包頭地區工業經濟增長與環境質量ＥＫＣ關系實證分析

王小利

一般來說，EKC研究主要集中在兩個大的方面，一是通過實證分析揭示環境質量與國民經濟增長之間是否呈倒U關系(Panayotou1995),二是如果存在，其轉折點的門檻值是多少(Grossman and Kregder1995)。本文也將遵循這一分析方法進行討論，但分析重點是在一個區域內其工業行業在一個時間過程里是否存在EKC效應。文章以包頭地區為例進行分析。

一、區域工業經濟增長的EKC關系分析理論框架

我們引入Pfaff,Chaudhur和Nye（2000）有關EKC分析框架并加以擴展來討論區域工業環境EKU曲線。用S代表區域工業經濟活動提供的服務功能，A代表環境質量。顯然，S，A不能直接從市場購買，但它們的水平受工業經濟具體的經營活動所決定。一個區域的各行業企業通過其生產活動一方面為社會提供商品服務，另一方面又在生產過程中產生“工業三廢”影響環境質量，如果我們進一步按各行業企業在生產活動中的產生污染的程度（即對環境質量影響的程度）把它們分為兩大類標準，一類為重污染（d），一類為輕污染（C），則s可以表示為這兩大類標準行業的函數

s（Q)＝Qd+Qc

其中Q＝（Qd，Qc）是兩類污染標準的行業構成比例的向量數量和

進一步用E表示全部工業“三廢”的排放量，則E可表示為Qd，Qc的函數

E（Q）＝Qd+Qc

可以確信環境質量A受E的直接影響，且可以線性地表示為

A（E）＝A-EA＞0為初始環境質量

如果我們進一步假設，行業企業是否為重污染行業或輕污染行業取決于行業的技術進步T，政府的環保政策P，環保投資I以及環保設備運營費R等，行業的環境質量A則可表示為T，P，I，R等變量的函數，既；

Qi＝Qi(T,P,I,R…)i＝d,c

由于I，T，R，P等都可以表示為工業總產值（或國民收）GY的函數，因此這些變量可以通過工業總產值影響行業企業“三廢”排放量，形成規模效應，技術效應以及結構效應等（Henri L盕眃e Groot,Cees A盬ithagen2002）并進而影響行業的環境質量的構成。由于這三大效應對環境的影響有正有負，這就使得環境質量與經濟增長之間有可能呈現出非單調關系（Copeland，Taylor 2002）。

如果我們把行業的重污染看作劣質商品，行業的輕污染為正常商品。那么由于區域經濟發展，人們對生活質量要求的變化，對外部引資的需要以及環保政策，環境稅收等各方面的規定，社會（消費者的總和）對行業重污染的需求（發展區域經濟的引致需求）將隨總產值的變化而變化。這樣一來對重污染行業（劣質商品）的需求將服從恩格爾曲線變化。在一定范圍內，工業的污染程度會隨工業總產值上升而上升，但達到一定階段這一比例會隨工業產值上升而減少。如果把這一關系反映到收入與環境質量的關系上，則可能出現EKC現象（Shubhan Chaudhar,Alexander S盤faff2002）。但需要指出，由于上述的規模效應，技術效應，結構效應對環境質量的影響有正，有負，且力度或大或小，因此這一效應在曲線形狀上以及靈敏度方面的反映具有相當的不確定性。

二、數據與模型設計

（一）樣本處理

由于本文重點分析經濟增長與工業固廢，工業廢水，工業廢氣這三個領域的EKC效應以及環境投資，環保政策等因素對環境治理在改善環境質量方面的力度等方面的問題，因此本文所選擇的變量主要為人均產值，工業總產值，工業固費，工業廢水，工業廢氣等幾個主要的總量指標以及諸如環保投資，環保設備運行費等一些其它指標。

為了討論方便我們對分析變量作如下設定，并冠以相應的代碼。

經濟領域（EIF）主要變量為：人均產值（GRP-CAP），工業生產總值（GY），環保投資（HI），水處理費用（SYF）

廢水分析領域（SIU）；工業用水總量（ZS），工業廢水總量（ES），（噸）廢水/億元（FS/GY）平均廢水（FS／GY）。

工業廢氣排放分析領域；工業廢氣排放量FQ，煤耗（MA），平均廢氣（FQ／GY）。

工業固廢分析領域（GIF）；工業固廢（GF）平均固廢（GF／GY）。

其他變量，時間變量（t），行業變量（i）虛擬變量Y，Y＝1為設定行業，Y＝0為非設定行業需要指出的是當有些必需資料無法得到時，我們采用遷值法或其他有效以統計方法進行數據補充，而當數據資料明顯有誤或對分析的有效性構成威脅時則可能作技術處理，但所有變動均將作出輔助說明。

