山東省經濟發展與環境污染關系研究

趙 凱，王志曉，唐海濱

(1.西北農林科技大學經濟管理學院，陜西楊凌 712100;2.西北農林科技大學資源環境學院，陜西楊凌 712100)

1 引言

20世紀90年代初美國經濟學家Grossman和Krueger通過對42個國家環境與經濟的橫截面數據的分析，發現環境污染與經濟增長的長期關系呈倒“U”形［1］。由于這與反映經濟增長與收入分配之間關系的庫茲涅茨曲線(Kuznets，l955)相像，Panayotou將其稱之為環境庫茲涅茨曲線(EKC)。其基本涵義為是指當一國經濟發展初始階段，環境會隨著經濟的發展而不斷惡化，但當經濟發展到一定程度時環境惡化會逐漸好轉，隨著經濟的進一步發展，環境會得到很好的改善。從長期來看環境污染水平與經濟增長的關系呈倒U形曲線特征。

在環境庫茲涅茨曲線的概念提出之后，國內外眾多專家學者基于不同國家和地區的數據對其進行了大量的分析和驗證，這些研究一部分證實了EKC的存在，但有些研究結論卻與之不符。韓玉軍［2］等對165個國家進行分組運用CO2排放量數據檢驗發現，“高工業、高收入”國家出現了“倒U”型趨勢，“低工業、低收入”國家出現微弱“倒U”型趨勢，“低工業、高收入”國家表現出了“～”型趨勢，而“高工業、低收入”國家環境污染與收入增長同步。吳玉萍等［3］對北京以及陳華文等［4］對上海進行實證研究，發現環境變化與經濟發展之間符合倒“U”型曲線關系;中科院可持續發展戰略研究組研究表明，我國經濟增長與環境污染水平存在弱環境庫茲涅茨曲線關系［5］。但彭水軍在分析我國經濟發展與環境污染之間的關系時得出我國在1985～2003間并不存庫茲涅茨曲線［6］;Cropper和Griffiths在研究非洲森林減少量與經濟發展的關系時也沒有發現倒“U”型曲線走勢［7］。張曉、沈滿洪、班春峰等的研究則發現了正“U”型、“N”型、三次曲線及凹函數等特殊的曲線形式［8-10］。綜觀國內外眾多學者的研究，一方面，雖然對于不同國家和地區的實證研究較為豐富，但有關山東省的實證研究鮮見。另一方面，研究中大多采用名義GDP進行計算，少有利用實際GDP進行的研究，難以反映經濟發展的真實情況。

本文運用1981～2007年持續27年的數據，選取SO2排放量和煙塵排放量、工業廢水排放量、工業固體廢棄物產生量四項環境指標，計算得出其與人均實際GDP相關性定量模型，并在此基礎上對山東省的經濟與環境的協調發展提出了一些建議。

2 研究區域、數據及模型選取

2.1 山東省概況

山東省地處中國東部，黃河下游，東臨渤海、黃海。全省陸地總面積15.67×104hm2，人口8700多萬。山東省一直把農業作為發展經濟的基礎產業，農業產值居全國第一。中國改革開放以來，山東省國內生產總值以年均10%以上的速度遞增，人均國內生產總值早已突破萬元大關，國民經濟主要指標居全國前列，成為中國東部沿海經濟大省。但與此同時，隨著工業的發展，“三廢”排放逐年增加，以1981年為基期，2007年工業“廢水”、“廢氣”排放量和“固體廢棄物”產生量分別增加了190%、117%和473%，對水體、大氣、土壤及人們的生活環境造成了相當大的影響，阻礙了山東省經濟、社會的持續發展。

2.2 數據來源

本文選取1982～2008年山東省統計年鑒作為數據來源，選取1981～2007年人均實際GDP為經濟指標(以1952年的居民消費價格指數為100計算的實際GDP/人口)，選取工業廢水排放量、工業固體廢棄物產生量、工業廢氣中的SO2排放量和煙塵排放量作為環境指標。具體數據如圖1、圖2和圖3所示。

