中國霧霾污染的環(huán)境庫茲涅茨曲線研究論文
以2001～2012年中國30個省市面板數(shù)據(jù)為研究樣本，探討霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間是否符合環(huán)境庫茲涅茨曲線。結(jié)果表明：第一，霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現(xiàn)N型，未出現(xiàn)傳統(tǒng)的倒U型;第二，區(qū)域發(fā)展不平衡，霧霾污染的環(huán)境科學(xué)庫茲涅茨曲線差異顯著，東部、中部和西部地區(qū)分別呈現(xiàn)倒N型、N型和U型，拐點也各有不同;第三，經(jīng)濟規(guī)模可減輕霧霾污染，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口密度、能源強度和技術(shù)進步則會加重霧霾污染，貿(mào)易依存度及城市化并未能顯著改變霧霾污染現(xiàn)狀。
改革開放以來，中國GDP以年均10%的速度在飛速增長，但伴隨著大量資源消耗以及空氣的嚴重污染。2000年11～12月，2009年11月，尤其是2011年初以來，以可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM25)為特征污染物的區(qū)域性霧霾事件多有發(fā)生，波及中國將近30個省份地區(qū)�！�2013中國環(huán)境狀況公報》顯示：2013年全國平均霧霾日數(shù)為359天，比上年增加183天，為1961年以來最多。有研究稱，中國霧霾現(xiàn)象在人口稠密、高度工業(yè)化以及經(jīng)濟發(fā)展程度較高的東部地區(qū)尤為顯著[1]。這讓本文不得不繼續(xù)深入思考經(jīng)濟發(fā)展與霧霾之間究竟存在著怎樣的關(guān)聯(lián)。以中國2001～2012年的30個省市面板數(shù)據(jù)為樣本，在充分考慮其他影響因素的基礎(chǔ)上，探討霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間的相關(guān)關(guān)系，精確估計霧霾污染的環(huán)境庫茲涅茨曲線，正確判斷其形態(tài)和拐點，對于中國區(qū)域霧霾的治理以及促進環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
1文獻回顧
20世紀90年代以來，許多學(xué)者運用大量的環(huán)境和經(jīng)濟數(shù)據(jù)來驗證EKC曲線[2]。根據(jù)選取的環(huán)境污染代表性指標的不同，對EKC曲線的研究主要可以分為以下幾類：第一，將二氧化碳(CO2)作為環(huán)境污染代表性指標方面的研究。在這一方面的研究成果居多，當然結(jié)論也有所不同。Shahbaz等學(xué)者均認為存在CO2的EKC曲線[3];而Friedl和Getzer等人檢驗得出CO2的EKC曲線并不存在，而呈現(xiàn)出N型，所對應(yīng)拐點差距也很大[4];王良舉等利用CO2排放量分析了206個國家的EKC拐點[5]。第二，將二氧化硫(SO2)作為環(huán)境污染代表性指標方面的研究。彭水軍和包群、高宏霞等證實了廢氣和SO2的排放量數(shù)據(jù)均與EKC模式吻合[6，7];Fodha和Zaghdoud發(fā)現(xiàn)CO2和SO2之間存在長期協(xié)整關(guān)系，SO2與GDP之間呈現(xiàn)EKC曲線形式，CO2與GDP之間則呈現(xiàn)遞增關(guān)系[8]。第三，將其他污染物作為環(huán)境污染代表性指標方面的'研究。Tao等證實廢氣、廢水和固體廢棄物都存在EKC曲線形式[9];宋馬林和王舒鴻利用廢氣驗證了中國各省市環(huán)境庫茲涅茨曲線的拐點[10];張成等驗證了SO2和工業(yè)三廢與經(jīng)濟增長呈現(xiàn)多種形狀，包括單調(diào)遞減、U型、倒U型、N型和倒N型等[11];程莉應(yīng)用改進的人類發(fā)展指數(shù)驗證了環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間并沒有呈現(xiàn)倒U型[12]。
