經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放之間關(guān)系的實證研究

牛海鵬，朱 松，尹訓國，張平淡

(1.中國人民大學商學院，北京 100872;2.北京師范大學經(jīng)濟與工商管理學院，北京 100875;3.科技部辦公廳，北京 100862;4.北京師范大學經(jīng)濟與工商管理學院，北京 100875)

一、引言

環(huán)境治理和污染問題是近幾年國際焦點話題之一，各國雖然經(jīng)過多輪談判與溝通確定了節(jié)能減排的任務，但目前為止，發(fā)達國家依舊沒有能夠履行其承諾。而中國作為世界能源消費大國，尤其是作為全球第三大經(jīng)濟體，在國際能源以及環(huán)境問題上的責任和任務也越來越重。近年來，國家多項政策以及措施針對節(jié)能減排以及污染治理，反映了中央對于環(huán)境問題的重視。而面對目前的經(jīng)濟狀況，進行節(jié)能減排的重要手段落在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整上。經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整是否能夠很好的實現(xiàn)節(jié)能減排的目標?多大程度的結(jié)構(gòu)調(diào)整才能不降低國民收入，而又同時實現(xiàn)污染物排放的降低是關(guān)系到國計民生的重要問題，是政策制定機構(gòu)最為關(guān)心的。

二、文獻與理論分析

目前關(guān)于污染排放(環(huán)境污染)與經(jīng)濟發(fā)展的研究都基于“環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)”［1］，即經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量之間存在倒U 型曲線的關(guān)系［2－3］。大量實證研究對不同地區(qū)和國家以及不同污染物都進行了分析，部分研究支持了“倒U”型關(guān)系［4－10］。只是對于不同的國家和地區(qū)，以及不同的污染物，經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量的臨界點略有不同。也有一些研究對倒U 型關(guān)系提出了異議，認為經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量之間是線性關(guān)系或“N”型關(guān)系［11］。

我國目前的研究大都基于EKC 模型進行檢驗。彭水軍和包群(2006)［12］運用1996－2002年我國省際慢板數(shù)據(jù)驗證EKC 假設(shè)，結(jié)果表明EKC很大程度上取決于污染指標和估計方法的選擇。賀彩霞和冉茂盛(2009)［13］采用1998－2006年中國30 個省市的面板數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)東、中、西三大地區(qū)的人均收入與環(huán)境污染之間的關(guān)系存在顯著的區(qū)域差異。宋濤等(2007)［12］對1960－2000年人均CO2與人均GDP 關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，人均CO2與人均GDP 呈倒U 型關(guān)系。劉金全等(2009)［10］發(fā)現(xiàn)我國29 個省區(qū)1989－2007年人均廢水排放量隨人均收入增加呈先上升后下降的變化趨勢，而人均固體廢棄物產(chǎn)生量和人均廢氣排放量隨人均收入增加呈單調(diào)上升趨勢。吳玉萍等(2002)［14］發(fā)現(xiàn)北京市各環(huán)境指標與人均GDP 演替軌跡呈現(xiàn)顯著的環(huán)境庫茲涅茨曲線特征，但比發(fā)達國家較早實現(xiàn)了其環(huán)境庫茲涅茨曲線轉(zhuǎn)折點，且到達轉(zhuǎn)折點的時間跨度小于發(fā)達國家。吳鵬舉等(2009)［15］發(fā)現(xiàn)1982－2007年東莞市人均廢水排放量、人均廢氣排放量和大氣能見度倒數(shù)與人均GDP 的擬合曲線是三次曲線，人均廢水和廢氣排放量總體上隨人均GDP 上升。劉海英等(2009)［16］發(fā)現(xiàn)吉林省的經(jīng)濟發(fā)展水平和環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系并不符合典型的庫茲涅茨曲線特征。目前，污染排放(環(huán)境污染)與經(jīng)濟發(fā)展在我國的情況結(jié)論尚不統(tǒng)一。

