京津冀環境不平等的探討與研究——工業煙(粉)塵排放量為例

申偉寧 福元健志 張韓模

(日本國立佐賀大學，日本 佐賀 8408502)

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京津冀環境不平等的探討與研究
——工業煙(粉)塵排放量為例

申偉寧 福元健志 張韓模

(日本國立佐賀大學，日本 佐賀 8408502)

為了研究京津冀地區環境不平等問題的現狀，本文以工業煙(粉)塵排放為例，計算了2014年京津冀地區基于人口、GDP、土地面積以及工業總產值，四項指標對應的的環境基尼系數。通過計算結果分析，環境基尼系數均超過了國際“警戒線”-0.4，表明京津冀地區存在著明顯的環境不平等問題；通過對人口負擔系數、綠色貢獻系數、生態負擔系數以及工業貢獻系數的對比分析，表明邢臺、邯鄲和唐山是引起京津冀環境不平等的主要因子，而較之單一指標，基于多項指標在對環境不平等的研究與評價時更為科學合理。為改變環境不平等的現狀，京津冀地區應制定相應的政策，實現人口、經濟、生態以及工業與環境之間的協調發展。

環境不平等；環境基尼系數；京津冀地區

1 引 言

近年來，京津冀地區霧霾等大氣污染事件的頻繁發生，已成為京津冀一體化發展過程中面臨的最大制約因素。特別地，京津冀協同發展作為中國十三五的重點任務之一，現已被提升到國家戰略高度。因而，統籌兼顧京津冀地區環境不平等的分布特征，制定有針對性、合理的環境政策勢在必行。但是，對于中國環境不平等問題的研究，目前主要集中在東西部間、城鄉間與省內間，對于省際間的環境不平等問題的研究卻很少[1-5]。

目前，關于環境不平等問題的研究方法，基尼系數是最為常用的一種，該系數由意大利統計學家基尼于1922年提出，近年來不斷被國內外學者拓展應用于環境經濟學領域。在既有研究中，Boyce等計算了基于人口和地區的污染暴露基尼系數，對美國2010年的大氣污染程度進行了測量評價。證明了種族和經濟差距是引起美國境內環境不平等的主要因素[6]。同樣地，Bouvier等計算美國的緬因州基于人口的環境基尼系數，表明經濟差距與環境不平等之間存在著緊密關系[7]。王金南等計算了基于GDP的中國環境基尼系數并提出了綠色貢獻系數的概念，作為判斷不平等因子的分布依據[8-9]。鐘曉青等計算了基于土地面積的環境基尼系數，并提出綠色負擔系數概念用于反映環境不平等因子的分布[10]。我們之前也研究計算了河北省2004-2014年基于GDP的時間序列環境基尼系數，證明邢臺市是河北省環境不平等的主要因子[11]。總體來說，關于環境不平等的研究，主要集中于基于單要素引起的不平等性相關研究，但是對基于多因素引起環境不平等的系統性研究卻寥寥無幾[12]。

本文針對分析方法的不足，以跨省際重點建設區域--京津冀區域為案例，計算基于多項指標(人口、GDP、土地面積、工業總產值)的環境基尼系數，對該地區的環境不平等問題和因子分布進行系統分析，并提出解決對策和建議。該研究將對京津冀經濟圈制定合理的區域經濟政策、縮小區域間環境不平等問題產生積極的影響。

2 環境基尼系數的計算方法

2.1 環境基尼系數

基尼系數(Gini Coefficient)，又稱為洛倫茨系數，是經濟學中用于直觀地反映不同收入層次的居民在收入分配中所處的位置，以及分配平等的大致程度的一項重要指標[13]。Ruitenbeek于1996年，第一次將基尼系數概念擴展到了環境經濟學領域[14]。環境基尼系數的提出為區域間的環境政策的合理制定提供了參考依據。按照國際慣例，把0.4作為收入分配貧富差距的“警戒線”，本文將沿用此標準來判斷地區間環境的不平等程度。本文為研究京津冀地區工業煙(粉)塵排放量的分配是否平等，選取人口、GDP、土地面積、工業總產值4項指標，繪制相應的洛倫茨曲線。本文采用了估算面積的定積分方法計算資源環境基尼系數，其公式如下：

(1)

