偏好、技術(shù)與環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)

李時(shí)興

（天津財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)系，天津300222）

一、引言

20世紀(jì)90年代初，環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)（Environmental Kuznets Curve，EKC）假說(shuō)的提出開(kāi)創(chuàng)了環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的重要領(lǐng)域，該假說(shuō)源于實(shí)證分析。Grossman和Krueger在北美自由貿(mào)易協(xié)定與環(huán)境關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初期階段，隨著收入的增加環(huán)境質(zhì)量將不斷惡化，當(dāng)收入越過(guò)某一特定的轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，環(huán)境質(zhì)量將得到改善，污染與收入間呈現(xiàn)出一種倒U型的發(fā)展軌跡［1］。之后，大量的學(xué)者運(yùn)用各國(guó)截面、時(shí)序或面板數(shù)據(jù)，對(duì)EKC假說(shuō)進(jìn)行檢驗(yàn)。Panayotou、Chaudhuri和Pfaff、Galeottia和Lanza、林伯強(qiáng)和蔣竺均等學(xué)者均驗(yàn)證了EKC假說(shuō)的存在。但更多的學(xué)者在實(shí)證中發(fā)現(xiàn)，收入與污染的關(guān)系并非單一的倒U型，而是呈現(xiàn)多種形態(tài)：Eakin和Selden得到單調(diào)上升曲線(xiàn)；Dinda等得到U型曲線(xiàn)；Friedl和Getzner得到N型曲線(xiàn)；Richmond和Kaufmann則認(rèn)為兩者之間不存在顯著的關(guān)系［2］。對(duì)于這些現(xiàn)象的解釋?zhuān)瑢?shí)證文獻(xiàn)主要集中于污染物選取、數(shù)據(jù)預(yù)處理和估計(jì)方法的差異等經(jīng)驗(yàn)性操作的探索上，并不注重EKC理論內(nèi)在機(jī)制的研究。

在EKC的理論研究中，多數(shù)文獻(xiàn)從經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、國(guó)際貿(mào)易、技術(shù)進(jìn)步和環(huán)境政策等多個(gè)維度探討了EKC的形成機(jī)制。Pfaff等構(gòu)造了靜態(tài)模型，認(rèn)為倒U型EKC的形成在于存在著清潔商品對(duì)骯臟商品的替代，然而隨著收入的增加，這種替代會(huì)被耗盡，從而形成了N型的EKC［3］。陸旸和郭路構(gòu)造了動(dòng)態(tài)模型，從污染與環(huán)境支出的最優(yōu)增長(zhǎng)路徑推導(dǎo)出了倒U型的EKC，并從鞍點(diǎn)穩(wěn)態(tài)上對(duì)N型EKC進(jìn)行解釋?zhuān)J(rèn)為由于污染與環(huán)境支出路徑偏離穩(wěn)態(tài)后無(wú)法再返回穩(wěn)態(tài)的路徑，從而形成了N型EKC［4］。Dinda依據(jù)包絡(luò)理論探討環(huán)境外部性與技術(shù)擴(kuò)散對(duì)EKC的影響，認(rèn)為每種特定的技術(shù)都能產(chǎn)生相應(yīng)的EKC，眾多的EKC形成了一條包絡(luò)線(xiàn)，從而得到整個(gè)時(shí)期的EKC，由于資本與技術(shù)水平的變化使得EKC與包絡(luò)線(xiàn)的切點(diǎn)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生多種形態(tài)的收入—污染曲線(xiàn)［5］。