2.3 模型的選取

計量模型的選取既要有一定的統計意義，能夠保證統計學所需的模擬精度又要具有現實意義，能夠對指標間的關系予以合理的解釋。根據以上原則以及前人研究的經驗［1-11］，本文選取對數模型和多項式模型，分別進行計算，選取擬合程度最好的方程作為環境指標與經濟指標的關系反映。模型如下:

圖1 工業廢水排放量及固體廢棄物產生量年際變化圖Fig.1 The inter-annual change of the discharged volume of industrial waste water and solid waster

Y 是污染物排放量(產生量)，X 是人均 GDP，α1、α1、β0、β1、β2、β3是模型參數，ε是隨機誤差項。如模型①中 α0、α1都不為零，則環境指標與經濟指標之間呈現倒“U”型關系，即符合環境庫茲涅茨曲線;模型②中，β0、β1、β2、β3隨著取值的不同，可以反映出不同的環境質量和經濟發展之間的關系，具體如下:

(1)當β1≠0，β2=0，β3=0時，環境狀況與經濟發展之間呈現線性關系;

(2)當 β1＞0，β2＜0，β3=0時，環境狀況與經濟發展之間符合倒“U”型關系;

(3)當 β1＜0，β2＞0，β3=0時，環境狀況與經濟發展之間呈現“U”型關系;

(4)當β1＞0，β2＞0，β3=0時，環境狀況與經濟發展之間呈現“凹函數”關系;

(5)當β1、β2、β3都不為0時，環境狀況與經濟發展之間呈現三次曲線關系。

3 結果分析

3.1 模型參數估計

借助EXCEL，在SPSS16.0軟件的支持下，依據山東省1981年～2007年相關環境質量數據和人均實際GDP數據，得到模擬結果如下:

表1 山東省工業廢物排放量與人均GDP對數模型模擬檢驗結果Table 1 The fitting results of the discharged volume between industrial waster and GDP per capita with the logarithm model in Shandong province

表2 山東省工業廢物排放量與人均GDP多項式模型模擬檢驗結果Table 2 The fitting results of the discharged volume between industrial waster and GDP per capita with the polynomial models in Shandong province

Note:“＊＊＊”、“＊＊”、“* ”in table 1，2 showed the probab:lity was 99%，95%，90%respectively.由表1 的對數模型模擬結果可知，除SO2排放量以外(修正后R2未通過檢驗)，工業廢水排放量、煙塵排放量以及工業固體廢棄物產生量與人均GDP的對數值擬合都較好。在表2的多項式模型中，除工業廢水排放量以外，SO2、煙塵排放量以及工業固體廢棄物產生量與人均GDP的擬合程度都較好，選取兩組結果中的通過檢驗且擬合程度最高的方程，得到山東省環境指標和經濟指標的相關關系如下表所示:

表3 山東省工業廢物排放量與人均GDP模擬檢驗結果Table 3 The fitting and tested results between industrial waster discharged volume and GDP per capita in Shandong province

擬合結果表明，山東省在研究時段內(1981～2007年)工業廢水排放量與人均實際GDP之間呈倒“U”型關系，而SO2排放量、煙塵排放量及工業固體廢棄物排放量與人均實際GDP之間呈“三次曲線”關系。廢水排放量的拐點還沒有出現，SO2排放量、煙塵排放量的最大值分別出現在人均實際GDP約為3211和2379元的時候，根據人均實際GDP與年份的SO2排放量和煙塵排放量的相關關系(如圖3所示)可以得出，大約是1995和1993年。

3.2 工業廢水排放量和人均實際GDP的關系

研究期內，山東省“工業廢水”排放量和人均實際GDP存在較為顯著倒“U”型函數關系(R2=0.651)，符合環境庫茲涅茨曲線，但由圖1可知，工業廢水排放量呈現逐年波動遞增趨勢，還沒有出現拐點。同時，由圖4可知，近年來隨著人均GDP的增量的急劇上升，廢水排放增量也呈現出明顯的波動上升狀態，這應該引起社會和政府部門的充分關注，雖然廢水排放量與人均GDP的關系呈現倒“U”型，理論上意味著將來會出現拐點，隨后廢水排放量就會遞減，但是，拐點的出現絕對離不開環境的治理與保護。因此，加大廢水排放的控制和治理力度仍將是今后環境工作的重點，以期拐點早日出現。

