廣西經濟增長與環境污染水平的環境庫茲涅茨曲線關系的實證分析

○段艷平 黃玲花

（1、廣西財經學院經濟與貿易學院 廣西 南寧 530000 2、廣西財經學院信息與統計學院 廣西 南寧 530000）

一、引言

改革開放以來，廣西經濟取得了快速的發展，到2013年，廣西的GDP已經達到1.4萬億元，是10年前（2003年）的5.12倍。但經濟的高速發展也會帶來環境污染、生態惡化等問題。1998—2012年，除了二氧化硫和工業固體廢棄物有較大幅度減少外，廣西的環境污染總體來說有不斷惡化的趨勢，特別是工業廢氣排放量由1998年的4152億標立方米增加到2012年的27611億標立方米，其排放量增加了近6倍多。2013年，廣西首府南寧的空氣污染指數已經出現PM2.5，空氣質量在某些時候顯示為嚴重污染，廣西其他主要城市也正遭遇著大氣的嚴重污染。工業廢水雖然經歷先上升后下降的狀態，但其排放總量仍然較大。經濟增長伴隨環境污染，不利于廣西經濟的可持續發展。Grossman和Krueger在1991年首次研究了環境質量與人均收入之間的關系。Panayotou（1993）指出環境質量與人均收入之間的關系成為環境的庫茲涅茨曲線（簡稱EKC）。EKC反映了環境質量與人均收入之間的動態關系，表示環境污染排放水平隨著經濟增長先增加而后通過改善降低的趨勢。因此，研究廣西環境污染水平與經濟增長之間的實證關系，驗證環境庫茲涅茨曲線在廣西是否存在以及廣西環境庫茲涅茨曲線的具體特征，對促進廣西經濟與環境協調發展具有十分重要的意義。

二、廣西環境質量與經濟增長的庫茲涅茨曲線關系的實證分析

1、EKC模型介紹

根據Grossman和Krueger于1991年提出的EKC假說，結合國內外現有的文獻資料來看，EKC模型的主要形式為：

其中Y為環境污染排放水平，X為人均國民收入（也即人均GDP），u為隨機擾動項，α0、α1、α2、α3均為待估參數。

表1 環境庫茲涅茨模型系數與曲線之間的關系

2、指標的選取和數據來源

本文選取廣西1998—2012年廣西工業廢水排放量Y1、工業廢氣排放量Y2（包括二氧化硫排放量Y3）、工業固體廢棄物排放量Y4為廣西污染排放水平，選取廣西人均GDP為經濟增長水平，用X表示。（數據來源于1999—2013年《廣西統計年鑒》。）

3、經濟增長與廣西綜合污染排放水平之間的關系

為了顯示廣西總的污染質量與經濟增長之間的關系，需要將工業“三廢”（廢水、廢氣和固體廢棄物）構建一個綜合的環境污染水平指標，由于工業“三廢”的計量單位不同，不能進行直接的對比和加總，因此需要對工業三廢的數據進行無量綱化處理，得出一個標準化的賦值，本文采取的是典型的數據歸一化處理，其處理公式為：

對于污染物排放量權重值wj的計算，本文將采用層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP），結合當前廣西污染形勢以及專家打分的方法，運用EXCEL軟件構建環境污染水平的判斷矩陣，并對結果進行一致性檢驗，最終得出廣西工業廢水排放量、工業廢氣排放量（包括二氧化硫）、工業固體廢棄物排放量的權重分別為0.35、0.53和0.12。該權重結果雖然與有些學者所得出的結果有差異，但在“談霾色變”的形勢下，廣西的大氣污染與過去相比，形勢較為嚴峻，因此工業廢氣污染排放量0.53的權重值也符合廣西當前的形勢。利用權重數據，并結合公式（3），運用EXCEL軟件計算出綜合的環境污染水平。同時運用公式（2）對廣西人均GDP進行標準化處理得到標準化的人均GDP為。

圖1 廣西經濟增長與綜合環境污染排放水平模型

由系數α1＞0、α2＜0、α3＝0，并結合R2=0.68，模擬程度較高，可以得出，廣西標準化人均GDP與綜合環境污染排放水平存在較強的“倒U型”的二次曲線關系，由此可以說明廣西的綜合環境污染排放水平隨著經濟增長會逐漸增加，達到一定高度后，會隨著經濟增長，綜合污染排放水平會逐漸下降，從圖1可以看出，目前廣西的環境庫茲涅茨曲線雖然存在“倒U型”的二次曲線關系，但還處于“倒U型”的左測，至于最高點雖然目前出現在2011年，但由于后面的很多年份污染排放水平處于未知狀態，廣西的“倒U型”環境庫茲涅茨曲線是否已經達到拐點還有待未來繼續去驗證。

