王耀東

摘 要：本文運(yùn)用靜態(tài)理論模型，對(duì)中國(guó)環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系進(jìn)行了理論分析，并基于環(huán)境庫茨涅茨曲線模型，利用2005—2013年31個(gè)省會(huì)、自治區(qū)首府和直轄市的數(shù)據(jù)，對(duì)中國(guó)環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境治理財(cái)政投入之間的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，不考慮技術(shù)進(jìn)步異質(zhì)性時(shí)，中國(guó)環(huán)境污染水平與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈倒U型關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境污染先加劇后減輕；考慮技術(shù)進(jìn)步異質(zhì)性后，兩者呈U型關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境污染先減輕后加劇。中國(guó)政府環(huán)保投入則在兩種情況下均對(duì)環(huán)境無顯著影響。從而對(duì)于中國(guó)政府而言，為改善環(huán)境質(zhì)量，現(xiàn)階段采用鼓勵(lì)環(huán)境友好技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)業(yè)政策等間接干預(yù)要優(yōu)于政府直接財(cái)政投入等直接干預(yù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境污染；政府干預(yù)；環(huán)境庫茨涅茨曲線；環(huán)境治理財(cái)政投入；技術(shù)進(jìn)步

中圖分類號(hào)：F0622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-176X（2016）02-0003-09

一、引 言

改革開放以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。伴隨著生活水平提高和基本物質(zhì)條件得到滿足后，人們對(duì)環(huán)境等更高層次的生活需求逐漸增加。而近幾年越來越嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)，尤其是范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的嚴(yán)重霧霾天氣使環(huán)境問題成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，在北京等重點(diǎn)城市，霧霾之嚴(yán)重甚至已引起全球范圍的廣泛關(guān)注。在環(huán)境治理領(lǐng)域，政府是不可忽視的力量。政府既可以通過財(cái)政投入等手段對(duì)環(huán)境直接進(jìn)行干預(yù)，也可以通過產(chǎn)業(yè)政策等方式鼓勵(lì)環(huán)境友好的技術(shù)進(jìn)步以間接干預(yù)環(huán)境。在嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)下，政府該何去何從？直接干預(yù)與間接干預(yù)哪個(gè)更加有效？為回答上述問題，本文利用靜態(tài)模型，對(duì)中國(guó)環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系進(jìn)行了理論分析；并基于環(huán)境庫茨涅茨曲線模型，利用2005—2013年31個(gè)省會(huì)、自治區(qū)首府和直轄市的數(shù)據(jù)，對(duì)中國(guó)環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn)。

二、文獻(xiàn)綜述

環(huán)境庫茨涅茨曲線源于庫茨涅茨曲線，后者由Kuznets[1]提出，闡述了收入分配不均等程度隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈先增大后減小的倒U型關(guān)系。Grossman和Krueger[2]研究北美自貿(mào)區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，環(huán)境污染和人均收入之間存在倒U型曲線關(guān)系，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，環(huán)境污染會(huì)隨著人均收入的增長(zhǎng)而增加，但到了一定發(fā)展階段，環(huán)境污染會(huì)隨著人均收入的增長(zhǎng)而下降，Panayotou[3]將這種關(guān)系命名為環(huán)境庫茨涅茨曲線。

在此之后，大量理論和實(shí)證研究使用不同的模型和環(huán)境測(cè)度變量對(duì)環(huán)境庫茨涅茨曲線的存在性進(jìn)行了探究。理論研究方面，Jones和Manuelli[4]使用世代交疊模型對(duì)環(huán)境庫茨涅茨曲線進(jìn)行了理論推導(dǎo)，得到倒U型曲線。Selden和Song[5]使用動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)模型推導(dǎo)出一系列可能的環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。Andreoni和Levinson[6]利用靜態(tài)模型推導(dǎo)出了倒U型曲線，并證明庫茨涅茨曲線的存在不依賴于外部性等假定。這些理論模型雖然形式不同，但內(nèi)涵是一致的，均是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同階段對(duì)消費(fèi)品與環(huán)境污染進(jìn)行權(quán)衡取舍。還有一些理論研究對(duì)庫茨涅茨曲線模型進(jìn)行了擴(kuò)展，加入了影響環(huán)境的其他因素。Brock和Taylor[7]利用動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)模型，強(qiáng)調(diào)了技術(shù)在倒U型曲線形成中的作用?？偨Y(jié)以上理論分析可以發(fā)現(xiàn)，這些模型均未將伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的技術(shù)進(jìn)步與政府干預(yù)同時(shí)納入分析框架，因此，筆者同時(shí)將這兩因素納入本文的模型中加以分析。