不難發(fā)現(xiàn)，對于EKC曲線在經(jīng)濟增長和污染排放之間的關(guān)聯(lián)研究方面有一定的改進空間。在大多數(shù)文獻中，所選取污染物不同，污染物和經(jīng)濟增長之間的實證結(jié)論亦會有所不同。同樣，所選取的地區(qū)等樣本不同，所得到的結(jié)論也會有變化。從這個角度來看，把霧霾作為新環(huán)境污染物指標來研究與經(jīng)濟發(fā)展之間有怎么樣的相關(guān)關(guān)系時，相關(guān)結(jié)論又如何變化，這的確需要具體實證分析作為支持。這正是本文所關(guān)注的重點。
2研究方法及變量選取
本文采用參數(shù)估計模型來檢驗霧霾污染的庫茲涅茨曲線，見式(1)。
lnPM25it=ai+β1lnPGDPit+β2(lnPGDPit)2+β3(lnPGDPit)3+β4lnGDPit+β5SGDPit+β6Tradeit+β7lnpopit+β8Iit+β9lnTechit+β10Cityit+εit(1)
式(1)中，ai是常數(shù)項、β為待估參數(shù)、ε為隨機誤差項。①因變量為霧霾污染，具體為第i個省市在第t年的PM25濃度，PM25濃度越高，霧霾越嚴重;②自變量為各省市人均GDP，為第i個省市在第t年人均GDP，i代表中國30個省份;t代表不同時期。并選用控制變量保持結(jié)果的穩(wěn)定性：經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、貿(mào)易依存度、人口密度、能源強度、技術(shù)進步、城市化率，各變量解釋匯總見表1。根據(jù)式(1)回歸結(jié)果，可判定經(jīng)濟增長和霧霾污染之間的主要曲線關(guān)系，見表2。
3數(shù)據(jù)來源及描述性統(tǒng)計
PM25為人們判斷霧霾的關(guān)鍵顯示性指標，是霧霾的重要組成部分，本文選擇霧霾污染指標為PM25濃度年均值[13]。中國于2012年底才初步監(jiān)測PM25濃度，鑒于數(shù)據(jù)可得性及數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑原因，PM25數(shù)據(jù)來源于哥倫比亞大學(xué)國際地球科學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心[14]，根據(jù)Donkelaar等人思路，利用衛(wèi)星設(shè)備監(jiān)測得到全球2001～2012年P(guān)M25濃度分布圖[15]。借助于此圖，利用Arcgis93軟件進行處理，得到中國30個省份(不包括港、澳、臺和西藏)2001～2012年的PM25濃度值。圖1為2001～2012年中國及三大區(qū)域PM25濃度圖。
其他數(shù)據(jù)來自于各省市2002～2013年《各省市統(tǒng)計年鑒》《新中國60年統(tǒng)計資料匯編》等。利用國家統(tǒng)計局GDP平減指數(shù)以2000年為基期進行GDP平減，以各地區(qū)工業(yè)價格指數(shù)對工業(yè)增加值進行平減處理。進出口貿(mào)易數(shù)據(jù)以人民幣匯率的當年均價進行換算。為考慮區(qū)域發(fā)展不平衡問題，采取國家統(tǒng)計局對東中西部地區(qū)的劃分標準。圖2為全國及三大地區(qū)2001～2012年人均GDP變化趨勢圖。各變量描述性統(tǒng)計見表3。
(1)中國霧霾污染庫茲涅茨曲線的存在性。全國組中，各系數(shù)均通過了顯著性檢驗，根據(jù)表2可以判定霧霾污染與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現(xiàn)N型形態(tài)。但是該方程并沒有實數(shù)解，此模型沒有拐點，無法判定曲線在何時出現(xiàn)拐點。可以發(fā)現(xiàn)，霧霾的庫茲涅茨曲線并沒有呈現(xiàn)傳統(tǒng)的倒U型，與現(xiàn)有研究有所不同。安琥森等人認為廢水排放量和固體廢物產(chǎn)生量均呈現(xiàn)倒N型[16];高紅霞等認為廢氣和SO2等污染物呈現(xiàn)倒U型[7]。這可能與污染物不同有關(guān)，同時凸顯出不同環(huán)境污染物下的庫茲涅茨曲線的差異性。