三、經濟增長與工業“三廢“之間的關系

1、經濟增長與工業廢水排放量之間關系

將人均GDP和工業廢水排放量的數據帶入公式（1）中的模型，運用統計軟件eviews6.0進行回歸模擬，回歸模擬圖形和模型如圖2。

根據表1中的系數α1＞0、α2＜0、α3＞0，表明經濟增長與人均GDP之間存在“N型”三次曲線關系，結合圖2與R2的值0.4可以看出，表明工業廢水排放量與人均GDP之間存在較弱的“N型”曲線關系，在2000年人均GDP為4378.11元時，工業污水排放量為81571萬噸，為樣本期內的最低值；而在2003年人均GDP為5631.316元時，工業污水排放量達到214814萬噸，為樣本期內的最高值在2004年下降到122731萬噸，2005年略有上漲，2006年下降到128932萬噸后，2007年與2008年工業廢水排放量一路上漲，在2008年人均GDP為14203.96元時，工業廢水排放量達到205745萬噸，達到樣本期第二高峰值，之后幾年工業廢水排放量就一直降低。

圖2 廣西經濟增長與工業廢水排放量模型

2、經濟增長與工業廢氣排放量之間關系

模型與方法同上，運用eviews6.0軟件對經濟增長與工業廢氣排放量進行回歸模擬，回歸模擬圖形和模型如圖3。

圖3 廣西經濟增長對工業廢氣排放量模型

首先對模型進行EKC三次曲線模擬，經顯著性檢驗二次函數和三次函數的系數都顯著為0，然后重構線性模型，據表1的系數判斷表可以看出，模型中的α1≠0、α2＝α3＝0，同時由于R2的值為0.89，結合圖3，可見廣西經濟增長對工業廢氣排放量的環境庫茲涅茨曲線具有十分明顯的線性關系，即隨著經濟的增長，廣西工業廢氣排放量處于不斷上升的趨勢，從1998年的4125億標立方米上升到2011年的29853億標立方米，達到樣本期內的最大值，2012年雖然有所下降，但從目前廣西大氣污染的現有形勢看，廣西的大氣污染仍遭遇著前所未有的嚴峻形勢。

同理可以得到經濟增長與大氣中的二氧化硫排放量的環境庫茲涅茨曲線模型及模擬圖4。

圖4 廣西經濟增長對二氧化硫排放量模型

通過模型的系數α1＞0、α2＜0、α3＝0以及R2的值為0.78可以看出來，廣西經濟增長對二氧化硫的環境庫茲涅茨曲線也呈較強的“倒U型”三次曲線關系，從圖4可以看出，該環境庫茲涅茨曲線處于“倒U型”曲線的右側，“倒U型”曲線右側的拐點出現在2005年，也即人均GDP為8275.6元的時候，二氧化硫排放量達到97萬噸，從2005年之后，空氣中的二氧化硫排放量一直處于下降的趨勢，在2012年，達到樣本期內的最低，為47.16萬噸。

3、經濟增長與工業固體廢棄物排放量之間關系

方法以及原理同上，利用eviews6.0軟件對廣西經濟增長對工業固體廢棄物排放量進行回歸模擬，回歸模型及模擬圖形如圖5。

圖5 廣西經濟增長對工業固體廢棄物排放量模型

根據模型的系數α1＜0、α2＞0、α3＝0判斷，廣西經濟增長對工業固體廢棄物排放量的環境庫茲涅茨曲線呈“U型”二次曲線關系，且R2的值為0.707，表明“U型”曲線特征較為顯著，從圖5可以看出，廣西經濟增長對工業固體廢棄物排放量的環境庫茲涅茨曲線處于“U型”曲線的左側，1998—2012年，廣西工業固體廢棄物的排放量最高的年份為1998年，在人均GDP為4070.67元的時候，工業固體廢棄物的排放量達到245萬噸，樣本期內，廣西工業固體廢棄物的排放量最低的年份是2012年，2012年廣西的人均GDP為24876.15元，而工業固體廢棄物的排放量僅為0.41萬噸，表明廣西的工業固體廢棄物的排放治理已取得顯著的成績。

四、廣西環境污染庫茲涅茨曲線特點的原因分析

通過對廣西1998—2012年的經濟增長與綜合環境污染排放水平的相關分析表明，從總體上看，廣西的環境庫茲涅茨曲線滿足“倒U型”特征，只是目前廣西的環境庫茲涅茨曲線處于“倒U型”曲線的左側位置，廣西經濟的不斷增長以及不合理的產業結構加劇地區環境污染，在“十五”時期，廣西GDP年均增長15.4%左右；到“十一五”時期，廣西GDP年均增長在16.3%左右。2012年，廣西GDP總量達到13035.10億元，人均GDP達到24876.15元，其中第一產業占地區生產總值的比重為8.1%，第二產業占地區生產總值的比重為61.6%，第三產業占地區生產總值的比重為30.3%，從廣西人均GDP水平和產業結構來看，人民的生活水平得到極大的提高，廣西的經濟也已步入到工業快速發展的階段，城市化進程加快，基礎設施建設不斷的推進，使得廣西的經濟增長、能源消耗、環境污染排放水平處于上升階段。