實(shí)證研究方面，Selden和Song[8]使用跨國(guó)面板數(shù)據(jù)，采用懸浮顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳四種污染物排放量指標(biāo)驗(yàn)證了人均GDP與污染物排放之間存在倒U型曲線關(guān)系。Grossman和Krueger[9]、Moomaw和Unruh[10]、Apergis和Payne[11]、Onafowora和Owoye[12]等學(xué)者亦使用不同數(shù)據(jù)證實(shí)了倒U型或N型環(huán)境庫茨涅茨曲線的存在性。還有一些研究得出了不同的結(jié)論，Ekins[13]和Akbostanc等[14]研究發(fā)現(xiàn)人均收入與環(huán)境污染之間呈嚴(yán)格單調(diào)關(guān)系。Stern和Common[15]使用硫化物排放量指標(biāo)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在使用全球數(shù)據(jù)時(shí)，環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系不存在，污染和人均GDP呈單調(diào)關(guān)系；在使用高收入國(guó)家數(shù)據(jù)時(shí)則存在倒U型曲線關(guān)系。He和Richard[16]運(yùn)用半?yún)?shù)模型和非線性系數(shù)模型方法，使用加拿大數(shù)據(jù)進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，不存在支持環(huán)境庫茨涅茨曲線存在的證據(jù)。

隨著國(guó)內(nèi)環(huán)境形勢(shì)的越發(fā)嚴(yán)峻，關(guān)于中國(guó)環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究也越來越多。大部分國(guó)內(nèi)研究使用污染物排放量指標(biāo)，張炳等[17]使用1986—2004年蘇南地區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，以污染物排放量衡量污染，得出蘇南地區(qū)環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間呈N型波動(dòng)環(huán)境庫茲涅茨曲線特征的結(jié)論。陳鋒[18]利用1985—2006年陜西數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)廢物與工業(yè)廢氣隨人均GDP增長(zhǎng)呈單調(diào)遞增關(guān)系，工業(yè)廢水隨人均GDP增長(zhǎng)呈U型曲線關(guān)系。李斌和李拓[19]利用中國(guó)2000—2011年省級(jí)面板數(shù)據(jù)，以二氧化硫、二氧化碳、煙粉塵的人均排放量衡量污染進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)中國(guó)存在倒U型的空氣污染庫茲涅茨曲線。也有少數(shù)研究使用了污染物空氣濃度指標(biāo)，王敏和黃瀅[20]使用中國(guó)2003—2010年112個(gè)城市的面板數(shù)據(jù)，以二氧化碳、二氧化氮、PM10空氣濃度和工業(yè)二氧化硫排放衡量污染，研究發(fā)現(xiàn)，所有大氣污染濃度指標(biāo)都呈現(xiàn)出U型曲線關(guān)系，但是在考慮了每個(gè)城市特定的時(shí)間趨勢(shì)變量后，高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)并不一定會(huì)導(dǎo)致高污染；污染物排放量指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)則呈倒U形曲線關(guān)系。

總結(jié)以上實(shí)證研究可以發(fā)現(xiàn)兩點(diǎn)不足：一是已有研究大部分僅使用污染物排放量或污染物空氣濃度指標(biāo)，將兩者進(jìn)行比較研究的較少。污染物排放量指標(biāo)反映了人類活動(dòng)的污染產(chǎn)出，污染物空氣濃度指標(biāo)則反映了人們對(duì)于環(huán)境污染的直觀感受和其對(duì)人們生活的影響程度，兩者均十分重要，不應(yīng)該被研究所忽視。少數(shù)將同時(shí)采用兩類指標(biāo)的研究，如王敏和黃瀅[20]的研究卻在兩類指標(biāo)上得出了截然相反的結(jié)論，且未給出合理解釋。二是幾乎沒有研究同時(shí)對(duì)技術(shù)進(jìn)步和政府環(huán)保投入對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行實(shí)證分析。眾所周知，目前世界各國(guó)政府均對(duì)環(huán)境問題十分關(guān)注，而作為一個(gè)“大政府”國(guó)家的政府，中國(guó)政府對(duì)環(huán)境的影響更是不應(yīng)在研究中被忽視的。在本文的實(shí)證研究中，筆者彌補(bǔ)了以上不足，將技術(shù)進(jìn)步與政府環(huán)保投入一并納入實(shí)證分析框架，同時(shí)使用污染物排放量和濃度指標(biāo)，并對(duì)估計(jì)結(jié)果給出了合理解釋。

三、模型與數(shù)據(jù)

1理論模型

由理論分析可以看出，在控制技術(shù)水平保持不變時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境污染水平先下降后上升，即環(huán)境庫茨涅茨曲線呈U型。在允許技術(shù)隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而變化時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染的關(guān)系是不確定的，取決于技術(shù)進(jìn)步速度即參數(shù)γ的大小。當(dāng)γ較小、技術(shù)進(jìn)步較慢時(shí)，環(huán)境庫茨涅茨曲線仍呈U型；當(dāng)γ較大、技術(shù)進(jìn)步較快時(shí)，環(huán)境庫茨涅茨曲線呈倒U型。

