河北省經濟發展與環境污染關系的實證研究

（河北工業大學 經濟管理學院，天津 300401）

河北省經濟發展與環境污染關系的實證研究

俞會新，林曉彤

（河北工業大學 經濟管理學院，天津 300401）

目前，中國的環境污染問題嚴重，其中最嚴重的就是河北省，研究河北省的經濟發展與環境污染的關系具有實際意義。本文利用Eviews9.0軟件，建立VAR模型和VEC模型，對河北省近年來經濟發展和環境污染之間的長期和短期關系做了詳盡的實證分析。研究發現：河北省經濟發展與環境污染的關系是穩定的協整關系，經濟的快速增長使得河北省環境總體趨于惡化。現階段河北省發展所面臨的最大難點就是經濟發展與環境治理之間的博弈，需要采取適當的方法來實現經濟與環境的協調發展。

經濟增長；環境污染；VAR模型；VEC模型；脈沖響應函數

一、研究現狀

最近幾年，學者們利用各種相關數據和時間序列模型來研究經濟增長與環境污染的關系，研究主要集中在有關環境庫茲涅茨曲線（EKC）的研究。Agras和Chapman（1999）[1]的研究表明，在已有的收入范圍內，并且在資源單價以及影響國際貿易的各種因素不變的條件下，經濟發展與不同的環境污染指標之間呈現出不同的曲線關系，有的是倒U型，有的不是倒U型的。通過對加拿大五個地區 1970—2000年間的數據研究，Lantz和 Feng（2006）[2]得出人均生產總值和二氧化碳排放量并不相關，但二氧化碳排放量與人口數量呈現出倒U型曲線關系，與技術水平呈現出U型的曲線關系。

對于經濟與環境關系的研究在我國也掀起了一陣熱潮。蔣妮姍和李新（2007）[3]利用1990年到2004年的數據，對蘇州市進行研究，得出人均國內生產總值與環境污染之間的二次擬合曲線呈倒U型的曲線，但大多數環境污染指標并沒有超過U型的拐點。原志華、延軍平等（2008）[4]對山西省進行實證分析，研究結果顯示，人均國內生產總值的增長使得山西省的環境污染不斷加劇。陳桂月、李海濤等（2012）[5]利用內蒙古1986年到2009年人均GDP和環境污染指標的數據，分析內蒙古經濟發展與環境污染的關系，發現內蒙古環境污染的加重并沒有大幅度地促進人均GDP的增加，但是人均GDP的增加卻促進了環境污染物的排放。張樂柱、吳穎懿（2013）[6]利用VAR模型分析了廣東省1985年到2010年農業經濟增長與環境污染的相互關系，結果表明，農業生產會加大環境壓力，但環境污染對農業經濟增長存在著反作用。許正松和孔凡斌（2014）[7]對江西省進行實證分析，結果顯示，江西省人均GDP與環境污染指標之間呈N型曲線關系。

從這些相關文獻中可以看出，不同的分析理論和實證模型在對環境污染與經濟發展的研究中提供了有效的分析依據和工具，值得借鑒。本文接下來將檢驗河北省1995年至2014年的經濟與環境的關系，利用VAR模型和VCE模型構建時間序列數據，對二者的關系進行深入的分析探討，得到經濟增長與工業三廢之間的動態影響軌跡，并為河北省經濟與環境的協調發展的后續研究做出一定的貢獻。

二、實證分析

1、指標選取和數據來源

本文選取的數據區間為1995年到2014年，數據來源于《河北省統計年鑒》和《河北省環境狀況公報》。對于環境污染指標，本文選用工業廢水排放量（fs，單位是萬噸）、二氧化硫排放量（so2，單位是萬噸）和工業固體廢物排放量（gt，單位是萬噸）這3個比較有代表性的指標。經濟增長指標選用人均GDP（pergdp，單位是元/人），人均GDP是以1978年的物價水平為基期計算得到的，從而消除價格因素的影響。

本文在做實證分析時對時間序列數據做了對數化的處理，分別記為lnfs、lnso2、lngt和lnpergdp。這樣可以消除異方差的影響和數據劇大幅度的波動，并且不會改變數據本身的特征，從而得到一個平穩時間序列以建立VAR模型。

