環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系分析——基于環(huán)境庫茲涅茨曲線

徐勝，王曉惠，宋維玲，董偉

（國家海洋信息中心，天津 300171）

環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系分析
——基于環(huán)境庫茲涅茨曲線

徐勝，王曉惠，宋維玲，董偉

（國家海洋信息中心，天津 300171）

發(fā)達(dá)國家的發(fā)展歷史表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染存在一定的關(guān)系，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)的快速增長可能以犧牲環(huán)境為代價(jià)。環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的矛盾尤為突出。文章運(yùn)用環(huán)境庫茲涅茨曲線原理和模型，分析了環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在過去一段時(shí)間內(nèi)，環(huán)渤海地區(qū)的環(huán)境污染狀況與經(jīng)濟(jì)收入也基本符合倒“U”型的庫茲涅茨曲線關(guān)系。目前，從工業(yè)污染水平來看，環(huán)渤海地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入高增長、低污染的發(fā)展階段；而從總體污染水平來看，環(huán)渤海地區(qū)仍處于高增長、高污染的發(fā)展階段。

環(huán)渤海地區(qū)；環(huán)境庫茲涅茨曲線；經(jīng)濟(jì)增長；環(huán)境污染

1 前 言

一般認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)發(fā)展會(huì)對(duì)環(huán)境施加壓力。環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）就是用來描述環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的理論模型，該模型描述經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境先是變得惡化，而后得到改善的過程。該模型作為假說最早是由Grossman 和Krueger提出的。他們?cè)诳疾飙h(huán)境——收入關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)兩者呈倒U型曲線關(guān)系，通過對(duì)人均收入與環(huán)境污染水平之間演替的計(jì)量模擬，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染水平有著很強(qiáng)的影響。Grossman 和Krueger后來又從經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改變來解釋EKC 現(xiàn)象。環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的較低階段，由于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的水平較低，環(huán)境污染程度較低；在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的階段，工業(yè)尤其是制造業(yè)的大發(fā)展，資源的耗費(fèi)超過資源的再生，污染未得到有效處理，環(huán)境加速惡化；在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的更高階段，由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級(jí)和優(yōu)化，污染產(chǎn)業(yè)停止生產(chǎn)或被轉(zhuǎn)移，經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平，國家和社會(huì)有一定的財(cái)力，可以用來治理環(huán)境，人們的環(huán)境意識(shí)也加強(qiáng)了，因此環(huán)境狀況開始改善。這樣就形成了一條倒“U”形的環(huán)境庫茲涅茨曲線。該曲線通常被用來預(yù)測(cè)環(huán)境污染水平的發(fā)展趨勢(shì)。

在國內(nèi)，凌亢、王浣塵、劉濤分別計(jì)算了經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和排污強(qiáng)度對(duì)南京的“三廢”的作用。范金、胡漢輝以我國81個(gè)大中城市1995－1997年的面板數(shù)據(jù)對(duì)EKC進(jìn)行實(shí)證分析, 發(fā)現(xiàn)除氮氧化物濃度以外，二氧化硫、總懸浮顆粒物濃度和年人均降塵量都與收入存在倒U型曲線關(guān)系。李彥明，張振克研究了南京市工業(yè)廢水排放的環(huán)境庫茲涅茨特征。吳玉萍等和劉利分別計(jì)算了北京市和廣東省的經(jīng)濟(jì)增長對(duì)環(huán)境的作用，這些研究結(jié)果都發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境關(guān)系遵循EKC假說。但也有例外，如黃耀磷、農(nóng)彥彥、吳玉鳴利用中國大陸31個(gè)省市區(qū)1997－2006年的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)與人均GDP、人口密度、FDI、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，環(huán)境庫茲涅茨曲線假說（倒U型曲線） 并未獲得支持，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與環(huán)境指標(biāo)更多地表現(xiàn)為N型或倒N 型的曲線關(guān)系。上述研究對(duì)于認(rèn)識(shí)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系有很大的幫助，但目前的文獻(xiàn)主要集中在城市環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長的庫茲涅茨曲線的實(shí)證研究，很少有關(guān)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染方面的研究。本文擬應(yīng)用EKC曲線對(duì)環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系進(jìn)行量化分析，為正確認(rèn)識(shí)環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系提供科學(xué)參考。

