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基于环境库兹涅茨曲线分析环境污染与经济发展关系

作者 :王鲲鹏更新时间:2014-3-31

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摘  要:基于环境库兹涅茨曲线的分析,研究了山西省环境污染与经济发展的关系。结果表明:山西省环境污染排放指标与经济发展指标之间存在较为密切的关系,但是,并不是典型的倒U型曲线;除工业废水排放量随着人均GDP增长而减少外,其它四个指标的排放量都随着人均GDP的增长在增加,这说明随着经济的增长,山西省环境总体上将呈现恶化趋势。文章还进一步分析了山西省环境库兹涅茨曲线的成因,并就解决山西省环境污染问题提出了相关建议。

关键词:山西;环境污染;经济发展;环境库兹涅茨曲线   

环境库兹涅茨曲线是研究环境污染与经济发展关系的重要工具。1955年,美国经济学家库兹涅茨(Kuznets)在研究世界各国贫富差距时,发现起初财富分配的不平等程度较大,之后随着经济的增长而减小,在此基础上提出了著名的倒U型假说。Grossman和Krueger在1991年对66个国家和地区的环境污染情况和人均国民收入进行了研究,发现一个国家或地区的环境污染水平和人均国民收入存在倒U型关系,之后于1995年提出了环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve,EKC)假说。随后,国内外大量学者对EKC进行了探讨。国际上,Shafik等在1992年的《世界发展报告》中,对不同国家的环境污染水平和经济发展做了EKC分析,验证了环境库兹涅茨曲线的存在。Theodore考察了实证模型和宏观模型的相关研究,发现宏观的理论模型可以支持环境库兹涅茨曲线实证研究。在国内,一大批学者从中国、北京、河南、湖南、江苏、陕西、浙江、山东、山西、苏州等不同层面对不同环境污染指标做了环境库兹涅茨曲线分析,取得了重要的成果。国内外众多学者的研究表明,一个国家或者地区环境污染和经济发展之间确实存在一定关系,但倒U型的环境库兹涅茨曲线并不必然存在,而是因不用地区情况有所不同。

本文通过EKC分析,得到了山西省工业废气排放量、二氧化硫排放量、工业烟(粉)尘排放量、工业废水排放量、工业固体废物产生量与人均GDP的拟合曲线类型。综合结果说明随着山西经济的继续增长,环境总体上将呈现恶化趋势。本文分析了山西环境库兹涅茨曲线的成因,并就解决山西省环境污染问题提出了相关建议。

1  研究方法与资料来源

1.1  研究方法

本文基于EKC分析方法,通过Eviews6.0软件将工业废水排放量、工业废气排放量等环境指标与山西省人均GDP进行曲线回归模拟,比较模型间的拟合优度和参数检验的显著性结果,得出各环境指标与人均GDP的最佳模型与曲线。此外,本文还运用Microsoft Excel软件对山西省污染治理投资总额与总产值的比值、山西省三次产业比值等数据进行了分析。

1.2  资料来源

山西省工业废水排放量、工业废气排放量等环境指标相关数据来源于中国环境年鉴;山西省人均GDP、山西省污染治理投资总额、山西三产业产值等经济数据来源于山西省统计年鉴;大陆地区各省单位GDP能耗来源于中国统计局网站;其他资料从相关文献中获得,文中已注明。

2  山西省环境污染与经济增长关系的EKC模型分析

2.1  指标选取

环境库兹涅茨曲线分析所涉及到的指标有环境污染和经济发展两方面指标,其中环境污染指标选取山西省工业废气排放量、二氧化硫排放量、工业烟(粉)尘排放量、工业废水排放量、工业固体废物产生量,经济发展指标选取山西省人均GDP,以上选取指标数据的时间跨度皆为1991-2011年。

2.2  计量模型的选取与拟合结果

根据国内外众多学者的研究经验,EKC分析常用的模型主要有二次函数、三次函数以及对数函数三种,计量模型如下:

Y=α+β1X+β2X2+ε    (1)

Y=α+β1X+β2X2+β3X3+ε  (2)

lnY=α+βlnX+ε      (3)

其中,Y为环境污染指标,X为经济指标,α为常数项,βk为模型参数,ε为模型随机误差项。

文中将各环境污染指标数据与人均GDP数据通过Eviews软件分别使用二次函数、三次函数、对数函数形式进行回归拟合,根据软件输出三种模型结果中的拟合优度和参数检验的显著性结果来选取最佳的模型。

工业废气排放量与人均GDP的回归结果显示:三次函数的拟合优度最好,为R2=0.9866,F=418.3873,p=0.0000<0.01,参数皆通过显著性检验。故工业废气排放量与人均GDP的回归模型选择公式(2),即三次函数。则工业废气排放量(Y)与人均GDP(X)的函数关系为Y=1389.493+1.189185X-2.43e-5X2+9.17e-10X3(见图1)。图1中工业废气排放量与人均GDP的拟合曲线为一条单调递增曲线。从图1可以看出,1991-2011年,随着人均GDP的增长,工业废气排放量总体上增加。












