基于聚類污染的“環(huán)境—貿(mào)易”庫茲涅茨理論及驗證：來自21個代表性國家的證據(jù)

蘭天 陳昊

摘要：近年來，收入的環(huán)境效應(yīng)逐漸凸顯，國際貿(mào)易自由化亦已大勢所趨。關(guān)于貿(mào)易自由化所產(chǎn)生的環(huán)境后果等諸多問題的結(jié)論會直接影響一國環(huán)境、貿(mào)易政策的制定，進而在多國動態(tài)博弈條件下影響全球貿(mào)易格局，改變各國的貿(mào)易稟賦條件及相對比較優(yōu)勢。本文首先在理論上分析了收入、貿(mào)易和環(huán)境損害之間的關(guān)系，而后挖掘出21個國家的相關(guān)數(shù)據(jù)作為代表，運用聚類因子分析方法建立綜合環(huán)境損害指標(biāo)，在理論研究基礎(chǔ)上通過大量實證分析，研究貿(mào)易對環(huán)境損害的影響程度、路徑及現(xiàn)狀，以期在支撐理論結(jié)論的同時勾勒出全球范圍內(nèi)貿(mào)易自由化對環(huán)境損害影響的概貌，為我國了解各國相關(guān)現(xiàn)狀，制定環(huán)境和貿(mào)易政策提供參考。研究結(jié)果表明：（1）污染水平隨收入水平以及貿(mào)易額增長先上升而后下降；（2）代表性國家貿(mào)易增長與環(huán)境損害間具有關(guān)非常高的聯(lián)程度；（3）“惡化-頂端-改善”的倒U型路徑成為貿(mào)易增長對環(huán)境損害影響的主要路徑；（4）代表性國家中環(huán)境污染現(xiàn)狀趨于好轉(zhuǎn)的基本都為經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家，環(huán)境污染狀況仍在加劇的多為發(fā)展中國家。

