，将综合实力竞争评价作为很大的权重，中部六省也不得不把经济的发展放在首要位置。同时，随着西部大开发和振兴东北老工业基地战略的实施，中部地区与东部地区差距越来越大，与西部地区的优势越来越小。此外，由于收入差距的不断拉大，人们要求增加收入、改变生活水平的呼声越来越高，中部各省更加注重经济的优先发展，积极创造优越的投资环境，进行大规模的招商引资，扩大固定资产投资以发展地区经济。然而，在创造环境和优惠条件促使经济快速发展的同时，环境却在进一步恶化，最终将阻碍经济的发展，使经济的可持续发展将成为一句空话。在可持续发展思想的指导下，近年来，居民幸福指数的提出与测算，使人们的思想意识发生了改变。因此，在实现经济可持续发展的过程中，应该减少将国内生产总值和经济增长速度作为评价省份之间的综合实力的比例，改变各省在注重追求经济发展和经济增长目标下而轻视环境保护的状况，进而实现经济可持续发展。

5.有效发挥政府的主导和监督作用，加强经济增长与环境保护方面的协调，推进经济的可持续发展

在经济社会活动中，把人口、资源生态环境、经济增长三者有机结合起来，妥善处理这三者的关系，科学、合理、有效地解决人口、经济增长与资源生态环境问题，政府的主导和监督作用将是关键性的。因此，要实现中部崛起，解决经济增长与环境污染相矛盾的问题，必须加强政府在经济增长与环境治理保护中的主导和协调作用。

参考文献：

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