湖南省農業環境庫茲涅茨曲線的檢驗與分析
——基于碳排放的視角*

田 偉,謝 丹

(湖南農業大學商學院,湖南長沙 410128)

?

湖南省農業環境庫茲涅茨曲線的檢驗與分析
——基于碳排放的視角*

田 偉,謝 丹

(湖南農業大學商學院,湖南長沙 410128)

伴隨著我國現代化農業的快速發展，造成的環境問題也日益突出，本文以湖南省為例，以環境庫茲涅茨曲線假說為理論基礎，選取1998～2012年的相關數據，計算出農業人均GDP代表經濟增長，以農業人均二氧化碳排放量作為環境質量的研究指標，運用Eviews6.0進行實證分析，研究農業環境質量與農業經濟增長之間是否表現為環境庫茲涅茨曲線關系，探討農業經濟增長對環境的影響，并提出相關環境改善的措施，為湖南省更好的處理經濟與環境之間的關系、實現環境與經濟的雙贏提出有效的政策建議.

湖南省;經濟增長;環境質量;庫茲涅茨曲線

引言

二氧化碳是導致全球變暖的主要原因，近些年來已經引起了世界的熱切關注，于1997年簽訂的《京都議定書》是《聯合國氣候變化框架公約》下的重要議定書，表明溫室氣體的大量排放在一定程度影響了各國經濟的發展與環境質量.其中農業發展中排放的溫室氣體僅次于工業，成為全球溫室氣體的主要來源之一，有數據顯示，農業面源所排放的溫室氣體是全球溫室氣體排放量的13.5%，其中二氧化碳的排放比例達到75%，因此對農業中的經濟增長與二氧化碳排放量進行研究與探討從而尋求兩者的規律性十分重要，而環境庫茲涅茨曲線(EKC)認為經濟增長與環境質量呈倒U型曲線關系，本文在環境庫茲涅茨曲線假說的基礎上運用相關計量軟件對湖南省1998～2012年的經濟與環境數據進行研究分析，檢驗湖南省農業經濟增長與二氧化碳的排放是否符合環境庫茲涅茨曲線假說.

國外對經濟增長與環境質量之間相關關系的研究較早，美國經濟學家Grossman和Krueger(1991)[1]首次證明人均收入與環境質量之間呈倒U型曲線關系，Panayotou(1996)首次提出環境庫茲涅茨曲線(EKC)，揭示了環境質量與人均收入水平呈倒U型，此后有大量的學者對此進行研究表明“倒U型曲線”的存在及可行性，如Bandyopadhyay(1992)[2]、Selden與Song(1994)[3]、Shafic(1994)[4]等的研究標明二氧化硫與人均收入之間呈倒U型曲線關系；Panayotou 和Sachs 等(1999)[5]、Galeotti(2006)[6]等的研究發現二氧化碳與人均收入之間也呈現倒U型曲線關系，表明大多數環境污染指標隨著經濟的增長表現為先惡化后改善的趨勢，但是也有一些學者的研究發現經濟增長與環境質量之間并不僅僅存在倒U型這一曲線關系，如Dinda 等(2000)[7]對人均收入與固體懸浮顆粒密度之間的關系進行研究后發現這兩者之間呈正型曲線關系，Holtz-Eakin與 Selden (1995)[8]等發現人均收入與一氧化碳排放量呈單調遞增關系. Friedl(2003)[9]等認為奧地利在1999年時其國內二氧化碳的排放量與人均收入呈N型，Moomaw 和 Unruh ( 1997)[10]等發現經濟增長與環境質量呈線倒 V 型曲線關系.