綜觀上述文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，各模型的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于兩個(gè)核心假設(shè)：效用函數(shù)和污染函數(shù)。效用函數(shù)反映了消費(fèi)者的偏好選擇，這種偏好選擇主要圍繞著兩個(gè)方面進(jìn)行討論：一是消費(fèi)者在消費(fèi)與環(huán)境質(zhì)量之間進(jìn)行選擇，偏好的不同影響消費(fèi)者對(duì)環(huán)境的投入水平，從而影響污染的消減力度；二是消費(fèi)者在清潔產(chǎn)品與骯臟產(chǎn)品之間進(jìn)行選擇，偏好的不同不僅影響污染的排放水平，而且影響廠商對(duì)清潔技術(shù)和骯臟技術(shù)的選擇，從而影響收入-污染路徑。而污染函數(shù)則暗含著技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)，這種效應(yīng)通過(guò)兩種途徑得到：一是將污染視為產(chǎn)品生產(chǎn)中的“非意愿物品”，通過(guò)污染強(qiáng)度將污染數(shù)量與產(chǎn)出水平相聯(lián)系，而污染強(qiáng)度則反映了生產(chǎn)技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響；二是將污染視為消費(fèi)的“負(fù)產(chǎn)品”，污染數(shù)量取決于消費(fèi)的數(shù)量和環(huán)境治理的投入力度，而這種數(shù)量關(guān)系暗含著污染消減技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響。然而，上述文獻(xiàn)雖然能夠清晰地解釋EKC產(chǎn)生的條件，揭示出環(huán)境與經(jīng)濟(jì)間的復(fù)雜特征，但模型依賴(lài)于大量的參數(shù)假設(shè)，而這些假設(shè)的合理性直接決定了結(jié)論的正確性。事實(shí)上，并非任意的函數(shù)形式都能推導(dǎo)出倒U型EKC，Plassmann和Khanna論證了在位似效用函數(shù)和齊次污染函數(shù)的假定下，收入-污染曲線(xiàn)呈現(xiàn)出單調(diào)的特征，得出了對(duì)于不同類(lèi)型的污染函數(shù)，只要對(duì)偏好做適當(dāng)?shù)募s束就能推導(dǎo)出EKC關(guān)系的結(jié)論［6］。但倒U型EKC的存在條件取決于污染消減效率，倘若污染消減效率太低，即使消費(fèi)者對(duì)偏好進(jìn)行調(diào)整，倒U型EKC的拐點(diǎn)也可能不存在，并且其污染函數(shù)沒(méi)有考慮技術(shù)的影響，從而無(wú)法對(duì)N型EKC進(jìn)行解釋?？紤]現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)工藝中，技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是直接效應(yīng)，污染消減技術(shù)針對(duì)已產(chǎn)生的污染進(jìn)行消減，實(shí)現(xiàn)污染的達(dá)標(biāo)排放；二是間接效應(yīng)，生產(chǎn)技術(shù)通過(guò)改善資源的使用效率，降低單位產(chǎn)出的污染排放。因此，忽略某一方面，必然低估了技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)。

有鑒于此，本文借鑒Plassmann和Khanna的分析框架，將污染消減技術(shù)和一般技術(shù)同時(shí)引入污染函數(shù)，在清潔商品與骯臟商品的偏好選擇下構(gòu)造靜態(tài)模型，從偏好與技術(shù)的角度探討倒U型EKC的存在條件，對(duì)N型等其他類(lèi)型EKC進(jìn)行理論解釋?zhuān)次廴緩?qiáng)度對(duì)全國(guó)各地區(qū)進(jìn)行劃分，研究在不同污染強(qiáng)度下收入-污染路徑的形狀特征及技術(shù)進(jìn)步對(duì)該路徑的影響。

二、環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的形成機(jī)制

假定消費(fèi)者在不同污染強(qiáng)度的商品之間進(jìn)行偏好選擇，消費(fèi)者偏好的變化引起污染排放的變化，改變了環(huán)境的投入和污染的消減技術(shù)，從而影響環(huán)境的質(zhì)量。因此，我們構(gòu)造包含這一偏好及與之對(duì)應(yīng)的技術(shù)的靜態(tài)模型，探討各類(lèi)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的形成機(jī)制。

（一）模型設(shè)定

假定在單一消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)體中，存在著兩種不同污染強(qiáng)度的商品：清潔商品C1和骯臟商品C2。消費(fèi)者在商品C1、C2和環(huán)境質(zhì)量Q之間進(jìn)行抉擇，以實(shí)現(xiàn)效用最大化，其擬凹型效用函數(shù)為U＝U（C1，C2，Q）。消費(fèi)者無(wú)法直接購(gòu)買(mǎi)環(huán)境質(zhì)量，但能通過(guò)選擇不同污染強(qiáng)度的商品和環(huán)境投入影響環(huán)境質(zhì)量。假定C1的價(jià)格高于C2，單位化C1的價(jià)格，令δ為C2相對(duì)于C1的價(jià)格，則有δ＜1。消費(fèi)者的收入M在商品C1、C2和環(huán)境投入E之間進(jìn)行分配，收入約束為M＝C1＋δC2＋E。

環(huán)境質(zhì)量Q取決于污染的數(shù)量P，假定Q＝-P。污染的數(shù)量P取決于兩個(gè)部分：一部分為因消費(fèi)商品C1和C2而產(chǎn)生的污染量PC1和PC2；另一部分為由環(huán)境投入E和技術(shù)A決定的污染的消減量S。由于清潔商品C1的污染強(qiáng)度低于骯臟商品C2（即PC1＜PC2），消費(fèi)者的環(huán)境努力主要用于消減因消費(fèi)C2而產(chǎn)生的污染，因此，環(huán)境投入E取決于C2的數(shù)量，則E可視為因消費(fèi)C2而產(chǎn)生的污染稅，即E＝τC2，其中τ為稅率，滿(mǎn)足τ＋δ＜1。技術(shù)A包含取決于環(huán)境投入E的污染消減技術(shù)Ae和取決于收入水平M的一般技術(shù)Ag。污染的消減量包含兩個(gè)部分：一是對(duì)消費(fèi)C1產(chǎn)生的污染的消減量SC1，它取決于Ag；二是對(duì)消費(fèi)C2產(chǎn)生的污染的消減量SC2，它取決于Ag、Ae和E。假定污染函數(shù)為分離可加型函數(shù)，則有：