為探求污染與政府環(huán)保投入的關(guān)系，將P對(duì)k求一階導(dǎo)數(shù)：在實(shí)際中，環(huán)境治理財(cái)政投入占經(jīng)濟(jì)總量比重與變化范圍均較小，故不考慮其與環(huán)境污染的高次函數(shù)關(guān)系。

根據(jù)已有條件無法對(duì)dPdk的符號(hào)進(jìn)行判斷，故政府環(huán)保投入對(duì)環(huán)境的影響是不確定的。

2研究模型

基于傳統(tǒng)環(huán)境庫茲涅茨曲線研究及本文理論模型部分的結(jié)論，考慮環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的對(duì)數(shù)二次函數(shù)關(guān)系，并加入環(huán)境治理財(cái)政投入等因素，本文得到如下環(huán)境庫茨涅茨曲線模型：

其中，Pollutionit為城市i在t年的環(huán)境污染指標(biāo)，本文使用兩類指標(biāo)，即包括空氣中年均二氧化氮濃度、PM10濃度在內(nèi)的污染物空氣濃度指標(biāo)和包括人均工業(yè)二氧化硫排放量在內(nèi)的污染物排放量指標(biāo)，以對(duì)污染情況進(jìn)行衡量；GDPit為城市i在t年的以2005年不變價(jià)格衡量的人均實(shí)際GDP；Financeit為該城市環(huán)境治理財(cái)政投入占當(dāng)年GDP的比重，在模型中筆者對(duì)其取對(duì)數(shù)并進(jìn)行差分由于差分項(xiàng)的存在，本文補(bǔ)齊了該項(xiàng)指標(biāo)2004年的數(shù)據(jù)。；Xit為其他控制變量，包括人口密度、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占當(dāng)年GDP的比重；αi為城市固定效應(yīng)；c為截距項(xiàng)。

GDP只能籠統(tǒng)反映經(jīng)濟(jì)總量的變化，無法反映其數(shù)值背后包括技術(shù)進(jìn)步等因素在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的變動(dòng)，而除經(jīng)濟(jì)總量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素外，技術(shù)進(jìn)步也會(huì)對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生影響。由于技術(shù)進(jìn)步往往難以衡量，以往研究通常采用年份虛擬變量或共同的時(shí)間趨勢(shì)來代表。但在現(xiàn)實(shí)中，不同地區(qū)技術(shù)進(jìn)步的程度是不同的，尤其是在中國(guó)這樣一個(gè)地區(qū)差異極大的國(guó)家，各個(gè)城市的技術(shù)水平、技術(shù)進(jìn)步速度更是存在巨大差異。為進(jìn)一步考察經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、環(huán)境治理財(cái)政投入與環(huán)境污染的關(guān)系，本文在模型（8）的基礎(chǔ)上考慮技術(shù)進(jìn)步的異質(zhì)性，在模型中加入每個(gè)城市的隨機(jī)趨勢(shì)：

其中，ρi×year為城市i的時(shí)間趨勢(shì)變量，代表城市i包括技術(shù)進(jìn)步在內(nèi)的隨時(shí)間趨勢(shì)變化的量。Wooldridge[21]把模型（9）稱為相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型。

3 數(shù)據(jù)說明

本文使用2005—2013年中國(guó)27個(gè)省會(huì)、自治區(qū)首府（以下統(tǒng)稱省會(huì)）和4個(gè)直轄市的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。限于數(shù)據(jù)的可得性，省會(huì)環(huán)境治理財(cái)政投入占當(dāng)年GDP的比重用該省、自治區(qū)（以下統(tǒng)稱?。┫鄳?yīng)比重進(jìn)行代替。省會(huì)是一省的政治中心和經(jīng)濟(jì)中心，是貫徹省級(jí)政府政策意圖最為徹底的地區(qū)，也是一省大力發(fā)展的地區(qū)，故省會(huì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、各項(xiàng)財(cái)政投入上往往與該省整體具有較大一致性；且環(huán)境治理投入往往具有外部性，省內(nèi)其他地區(qū)的環(huán)境治理投入對(duì)省會(huì)環(huán)境產(chǎn)生的影響將與投入地區(qū)的環(huán)境影響同向。因此，這一代替是合適的。本文數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)由原始數(shù)據(jù)計(jì)算獲得。本文使用全國(guó)CPI數(shù)據(jù)對(duì)人均GDP進(jìn)行了調(diào)整，得到以2005年不變價(jià)格衡量的人均實(shí)際GDP，最終獲得279個(gè)樣本，數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計(jì)如表1所示。