3.3 SO2排放量與人均實際GDP的關系

SO2排放量與人均實際GDP基本呈現三次曲線關系(R2=0.5933)，在圖5中可以看出擬合曲線并不能很好的反映SO2排放量的變化趨勢。在圖2中可以看出SO2排放量在1997年之前逐年遞增，在1997年到達頂點然后開始逐年下降至2004年然后又呈現再上升在下降趨勢。火電廠是SO2排放的一個重大源頭，1997年山東省緊抓SO2減排工作，關閉了一大批小型火電廠，并對全省范圍內的火電機組進行脫硫整改。2005年山東省繼續推行火電機組脫硫措施，抑制SO2排放，整治效果令人滿意。因為三次擬合曲線并不完美，SO2的變化還可能出現其他形式，因此，應加強對SO2排放的監測力度，有針對性的做好其治理工作。

3.4 工業固體廢棄物產生量與人均GDP的關系

表3中R2=0.988說明固體廢棄物產生量與人均GDP呈顯著的三次函數關系，正如圖6中所示固體廢棄物產生量與人均GDP的三次擬合較好。在圖1中可以看出，固體廢棄物產生量在2003年之前平穩增加，在2003至2007年迅速增加。在2003～2007年期間山東省經濟迅速發展，但是這些工業大多屬于能源與原材料領域，資源消耗大，副產品多，污染嚴重，是導致固體廢棄物產生量大幅增長的一個重要原因。因此為降低固體廢棄物的排放量，減輕環境污染，改進原始的粗放型生產，實現集約化生產勢在必行。

圖6 工業固體廢棄物產生量與人均實際GDP的三次擬合曲線圖Fig.6 The fitting cubic curve between industrial wasters discharged volume and per capita real GDP

3.5 煙塵排放量與人均GDP的關系

煙塵排放量與人均GDP呈顯著的三次曲線關系(R2=0.733)，雖然曲線的擬合度并不是很低，但在圖7中可以看出煙塵排放量隨著人均GDP的增加而呈現波動下降的趨勢，擬合曲線并不能很好的反映這一趨勢。另外，在圖2中可知，1993年之前呈波動上升狀態，在1993～2007年呈現下降趨勢，后繼發展趨勢不明，為防止煙塵排放量的再度上升，政府部門應繼續做好煙塵排放量的控制及治理工作。

圖7 煙塵排放量與人均GDP的三次擬合曲線圖Fig.7 The fitting cubic curve between dusts discharged volume and per capita real GDP

4 結論及建議

山東省在研究時段內(1981～2007年)工業廢水排放量與人均實際GDP之間呈倒“U”型關系，而SO2排放量、煙塵排放量及工業固體廢棄物排放量與人均實際GDP之間呈“三次曲線”關系。雖然擬合結果可以通過理論上的檢驗，但是SO2排放量、煙塵排放量的變化趨勢仍然難以確定，且廢水排放量的拐點還沒有出現。山東省還正處于工業化中期，而且還保持著以規模的擴大為主的“高增長，高污染”的經濟增長方式，環境隨著經濟的發展有可能會繼續惡化。同時，我們應當認識到，山東省環境狀況與經濟發展的關系只是一種趨勢，經濟發展并不能促使環境自動好轉，因此，從長遠來看，為實現山東省的經濟與環境的協調發展，必須做好以下幾點:

(1)繼續加大環保投資比例。根據發達國家的經驗，一個國家或地區在經濟高速增長期，環保投入要占到國民生產總值的1%到1.5%才能有效控制住環境污染;達到3.0%才能使環境質量得到明顯改善。但山東省2006年才達到1.76%，剛剛屬于有效控制環境污染，保護環境仍然任重而道遠。

(2)改變發展模式，改進生產技術，走資源消耗少，環境污染小的新型工業化道路。實現環境與經濟的協調發展。

(3)由于環境走勢的不確定性，必須加大環保力度和對環境的監測力度，避免環境“閥值”的出現，為“極值”的盡早到來做好準備。

［1］ Grossman G M，Krueger A B.Environmental Impacts of the North American Free Trade Agreement［Z］.NBER Working Paper，1991，3914

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