關(guān)鍵詞：貿(mào)易增長；環(huán)境損害；相關(guān)性；現(xiàn)狀比較

一、引言

關(guān)于貿(mào)易與環(huán)境問題的研究始于上世紀(jì)70年代，目前學(xué)術(shù)界對貿(mào)易自由化所產(chǎn)生的環(huán)境后果形成了兩種不同的觀點。其中一種觀點認(rèn)為，無論在短期還是長期，貿(mào)易自由化對環(huán)境的影響都是消極的，特別是對于欠發(fā)達(dá)國家而言，自由貿(mào)易政策的實施將直接導(dǎo)致環(huán)境惡化。Copeland & Taylor（1994）的理論分析表明：自由貿(mào)易減輕了高收入國家的環(huán)境污染然而同時增加了低收入國家的環(huán)境污染。Chichilnisky（1994）研究了當(dāng)一國缺乏明晰的產(chǎn)權(quán)界定時，自由貿(mào)易對自然資源開采的影響，其結(jié)論是國際市場傳遞擴大了全球性公共資源的外部性，原本用于防止資源過度使用而設(shè)立的稅收政策很有可能在產(chǎn)權(quán)不明晰的情況下反而加劇資源的過度開采。Barrett（1994）認(rèn)為，當(dāng)環(huán)境政策的邊際損害很低時，生態(tài)傾銷會由于某些策略性戰(zhàn)略而出現(xiàn)。Dua & Esty （ 1997）以及 Esty & Geradin（ 1997）都指出， 作為貿(mào)易自由化的結(jié)果， 各國會紛紛降低各自的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以維持或增強競爭力， 出現(xiàn)所謂“ 向底線賽跑”，甚至出現(xiàn)阻撓環(huán)境立法等漠視環(huán)境管制的現(xiàn)象。與此同時，另一種觀點則認(rèn)為，貿(mào)易自由化盡管在短期內(nèi)的環(huán)境效應(yīng)是消極的，但是在長期自由貿(mào)易將對環(huán)境產(chǎn)生積極的影響。其中，最具代表性的是Bhagwati（1993）以及Grossman & Krueger（1995）的研究，他們把貿(mào)易自由化對環(huán)境的影響分為結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)以及規(guī)模效應(yīng)，他們認(rèn)為，當(dāng)收入達(dá)到某一水平時，技術(shù)效應(yīng)和構(gòu)成效應(yīng)的加總將超過規(guī)模效應(yīng)，貿(mào)易自由化得的發(fā)展將改善環(huán)境質(zhì)量。Lopez（1994）也得到了基本類似的結(jié)果。經(jīng)驗研究方面，Joseph C. H. Chai（2002）考察了中國自1979年之后20年伴隨貿(mào)易開放程度與制造業(yè)“三廢”排放量之間的關(guān)系，考察結(jié)果表明，規(guī)模效應(yīng)巨大的負(fù)向作用完全抵消了結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的正向作用，從而導(dǎo)致中國制造業(yè)整體污染排放增加。Qureshi（2004）對巴基斯坦的工業(yè)水污染惡化的問題研究中也證實了貿(mào)易開放加劇了環(huán)境污染。Maniagi（2004）使用63 個發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的面板數(shù)據(jù)，研究證明進一步的貿(mào)易自由化會增加二氧化碳的排放量。、然而，Lucas 、Wheeler和Hettige（1992）采用了1960 年至1988 年間包括發(fā)展中國家與發(fā)展中國家在內(nèi)的80個國家的37個制造部門污染排放的面板數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在貿(mào)易自由化的初級階段，毒性密度指標(biāo)起初明顯上升，但隨著貿(mào)易開放程度的提高，這一指標(biāo)呈下降趨勢，即貿(mào)易自由化有利于整體環(huán)境的改善。Anderson（1992）通過對世界食品和煤碳行業(yè)的研究發(fā)現(xiàn)，煤碳和食品貿(mào)易的自由化減少了這些產(chǎn)品帶來的全球污染。 Dean（2002）用世界銀行關(guān)于中國1987～1995 年各省份水污染的相關(guān)數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)： 貿(mào)易自由化對環(huán)境質(zhì)量的破壞具有直接效應(yīng)和間接效應(yīng)，并且這兩種效應(yīng)在符號上是相反的，模擬結(jié)果表明貿(mào)易對環(huán)境正的技術(shù)效應(yīng)抵消了負(fù)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，最終對環(huán)境凈效應(yīng)是正的，貿(mào)易開放有益于環(huán)境的改善。綜合以上文獻(xiàn)，不難發(fā)現(xiàn)，關(guān)于自由貿(mào)易對環(huán)境影響的研究結(jié)論并不統(tǒng)一，而且這些研究所采用的數(shù)據(jù)大都較早，鮮有研究國際背景下綜合環(huán)境損害和國際貿(mào)易關(guān)系的理論和實證文獻(xiàn)。因此，本文將試圖通過聚類因子分析方法試圖解決綜合環(huán)境損害指標(biāo)的選取和構(gòu)建，并通過大量相關(guān)性和多元回歸分析，盡可能地勾勒出全球范圍內(nèi)貿(mào)易自由化對環(huán)境損害影響的概貌。本文第二部分以經(jīng)典的效用最大化分析框架基礎(chǔ)，借鑒McConnell（1996）模型，在對其進行簡化的同時，加入貿(mào)易額為效用函數(shù)的一個變量，在分析收入與環(huán)境損害之間的關(guān)系的同時加入了貿(mào)易與環(huán)境損害關(guān)系的分析；在第三部分，運用聚類因子分析方法建立綜合環(huán)境損害指標(biāo)，在理論研究基礎(chǔ)上通過大量實證分析，重點貿(mào)易增長對環(huán)境損害的影響程度、路徑及現(xiàn)狀；第四部分為結(jié)論。

二、理論模型

為簡化分析，我們主要考慮兩個要素：消費者對環(huán)境服務(wù)的需求和消費對污染排放的影響。這樣，人均收入，貿(mào)易自由化 與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系依賴于兩個命題。與第一個要素相聯(lián)系的命題是：環(huán)境所提供的服務(wù)，即環(huán)境舒適性，是一種奢侈品，也就是說，對環(huán)境舒適性的需求的收入彈性大于1。如果這一點成立，那么隨著人均收入及人均貿(mào)易額的增長，用收入換取環(huán)境舒適的意愿水平就會隨之上升。而對于后者也有一個相應(yīng)的命題：隨著收入水平的上升以及自由貿(mào)易的發(fā)展，消費對污染的負(fù)效應(yīng)遞減。直觀地，因為隨著國民收入水平的提高，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)會發(fā)生變遷，從而生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)也會隨之變化。