2 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

環(huán)渤海地區(qū)有廣義和狹義之分。廣義的環(huán)渤海地區(qū)包括北京、天津兩直轄市及遼寧、河北、陜西、山東四省和內(nèi)蒙古自治區(qū)，共5?。▍^(qū)）兩市；狹義的環(huán)渤海地區(qū)僅包括北京、天津、遼寧、河北和山東，共三省兩市，本研究重點(diǎn)討論與海洋有關(guān)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系，故采用狹義的概念。

由于環(huán)渤海地區(qū)各省市區(qū)域間存在面積與人口數(shù)量方面的差異，在本文研究中，環(huán)境庫茲涅茨模型選取相對(duì)指標(biāo)——“人均GDP”來反映環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。渤海地區(qū)污染源主要為工業(yè)污染和生活污染，因此選取“工業(yè)廢水排放量”和“生活污水排放量”作為反映環(huán)渤海地區(qū)污染水平的指標(biāo)，分別建立“工業(yè)廢水排放量與人均GDP”、“生活污水排放量與人均GDP”、 “廢水排放總量與人均GDP”3個(gè)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型，來研究環(huán)境庫茲涅茨曲線的適用性。國內(nèi)外環(huán)境庫茲涅茨曲線模型主要3個(gè)：二次模型，三次模型和取對(duì)數(shù)后的三次模型。本文采用二次模型，具體表達(dá)式如下所示：

根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性，采用2000－2009年的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分析，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表 1 環(huán)渤海地區(qū)廢水排放量與人均GDP（2000－2009）Tab.1 Volume of waste water discharged and GDP per person in Circum-Bohai-Sea Zone (2000-2009)

3 模擬結(jié)果與討論

3.1 工業(yè)廢水排放量與人均GDP計(jì)量模型

應(yīng)用表1中數(shù)據(jù)，運(yùn)用Eviews軟件，對(duì)回歸方程（1）進(jìn)行擬合，結(jié)果如表2。

由表2可知，環(huán)渤海地區(qū)工業(yè)廢水排放量與人均GDP的關(guān)系式為：

其中，調(diào)整R2統(tǒng)計(jì)量為0.831 8，大于0.7，說明方程的擬合優(yōu)度較高；回歸系數(shù)a1，b1，c1的t統(tǒng)計(jì)量的P值分別為0.012 5，0.004 0，0.000 0，均小于0.05，說明在95%的置信度下，變量X2、X和截距項(xiàng)均通過了顯著性檢驗(yàn)；F統(tǒng)計(jì)量的P值為0.000 8，小于0.05，說明在95%的置信度下，方程通過了顯著性檢驗(yàn)?？傮w來看，方程擬合效果較好，可以用于進(jìn)一步的分析研究。

表 2 “工業(yè)廢水排放量與人均GDP”模型計(jì)算結(jié)果與參數(shù)Tab.2 Results and parameters of the model “volume of industrial waste water discharged and GDP per person”

3.2 生活污水排放量與人均GDP計(jì)量模型

應(yīng)用表1中數(shù)據(jù)，運(yùn)用Eviews軟件，對(duì)回歸方程（2）進(jìn)行擬合，結(jié)果如表3。

表 3 “生活污水排放量與人均GDP”模型計(jì)算結(jié)果與參數(shù)Tab.3 Results and parameters of the model “ volume of household waste water discharged and GDP per person”

由表3可知，環(huán)渤海地區(qū)生活污水排放量與人均GDP的關(guān)系式為：

其中，調(diào)整R2統(tǒng)計(jì)量為0.977 1，大于0.7，說明方程的擬合優(yōu)度較高；回歸系數(shù)a2，b2的t統(tǒng)計(jì)量的P值分別為0.117 3，0.257 1，均大于0.1，說明在90%的置信度下，變量X2和X未通過顯著性檢驗(yàn)；F統(tǒng)計(jì)量的P值為0.000 001，小于0.05，說明在95%的置信度下，方程通過了顯著性檢驗(yàn)?？傮w來看，盡管方程擬合優(yōu)度較高，方程通過了顯著性檢驗(yàn)，但X2和X未通過變量的顯著性檢驗(yàn)，該方程不適宜用于進(jìn)一步的分析研究。