（二）倒U型EKC的存在條件

由式（1）得：

當(dāng)收入水平M很低時(shí)，消費(fèi)者只選擇價(jià)格較低的骯臟商品C2（即C1＝0），則式（2）變?yōu)椋?/p>

隨著收入的增加，消費(fèi)者具備了消費(fèi)價(jià)格較高的清潔商品C1的能力，環(huán)境開(kāi)始改善。結(jié)合M＝C1＋δC2＋E，可將式（2）改寫(xiě)為：

其中，dC2／dM反映了消費(fèi)者的偏好特征；式（4）右端表示因消費(fèi)從C2向C1轉(zhuǎn)移而引致的污染消減效率，反映了污染的函數(shù)特征。

當(dāng)收入M較小時(shí)，消費(fèi)者偏好于消費(fèi)更多的骯臟商品C2，若dC2／dM大于污染消減效率，則dP／dM＞0成立，從而污染隨著收入的增加而增加。當(dāng)收入M較大時(shí)，消費(fèi)者更加注重環(huán)境的質(zhì)量，因而減少C2的消費(fèi)而增加C1的消費(fèi)，若dC2／dM小于污染消減效率，則dP／dM＜0成立，從而污染隨著收入的增加而減少。由此得到：

由于效用函數(shù)可視為C1與C2的函數(shù)。倘若效用函數(shù)關(guān)于C1與C2是位似的，即dC1／dM和dC2／dM不隨M的變化而變化，從而dC2／dC1為定值，并且污染函數(shù)關(guān)于 M是齊次的，則式（4）右端也不隨M的變化而變化，從而dP／dM為定值，因此收入—污染路徑是單調(diào)的。由此得到：

命題2：收入—污染路徑非單調(diào)的必要條件是效用函數(shù)關(guān)于C1與C2是非位似的，且污染函數(shù)關(guān)于M是非齊次的。

由式（2）可得：

式（5）表明：在消費(fèi)者的偏好和污染的函數(shù)特征不變的情況下，隨著收入的增加，倘若污染消減技術(shù)Ae進(jìn)步很快（從而SC2AeAeE很大），或者一般技術(shù)Ag進(jìn)步很快（從而（SC1Ag＋SC2Ag）AgM很大），都將使得式（5）右端變得很小，從而較小的dC2／dC1就能保證dP／dM＜0，使得能夠消費(fèi)的清潔商品C1就多，環(huán)境質(zhì)量就會(huì)得到更快的改善。因此，技術(shù)的進(jìn)步有助于環(huán)境的改善和消費(fèi)的提高，從而提高消費(fèi)者的效用，改善社會(huì)的福利。

（三）N型EKC的形成機(jī)制

在滿(mǎn)足命題1和命題2的前提下，可以得到倒U型的收入—污染曲線(xiàn)，并且技術(shù)的進(jìn)步使得環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)向下旋轉(zhuǎn)，加快了環(huán)境質(zhì)量的改善速度。然而，當(dāng)收入達(dá)到相當(dāng)高的水平后，消費(fèi)者只消費(fèi)清潔的商品C1，則式（5）轉(zhuǎn)變?yōu)椋?/p>

當(dāng)消費(fèi)者只消費(fèi)清潔商品C1時(shí)，倘若一般技術(shù)水平高到足以消除因消費(fèi)C1引起的所有污染，則式（6）右端為0，從而dP／dM＝0，污染隨著收入的增加而不再增加，收入—污染曲線(xiàn)又變?yōu)橐粭l水平直線(xiàn)，形成先倒U后水平的收入—污染曲線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)“高消費(fèi)、低污染”的理想狀態(tài)。倘若一般技術(shù)無(wú)法消除所有的污染，則式（6）右端大于0，從而dP／dM＞0，污染隨著收入的增加而增加，環(huán)境再次惡化，形成了N型的收入—污染曲線(xiàn)。

三、環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的實(shí)證檢驗(yàn)

上述模型中，在清潔商品和骯臟商品的偏好選擇下，當(dāng)骯臟商品對(duì)收入的邊際效應(yīng)小于污染消減的效率時(shí)，倒U型EKC的拐點(diǎn)才會(huì)出現(xiàn)，而環(huán)境投入的不足及較低的技術(shù)水平是EKC呈現(xiàn)單調(diào)上升和N型的主要原因，并且技術(shù)進(jìn)步能夠降低倒U型EKC的存在條件，使得EKC向下旋轉(zhuǎn)，從而有效地降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境成本。因此，我們依據(jù)中國(guó)的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，考察收入-污染路徑的形狀特征及其影響因素。