筆者以人均實(shí)際GDP為橫軸，三種污染物為縱軸做散點(diǎn)圖，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，從趨勢(shì)上看，二氧化氮空氣濃度隨人均實(shí)際GDP增加而上升，人均工業(yè)二氧化硫排放量隨人均實(shí)際GDP增加而下降，PM10空氣濃度與人均實(shí)際GDP無明顯關(guān)系。以環(huán)境治理財(cái)政投入占GDP比重為橫軸，三種污染物為縱軸做散點(diǎn)圖，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，從趨勢(shì)上看，三種污染物水平均與環(huán)境治理財(cái)政投入占GDP比重變化無明顯關(guān)系。下文將通過回歸分析進(jìn)一步探索這些關(guān)系。

四、估計(jì)結(jié)果與分析

1環(huán)境庫茨涅茨曲線模型估計(jì)結(jié)果

本文對(duì)環(huán)境庫茨涅茨曲線模型用OLS方法進(jìn)行估計(jì)，結(jié)果如表2所示。

由表2的估計(jì)結(jié)果可知，從環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系看，對(duì)于污染物空氣濃度指標(biāo)，二氧化氮濃度與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈U型曲線關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，污染物空氣濃度先下降后上升；PM10濃度則與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)沒有顯著關(guān)系。對(duì)于污染物排放量指標(biāo)，工業(yè)二氧化硫排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也呈U型曲線關(guān)系。這一結(jié)果與直覺不符，因?yàn)殡S著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)本應(yīng)越來越傾向于“環(huán)境友好”，即污染水平在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到一定程度后必將呈下降趨勢(shì)，但實(shí)證結(jié)果卻給出了恰好相反的結(jié)論。

環(huán)境污染與環(huán)境治理財(cái)政投入關(guān)系的估計(jì)結(jié)果亦令人十分困惑。從直覺上講，環(huán)境治理財(cái)政投入的目的是提高環(huán)境質(zhì)量，其手段一般為增加污染凈化設(shè)施、加大綠化水平等，這些都應(yīng)該使環(huán)境狀況得到好轉(zhuǎn)，體現(xiàn)在環(huán)境污染指標(biāo)上即為其絕對(duì)值的下降，從而dln（Finance）項(xiàng)的系數(shù)應(yīng)顯著為負(fù)。但估計(jì)結(jié)果顯示，環(huán)境污染治理財(cái)政投入占GDP比重雖然與污染物指標(biāo)負(fù)相關(guān)，但并不顯著。

在環(huán)境庫茨涅茨曲線模型中，dln（Finance）并非嚴(yán)格的外生變量。當(dāng)環(huán)境污染加劇時(shí)，政府無論從民眾生活質(zhì)量角度考慮，還是從社會(huì)輿論角度考慮，均會(huì)在當(dāng)期加大環(huán)境治理的財(cái)政投入以期望將污染水平控制在更低的水平上，從而環(huán)境變量也會(huì)影響dln（Finance），模型存在內(nèi)生性問題。因此，以上結(jié)果可能由內(nèi)生性問題所致。為處理內(nèi)生性問題，本文擬采用廣義矩估計(jì)方法（GMM方法）進(jìn)行估計(jì)?，F(xiàn)有研究主要采用兩種GMM方法處理內(nèi)生性：一是Arellano和Bond[22]提出的差分GMM方法；二是Blundell和Bond[23]提出的系統(tǒng)GMM方法。差分GMM方法的基本思路為，先對(duì)環(huán)境庫茨涅茨曲線模型進(jìn)行一階差分，除去固定效應(yīng)，再用內(nèi)生變量的滯后項(xiàng)做其工具變量。但是差分會(huì)導(dǎo)致信息損失，且解釋變量在時(shí)間上具有連續(xù)性時(shí)，工具變量的有效性會(huì)減弱，從而影響估計(jì)效果。為了克服這一問題，Blundell和Bond[23]提出了系統(tǒng)GMM方法，同時(shí)利用差分和水平方程中的信息，增加滯后項(xiàng)的差分項(xiàng)作為內(nèi)生變量的工具變量。由于使用了更多信息，系統(tǒng)GMM方法比差分GMM方法更加有效。但這一有效性需要兩個(gè)檢驗(yàn)進(jìn)行保證：一是對(duì)工具變量進(jìn)行過度識(shí)別約束檢驗(yàn)；二是對(duì)差分方程隨機(jī)誤差項(xiàng)的二階序列相關(guān)進(jìn)行檢驗(yàn)。若過度識(shí)別約束檢驗(yàn)通過且差分方程誤差項(xiàng)無二階序列相關(guān)，則有效性得到保證。

GMM方法可分為一步估計(jì)法和兩步估計(jì)法。Bond等[24]發(fā)現(xiàn)在有限樣本條件下兩步估計(jì)法所得統(tǒng)計(jì)量存在嚴(yán)重的向下偏誤，進(jìn)而影響統(tǒng)計(jì)推斷，Blundell和Bond[23]則發(fā)現(xiàn)一步估計(jì)法漸進(jìn)誤差較小，其較兩步估計(jì)法更為可靠，因此，本文采用一步估計(jì)法對(duì)環(huán)境庫茨涅茨曲線模型進(jìn)行估計(jì)。

