江蘇省環(huán)境庫茲涅茨曲線特征及其成因分析*

夏自蘭,趙小風(fēng),王繼軍,3

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,陜西 楊陵712100;2.南京大學(xué) 地理與海洋科學(xué)學(xué)院,南京210093;3.中國科學(xué)院水利部水土保持研究所,陜西楊陵712100)

江蘇地處長江三角洲,位于我國沿海開發(fā)和沿江開發(fā)構(gòu)成的“T”字形開發(fā)戰(zhàn)略的結(jié)合點(diǎn)。20世紀(jì)90年代江蘇實行沿海開發(fā)戰(zhàn)略以來,經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,到2006年,江蘇的GDP總量占據(jù)全國10.3%的經(jīng)濟(jì)總量。然而,江蘇省經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長一定程度上是以犧牲環(huán)境為代價的:環(huán)境負(fù)載率高達(dá)23.16,遠(yuǎn)高于世界大多數(shù)國家[1]?！笆晃濉眾^斗目標(biāo)中,江蘇省提出了“環(huán)保優(yōu)先”的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展新理念,首次把積極的生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)置于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全局的優(yōu)先位置[2]。為此,需要弄清江蘇省工業(yè)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境變遷之間的關(guān)系及其環(huán)境污染變化的主要社會經(jīng)濟(jì)因素之所在。

1 研究方法與資料來源

1.1 研究方法

運(yùn)用環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)理論模型結(jié)合SPSS軟件的模型擬合功能探討江蘇省工業(yè)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境變遷之間的關(guān)系,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法研究其成因。

20世紀(jì)90年代初美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger[3]提出了描述環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間演替關(guān)系的環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)理論。它假定,如果沒有一定的環(huán)境政策干預(yù),一個國家或區(qū)域的環(huán)境污染隨著經(jīng)濟(jì)的增長先惡化越過轉(zhuǎn)折點(diǎn)后逐步改善,即環(huán)境污染變動趨勢與經(jīng)濟(jì)發(fā)展變動趨勢間呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系。后來經(jīng)過大量學(xué)者實證研究的完善,EKC的形式除了典型的倒U型外,還有直線型、N型以及U型等形式[4-11]。

灰色關(guān)聯(lián)分析方法是根據(jù)各相關(guān)因素的時間序列曲線的幾何相似程度,做發(fā)展態(tài)勢的分析;曲線幾何形狀越接近,相應(yīng)序列間的關(guān)聯(lián)度就越大;反之就越小[12]?；疑P(guān)聯(lián)度的計算可直接通過DPS軟件中的灰色關(guān)聯(lián)分析功能實現(xiàn),其中分辨系數(shù)的選取原則參見參考文獻(xiàn)[13]。

1.2 資料來源

數(shù)據(jù)來源于江蘇省環(huán)境統(tǒng)計資料(1986-2006)、中國經(jīng)濟(jì)年鑒(1991-2006)、中國統(tǒng)計年鑒(1991-1998)、江蘇省統(tǒng)計局網(wǎng)站(1999-2006)。

2 江蘇省環(huán)境庫茲涅茨曲線模擬分析

2.1 指標(biāo)選取

江蘇省是我國的工業(yè)大省,其環(huán)境污染主要來源于工業(yè)污染,因此選取江蘇省工業(yè)“三廢”指標(biāo)表征其環(huán)境污染狀況;經(jīng)濟(jì)增長指標(biāo)選取江蘇省1986-2006年人均GDP(表1)。

2.2 計量模型的選擇及擬合結(jié)果

EKC研究中環(huán)境質(zhì)量(污染水平)和經(jīng)濟(jì)增長(收入)的一般模型的形式如下:

在實際模型構(gòu)建中,影響收入的其他因素Z項在計算和模擬過程中常忽略不計,國內(nèi)外學(xué)者通常選用的簡化模型有:

式中:Y——環(huán)境污染指標(biāo);X——收入(一般用人均GDP);α——常數(shù) ;βk——系數(shù);Z ——除收入之外影響環(huán)境的其他因素;ε——誤差項。

表1 江蘇省1986-2006年經(jīng)濟(jì)增長及“三廢”污染指標(biāo)

模型(5)實際上是模型(4)兩邊取對數(shù)后的變形,因此本文在統(tǒng)計分析軟件SPSS中分別對模型(2)、(3)、(4)進(jìn)行模擬,并根據(jù)曲線的擬合度及參數(shù)檢驗的顯著性結(jié)果來選取模型。從SPSS軟件輸出結(jié)果看:

工業(yè)廢水排放量與經(jīng)濟(jì)增長之間三種模型擬合結(jié)果都不理想,其中擬合優(yōu)度(R2)最高的也只有0.631(三次函數(shù)模型),從擬合圖(圖1)也能直觀地看出三種模型的擬合結(jié)果。

工業(yè)廢氣排放量與經(jīng)濟(jì)增長之間三種模型擬合結(jié)果中,三次函數(shù)模型擬合最理想(擬合優(yōu)度達(dá)到0.973,F檢驗值200.797,通過檢驗,棄真概率P值小于0.01),根據(jù)參數(shù)估計結(jié)果,得出工業(yè)廢氣排放量(Y)與人均GDP(X)的函數(shù)關(guān)系為:Y=4672-0.27X+5.373E-5X2-1.011E-9X3,根據(jù)最優(yōu)擬合結(jié)果,得到其環(huán)境庫茲涅茨曲線如圖2。

圖1 工業(yè)廢水排放量與人均GDP三種模型擬合結(jié)果

工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量與經(jīng)濟(jì)增長之間三種模型擬合結(jié)果中仍然是三次函數(shù)模型擬合最理想(擬合優(yōu)度達(dá)到0.989,F檢驗值526.728通過檢驗,棄真概率P值小于0.01),根據(jù)參數(shù)估計結(jié)果,得出工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量(Y)與人均GDP(X)的函數(shù)關(guān)系為:Y=1967+0.128X-4.325E-6X2+2.177 E-10X3,根據(jù)最優(yōu)擬合結(jié)果,得到其環(huán)境庫茲涅茨曲線如圖3。

以上通過對工業(yè)“三廢”污染指標(biāo)同人均GDP之間進(jìn)行模型的建立及擬合,得出工業(yè)“三廢”污染同經(jīng)濟(jì)增長各自的變化關(guān)系:江蘇省工業(yè)廢氣排放量處于“倒U型”EKC左半部的上升階段,在研究期末(2006年)剛剛出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn);固體廢棄物產(chǎn)生量處于“U型”EKC的右半部的上升階段,且到研究期末仍處于加劇趨勢;工業(yè)廢水排放量同人均GDP之間不符合EKC的某種形式。由表1可知,同廢氣排放量和固體廢棄物產(chǎn)生量相比,廢水排放量在一個較小的范圍內(nèi)變動,總體上呈現(xiàn)較平穩(wěn)的變化趨勢?？紤]到工業(yè)“三廢”的綜合情況,得出:江蘇省環(huán)境污染綜合狀況隨經(jīng)濟(jì)增長而惡化。

圖2 工業(yè)廢氣排放量與人均GDP最優(yōu)擬合結(jié)果

圖3 工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量與人均GDP最優(yōu)擬合結(jié)果

EKC理論指出,EKC在到達(dá)一定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(人均GDP 4 000～5 000美元)后,經(jīng)濟(jì)的增長有助于環(huán)境質(zhì)量的改善。2006年江蘇省的人均GDP已經(jīng)接近這個標(biāo)準(zhǔn),但是環(huán)境污染的綜合狀況卻沒有像典型的“倒U型”EKC那樣越過轉(zhuǎn)折點(diǎn)呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)的趨勢。況且,“倒 U型”EKC只是環(huán)境污染隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化的一種經(jīng)驗?zāi)Ｐ?并不能說明環(huán)境狀況變化的必然趨勢。以環(huán)境污染為代價的高速經(jīng)濟(jì)增長以及政府和社會的不作為絕不會促進(jìn)環(huán)境狀況的改善。江蘇省依據(jù)本省的特殊省情,在全國率先提出“環(huán)保優(yōu)先”的新戰(zhàn)略方針,是突破經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸的迫切要求,也是適應(yīng)環(huán)境保護(hù)新形勢的迫切需要。

3 江蘇省環(huán)境庫茲涅茨曲線成因的灰色關(guān)聯(lián)分析

為了進(jìn)一步探討江蘇省環(huán)境庫茲涅茨曲線成因,本文計算環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)影響因子(表2)與環(huán)境質(zhì)量狀況之間的灰色關(guān)聯(lián)度,探索江蘇省環(huán)境污染的主要經(jīng)濟(jì)影響因素,剖析江蘇省環(huán)境庫茲涅茨曲線形成的深層次原因。