（一）變量選擇與數(shù)據(jù)說(shuō)明

在環(huán)境質(zhì)量與收入關(guān)系的實(shí)證研究中，收入水平一般用人均GDP衡量，而對(duì)于環(huán)境污染，多數(shù)文獻(xiàn)采用工業(yè)污染排放量來(lái)度量，但在污染物種類(lèi)的選擇和數(shù)據(jù)的預(yù)處理上存在著某些分歧。部分文獻(xiàn)將污染物進(jìn)行細(xì)分，如氣體污染物細(xì)分為粉塵、煙塵和二氧化硫等，考察各具體污染物與收入水平的關(guān)系；部分文獻(xiàn)將各種污染物進(jìn)行合并，考察污染綜合指數(shù)與收入水平的關(guān)系。然而，細(xì)分污染物無(wú)法整體把握環(huán)境變化的狀況，而污染綜合指數(shù)又存在著污染物密度和計(jì)量單位差異的問(wèn)題，考慮到污染物主要污染對(duì)象為水體、大氣和土壤，本文選擇廢水、廢氣和固體廢物三類(lèi)污染物。由于廢水和廢氣不易貯存，而固體廢物很大一部分被貯存而沒(méi)有被排放，因此，本文選取人均工業(yè)廢水排放量、人均工業(yè)廢氣排放量和人均工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量作為環(huán)境污染指標(biāo)。

環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的影響因素，并非單指經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)本身，還包括隱含在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、貿(mào)易開(kāi)放和政策變化等眾多因素。因此，選取環(huán)境投資和技術(shù)作為解釋變量，并將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和貿(mào)易開(kāi)放度作為控制變量，考察環(huán)境投資和技術(shù)對(duì)收入—污染路徑的影響。

1.環(huán)境投資。環(huán)境投資作為環(huán)境質(zhì)量的直接影響因素，其投資的多寡直接決定污染消減的效果?？紤]到污染治理項(xiàng)目投資額有工業(yè)三廢的細(xì)分項(xiàng)，本文選取工業(yè)三廢治理項(xiàng)目投資額作為環(huán)境投資的度量指標(biāo)。

2.技術(shù)。技術(shù)包含了污染消減技術(shù)和一般技術(shù)進(jìn)步。本文選取污染消減的效率作為消減技術(shù)的度量指標(biāo)，其中工業(yè)廢水消減技術(shù)為排放達(dá)標(biāo)量與排放總量的比值；工業(yè)廢氣消減技術(shù)為粉塵、煙塵和二氧化硫的排放達(dá)標(biāo)量之和與其排放總量之和的比值；工業(yè)固體廢物消減技術(shù)為工業(yè)固體廢物綜合利用率。一般技術(shù)進(jìn)步以專(zhuān)利申請(qǐng)授權(quán)數(shù)來(lái)度量。

3.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和貿(mào)易開(kāi)放度。本文以工業(yè)產(chǎn)值占GDP的比重作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的度量指標(biāo)，以出口貿(mào)易額占GDP的比重作為貿(mào)易開(kāi)放度的度量指標(biāo)。

考慮到數(shù)據(jù)的可得性并與國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究進(jìn)行對(duì)比，本文利用1996～2009年全國(guó)28個(gè)省、自治區(qū)和直轄市（不包括西藏和海南，重慶并入四川）的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境年鑒》，對(duì)于以現(xiàn)價(jià)表示的名義變量均用以1996年為基期的定基價(jià)格指數(shù)調(diào)整為實(shí)際值。由于收入水平影響消費(fèi)者對(duì)清潔商品和骯臟商品的偏好選擇，而偏好選擇又決定了污染的排放數(shù)量，因此，本文以各類(lèi)污染物的平均污染強(qiáng)度（即污染排放量與GDP的比值）為標(biāo)準(zhǔn)，將全國(guó)各省市區(qū)劃分為低污染強(qiáng)度和高污染強(qiáng)度兩類(lèi)地區(qū)①，考察在不同污染強(qiáng)度下環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。

（二）模型設(shè)定與估計(jì)

參考已有文獻(xiàn)，本文以標(biāo)準(zhǔn)的EKC回歸方程（即對(duì)數(shù)形式）來(lái)探討經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染的關(guān)系。由于本文的目的是在不同污染強(qiáng)度區(qū)域內(nèi)考察環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的特征，忽略了區(qū)域內(nèi)各省市間的差異和空間聯(lián)系，所用數(shù)據(jù)可視為獨(dú)立的同質(zhì)面板數(shù)據(jù)，因此，選取不變系數(shù)的面板數(shù)據(jù)模型，模型形式設(shè)定如下：

其中，Pi為人均污染排放量，Xi為人均GDP，Ti為一般技術(shù)進(jìn)步，Zji（j＝5，6，7，8）分別為環(huán)境投資、污染消減技術(shù)、貿(mào)易開(kāi)放度及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