模型中的變量設(shè)置情況如下：本期dln（Finance）顯然為內(nèi)生變量?，F(xiàn)階段中國(guó)政府對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)依然非常重視，除了極個(gè)別日期（如APEC會(huì)議期間）外，基本不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境情況改變短期經(jīng)濟(jì)政策，與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展有關(guān)的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)政策也均處于醞釀階段或未實(shí)施階段；而追求利潤(rùn)最大化的企業(yè)更不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境惡化而主動(dòng)減產(chǎn)或停產(chǎn)。故可認(rèn)為，環(huán)境變量在樣本期內(nèi)不會(huì)影響人均GDP和第二產(chǎn)業(yè)的占比。由于文化傳統(tǒng)等因素，中國(guó)是人口遷移較少的國(guó)家，若非工作變動(dòng)或其他重大原因，國(guó)人不會(huì)考慮更換居住地。在中國(guó)，環(huán)境問題已經(jīng)達(dá)到較為嚴(yán)重威脅居民生活質(zhì)量的城市只有近幾年北京的某些時(shí)段，而由于北京具有教育、醫(yī)療等優(yōu)質(zhì)資源和更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，空氣質(zhì)量對(duì)絕大多數(shù)人來說不是其選擇是否在北京生活的主要考慮因素，一年中為數(shù)不多的重度污染天氣并不會(huì)讓人們選擇逃離北京，故可認(rèn)為環(huán)境變量在樣本期內(nèi)不會(huì)影響人口密度。本期變量顯然不會(huì)影響上一期的變量，故本期環(huán)境變量不會(huì)影響滯后期dln（Finance）。因此，本文將ln（GDP）、ln（Density）、ln（Industry）和滯后期dln（Finance）設(shè)置為外生變量，將本期dln（Finance）設(shè)置為內(nèi)生變量。令人遺憾的是，三種污染物指標(biāo)為因變量的系統(tǒng)GMM方法估計(jì)結(jié)果均無法使“過度識(shí)別約束通過”和“誤差項(xiàng)無二階序列相關(guān)”同時(shí)成立。因此，本部分將采用差分GMM方法進(jìn)行估計(jì)，結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，與OLS估計(jì)結(jié)果相比，差分GMM估計(jì)結(jié)果發(fā)生了巨大變化，ln（GDP）和[ln（GDP）]2項(xiàng)系數(shù)符號(hào)均出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)，這說明內(nèi)生性問題確實(shí)存在，且對(duì)估計(jì)結(jié)果造成了嚴(yán)重影響。從環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系看，對(duì)于污染物空氣濃度指標(biāo)，二氧化氮濃度與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)倒U型曲線關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，污染物空氣濃度先上升后下降；PM10濃度則與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)無顯著關(guān)系。對(duì)于污染物排放量指標(biāo)，工業(yè)二氧化硫排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也呈倒U型曲線關(guān)系。從環(huán)境污染與環(huán)境治理財(cái)政投入關(guān)系看，環(huán)境污染治理財(cái)政投入與三項(xiàng)污染指標(biāo)均無顯著關(guān)系。對(duì)于環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，這一結(jié)果與大部分學(xué)者的研究一致。如文獻(xiàn)綜述所述，關(guān)于環(huán)境庫茨涅茨曲線的大部分研究認(rèn)為兩者呈倒U型關(guān)系，即雖然經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在初期會(huì)加劇污染，但隨著經(jīng)濟(jì)體量進(jìn)一步增加，中國(guó)環(huán)境狀況終會(huì)逐漸改善。PM10受區(qū)位因素影響較多，故其濃度與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系不顯著。

使用二氧化氮濃度、人均工業(yè)二氧化硫排放量為因變量估計(jì)的環(huán)境庫茨涅茨曲線模型的人均實(shí)際GDP拐點(diǎn)分別為36 928元和28 985元，而2013年31個(gè)城市人均實(shí)際GDP的分布區(qū)間為[32 201， 93 681]，有25個(gè)城市人均實(shí)際GDP大于最大拐點(diǎn)值，即處于倒U型曲線的右端。因此，若其他因素不變，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，中國(guó)大部分省會(huì)、自治區(qū)首府和直轄市的環(huán)境狀況將逐漸好轉(zhuǎn)。

