欠發達地區環境庫茲涅茨曲線估計及影響因素分析
——基于云南省的實證研究

李鵬飛，尹 悅

（1.中共云南省委黨校（云南行政學院），云南 昆明 650111；2.云南財經大學 財政與公共管理學院，云南 昆明 650111）

一、調查目的

Kuznets 在1955 年提出，隨著經濟發展產生的“創造”與“破壞”功能會深刻改造社會基本結構，最終對收入分配形成倒U 形曲線的影響。Grossman 和Krueger[1]在1991 年利用面板數據研究分析了城市空氣質量與該地區人均GDP 之間的關系，發現兩者存在倒U 型關系。Panayoutou[2]于1993 年進一步細化將這種描述環境質量與經濟發展之間的關系稱為環境庫茲涅茨曲線（EKC）。此后，國內外對EKC問題展開了更為細致的理論研究和實證檢驗，并將研究重點集中在人均收入與各種污染物指標是否存在倒“U”型關系的驗證上。Selden 和Song（1994）[3]從30 個樣本國家中選取四種典型氣體污染物的排放量作為因變量，選取人均收入作為自變量，發現兩者符合EKC 倒“U”型關系假設。Kaufman 等（1998）[4]利用23 個國家1974—1989 年SO2濃度數據，研究生態環境與經濟發展程度之間的關系，發現兩者符合EKC 倒“U”型關系假設。Bagliani 等（2008）[5]通過對141 個國家人均GDP 水平與生態環境保護之間的關系進行模型擬合，發現兩者并不存在EKC 倒“U”型關系假設。岳鋒利（2011）[6]對1998—2009 年我國經濟增長與大氣污染之間進行實證檢驗，發現人均GDP 與環境指標具有顯著的EKC 倒“U”型特征。我國許多學者的研究也發現EKC 曲線存在多種情況，并不一定存在EKC 倒“U”型關系假設。朱平輝等（2010）[7]基于省級面板數據，分析了人均工業廢水排放量與人均GDP 的擬合關系，發現兩者呈倒“N”型關系。李健等（2019）[8]通過構建空氣質量環境庫茲涅茨曲線模型，發現京津冀地區空氣質量的環境庫茲涅茨曲線為倒“N”型。王西琴和李芬（2005）[9]分析天津市生態環境質量與經濟發展水平的關聯性，發現兩者呈“U 型+倒U 型”的波動特征，并不符合EKC 倒“U”型關系假設。

以上研究表明，在不同的發展階段，經濟增長對不同地區生態環境存在不同的影響效應，使得EKC 并不一定呈現典型的倒U 型關系。因此，單就經濟增長和環境質量二者變化關系而言，不存在適合所有地區的單一模式，需要有針對性地對不同地區、不同發展階段具體情況進行分析。而目前，國內關于EKC 的研究絕大多數是針對發達地區展開，對西部欠發達地區，尤其是生態環境脆弱地區的研究還相對較少。

云南省是我國生物多樣性最豐富的省份，也是典型的西部欠發達地區。隨著經濟發展速度的不斷加快，云南省生態環境建設與保護也經歷了嚴重困難，特別是高原湖泊水體未達標、土壤重金屬污染、生態破壞等問題較為突出。因此，基于綠色發展理念，對云南省開展EKC 研究，系統分析云南省經濟發展水平、人均收入和環境污染之間的關系，科學預判庫茲涅茨曲線的“拐點”位置，對于生態環境特殊的欠發達地區如何既要“金山銀山”，又要“綠水青山”，實現經濟社會高質量跨越式發展具有重要意義。

二、云南省環境庫茲涅茨曲線估計

（一）指標選擇和數據來源

擬合估計環境庫茲涅茨曲線的關鍵是挖掘主要經濟發展數據與環境污染數據之間的關系。參考相關研究成果，本文選用人均GDP 作為經濟發展指標從整體上反映經濟發展狀況。由于主要環境污染數據包含多項指標，考慮數據的可得性和代表性，本文選取了排污數據中占較大比重的工業“三廢”排放量作為環境污染指標。數據根據《中國統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》和《云南省統計年鑒》整理所得，時間跨度為1998—2017 年。