樣本時間長度，為1983—2002年，20年。其中有關工業總產值的數據來源于包頭市統計年鑒，而有關環境方面數據來源于包頭市環保局有關統計資料。樣本計量單位以原統計資料計量單位為準。

(二)計量模型設計

我們考慮設定兩種計量經濟模型，在第一類模型中使用時間序列數據來分析總量變化在時間方面的EKC效應，這一模型分別以廢水，廢氣，固廢總量為因變量，以工業產值的總量為自變量。第二類模型，分別為一些具體的分析模型，其目的是進一步分析環保治理與環境質量的數量關系。

第一類模型為多項式回歸模型

Et=Bo+BIGYt+b2GYt2+B3GYt3+e

ES。。代表第七時間的環境污染指標，GY代表工業產值，這一指標是替代變量它代表了前述直接和間接對環境總體的影響效應。這一指標為多項式，如果B2，B3符號相反，我們期望有EKC效應。

第二類模型為多元線性回歸模型

Y=BO+ΣBixi+eiI=1,2,3……n

這類模型主要用于分析各種因素相互之間的影響，為了簡化的目的，主要從線性的角度來入手分析。這里Y代表被解釋變量，X代表解釋變量。

三、結論

綜上所述，對基于資源特點形成區域工業而言，如果加大重視環境治理力度其經濟增長與環境保護質量之間國民收入較低水平同樣可能存在EKC效應，但對于不同的污染物，其EKC效應不同，對工業廢水和工業固廢，存在馬鞍型EKC效應，轉折點分別為120億，140億工業產值（換算后），在這一過程中，環保政策的力度顯然起著決定的作用。而對于工業廢氣排放EKC效應不明顯。具體而言我們得到如下結論：

第一，由于資源特點，包頭地區工業體系在發展初期為重污染構成，在這一階段由于發展的需要以及資金，政策等各方面的因素，環境保護力度不大，因此在初期中期其規模效應大于技術效應，環境的污染程度隨國民收入上升而上升。但隨經濟進一步發展，人民生活水平的提高及以及人們對環境質量的要求提高，此外也是吸引投資的需要（這是發展中地區彌補資金不足的重要手段），因此包頭地區在引入高技術，新投資的同時加大對環境的治理力度，加大環保投資。這樣環境質量在經濟發展到一定階段隨經濟的發展趨于好轉。這說明在經濟發展與環境保護方面，政府起著決定作用。環境質量在政策力度加大的情況下可以在國民收入相對低的水平上形成EKC關系，這是本文通過對包頭地區典型分析所得到的一個結論，它說明政府行為對環境的外部正影響是相當顯著。

第二，盡管在一個區域內國民收入相同，但對于不同的污染物環境質量與經濟增長的EKC效應不一樣，比較而言，對工業廢水，工業固廢的總量控制相對容易一些，前者可以通過引入廢水設備在短期內大幅度降低廢水排放量，而后者通過能耗的轉化（如燃燒轉化為燃油）及設備引進也可以有效地在較短時間內降低固廢的絕對產生量。但對于廢氣控制相對難一些，雖然燃燒下降減低煙塵排放，但其它燃料的使用加大了其它廢氣排放量，廢氣的排放總量并沒有顯著的降低。這從廢水，廢氣，固廢的轉折點也可略見一斑，廢水和固廢的轉折點大約在120億140億元左右，而廢氣在現有工業產值范圍內并沒見顯著的EKC效應。

第三，環境治理成本與環境質量并不是簡單的線性關系，在治理初期一定的投入會產生明顯的收效，但達到一定標準后治理難度逐步加大，這方面由于資料短缺無法進一步分析，但從環保投資的變化可以看出94，95年的大幅度環保投資使環境質量得到很大改善，‘工業三廢排放量在97，98，99年有一個顯著的下降，而99，2000年更大的環保投資確沒有收到前一個階段的效果，這可以從一方面說明這一問題，因此如果要保持，改善環境質量，環保投資占工業生產總值的比例應進一步加大，這里也有一個權衡的問題，尤其對于這種以資源特點而形成的區域工業更深層次的討論環境質量的‘度的問題顯然是必要的。從另一角度講，這也說明對以資源為依托形成的區域工業，雖然在一定時期內可以在不改變其工業構成達成環境隨工業發展逐步改善這樣一個局面，但從長期看，隨環境質量標準的提高，改善其行業本身的結構是保持區域經濟持續發展的根本出路。因為隨區域資源消耗，開采成本加大，經濟效益下降，環境質量問題會重新反彈，表現為N關系，這個長期趨勢以在實證分析中有所體現。

注：因篇幅所限，有關模型及數據見具體課題報告。