(2)霧霾庫茲涅茨曲線的區(qū)域差異性。從計量結(jié)果知：中國區(qū)域發(fā)展不平衡，差異顯著。東部地區(qū)人均GDP各系數(shù)顯著，可判定霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現(xiàn)N型，并且有兩個拐點15680元和35400元。當人均GDP低于15680元時，霧霾隨經(jīng)濟增長而加重，處于兩個拐點之間時，霧霾隨經(jīng)濟增長而減輕，而高于35400元時，霧霾隨著經(jīng)濟增長而再次加重。中部地區(qū)人均GDP各系數(shù)均通過了顯著性檢驗，霧霾與經(jīng)濟增長之間呈現(xiàn)倒N型，并有兩個拐點9480元和19100元，拐點9480元左邊，霧霾隨經(jīng)濟增長而減輕，兩個拐點之間，霧霾加重，拐點19100元右邊，霧霾隨經(jīng)濟增長而減輕。西部地區(qū)人均GDP一次項和二次項系數(shù)通過了一致性檢驗，三次項系數(shù)未通過檢驗，可知，霧霾庫茲涅茨曲線僅有一個拐點，拐點值為24000元，呈現(xiàn)U型，24000元左邊，霧霾隨經(jīng)濟增長而減輕，越過24000元后，霧霾會更加嚴重。
(3)經(jīng)濟規(guī)模。從估計結(jié)果可知：全國及三大地區(qū)中，GDP系數(shù)均通過了顯著性檢驗且符號為負，說明經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)模效應(yīng)能夠降低PM25濃度，減輕霧霾，改善環(huán)境質(zhì)量。
(4)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。各地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比值系數(shù)均為正，且通過了顯著性檢驗�？梢�，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動會引起霧霾污染的相應(yīng)變動。長期工業(yè)、機動車排放污染過高，以能源消耗為主的第二產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展中仍然處于主要地位。2001年，全國三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例為15∶51∶34，2012年為101∶453∶446，在此期間第二產(chǎn)業(yè)所占比重僅下降了6個百分點，可見產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整。
(5)貿(mào)易依存度。各地區(qū)進出口貿(mào)易總額與GDP比值系數(shù)均為負，但沒有通過顯著性檢驗，可見，沒有證據(jù)能夠證明外資依存度是否對我國的霧霾有顯著影響，這與晉盛武和吳娟認為貿(mào)易開放加重了我國的環(huán)境污染的結(jié)果不相符，原因可能在于所選擇的環(huán)境污染的指標不同[17]。與外國企業(yè)進行貿(mào)易往來的時候，在吸入外國污染企業(yè)轉(zhuǎn)移的同時，也有可能帶來了先進的污染治理技術(shù)，因此，并不能證明貿(mào)易依存度對霧霾有影響。
(6)人口密度。各地區(qū)人口密度系數(shù)均通過了顯著性檢驗，且系數(shù)為正。人口密度越大，霧霾越嚴重，這是因為人口聚集的地方，勞動力比較充裕，產(chǎn)品需求市場也比較大，更多企業(yè)就會抓住這個契機去投資辦廠，將會消耗更多的資源，加重環(huán)境的污染。根據(jù)這一結(jié)果可以判定，人口比較集中的東部沿海地區(qū)面臨的環(huán)保壓力大于中、西部地區(qū)。
(7)能源強度。各地區(qū)能源強度系數(shù)均為正，且通過了顯著性檢驗。可知，能源強度越高，霧霾污染就越嚴重。我國在2011年一躍成為世界煤炭生產(chǎn)、消費與凈進口第一大國，雖然近兩年煤炭的消費生產(chǎn)比例有所下降，但以煤為主的能源消費模式在相當長一段時期內(nèi)將難以改變，可見，這一消費方式在未來一段時間內(nèi)會繼續(xù)加大霧霾的污染。
(8)技術(shù)進步。各地區(qū)技術(shù)效應(yīng)系數(shù)全部通過顯著性檢驗，且各系數(shù)均為正。這與本文預(yù)期的符號相反。這反映出技術(shù)進步并不能有效地改善我國霧霾污染。一方面各地區(qū)專利申請授權(quán)數(shù)并不能很好地衡量技術(shù)進步水平;另一方面我國自主創(chuàng)新能力較弱，與發(fā)達國家相比，差距還很大，技術(shù)進步主要靠引進國外的先進技術(shù)，因此，技術(shù)創(chuàng)新需要從照抄照搬轉(zhuǎn)化為在模仿基礎(chǔ)上進行改進和研究。