（二）環境庫茲涅茨曲線模型估計

環境庫茲涅茨曲線擬合模型較多使用線性、二次多項式、三次多項式、對數函數，結構如下：

其中，Ei為環境污染指標，用以反映環境壓力；Y 為人均GDP，反應經濟產出；α 為特征參數；β1、β2、β3為模型參數；ε 為隨機誤差項。

借助Eviews 軟件，對云南省1998—2017 年的工業“三廢”排放量與人均GDP 進行模型擬合，后選擇最契合的方程進行分析。

為進一步確定模型形式及云南省庫茲涅茨曲線走向，根據整理的數據先分別做出了三個環境污染指標和云南省人均GDP（X）的散點圖，如圖1、圖2、圖3 所示。

圖1 云南省1998—2017 年工業廢氣排放量（Y）與人均GDP（X）散點圖

圖2 云南省1998—2017 年工業廢水排放量（Y）與人均GDP（X）散點圖

圖3 云南省1998—2017 年工業固體廢物排放量（Y）與人均GDP（X）散點圖

從圖1 可看出，云南省工業廢氣排放量與人均GDP 的散點圖基本呈先上升后略微下降，并且在近幾年波動較小，基本上吻合庫茲涅茨曲線的倒“U”形曲線的前中期階段的走向。

從圖2 可看出，云南省1998—2017 年之間工業廢水排放量與人均GDP 的散點圖大體上呈現倒“U”型形狀，但是在2000 年的時候由一個凹點，廢水排放量明顯大幅下降。

從圖3 可看出，固體廢物排放量與人均GDP 散點圖的曲線走向相較圖1 而言，在到達拐點之后的下降趨勢要更加明顯，且在前一階段的上升過程中坡度要更陡，曲線斜率大于工業廢氣與人均GDP 的曲線斜率。

通過運用Eviews 軟件對“三廢”污染的三個指標與人均GDP 之間進行不同模型的模擬，得到的不同指標、不同模型的調整的可決系數如表1 所示。在表中可看出，對于工業廢氣排放量和人均GDP 之間的關系的二次多項式模型的調整的可決系數最高，且超過0.9，接近于1，說明模型模擬效果較好。對于工業固體廢物和人均GDP 的三次多項式可決系數較高并且接近于1，模型擬合效果較好。最終模擬方程模擬結果如表2 所示。

表1 各模型調整的可決系數

表2 云南省環境庫茲涅茨曲線模型估計

對于工業廢水排放量來說，三次多項式模型的可決系數最高，但是其數值仍然較低，擬合效果并不理想，在運用其他解釋變量進行模擬時發現可決系數仍然較低。從數據散點圖可看出波動較大，且在某一年存在數據的劇烈波動，所以在后文的分析中，不再對工業廢水排放量與經濟指標之間的關系進行模擬分析。

由估計可得到工業廢氣排放量與人均GDP 之間的一元二次模型函數為：

工業固體廢物產生量和人均GDP 之間的一元三次模型函數為：

（三）擬合模型結果分析

1.以工業廢氣排放量為污染指標的庫茲涅茨曲線。從圖4 可看出，云南省的庫茲涅茨曲線從1998—2017 年之間明顯為倒“U”型，但是相對一般的倒“U”形狀來說，該條曲線坡度更為平緩，這與云南省的經濟發展速度相對于發達地區較慢有關。但通過該擬合方程的曲線來看，云南省經濟發展和環境之間的關系是符合庫茲涅茨曲線的原理的，前期隨著經濟的發展即人均GDP 的增長，環境污染也逐步增加，兩者呈正向關系，但當曲線到達“拐點”即曲線凸點之后，環境污染會逐步隨著人均GDP 的增加而減少，兩者呈現反向變動的關系。

圖4 云南省以工業廢氣排放量為污染指標的庫茲涅茨曲線

2.以工業固體廢物產生量為污染指標的庫茲涅茨曲線。圖5 中擬合模型曲線基本上呈現倒“U”型，符合庫茲涅茨曲線的理論設定。可看出曲線已經出現了明顯的后期持續下降趨勢，并且后半期的下降加速度要遠遠大于前期的上升階段，即污染下降階段的曲線斜率更大。該條擬合曲線在人均GDP 到達2.6 萬元左右時到達“拐點”，此時工業固體廢物產生量就開始大幅下降，說明在經濟不斷發展的同時，該類環境污染問題受到了重視，得到了較為有效的改善。

圖5 云南省以工業固體廢物產生量為污染指標的庫茲涅茨曲線

三、環境污染變化的驅動因子分析

環境庫茲涅茨曲線有利于我們探究造成環境污染的主要影響因素，分析其背后的邏輯關系，并據此提出改進措施，以提升環境質量。通過分析相關研究文獻發現，Grossman 分解模型因其可分離各類因素對污染的貢獻，并且能為庫茲涅茨曲線的架構和分析提供更切實的征明。因此本文也將采用此模型，對云南省環境污染變化的驅動因子進行分析。

