作者簡介：馬博，云南財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計與數(shù)學(xué)學(xué)院碩士研究生。

摘要：Apergis and Payne（2009）提出了能源消費與經(jīng)濟發(fā)展的四大假說，即增長性假說、保護性假說、反饋性假說和中性假說，認為不同國家和社會的能源消費與經(jīng)濟增長之間存在著單向因果關(guān)系、雙向因果關(guān)系或弱相關(guān)關(guān)系。Grossman and Krueger（1991）提出的環(huán)境庫茲涅茲曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）假說認為環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間存在著倒U型關(guān)系。本文以上述假說為理論依據(jù)，將能源消費、環(huán)境污染與經(jīng)濟增長的關(guān)系納入到一個整體的框架之中進行靜態(tài)理論分析，并利用我國東、中、西部地區(qū)各省級行政單位的面板數(shù)據(jù)建立動態(tài)面板模型對各區(qū)域內(nèi)三者之間的動態(tài)關(guān)系進行了實證研究。結(jié)果表明，（1）我國東部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平已經(jīng)越過ECK曲線的拐點，處于EKC曲線的第Ⅱ階段和第Ⅲ階段；而我國中西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平仍然處于EKC曲線的第Ⅰ階段；（2）我國東部地區(qū)的經(jīng)濟增長在逐漸擺脫對能源的依賴，而能源消費仍然是中西部地區(qū)經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力；（3）經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變在西部地區(qū)得到了更為顯著從而實現(xiàn)西部經(jīng)濟的跨越式發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)域；能源消費；環(huán)境污染；經(jīng)濟增長；動態(tài)面板模型；系統(tǒng)廣義矩估計

1.引言

能源消費、環(huán)境污染和經(jīng)濟增長三者構(gòu)成既相互統(tǒng)一又相互矛盾的有機系統(tǒng)。經(jīng)濟發(fā)展過程中產(chǎn)生的能源消耗問題和環(huán)境污染問題關(guān)系到人類社會未來的發(fā)展，由能源消耗所引發(fā)的非可再生能源資源的枯竭以及由環(huán)境污染所引發(fā)的全球氣候變暖問題將是人類在二十一世紀(jì)面臨的最大挑戰(zhàn)，而經(jīng)濟發(fā)展卻又是解決能源消耗問題和環(huán)境污染問題的根本途徑。

根據(jù)黨的十八大提出的全面建成小康社會的要求，我國年均GDP增長率務(wù)必保持在7%以上的水平。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，仍處于工業(yè)化發(fā)展初期的我國仍然需要將能源視為重要的生產(chǎn)要素來驅(qū)動經(jīng)濟快速發(fā)展，能源消費量必然會伴隨著經(jīng)濟水平的迅速增長而大幅提高，這將會大大減少我國的能源資源儲備，加劇能源消費與經(jīng)濟增長之間的矛盾。而伴隨經(jīng)濟發(fā)展和能源消費量的大幅增加所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也是不言而喻的。隨著黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入到中國特色社會主義建設(shè)，環(huán)境污染問題得到了空前的重視，節(jié)能減排的約束性指標(biāo)必然也會與經(jīng)濟增長和能源消費產(chǎn)生尖銳的矛盾。

因此，對能源消費、環(huán)境污染和經(jīng)濟增長三者的內(nèi)在因果關(guān)系進行研究是我國政府和學(xué)術(shù)界探索在保持經(jīng)濟高速增長的同時減少能源消耗和環(huán)境污染的可持續(xù)發(fā)展道路的重要基礎(chǔ)性研究工作。同時，鑒于我國各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平和資源稟賦差異比較明顯，因此本文將所研究的30個省級行政單位劃分為東、中、西部地區(qū)①，分別研究各區(qū)域內(nèi)能源消費、環(huán)境污染和經(jīng)濟增長三者之間的動態(tài)關(guān)系，以期為我國相關(guān)領(lǐng)域的政策制定和經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變提供更加令人信服的理論依據(jù)。

2.理論整合與重構(gòu)