依據(jù)模型設(shè)定，在不同污染程度下對(duì)污染指標(biāo)與人均GDP進(jìn)行回歸檢驗(yàn)，估計(jì)步驟為：首先對(duì)同時(shí)包括了人均GDP的平方項(xiàng)、立方項(xiàng)的方程進(jìn)行估計(jì)，并依據(jù)系數(shù)的t統(tǒng)計(jì)值、可決系數(shù)、DW值和F統(tǒng)計(jì)值來(lái)判斷是否存在三次曲線(xiàn)，如果人均GDP的立方項(xiàng)不顯著，則對(duì)剔除了人均GDP立方項(xiàng)的方程重新估計(jì)。表1為全國(guó)和各類(lèi)區(qū)域的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的估計(jì)結(jié)果。

表1 工業(yè)三廢環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的檢驗(yàn)

（三）環(huán)境污染與收入水平的EKC檢驗(yàn)

根據(jù)人均GDP與人均污染排放量的估計(jì)值判斷EKC曲線(xiàn)的擬合形狀，計(jì)算出曲線(xiàn)的拐點(diǎn)，并與樣本期內(nèi)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)水平相比較，我們可以得到各類(lèi)收入—污染路徑達(dá)到拐點(diǎn)的時(shí)間和實(shí)際形狀，依據(jù)實(shí)際形狀重新計(jì)算出曲線(xiàn)的平坦程度。表2為全國(guó)和各類(lèi)區(qū)域的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的計(jì)算結(jié)果。

如表2所示，在工業(yè)廢水的EKC檢驗(yàn)中，全國(guó)人均工業(yè)廢水排放量與人均GDP之間存在倒N型曲線(xiàn)關(guān)系，兩個(gè)拐點(diǎn)位于人均GDP為0.367 8萬(wàn)元和2.719 2萬(wàn)元處，參照樣本期內(nèi)的實(shí)際情況，全國(guó)工業(yè)廢水的EKC實(shí)際形狀為倒N型中部（單調(diào)上升的線(xiàn)型），即人均工業(yè)廢水排放量隨著人均GDP的增加而增加。倘若GDP年增長(zhǎng)率在2010～2015年保持8%的增長(zhǎng)速度，則全國(guó)工業(yè)廢水的EKC將在2011年達(dá)到2.719 2萬(wàn)元這一臨界點(diǎn)。然而在不同污染強(qiáng)度地區(qū)，雖然工業(yè)廢水EKC的擬合形狀都為倒N型，但其實(shí)際形狀有著一定的區(qū)別：低污染強(qiáng)度地區(qū)的EKC為倒U型，其拐點(diǎn)位于2.775 2萬(wàn)元，并且在2008年達(dá)到拐點(diǎn)；而高污染強(qiáng)度地區(qū)的實(shí)際EKC呈現(xiàn)出單調(diào)上升的趨勢(shì)，并且其平坦系數(shù)低于全國(guó)和低度污染地區(qū)。在等量的人均GDP變化下，高污染強(qiáng)度地區(qū)的工業(yè)廢水排放量分別為全國(guó)平均水平的近2倍和低污染強(qiáng)度地區(qū)的近1.5倍，高污染強(qiáng)度地區(qū)的工業(yè)廢水EKC更為陡峭。由于低污染強(qiáng)度地區(qū)的人均廢水排放量小于高污染強(qiáng)度地區(qū)（低污染強(qiáng)度地區(qū)是高污染強(qiáng)度地區(qū)的0.81倍），但其人均GDP卻高于高污染強(qiáng)度地區(qū)（低污染強(qiáng)度地區(qū)是高污染強(qiáng)度地區(qū)的1.53倍），從而低污染強(qiáng)度地區(qū)的EKC為倒U型，而高污染強(qiáng)度地區(qū)的EKC為單調(diào)上升的線(xiàn)型，收入水平不僅影響EKC的形狀，也影響了環(huán)境質(zhì)量的改善速度。

表2 工業(yè)三廢環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的計(jì)算結(jié)果

在工業(yè)廢氣與工業(yè)固體廢物的EKC檢驗(yàn)中，兩類(lèi)污染物的EKC有著相似的形狀，其擬合形狀為倒N型，實(shí)際形狀也均為倒N型中部，即污染排放量隨著收入水平的提高而增加。但在實(shí)現(xiàn)環(huán)境改善的收入水平（即倒N型EKC的第二個(gè)拐點(diǎn)）和曲線(xiàn)的平坦程度上，兩類(lèi)污染物在不同污染強(qiáng)度地區(qū)有一定的差別：在工業(yè)廢氣EKC中，高污染強(qiáng)度地區(qū)的平坦系數(shù)略小于低污染強(qiáng)度地區(qū)，并且高污染強(qiáng)度地區(qū)的拐點(diǎn)位置是低污染強(qiáng)度地區(qū)的2.4倍，工業(yè)廢氣在不同污染強(qiáng)度地區(qū)的污染程度差別不大；而在工業(yè)固體廢物EKC中，高污染強(qiáng)度地區(qū)的EKC較低污染強(qiáng)度地區(qū)更為陡峭，其平坦系數(shù)是低污染強(qiáng)度地區(qū)的0.49倍，并且其拐點(diǎn)位置是低污染強(qiáng)度地區(qū)的4.8倍，工業(yè)固體廢物在不同污染強(qiáng)度地區(qū)的污染程度存在顯著差異。

