高峰 俞樹毅
(蘭州大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 甘肅蘭州 730000)
西部地區(qū)環(huán)境污染的結(jié)構(gòu)性成因及其影響研究
——基于2005-2012省級面板數(shù)據(jù)的檢驗
高峰 俞樹毅
(蘭州大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 甘肅蘭州 730000)
利用2005-2012年省級面板數(shù)據(jù),采用熵權(quán)法計算環(huán)境污染綜合指數(shù),分析了西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系,并從結(jié)構(gòu)性影響因素的角度,選取了對外開放程度、投資結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)等因素對環(huán)境污染的綜合影響。結(jié)果表明,西部地區(qū)人均GDP與環(huán)境污染綜合指數(shù)之間滿足EKC假定,且已超過拐點進(jìn)入下降通道,即經(jīng)濟(jì)發(fā)展會逐步降低其環(huán)境代價;工業(yè)化進(jìn)程對西部地區(qū)環(huán)境污染問題的解決有積極作用,對外開放程度、國有投資比重和城鎮(zhèn)化進(jìn)程則有消極影響。與全國相比較,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、投資結(jié)構(gòu)對于西部地區(qū)環(huán)境污染問題的影響更為突出。
西部地區(qū);環(huán)境污染;結(jié)構(gòu)性成因
“十一五”以來我國西部地區(qū)各省市區(qū)的地區(qū)總產(chǎn)值持續(xù)保持高于10%的增長速度,普遍超過東部、高于全國水平,在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時,西部地區(qū)資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)惡化等問題進(jìn)一步凸顯。與此同時,西部地區(qū)對外貿(mào)易規(guī)模較小、國有大型企業(yè)比重較大、工業(yè)整體上以資源消耗型為主,城鎮(zhèn)化水平相對較低,這些結(jié)構(gòu)性因素也制約了西部地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
對于經(jīng)濟(jì)增長對環(huán)境污染的影響,Grossman 和 Krueger提出了國民收入與環(huán)境污染之間存在倒U型曲線關(guān)系,環(huán)境污染在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期快于經(jīng)濟(jì)增長,而在經(jīng)濟(jì)增長到一定程度,環(huán)境污染將慢于經(jīng)濟(jì)增長的速度,即環(huán)境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve,EKC)關(guān)系[1]。對于我國經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系,很多學(xué)者以驗證EKC假設(shè)進(jìn)行了大量的研究,但是結(jié)論因?qū)嵶C方法和研究指標(biāo)的選取而有顯著差別[2-3]。從區(qū)域比較的視角,蔡昉等[4-5]用不同污染指標(biāo)研究顯示東部地區(qū)和中西部地區(qū)的環(huán)境庫茨涅茨曲線存在較大的異質(zhì)性,高紅霞等[6]對拐點的預(yù)測得出我國的區(qū)域拐點到來時間存在很大差異,反映了我國區(qū)域發(fā)展的不平衡性;宋濤等的研究顯示我國環(huán)境污染指標(biāo)隨收入變化存在明顯的地區(qū)差異,發(fā)達(dá)地區(qū)往往先出現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變點,此后環(huán)境污染隨人均收入變化好轉(zhuǎn),其次是中等收入地區(qū),最后是較落后的西部地區(qū)[7]。
此外,學(xué)者們從外商直接投資、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、貿(mào)易、技術(shù)、環(huán)境規(guī)制等多個維度,探討了各類EKC的形成機(jī)制。就FDI對東道國或地區(qū)環(huán)境的影響,存在“污染避難所”假說(Eskelan和Harrison[8],Cole 和Elliott[9])和“污染光環(huán)”效應(yīng)(Cole,Elliott 和Strobl[10])兩種不同結(jié)論。許和連[11]等認(rèn)為從整體上來說“污染天堂”假說在中國并不成立,而陳建國等[12]的研究顯示我國的東部和中部地區(qū)存在“污染光環(huán)”效應(yīng),而西部地區(qū)則符合“污染避難所”假說。牛海鵬等[13]認(rèn)為隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改善,污染排放呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。高靜和黃繁華[14]、胡亮和潘厲[15]等認(rèn)為貿(mào)易使發(fā)達(dá)國家環(huán)境質(zhì)量好轉(zhuǎn)而發(fā)展中國家環(huán)境質(zhì)量更進(jìn)一步惡化。周國富等[16]認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步有效地抑制污染的排放量和增長速度,張成等[17]的研究則表明在東部,環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度和企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步之間呈現(xiàn)U型關(guān)系,在西部地區(qū)則尚未形成在統(tǒng)計意義上顯著的U型關(guān)系。