從廣西1998—2012年的經濟增長與廣西工業“三廢”的相關分析可以看出，廣西仍然走發達國家和發達地區“先污染、后治理”的老路，經濟增長對工業廢水排放量的EKC存在較弱的“N型”三次曲線特征，且工業廢水排放量的波動較大，也表明工業廢水排放量與經濟增長的相關性較弱，近幾年工業廢水排放量有輕微下降的趨勢，可見廣西的污水治理措施初見成效，但工業廢水排放總量仍很大，廣西大量的制糖造紙、冶金、化工等很多中小企業為了節約成本，不做污水處理，這也是廣西工業廢水排放總量高的主要原因。

廣西經濟增長對工業廢氣排放量的EKC呈線性特征，即隨著工業經濟的增長，工業廢氣污染也在不斷的加劇。近年來，廣西工業產值也在不斷增加，2012年廣西的工業總產值為15657.2173億元，比2010年的9644.1278億元增加了62.35%，比2005年的2547.3188億元增加了近5.15倍，工業產值的快速增長，也伴隨著大氣污染物排放量的增加，特別是近兩年來，廣西的主要城市如南寧、柳州、桂林等已出現“霧霾”天氣，廣西的大氣污染已顯示較為嚴峻的狀態。廣西經濟增長對空氣中的二氧化硫EKC與對工業廢氣排放量的EKC不同，廣西經濟增長對空氣中的二氧化硫EKC呈“倒U型”特征，且處于“倒U型”曲線的右側，廣西經濟增長對工業固體廢棄物的EKC呈“U型”特征，且在“U型”曲線的左側，雖然兩者在函數的表現形式不一樣，可曲線卻有共同的特征，即隨著經濟增長，二氧化硫和工業固體廢棄物排放量逐漸下降，根本原因在于，廣西實施治理和綜合利用等措施在降低二氧化硫和工業固體廢棄物的排放方面取得了卓越成效，高效脫硫設備的大量使用，使得二氧化硫排放量逐年降低，2012年廣西二氧化硫排放量為47.16萬噸，二氧化硫的去除量為113.5萬噸，去除率達到70.6%。工業固體廢棄物的降低更是效果顯著，隨著技術的進步，工業固體廢棄物的再利用是工業固體廢棄物急劇下降的根本原因，2012年廣西工業固體廢棄物產生7964萬噸，其中處置2218萬噸，綜合利用5369萬噸，最終只排放了0.41萬噸，是1998年工業固體廢棄物排放量的0.17%。二氧化硫和工業固體廢棄物的治理雖然成果顯著，但工業廢氣和廢水的治理還需要不斷的加強，2012年廣西環境污染源治理投資總額為1976067萬元，占工業總產值的1.2%，與發達國家和發達地區存在較大的差距，總體來說廣西環境污染治理任重道遠。

五、廣西環境庫茲涅茨曲線對生態文明建設的啟示

1、正確認識經濟發展與環境保護之間的辯證關系

關于經濟發展與環境保護之間的關系，不能單純認為二者是矛盾的對立體，發展經濟必定帶來環境的污染，帶來生態環境的惡化或者保護環境會限制經濟的發展，從環境庫茲涅茨曲線可以看出來，經濟與環境是一個相互影響又相互制約的一個有機整體，經濟增長為環境保護、污染治理提供保障和經濟基礎，同時又因經濟發展帶來更多的環境問題；環境保護為經濟發展提供良好的條件，又在一定程度上限制經濟的發展，因此應該正確認識二者之間的關系，不能盲目追求經濟增長而以犧牲環境為代價，要追求環境保護與經濟增長齊頭并進。

2、走循環經濟道路，建設資源節約型社會

循環經濟堅持“減量化、再利用、再循環”的“3R”原則，從廣西目前的環境庫茲涅茨曲線可以看出，當前廣西綜合環境污染排放水平隨著經濟的增長逐漸提高，即表明廣西的高污染工業發展迅速，因此必須加強產業結構調整，淘汰能耗高、污染重、經濟效率低的工藝和設備，推進污染型企業走循環經濟道路，積極發展能耗低、污染少、科技含量高的新興產業。促進資源節約和資源的綜合利用，構建再生資源回收利用體系，鼓勵再生資源產業發展，政府機關應大力宣傳循環經濟理念，努力建設資源節約型社會。

3、推進生態文明建設，走科技創新之路

環境庫茲涅茨曲線體現了科技在協調環境與經濟發展中的作用，廣西的生態文明建設，必須依靠科技創新，通過科技創新，減少能源消耗，降低污染排放，促進再生資源的回收利用，促進產業結構優化升級，提高生產效率。創建良好的生態科技創新體系，通過大力發展和使用節能技術、污染無害化處理技術、再生資源的綜合利用技術等，提高生態系統的自我生產能力、自我凈化能力、自我修復能力，構建一條生態文明建設的科技創新之路。

[1]蔣萍、余厚強：EKC拐點類型、形成過程及影響因素[J].財經問題研究，2010（6）.