吐魯番地區經濟增長與環境質量水平的計量模型研究

蘇力葉?木沙江,孜比布拉?司馬義,2,周玄德

(1.新疆大學資源與環境科學學院,烏魯木齊830046;2.新疆大學綠洲生態教育部重點實驗室,烏魯木齊830046)

經濟發展是人類社會持續發展的重要內容,環境則是人類社會、經濟和文化持續發展的重要基礎和載體,它們是支撐人類生存與發展的兩個聯系十分緊密的系統。經濟活動發生在一定環境中,與環境進行著往復循環的能量與物質交換,勢必引起環境的變動,環境是經濟活動得以展開的現實基礎,其質量狀況必然影響經濟活動的質量和效益。然而經濟的發展和環境之間還存在著各種矛盾和脅迫,是一種交互耦合的關系。一方面,經濟的增長、產業的發展、資源能源消耗和地域擴張等對周圍的資源和環境造成現實的或者潛在的威脅;另一方面環境通過人口驅逐、資金爭奪和政策干預等對經濟和社會的發展產生約束作用。尤其是在干旱區,經濟的發展主要集中在綠洲,綠洲的封閉性、分散性和生態環境脆弱性與經濟社會發展的開放性、集聚性和經濟運行的高效性之間的矛盾突出,使得二者之間的相互作用過程更為劇烈[1-2]。

環境庫茲涅茨曲線是描述經濟發展與環境污染水平演替關系的計量模型。它是20世紀90年代初美國環境經濟學家Grossman and Krueger和Shafik and Bandyopadhyay根據經驗數據提出的概念。目前環境經濟學家討論國家或區域經濟發展與環境污染關系時常引用這一模型,并形象地稱為經濟發展與環境污染水平呈倒“U”字形關系[3]。在我國關于這方面的研究也不少,如朱智洺就是利用我國1991-2001年的數據,采用指數回歸模型進行研究的,并認為我國水環境與水利經濟發展的關系位于EKC的上升階段[4]。有的則以省市數據作為樣本來進行研究的,如吳玉萍等利用北京市1985-1999年數據[5]、高振寧等選取江蘇1988-2002年數據[6]、陳華文等利用上海市1990-2001年數據[7]、劉耀彬等利用武漢市1985-2000年數據所作的研究[8]。可見,非常有必要對吐魯番地區的經濟發展與環境質量進行分析。

1 研究區概況及資料來源

吐魯番地區位于新疆維吾爾自治區東部,東鄰哈密地區,西南和巴音郭楞蒙古自治州毗連,北隔天山與烏魯木齊、昌吉回族自治州相接,四面環山,中部低洼,是天山東部的山間盆地,地區總面積約7萬km2,地理位置優越,交通十分便捷,蘭新鐵路、國道312線橫貫東西,南疆鐵路、國道314線縱貫南北,吐-烏-大及托克遜縣-烏魯木齊高速公路均已建成通車,是內地連接新疆、中亞地區及南北疆的重要通道。吐魯番地區作為新疆最干旱缺水的地區之一,自然植被稀少,荒漠廣布,干旱、炎熱、風沙大,影響著農業生產和人民生活,再加上生態環境本身的脆弱性,使吐魯番地區荒漠化面積進一步加大,危害更嚴重。自西部開發以來,吐魯番地區得到了前所未有的發展,經濟和社會面貌發生了深刻變化,綜合實力不斷增強,人民生活水平顯著提高。隨著城市化進程的加快,各種污染物排放量的增加使環境質量發生變化,導致了人們對經濟增長和環境惡化關系的擔憂。本文主要選取吐魯番地區2001-2008年的數據,建立相應的計量模型,探究經濟增長與環境質量水平之間的關系,為吐魯番地區經濟發展與環境保護政策提供依據。