總體來看,現(xiàn)有對于西部省份經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的研究,對EKC曲線進(jìn)行了較多的分析,除GDP之外主要討論外商直接投資的影響,事實上,西部地區(qū)FDI的比重非常小,單純討論外商直接投資總額并不能全面反映西部地區(qū)投資結(jié)構(gòu)對環(huán)境污染的影響機(jī)制。其次,現(xiàn)有文獻(xiàn)主要選取二氧化硫、二氧化碳等氣體排放物或“三廢”排放作為環(huán)境污染的衡量指標(biāo),由于污染指標(biāo)選取的不同導(dǎo)致研究結(jié)果的差異,在一定程度上降低了模型的解釋能力,環(huán)境污染是眾多污染綜合作用的結(jié)果,因此不能僅依靠單一、具體的污染指標(biāo),而需要一個綜合、全面的環(huán)境指數(shù)來衡量。最后,在研究中除了考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之外,研究區(qū)域的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)特點對環(huán)境的影響也非常關(guān)鍵,已有的文獻(xiàn)在研究中通??紤]貿(mào)易、技術(shù)等單一變量,較少考慮地區(qū)對外開放程度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、投資結(jié)構(gòu)和城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)性因素對環(huán)境污染的綜合影響,以上不足為本文的研究提供了空間。
研究環(huán)境污染問題和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,一般采用在環(huán)境庫茲涅茨曲線檢驗的基礎(chǔ)上,引入特定因素來考察其對環(huán)境污染的影響程度及方向?;谥皩W(xué)者的研究,本文以公式(1)所示模型為基礎(chǔ):
式中:i代表地區(qū),t表示時間,Eit為環(huán)境質(zhì)量指標(biāo),用人均污染物排放量表示,γi為各省市區(qū)的截距,θt為各時間的截距,X為收入水平,R為影響環(huán)境污染的其他變量,ε為隨機(jī)誤差項。
本文需要分析西部地區(qū)結(jié)構(gòu)性因素與環(huán)境污染的關(guān)系,并通過西部與全國的對比討論結(jié)構(gòu)性因素對環(huán)境治理的作用機(jī)制,因此需要將R進(jìn)一步具體化,Ro代表對外開放程度,Rn代表投資結(jié)構(gòu),Rs代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),Rc代表城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu),公式(1)將變形為:
本文選取2005-2012年全國除港澳臺之外的31個省市區(qū)作為樣本,相關(guān)原始數(shù)據(jù)主要來源于2006-2013年《中國統(tǒng)計年鑒》及各省份的統(tǒng)計年鑒。
公式(2)中的因變量為環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)。本文選取廢水排放總量、廢水中化學(xué)需氧量排放量、廢水中氨氮排放量、廢氣中二氧化硫排放量、廢氣中氮氧化物排放量、固體廢物產(chǎn)生量等六類環(huán)境污染指標(biāo),采用熵權(quán)法計算環(huán)境污染綜合指數(shù),以期更為全面地反映各地區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況。熵權(quán)法具體測算過程如下(熵權(quán)法計算環(huán)境污染綜合指數(shù)的結(jié)構(gòu)見表1):
(1)對原始數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理:
其中,Xij表示第i省份的第 j個指標(biāo)的取值,(i=1,2,……m,j=1,2,……,n)。
表1 2005-2012年31個省份環(huán)境污染綜合指數(shù)
(2)對標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)平移:
(3)計算第i省份的第j個指標(biāo)的權(quán)重:
(4)計算第j個指標(biāo)的熵值以及變異系數(shù):
(5)計算第j個指標(biāo)的權(quán)重:
(6)計算綜合評價指數(shù):
