新舊動能轉換背景下煙臺市環境庫茲涅茨曲線及影響因素研究

(山東工商學院 經濟學院，山東 煙臺 264003)

0 引 言

堅持經濟發展與環境質量相協調一直以來都是黨和國家的重點工作。習近平總書記在談到環境保護問題時曾多次強調“綠水青山就是金山銀山”。為進一步推動經濟與環境協調發展，培育和增強經濟發展的新動力，山東省率先開啟了新舊動能轉換的探索之路。改革開放以來，煙臺市利用其得天獨厚的區位優勢，經濟迅速發展，但也產生了嚴重的環境污染問題。因此，實施新舊動能轉換戰略，是煙臺市發展的必由之路。

研究城市經濟增長與環境質量關系的文獻中，王西琴等(2011)[1]探究湖州市人均GDP與工業化學耗氧排放量、工業固體廢棄物產生量以及工業排放量的關系，結果顯示，湖州市的EKC曲線大體呈現倒“U”型曲線特征，且已到達的轉折點。王陸軍等(2015)[2]通過對2001-2013年銅川市人均GDP與環境污染數據作相關性分析得出，銅川市各污染物的EKC曲線并未呈現出完整的倒“U”型，而是線性增長、倒“U”型左半部分、“N”型的曲線特征。李玉平等(2017)[3]等運用EKC理論發現，2003—2014年邢臺市大氣污染物的EKC曲線不符合倒“U”型關系, 而是屬于“N”型三次曲線關系，并進一步運用灰色預測模型對人均GDP與大氣污染物濃度進行了預測。此得出結論，不同的城市，研究結論有較大差別。

現階段研究煙臺市經濟增長與環境質量關系的文獻較少，劉坤等(2007)[4]利用煙臺市1986-2003年數據，通過一系列的VAR計量技術實證分析，認為在煙臺市的經濟-環境系統內,倒“U”曲線并不是一般規律，選取不同的污染指標，經濟與環境的關系則會呈現出的不同的表現形式。

利用現階段的數據來研究煙臺市經濟增長與環境質量之間的關系，為進一步促進煙臺市經濟與環境協調發展，推進新舊動能轉換，發揮其在全省的引領帶頭作用提供了決策依據，同時也為其他實施新舊動能轉換戰略的城市提供借鑒與參考。

1 煙臺市環境庫茲涅茨曲線模型檢驗

1.1 模型方法

經濟增長與環境質量之間的關系一直以來都是環境經濟學領域所研究的重點問題。環境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve,EKC)假說是Grossman和Krueger提出的用來解釋人均收入與環境質量之間關系的曲線[5]。環境庫茲涅茨曲線假說的含義是，當一個國家或地區人均收入較低的時，環境污染程度較低，但是隨著人均收入的增加，環境污染程度由低趨高，但當環境污染達到一定程度后，隨著人均收入進一步增加，環境污染程度減輕，環境質量得到改善。以人均收入為水平坐標軸，環境污染程度為垂直坐標軸，環境庫茲涅茨曲線則在坐標軸上呈現出倒“U”型曲線，但由于選取的研究地區、研究階段、污染物指標以及模型形式等的不同，EKC曲線還會出現線性、正“U”型、“N”型、倒“N”型等多種關系。

環境庫茲涅茨曲線常用的模型有一次函數、二次函數、三次函數模型。計量模型分別為:

Y=α+β1X+ε

(1)

Y=α+β1X+β2X2+ε

(2)

Y=α+β1X+β2X2+β3X3ε

(3)

其中，Y表示煙臺市環境質量，用污染物的產生量或排放量數據表示；X表示煙臺市經濟發展水平，用當年價格的人均GDP表示；α為常數項；β1、β2、β3為模型的待定系數，ε為模型的隨機誤差項。

1.2 數據選取

選取煙臺市2001-2017年時間序列數據為研究對象，數據來源于《煙臺市國民經濟和社會發展統計公報》(2001—2017年)和《煙臺統計年鑒》(2001—2017年)。在經濟指標上選擇人均GDP，在環境指標上選擇工業固體廢物產生量、二氧化硫排放量、煙(粉)塵排放量、廢水排放量。

1.3 結果分析

1.3.1 擬合結果

運用計量經濟學方法，使用Eviews 7.0軟件, 分別采用一次模型、二次函數與三次函數的模型形式對已獲得的數據進行一元線性回歸分析，并通過比較調整后的R2值以及進行F檢驗、t檢驗，最終確定統計學意義顯著的模型(見表1)，模型對應曲線如圖1-4所示。