2 經濟增長與環境質量態勢

2.1 經濟發展狀況分析

隨著社會主義現代化建設的不斷深入,吐魯番地區社會經濟發展取得了輝煌的成就。工業、農業和第三產業都獲得了迅速發展,人民的生活水平也有了顯著的提高。尤其是2000年以來,總體經濟運行質量不斷提高,經濟效益顯著改善,吐魯番地區經濟呈現出強勁的發展勢頭。例如2009年,吐魯番地區生產總值達到154.6億元,其中地方(不含石油)生產總值達到108億元,增長10.2%;地方財政一般預算收入12.2億元,其中地方屬財政收入 9.4億元,增長26.8%;固定資產投資完成86.8億元,增長3.2%;城鎮居民人均可支配收入11 433元,增長9.5%;農牧民人均純收入5 075元,增長5.1%。

2.1.1 經濟總體水平 在西部大開發政策的推動下,吐魯番地區經濟已步入快速增長的軌道,2008年國民生產總值201.23億元,比上年增長17%,人均生產總值33 332元,比上年增長15.3%,國民經濟保持了平衡、較快的發展。

圖1 吐魯番地區GDP與人均GDP增長態勢

從圖1可以看出,2000-2008年吐魯番地區經濟總體上呈上升趨勢,增長較快,國民生產總值從2000年的59.84億元增長到2008年的201.23億元,年均增長率為16.4%;人均生產總值從2000年的10 912元增長到2008年的33 332元,年均增長率為15.0%。

從圖2可以看出,經濟增長速度經歷了三個階段,2000-2002年經濟有一個明顯的波動過程,2000-2001年經濟迅速增長,2001年增長率為19.1%,但2002年跌入低谷,增長率僅為 3.17%;2003-2006年,進入經濟增長的高速增長區階段,2006年經濟速度達到最高點,增長率為23.8%;2007年經濟增長趨緩,增長率為16.1%,2008年增長率提高,增長率為17%,而且這種趨勢有望延續。

圖2 吐魯番地區經濟增長速度變化圖

從以上分析發現,2000年以來吐魯番地區總體經濟增長特點為:經濟增長速度較快,2008年與2000年相比,經濟增長3.4倍,年均增長率16.4%。

2.1.2 產業結構狀況 近年來隨著經濟的快速發展,以石油天然氣為龍頭,加快礦產開發和農產品加工步伐,壯大提升第二產業。同時,吐魯番地區既有豐富的自然風景旅游資源又有獨特的人文景觀旅游資源,為第三產業的發展奠定了良好的基礎。

（5）地震剖面上，扇體大都呈兩端尖滅的“透鏡狀”或“扁楔形”，反射低頻強振幅，連續性差，且與北部水下扇主體脫開，多表現為“無根”扇（圖2）。扇體充填沉積在湖底低部位。

從圖3可以看出,吐魯番地區的第一產業增長緩慢,年均增長率為11.9%;第二產業增長迅速,第三產業穩定增長,第二產業總產值從2000年的39.38億元增長到2008年的138.21億元,年均增長率達到16.94%,第三產業從2000年的11.92億元增長到2008年的44.33億元,年均增長率為17.76%。

2.2 環境質量狀況

在經濟發展的同時,也不可避免地對環境產生了壓力。要分析環境質量問題,首先就要選取能準確代表吐魯番地區環境質量的指標,通過層次分析法確定環境質量評價指數,根據歷史數據分析吐魯番地區環境質量演進路徑。

圖3 吐魯番地區產業結構變化

2.2.1 環境質量指標的選取及綜合評價指標的確定

為了綜合分析環境與經濟的關系,必須建立環境綜合評價指標體系。在資料收集和理論分析的基礎上,從影響環境質量的因素出發,根據國內相關研究結果,并咨詢有關專家確定了以下環境指標來表征吐魯番地區的綜合環境質量。本文選取的綜合環境質量指標有環境污染指標和生態環境指標。環境污染指標包括二氧化硫排放量、工業粉塵排放量、工業煙塵排放量、工業廢水排放量、工業COD排放量和工業固體廢物排放量;生態環境指標包括建成區綠地覆蓋率、人均公共綠地面積、耕地面積和當年造林面積[9-19]。