3.3 廢水排放總量與人均GDP計(jì)量模型

應(yīng)用表1中數(shù)據(jù)，運(yùn)用Eviews軟件，對(duì)回歸方程（3）進(jìn)行擬合，結(jié)果如表4。

由表4可知，環(huán)渤海地區(qū)廢水排放總量與人均GDP的關(guān)系式為：

其中，調(diào)整R2統(tǒng)計(jì)量為0.987 6，大于0.7，說明方程的擬合優(yōu)度較高；回歸系數(shù)a3的t統(tǒng)計(jì)量的P值為0.322 3，大于0.1，說明在90%的置信度下，變量X2未通過顯著性檢驗(yàn)；F統(tǒng)計(jì)量的P值為0，小于0.05，說明在95%的置信度下，方程通過了顯著性檢驗(yàn)?？傮w來看，方程擬合優(yōu)度較高，方程通過了顯著性檢驗(yàn)，但X2未通過變量的顯著性檢驗(yàn)，廢水排放總量與人均GDP的二次函數(shù)關(guān)系不成立。

表 4 “廢水排放總量與人均GDP”的二次函數(shù)模型計(jì)算結(jié)果與參數(shù)Tab.4 Results and parameters of the quadratic function model “ total volume of waste water discharged and GDP per person”

修改上述二次模型，假設(shè)廢水排放總量與人均GDP滿足一次函數(shù)關(guān)系式

應(yīng)用表1中數(shù)據(jù)，運(yùn)用Eviews軟件，對(duì)回歸方程(4)進(jìn)行擬合，結(jié)果如表5。

由表5可知，環(huán)渤海地區(qū)廢水排放總量與人均GDP的關(guān)系式為：

其中，調(diào)整R2統(tǒng)計(jì)量為0.987 4，大于0.7，說明方程的擬合優(yōu)度較高；回歸系數(shù)的t統(tǒng)計(jì)量的P值分別為0，0，均小于0.05，說明在95%的置信度下，變量X與截距項(xiàng)均通過了顯著性檢驗(yàn)；F統(tǒng)計(jì)量的P值為0，小于0.05，說明在95%的置信度下，方程通過了顯著性檢驗(yàn)?？傮w來看，方程擬合效果較高，可以用于進(jìn)一步的分析研究。

表 5 “廢水排放總量與人均GDP”的一次函數(shù)模型計(jì)算結(jié)果與參數(shù)Tab.5 Results and parameters of the linear function model “total volume of waste water discharged and GDP per person”

3.4 綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)上述模擬結(jié)果，方程(1)和方程(4)擬合效果較好，可以用于分析環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系。其表達(dá)式分別為：

以工業(yè)廢水排放量作為環(huán)境污染水平的指標(biāo)，環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與環(huán)境污染水平呈現(xiàn)倒U型二次曲線關(guān)系，表現(xiàn)出明顯的環(huán)境庫茲涅茨曲線的特征，擬合結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，當(dāng)環(huán)渤海地區(qū)的人均GDP為每人28 644元時(shí)，達(dá)到生態(tài)不可逆閾值水平，即U型曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此時(shí)的工業(yè)廢水排放總量最大，達(dá)到410 138萬噸。對(duì)比表1環(huán)渤海地區(qū)的環(huán)境污染水平在2007年達(dá)到最大；2008年之后，隨著人均GDP的增長，環(huán)境污染水平開始下降。

以廢水排放總量作為污染總水平的指標(biāo)，則目前環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與總污染水平呈現(xiàn)線性一次函數(shù)關(guān)系，未表現(xiàn)出環(huán)境庫茲涅茨曲線的特征，或正處于環(huán)境庫茲涅茨曲線的上升階段。擬合結(jié)果如圖2所示，從圖2可見，隨著人均GDP水平的提高，環(huán)渤海地區(qū)總體污染水平隨之上升。