從污染物的種類(lèi)上看，工業(yè)廢氣的平坦系數(shù)最小，工業(yè)固體廢物次之，工業(yè)廢水則最大（同污染強(qiáng)度地區(qū)相比），在等量的人均GDP變化下，工業(yè)廢氣的排放量高于工業(yè)固體廢物和工業(yè)廢水，工業(yè)廢氣的污染最為嚴(yán)重；而在第二個(gè)拐點(diǎn)位置上，工業(yè)固體廢物的人均GDP最大，工業(yè)廢氣次之，工業(yè)廢水則最小（同污染強(qiáng)度地區(qū)相比），這意味著工業(yè)固體廢物EKC實(shí)現(xiàn)倒U型趨勢(shì)所需的人均GDP最大，所需的時(shí)間也最長(zhǎng)。

（四）解釋變量的環(huán)境效應(yīng)

1.環(huán)境投資。在環(huán)境投資的估計(jì)系數(shù)中，除全國(guó)工業(yè)廢水和全國(guó)工業(yè)廢氣的系數(shù)為負(fù)值但不顯著外，其余各項(xiàng)均為正值，這說(shuō)明環(huán)境投資對(duì)污染物排放量未能起到有效的抑制作用，其主要原因是投資不足。在樣本期內(nèi)，我國(guó)的環(huán)境投資比例最高只達(dá)到1.49%，而根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)時(shí)期，環(huán)保投入要占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的1%～1.5%，才能有效控制環(huán)境污染，達(dá)到3%以上才能使環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。因此，只有加大環(huán)境投入才能有效抑制污染排放，實(shí)現(xiàn)環(huán)境的改善。

從污染物的種類(lèi)上看，在兩類(lèi)污染強(qiáng)度地區(qū)，工業(yè)廢氣的估計(jì)系數(shù)最大，工業(yè)固體廢物次之，工業(yè)廢水最小。投資的環(huán)境效應(yīng)直接影響各類(lèi)污染物EKC的形狀和平坦程度：在高污染強(qiáng)度地區(qū)，工業(yè)廢氣的EKC比其他兩類(lèi)污染物的EKC更為陡峭；在低污染強(qiáng)度地區(qū)，工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物的EKC是單調(diào)上升的線(xiàn)型，而工業(yè)廢水則為倒U型。

從兩類(lèi)污染強(qiáng)度地區(qū)來(lái)看，工業(yè)三廢環(huán)境投資的系數(shù)均為正值，投資對(duì)污染排放量未能起到抑制作用。就系數(shù)的大小而言，高污染強(qiáng)度地區(qū)的系數(shù)均小于低污染強(qiáng)度地區(qū)，環(huán)境投資的不足在低污染強(qiáng)度地區(qū)更為明顯，盡管低污染強(qiáng)度地區(qū)的環(huán)境投資數(shù)額高于高污染強(qiáng)度地區(qū)，但其投資增幅卻低于高污染強(qiáng)度地區(qū)（低污染強(qiáng)度地區(qū)工業(yè)三廢的投資增幅分別為0.07、0.16和0.07，而高污染強(qiáng)度地區(qū)分別為0.15、0.26、0.11），高污染強(qiáng)度地區(qū)的環(huán)境努力高于低污染強(qiáng)度地區(qū)。

2.消減技術(shù)。從污染物的種類(lèi)上看，消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)在不同污染物之間有著明顯的不同：在工業(yè)廢水和工業(yè)固體廢物上，除低污染強(qiáng)度地區(qū)工業(yè)廢水的系數(shù)為正值但不顯著外，其余的系數(shù)均為負(fù)值且顯著，這說(shuō)明消減技術(shù)在一定程度上能夠抑制污染的排放；在工業(yè)廢氣上，除全國(guó)的系數(shù)為負(fù)但不顯著外，其余的系數(shù)為正值且顯著，這說(shuō)明消減技術(shù)對(duì)工業(yè)廢氣的排放不具有抑制作用。

從兩類(lèi)污染強(qiáng)度地區(qū)來(lái)看，消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)卻有著一定的規(guī)律：在工業(yè)廢水和工業(yè)固體廢物上，高污染強(qiáng)度地區(qū)的消減技術(shù)對(duì)污染排放的抑制作用顯著大于低污染地區(qū)；而在工業(yè)廢氣上，雖然消減技術(shù)無(wú)法有效地抑制污染的排放，但高污染強(qiáng)度地區(qū)的系數(shù)小于低污染強(qiáng)度地區(qū)。由于污染程度越高，對(duì)污染消減的意愿和力度就越強(qiáng)，使得污染消減的效率越高，從而高污染地區(qū)消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)高于低污染地區(qū)。