(9)城市化率。從結(jié)果來看，各個地區(qū)系數(shù)均為正，但均未通過顯著性檢驗，并未有證據(jù)能夠證明城市化會對霧霾造成顯著影響。
4結(jié)論與建議
本文利用2001～2012年中國省際面板數(shù)據(jù)，探討了霧霾的環(huán)境庫茲涅茨曲線。主要結(jié)論如下：①霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現(xiàn)倒N型曲線，并沒有出現(xiàn)傳統(tǒng)的倒U型;②區(qū)域發(fā)展不平衡，差異顯著。不同地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和霧霾污染不同，曲線形態(tài)也各不相同。東部、中部和西部地區(qū)霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間分別呈現(xiàn)倒N型、N型和U型狀態(tài)，霧霾和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系并不唯一，呈現(xiàn)出多樣化狀態(tài);③曲線拐點也各有不同，東部地區(qū)兩個拐點分別是15680元和35400元，中部地區(qū)兩個拐點分別是9480元及19100元，西部地區(qū)的拐點是24000元;④經(jīng)濟規(guī)模擴大會減輕霧霾;⑤產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口密度、能源強度和技術(shù)進步在一定程度上會加重霧霾污染;⑥沒有證據(jù)能夠證明貿(mào)易依存度和城市化率會對霧霾造成影響。根據(jù)以上研究結(jié)論，提出如下建議：
(1)在發(fā)展經(jīng)濟的同時，要注意環(huán)境污染治理。環(huán)境治理與經(jīng)濟發(fā)展不是對立體，尤其是現(xiàn)階段的霧霾治理，不同區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展階段不同，霧霾污染狀況不同，霧霾污染的特征和影響因素不同，霧霾污染和經(jīng)濟增長之間所呈現(xiàn)的關(guān)系也不同。因此，建立跨行政區(qū)域的聯(lián)動機制，綜合考慮高耗能、高污染企業(yè)的規(guī)劃布局，在《大氣污染防治行動計劃》的基礎(chǔ)上，出臺《區(qū)域霧霾防治條例》等相關(guān)政策，實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)合治理順利進行。
(2)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升第三產(chǎn)業(yè)所占比例，大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，推動節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，減少重工業(yè)及第二產(chǎn)業(yè)所占比例;積極開發(fā)利用清潔能源，提高能源利用率，減緩經(jīng)濟發(fā)展的能源消耗對環(huán)境的壓力，加快清潔能源和新能源的開發(fā)和利用，尤其是水電和核電資源的充分利用。
(3)鼓勵自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新并未有效地減輕霧霾污染，但目前的技術(shù)創(chuàng)新并沒有考慮是否與當?shù)氐沫h(huán)境政策和市場兼容，不能盲目否認技術(shù)所帶來的正向效應(yīng)。因此，創(chuàng)新出實時適地的環(huán)保技術(shù)，從源頭、過程和污染全面著手，不能僅僅開發(fā)污染治理技術(shù)，要從根源上入手，例如讓汽車零排放，針對燃煤、揚塵等排放源進行控制，除塵、脫硫等關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
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