彭舒奕

[摘要]文章根據(jù)武漢市1986—2013年大氣環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)選取二氧化硫年排放均值、可吸入顆粒物年排放均值三項(xiàng)主要大氣環(huán)境指標(biāo)構(gòu)建經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣污染的計(jì)量模型，對(duì)武漢市大氣污染物排放的庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)特征（Environmental Kuznets Curve，EKC）進(jìn)行分析。結(jié)果表明，武漢市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣污染的計(jì)量模型中，并未出現(xiàn)典型的倒U 型曲線(xiàn)模型。

[關(guān)鍵詞]大氣污染；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)

[DOI]1013939/jcnkizgsc201625215

1緒論

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展很大程度上依賴(lài)于工業(yè)特別是重工業(yè)的帶動(dòng)作用，這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的過(guò)度偏倚造成了經(jīng)濟(jì)體對(duì)石油、煤炭等能源的強(qiáng)大需求。盡管自20世紀(jì)90年代初我國(guó)就實(shí)行了“環(huán)境保護(hù)”的基本國(guó)策，但隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程的加劇，汽車(chē)尾氣排放和工業(yè)廢氣大量增加，我國(guó)大中型城市的空氣質(zhì)量形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。因此，從科學(xué)的數(shù)理角度探究城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與大氣污染之間的關(guān)系，對(duì)調(diào)整我國(guó)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)具有現(xiàn)實(shí)意義。

1986—1991年間，武漢市的人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值從1986年的1732元增長(zhǎng)到1991年的2088元，年平均增長(zhǎng)率為1507%。從1992年起，武漢市的人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值從1992年的3752元增長(zhǎng)到2013年的89439元，年平均增長(zhǎng)率為1630%。從以上經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)可以明顯看出，1986—1991年這5年里武漢市經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為平緩，而從1992年后，武漢經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)了快速發(fā)展的勢(shì)頭，2013年相對(duì)于1999年，人均GDP的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到了1630%?？梢?jiàn)20年來(lái)，武漢市人民生活水平有了很大改善，物質(zhì)財(cái)富日益增加。

29年來(lái)武漢市的工業(yè)廢氣排放量整體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，工業(yè)廢氣排放總量年平均增長(zhǎng)率為830%。29年內(nèi)大氣污染物的變化在1996年以前較小，1997年左右最嚴(yán)重，以后變化又趨于緩和，大氣污染物排放量總的來(lái)講呈波動(dòng)式下降。這可以用武漢市近年來(lái)的環(huán)境保護(hù)政策和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展來(lái)解釋?zhuān)?996年與1997年GDP增長(zhǎng)較快，其導(dǎo)致的環(huán)境污染也表現(xiàn)在此階段較為嚴(yán)重，隨著環(huán)境保護(hù)力度的加大，污染程度逐漸減輕。

本文僅就大氣污染物與武漢市的人均GDP兩要素，試圖探討武漢市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與大氣環(huán)境污染物排放量之間是否符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)特征。

2經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境污染間關(guān)系的實(shí)證分析

21選取模型指標(biāo)、數(shù)據(jù)

建立庫(kù)茲涅茨模型，需選取經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)作為研究分析對(duì)象。選取二氧化硫（SO2）年排放均值、二氧化氮（NO2）年排放均值、可吸入顆粒物（PM10）年排放均值三項(xiàng)指標(biāo)作為環(huán)境指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選取人均GDP作為分析對(duì)象。本文在1986—2013年武漢市相關(guān)大氣污染物排放數(shù)據(jù)和人均GDP數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。

22變量的平穩(wěn)性檢驗(yàn)和協(xié)整分析

在對(duì)EKC簡(jiǎn)化模型估計(jì)過(guò)程中，為了避免可能出現(xiàn)的虛假回歸，首先需要對(duì)上述簡(jiǎn)化模型中所涉及的時(shí)間序列變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，而后再對(duì)時(shí)間序列的協(xié)整性進(jìn)行檢驗(yàn)。

（1）變量的平穩(wěn)性檢驗(yàn)

使用DF檢驗(yàn)檢驗(yàn)各時(shí)間序列變量的平穩(wěn)性。可以知道，lnGDP、1nGDP2、1nGDP3以及1nSO2、 1nNO2和1nPM均為一階單整。所以，關(guān)于SO2、NO2和PM10排放量的估計(jì)方程中，解釋變量與被解釋變量之間都可能存在協(xié)整關(guān)系。

（2）變量的協(xié)整檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)二氧化硫排放量和人均GDP之間的協(xié)整關(guān)系，本文使用Johnan sen檢驗(yàn)對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果顯示，有一個(gè)統(tǒng)計(jì)量在5%的水平下大于臨界值，即說(shuō)明lnSO2、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間存在協(xié)整關(guān)系，即關(guān)于SO2排放量與人均GDP模型的估計(jì)方程可信。

同理，分別對(duì)SO2排放量和人均GDP、PM10PM10排放量和人均GDP之間的協(xié)整關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果顯示，說(shuō)明lnNO2、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間和lnpm、lnGDP、lnGDP2、lnGDP3之間均存在協(xié)整關(guān)系，即關(guān)于NO2排放量與人均GDP模型的估計(jì)方程以及PM10排放量與人均GDP模型的估計(jì)方程均可信。