2、單位根檢驗

VAR模型建立的前提是時序數據是平穩的。最正式的時序數據平穩性的檢驗方式是單位根檢驗。本文采用的是ADF檢驗法。

通過Eviews9.0軟件對指標的對數化數據進行檢驗，得到的結果均為非平穩的，但是其一階差分后的檢驗結果是平穩的，結果見表1。在5%的顯著水平下，這些指標一階差分后的ADF檢驗值都比臨界值要小，接受原假設。也就是說，本文所選取的指標構成的時間序列數據都是一階的單整序列，這幾個變量都不含有單位根，滿足一階平穩的條件。

遵循AIC和SC指標最小的原則，經過驗證，河北省各指標構成的VAR模型可選擇的最佳滯后期為2。

表1 一階差分的檢驗結果

圖1 AR根圖

圖1中單位圓中的點表示的是AR特征根的倒數的模，這些點都在單位圓內， 表示VAR模型是平穩的，具備協整檢驗分析的條件。

3、VEC模型實證結果及分析

（1）Johansen協整檢驗。使用Eviews9.0軟件對各個指標做協整檢驗，得到表2和表3。從中可以看出，在5%的顯著水平下，VAR模型中的各個變量之間具有協整關系，并且包含2個協整向量，說明經濟增長與工業三廢具有明顯的協整關系。

（2）變量誤差修正模型結果分析。經濟增長與環境污染之間形成的長期的穩定關系一旦受到外界的影響，就會打破原有的平衡，這時可以通過一定的誤差修正機制來恢復原有的均衡狀態。因此，本文運用Eviews9.0軟件做VEC模型并進行分析，得到表示為誤差修正項形式的協整關系式：

表2 Johansen跡檢驗結果

表3 Johansen最大特征值檢驗結果

圖2 誤差修正曲線圖

從上式可以看到，二氧化硫的調整系數為正，工業廢水和工業固體的調整系數為負，表明二氧化硫排放量過多偏離常態時，可修正的力度較大。

為了更清晰明了地將河北省經濟增長與環境污染的短期關系與長期關系聯系起來，本文給出了協整方程的誤差修正曲線圖（見圖2）。圖2中坐標軸的橫向表示年份，縱向表示修正系數。

由圖2可知，二氧化硫排放量的誤差修正項的值在1999年之前比較大，之后逐漸趨于平穩接近于0，也就是接近長期均衡的穩定狀態，在2007年之后又開始在零值線上下大幅度地波動。工業固體廢物排放量的誤差修正項的值開始處于接近零值線的長期均衡狀態，在2003年之后開始大幅度地上升下降，圍繞零值線上下波動，在2012年以后波動幅度逐漸減小，并趨于穩定。工業廢水排放量的誤差修正項的值在一開始便圍繞零值線大幅度地上下波動，之后波動的幅度越來越小，并趨于穩定。由此可見，河北省的經濟增長會加劇其環境污染，二者之間形成了長期的穩定關系。

4、VAR模型實證結果及分析

（1）脈沖響應函數結果分析。VAR模型的主要分析工具就是脈沖響應函數，它可以非常全面地反映VAR模型中的各變量之間的動態反應關系。運用Eviews9.0軟件生成經濟指標與環境污染指標之間的脈沖響應函數圖，如圖3和圖4所示。

從圖3能夠看到，工業廢水排放量對人均GDP的脈沖反應在初期時便不斷下降至最低點，之后逐漸上升，在第3期達到極大值，之后又開始下降，在第4期達到極小值，之后開始回升并逐漸接近于0，在第8期達到最開始的狀態，其影響都是負的，表明經濟的高速發展使得工業廢水排放量增加了。工業固體排放量對人均GDP的脈沖反應初期處于平穩狀態，之后上升，達到極大值之后開始下落，在第4期達到極小值，之后震蕩幅度逐漸減小，在第5期達到最大值，之后開始下降并逐漸趨向于0，其影響都是正的，表明經濟增長使得工業固體排放量增加，但持續一段時間后，便開始減少了。二氧化硫排放量對人均GDP的脈沖反應在初期時便開始下降，達到最小值之后開始回升并逐漸接近于0，其影響都是負的，表明經濟的不斷發展使得二氧化硫排放量快速增加，并且持續了很長一段時間，說明經濟發展和環境污染之間密切相關。從圖4可以看出，在各個脈沖反應前期，經濟發展對環境污染指標的脈沖反應有明顯的上升趨勢，人均GDP對工業廢水的脈沖反應從開始便持續大幅度地增加，在第3期期末時達到極大值，之后逐漸平穩地下降。表明經濟發展會使環境污染增加，但當環境污染增加到一定程度就會造成經濟衰退。人均GDP對工業固體排放量的脈沖反應一直呈持續下降的趨勢，說明環境污染加重會阻礙經濟的加速發展。人均GDP對二氧化硫排放量的脈沖響應初期時不斷上升并且達到最大值，之后便開始平緩的下降、上升交替進行，最后趨于平穩并逐漸接近于0。表明經過一段時間后環境污染會使得經濟發展速度減慢。