二氧化硫排放量与人均GDP的回归结果显示:三次函数的拟合优度最好,为R2=0.8899,F=45.80282,p=0.0000<0.01,参数皆通过显著性检验。故二氧化硫排放量与人均GDP的回归模型选择公式(2),即三次函数。则二氧化硫排放量(Y)与人均GDP(X)的函数关系为Y=281233.6+152.9619X-0.008724X2+1.56e-7X3(见图2)。图2中二氧化硫排放量与人均GDP的拟合曲线为N型曲线。由图2可知,1991-2005年间,随着人均GDP的增长,二氧化硫排放量总体上在增加;2005-2009年,人均GDP增长同时二氧化硫排放量减少;2009年以后随着人均GDP的增长,二氧化硫排放量又会增加。












工业烟(粉)尘排放量与人均GDP的回归结果显示:三次函数的拟合优度最好,为R2=0.5961,F=8.364384,p=0.0012<0.01,参数皆通过显著性检验。故工业烟(粉)尘排放量与人均GDP的回归模型选择公式(2),即三次函数。则工业烟(粉)尘排放量(Y)与人均GDP(X)的函数关系为Y=-145178.0+364.7546X-0.023098X2+4.03e-7X3,如图3中曲线。图3中工业烟(粉)尘排放量与人均GDP的拟合曲线为N型曲线。1991-2005年间,随着人均GDP的增长,工业烟(粉)尘排放量总体上增加;2005-2010年,人均GDP的增长同时工业烟(粉)尘排放量总体上减少;2010年以后随着人均GDP的增长工业烟(粉)尘排放量又会增加。

工业废水排放量与人均GDP的回归结果显示:三次函数的拟合优度最好,为R2=0.6380,F=7.6373,p=0.0034<0.01,参数皆通过显著性检验。故工业废水排放量与人均GDP的回归模型选择公式(2),即三次函数。则工业废水排放量(Y)与人均GDP(X)的函数关系为Y=78210.83-10.41133X+0.00677X2-1.23e-8X3,如图4中曲线。图4中工业废水排放量与人均GDP的拟合曲线为倒N型曲线。1991-2001年,随着人均GDP的增长,工业废水排放量总体上减少;2001-2010年,人均GDP的增长同时工业废水排放量总体上增加;2010年以后随着人均GDP的增长,工业废水排放量总体上减少。

工业固体废物产生量与人均GDP的回归结果显示:三次函数的拟合优度最好,为R2=0.9829,F=324.9327,p=0.0000<0.01,参数皆通过显著性检验。故工业固体废物产生量与人均GDP的回归模型选择公式(2),即三次函数。则工业固体废物产生量(Y)与人均GDP(X)的函数关系为Y=644.2808+1.458846X-7.41e-5X2+1.74e-9X3,如图5中曲线。图5中工业固体废物产生量与人均GDP的拟合曲线具有弱N型曲线趋势,表示1991-2011年,随着人均GDP的增长,工业固体废弃物产生量总体上增加。

综上,从回归结果看,山西省环境污染排放指标与经济发展指标之间存在较为密切的关系,但是,并不是典型的倒U型曲线。除工业废水排放量随着人均GDP增长减少外,其它四个指标的排放量都随着人均GDP的增长在增加。这说明随着山西经济的继续增长,环境总体上将呈现恶化趋势。

3  山西省EKC成因分析

环境治理一直是山西省发展过程中不可回避的任务,并且地方政府也做出了很多努力,如关闭、整改对环境危害较大的煤矿开采企业;对当地煤炭生产企业开征矿山环境恢复治理保证金;从财政上支持当地的生态环境治理工作等,但为什么山西省的环境污染指标与经济发展指标的拟合结果显示环境总体上将呈现恶化趋势?

柯文岚,沙景华等通过灰色关联分析法得出影响山西省环境库兹涅茨曲线的主要因素有产业结构、经济规模、环保投资、环保科技、技术进步及环保政策。对于山西来说,影响最大的因素产业结构,但其他几个因素也不同程度影响着山西环境状况。具体分析如下:

3.1  经济发展水平落后,环保投入不足

山西总体发展水平在全国发展水平较为落后。2011年,山西GDP在中国排名21位,属于我国经济欠发达省份。经济发展水平的落后制约着环境的治理,环保投入严重不足。据联合国预测,如果环保投入保持在GDP 1%~2%的水平,那么污染基本可以得到控制;若环保投入上升到GDP的5%,则污染可以完全达到控制;当环保投入上升到GDP的8%~10%时,环境则可以良性循环。但是,2002-2011年,山西省污染治理投资总额与总产值的比值除2002年、2003年超过1%外,其他年份均低于1%,且近年来该比值呈下降趋势(见图6)。根据目前的环保投入水平,山西的环境污染很难得到控制。

3.2  产业结构不合理,工业结构畸形

根据国际上发达国家的经济发展规律,三大产业所占比重应呈如下趋势:第一产业的比重应逐步下降;第二产业的比重呈现先上升后下降的趋势;随着第二产业的下降,第三产业上升速度应加快,并最终超过第二产业,成为支柱产业。自改革开放以来,山西省的经济取得了巨大的发展,…… 职称论文发表网http://www.issncn.com 职称论文发表网http://www.issncn.com


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