雖然關(guān)于EKC 的研究成果非常豐富，但是，EKC 只是一種現(xiàn)象。Bruyn 等(1998)［17］研究發(fā)現(xiàn)，污染排放的減少能夠通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整以及技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整實現(xiàn)。而經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整從一定程度上能夠促進經(jīng)濟的發(fā)展，但是，這種促進作用取決于增長是否可持續(xù)以及環(huán)境污染對當下經(jīng)濟發(fā)展的影響［18］。因此，以往研究污染排放與經(jīng)濟發(fā)展所表現(xiàn)出的EKC“倒U”型關(guān)系只是一種現(xiàn)象，并非一般規(guī)律，“倒U”型關(guān)系很可能是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染排放的關(guān)系的復合，即污染排放與經(jīng)濟發(fā)展之間通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整從而產(chǎn)生相互影響，形成一定的關(guān)系。而較為深入的模型或者理論分析目前很少，實證研究更是鳳毛麟角。

三、污染排放與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系

(一)EKC 模型問題

目前關(guān)于污染排放(環(huán)境污染)與經(jīng)濟發(fā)展的研究都基于“環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)”［1］，即經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量之間存在倒U 型曲線的關(guān)系［2－3］。實際上EKC 只是一種現(xiàn)象，數(shù)據(jù)以及模型設(shè)定問題會造成實證結(jié)果的偏差，從而導致研究結(jié)論的不同。國內(nèi)已有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，中國的經(jīng)濟發(fā)展水平(人均GDP)與污染物排放之間的關(guān)系符合EKC 模型，即U 型關(guān)系。而這些研究在模型設(shè)定、變量度量以及樣本選取上也都存在一定的差異。表1 為基于中國1985－2009年統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行的廢氣污染物與經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系的回歸結(jié)果。數(shù)據(jù)來源與《中國統(tǒng)計年鑒》以及中國國家統(tǒng)計局。

表1 廢氣污染物與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系－基于EKC 模型

表2 其他污染物與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系－基于EKC 模型

表1 的結(jié)果顯示:中國1985－2009年之間廢氣污染物(人均廢氣排放量與人均二氧化硫排放量)與經(jīng)濟發(fā)展符合EKC 模型中認為的倒U 型關(guān)系，同時也表現(xiàn)出“N”型關(guān)系。為了進一步驗證以上結(jié)果，表2 采用了人均固體廢物產(chǎn)生量和人均廢水排放量作為被解釋變量，檢驗污染物排放與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系。

與表1 的結(jié)果相同，人均固體廢物與經(jīng)濟發(fā)展符合倒U 型關(guān)系，也符合“N”型關(guān)系，而人均廢水與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系則只符合“N”型關(guān)系。表1 和表2 的回歸結(jié)果說明了EKC 模型所描繪出的經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放之間的關(guān)系受到模型設(shè)定、變量設(shè)計以及樣本選取的顯著影響，不同研究得到的不同曲線很大程度上是實證檢驗中的偏差。而經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放之間的關(guān)系到底如何?這可能是一種偽回歸，實際上存在最終約束或者決定變量。

(二)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染物排放

經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的改善可能會在短期內(nèi)使得經(jīng)濟發(fā)展放緩甚至下滑，也可能在短期內(nèi)就實現(xiàn)對經(jīng)濟發(fā)展的促進。對于前一種情況，人均GDP 與污染排放的關(guān)系就表現(xiàn)為倒U 型關(guān)系，即人均GDP 隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的改善可能先下降，同時污染排放也表現(xiàn)為下降，之后人均GDP 提高，污染排放進一步下降。對于后一種情況，人均GDP 與污染排放的關(guān)系可能也會出現(xiàn)倒U 型關(guān)系，即人均GDP 隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的改善可能經(jīng)歷平臺期，之后出現(xiàn)上升，而污染排放也隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的改善而降低。因此，如果單從人均GDP 與污染排放的統(tǒng)計上來看，兩者之間可能呈現(xiàn)線性、倒U 型和N 型關(guān)系，即目前關(guān)于污染排放和經(jīng)濟發(fā)展研究所得到的一些可能的關(guān)系。這只是從數(shù)據(jù)統(tǒng)計上表現(xiàn)出的表象，兩者之間的經(jīng)濟意義實際上是通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整所聯(lián)系的。Bruyn 等.(1998)［17］研究發(fā)現(xiàn)，污染排放的減少能夠通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整以及技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整實現(xiàn)。而經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整從一定程度上能夠促進經(jīng)濟的發(fā)展，但是，這種促進作用取決于增長是否可持續(xù)以及環(huán)境污染對當下經(jīng)濟發(fā)展的影響［18］。因此，以往研究污染排放與經(jīng)濟發(fā)展所表現(xiàn)出的EKC“倒U”型關(guān)系只是一種現(xiàn)象，并非一般規(guī)律，“倒U”型關(guān)系很可能是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染排放的關(guān)系的復合，即污染排放與經(jīng)濟發(fā)展之間通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整從而產(chǎn)生相互影響，形成一定的關(guān)系。