就消減技術(shù)環(huán)境效應(yīng)的影響因素而言，工業(yè)廢水和工業(yè)廢氣消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)受環(huán)境投資的影響。但在工業(yè)固體廢物上，環(huán)境投資的系數(shù)為正值，而消減技術(shù)的系數(shù)卻為負(fù)值，消減技術(shù)對(duì)污染排放的抑制作用并不受環(huán)境投資的影響，其原因可能是：由于工業(yè)固體廢物的消減技術(shù)以其綜合利用率來(lái)度量，而循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提高了固體廢物回收利用的效率，并且環(huán)境投資是以污染治理項(xiàng)目投資額來(lái)度量，并不包含環(huán)保企業(yè)的生產(chǎn)投資，從而使得消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)受環(huán)境投資的影響較小。

3.技術(shù)進(jìn)步。正如理論模型所分析的那樣，一般技術(shù)的進(jìn)步使環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)向下旋轉(zhuǎn)，并能有效地防止N型EKC的出現(xiàn)。在表1中，技術(shù)進(jìn)步的系數(shù)均為負(fù)值，技術(shù)進(jìn)步對(duì)污染物排放起到了有效的抑制作用。技術(shù)進(jìn)步通過(guò)改變生產(chǎn)過(guò)程中要素的投入比例，不僅提高了生產(chǎn)率，而且改善了資源的使用效率，降低了單位產(chǎn)出的污染排放，從而減輕了生產(chǎn)對(duì)自然與環(huán)境的影響，有助于環(huán)境質(zhì)量的改善。

從污染物的種類(lèi)上看，技術(shù)進(jìn)步的環(huán)境效應(yīng)在不同污染物之間有著顯著的差異。在全國(guó)和高污染強(qiáng)度地區(qū)，工業(yè)廢氣技術(shù)進(jìn)步對(duì)污染排放的抑制作用最大，工業(yè)固體廢物次之，而工業(yè)廢水則最小。考察單位GDP污染排放量的變化率發(fā)現(xiàn)：工業(yè)廢氣最大（全國(guó) -0.005 7，高污染地區(qū) -0.000 7）、工業(yè)固體廢物次之（全國(guó) -0.020 3，高污染地區(qū) -0.016 9）、工業(yè)廢水最小（全國(guó) -0.098 8，高污染地區(qū) -0.094 9），這說(shuō)明工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物的污染程度高于工業(yè)廢水，使得技術(shù)進(jìn)步朝著消減工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物的方向發(fā)展，從而增強(qiáng)了技術(shù)進(jìn)步對(duì)工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢物排放的抑制作用。但在低污染強(qiáng)度地區(qū)，技術(shù)進(jìn)步的這種導(dǎo)向性卻不明顯。

從兩類(lèi)污染強(qiáng)度地區(qū)來(lái)看，低污染強(qiáng)度地區(qū)技術(shù)進(jìn)步對(duì)污染的抑制作用大于高污染強(qiáng)度地區(qū)，由于低污染強(qiáng)度地區(qū)主要來(lái)源于東中部地區(qū)，其收入水平高于高污染強(qiáng)度地區(qū)，較強(qiáng)的環(huán)境管制促使企業(yè)進(jìn)行環(huán)境友好型技術(shù)的研發(fā)，而雄厚的資金投入和較完善的基礎(chǔ)設(shè)施又為這種研發(fā)創(chuàng)造了有利條件，從而增強(qiáng)了技術(shù)進(jìn)步對(duì)環(huán)境質(zhì)量改善的效果。

四、主要結(jié)論

EKC假說(shuō)暗含了收入水平?jīng)Q定污染水平的含義，這似乎意味著保護(hù)環(huán)境最好的或許也是唯一的方法是變得富裕起來(lái)，然而過(guò)度地追逐更快的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，將不僅不能帶來(lái)環(huán)境質(zhì)量的改善，反倒會(huì)由于環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)惡化而阻礙經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，收入水平并非是影響EKC的唯一因素，而是EKC假說(shuō)成立的前提條件。通過(guò)理論和實(shí)證的系統(tǒng)分析，本文得到以下結(jié)論：