與國外相比，我國對環境庫茲涅茨曲線的研究起步較晚，研究相對較少.由于基本國情的不同以及研究對象的差異性，結果也存在較大的分歧.潘習平(2014)[11]對安徽銅陵市1998～2011年人均GDP與“三廢”之間進行的環境庫茲涅茨曲線驗證發現他們之間存在明顯的倒U型關系；張麗峰(2013)[12]、崔和瑞等(2014)[13]經過對不同地區的經濟增長與二氧化碳排放之間的曲線關系進行殘差平穩性檢驗發現二者之間是協整的，模型有效、呈倒U型，符合環境庫茲涅茨曲線假說，此外，張暉等(2014)[14]、付加鋒等(2008)[15]也發現兩者之間符合倒U型曲線關系；徐莉等(2014)[16]、韓玉軍等(2009)[17]分別用不同的計算與計量方法研究探討了經濟增長與碳排放之間的關系，認為人均碳排放與人均GDP 之間并不符合呈倒U型的環境庫茲涅茨曲線.李明賢等(2010)[18]研究發現我國二氧化碳排放量與人均GDP存在長期線性關系且是平穩的.趙雨等(2015)[19]對景德鎮市 2003～2014 年工業用水數據、 經濟指標分析發現景德鎮市工業用水量隨著經濟增長表現為“N”型關系；張陳俊等(2014)[20]基于 2002～2010 年省際面板數據模型研究我國工業用水與經濟增長的關系，發現同一時期段全國、東部地區與西部地區呈現不同的相關關系，具體表現為N型、倒U型或者呈單調遞增.

1 數據來源與模型構建

1.1 數據選取

本文利用Eviews6.0對1998～2012年湖南省農業人均 GDP和人均二氧化碳排放量建立時間序列數據以分析兩者之間的關系.以人均GDP代表經濟增長，人均二氧化碳的排放量代表農業環境污染數據，為了保證數據具有可比性，把各年的GDP折算到2004年，即人均GDP調整為2004年不變價.人均GDP與CO2數值均通過計算得到，數據分別來源于《中國統計年鑒》、《中國林業統計年鑒》、《中國畜牧業統計年鑒》、《中國漁業統計年鑒》、《中國農業年鑒》、《中國農村統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《中國農村能源年鑒》.數據詳情見表1.

表1 1998～2012年湖南省人均GDP和人均CO2排放量

1.2 模型選取

本研究利用Eviews6.0進行軟件建模，在模型中輸入湖南省農業人均GDP數據與“人均二氧化碳”排放量(見表1 )數據，制作散點圖并運用最小二乘法進行模型估計，根據曲線擬合度及其顯著性水平來選取模型，得到結果并進行分析.在模型選取上本文采取國內外學者基于“環境庫茲涅茨假說”提出的EKC簡化模型，如下：

lnY=β0+β1lnX+ε，

(1)

Y=β0+β1X+β2X2+ε，

(2)

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+ε，

(3)

式中:Y為農業環境污染指標;X為農業人均 GDP，β0、β1、β2、β3為系數；ε為誤差項.將模型 (2) 和 (3) 取對數后為如下變換:

lnY=β0+β1lnX+ε，

lnY=β0+β1lnX+β2lnX2+ε，

(4)

lnY=β0+β1lnX+β2lnX2+β3lnX3+ε

(5)

2 農業人均二氧化碳排放量的實證分析

2.1 方程估計

運用Eviews6.0軟件進行OLS模型估計，得出湖南省1998～2012年農業人均GDP與農業人均二氧化碳的庫茲涅茨曲線，如圖1所示，整體上呈遞增關系.圖中橫坐標InX代表農業人均GDP(單位：萬人/萬元)，縱坐標InY(單位：萬噸/萬人)代表農業人均二氧化碳排放量.

圖1 湖南省1998～2012年農業人均GDP與農業人均二氧化碳之間庫茲涅茨曲線

運用Eviews6.0軟件進行OLS模型估計后綜合分析結果見表2，三次模型的R2=0.953 1，均高于一次模型和二次對數模型，另外，從各個參數的t值絕對值來看，均大于5%顯著水平下自由度為n-2=13的臨界值t0.025(13)=2.160，通過了變量的顯著性檢驗，因此選取三次對數模型為最優，EKC擬合曲線方程為InY=0.6558InX3-17.7562InX2+160.4268 InX-476.0655，經計算發現此方程沒有實數解，即不存在拐點.從回歸結果分析與EKC擬合曲線(圖2)顯示可知，湖南省農業人均GDP增長與碳排放之間表現為倒U型，但無法判斷二氧化碳排放量在何時會出現拐點，因此也可以大致認為農業經濟增長與碳排放之間為單調遞增關系，即隨著農業的GDP增長，二氧化碳排放量也會隨之增加.

