中國霧霾污染的環(huán)境庫茲涅茨曲線(xiàn)研究論文
以2001～2012年中國30個(gè)省市面板數據為研究樣本，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(xiàn)。結果表明：第一，霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現N型，未出現傳統的倒U型;第二，區域發(fā)展不平衡，霧霾污染的環(huán)境科學(xué)庫茲涅茨曲線(xiàn)差異顯著(zhù)，東部、中部和西部地區分別呈現倒N型、N型和U型，拐點(diǎn)也各有不同;第三，經(jīng)濟規�？蓽p輕霧霾污染，產(chǎn)業(yè)結構、人口密度、能源強度和技術(shù)進(jìn)步則會(huì )加重霧霾污染，貿易依存度及城市化并未能顯著(zhù)改變霧霾污染現狀。
改革開(kāi)放以來(lái)，中國GDP以年均10%的速度在飛速增長(cháng)，但伴隨著(zhù)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(lái)，以可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM25)為特征污染物的區域性霧霾事件多有發(fā)生，波及中國將近30個(gè)省份地區�！�2013中國環(huán)境狀況公報》顯示：2013年全國平均霧霾日數為359天，比上年增加183天，為1961年以來(lái)最多。有研究稱(chēng)，中國霧霾現象在人口稠密、高度工業(yè)化以及經(jīng)濟發(fā)展程度較高的東部地區尤為顯著(zhù)[1]。這讓本文不得不繼續深入思考經(jīng)濟發(fā)展與霧霾之間究竟存在著(zhù)怎樣的關(guān)聯(lián)。以中國2001～2012年的30個(gè)省市面板數據為樣本，在充分考慮其他影響因素的基礎上，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(xiàn)，正確判斷其形態(tài)和拐點(diǎn)，對于中國區域霧霾的治理以及促進(jìn)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展具有重要意義。
1文獻回顧
20世紀90年代以來(lái)，許多學(xué)者運用大量的環(huán)境和經(jīng)濟數據來(lái)驗證EKC曲線(xiàn)[2]。根據選取的環(huán)境污染代表性指標的不同，對EKC曲線(xiàn)的研究主要可以分為以下幾類(lèi)：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，當然結論也有所不同。Shahbaz等學(xué)者均認為存在CO2的EKC曲線(xiàn)[3];而Friedl和Getzer等人檢驗得出CO2的EKC曲線(xiàn)并不存在，而呈現出N型，所對應拐點(diǎn)差距也很大[4];王良舉等利用CO2排放量分析了206個(gè)國家的EKC拐點(diǎn)[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(shí)了廢氣和SO2的排放量數據均與EKC模式吻合[6，7];Fodha和Zaghdoud發(fā)現CO2和SO2之間存在長(cháng)期協(xié)整關(guān)系，SO2與GDP之間呈現EKC曲線(xiàn)形式，CO2與GDP之間則呈現遞增關(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(shí)廢氣、廢水和固體廢棄物都存在EKC曲線(xiàn)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(xiàn)的拐點(diǎn)[10];張成等驗證了SO2和工業(yè)三廢與經(jīng)濟增長(cháng)呈現多種形狀，包括單調遞減、U型、倒U型、N型和倒N型等[11];程莉應用改進(jìn)的人類(lèi)發(fā)展指數驗證了環(huán)境污染與經(jīng)濟增長(cháng)之間并沒(méi)有呈現倒U型[12]。
不難發(fā)現，對于EKC曲線(xiàn)在經(jīng)濟增長(cháng)和污染排放之間的關(guān)聯(lián)研究方面有一定的改進(jìn)空間。在大多數文獻中，所選取污染物不同，污染物和經(jīng)濟增長(cháng)之間的實(shí)證結論亦會(huì )有所不同。同樣，所選取的地區等樣本不同，所得到的結論也會(huì )有變化。從這個(gè)角度來(lái)看，把霧霾作為新環(huán)境污染物指標來(lái)研究與經(jīng)濟發(fā)展之間有怎么樣的相關(guān)關(guān)系時(shí)，相關(guān)結論又如何變化，這的確需要具體實(shí)證分析作為支持。這正是本文所關(guān)注的重點(diǎn)。
2研究方法及變量選取
本文采用參數估計模型來(lái)檢驗霧霾污染的庫茲涅茨曲線(xiàn)，見(jiàn)式(1)。
lnPM25it=ai+β1lnPGDPit+β2(lnPGDPit)2+β3(lnPGDPit)3+β4lnGDPit+β5SGDPit+β6Tradeit+β7lnpopit+β8Iit+β9lnTechit+β10Cityit+εit(1)