1.環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)呈現(xiàn)出倒U型特征是有條件的，其曲線(xiàn)形態(tài)取決于消費(fèi)者的偏好和污染函數(shù)的特征。在非位似效用函數(shù)和非齊次污染函數(shù)的假定下，只有當(dāng)清潔商品對(duì)收入的邊際效應(yīng)大于污染消減的效率時(shí)，倒U型EKC的拐點(diǎn)才會(huì)出現(xiàn)，而環(huán)境投入的不足及較低的技術(shù)水平是EKC呈現(xiàn)單調(diào)上升或N型的主要原因；并且環(huán)境友好型的政策法規(guī)和技術(shù)進(jìn)步能夠降低倒U型EKC的存在條件，使得EKC向下旋轉(zhuǎn)，從而有效地降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境成本，加快環(huán)境質(zhì)量的改善速度。

2.在以污染強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域分類(lèi)下，我國(guó)收入與污染路徑有著一定的規(guī)律：各類(lèi)污染物EKC的擬合形狀均為倒N型，但在實(shí)際形狀上，只有低污染強(qiáng)度地區(qū)工業(yè)廢水的EKC實(shí)現(xiàn)了倒U型形態(tài)，其余各曲線(xiàn)均呈現(xiàn)出單調(diào)上升的趨勢(shì)；高污染強(qiáng)度地區(qū)EKC較低污染強(qiáng)度地區(qū)EKC更為陡峭，其拐點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低污染強(qiáng)度地區(qū)；工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的污染最為嚴(yán)重，而工業(yè)固體廢物EKC的拐點(diǎn)位置卻高于工業(yè)廢氣，從而需要更高的人均GDP和更長(zhǎng)的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)倒U型形態(tài)。

3.由于投資的不足使得環(huán)境投資對(duì)污染的排放未能起到抑制作用，但其環(huán)境效應(yīng)卻直接決定了EKC的形狀和平坦程度；盡管低污染強(qiáng)度地區(qū)的環(huán)境投資數(shù)額高于高污染強(qiáng)度地區(qū)，但其投資增幅卻低于高污染強(qiáng)度地區(qū)，高污染強(qiáng)度地區(qū)的環(huán)境努力高于低污染強(qiáng)度地區(qū)，環(huán)境投資的不足在低污染強(qiáng)度地區(qū)更為明顯。因此，只有增加環(huán)境投資的力度，鼓勵(lì)社會(huì)資本參與環(huán)保產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建多元化的融資渠道，才能有效解決環(huán)境投資不足的問(wèn)題。

4.污染消減技術(shù)作為改善環(huán)境質(zhì)量的決定性因素，其環(huán)境效應(yīng)和影響因素在不同污染物和不同污染強(qiáng)度地區(qū)有著一定的差異：消減技術(shù)能夠有效地抑制工業(yè)廢水和工業(yè)固體廢物的排放，但對(duì)工業(yè)廢氣卻不具有抑制作用；污染程度越高，污染消減的意愿和力度就越強(qiáng)，使得高污染強(qiáng)度地區(qū)消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)高于低污染強(qiáng)度地區(qū)；工業(yè)廢水和工業(yè)廢氣消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)受環(huán)境投資的影響，而工業(yè)固體廢物消減技術(shù)的環(huán)境效應(yīng)則受循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

5.技術(shù)進(jìn)步是解決環(huán)境污染問(wèn)題的必然途徑，對(duì)污染物排放起到了有效的抑制作用，技術(shù)進(jìn)步對(duì)污染程度越高的污染物排放的抑制作用越大，并且收入水平影響技術(shù)進(jìn)步的環(huán)境效應(yīng)。因此，制定多樣性的環(huán)境稅收政策和環(huán)境規(guī)制措施，建立技術(shù)創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)企業(yè)增加技術(shù)研發(fā)的投入力度，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的能力，并且注重引進(jìn)和學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，加快技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展速度，將有助于環(huán)境質(zhì)量的更快改善，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙贏發(fā)展。

注釋?zhuān)?/p>

①工業(yè)廢水：低污染強(qiáng)度地區(qū)包括北京、天津、廣東、山東、新疆、內(nèi)蒙古、上海、黑龍江、青海、云南、江蘇、浙江、福建；高污染強(qiáng)度地區(qū)包括陜西、吉林、河北、河南、山西、安徽、貴州、遼寧、江西、甘肅、湖北、四川（含重慶）、湖南、寧夏、廣西。工業(yè)廢氣：低污染強(qiáng)度地區(qū)包括廣東、福建、北京、浙江、湖南、江蘇、江西、上海、黑龍江、天津、山東、四川（含重慶）、湖北、安徽；高污染強(qiáng)度地區(qū)包括河南、吉林、云南、陜西、新疆、廣西、遼寧、河北、甘肅、青海、貴州、內(nèi)蒙古、山西、寧夏。工業(yè)固體廢物：低污染強(qiáng)度地區(qū)包括廣東、浙江、上海、天津、北京、江蘇、福建、山東、新疆、湖南、湖北、河南、吉林、黑龍江；高污染強(qiáng)度地區(qū)包括廣西、四川（含重慶）、安徽、陜西、青海、寧夏、甘肅、河北、遼寧、云南、內(nèi)蒙古、江西、貴州、山西。

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