表2 湖南省農業人均二氧化碳排放量OLS分析結果

注：括號內為t值；*代表在5%水平下通過檢驗；一階代表模型存在一階自相關；0階代表模型不存在自相關.

圖2 EKC擬合曲線

2.2 殘差平穩性檢驗(ADF檢驗)

運用Eviews進行殘差平穩性檢驗可知，ADF檢驗值為-4.494129，其絕對值大于任一水平下的臨界值，拒絕原假設即不存在單位根，屬于一階序列平穩.由此可知，Y與X之間的關系穩定，即通過協整檢驗，以上模型建立有效.

3 結論與政策建議

3.1 結論

本文以湖南省農業環境污染與農業經濟增長之間是否存在環境庫茲涅茨曲線為研究對象，通過對湖南省1998～2012年農業人均GDP與人均二氧化碳進行回歸分析得出以下三點結論：1)湖南省農業環境污染與農業經濟增長呈N型，可證明在環境庫茲涅茨曲線中并非都符合倒U曲線關系；2)隨著經濟的增長，湖南省農業二氧化碳的排放量整體呈上升趨勢，對環境的污染與日俱增；3)湖南省農業人均GDP已經達到“拐點”，但是環境質量并未伴隨經濟增長而得到相應的改善，有必要采取有效的措施和有效的政策來協調經濟增長與環境質量的關系.

3.2 政策建議

近些年來，環境污染逐漸引起了人們的關注，環境與生活質量息息相關，盲目的發展經濟而以犧牲環境為代價得不償失.建議：第一：在宏觀層面，政府應積極制定農業方面相關的環境保護政策，完善相關法律法規體系，對高投入、高消耗、高排放等農業企業采取一定的治理措施，提高農業企業的環境保護意識，引導相關企業進行綠色生產，并承擔相應的社會責任；第二：能源結構的優化升級十分重要，現代化農業正在全省乃至全國推廣，湖南省作為現代化農業發展的典型代表，正在逐步實現農業發展的機械化、規?；?、集中化，大規模的農業機器如拖拉機、整耕機、烘干機等大量使用柴油與煤炭等燃料，增加了二氧化碳的排放量，對環境污染造成了一定的影響，因此實現能源結構的升級，加快清潔能源的開發與使用能有效減少碳排放，在一定程度上加強對環境的保護；第三，提高農民的環保意識，減少化肥、農藥的使用，提高測土配方技術等高新農業技術手段且落實到農村地區，以及促進農業合作社的發展，加快現代化農業發展的腳步以盡快實現傳統農業模式的轉型至關重要.

[1]Grossman G, Krueger A B. Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[R]. NBER Working Pa-per Number 3914, 1991.

[2]Shafik N, Bandyopadhyay S. Economic Growth and Environmental Quality:Time-Series and Cross-Country Evidence[R]. World Bank Policy Research Working Paper Number 904, 1992.

[3]SeldenT., Song D.,1994,Environmental Quality and Development: is there a Kuznets Curve for air pollution emission,Journal of Environmental Economics and Management,Vol(27),pp.147-162.

[4]Shafic and Bandyopadlyay, 1994,Economic Growth and Environmental Quality: time series and cross country evidence,Washington D.C.,the World Bank.

[5]Panayotou,T., Sachs, J. and Peterson, A., 1999, “Devel-oping Countries and the Control of Climate Change: A Theoretical Perspective and Policy Implications”, CAERⅡ Discussion Paper, No. 44.