圖3 環境污染對人均GDP的沖脈沖響應結果

圖4 人均GDP對環境污染的脈沖反應結果

圖5 人均GDP方差分解結果

（2）方差分解結果分析。一般情況下，可以通過脈沖響應函數看出變量A對變量B的沖擊的動態影響，而要想得到變量A對變量B的影響程度就需要進行方差分解。在VAR模型中，方差分解可以通過變量A對變量B的方差貢獻水平來評價其對變量B的影響程度。

從圖5可以看到，工業固體排放量對人均GDP的方差貢獻度在初期開始上漲，達到最大值之后便開始大幅度地下落，并且逐漸趨于平緩，貢獻度在25%左右，說明其對經濟增長有較小的影響。二氧化硫排放量對人均GDP的方差貢獻度在初期不斷上漲，達到最大值后便開始平穩地下落，貢獻度在6%左右，說明其對經濟增長有微小的影響。工業固體廢水排放量對人均GDP的方差貢獻度在初期開始下落，達到最小值之后便開始大幅度地上漲，并且逐漸趨于平緩，貢獻度在62%左右，說明其對經濟增長起到了最主要的抑制作用。

三、結論及建議

本文使用VAR模型和VEC模型，對河北省經濟和環境之間的關系做了詳盡的實證分析，實證檢驗結果顯示：河北省的經濟增長使得環境污染逐漸加重，并且持續時間較長，但是污染物排放量的增多并沒有大幅度地促進經濟的增長。工業固體、二氧化硫和工業廢水排放量的不斷增多使得工業三廢問題已經成為抑制河北省經濟增長的重要因素。

因此，要調整產業結構，發展循環經濟。通過河北省主導產業拉動，引導河北省產業結構向科技型、服務型、節能型、可循環的生態城市環境承載力產業構成轉變。同時加快工業污染防治體制創新與技術創新步伐，使要素資源得以高效利用。還要大規模推進市區綠化建設。在進行綠植選擇時，充分利用原有的人文和自然條件，優先培育和種植區域適應性強、體現本地特色的綠化植物種類，同時提高大型綠地之間的連通性，建立綠地之間物種交流的生態廊道。建立城市綠地保護區，并嚴格實施城市綠化管理制度，徹底杜絕因建設用地而犧牲綠化用地的情況，提高河北省城市綠化率。

[1] Agras J，Chapman D.A Dynamic Approach to the Environmental Kuznets Hypothesis[J].Ecological Economics，1999（28）.

[2] Lantz，Feng. Assessing Income，Population，and Technology Impacts on CO2 Emissions in Canada：Where’s the EKC?[J]. Ecological Economics，2006（57）.

[3] 蔣妮姍、李新：蘇州市經濟發展與環境污染耦合關系的實證研究[J].環境科學與管理，2007，32（3）.

[4] 原志華、延軍平、劉宇峰：山西省經濟增長與環境污染水平計量模型研究[J].工農業系統科學與綜合研究，2008，24（2）.

[5] 陳桂月、李海濤、梁濤：內蒙古經濟發展與環境污染之間關系的檢驗[J].自然資源學報，2012，27（11）.

[6] 張樂柱、吳穎懿：環境污染與農業經濟增長互動發展的機理——基于廣東省1985—2010年數據的實證分析[J].山東農業大學學報（社會科學版），2013（3）.

[7] 許正松、孔凡斌：經濟發展水平、產業結構與環境污染——基于江西省的實證分析[J].當代財經，2014（8）.

（責任編輯：劉冰冰）

河北省住房和城鄉建設廳項目，河北省生態城市建設環境承載力研究。