式(1)中，ai是常數項、β為待估參數、ε為隨機誤差項。①因變量為霧霾污染，具體為第i個(gè)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(gè)省市在第t年人均GDP，i代表中國30個(gè)省份;t代表不同時(shí)期。并選用控制變量保持結果的穩定性：經(jīng)濟規模、產(chǎn)業(yè)結構、貿易依存度、人口密度、能源強度、技術(shù)進(jìn)步、城市化率，各變量解釋匯總見(jiàn)表1。根據式(1)回歸結果，可判定經(jīng)濟增長(cháng)和霧霾污染之間的主要曲線(xiàn)關(guān)系，見(jiàn)表2。
3數據來(lái)源及描述性統計
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年底才初步監測PM25濃度，鑒于數據可得性及數據統計口徑原因，PM25數據來(lái)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Donkelaar等人思路，利用衛星設備監測得到全球2001～2012年P(guān)M25濃度分布圖[15]。借助于此圖，利用Arcgis93軟件進(jìn)行處理，得到中國30個(gè)省份(不包括港、澳、臺和西藏)2001～2012年的PM25濃度值。圖1為2001～2012年中國及三大區域PM25濃度圖。
其他數據來(lái)自于各省市2002～2013年《各省市統計年鑒》《新中國60年統計資料匯編》等。利用國家統計局GDP平減指數以2000年為基期進(jìn)行GDP平減，以各地區工業(yè)價(jià)格指數對工業(yè)增加值進(jìn)行平減處理。進(jìn)出口貿易數據以人民幣匯率的當年均價(jià)進(jìn)行換算。為考慮區域發(fā)展不平衡問(wèn)題，采取國家統計局對東中西部地區的劃分標準。圖2為全國及三大地區2001～2012年人均GDP變化趨勢圖。各變量描述性統計見(jiàn)表3。
(1)中國霧霾污染庫茲涅茨曲線(xiàn)的存在性。全國組中，各系數均通過(guò)了顯著(zhù)性檢驗，根據表2可以判定霧霾污染與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現N型形態(tài)。但是該方程并沒(méi)有實(shí)數解，此模型沒(méi)有拐點(diǎn)，無(wú)法判定曲線(xiàn)在何時(shí)出現拐點(diǎn)�？梢园l(fā)現，霧霾的庫茲涅茨曲線(xiàn)并沒(méi)有呈現傳統的倒U型，與現有研究有所不同。安琥森等人認為廢水排放量和固體廢物產(chǎn)生量均呈現倒N型[16];高紅霞等認為廢氣和SO2等污染物呈現倒U型[7]。這可能與污染物不同有關(guān)，同時(shí)凸顯出不同環(huán)境污染物下的庫茲涅茨曲線(xiàn)的差異性。
(2)霧霾庫茲涅茨曲線(xiàn)的區域差異性。從計量結果知：中國區域發(fā)展不平衡，差異顯著(zhù)。東部地區人均GDP各系數顯著(zhù)，可判定霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現N型，并且有兩個(gè)拐點(diǎn)15680元和35400元。當人均GDP低于15680元時(shí)，霧霾隨經(jīng)濟增長(cháng)而加重，處于兩個(gè)拐點(diǎn)之間時(shí)，霧霾隨經(jīng)濟增長(cháng)而減輕，而高于35400元時(shí)，霧霾隨著(zhù)經(jīng)濟增長(cháng)而再次加重。中部地區人均GDP各系數均通過(guò)了顯著(zhù)性檢驗，霧霾與經(jīng)濟增長(cháng)之間呈現倒N型，并有兩個(gè)拐點(diǎn)9480元和19100元，拐點(diǎn)9480元左邊，霧霾隨經(jīng)濟增長(cháng)而減輕，兩個(gè)拐點(diǎn)之間，霧霾加重，拐點(diǎn)19100元右邊，霧霾隨經(jīng)濟增長(cháng)而減輕。西部地區人均GDP一次項和二次項系數通過(guò)了一致性檢驗，三次項系數未通過(guò)檢驗，可知，霧霾庫茲涅茨曲線(xiàn)僅有一個(gè)拐點(diǎn)，拐點(diǎn)值為24000元，呈現U型，24000元左邊，霧霾隨經(jīng)濟增長(cháng)而減輕，越過(guò)24000元后，霧霾會(huì )更加嚴重。
(3)經(jīng)濟規模。從估計結果可知：全國及三大地區中，GDP系數均通過(guò)了顯著(zhù)性檢驗且符號為負，說(shuō)明經(jīng)濟發(fā)展的規模效應能夠降低PM25濃度，減輕霧霾，改善環(huán)境質(zhì)量。
(4)產(chǎn)業(yè)結構。各地區第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比值系數均為正，且通過(guò)了顯著(zhù)性檢驗�？梢�(jiàn)，產(chǎn)業(yè)結構的變動(dòng)會(huì )引起霧霾污染的相應變動(dòng)。長(cháng)期工業(yè)、機動(dòng)車(chē)排放污染過(guò)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)結構比例為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(gè)百分點(diǎn)，可見(jiàn)產(chǎn)業(yè)結構亟待調整。
(5)貿易依存度。各地區進(jìn)出口貿易總額與GDP比值系數均為負，但沒(méi)有通過(guò)顯著(zhù)性檢驗，可見(jiàn)，沒(méi)有證據能夠證明外資依存度是否對我國的霧霾有顯著(zhù)影響，這與晉盛武和吳娟認為貿易開(kāi)放加重了我國的環(huán)境污染的結果不相符，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(jìn)行貿易往來(lái)的時(shí)候，在吸入外國污染企業(yè)轉移的同時(shí)，也有可能帶來(lái)了先進(jìn)的污染治理技術(shù)，因此，并不能證明貿易依存度對霧霾有影響。