公式(2)中的自變量為經(jīng)濟(jì)增長和結(jié)構(gòu)性因素的數(shù)據(jù)。關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長,選用人均地區(qū)生產(chǎn)總值衡量,為剔除物價水平變動的影響,各年人均地區(qū)生產(chǎn)總值均以2005年為基期修正;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),選用工業(yè)總產(chǎn)值與地區(qū)生產(chǎn)總值的比值來衡量;投資結(jié)構(gòu),選用國有及國有控股企業(yè)的產(chǎn)值與總產(chǎn)值之比來衡量,不同來源的投資在我國聚集的產(chǎn)業(yè)有明顯的差異,不同產(chǎn)業(yè)的污染特點也有所不同,尤其在西部地區(qū),國有投資比重較大與其重化工業(yè)為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)是緊密相關(guān)的;對外開放程度,選用進(jìn)出口貿(mào)易總額與地區(qū)生產(chǎn)總值之比來衡量,為剔除國際匯率變動的影響,對該比值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,如公式(10)所示,得到對外開放度指數(shù);城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu),選用城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎貋砗饬?。具體指標(biāo)數(shù)據(jù)見表2。
(一)數(shù)據(jù)檢驗及模型選擇
面板數(shù)據(jù)是由時間序列數(shù)據(jù)和橫截面數(shù)據(jù)混合而成,存在用非平穩(wěn)時間序列建立回歸模型極有可能產(chǎn)生的“偽回歸”問題。因此,回歸前必須對面板數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根檢驗和協(xié)整檢驗。為了消除變量之間可能存在的異方差,并進(jìn)一步增強(qiáng)面板數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性,本文將所有變量都進(jìn)行對數(shù)化處理。如表3所示,在水平值情況下,較多變量接受“存在單位根”的原假設(shè),為非平穩(wěn)數(shù)據(jù),但是所有指標(biāo)的一階差分均通過檢驗,即均為一階單整變量,符合協(xié)整檢驗的要求。
表2 樣本數(shù)據(jù)變量的統(tǒng)計描述
如表4所示,面板數(shù)據(jù)的協(xié)整檢驗在1%顯著水平下拒絕“不存在協(xié)整關(guān)系”的原假設(shè),所以,lnE 與lnPGDP、(lnPGDP)2、lnRo、lnRn、lnRs、lnRc存在長期、穩(wěn)定的均衡關(guān)系。
對于面板數(shù)據(jù)的回歸分析,有固定效應(yīng)(fixed-effects)模型和隨機(jī)效應(yīng)(random-effects)模型這兩種模型,需通過Hausman檢驗進(jìn)行選擇。如表5所示,lnE與lnPGDP、(lnPGDP)2、lnRo、lnRn、lnRs、lnRc的回歸模型選擇檢驗,均拒絕“隨機(jī)效應(yīng)”的原假設(shè),故選擇固定效應(yīng)模型。
(二)實證分析結(jié)果
根據(jù)上述面板數(shù)據(jù)的檢驗以及模型選擇的結(jié)果,本文選擇固定效應(yīng)模型。由于采用的截面數(shù)據(jù)涉及31個省市區(qū),各地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和環(huán)境污染程度有較大差異,本文采用廣義最小二乘法,且橫截面樣本單位大于時間序列單位,采用變截距模型對該面板數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析?;貧w結(jié)果見表6,其中欄目(1)為全國和西部的人均GDP與環(huán)境綜合指數(shù)的二次項回歸結(jié)果,即環(huán)境庫茲涅茨曲線,欄目(2)為納入了各種結(jié)構(gòu)性因素的回歸結(jié)果,綜合反映了全國與西部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的影響因素及其影響方向及程度。
從西部地區(qū)與全國回歸結(jié)果的比較來看,二者的環(huán)境庫茲涅茲倒U曲線大體一致,且在納入各結(jié)構(gòu)性因素變量之后,拐點值均有所增加。各結(jié)構(gòu)性因素對環(huán)境污染影響的方向也都相同,但是具體的影響程度有較大差異,從中也體現(xiàn)了西部地區(qū)與全國在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上的不同以及由此形成的對環(huán)境污染問題影響的差異。具體如下:
1.經(jīng)濟(jì)增長水平。西部地區(qū)的人均GDP與環(huán)境污染綜合指數(shù)之間存在顯著的環(huán)境庫茲涅茲倒U曲線關(guān)系,在不考慮其他因素的條件下,拐點出現(xiàn)在人均GDP達(dá)到11405.87元時,在納入各結(jié)構(gòu)性因素變量之后,拐點值增長為13704.49元,2012年西部地區(qū)12個省份人均GDP均已超過該拐點,因此,西部地區(qū)的環(huán)境污染問題將隨經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長而有所改善。
2.對外開放程度。西部地區(qū)對外開放程度與環(huán)境污染綜合指數(shù)存在正向關(guān)系,即粗放的對外貿(mào)易模式在促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長的同時對環(huán)境產(chǎn)生了不良影響。對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)體,一般而言其出口產(chǎn)品主要是資源、能源以及初級加工產(chǎn)品,產(chǎn)品附加值低,對資源環(huán)境的依賴程度高,因此,貿(mào)易開放雖然短期內(nèi)增加了國內(nèi)收入,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長,但同時也造成了較為嚴(yán)重的環(huán)境問題。我國的對外貿(mào)易從整體上仍以對資源環(huán)境壓力較大的初級產(chǎn)品為主,以資源消耗、環(huán)境污染為代價。由于西部地區(qū)的對外開放程度較低,就對環(huán)境污染的影響程度來看,西部遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于全國,彈性系數(shù)近20倍之差。