Grossman and Krueger認為環(huán)境庫茲涅茲曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）可以從經(jīng)濟增長對環(huán)境污染的兩個方面來解釋：經(jīng)濟發(fā)展意味著擴大化再生產(chǎn)會產(chǎn)生更大規(guī)模的經(jīng)濟活動和資源需求，因而會對環(huán)境產(chǎn)生負的規(guī)模效應(yīng)；但同時經(jīng)濟發(fā)展又通過技術(shù)效應(yīng)（環(huán)保新技術(shù)的使用）和結(jié)構(gòu)效應(yīng)（產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級和優(yōu)化）減少了環(huán)境污染、改善了環(huán)境質(zhì)量。這三類效應(yīng)共同決定了經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的倒U型曲線關(guān)系[1]。

Apergis and Payne（2009）整合能源消費對經(jīng)濟發(fā)展的不同作用方式提出了能源消費與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的四大假說[2]。（1）增長性假說認為存在著從能源消費到經(jīng)濟增長的單向因果關(guān)系，這意味著該經(jīng)濟是能源依賴型經(jīng)濟，應(yīng)該采取更加積極的能源政策驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展；（2）保護性假說，認為存在著從經(jīng)濟增長到能源消費的單向因果關(guān)系，這意味著政府適時地實施節(jié)能政策會減少能源消費量，但不會影響實際的產(chǎn)出；（3）反饋假說，認為能源消費和經(jīng)濟增長很可能存在雙向因果關(guān)系，應(yīng)該積極提高能源利用效率；（4）中性假說，認為能源消費對經(jīng)濟發(fā)展的影響很小或甚至沒有，經(jīng)濟發(fā)展也不會對能源消費產(chǎn)生影響。

從我國改革開放30余年發(fā)展歷程的經(jīng)驗事實可以看出，經(jīng)濟的迅猛發(fā)展必然會引起能源消費的增加，能源消費增加又會產(chǎn)生環(huán)境污染的問題，而在經(jīng)濟發(fā)展初期，資金和技術(shù)都是環(huán)境污染治理的障礙。因此在這一時期、環(huán)境污染量的增長與經(jīng)濟增長同步，體現(xiàn)在EKC曲線的左邊；能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系印證了增長性假說，增長性假說的發(fā)展?fàn)顩r應(yīng)該位于EKC曲線左邊拐點以下的部分。

在國民經(jīng)濟經(jīng)歷了初期的發(fā)展之后，伴隨著資本積累的增加，經(jīng)濟發(fā)展將會朝著“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的可持續(xù)方向發(fā)展，這一時期資本積累可以用于搭建環(huán)保體系或者發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、也可以優(yōu)化升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使得經(jīng)濟發(fā)展進入“邊發(fā)展，邊治理”階段，經(jīng)濟增長在逐漸擺脫環(huán)境污染的困境，環(huán)境污染的增長速度隨著經(jīng)濟增長由快變慢，當(dāng)越過EKC曲線的頂點后，環(huán)境污染狀況便會隨著經(jīng)濟增長得到更大的改善，這一時期的環(huán)境污染和經(jīng)濟增長的狀況可以在EKC曲線頂點兩側(cè)得到體現(xiàn)。

當(dāng)經(jīng)濟發(fā)展逐漸向更高水平邁進，經(jīng)濟增長將會對環(huán)境治理產(chǎn)生更加積極的規(guī)模效應(yīng)，新能源技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用將會大大降低經(jīng)濟增長對能源消費的依賴，此時的能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系印證了保護性假說，位于EKC曲線右邊拐點以下的部分。

3.實證分析

3.1變量選擇及數(shù)據(jù)來源及處理

本文選擇2004-2012年中國東、中、西部各省級行政單位的相關(guān)數(shù)據(jù)作為研究對象。數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《中國環(huán)境年鑒》。

經(jīng)濟增長：以各省份各年的實際GDP總量（簡記為rgdp）表示，實際GDP為各年名義GDP扣除以2004年作為基年的價格變動因素后的實際值。

能源消費：以一次能源消費總量（簡記為nyxfl）表示。

環(huán)境污染：以工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物排放總量（簡記為：hjwr）表示。