2相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型估計(jì)結(jié)果

為進(jìn)一步考察考慮技術(shù)進(jìn)步異質(zhì)性時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、環(huán)境治理財(cái)政投入對(duì)環(huán)境污染的影響，本文使用相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型，將技術(shù)進(jìn)步的時(shí)間趨勢(shì)變量作為外生變量進(jìn)行估計(jì)，由于無法通過系統(tǒng)GMM方法的有效性條件，本部分仍利用差分GMM方法進(jìn)行估計(jì)，結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，在考慮了技術(shù)進(jìn)步異質(zhì)性后，從環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系看，對(duì)于污染物空氣濃度指標(biāo)，二氧化氮濃度、PM10濃度與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)U型曲線關(guān)系，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，污染物空氣濃度先下降后上升。對(duì)于污染物排放量指標(biāo)，工業(yè)二氧化硫排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)無顯著關(guān)系。從環(huán)境污染與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系來看，環(huán)境污染治理財(cái)政投入除與人均工業(yè)二氧化硫排放量有統(tǒng)計(jì)顯著、但經(jīng)濟(jì)意義不顯著其系數(shù)與其他變量的系數(shù)均不在同一數(shù)量級(jí)上，故可視為經(jīng)濟(jì)意義不顯著。的正相關(guān)外，與其他兩項(xiàng)污染指標(biāo)均無顯著關(guān)系。

使用二氧化氮濃度、PM10濃度為因變量估計(jì)的環(huán)境庫茨涅茨曲線模型的人均實(shí)際GDP拐點(diǎn)分別為39 295元和36 523元，而2013年31個(gè)城市人均實(shí)際GDP的分布區(qū)間為[32 201， 93 681]，有23個(gè)城市的人均實(shí)際GDP大于最大拐點(diǎn)值，即處于U型曲線的右端。因此，若技術(shù)水平等其他因素不變，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，中國(guó)大部分省會(huì)、自治區(qū)首府和直轄市的環(huán)境狀況將惡化。

3比較與分析

將環(huán)境庫茨涅茨曲線模型和相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型估計(jì)結(jié)果對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的關(guān)系，兩模型的估計(jì)結(jié)果是相反的。而大多數(shù)研究均支持Grossman和Krueger[2]的結(jié)論，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度、基本物質(zhì)需求得到滿足后，人們對(duì)環(huán)境等更高層次的需求會(huì)增加，這會(huì)促使經(jīng)濟(jì)向“環(huán)境友好”的方向發(fā)展，環(huán)境會(huì)逐漸改善，從而環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)應(yīng)呈倒U型關(guān)系。

環(huán)境庫茨涅茨曲線模型與相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型的唯一差異是對(duì)技術(shù)進(jìn)步的控制，而環(huán)境庫茨涅茨曲線模型與相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型估計(jì)結(jié)果分別與理論分析部分允許技術(shù)隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)進(jìn)步情況中α+β+γ-1>0時(shí)和控制技術(shù)進(jìn)步不變時(shí)的結(jié)論相吻合，同時(shí)也是對(duì)理論推導(dǎo)正確性的進(jìn)一步驗(yàn)證。本文將試著從這一角度解釋兩模型估計(jì)結(jié)果的差異。在技術(shù)水平固定，即相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型情況下，由于環(huán)境治理投入以規(guī)模報(bào)酬遞減的凹函數(shù)減少污染，而消費(fèi)以一比一增加污染，故在經(jīng)濟(jì)水平較低時(shí)，環(huán)境治理投入邊際回報(bào)較高，從而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)使消費(fèi)與環(huán)境治理投入均增加時(shí)，消費(fèi)帶來的污染增量小于環(huán)境治理財(cái)政投入帶來的污染減少，總污染水平下降；隨著經(jīng)濟(jì)水平提高，環(huán)境治理投入邊際回報(bào)逐漸下降，當(dāng)其邊際回報(bào)下降至某一點(diǎn)后，當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)，消費(fèi)增加帶來的污染增量將大于環(huán)境治理財(cái)政投入增加帶來的污染減少，從而總污染水平上升。當(dāng)技術(shù)水平隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而提高，即環(huán)境庫茨涅茨曲線模型情況下，在經(jīng)濟(jì)水平較低時(shí)，技術(shù)水平較低，環(huán)境治理投入的邊際回報(bào)也較低，從而在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)，消費(fèi)增加帶來的污染增量大于環(huán)境治理財(cái)政投入增加帶來的污染減少，總污染水平上升；隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，技術(shù)水平不斷上升，當(dāng)技術(shù)達(dá)到一定水平后，當(dāng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)，消費(fèi)增加帶來的污染增量將小于環(huán)境治理財(cái)政投入增加帶來的污染減少，從而污染水平隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而下降。上述原因造成了控制技術(shù)水平與否的兩種模型下環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間相反的相關(guān)關(guān)系。因此，在技術(shù)水平保持不變，或者說在模型中控制了技術(shù)進(jìn)步因素后，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境會(huì)先改善后惡化，即環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈U型關(guān)系；而若允許技術(shù)隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而進(jìn)步，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境會(huì)先惡化后改善，即環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈倒U型關(guān)系。

