于劭鵬+喬世環(huán)

摘 要：根據(jù)2004-2013年中國(guó)31個(gè)省市有關(guān)數(shù)據(jù)，首先，分析了全局空間相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)地區(qū)間人均廢水排放存在著空間自相關(guān)；然后，運(yùn)用空間面板模型實(shí)證分析人均GDP增加對(duì)人均廢水排放的影響，以研究經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是否加重了中國(guó)的排污負(fù)擔(dān)，研究結(jié)果表明，人均廢水排放與人均GDP之間呈現(xiàn)顯著的“倒U”型關(guān)系。

關(guān)鍵詞：空間相關(guān)性；人均廢水排放；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：D9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.09.064

1 問題提出

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了一個(gè)持續(xù)的高速增長(zhǎng)階段，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面取得了巨大的成就，但是工業(yè)擴(kuò)張和城市化也對(duì)環(huán)境造成了極大的浪費(fèi)和破壞，同時(shí)也面臨著經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)與環(huán)境污染嚴(yán)重并存的問題。因此經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是環(huán)境資源與生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的熱點(diǎn)。宋濤（2006）基于環(huán)境-收入的庫(kù)茲涅茨曲線關(guān)系假設(shè)，采用面板數(shù)據(jù)模型對(duì)1985-2004年我國(guó)29個(gè)省的環(huán)境指標(biāo)與人均收入的關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)人均廢水排放量隨人均收入GDP的變化呈現(xiàn)單調(diào)上升的一次曲線。馬?。?005）結(jié)合西部地區(qū)1995-2002年八年間環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的實(shí)際發(fā)展情況，得出工業(yè)廢水與人均GDP的擬合關(guān)系，工業(yè)廢水隨著西部人均GDP的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。

但研究發(fā)現(xiàn)，污染物的排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。1991年，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的Grossman和Krueger對(duì)66個(gè)國(guó)家和地區(qū)的14種空氣污染物（1979-1990年）和水污染物質(zhì)（1977-1988年）的變動(dòng)情況進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)污染物的變動(dòng)趨勢(shì)與人均國(guó)民收入的變動(dòng)趨勢(shì)間呈倒U形關(guān)系，并于1995年提出環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線假說。一般意義上的EKC是指在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期，環(huán)境污染或環(huán)境破壞會(huì)隨經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而加重，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到某一水平時(shí)環(huán)境污染程度達(dá)到最大，而后經(jīng)濟(jì)繼續(xù)發(fā)展，環(huán)境污染程度卻隨之下降，環(huán)境質(zhì)量逐漸變好，即污染物排放量與人均GDP之間的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)出倒U形的曲線關(guān)系。如陳臘嬌（2006）通過選取浙江省1985～2004年經(jīng)濟(jì)和廢水排放數(shù)據(jù)，通過分析經(jīng)濟(jì)因子與廢水排放之間的相互關(guān)系，建立浙江省廢水排放的庫(kù)茲涅茨曲線模型。賈秀飛（2015）通過河北省工業(yè)廢水的排放量與人均GDP之間的關(guān)系的回歸研究，建立了人均廢水排放量與人均GDP的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線模型。

縱觀現(xiàn)有發(fā)展，尚存以下方面需要完善。首先，根據(jù)“地理學(xué)第一定律”，空間上距離相近的兩個(gè)地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)行為往往是相互關(guān)聯(lián)的，且兩地區(qū)越是接近，關(guān)聯(lián)性就越強(qiáng)。但是現(xiàn)有文獻(xiàn)往往只關(guān)注地區(qū)內(nèi)部的相互作用，而忽視了地區(qū)間的聯(lián)系（李婧，2010）。其次，現(xiàn)有的研究大多關(guān)注工業(yè)廢水和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)GDP指標(biāo)間的關(guān)系，實(shí)際上，人均廢水總量與人均GDP之間的關(guān)系研究更能說明一些問題。最后現(xiàn)有的研究所選取的數(shù)據(jù)比較陳舊，無法對(duì)現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r給出合理的分析和預(yù)測(cè)，因此有必要對(duì)最新的數(shù)據(jù)做一次研究分析。

本文基于環(huán)境-收入的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線，選取2004-2013年我國(guó)31個(gè)省人均廢水總量的環(huán)境指標(biāo)面板數(shù)據(jù)，基于空間面板模型的總量判斷，比較研究人均廢水總量與人均GDP的關(guān)系。

2 關(guān)系假設(shè)、研究方法與變量選擇

2.1 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與污染物排放的關(guān)系假設(shè)