式中：G為基尼系數；G(x)為洛倫茲曲線，可用擬合曲線法求得。

2.2 基于不同指標的環境基尼系數含義

(1) 基于人口的環境基尼系數

基于人口的環境基尼系數是衡量某一區域范圍內，人口與環境污染之間匹配程度是否平等的指標。該基尼系數反映了整個區域的人口與環境不平等程度，但具體到區域內每個人的環境污染負擔程度，則需要引入人口負擔系數(Population Burden Coefficient，PBC)，并以此系數作為判斷不平等因子的依據。如果PBC<1，表明該地該地區人口污染的負擔程度大于污染物的排放量，暴露于環境污染的人口相對較多，人口與環境之間的平等性較差，反之亦然。

(2)

式中：Ni、Pi分別為內部單元人口與污染物排放量；N、P分別為整個區域人口與污染物排放總量。

(2)基于GDP的環境基尼系數

基于GDP的環境基尼系數是衡量某一區域范圍內，經濟發展與環境污染之間匹配程度是否平等的指標，反映了整個區域的環境不平等程度。為了更準確判斷每個內部單元的環境不平等的貢獻程度，王金南等提出了綠色貢獻系數(Green Contribution Coefficient，GCC)，作為判斷環境不平等因子的依據。如果GCC<1，則表明GDP總量的貢獻率小于污染物排放的貢獻率，經濟與環境之間的平等性較差，反之亦然。

(3)

式中：Gi、Pi分別為內部單元的GDP與污染物排放量；G、P分別為整個區域的GDP總值與污染物排放總量。

(3) 基于生態容量的環境基尼系數

基于生態容量的環境基尼系數是衡量某一區域范圍內，自然環境與環境污染匹配程度是否平等的指標。該基尼系數反映了整個區域的生態容量與環境不平等程度。具體到每個內部單元，引入生態負擔系數(Ecology Burden Coefficient，EBC)的概念。 EBC<1，表明該地該污染物的排放量超過了該地區生態系統的污染物負荷量，生態系統與環境污染之間的平等性較差，反之亦然。

(4)

式中：Ei、Pi分別為內部單元生態容量與污染物排放量；E、P分別為整個區域生態容量與污染物排放總量。

(4)基于工業產值的環境基尼系數

基于工業產值的環境基尼系數是衡量某一區域范圍內，工業化水平與環境污染之間是否平等的指標。具體到每個內部單元的工業化水平對環境污染的貢獻程度，引入工業貢獻系數(Industrial Contribution Coefficient，ICC)的概念，ICC<1，表明工業總產值的貢獻率小于污染物排放的貢獻率，工業與環境之間的平等性較差，反之亦然。

(5)

式中：Ii、Pi分別為內部單元工業產值與污染物排放量；I、P分別為整個區域工業產值與污染物排放總量。

3 案例研究——京津冀地區的環境不平等

為了準確把握京津冀地區工業煙(粉)塵排放的環境不平等程度，本文分別測量基于人口、GDP、土地面積以及工業總產值四項指標的環境基尼系數。通過對四項指標對應的貢獻(負擔)系數得計算來判斷該地區不平等因子的分布狀況。所用數據主要來源于2015年《北京統計年鑒》[15]、《天津經濟年鑒》[16]、《河北經濟年鑒》[17]以及河北省各地區的環境狀況公報。

3.1 基于人口的環境基尼系數

以累計人口百分比作為橫坐標，累計工業煙(粉)塵排放量作為縱坐標，按照兩者的比值，對單位污染物排放量對數據進行排序，繪制出相應的洛倫茨曲線，見圖1 (a)。并根據式(1)計算出2014年基于人口的環境基尼系數為：0.546，處于0.5以上，表明京津冀地區的工業煙(粉)塵與人口的分配程度差距懸殊，環境不平等程度嚴重。由圖1 (b)繪制的工業煙(粉)塵的人口負擔系數空間分布可知：北京、保定、衡水、天津、滄州、廊坊、石家莊以及張家口的人口負擔系數均大于1，其中北京高達13.25，表明這些地區受工業煙(粉)塵引發的大氣污染的人口數量相對于其他地區較少。而秦皇島、承德、邢臺、唐山和邯鄲均小于1，表明這些地區人口的環境污染負擔程度大于污染物的排放量的貢獻率，人口與環境之間的平等性較差，是引起京津冀地區工業煙(粉)塵排放不平等的原因。其中，唐山和邯鄲的綠色貢獻系數均小于0.5，說明這兩個地區為京津冀地區工業煙(粉)塵排放不平等的最主要因子。因此，從基于人口的環境平等性角度考慮，兩市暴露于環境污染的人口眾多，需要制定相應的環境政策，保證每一個公民享受安全和干凈環境的權利。