為克服建立的模型的異方差性，全部數(shù)據(jù)均進行對數(shù)化處理。

3.2動態(tài)面板模型的建立與求解

本文構(gòu)造了包含3個變量的動態(tài)面板模型，該模型包含了N個省份T年的數(shù)據(jù)，同時考慮個體固定效應(yīng)和時間固定效應(yīng)，模型如（1）式所示：

yi，t=∑p+1j=1ajyi，t-1+β'（L）xi，t+ηi+t+εi，t，i=1，2，…，N；t=1，2，…，T（1）

其中，yi，t為被解釋變量，yi，t-1為被解釋變量的滯后項，xi，t是動態(tài)面板模型的先決變量，ηi為個體固定效應(yīng)，t為時間固定效應(yīng)，εi，t是動態(tài)面板模型的隨機干擾項。

為考察東、中、西部能源消費、環(huán)境污染和經(jīng)濟增長之間動態(tài)因果關(guān)系，本文針對每個經(jīng)濟區(qū)域都構(gòu)造三個動態(tài)面板模型，分別以能源消費、環(huán)境污染和經(jīng)濟增長的相應(yīng)指標(biāo)作為被解釋變量，以另外兩個變量的相應(yīng)指標(biāo)作為解釋變量。

模型檢驗結(jié)果表明9個動態(tài)面板模型的Sargan檢驗的伴隨概率P值均大于0.05的顯著性水平，說明9個模型的工具變量選擇都是合理的。9個模型的二階和三階序列相關(guān)性檢驗的伴隨概率P值均大于0.05，說明9個模型的隨機干擾項均不存在二階和三階序列相關(guān)性。同時，9個模型整體顯著性的Wald統(tǒng)計量的伴隨概率P值為0.0000，9個模型聯(lián)合檢驗的伴隨概率P值為0.0000。綜合以上檢驗說明9個模型的擬合情況較好，可以通過變量的顯著性程度來判斷能源消費、環(huán)境污染與經(jīng)濟增長的動態(tài)關(guān)系。模型估計結(jié)果詳見表1。

3.3模型擬合結(jié)果分析

（1）我國東部地區(qū)存在從能源消費到經(jīng)濟增長的雙向因果關(guān)系，該關(guān)系位于EKC曲線的第Ⅱ階段和第Ⅲ階段。

從能源消費到經(jīng)濟增長的單向因果關(guān)系體現(xiàn)了傳統(tǒng)的能源驅(qū)動型經(jīng)濟模式，即能源被視為一種生產(chǎn)要素投入到生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)出產(chǎn)品并推動經(jīng)濟增長。而在模型擬合結(jié)果中，能源消費的滯后二階項（p=0.023）的系數(shù)為負，說明了在當(dāng)前東部地區(qū)工業(yè)化的進程中，能源使用效率得到了有效提升。

而從經(jīng)濟增長到能源消費的單向因果關(guān)系則進一步說明了能源使用效率的提升在很大程度上要歸功于東部地區(qū)加大對能源產(chǎn)業(yè)的投資產(chǎn)生了規(guī)模效應(yīng)或者是對能源技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)出了傳統(tǒng)能源的替代產(chǎn)品（如新能源等）。在該單向關(guān)系中，經(jīng)濟增長滯后二階項（p=0.032）的系數(shù)為負說明能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效應(yīng)和傳統(tǒng)能源替代產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠在一定程度上降低能源消費從而使東部地區(qū)的經(jīng)濟增長正在逐漸擺脫對能源的依賴。

東部地區(qū)不存在從環(huán)境污染到經(jīng)濟增長的單向關(guān)系說明東部地區(qū)的經(jīng)濟增長不再是以犧牲環(huán)境為代價，經(jīng)濟增長對環(huán)境的破壞得到了一定的控制；同樣，東部地區(qū)不存在從經(jīng)濟增長到環(huán)境污染的單向關(guān)系則在一定程度上體現(xiàn)了環(huán)保產(chǎn)業(yè)在東部地區(qū)還尚未形成規(guī)模經(jīng)濟。

綜上所述，我國東部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平已經(jīng)越過ECK曲線的拐點，處于EKC曲線的第Ⅱ階段和第Ⅲ階段；東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變正在逐漸擺脫對能源的依賴；東部地區(qū)的經(jīng)濟增長尚未完全擺脫對環(huán)境的破壞，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亟待加強。

（2）我國中部地區(qū)存在從能源消費到經(jīng)濟增長的單向因果關(guān)系，該關(guān)系位于EKC曲線的第Ⅰ階段，這說明我國中部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展方式仍然是以能源作為驅(qū)動力。