改革開放以來我國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了一個(gè)持續(xù)的高速增長(zhǎng)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)是建立在過度的資源消耗和較為嚴(yán)重的工業(yè)污染基礎(chǔ)上的。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展起步階段隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量的下降，污染排放量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而增加，然而由于經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人均收入的進(jìn)一步提高有助于降低污染排放、改善環(huán)境質(zhì)量。由此，提出關(guān)系假設(shè)：

排污負(fù)擔(dān)在初期隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而增加，超過某一臨界點(diǎn)后隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而下降，二者呈現(xiàn)“倒U”型曲線。

2.2 研究方法

2.2.1 空間相關(guān)性檢驗(yàn)

判斷區(qū)域間的相互影響，特別是空間相關(guān)性關(guān)系，一般通過測(cè)算全局Morans I指數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，具體表示為：

2.2.2 空間面板模型構(gòu)建

通過Morans I指數(shù)驗(yàn)證確定了中國(guó)地區(qū)間人均廢水排放的空間相關(guān)性存在之后，應(yīng)考慮構(gòu)建空間面板模型對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與污染物排放之間的關(guān)系進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)研究，建立空間滯后面板模型和空間誤差模型。由于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)化處理后不改變數(shù)據(jù)原有特征，并會(huì)減少異方差或使得時(shí)間序列變得平穩(wěn)，因此本文在實(shí)證分析時(shí)采用的是各指標(biāo)的自然對(duì)數(shù)。

其中，空間滯后面板模型為：

其中，對(duì)于第t期的第i地區(qū)而言，被解釋變量y代表人均廢水排放水平。解釋變量GDP代表經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，用人均 GDP 來衡量，與總量指標(biāo)相比，人均 GDP 更加能夠反映真實(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。此外，X為控制變量，ρ代表空間變量系數(shù)，當(dāng)ρ大于零時(shí)，表明相鄰空間對(duì)象的空間相互作用表現(xiàn)為“溢出效應(yīng)”，反之，則表現(xiàn)為“負(fù)效應(yīng)”，W為空間權(quán)重矩陣，反映因變量自身的空間趨勢(shì)。δ代表時(shí)間效應(yīng)產(chǎn)生的隨機(jī)擾動(dòng)，用以反映隨時(shí)間變化且沖擊所有地區(qū)人均廢水排放和人均GDP的擾動(dòng)事件，如經(jīng)濟(jì)周期，宏觀經(jīng)濟(jì)政策等；u代表個(gè)體效應(yīng)產(chǎn)生的隨機(jī)擾動(dòng)，用以反映不隨時(shí)間變化且存在地區(qū)差異的擾動(dòng)事件，如地方的環(huán)境治理政策等；ε代表隨機(jī)誤差項(xiàng)并服從正態(tài)分布。對(duì)于控制變量，選擇人均電力消費(fèi)量（power）反映能源消費(fèi)情況，人均進(jìn)出口總額（i&e）反映經(jīng)濟(jì)外向型程度，人均廢水治理設(shè)施本年運(yùn)行費(fèi)用（treatment）反映環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，人均專利授權(quán)數(shù)（pl）反映地區(qū)創(chuàng)新發(fā)展水平。

同時(shí)，設(shè)定空間誤差面板模型為：

除（3）式已定義變量外，λ代表殘差空間相關(guān)系數(shù)，表示回歸殘差之間空間相關(guān)性強(qiáng)度。

2.3 數(shù)據(jù)來源

本文將2004—2013年中國(guó)大陸31個(gè)省份作為樣本。人均廢水排放量和人均廢水治理設(shè)施本年運(yùn)行費(fèi)用數(shù)據(jù)由《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》（2005—2014）整理計(jì)算而得，其他人均數(shù)據(jù)由《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2005—2014）整理計(jì)算得到。為了消除了通貨膨脹的影響，以2004年為基期，人均GDP數(shù)據(jù)利用居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)平減修正，地區(qū)進(jìn)出口總額數(shù)據(jù)按照當(dāng)年人民幣匯率平均價(jià)折算，再利用商品零售價(jià)格指數(shù)進(jìn)行平減。此外，對(duì)人均專利授權(quán)數(shù)數(shù)據(jù)同比例增大100000倍，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的平穩(wěn)性。

3 實(shí)證結(jié)果與分析

3.1 空間相關(guān)性檢驗(yàn)的實(shí)證結(jié)果

通過Geoda軟件，實(shí)證得到的2004—2013年中國(guó)31個(gè)省份人均廢水排放全局Morans I指數(shù)，如表1所示。結(jié)果表明，中國(guó)省際人均廢水排放存在顯著的正向的空間相關(guān)性，即對(duì)于人均廢水排放較高的地區(qū)，往往存在一個(gè)或多個(gè)人均廢水排放較高的地區(qū)與其相鄰，同理，對(duì)于人均廢水排放較低的地區(qū)，至少存在著一個(gè)人均廢水排放較低的地區(qū)與其相鄰。在2010年之后空間相關(guān)性程度還有所增強(qiáng)。