表1 煙臺市環境庫茲涅茨曲線的計量模型

1.3.2 各污染物擬合曲線分析

圖1 煙臺市人均GDP與工業固體廢物產生量的擬合曲線

人均GDP與工業固體廢物產生量的擬合曲線呈現很好的倒“N”型，從圖1可以看出，2001-2017年，該環境庫茲涅茨曲線處于倒“N”型的右側，即工業固體廢物產生量先伴隨經濟增長而增長，后達到轉折點后隨經濟增長出現下降趨勢。經計算，人均GDP與工業固體廢物產生量的理論拐點為11 073.98與85 883.455元，2014年煙臺市人均GDP為85 795元,因此,第二個轉拐點比第一個拐點有更高的經濟意義。第二個拐點發生的時間在2014年，這表明目前煙臺市已經度過了工業固體廢物EKC曲線的第二個拐點。人均GDP與二氧化硫排放量的擬合曲線形狀成倒“U”型，符合環境庫茲涅茨曲線假說，該曲線至2008年出現理論拐點，理論拐點的人均 GDP 為47 179.93元，二氧化硫排放量為10.418萬噸。人均GDP與煙(粉)塵排放量的擬合模型呈倒“N”型，但是這種關系較為不明顯。經計算，該模型不存在拐點。人均GDP與廢排放量的擬合曲線廢呈現出較完整的倒“N”型曲線，即隨著經濟的發展，廢水排放量先下降，經過第一個拐點后又上升，經過第二個拐點后又下降。經計算，第一個理論拐點出現在2004年，拐點的人均GDP約為24 055.39元，第二個理論拐點出現在2015年，拐點的人均GDP約為88 925.42元。

圖2 煙臺市人均GDP與二氧化硫排放量的擬合曲線

圖3 煙臺市人均GDP與煙(粉)塵排放量的擬合曲線

圖4 煙臺市人均GDP與廢水排放擬合曲線

2 煙臺市環境庫茲涅茨影響因素的灰色關聯分析

為進一步探討煙臺市環境庫茲涅茨曲線的影響因素，采用灰色關聯分析法計算煙臺市環境質量與各影響因子的灰色關聯度γ。通過比較關聯度的大小，進而確定影響煙臺市環境庫茲涅茨曲線的主要因素。Grossman和Krueger認為經濟增長通過規模效應、技術效應與結構效應三種途徑影響環境質量，因此選取經濟規模(GDP總量)、城市發展(建成區面積)、國際貿易(進出口總值)、環保投資(市容環境衛生投資)、技術進步(單位GDP能耗)、產業結構(第二、三產業比重)作為煙臺市環境庫茲涅茨曲線的影響因子。經計算，煙臺市環境質量與各影響因子的灰色關聯度見表2。

表2 煙臺市環境質量與各影響因子的灰色關聯度

工業固體廢物產生量與建成區面積(γ=0.881)、第三產業比重(γ=0.734)、GDP總量(γ=0.730)關聯度較大。可以看出，工業固體廢物產生量的變化主要是由城市發展、經濟結構、經濟規模共同作用的結果。研究期內，工業固體廢物產生量經歷了先增加后減少的過程。城市的快速發展會刺激對工業產品的需求，加之經濟規模的擴大，工業固體廢物的產生量勢必會增加，但在經濟發展的后期，第三產業的崛起在則一定程度上減少了工業固體廢物產生量。

二氧化硫排放量與單位GDP能耗(γ=0.961)、第二產業比重(γ=0.945)、第三產業的比重(γ=0.873)有極大的關聯度。由此得出結論，影響二氧化硫排放量的主要因素有技術進步和產業結構。研究期內，二氧化硫排放量持續減少。技術進步是二氧化硫排放量減少的主要原因，技術進步提高了能源配置與利用效率，降低了單位GDP能耗，減少了能源消費總量，從而使減少了二氧化硫排放量。第二產業比重的減少與第三產業比重的增加則有助于進一步減緩二氧化硫的排放。