表3 是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與廢氣污染物排放量之間關(guān)系的檢驗結(jié)果，采用中國1985－2009年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行的面板數(shù)據(jù)回歸。模型6－1 和6－2 采用人均廢氣排放量作為被解釋變量，模型7－1 和7－2 采用人均二氧化硫(SO2)，模型8－1 和8－2采用人均化學含氧量(COD)。

表3 的結(jié)果說明:經(jīng)濟結(jié)構(gòu)(第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比例)與廢氣污染物排放量(人均工業(yè)廢氣排放量與人均SO2排放量)之間呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系，與EKC 模型預計的關(guān)系是一致的，也就是說EKC 很可能描繪的是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染物排放之間的直接關(guān)系。

表4 又進一步采用其他污染物排放進行檢驗。模型9－1 和9－2 為人均固體廢物，模型10－1 和10－2 人均廢水。人均固體廢物與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)之間呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系，而人均廢水也基本符合這一關(guān)系，但統(tǒng)計上不夠顯著。

總之，表3 和表4 的實證研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染物排放之間也呈現(xiàn)出與EKC 模型預測一致的倒“U”型關(guān)系，在一定程度上說明EKC 模型在一定程度上忽略了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的問題。

表3 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與廢氣污染物排放量關(guān)系

表4 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與其他污染物

(三)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展

如果經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展之間呈線性關(guān)系，那么，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與污染物排放之間的倒“U”型關(guān)系就很好地解釋了EKC 模型，而實際上，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展之間并非呈現(xiàn)簡單的線性關(guān)系。

過渡依賴第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)會造成“高能耗、高污染、低效益”，單位產(chǎn)品資源消耗明顯較高。這種經(jīng)濟增長方法不可持續(xù)，資源環(huán)境代價過大，容易產(chǎn)生能源短缺、生態(tài)破壞、環(huán)境污染等一系列環(huán)境惡化問題。進行經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整可以從一定程度上降低對于資源消耗的過度依賴，但是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的速度和步驟會影響到經(jīng)濟發(fā)展和經(jīng)濟增長水平。經(jīng)濟結(jié)構(gòu)也是存在上限的，不可能經(jīng)濟比重中完全是第三產(chǎn)業(yè)，需要第一和第二產(chǎn)業(yè)的貢獻。當經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)的比重達到一定比例時，經(jīng)濟發(fā)展也會達到最優(yōu)。這種情況下再進行經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整甚至會對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面影響。不論是政府主導的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，還是市場機制形成的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，當達到最優(yōu)比例時，便不會再進行更大比例的第三產(chǎn)業(yè)調(diào)整。

表5 是采用中國1985－2009年統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的實證檢驗，模型11－1 為二次方關(guān)系，模型11－2 為三次方關(guān)系。