圖1(a) 基于人口的洛淪茨曲線

圖1(b) 工業煙(粉)塵的人口負擔系數分布圖

3.2 基于GDP的環境基尼系數

同樣，以累計GDP百分比作為橫坐標，累計工業煙(粉)塵排放量作為縱坐標，按照兩者的比值，對單位污染物排放量對數據進行排序，繪制出相應的洛倫茨曲線，見圖2 (a)。計算得到，2014年基于GDP的環境基尼系數為：0.634，其數值也在0.5的“危險線”以上，表明京津冀各地區間的工業煙(粉)塵排放差距非常懸殊，經濟發展與工業煙(粉)塵排放協調性很差，存在著非常嚴重的環境不平等問題。圖2 (b)繪出了工業煙(粉)塵的綠色貢獻系數空間分布，由圖可知：北京、天津、保定、廊坊、衡水、石家莊、以及滄州均大于1，其中北京高達22.22，表明這些地區的經濟發展與工業煙(粉)塵污染協調性高于其他地區，體現的是一種綠色發展模式。而張家口、秦皇島、承德、邢臺、唐山和邯鄲的綠色貢獻系數均小于1，表明這六個地區是京津冀地區引起工業煙(粉)塵排放不平等的原因。其中，邢臺、唐山和邯鄲的綠色貢獻系數均小于0.5，說明三市為京津冀地區工業煙(粉)塵排放不平等的主要因子。因此，從可持續發展的角度考慮，就必須改變其現有的經濟發展模式，將環境改善與經濟發展放在同等重要的位置。

3.3 基于土地面積環境基尼系數計算與分析

同理，以累計土地面積百分比作為橫坐標，累計工業煙(粉)塵排放量作為縱坐標，按照兩者的比值，對單位污染物排放量對數據進行排序，繪制相應的洛倫茨曲線，見圖3 (a)。得到2014年基于土地面積的環境基尼系數為：0.588，同樣處于0.5以上，表明京津冀地區土地面積與工業煙(粉)塵的分配差距懸殊，環境不平等程度很嚴重。由圖3 (b)繪制的工業煙(粉)塵的生態負擔系數空間分布可知：北京、張家口、承德、保定、衡水、滄州、廊坊、以及秦皇島均大于1，其中北京最高為5.29，表明這些地區的生態容量負擔污染量小于其他地區，體現相對協調發展模式。而石家莊、天津、邢臺、唐山和邯鄲生態負擔系數均小于1，是引起工業煙(粉)塵排放不平等的原因。但是這些地區中，石家莊和天津的生態負擔系數均接近于1，表明兩市的工業煙(粉)塵與生態系統的凈化能力基本相等。其中，唐山和邯鄲均小于0.5，而邢臺的生態負擔系數為0.69，位于倒數第三位，表明三市生態容量與環境污染之間的平等性較差，是京津冀地區工業煙(粉)塵排放不平等的主要因子。因此，從生態容量的平等性角度考慮，三市需要制定相應的環境政策積極治理。

圖3(a) 基于土地面積的洛淪茨曲線

圖3(b) 工業煙(粉)塵的生態負擔系數分布圖

3.4 基于工業總產值的環境基尼系數計算

以累計工業總產值百分比作為橫坐標，累計工業煙(粉)塵排放量作為縱坐標，按照兩者的比值，單位污染物排放量對數據進行排序，繪制出相應的洛倫茨曲線，見圖4 (a)。計算得到2014年基于工業總產值的環境基尼系數為：0.580，處于0.5以上，說明京津冀經濟圈內的北京和天津兩大直轄市與河北省的11地市區之間的工業煙(粉)塵排放差距懸殊，環境不平等程度較為嚴重。圖4 (b)繪出了工業煙(粉)塵的工業貢獻系數空間分布，由圖可知：北京、天津、廊坊、滄州、石家莊、保定、以及衡水均大于1，其中北京高達13.59，工業煙(粉)塵的排放量比其他地區相對較低，工業化水平高。而張家口、秦皇島、承德、邢臺、唐山和邯鄲的工業貢獻系數均小于1，表明這些地區污染物的排放比率大于工業總產值的貢獻率，是引起京津冀地區工業煙(粉)塵排放不平等的原因。其中，邢臺、唐山和邯鄲的工業貢獻系數均小于0.5，說明三市為京津冀地區工業煙(粉)塵排放不平等的主要因子。因此，從污染排放的平等性角度考慮，三市要進一步加快產業升級，調整污染物排放強度，實現新型工業化。