3.2 人均GDP對(duì)人均廢水排放影響的實(shí)證結(jié)果

通過Stata軟件估計(jì)2004—2013年中國(guó)省際人均GDP對(duì)人均廢水排放的影響。首先，對(duì)于模型的選擇，需要考察兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量：LM-error 和LM-Log，LM-Log用來檢驗(yàn)空間滯后模型，LM-error用來檢驗(yàn)空間誤差模型，二者均通過了顯著性檢驗(yàn)。進(jìn)一步比較Robust LM-error 和Robust LM-Log，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示只有Robust LM-lag通過了顯著性檢驗(yàn)，說明鄰近地區(qū)的人均廢水是影響某一地區(qū)人均廢水的主要因素，應(yīng)該選擇空間滯后面板模型。其次，由于著重分析省際間人均GDP與人均廢水排放的關(guān)系，并非由此推知一個(gè)更大母體的一般規(guī)律，因此選擇固定效應(yīng)模型應(yīng)更為合理。為了便于比較，表2列出了傳統(tǒng)面板、空間滯后面板和空間誤差面板三種模型各自的估計(jì)結(jié)果。傳統(tǒng)面板模型的R-squared未能通過檢驗(yàn)，而空間滯后個(gè)體效應(yīng)模型和空間誤差時(shí)間效應(yīng)模型均獲得了較好的擬合效果，但前者的似然值優(yōu)于后者，因此本文著重針對(duì)空間滯后個(gè)體效應(yīng)模型進(jìn)行討論。

空間滯后個(gè)體效應(yīng)模型得到的空間相關(guān)系數(shù)為0.2759，且在5%的顯著性水平上通過了顯著性檢驗(yàn)，說明鄰近省份人均排放增長(zhǎng)1%，將使得本省份人均廢水排放增長(zhǎng)0.2759%，進(jìn)一步印證了空間相關(guān)性的存在。對(duì)于人均GDP而言，其對(duì)人均廢水排放的影響一次項(xiàng)系數(shù)為正，二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，且均在1%的水平上通過了顯著性檢驗(yàn)，證明人均GDP與人均廢水排放之間存在“倒U”型曲線關(guān)系。也就是說，隨著人均GDP的增加，人均廢水排放量一開始是逐漸增加的，然而由于經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人均收入的進(jìn)一步提高有助于降低污染排放、改善環(huán)境質(zhì)量，人均廢水排放可能出現(xiàn)隨人均GDP增加而下降的趨勢(shì)。模型結(jié)果還顯示，人均電力消費(fèi)量、人均進(jìn)出口總額也顯著影響人均廢水排放。

其中，人均電力消費(fèi)量每增加1%人均廢水排放大約增加0.205%，人均進(jìn)出口總額每增加1%人均廢水排放大約下降0.0249%。結(jié)果說明控制能源消耗，外向型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是緩解中國(guó)排污負(fù)擔(dān)的有效途徑。此外，人均專利授權(quán)數(shù)和人均廢水治理設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用對(duì)人均廢水排放不具有顯著影響，說明地區(qū)創(chuàng)新發(fā)展水平和環(huán)境規(guī)制力度的增加并未有效緩解中國(guó)面臨的減排壓力。

4 研究結(jié)論

本文運(yùn)用Morans I指數(shù)對(duì)2004—2013年中國(guó)省際人均廢水排放的空間相關(guān)性進(jìn)行了檢驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上通過空間滯后個(gè)體效應(yīng)模型實(shí)證研究了人均GDP增長(zhǎng)對(duì)人均廢水排放的影響。研究得到如下發(fā)現(xiàn)：

第一，中國(guó)人均廢水排放存在較為顯著的省際空間溢出效應(yīng)，在2010年之后空間相關(guān)性程度還有所增強(qiáng)。

第二，人均GDP對(duì)于人均廢水排放具有顯著影響，并呈現(xiàn)了“倒U”型曲線關(guān)系。改革開放以來我國(guó)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)也導(dǎo)致了人均廢水的增加，但隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型各項(xiàng)舉措的落實(shí)和相關(guān)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)制度的開展，轉(zhuǎn)型各項(xiàng)舉措的落實(shí)和相關(guān)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)制度的開展，人均廢水排放隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而增加的態(tài)勢(shì)將逐步得到改善。同時(shí)，能源消費(fèi)量增加將加重中國(guó)人均廢水排放負(fù)擔(dān)，外向型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將減少人均廢水排放，但地區(qū)創(chuàng)新發(fā)展水平和環(huán)境規(guī)制力度的增加并未有效緩解中國(guó)面臨的減排壓力。