利用表2的數(shù)據(jù),采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對江蘇省環(huán)境污染指標(biāo)與其各影響因子的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行實證分析。結(jié)果表明:工業(yè)廢水排放量與各影響因子的關(guān)聯(lián)度較大的為第三產(chǎn)業(yè)比重(r=0.72)、工業(yè)比重(r=0.71)環(huán)境科研人員從業(yè)人數(shù)(r=0.57)。由此可知產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及環(huán)?？萍及l(fā)展程度是影響江蘇省工業(yè)廢水排放量的主導(dǎo)因素。同時由圖2,3已經(jīng)得到,江蘇省近20 a來,與廢氣污染和固體廢物污染呈現(xiàn)的加劇趨勢相比,廢水排放量的變化相對平穩(wěn)。這說明江蘇省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整尤其是第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在很大程度上減緩了工業(yè)廢水對水環(huán)境的污染。第三產(chǎn)業(yè)是三類產(chǎn)業(yè)中污染最小的產(chǎn)業(yè),加快三產(chǎn)發(fā)展勢必有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。另外,環(huán)?？萍嫉陌l(fā)展、環(huán)境污染治理技術(shù)的提高也在一定程度上遏止了廢水污染狀況逐漸惡化的趨勢。而工業(yè)比重的增加則加劇廢水污染狀況。

表2 江蘇省環(huán)境狀況的影響因素指標(biāo)

工業(yè)廢氣排放量與外商直接投資的關(guān)聯(lián)度最大(r=0.67),其次是GDP總量(r=0.64)和排污費(fèi)征收額(r=0.63)。江蘇省外商直接投資額(FDI)從1991年的2億多美元逐年增加到2003年的150多億美元,尤其是進(jìn)入新世紀(jì)以來,江蘇省的外商直接投資額增加迅猛(表2),這很大程度上導(dǎo)致了江蘇省相應(yīng)年間工業(yè)廢氣污染處于“倒U型”曲線的上升階段(圖2)。而2005年以來江蘇省工業(yè)廢氣排放量逐年增加的態(tài)勢已經(jīng)緩和(圖2),這主要是由于隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境污染狀況的惡化逐漸引起了環(huán)保部門的重視,環(huán)保政策逐步完善,排污費(fèi)增收額逐年增加,到2005年時漲幅明顯增加。

工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量的主要影響因素是城市化率(r=0.73)、環(huán)境科研人員從業(yè)人數(shù)(r=0.71)以及第三產(chǎn)業(yè)比重(r=0.61)。而固體廢棄物產(chǎn)生量目前仍處于“U”型環(huán)境庫茲涅茨曲線的上升階段(圖3)。這說明城鎮(zhèn)人口的增加、城市規(guī)模的擴(kuò)張和城市發(fā)展壓力的過度增加使得城市垃圾日益增加,固體廢棄物的污染逐漸加重。第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展雖然在很大程度上遏制了廢水污染加劇的趨勢,卻并沒有使得固體廢棄物污染的逐步惡化狀況得到好轉(zhuǎn)。這主要是由于隨著第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中地位的不斷提高,其范疇也不斷擴(kuò)展,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化可能帶來污染結(jié)構(gòu)的改變:傳統(tǒng)污染得到有效的控制,但是新興污染種類更加繁雜,特別是高科技帶來新的污染,污染處理的技術(shù)更加復(fù)雜[14]。

綜合以上分析,江蘇省環(huán)境污染的主要影響因素有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)?？萍及l(fā)展程度、國際貿(mào)易、環(huán)境保護(hù)政策以及城市發(fā)展。而環(huán)境治理投入的產(chǎn)出效果差,對改善環(huán)境污染狀況的作用強(qiáng)度很小。

4 結(jié)論

江蘇省“三廢”的庫茲涅茨曲線并不都符合典型的倒“U”型特征,其環(huán)境污染的綜合變化狀況隨著經(jīng)濟(jì)增長呈惡化趨勢,到“十一五”時期,江蘇省人均GDP接近典型的“倒U型”EKC的拐點(diǎn),但是環(huán)境綜合狀況并沒有呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢;除經(jīng)濟(jì)增長本身外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)?？萍及l(fā)展程度、國際貿(mào)易、環(huán)境保護(hù)政策以及城市規(guī)模是影響江蘇省環(huán)境污染的主導(dǎo)因子,對其環(huán)境庫茲涅茨曲線具有重要解釋意義。

環(huán)境質(zhì)量的改善并不會隨經(jīng)濟(jì)增長而自動發(fā)生,它有賴于全社會環(huán)保意識的提高、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、環(huán)境政策的實施和技術(shù)進(jìn)步的支持。對江蘇省而言,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、環(huán)保科技的發(fā)展、政府的環(huán)境政策和合理的城市化進(jìn)程可能是減緩環(huán)境惡化、改善環(huán)境質(zhì)量最為重要的手段。

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