2.2.2 環境質量指數的計算及分析 本文選擇吐魯番地區2001-2008年的環境質量指標數據,對吐魯番地區的綜合環境質量進行分析,采用的方法是層次分析法。數據處理的公式如下:

正向指標的標準化公式為(1);逆向指標的標準化公式為(2)[20]:

式中:yj——第 j個指標的具體數值;j=1,2,…,n——第 j個指標;Mj,mj——不同年份第 j個指標屬性值的最大值與最小值;y′j——第j個指標的標準化值,其值介于 0～1之間。

確定指標權重時,采用德爾菲法(Delphi)進行分層賦值確定各層次、各指標的權重,最終得出綜合環境指數。根據上述綜合指數的計算方法,得出吐魯番地區綜合環境指數,見表1。

表1 吐魯番地區環境指數值

(1)綜合環境質量隨時間演進趨勢。根據已經求出的綜合環境質量指數,繪制出相對的曲線圖,通過觀察數值隨時間變化來描述吐魯番地區的環境質量狀況,結果如下:

從圖4可以看出,2001-2002年吐魯番地區環境指數具有上升趨勢,綜合環境質量處于好的狀態;2002-2007年綜合環境質量下降,指數從2002年的0.677 4下降到2007年的0.405 6,這是由于地區經濟的快速發展,一方面,使得油田開采、工農業生產等對水的需求量逐年增加,導致不合理的開采利用自然資源;另一方面,地區企業大多是以資源優勢發展起來的粗放型企業,“三廢”排放量較大;再加上吐魯番地區本身脆弱的生態環境使吐魯番地區環境的穩定性較差。2007-2008年環境質量下降得到控制,綜合環境質量有了改善,環境有趨于繼續上升的趨勢,這是因為吐魯番地區在工業污染防治方面采取一些列有效措施,如:環保部門在污染監察方面力度的加強以及人力、物力的大幅度投入等,從而環境污染得到了進一步的控制。

圖4 綜合環境指數變化趨勢

(2)主要環境質量因子隨時間演進趨勢。從圖5可以看出,2001-2008年吐魯番地區環境污染質量指數大體趨于下降趨勢,這表明環境污染整體發展趨勢不容樂觀。圖中還可以看出2001-2002年指數值具有明顯的上升趨勢,2002-2007年指數值處于下降的狀態,表示這期間吐魯番地區環境污染控制不樂觀。2007-2008年處于上升的狀態,說明這期間吐魯番地區環境污染有改善的現象。

圖5 環境污染指數的變化趨勢

圖6 生態環境的變化趨勢

從圖6可看出吐魯番地區生態環境質量較好,雖然存在局部短期下降的現象,但下降幅度不是很大,也不影響整體向上的發展趨勢,2002年和2008年吐魯番地區生態環境最好。

3 經濟增長與環境質量的計量模型研究

反映經濟發展水平的指標很多,但由于人均GDP比別的指標更為準確地反映一個地區的整體經濟發展水平,所以本文選擇人均GDP來代表經濟增長水平。在人均GDP與綜合環境指標回歸分析之前,為了確保所選指標能夠準確地反映經濟發展對環境質量的影響,首先對上述各環境指標與人均GDP指標進行相關分析,見表2,結果表明,環境指標中建成區綠地覆蓋率、人均公共綠地面積及當年造林面積與人均GDP的相關性較低,相關系數低于 0.5,因此,這些指標在指標體系中被剔除。

表2 環境質量指標與人均GDP相關分析

在目前的實證研究文獻中,關于環境質量和經濟增長關系的主要模型為一、二、三次多項式,模型如下[21-22]:

式中:y——環境質量;x——人均GDP;b——模型的待定參數,可以反映出不同的環境質量和經濟增長的計量關系。

利用2001-2008年的數據分別進行吐魯番地區人均GDP與各個環境指標的一、二、三次曲線回歸擬合分析,經過對可決系數檢驗(R2)及回歸方程顯著性檢驗(F檢驗),最終確立相應最優的回歸模型,具體見表3。