(6)人口密度。各地區人口密度系數均通過(guò)了顯著(zhù)性檢驗，且系數為正。人口密度越大，霧霾越嚴重，這是因為人口聚集的地方，勞動(dòng)力比較充裕，產(chǎn)品需求市場(chǎng)也比較大，更多企業(yè)就會(huì )抓住這個(gè)契機去投資辦廠(chǎng)，將會(huì )消耗更多的資源，加重環(huán)境的污染。根據這一結果可以判定，人口比較集中的東部沿海地區面臨的環(huán)保壓力大于中、西部地區。
(7)能源強度。各地區能源強度系數均為正，且通過(guò)了顯著(zhù)性檢驗�？芍�，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(jìn)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(cháng)一段時(shí)期內將難以改變，可見(jiàn)，這一消費方式在未來(lái)一段時(shí)間內會(huì )繼續加大霧霾的污染。
(8)技術(shù)進(jìn)步。各地區技術(shù)效應系數全部通過(guò)顯著(zhù)性檢驗，且各系數均為正。這與本文預期的符號相反。這反映出技術(shù)進(jìn)步并不能有效地改善我國霧霾污染。一方面各地區專(zhuān)利申請授權數并不能很好地衡量技術(shù)進(jìn)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(jìn)步主要靠引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，因此，技術(shù)創(chuàng )新需要從照抄照搬轉化為在模仿基礎上進(jìn)行改進(jìn)和研究。
(9)城市化率。從結果來(lái)看，各個(gè)地區系數均為正，但均未通過(guò)顯著(zhù)性檢驗，并未有證據能夠證明城市化會(huì )對霧霾造成顯著(zhù)影響。
4結論與建議
本文利用2001～2012年中國省際面板數據，探討了霧霾的環(huán)境庫茲涅茨曲線(xiàn)。主要結論如下：①霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間呈現倒N型曲線(xiàn)，并沒(méi)有出現傳統的倒U型;②區域發(fā)展不平衡，差異顯著(zhù)。不同地區經(jīng)濟發(fā)展和霧霾污染不同，曲線(xiàn)形態(tài)也各不相同。東部、中部和西部地區霧霾與經(jīng)濟發(fā)展之間分別呈現倒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，呈現出多樣化狀態(tài);③曲線(xiàn)拐點(diǎn)也各有不同，東部地區兩個(gè)拐點(diǎn)分別是15680元和35400元，中部地區兩個(gè)拐點(diǎn)分別是9480元及19100元，西部地區的拐點(diǎn)是24000元;④經(jīng)濟規模擴大會(huì )減輕霧霾;⑤產(chǎn)業(yè)結構、人口密度、能源強度和技術(shù)進(jìn)步在一定程度上會(huì )加重霧霾污染;⑥沒(méi)有證據能夠證明貿易依存度和城市化率會(huì )對霧霾造成影響。根據以上研究結論，提出如下建議：
(1)在發(fā)展經(jīng)濟的同時(shí)，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，尤其是現階段的霧霾治理，不同區域的經(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(cháng)之間所呈現的關(guān)系也不同。因此，建立跨行政區域的聯(lián)動(dòng)機制，綜合考慮高耗能、高污染企業(yè)的規劃布局，在《大氣污染防治行動(dòng)計劃》的基礎上，出臺《區域霧霾防治條例》等相關(guān)政策，實(shí)現區域聯(lián)合治理順利進(jìn)行。
(2)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，提升第三產(chǎn)業(yè)所占比例，大力發(fā)展節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)節能環(huán)保產(chǎn)品和相關(guān)基礎設施的建設，減少重工業(yè)及第二產(chǎn)業(yè)所占比例;積極開(kāi)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(kāi)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(méi)有考慮是否與當地的環(huán)境政策和市場(chǎng)兼容，不能盲目否認技術(shù)所帶來(lái)的正向效應。因此，創(chuàng )新出實(shí)時(shí)適地的環(huán)保技術(shù)，從源頭、過(guò)程和污染全面著(zhù)手，不能僅僅開(kāi)發(fā)污染治理技術(shù)，要從根源上入手，例如讓汽車(chē)零排放，針對燃煤、揚塵等排放源進(jìn)行控制，除塵、脫硫等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現廣泛應用。
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