（一）Grossman 分解模型簡介

Grossman（1995）以規模效應、結構效應和技術進步效應分析隨經濟發展可能會對生態環境造成的污染破壞[10]。總體上講，經濟規模效應為正，表明經濟發展尤其是經濟擴張會使得工業污染排放量增加。結構效應為負，表明產業結構優化升級以及由此帶來的經濟結構變革會促進生態環境的改善。技術進步效應為負，表明隨著新技術的發展，尤其是環保科技的創新突破能明顯改善污染嚴重的生產環節，有利于污染物排放的減少。

Grossman 的污染排放量分解的動態方程：

其中：Yt為該地區在t 期的GDP；Ejt為j 部門在t 期的污染排放量，Yjt為j 部門在t 期的增加值；為j 部門在t 期的污染排放強度，可表示為Ijt；為t 期j 部門增加值在GDP 中所占的比重，可表示為Sjt。

對上式兩邊關于時間進行微分，然后除以Ejt得：

上式中ej為部門排污量在總排污量中所占得份額。第一項為規模效應，第二項為結構變化效應，第三項為技術進步效應。

（二）經濟增長要素對環境的影響

由于云南省工業廢氣的環境庫茲涅茨曲線更具有穩定性，所以本文采用了Grossman 分解模型的方法對云南省2008—2017 年的工業廢氣污染進行分析，數據來源于該期間的《云南省統計年鑒》。

表3 中列出了2008—2017 年云南省工業廢氣污染的影響因子每年的貢獻率、年度總效用以及十年來的累計值，其總效應的組成可以直觀地從圖6中看出。

從表3 和圖6 可看出，在工業廢氣排放量的增長率為負的年度，規模效應都為正效應，這符合目前經濟發展的基本規律，即經濟發展越快、規模經濟越多，尤其是在第二產業的范圍內，環境污染就會越重；而在同一年度，該類污染的結構效應和技術進步效應都為負，表明云南省通過優化產業結構、出臺相關政策、提高技術創新等改善工業污染排污量的措施取得了一定的成效。從10 年的累計值來看，云南省工業廢氣排放量的影響因子中，規模效應為正，結構效應、技術效應都為負，由此可知，應充分發揮結構效應、技術效應作為云南省未來減少工業廢氣污染排放量的重要抓手。

表3 2008—2017 年云南省工業廢氣影響因素變動情況

圖6 2008—2017 年云南省工業廢氣污染變化的分解

具體來看，云南省廢氣排放量的規模效應10年來總量達到了132.47%，并且年平均值達到了13.25%，表明伴隨經濟規模的擴大，工業廢氣排放量也同步增加，一定程度表明云南省目前并沒有完全擺脫“高增長、高污染”的發展局面。規模效應在2011 年開始有逐年下降的趨勢，表明環境治理初見成效，但到了2017 年又呈現了上升趨勢，說明工業產量增加帶動經濟增長，不可避免的會擴大經濟規模，所以在適當控制經濟規模的同時，更要注重對于結構效應、技術進步效應的運用，通過后兩者來對整體效應形成彌補。

云南省2008—2017 年廢氣污染的結構效應累計達到-27.27%，年平均值為-2.73%，首先數值為負，可見云南省經濟結構變化傾向于減少污染，即云南經濟結構的變化有利于環境治理。其次，結構效應與規模效應、技術效應相比，數值較小，表明結構效應發揮作用仍十分微弱。要實現經濟的可持續發展，健康的產業結構是必不可少的，預計隨著未來云南省產業結構的進一步優化，將更加有利于環境治理和經濟發展的雙贏。

技術效應綜合反映了各種環境污染減排技術的推廣使用、環境法律法規的執行、配套稅收政策等各種治理措施的實施效果。云南省影響工業廢氣排放的技術效應累計值為-45.44%，平均值為-4.54，即10 年間的污染治理、管控政策對于工業廢氣的排放具有一定的削減作用，但總體效果仍不太理想。此外，從三類影響因子的極差來看，技術效應數值在2011 年為29.83，2012 年就變成了-26.47，波動十分顯著，對于污染的實際影響年際差異較大，作用發揮不穩定，因此如何穩定并且擴大技術效應對于控制污染的作用是亟待解決的問題之一。

四、對策建議

（一）進一步優化經濟結構，保持適度的經濟增長速度

2019 年上半年，云南省實現生產總值7 957.43億元，同比增長9.2%，比全國（6.3%）高2.9 個百分點。其經濟高速增長的主要原因在于第二產業同比增長11.5%，比全國（5.8%）高5.7 個百分點。換言之，云南省仍然處在經濟高速增長與環境壓力最為集中的發展階段，迫切需要通過經濟結構的優化升級，保持一個既適度穩定又有利于生態環境質量的經濟增長速度，真正實現高質量跨越式發展。