這樣，我們同樣可以得到如下結(jié)論：污染水平隨貿(mào)易增長先上升而后下降。到這里，我們驚訝的發(fā)現(xiàn)，通過理論分析得出的結(jié)論似乎與經(jīng)典的環(huán)境庫茲涅茨曲線的結(jié)論不謀而合，而且我們還得出一個結(jié)論：貿(mào)易增長和環(huán)境損害之間的關(guān)系同樣滿足庫茲涅茨曲線。

三、實證檢驗

（一）相關(guān)概念界定和數(shù)據(jù)說明

1、代表性國家的選取標(biāo)準(zhǔn)。為了使選取的二十一個代表性國家能夠反應(yīng)全球貿(mào)易和環(huán)境損害關(guān)系的基本情況，本文以聯(lián)合國對發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的定義為標(biāo)準(zhǔn) ，選取了十一個發(fā)達(dá)國家，十個發(fā)展中國家。在選取的的過程中，主要考慮：世界影響、地理位置、國家概況等三個方面的因素。2.貿(mào)易指標(biāo)和環(huán)境損害單項指標(biāo)的選取 。本文主要研究有可能導(dǎo)致本國環(huán)境損害的的那部分貿(mào)易增長與環(huán)境損害之間的具體的關(guān)系，所以出口額無疑是和本國環(huán)境損害關(guān)系最為緊密的貿(mào)易指標(biāo)。3.環(huán)境損害綜合評價指標(biāo)的建立。通過對已有文獻(xiàn)梳理不難發(fā)現(xiàn)，在不同地區(qū)，不同國家甚至同一國家的不同區(qū)域，環(huán)境和貿(mào)易的現(xiàn)狀以及環(huán)境和貿(mào)易之間的關(guān)系都有著一定的差異；不同學(xué)者研究環(huán)境損害與經(jīng)濟、貿(mào)易之間的關(guān)系時使用的污染指標(biāo)也不盡相同。建立一個綜合的、相對全面的環(huán)境損害評價指標(biāo)似乎就變得尤為重要，并且，這個綜合指標(biāo)應(yīng)考慮多個方面的污染，兼顧各個環(huán)境污染指標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。計量結(jié)果表明，各個國家構(gòu)成W的因子至少都包含了所有污染指標(biāo)90%以上的信息量，這種包含比重是可以用少數(shù)的因子來衡量整個的環(huán)境水平的。KMO-Measure值都大于0.5，說明所有國家的環(huán)境污染指標(biāo)數(shù)據(jù)都適合使用因子分析法進行分析。

（二）貿(mào)易增長與環(huán)境損害的相關(guān)性分析

借助之前構(gòu)建的環(huán)境損害綜合評價指標(biāo)，本文通過灰色關(guān)聯(lián)分析研究代表性國家貿(mào)易增長與環(huán)境損害的相關(guān)關(guān)系。 貿(mào)易指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于WTO公開數(shù)據(jù)庫，使用的污染指標(biāo)數(shù)據(jù)是經(jīng)世界銀行和聯(lián)合國的公開數(shù)據(jù)計算而得。使用灰色系統(tǒng)理論建模軟件（GTM）來進行灰色關(guān)聯(lián)分析的計算。最后的灰色相對關(guān)聯(lián)度分析的結(jié)果如表2所示：相對關(guān)聯(lián)度在0.5以上的序列數(shù)據(jù)一般認(rèn)為表現(xiàn)出比較顯著的趨同性，通過對表4-2的觀察可以明顯的發(fā)現(xiàn)，所有二十一個代表性國家貿(mào)易和環(huán)境損害之間的相對關(guān)聯(lián)度都在0.5以上，除了丹麥和越南分別為0.5351和0.5705以外，別的國家貿(mào)易和環(huán)境污染的關(guān)聯(lián)度都在0.6以上，超過0.8的有十三個國家。由此可以判斷，代表性國家的貿(mào)易和環(huán)境損害之間存在顯著的關(guān)聯(lián)性。（中國0.60，挪威0.78，冰島0.87，加拿大0.95，英國0.85，法國0.77，德國0.88，葡萄牙0.83，日本0.80，丹麥0.54，巴西0.96，阿根廷0.97，美國0.87，澳大利亞0.91，土耳其0.75，越南0.76，南非0.75，巴基斯坦0.98，印尼0.90，印度0.71，俄羅斯0.92）