表3 單位根檢驗結(jié)果
3.投資結(jié)構(gòu)。西部地區(qū)國有及國有控股企業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比重和環(huán)境污染綜合指數(shù)呈同方向變動,即國有投資比重越大,環(huán)境污染問題越嚴(yán)重。具體而言,西部地區(qū)國有投資比重每產(chǎn)生1%的增加幅度,環(huán)境污染綜合指數(shù)則增加0.073%,而全國僅增加0.035%,約為西部的二分之一。國有投資的增加帶來環(huán)境污染的加重,與國有投資集中的產(chǎn)業(yè)其環(huán)境污染特點有關(guān)。國有投資集中的產(chǎn)業(yè)主要為能源產(chǎn)業(yè)以及資源密集型產(chǎn)業(yè),這些產(chǎn)業(yè)的環(huán)境污染強(qiáng)度相對較高。而在西部地區(qū),國有投資比重較大與其資源消耗型為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)更是緊密相關(guān)的,2012年,除重慶、四川、廣西三個省市區(qū)之外,西部地區(qū)其他省份的國有投資比重均超過50%,最高的甘肅省達(dá)到92%。因此,對于國有大型工業(yè)企業(yè)的環(huán)境監(jiān)控與治理,是西部地區(qū)環(huán)境治理應(yīng)該關(guān)注的重要方向。
4.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。西部地區(qū)的環(huán)境污染綜合指數(shù)隨著工業(yè)總產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值比重的增加呈下降趨勢,因此,西部地區(qū)的工業(yè)化進(jìn)程有益于當(dāng)?shù)丨h(huán)境問題的改善。一般而言,在工業(yè)化初期,工業(yè)化速度的提升會帶來資源的過度開發(fā)以及廢棄物排放量的劇增,而在工業(yè)化后期,工業(yè)化進(jìn)程將對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生積極影響。具體而言,西部地區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值與GDP的比值每產(chǎn)生1%的增加幅度,環(huán)境污染綜合指數(shù)則下降0.099%,而全國僅下降0.027%,約為西部的四分之一,說明與全國整體水平相比,西部地區(qū)的工業(yè)化進(jìn)程對環(huán)境問題的促進(jìn)作用更為突出。
表4 Kao協(xié)整檢驗結(jié)果
表5 Hausman檢驗結(jié)果
表6 固定效應(yīng)回歸結(jié)果
5.城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)。西部地區(qū)城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎嘏c環(huán)境污染綜合指數(shù)為同方向變動關(guān)系,即按照已有的城鎮(zhèn)化模式,城鎮(zhèn)化進(jìn)程將進(jìn)一步加劇環(huán)境污染?;趪H經(jīng)驗,城鎮(zhèn)化大致呈“S”型曲線變化的三個階段:發(fā)展緩慢的初始階段、快速上升的加速階段、增速趨緩的停滯階段。其中,加速階段的起點為14.37%-18.63%,終點為53.63%-69.48%,在城鎮(zhèn)化加速階段環(huán)境污染將會加劇[18]。2012年,西部地區(qū)城鎮(zhèn)化率最低的是西藏,為22.75%,最高的為內(nèi)蒙古,為57.74%,可以認(rèn)為已全面進(jìn)入城鎮(zhèn)化加速階段。從城鎮(zhèn)化進(jìn)程對環(huán)境的影響來看,西部地區(qū)與全國的差異并不明顯,均反映出按照現(xiàn)有的城鎮(zhèn)化模式,伴隨著城鎮(zhèn)化率的增加,環(huán)境污染問題將進(jìn)一步加劇,但西部地區(qū)的問題相對更為突出。
本文采用2005-2012年31個省級地區(qū)的樣本,選取了廢水排放總量、廢水中化學(xué)需氧量排放量、廢水中氨氮排放量、廢氣中二氧化硫排放量、廢氣中氮氧化物排放量、固體廢物產(chǎn)生量等六類環(huán)境污染指標(biāo),采用熵權(quán)法計算環(huán)境污染綜合指數(shù),分析了西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系。結(jié)果表明,人均GDP與環(huán)境污染綜合指數(shù)之間滿足EKC假定,且已超過拐點進(jìn)入下降通道,即經(jīng)濟(jì)發(fā)展會逐步降低其環(huán)境代價。與此同時,基于結(jié)構(gòu)性影響因素的角度,本文選取了對外開放程度、投資結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu),分析了結(jié)構(gòu)性因素與環(huán)境污染的關(guān)系。結(jié)果表明,工業(yè)化進(jìn)程對西部地區(qū)環(huán)境污染問題有積極作用,對外開放程度、國有投資比重和城鎮(zhèn)化進(jìn)程有消極影響。從與全國的對比來看,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、投資結(jié)構(gòu)對于西部地區(qū)環(huán)境污染問題的影響更為突出。