（二）積極轉變經濟增長方式，降低“高污染、高能耗”產業占比

要轉變經濟增長方式，必須從源頭上及時修正發展過程中出現的新問題和遺留下來的老問題，以質量變革、效率變革和動力變革確保新增的經濟成分、新的技術政策和措施有利于環境保護，實現經濟發展重要關口的有力跨越。因此，要加大產業轉型升級的財政金融扶持力度，建立配套完善、統一標準的產業轉型升級專項基金，多部門、多渠道協同推進，重點用于技術改造貼息，以推動部分高能耗、高污染企業進行生產技術和配套設備革新，尋找具有環境友好型偏向的產品、市場，從供給的源頭端進行把控。要建立政府和金融機構的銜接協調機制，向金融機構推薦有較大發展潛力企業轉型升級項目，敦促企業積極進行全面革新。要突出要素聯動，善于創新作為，推動高端人才、產業金融、先進管理、高新技術的快速集聚，激發經濟活力。

（三）大力發展綠色產業，打造世界一流“三張牌”

云南省是生態安全屏障，是生物多樣性寶庫。云南省的發展之路始終面臨加快發展與加大保護的客觀選擇與嚴峻挑戰。實現高質量跨越發展，必須要牢固樹立和踐綠色發展理念，通過全力打造“綠色能源、綠色食品和健康生活目的地”世界一流三張牌，提升經濟發展質量和資源利用效率，打造生態產品價值實現新模式。要健全綠色產業鏈，通過“強鏈”“補鏈”“延鏈”“拓鏈”，提升產業價值鏈，積極引進新能源汽車整車及相關配件企業，聚焦蓄能電站、清潔載能產業園區建設，強化產業鏈兩端的設計環節和服務環節綜合能力。要集中力量培育做好農業“特色”文章，加大技術集成程度，開展農產品精深加工，建立低碳、低耗、高效、循環的綜合配套加工體系。要大力發展涵蓋全產業鏈的“大健康產業”，重點推進“智慧旅游”“一流旅游”“全域旅游”建設項目，以旅游目的地打造、旅游公共基礎設施提升、旅游管理服務升級、旅游產品設計包裝為抓手，打造云南旅游綠色品牌。

（四）加大科技創新力度，把握庫茲涅茨曲線“拐點”

2018 年云南省人均GDP 已達到3.71 萬元，已處在跨過庫茲涅茨曲線頂點下降階段，要加大環境科技支撐，著力推進先進技術、配套裝備、關鍵材料在環境污染治理中的基礎性作用，著力構建環境科技類創新成果積極轉化落地應用的管理服務體系，實現科學、精準治污。要以先進的技術理論、方法作為支撐，通過清潔生產、工業生態設計、閉合式循環等方法，提升生態環境治理的能力和效率，從生產資源投入、工藝流程到最終產品性能等都做到綠色環保和高效利用，以最小的經濟代價實現最大的治理效果和發展成果。要加強對環境問題的超前預判，構建復合污染影響機理和風險評估預警機制，形成水、氣、土環境污染風險控制圖，發揮環境科技在生態環境保護中的基礎性、引導性功能。要積極建立基于潛在技術驅動型的環境技術標準，加大對環境友好型的新技術研發公司、科研機構的資助力度，充分運用市場價格誘因機制，加快新技術推廣運用，穩固經濟發展與環境質量不斷優化的良好發展趨勢。

（五）嚴格落實責任，提高環境污染治理力度

黨的十八大以來，我國采取齊抓共管、各負其責、政策協同的方式，實行了最嚴格的環境保護制度，進一步明確了環境治理新體系總體框架和具體細則，提出“以提高環境質量為核心”的生態環境保護總體工作，構建了“大環保”環境治理體系。為從根本上解決環境問題，云南省先后出臺了一系列文件，建立了統一協同作戰機制，取得了環境污染治理效果的明顯改善。但以行政執法為主的環境管理模式成本高，不足以促進企業依法全面達標排放，環境污染治理效果并不明顯。因此，要綜合運用環境治理手段，向嚴格司法、行政執法、市場約束、社會信用等手段綜合運用方式轉變。注重發揮市場經濟型環境政策的調節引導作用，強化系列政策綜合配套，健全監管體系、投入機制和法治保障。要通過環境督察、監督檢查、環境監察等方式進一步夯實地方政府責任，把地方政府責任具體量化，構建具有可操作性的政治規矩和責任規定，切實保證環境質量目標指標如期完成。