圖 1 2000-2009年環(huán)渤海地區(qū)工業(yè)廢水排放量與人均GDP擬合曲線圖Fig.1 Simulating curve between the volume of industrial waste water discharged and GDP per person in Circum-Bohai-Sea Zone from 2000 to 2009

圖 2 2000-2009年環(huán)渤海地區(qū)廢水排放總量與人均GDP擬合曲線圖Fig.2 Simulating curve between the total volume of waste water discharged and GDP per person in Circum-Bohai-Sea Zone from 2000 to 2009

4 討 論

經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式合理與否對(duì)環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。如果將“經(jīng)濟(jì)增長速度”和“環(huán)境污染程度”都用“高”和“低”兩個(gè)水平來衡量，可能出現(xiàn)以下發(fā)展模式：

高經(jīng)濟(jì)增長，高污染模式。這是一種傳統(tǒng)的、粗放式的經(jīng)濟(jì)增長方式。其特點(diǎn)是高資源、能源消耗，高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，同時(shí)環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。當(dāng)環(huán)境惡化到生態(tài)不可逆閾值水平附近，人們才開始在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)采取措施保護(hù)環(huán)境，改善環(huán)境質(zhì)量。這種“先污染，后治理”的方式是歐美等發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)40年代至60年代的發(fā)展道路，環(huán)境庫茲涅茨曲線描述的就是這種典型的倒U型。

低經(jīng)濟(jì)增長，高污染模式。在這種模式下，經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系已經(jīng)進(jìn)入惡性循環(huán)，環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重惡化，環(huán)境不能為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支撐，并成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。這種模式的根源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展停滯不前，工業(yè)化程度低，而人口又不斷增加，從而導(dǎo)致對(duì)環(huán)境的壓力越來越大。當(dāng)環(huán)境退化超過生態(tài)不可逆閾值水平時(shí)，人們?nèi)匀粵]有采取環(huán)保措施，結(jié)果造成了環(huán)境急劇惡化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展也停滯不前甚至降至零點(diǎn)的惡果。撒哈拉沙漠地區(qū)是這種發(fā)展模式的典型代表。這時(shí)環(huán)境庫茲涅茨曲線是種極端的情形，應(yīng)摒棄這種模式。

低經(jīng)濟(jì)增長，低污染模式。工業(yè)革命以前的世界經(jīng)濟(jì)基本上是這種發(fā)展模式。由于經(jīng)濟(jì)低速增長，對(duì)環(huán)境的壓力小，經(jīng)濟(jì)增長對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響也小，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境處于一種低水平的循環(huán)。這種模式的經(jīng)濟(jì)增長速度緩慢，難以滿足人類日益增長的物質(zhì)需要，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

高經(jīng)濟(jì)增長，低污染模式。這是一種可持續(xù)發(fā)展的模式。該模式的特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，環(huán)境質(zhì)量并沒有隨之惡化，即環(huán)境與經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)。我國的環(huán)保模范城市和生態(tài)示范區(qū)基本屬于這種發(fā)展模式。這種模式兼顧了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)兩方面的需要，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)或生態(tài)經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)，符合科學(xué)發(fā)展觀的要求，應(yīng)是我國追求的目標(biāo)。

雖然高經(jīng)濟(jì)增長低污染模式是我們追求可持續(xù)發(fā)展的模式，但就總體而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境的破壞是客觀存在的。盡管對(duì)環(huán)境破壞問題的解決還需依靠經(jīng)濟(jì)增長本身，經(jīng)濟(jì)增長最終將引導(dǎo)環(huán)境質(zhì)量的改善，但沒有理由相信這一過程會(huì)自動(dòng)發(fā)生。收入增長與環(huán)境退化之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系事實(shí)上需要政策響應(yīng)（policy response）來實(shí)現(xiàn)。因此需要提高環(huán)保意識(shí)和發(fā)展清潔生產(chǎn)技術(shù)。另外，環(huán)境污染超過一定的生態(tài)閾值，環(huán)境退化就變得不可逆了，環(huán)境就變得不可能恢復(fù)，或者付出更高昂的代價(jià)，這種例子在我國國內(nèi)并不罕見。因此，環(huán)境庫茲涅茨曲線不能被用作“先污染，后治理”的借口，何況倒U型環(huán)境庫茲涅茨曲線并不是在任何情況下都適用，因此，需要采取相應(yīng)的政策措施來防止環(huán)境污染超出環(huán)境庫茲涅茨曲線描述的生態(tài)閾值。