因此,在新一輪西部大開發(fā)中,協(xié)調(diào)推進(jìn)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè),應(yīng)著重以下幾個方面:一是進(jìn)一步加快西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程。要推動西部地區(qū)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的良性互動,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級,積極構(gòu)筑優(yōu)勢互補(bǔ)、合理分工的城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,增強(qiáng)城鎮(zhèn)綜合承載能力和可持續(xù)發(fā)展能力。二是加大對西部地區(qū)資源消耗型國有大型工業(yè)企業(yè)的環(huán)境監(jiān)管和治理。要深化資源和資源型產(chǎn)品的價格和稅費改革,建立合理的環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制,引導(dǎo)大型國有企業(yè)做好節(jié)能減排的示范作用。三是在保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的大前提下,西部地區(qū)要把握國家建設(shè)“兩帶一路”戰(zhàn)略機(jī)遇,進(jìn)一步改善地區(qū)投資環(huán)境,以國際市場為導(dǎo)向,大力發(fā)展具有西部區(qū)域特色的對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易。
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A Study on the Structural Factors’Effects on Environmental Pollution in China’s Western Regions -Based on the provincial panel data from 2005 to 2012
Gao Feng Yu Shu-yi
(School of Economics,Lanzhou University,Lanzhou,Gansu 730000)
The relationship has been analyzed between economic growth and environmental pollution in China’s western regions by utilizing the provincial panel data from 2005 to 2012,and applying entropy-right method to calculate the pollution index.Some of structural factors,such like open degree,investment structure,industrial structure and urban-rural structure,were chosen to study their effects on environmental pollution,and the results showed that the relationship between the GDP per capita and the pollution index of the western regions meets EKC Hypothesis, it means that economic growth gradually reduces its environmental costs.Industrialization plays an active role in the resolution of environmental problems in the western regions,but openness,government investment and urbanization have a negative effect on environmental pollution.Compared with other regions in China,the effects of industrial structure,investment structure on environmental pollution are more prominent in the western regions.
the western regions;environmental pollution;structural factors
X820.3
A
1005-5738(2014)04-048-07
[責(zé)任編輯:周曉艷]
2014-09-20
2012年度甘肅省社會科學(xué)規(guī)劃重大招標(biāo)項目“甘肅省建設(shè)全國重要生態(tài)安全屏障研究”階段性成果,項目號:12ZD09
高峰,男,漢族,甘肅靜寧人,蘭州大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士研究生,浙江理工大學(xué)講師,主要研究方向為區(qū)域環(huán)境治