煙(粉)塵排放量與單位GDP能耗(γ=0.937)、第二產業比重(γ=0.862)、市容環境衛生投資(γ=0.820)密切相關，說明影響煙(粉)塵排放量的主要因素有技術進步、經濟結構、環保投資。研究期內，煙(粉)塵排放量大致呈下降趨勢。一方面，煙(粉)塵與二氧化硫同為工業排放的主要污染物，降低單位GDP能耗可以顯著減少煙(粉)塵排放量，同時第二產業比重的減少，進一步削減煙(粉)塵排放量；另一方面，城市中過多的煙(粉)塵可誘發多種疾病，加大對煙(粉)塵的環保投資，可減少煙(粉)塵排放量，為居民的健康保駕護航。

廢水排放量與建成區面積(γ=0.934)、第三產業比重(γ=0.863)、第二產業比重(γ=795)有較大的關聯度，由此可以看出，影響廢水排放量的主要因素有城市發展與經濟結構。研究期內，廢水排放量總體呈上升趨勢，原因有兩個：第一，城市快速發展伴隨著城市人口增長，城市人口中增長必然導致生活用水量與生活污水排放量的增加。第二，第三產業的發展雖然會帶來一定的環境收益，但無法遏制廢水排放量增加的趨勢。

3 研究結論與政策建議

文中借助環境庫茲涅茨曲線假說探討了煙臺市經濟增長與環境質量的關系，并進一步運用灰色關聯分析法分析了煙臺市環境庫茲涅茨曲線的影響因素,得出以下結論：

(1)煙臺市EKC曲線均已達到拐點，正步入經濟與環境協調發展的新時期。從4種污染物EKC曲線的形狀可以看出，除二氧化硫的EKC曲線呈符合環境庫茲涅茨曲線假說的倒“U”型來看，其他污染物的EKC曲線均呈倒“N”型，由此得出結論，對煙臺市來說，環境庫茲涅茨曲線的假說并不完全成立，即隨著人均GDP的提高,污染物的排放量或產生量并非必然經歷一段先上升后下降的過程,還會出現反復。

(2)煙臺市環境庫茲涅茨曲線影響較大的因素有產業結構、技術進步、城市發展。過高的第二產業比重是煙臺市環境質量惡化的主要原因，城市發展帶來的人口增加、住房面積緊張、交通擁擠等問題則會進一步促使環境惡化。單位GDP能耗反映了能源消費結構和經濟增長方式,且降低單位GDP能耗對污染物有顯著抑制作用。第二產業比重的減少，第三產業比重的提高，以及由技術進步帶來的治理污染技術與能源利用效率的提高，會在一定程度上緩解由第二產業帶來的環境污染，但現階段還無法完全將其抵消。經濟總量、國際貿易、環保投資對煙臺市環境庫茲涅茨曲線影響較小。

當期環境污染與前期的污染積累有著顯著的正向關系, 說明環境污染存在“滾雪球”效應。在研究區域內污染排放隨著經濟發展不斷累積, 城市前期的污染若未能有效治理, 將會加劇當期環境質量惡化從而進入環境“惡性循環”狀態[6]。煙臺目前已達到環境庫茲涅茨曲線的拐點，正在朝經濟發展和環境友好的“雙贏”局面發展，在這個緊要關頭，不能放松治理污染的決心。基于以上結論，從助力煙臺市推進新舊動能轉換的角度，給出以下發展建議：

(1)實施嚴格的環境規制政策，繼續堅持生態保護與污染防治并重。進一步優化環境功能區劃，形成齊全的城市環境基礎設施和污染預防控制系統，有效控制環境污染和生態破壞，有效保障環境安全；劃定和嚴守生態保護紅線，開展生態紅線區規范化建設；積極推進生態環境空間管治，堅決打贏煙臺市藍天保衛戰。

(2)積極推進產業結構與能源結構調整與優化，大力發展低碳經濟、循環經濟、綠色經濟。煙臺市產業結構對環境質量有著顯著的影響，為此應改造能耗高、污染重的傳統產業向著低碳化方向發展，加快能源消費結構調整，提高低碳能源消費比重，積極推廣可再生能源使用，實現產業低碳化發展；化解落后產能[7]，并通過加強對廢物的循環利用以減少污染物的產生與排放，為推進新舊動能轉換創造良好條件，切實提升煙臺市綠色GDP。

(3)合理推進煙臺市城市化進程，建設生態友好型城市。要形成可持續性城市設計的理念,以可持續發展為原則指導煙臺市城市規劃與城市建設；合理控制煙臺市人口規模，避免其過快增長；配套建設社區的公共設施與服務設施，減少市民的交通運輸需求，推行公共交通，減少汽車尾氣排放[8]，改革環境管理體制，完善相關法律，提高市民保護環境 、節約資源的意識。