[6]Galeotti, M., Lanza, A. and Pauli, F., 2006, “Reassessing the Environmental Kuznets Curve for CO2Emissions: A Robustness Exercise”, Ecological Economics, Vol.57, pp.152-163.

[7]Coondoo D D. Air Quality and Economic Growth: An Empirical study[J]. Ecological Economics, 2000(34):409-423.

[8]Holtz-Eakin, D. and Thomas M. Selden, 1995, “Stoking the Fires? CO2Emissions and Economic Growth”, Journal of Public Economics, vol.57, pp.85-101.

[9]Friedl, B., Getzner, M., 2003, “Determinants of CO2 E-missions in a Small Open Economy”, Ecological Economics, Vol.45, pp.133-148.

[10]Moomaw W. R and Unruh G. C., 1997, “Are Environ-mental Kuznets Curve Misleading US? The Case of CO2Emis-sions, Special Issue on Environmental Kuznets Curves ”, Environmental and Development Economics, Vol.2, pp.451-463.

[11]潘習平,沙景華,張宏亮. 銅陵市經濟增長與環境污染關系研究——基于環境庫茲涅茨曲線假說[J]. 資源與產業,2014,01:121-126.

[12]張麗峰. 北京碳排放與經濟增長間關系的實證研究——基于EKC和STIRPAT模型[J]. 技術經濟,2013,01:90-95.

[13]崔和瑞,尤麗君. 河北省碳排放的環境庫茲涅茨曲線實證研究[J]. 華北電力大學學報(社會科學版),2014,01:11-14.

[14]張暉,胡浩. 農業面源污染的環境庫茲涅茨曲線驗證——基于江蘇省時序數據的分析[J]. 中國農村經濟,2009,04:48-53+71.

[15]付加鋒,高慶先,師華定. 基于生產與消費視角的CO2環境庫茨涅茲曲線的實證研究 [J]. 氣候變化研究進展,2008,06:376-381.

[16]徐莉,張斌. 湖北省碳排放與經濟增長關系的實證研究——基于EKC和Tapio脫鉤模型[J]. 科技和產業,2014,03:73-77.

[17]韓玉軍，陸旸． 經濟增長與環境的關系——基于對CO2環境庫茲涅茨曲線的實證 研究[J]． 經濟理論與經濟管理，2009(3) :5- 11．

[18]李明賢,劉娟. 中國碳排放與經濟增長關系的實證研究[J]. 技術經濟,2010,09:33-36+118.

[19]趙雨,胡赟,韋麗. 庫茲涅茨曲線在工業用水與經濟增長關系分析中的應用——以景德鎮市為例[J]. 江西水利科技,2015,05:369-373.

[20]張陳俊,章恒全. 新環境庫茲涅次曲線:工業用水與經濟增長的關系[J]. 中國人口·資源與環境,2014,05:116-123.

Inspection and Analysis of the Kuznets Curve of Agricultural Environment in Hunan Province——Based on the Perspective of Carbon Emission

TIAN Wei, XIE Dan

(Business School, Hunan Agricultural University, Changsha Hunan 410128, China)

With the rapid development of modern agriculture in China, the environmental problems have become increasingly prominent. Taking Hunan Province as an example, this paper takes the environmental Kuznets curve hypothesis as the theoretical basis, selects the relevant data from 1998 to 2012, and calculates the agricultural per capita GDP represents the economic growth. Taking the agricultural carbon dioxide emissions per capita as the research index of environmental quality, the paper uses Eviews6.0 to examine whether the agricultural environmental quality and agricultural economic growth have the environmental Kuznets curve relationship, investigates the influence of agricultural economic growth on the environment and puts forward relevant measures and effective suggestions to realize the relationship between economy and environment and the win-win environmental and economic goals in Hunan.

Hunan Province; economic growth; environmental quality; Kuznets curve

1673-2103(2016)05-0046-05

2016-05-05

湖南省省情與決策咨詢研究項目(2015ZZ058)

田偉(1977-)，男，湖南長沙人，副教授，博士后，碩士生導師,研究方向:農業經濟管理.

S11+4

A