圖4(b) 工業煙(粉)塵的工業貢獻系數分布圖

4 結論與政策建議

4.1 結論

本文通過分析2014年京津冀環境基尼系數，計算了基于人口、GDP、土地面積、工業總產值的環境基尼系數分別為，0.546、0.634、0.588、0.580，均處于差距懸殊的分配高度不平等范圍內。綜上所述，京津冀區域內存在著很嚴重的環境不平等，因此需要加強調整，優化資源和污染排放的空間分布。同時，我們計算了2014年京津冀的人口負擔系數、綠色貢獻系數、生態負擔系數以及工業貢獻系數。從數值上來看，邢臺、唐山、邯鄲三市的四項系數均小于1，表明三市是引起京津冀地區環境不平等的主要因子?？傮w來講，較之單一指標，基于多項指標的環境基尼系數可以更為綜合的反映區域環境不平等程度，貢獻系數指標的加入為制定區域性的環境政策提供理論支撐，為合理地制定環境政策提供理論依據。

4.2 政策建議

(1)構建法律規則，調整京津冀政府地位：由于京津冀政治地位的不平等，三地合作基本是在政府主導下進行，很少由市場驅動，難以實現三地之間真正的平等合作。為從根本上解決環境不平等問題，應打破傳統的行政壁壘，中央政府加強頂層設計，地方政府積極落實，并制定相應的規范法律文件[18]。

(2)制定環境政策，縮小京津冀區域差距：京津冀應建立公平合理的生態機制，各地區應平等的承擔生態破壞以及環境污染的后果，平等分擔環境污染治理成本，統一區域環境準入門檻、統一排污收費標準，實現環境成本的統一，防止“環京津貧困帶”演變成“環京津污染帶”。

(3)借鑒國外經驗，多形式鼓勵公眾參與：應建立環境決策聽證會、鼓勵環境NGO和個體作為環境督查員等參與式的環境管理和執法方式，完善環境污染治理的公眾參與機制[19]。同時，在環境政策的制定時應提高公眾的話語權、考慮地區、人群等特點，確保區域間每一個公民能夠平等享受清潔的生活環境。

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Research on Environmental Inequality in Beijing-Tianjin-Hebei Regions of Industrial Soot (dust) Emission

SHEN Weining FUKUMOTO Takeshi JANG Hanmo

(Saga University，Saga，840-8502，Japan)

We calculated the environmental Gini coefficients of industrial soot (dust) emission based on the population，GDP，acreage，and gross industrial output value of the Beijing-Tianjin-Hebei regions to investigate the environmental inequality problem. The Gini coefficient values demonstrated that obvious environmental inequality existed in Beijing-Tianjin-Hebei regions. Moreover，according to the analysis of the values of population burden coefficient，green contribution coefficient，ecology burden coefficient and industrial contribution coefficient，a fact is demonstrated that the three cities of Xingtai，Handan，and Tangshan mainly caused the environmental inequality in Beijing-Tianjin-Hebei regions. In order to decrease the environmental inequality，the developing modes in these cities need to be changed to the coordinated development of economy，resource and environment. We believe that the environmental Gini coefficient values determined by multi-indicators and contribution coefficients are more accurate than a single indicator，which can reflect the regional environmental inequality and help us to ascertain the distribution of inequality factors.

Environmental inequality；Environmental Gini coefficient；Beijing-Tianjin-Hebei Regions

申偉寧，博士研究生，主要從事區域環境經濟方面的研究

張韓模，教授，主要從事經濟政策和國際金融方面的研究

X21

A

1673-288X(2016)06-0221-05

引用文獻格式：申偉寧 等.京津冀環境不平等的探討與研究[J].環境與可持續發展，2016，41(6)：221-225.