表5 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展

表5 的結(jié)果顯示:經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展之間呈非線性的倒“U”型關(guān)系，即隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整(第三產(chǎn)業(yè)比重的上升)，經(jīng)濟發(fā)展是呈現(xiàn)上升趨勢。但是，當經(jīng)濟結(jié)構(gòu)偏離了最優(yōu)結(jié)構(gòu)時(第三產(chǎn)業(yè)比重進一步上升)，這種情況對經(jīng)濟發(fā)展會產(chǎn)生負面效應。因為第三產(chǎn)業(yè)比例上升進一步壓縮了第一和第二產(chǎn)業(yè)的存在，而這些在一定程度上市支撐第三產(chǎn)業(yè)以及整個經(jīng)濟的基石。因此，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展之間也呈倒“U”型關(guān)系。而經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的拐點大概在76%。這一比例與國外發(fā)達目前經(jīng)濟結(jié)構(gòu)大致相同。也就意味著當經(jīng)濟結(jié)構(gòu)(第三產(chǎn)業(yè)占國民經(jīng)濟比例)上升到一定程度(76%)之前，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整都能夠促進經(jīng)濟的發(fā)展，即提高人均GDP。

表6 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放

結(jié)合表3、表4 和表5，我們不難發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展之間呈倒“U”型關(guān)系，而經(jīng)濟結(jié)構(gòu)又與污染物排放之間呈倒“U”型關(guān)系，進行一定的疊加，經(jīng)濟發(fā)展很可能與污染物排放呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系，即EKC 所描繪的關(guān)系。

(四)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整對污染排放的影響

以上的結(jié)果表明，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整會在一定范圍之內(nèi)提高經(jīng)濟發(fā)展，但對于污染物排放的影響是:經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整在一定范圍內(nèi)首先是增加污染物的排放，在超過一定經(jīng)濟結(jié)構(gòu)比例的情況下，才會進一步降低污染物排放。那么，在一定的經(jīng)濟發(fā)展狀況下，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整最終是如何影響污染物排放的呢?表6 為采用中國1985－2009年統(tǒng)計數(shù)據(jù)對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展以及污染物排放之間關(guān)系進行的回歸結(jié)果。

表6 結(jié)果顯示:控制了已有經(jīng)濟發(fā)展水平，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與廢氣污染物排放之間依舊呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系，與表3 結(jié)果一致。而經(jīng)濟發(fā)展水平與廢氣污染物排放之間也呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系，符合EKC 理論。Third* GDP 以及Third2* GDP 考察了在一定的經(jīng)濟發(fā)展情況下，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整如何影響廢氣污染物排放(人均廢氣、人均SO2和人均COD)。當經(jīng)濟結(jié)構(gòu)在一定程度內(nèi)調(diào)整時，會進一步降低廢氣污染物排放，這是因為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整能夠促進經(jīng)濟發(fā)展。而當經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整超出一定范圍時，會帶來污染物排放的增多，原因在于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的進一步調(diào)整會影響經(jīng)濟發(fā)展，同時伴隨污染物的排放增多①采用其他污染物排放指標的結(jié)果與表6 基本相同，簡潔原因不在文中列出。。

四、總結(jié)

目前關(guān)于污染排放(環(huán)境污染)與經(jīng)濟發(fā)展的研究都基于“環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)”，但是，這種關(guān)系只是一種現(xiàn)象，并不是普遍存在的規(guī)律。污染排放與經(jīng)濟發(fā)展之間的經(jīng)濟意義實際上是通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整所聯(lián)系的。隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的改善，污染排放呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。但是經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的改善可能會在短期內(nèi)使得經(jīng)濟發(fā)展放緩甚至下滑，也可能在短期內(nèi)就實現(xiàn)促進經(jīng)濟發(fā)展。從統(tǒng)計上講，表現(xiàn)為倒U 型關(guān)系。本文采用中國1985－2009年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展以及污染物排放的關(guān)系進行的實證研究，指出了EKC 模型存在的問題，進一步論述了基于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整所體現(xiàn)出的經(jīng)濟發(fā)展與污染物排放的倒U 型曲線。

本文通過實證分析驗證了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的必要性，以及節(jié)能減排和環(huán)境治理中經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整所體現(xiàn)的作用，為政策的制定提供了一定的借鑒和支持。

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