23構(gòu)建模型

關(guān)于環(huán)境污染程度指標(biāo)和人均GDP關(guān)系的EKC研究國(guó)際上通常用如下形式的簡(jiǎn)化模型來(lái)進(jìn)行。而且，使用僅包含人均GDP的作為變量的模型有利于進(jìn)行國(guó)際比較。

lnY=β1lnX+β2lnX2+β3lnX3+ε

其中，Y為環(huán)境污染變量，X為收入，βk是系數(shù)，ε是常數(shù)項(xiàng)。經(jīng)典的EKC 曲線(xiàn)為“倒U型”，出現(xiàn)條件為β1>0，β2<0，β3=0。

24結(jié)果與討論

（1）二氧化硫排放量與人均GDP模型

二氧化硫年均值與人均GDP曲線(xiàn)模型式結(jié)果如下：

LnSO2=8802-2921lnGDP+30893lnGDP2-0107lnGDP3

R2=070DW=174F=1885

從以上可以看出，方程整體上顯著，回歸系數(shù)顯著，對(duì)方程進(jìn)行LM檢驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不存在自相關(guān)。在

方程中β1<0，β2>0，β3<0，所以，二氧化硫?qū)Υ髿馕廴境潭瘸省暗筃”型。即隨著人均GDP的上升，二氧化硫排放量將隨之下降，直到到達(dá)一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，達(dá)到該點(diǎn)以后，二氧化硫?qū)Υ髿馕廴境潭葘㈦S著人均GDP的增加而上升，直到再到達(dá)一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，二氧化硫排放量將會(huì)隨著人均GDP的上升而下降，這意味著一個(gè)令人滿(mǎn)意的人均GDP和二氧化硫?qū)Υ髿馕廴镜拈L(zhǎng)期關(guān)系將存在。

（2）二氧化氮與人均GDP的模型

對(duì)二氧化氮的EKC的估計(jì)，結(jié)果顯示存在自相關(guān)，使用科克倫-奧克特迭代估計(jì)法，結(jié)果如下：

lnNO2=53840-15272lnGDP+14323lnGDP2-044lnGDP3

R2=0659DW=232F=436

從回歸結(jié)果來(lái)看，各項(xiàng)系數(shù)比較顯著，自相關(guān)也消除。在方程中β1> 0，β2<0，β3>0，二氧化氮對(duì)大氣污染程度與人均GDP之間呈現(xiàn)“N”型，即最初二氧化氮對(duì)大氣污染程度隨著人均GDP的增加而增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后會(huì)隨著人均GDP的上升而下降，再達(dá)到一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，會(huì)隨著人均GDP的上升而上升。

（3）可吸入顆粒物（PM10）與人均GDP模型

對(duì)可吸入顆粒物的EKC的估計(jì)，結(jié)果顯示存在自相關(guān)，使用科克倫-奧克特迭代估計(jì)法，結(jié)果如下：

lnpm=-9951+32016lnGDP-342lnGDP2+045lnGDP3

R2=0913092DW=1857722F=5778

從回歸結(jié)果來(lái)看，各項(xiàng)系數(shù)顯著，自相關(guān)也消除。在方程中β1<0，β2>0，β3< 0，可吸入顆粒物對(duì)大氣污染程度與人均GDP之間呈現(xiàn)“倒N”型，即最初可吸入顆粒物對(duì)大氣污染程度隨著人均GDP的增加而下降，當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后會(huì)隨著人均GDP的上升而上升，再達(dá)到一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，會(huì)隨著人均GDP的上升而下降。即人均GDP和可吸入顆粒物對(duì)大氣污染的長(zhǎng)期關(guān)系也存在。

上述分析結(jié)果表明：就武漢而言，除了二氧化氮不存在對(duì)環(huán)境質(zhì)量有益的EKC關(guān)系以外，二氧化硫、可吸入顆粒物均存在對(duì)環(huán)境質(zhì)量有益的人均GDP與環(huán)境污染程度指標(biāo)的EKC關(guān)系。

4結(jié)論

綜合以上關(guān)于武漢市人均GDP與大氣污染指標(biāo)之間的關(guān)系的實(shí)證分析，人均GDP與二氧化硫年排放均值、可吸入顆粒物年排放均值之間存在“倒N”型關(guān)系，與二氧化氮年排放均值存在“N”型關(guān)系，均不符合庫(kù)茨涅茲模型的經(jīng)典“U”型假設(shè)。因此應(yīng)該從武漢市具體情況出發(fā)，找出一條適合自己的道路。要阻止武漢市大氣環(huán)境的進(jìn)一步惡化，需要針對(duì)不同的大氣污染物污染來(lái)源制定合宜的方針政策。

參考文獻(xiàn)：

[1]Grossman GM，Krueger ABEnvironmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[D].Princeton，Woodrow Wilson School-Public and International Affairs，1991

[2]陳建強(qiáng)新疆經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境質(zhì)量影響的實(shí)證研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（1）

[3]武漢統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2013