能源消費的滯后二階項（p=0.014）的系數(shù)為負，說明在當(dāng)前中部地區(qū)工業(yè)化的進程中，能源使用效率得到了一定提升。但不存在從經(jīng)濟增長到能源消費的單向因果關(guān)系則進一步說明了中部地區(qū)的能源產(chǎn)業(yè)并未形成規(guī)模經(jīng)濟，能源使用效率的提升并非來源于能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

與東部地區(qū)相同，不存在經(jīng)濟增長和環(huán)境污染的因果關(guān)系說明了中部地區(qū)的經(jīng)濟增長對環(huán)境的破壞得到了一定的控制，但環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尚未形成規(guī)模經(jīng)濟。

綜上所述，我國中部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平仍處于EKC曲線的第Ⅰ階段，能源仍然是經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力；中部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變進展較慢，能源產(chǎn)業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展尚需時日。

（3）我國西部地區(qū)存在從能源消費到經(jīng)濟增長的單向關(guān)系，該關(guān)系位于EKC曲線的第Ⅰ階段，這說明我國中部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展方式仍然是以能源作為驅(qū)動力。

從模型擬合結(jié)果來看，西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展方式仍然是能源驅(qū)動型，從能源消費到經(jīng)濟增長的單向關(guān)系上能源消費滯后一階項（p=0.034）系數(shù)為正和從環(huán)境污染到能源消費的單向關(guān)系上環(huán)境污染滯后二階項（p=0.050）系數(shù)為正可以看出西部地區(qū)的能源利用效率沒有得到明顯的改善、能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平還很低下。更為嚴(yán)重的是，西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展進入了“能源消費-經(jīng)濟增長-環(huán)境污染”的非良性循環(huán)。

但是從經(jīng)濟增長到環(huán)境污染的單向關(guān)系中可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長滯后一階項（p=0.015）的系數(shù)為負，再加上不存在從環(huán)境污染到經(jīng)濟增長的單向關(guān)系，可以說明環(huán)保體系在西部地區(qū)已經(jīng)建立，環(huán)保產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成規(guī)模經(jīng)濟。同時，從能源消費到環(huán)境污染的單向關(guān)系上能源消費滯后一階項（p=0.025）的系數(shù)為負可以看出環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)對能源消費產(chǎn)生的環(huán)境污染產(chǎn)生了擠出效應(yīng)，這說明西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展在逐漸擺脫對環(huán)境的破壞。

綜上所述，我國西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平仍處于EKC曲線的第Ⅰ階段；西部地區(qū)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展程度較低；環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的突破點，使得西部地區(qū)的經(jīng)濟增長正在擺脫對環(huán)境的破壞，同時在一定程度上彌補了能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的缺陷。

4.結(jié)論

根據(jù)上文的分析可以看出我國不同區(qū)域能源消費、環(huán)境污染與經(jīng)濟增長的關(guān)系各有其特點，具體而言得出以下幾個結(jié)論：（1）我國東部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平已經(jīng)越過ECK曲線的拐點，處于EKC曲線的第Ⅱ階段和第Ⅲ階段；而我國中西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平仍然處于EKC曲線的第Ⅰ階段；（2）我國東部地區(qū)的經(jīng)濟增長在逐漸擺脫對能源的依賴，而能源消費仍然是中西部地區(qū)經(jīng)濟增長的重要驅(qū)動力；（3）經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變在西部地區(qū)得到了更為顯著的體現(xiàn)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會助力西部地區(qū)的經(jīng)濟增長逐漸擺脫對環(huán)境的破壞，從而實現(xiàn)西部經(jīng)濟的跨越式發(fā)展。（作者單位：云南財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計與數(shù)學(xué)學(xué)院）

注解：

①因為無法獲得相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，本文的研究對象包括除西藏自治區(qū)外的30個省級行政單位。東部地區(qū)包括12個省和直轄市：遼寧、北京、天津、河北、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西和海南；中部地區(qū)包括9個省和自治區(qū)：山西、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部地區(qū)包括9個省、直轄市和自治區(qū)：陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、四川、重慶、云南和貴州。

參考文獻：

[1]Grossman G.M.and A.B.Krueger.（1991）Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement.NBER Working Papers，No.W3914.

[2]Apergis N.and J.E.Payne.（2009）CO2 Emissions，Energy Usage，and Output in Central America. Energy Policy，8，3282-3286.