（三）代表性國家貿(mào)易、收入與環(huán)境損害關(guān)聯(lián)路徑實證檢驗

下面我們通過代表性國家的數(shù)據(jù)來對這一理論命題進行實證檢驗。我們希望通過分析，在驗證貿(mào)易，收入與環(huán)境損害具體關(guān)聯(lián)路徑性態(tài)的同時，能夠描述目前全球經(jīng)濟、貿(mào)易增長與環(huán)境損害關(guān)系現(xiàn)狀，通過代表性國家當(dāng)前在長期EKC曲線上的位置來估計未來環(huán)境和貿(mào)易關(guān)系的發(fā)展趨勢。

實證結(jié)果與比較。觀察圖1，有九個國家人均GDP和出口貿(mào)易額與環(huán)境損害評價指標(biāo)擬合的回歸方程的形態(tài)是一致的。短期來看，所有的回歸方程中有十五個為線性形態(tài)，十三個為N型形態(tài)，有十一個為倒U型形態(tài)，有兩個為U型形態(tài)，一個回歸方程無法擬合。長期來看，有十二個國家目前經(jīng)濟、貿(mào)易和環(huán)境污染的狀況處在長期曲線的左端，四個國家當(dāng)前經(jīng)濟、貿(mào)易和環(huán)境污染的狀況處在長期曲線的頂端，有五個國家處在長期倒U型曲線的右端。分析圖1，不難發(fā)現(xiàn)，代表性國家中環(huán)境污染現(xiàn)狀趨于好轉(zhuǎn)的基本都為經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家，環(huán)境污染狀況仍在加劇的多為發(fā)展中國家。通過代表性國家經(jīng)濟、貿(mào)易與環(huán)境現(xiàn)狀在曲線上的位置可以判斷，處于頂端或者右側(cè)的九個國家中有八個為經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家，處在左側(cè)的十二個國家中，只有三個為經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家，其余都是發(fā)展中國家。此外，通過觀察曲線的形狀可以發(fā)現(xiàn)，幾乎所有（英國除外）環(huán)境損害有所改善的國家，收入、貿(mào)易對環(huán)境的影響路徑都是一個先導(dǎo)致環(huán)境惡化之后到達(dá)頂端，然后使環(huán)境狀況有所改善的路徑。

四、結(jié)論

本文以經(jīng)典的效用最大化分析框架基礎(chǔ)，在對McConnell（1996）模型行簡化的同時，加入貿(mào)易額為效用函數(shù)的一個變量，在分析收入與環(huán)境損害之間的關(guān)系的同時加入了貿(mào)易與環(huán)境損害關(guān)系的分析。而后運用聚類因子分析方法建立綜合環(huán)境損害指標(biāo)，在理論研究基礎(chǔ)上通過大量實證分析，研究貿(mào)易對環(huán)境損害的影響程度、路徑及現(xiàn)狀，實證結(jié)果在很好地支撐理論結(jié)論的同時基本勾勒出全球范圍內(nèi)貿(mào)易自由化對環(huán)境損害影響的概貌。通過本文的分析，可以得到以下結(jié)論。通過理論分析，我們認(rèn)為，污染水平隨收入水平以及貿(mào)易額增長先上升而后下降。這一理論結(jié)論與環(huán)境庫茲涅茨曲線假說結(jié)論相符。通過對代表性國家貿(mào)易增長和環(huán)境損害進行灰色關(guān)聯(lián)分析，我們發(fā)現(xiàn)21個代表性國家中有19個國家的灰色關(guān)聯(lián)度在0.6以上，代表性國家自由貿(mào)易對環(huán)境損害的影響關(guān)聯(lián)程度非常高。通過具體影響路徑的實證檢驗，我們認(rèn)為“惡化-頂端-改善”的倒U型路徑成為貿(mào)易增長對環(huán)境損害影響的主要路徑，這一實證結(jié)論很好的支撐了第一部分的理論分析。從影響現(xiàn)狀上看，代表性國家中環(huán)境污染現(xiàn)狀趨于好轉(zhuǎn)的基本都為經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家，環(huán)境污染狀況仍在加劇的多為發(fā)展中國家，這一實證結(jié)果充分證明了理論分析中環(huán)境污染水平以貿(mào)易額或者人均收入特定值為拐點的正確性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]Chichilnisky， G. “Global Environment and North South Trade.”American Economic Review， 84，1994， pp851-874

[3]Barrett ， S.“ Strategic Environmental Policy and International Trade. ”Journal of Public Economics， 54， 1994b， pp. 325- 338.

基金項目：中國外貿(mào)增長引致環(huán)境損害的沖突與協(xié)調(diào)研究06XJL010