通過以上分析，本文可以得出如下結(jié)論：在通常情況下，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境狀況確實(shí)最終會(huì)得到改善，但這種改善并不是源于經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)本身，而是源于伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的技術(shù)進(jìn)步。即若無技術(shù)進(jìn)步，單純的經(jīng)濟(jì)體量增加最后只能導(dǎo)致環(huán)境越來越差。對(duì)于環(huán)境污染與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系，環(huán)境庫茨涅茨曲線模型的估計(jì)結(jié)果與相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型的估計(jì)結(jié)果是一致的，即政府環(huán)保投入對(duì)環(huán)境改善均無顯著影響。這可能是由于政府環(huán)保投入對(duì)私人部門環(huán)保投入擠出效應(yīng)過大，從而弱化了政府環(huán)保投入的效果，也可能是政府投資本身的效率低下所導(dǎo)致。故可以認(rèn)為，現(xiàn)階段中國(guó)環(huán)境治理財(cái)政投入效果是非常有限的。

以上結(jié)論具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和政策含義：首先，其明確了環(huán)境改善必須靠主觀努力。世界上絕大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都經(jīng)歷了環(huán)境先惡化后改善的過程，于是在中國(guó)便有觀點(diǎn)認(rèn)為發(fā)展必然會(huì)帶來環(huán)境先惡化后改善，從而在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中將改善環(huán)境置于次要地位，寄希望于在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度后再去解決環(huán)境問題，或認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，環(huán)境問題自然會(huì)得到解決。而以上研究結(jié)論則說明，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)能帶來環(huán)境最終改善的前提是技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)一同進(jìn)步，因此，若只盲目追求經(jīng)濟(jì)總量的擴(kuò)大而不重視有利于環(huán)境改善的技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)非但不會(huì)帶來環(huán)境改善，反而最終會(huì)導(dǎo)致環(huán)境惡化。其次，其指明了政府在環(huán)境治理中應(yīng)發(fā)揮的作用。對(duì)于環(huán)境問題，政府可以選擇通過環(huán)保設(shè)施建設(shè)等方式進(jìn)行財(cái)政投入的直接干預(yù)，也可以采用包括制定環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、淘汰落后產(chǎn)能等產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行間接干預(yù)。實(shí)證分析告訴我們，技術(shù)進(jìn)步將是未來中國(guó)環(huán)境改善的主要?jiǎng)恿?，政府環(huán)保財(cái)政投入在現(xiàn)階段則收效甚微。因此，為重拾碧水藍(lán)天，政府應(yīng)通過制定產(chǎn)業(yè)政策等方式加大間接干預(yù)力度，促進(jìn)環(huán)境友好的技術(shù)進(jìn)步；對(duì)于財(cái)政投入等政府直接干預(yù)方式，則適度即可。而理論分析告訴我們，只有當(dāng)模型中的γ足夠大，即技術(shù)進(jìn)步足夠快時(shí)，技術(shù)進(jìn)步帶來的環(huán)境治理投入邊際回報(bào)增加才能抵消環(huán)境治理投入自身的邊際回報(bào)遞減趨勢(shì)，從而倒U型的環(huán)境庫茨涅茨曲線才能實(shí)現(xiàn)。因此，中國(guó)要使環(huán)境最終得到改善，必須使技術(shù)水平以較快的速度隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而提高。令人慶幸的是，隨著霧霾等極端天氣的頻繁出現(xiàn)，中國(guó)政府已對(duì)環(huán)境問題高度重視，從產(chǎn)業(yè)政策等角度對(duì)“環(huán)境友好”的技術(shù)發(fā)展給予了很大鼓勵(lì)，因而可以相信，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，“環(huán)境友好”的技術(shù)改善也必然會(huì)以較快的速度進(jìn)行，使未來的中國(guó)走向倒U型曲線的右半側(cè)，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境最終得到改善。

五、小 結(jié)

近幾年環(huán)境形勢(shì)越發(fā)嚴(yán)峻，在環(huán)境治理領(lǐng)域，政府是不可忽視的力量。政府既可以通過財(cái)政投入等手段對(duì)環(huán)境直接進(jìn)行干預(yù)，也可以通過產(chǎn)業(yè)政策等方式鼓勵(lì)環(huán)境友好的技術(shù)進(jìn)步以間接干預(yù)環(huán)境。已有理論研究幾乎從未將伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的技術(shù)進(jìn)步與政府干預(yù)同時(shí)納入分析框架。已有實(shí)證研究則大部分僅使用污染物排放量或污染物空氣濃度指標(biāo)，將兩者進(jìn)行比較研究的較少；少數(shù)將同時(shí)采用兩類指標(biāo)的研究卻在兩類指標(biāo)上得出了截然相反的結(jié)論，且未給出合理解釋；幾乎沒有研究同時(shí)對(duì)技術(shù)進(jìn)步和政府環(huán)保投入對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行實(shí)證分析。本文基于Andreoni和Levinson[6]分析環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的靜態(tài)模型，加入技術(shù)進(jìn)步與政府環(huán)保財(cái)政投入因素，對(duì)中國(guó)環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系進(jìn)行了理論分析，分析發(fā)現(xiàn)，在控制技術(shù)水平保持不變時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境污染水平先下降后上升，即環(huán)境庫茨涅茨曲線呈U型。在允許技術(shù)隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而變化時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染的關(guān)系是不確定的，取決于技術(shù)進(jìn)步速度。當(dāng)技術(shù)進(jìn)步較慢時(shí)，環(huán)境庫茨涅茨曲線仍呈U型；當(dāng)技術(shù)進(jìn)步較快時(shí)，環(huán)境庫茨涅茨曲線呈倒U型。污染與政府環(huán)保投入的關(guān)系則無法根據(jù)理論分析得到結(jié)論。