本文研究結(jié)果顯示，從工業(yè)污染水平來看，環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與工業(yè)污染水平表現(xiàn)出明顯的環(huán)境庫茲涅茨曲線的特征，在2007年以前，環(huán)渤海地區(qū)的工業(yè)增長屬于傳統(tǒng)增長模式，表現(xiàn)為隨著人均收入的增長，工業(yè)污染水平隨之增加；在2007年環(huán)渤海地區(qū)達(dá)到閾值水平，此時(shí)工業(yè)污染水平達(dá)到最大；在2008年之后，表現(xiàn)為隨著人均GDP的增長，工業(yè)污染水平逐步下降。環(huán)渤海地區(qū)的工業(yè)污染水平與經(jīng)濟(jì)收入水平呈現(xiàn)出明顯的倒U型的曲線關(guān)系。但從廢水排放的總污染水平來看，目前環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與總污染水平未表現(xiàn)出明顯的環(huán)境庫茲涅茨曲線特征，或仍處于環(huán)境庫茲涅茨曲線的上升階段，即隨著人均GDP的提高，總體污染水平也隨之上升?？傮w來看，環(huán)渤海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)仍處于傳統(tǒng)的、粗放式的經(jīng)濟(jì)增長模式階段。

模型的計(jì)算結(jié)果同時(shí)說明，相對(duì)于工業(yè)廢水的治理，生活廢水的治理比較落后，導(dǎo)致污染的總體治理水平偏低。從環(huán)境庫茲涅茨曲線理論的角度衡量，盡管工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了可持續(xù)發(fā)展模式，但整體經(jīng)濟(jì)水平仍然處于傳統(tǒng)發(fā)展模式。2009年，環(huán)渤海地區(qū)人均GDP已經(jīng)達(dá)到5 290美元，超過國際公認(rèn)的4 000～5 000美元的環(huán)境庫茲涅茨曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從工業(yè)污染的角度來看，環(huán)渤海地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入曲線的下行階段，而從總體污染水平來看，環(huán)渤海地區(qū)仍處于曲線的上行階段。這說明環(huán)渤海地區(qū)相關(guān)部門采取的環(huán)境保護(hù)和治理的政策措施，取得了一定的效果，但仍有欠缺。有關(guān)部門需繼續(xù)加大環(huán)境治理的力度，尤其是生活污染的治理，更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[1]Grossman G, Krueger A.Environmental Impacts of The North American Free Trade Agreement [R].NBER, Working Paper, No.3914, 1991.

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Analysis of the relationship between economic growth and environmental pollution in Circum-Bohai-Sea Zone: Based on Environmental Kuznets Curve

XU Sheng, WANG Xiao-hui, SONG Wei-ling, DONG Wei

(National Marine Data and Information Service, Tianjin 300171, China)

The developmental history of developed countries has shown that there are some relationships between economic development and environmental pollution, and at the primary stage of economic development, the fast-growing economy may be followed by environmental sacrifices.This problem was dramatically serious in the Circum-Bohai-Sea Zone during the past few years.This paper uses the principle and model of Environmental Kuznets Curve to analyze the relationship between economic growth and environmental pollution in the Circum-Bohai-Sea Zone.The results showed that, in the past few decades, the relationship of this area basically matched with the U-shape Environmental Kuznets Curve.And the study finds that the economy in this area has been at the stage of fast-growing with low environmental pollution according to the industrial polluting level, but still at the stage of fast-growing with high environmental pollution according to the total polluting level.

Circum-Bohai-Sea Zone; Environmental Kuznets Curve; economic growth; environmental pollution

F064.1

A

1001-6932(2011)06-0601-06

2011-03-07；

2011-06-27

海洋公益性科研專項(xiàng)（200805031）。

徐勝（1963－），男，副研究員，主要從事海洋經(jīng)濟(jì)與管理的分析研究工作，電子郵箱：hytj@mail.nmdis.gov.cn。