分別考查人均GDP與各個環境質量指標的關系(見圖7),發現人均GDP與工業廢水排放量和工業固體廢物排放量的關系滿足倒“U”型曲線關系,且都已進入右半部分。人均GDP與工業二氧化硫排放量和工業煙塵排放量的關系也呈倒“U”型關系,并且已經過了拐點值,進入右側下降曲線部分。這說明吐魯番地區人均GDP與這些環境指標之間的關系符合EKC曲線形狀,即隨著人均GDP的提高,污染物排放量先是上升然后下降。

表3 環境質量指標與人均GDP回歸結果

人均GDP與工業COD排放量和耕地面積呈正“U”型曲線關系,工業COD的排放量強度已進入了曲線的右半部分,其值將會隨著人均GDP的增加逐年增加,耕地面積狀況的演變已進入右側快遞增加階段,即耕地面積隨著人均GDP的增加而增加。

工業粉塵排放量與人均GDP呈線性遞增關系,隨著人均GDP的增長,工業粉塵排放量將會不斷升高。綜合環境質量與人均GDP呈線性遞減,說明綜合環境質量隨著人均GDP的增加而有下降的趨勢。

綜上分析,環境質量與經濟發展之間存在著密切的相關關系,但經濟發展不是與全部環境質量指標表現為被眾多研究及實踐證明了的倒“U”型關系,這并不能證明環境庫茲涅茨理論假設不成立,而是說明,環境質量隨經濟發展的倒“U”型演變規律雖然是客觀存在的,但在不同的國家、不同的區域,由于區域發展模式、環境政策等方面的原因,環境庫茲涅茨倒“U”型曲線會呈現出復雜的多種形式,如直線型、N型或正“U”型等,不一定都呈倒“U”型。

圖7 吐魯番地區人均GDP與環境質量的關系

4 結論及建議

通過對吐魯番地區經濟發展的現狀分析得出,吐魯番地區經濟進入快速增長時期,2008年與2000年相比,經濟增長3.4倍,年均增長率為16.4%。吐魯番地區二、三產業也得到了迅速的發展,產業結構調整力度較大。

經過對吐魯番地區環境質量現狀分析可以得出,環境污染質量指數大體趨于下降趨勢,整體發展趨勢不理想;生態環境質量指數發展態勢較好;綜合環境質量指數呈現上升、下降再上升的趨勢,即開始時處于好的狀態,但2002-2007年綜合環境質量下降,2007-2008年環境質量下降得到控制,環境質量有了改善,發展趨勢樂觀。

經濟增長與環境質量兩者之間的回歸分析結果表明,工業廢水排放量、工業固體廢物排放量、工業二氧化硫排放量和工業煙塵排放量與人均GDP的關系滿足倒“U”型庫茲涅茨曲線關系;其它環境指標與人均GDP的關系不符合典型的EKC曲線形狀,而是呈正“U”型和線性遞增關系;綜合環境質量與人均GDP的關系則呈明顯的遞減關系,即隨著經濟增長其環境質量有下降的趨勢。

根據分析的結果,結合吐魯番地區的現狀,給出該區經濟與環境質量協調發展的對策建議,如下:

(1)建立和完善環境質量行政領導負責制,逐步建立環境保護問責制、責任追究制和行政監察制。這里主要是就環境污染問題的職責劃分不明確而帶來的多余、額外的污染而提出的,以此保證污染問題的有效控制。

(2)抓緊工業污染防治,嚴格實施污染物排放總量控制。經濟要發展,工業是保證,必然帶來了工業污染問題。工業污染的積極治理,可以很好地協調綜合環境質量與人均GDP的發展。

(3)加大城市環境綜合整治力度,提高城市環境質量。以改善城市環境質量為核心,制定和實施城市環境保護規劃。加強城市空氣污染防治、城市水環境管理、城市生活垃圾的收集等方面的工作。

(4)加強環境保護宣傳教育,增強全社會的環境意識。加大環境宣傳力度,深入開展形式多樣的宣傳活動,提高全民的環境保護意識。

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