本文使用2005—2013年27個(gè)省會(huì)、自治區(qū)首府和4個(gè)直轄市的污染物空氣濃度和污染物排放量?jī)深悢?shù)據(jù)，用不考慮技術(shù)進(jìn)步影響的環(huán)境庫茨涅茨曲線模型和考慮技術(shù)進(jìn)步影響的相關(guān)隨機(jī)趨勢(shì)模型進(jìn)行了實(shí)證分析，研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于兩類指標(biāo)，實(shí)證分析結(jié)果較為一致。在不考慮技術(shù)進(jìn)步異質(zhì)性時(shí)，環(huán)境污染會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先惡化后改善；控制了技術(shù)進(jìn)步異質(zhì)性后，經(jīng)濟(jì)總量的增加會(huì)使環(huán)境先改善后惡化。中國(guó)政府環(huán)境治理財(cái)政投入則在兩種情況下均對(duì)環(huán)境無顯著影響。

基于理論模型分析，本文對(duì)實(shí)證結(jié)果做出解釋：在技術(shù)水平固定的情況下，經(jīng)濟(jì)水平較低時(shí)，環(huán)境治理投入邊際回報(bào)較高，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)使消費(fèi)與環(huán)境治理投入均增加時(shí)，消費(fèi)帶來的污染增量小于環(huán)境治理財(cái)政投入帶來的污染減少，總污染水平下降；隨著經(jīng)濟(jì)水平提高，環(huán)境治理投入邊際回報(bào)的下降終將使社會(huì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)消費(fèi)增加帶來的污染增量大于環(huán)境治理財(cái)政投入增加帶來的污染減少，從而使總污染水平上升。在技術(shù)水平隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而提高的情況下，當(dāng)經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)水平較低時(shí)，環(huán)境治理投入的邊際回報(bào)也較低，即在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)，消費(fèi)增加帶來的污染增量大于環(huán)境治理財(cái)政投入增加帶來的污染減少，從而使總污染水平上升；隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，技術(shù)水平不斷上升終將使社會(huì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)消費(fèi)增加帶來的污染增量小于環(huán)境治理財(cái)政投入增加帶來的污染減少，從而使總污染水平隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而下降。對(duì)于環(huán)境污染與環(huán)境治理財(cái)政投入的關(guān)系，可能是由于政府環(huán)保投入對(duì)私人部門環(huán)保投入擠出效應(yīng)過大，從而弱化了政府環(huán)保投入的效果，也可能僅僅是政府投資本身的效率低下所導(dǎo)致。環(huán)境污染與環(huán)境治理財(cái)政投入間的不顯著關(guān)系可能是政府環(huán)境治理財(cái)政投入擠出效應(yīng)過大所導(dǎo)致，也可能是政府投資本身效率低下所導(dǎo)致。

由此本文得出如下結(jié)論：隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，環(huán)境狀況確實(shí)最終會(huì)得到改善，但這種改善并不源于經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)，而是源于伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的技術(shù)進(jìn)步?，F(xiàn)階段，中國(guó)環(huán)境治理財(cái)政投入效果非常有限。因此，

以上結(jié)論具有較強(qiáng)的政策含義：首先，其明確了環(huán)境改善必須靠主觀努力。我們不能寄希望于環(huán)境問題隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展自然得到解決，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)能帶來環(huán)境最終改善的前提是技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)一同進(jìn)步，若只盲目追求經(jīng)濟(jì)總量的擴(kuò)大而不重視有利于環(huán)境改善的技術(shù)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)非但不會(huì)帶來環(huán)境改善，反而最終會(huì)導(dǎo)致環(huán)境惡化。其次，其指明了政府在環(huán)境治理中應(yīng)發(fā)揮的作用。因此，政府應(yīng)通過制定產(chǎn)業(yè)政策等間接干預(yù)方法促進(jìn)較快速的環(huán)境友好技術(shù)進(jìn)步，財(cái)政投入等政府直接干預(yù)方式則適度即可。合理控制、減少財(cái)政投入等直接干預(yù)方式的規(guī)模，加大制定產(chǎn)業(yè)政策、促進(jìn)“環(huán)境友好”技術(shù)進(jìn)步等間接干預(yù)方式的力度。

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