新時(shí)期山東省環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線實(shí)證研究

王鐘杰，王有邦

(山東師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院，山東濟(jì)南250000)

20世紀(jì)90年代，Grossman等［1］提出了EKC曲線(Environmental Kuznets Curve)的假說(shuō)。假定一個(gè)國(guó)家的環(huán)境破壞程度會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升而增加，達(dá)到一定程度后，污染程度又會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升而降低［2］，即在二維的平面空間，以污染水平為縱坐標(biāo)，以人均GDP為橫坐標(biāo)，根據(jù)兩種指標(biāo)的變化情況描繪出曲線圖，即EKC曲線。隨后，大量學(xué)者展開(kāi)了對(duì)EKC曲線的分析。Shafik［3］對(duì)大氣中的SO2和懸浮微粒含量的“U”型曲線的最值點(diǎn)進(jìn)行了估值。Panayotou［4］、Markus［5］、Lopez［6］等也分別從國(guó)家發(fā)展的不同方面對(duì)EKC進(jìn)行了研究。Friedl等［7］應(yīng)用奧地利20世紀(jì)后40年的GDP增長(zhǎng)情況與CO2排放量的數(shù)據(jù)驗(yàn)證EKC假說(shuō)，卻發(fā)現(xiàn)“N”型的數(shù)據(jù)擬合結(jié)果更適合于該國(guó)的實(shí)際情況。

20世紀(jì)末EKC的研究也引起了我國(guó)學(xué)者的關(guān)注。吳玉萍等［8］通過(guò)分析北京市20世紀(jì)80年代后半期到20世紀(jì)末的相關(guān)數(shù)據(jù)，總結(jié)得出:北京市實(shí)施了一項(xiàng)行之有效的環(huán)境政策，各研究指標(biāo)符合EKC的特征，但倒“U”形的關(guān)鍵點(diǎn)與發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯的區(qū)別。莊宇等［9］分析了我國(guó)西部人均收入水平與廢水排放量的關(guān)系，得出經(jīng)濟(jì)水平與水質(zhì)呈現(xiàn)出EKC曲線的右側(cè)部分。沈滿洪等［10］根據(jù)浙江省相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)分析得到當(dāng)?shù)谽KC曲線呈“倒U型+U型”。吳開(kāi)亞等［11］分析安徽省相關(guān)數(shù)據(jù)，得出該省EKC曲線呈“U型+倒U型”。王西琴等［12］1978～2002年天津市的指標(biāo)數(shù)據(jù)，擬合得到的EKC曲線形態(tài)為“倒U型+U型”，并分析了引起曲線波動(dòng)的原因。此外，還有學(xué)者對(duì)我國(guó)東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平變化與環(huán)境破壞進(jìn)行了一系列研究［10，13－17］。山東省緊鄰環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈，研究其經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響具有重要意義。筆者立足于前人研究成果，根據(jù)1981～2013年經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)，建立相關(guān)的計(jì)量模型，從更長(zhǎng)的時(shí)間層面上展現(xiàn)EKC的變化曲線并分析其成因，從而為相關(guān)決策提供參考。

圖1 山東省污染物排放變化情況

1 山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境概況

改革開(kāi)放以來(lái)，山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體水平有了很大提升。2013年山東省的GDP總量為54 684億元，人均GDP增加到51 768元，相比改革開(kāi)放之初有了明顯的上漲。近幾年山東省工業(yè)企業(yè)聚集現(xiàn)象越來(lái)越明顯，帶動(dòng)山東省經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，2013年第二產(chǎn)業(yè)對(duì)山東省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到了61．4%，對(duì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用明顯。但在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)環(huán)境污染和破壞的程度卻令人擔(dān)憂。2013年山東省水利廳數(shù)據(jù)顯示，全省例行監(jiān)測(cè)河流斷面中，60．7%的水質(zhì)優(yōu)于III類，14．9%處于Ⅳ類水質(zhì)，19．4%處于V類，而劣V類水質(zhì)占到了14．9%。另外，環(huán)境破壞方面也同樣引起人們關(guān)注，大氣中PM10(可吸入顆粒物)、SO2和NO2年均濃度分別為0．16、0．071、0．048 mg/m2，同比分別上升 24．0%、7．8%、17．1%。1981～2013年山東省 SO2、煙塵以及工業(yè)廢水、固體廢棄物的排放量見(jiàn)圖1。如圖1所示，1981～2013年山東省總的污染物排放量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。近年來(lái)盡管部分地區(qū)環(huán)境有所改善，但是經(jīng)濟(jì)水平的提高與自然環(huán)境破環(huán)的矛盾仍然存在，不可忽視。

2 山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境的EKC曲線分析

2．1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源 為了使最終的擬合效果更加明顯準(zhǔn)確，選取以下指標(biāo):人均GDP、工業(yè)廢水、煙塵、SO2以及工業(yè)廢棄物排出量。選取1981～2013年山東省相關(guān)數(shù)據(jù)，采用基期轉(zhuǎn)換的方法對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)均來(lái)源于1982～2014年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2．2 模型設(shè)定 運(yùn)用SPSS19．0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所選取的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，根據(jù)最終效果來(lái)篩選出最佳的曲線圖，通常使用的主要有線性函數(shù)、二次函數(shù)、三次函數(shù)以及指數(shù)函數(shù)。根據(jù)擬合的準(zhǔn)確情況，該研究選擇三次函數(shù)作為研究模型。采用如下環(huán)境－經(jīng)濟(jì)回歸方程:

式中，x表示經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);y表示環(huán)境污染;b為自變量系數(shù);ε表示誤差項(xiàng)。根據(jù)最終自變量系數(shù)的不同，可以得出不同的曲線形態(tài)，其中b1=b2=b3=0，為一條平滑的直線或是不相關(guān)關(guān)系;b1＞0，而b2=b3=0，為一元遞增或線性關(guān)系;b1＜0，而b2=b3=0，為一元遞減關(guān)系;b1＞0，b2＜0，而 b3=0，呈倒“U”型曲線;b1＜0，b2＞0，而 b3=0，為“U”型曲線;b1＞0，b2＜0，而 b3＞0，呈N 型曲線;b1＜0，b2＞0，而b3＜0，呈“N”型曲線。

2．3 結(jié)果與分析

2．3．1 模型結(jié)果分析。經(jīng)濟(jì)水平是影響環(huán)境質(zhì)量的重要因素。1981～2013年山東省環(huán)境經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1，相對(duì)應(yīng)的曲線見(jiàn)圖2。結(jié)合表1和圖2可知，煙塵、工業(yè)廢水、固體廢棄物排放量的擬合曲線相關(guān)性比較明顯，而SO2排放量則呈現(xiàn)一定的波動(dòng)性。如圖2所示，廢水排放量的EKC曲線形態(tài)為倒“U”型曲線左側(cè)部分，且沒(méi)有達(dá)到最大值，在一定時(shí)間范圍內(nèi)仍然會(huì)呈上升趨勢(shì);SO2排放量的EKC曲線形態(tài)為明顯的“N”型。并且可以明顯地看出，開(kāi)始階段人均GDP上漲的同時(shí)，SO2排放量也先不斷增加，然后經(jīng)歷了一段下降時(shí)期，現(xiàn)在又處于上升階段，說(shuō)明SO2排放量與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)并不是單獨(dú)的相關(guān)性而是會(huì)出現(xiàn)反復(fù)，“N”型的EKC曲線在我國(guó)比較發(fā)達(dá)的省份具有一定的普遍意義，而在西部比較落后的省份則呈現(xiàn)波動(dòng)性比較明顯的趨勢(shì)［18］。針對(duì)這一現(xiàn)象有研究人員認(rèn)為，“十五”期間我國(guó)東部地區(qū)的重化工發(fā)展戰(zhàn)略直接導(dǎo)致了環(huán)境污染急劇上升［19］。煙塵排放量的EKC曲線為“U”型。從山東省目前的收入狀況來(lái)看，其排放量還會(huì)呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì);而廢水和固體廢棄物排放量的EKC曲線形態(tài)為倒“U”型曲線左側(cè)部分，在轉(zhuǎn)折點(diǎn)到來(lái)之前，它們的數(shù)值將會(huì)一直攀升。另外，從SO2和煙塵的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線可以看出，污染物排放量的最低值大約在人均GDP為3萬(wàn)～5萬(wàn)元時(shí)期出現(xiàn)，即2008～2013年，2008年山東省強(qiáng)調(diào)了經(jīng)濟(jì)體制改革的工作重點(diǎn)是繼續(xù)推進(jìn)省管企業(yè)實(shí)施戰(zhàn)略性重組，加快企業(yè)集體建設(shè)的步伐等一系列調(diào)整措施，使污染物排放量處在下降的趨勢(shì)，并取得了一定的成果。

表1 1981～2013年山東省環(huán)境經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型估計(jì)結(jié)果

2．3．2 結(jié)果解釋。作為工業(yè)和能源消耗大省，山東省應(yīng)提高工業(yè)技術(shù)含量，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)主要污染源頭的控制，淘汰落后產(chǎn)能企業(yè)，提高廢水以及工業(yè)垃圾循環(huán)利用率，但是第二產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展仍然是山東省經(jīng)濟(jì)提升的支柱產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)仍然是重中之重，面對(duì)環(huán)境污染出現(xiàn)的一系列新問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)間的矛盾仍十分強(qiáng)烈。

20世紀(jì)80年代，山東省積極響應(yīng)國(guó)家的重工業(yè)化戰(zhàn)略。如圖3所示，山東省第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重一直處居高不下的狀態(tài)，尤其是在2003年這種比例增加顯著，并一直延續(xù)到2013年，雖然有波動(dòng)但是整體還是處在較高的比例中。第一、二、三產(chǎn)業(yè)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益比例也由1981年的42．0∶25．2∶32．8 變?yōu)?2013 年的 3．3∶61．4∶35．3。經(jīng)濟(jì)發(fā)展之初必須依靠工業(yè)，工業(yè)的迅速發(fā)展帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的提高，隨之而來(lái)的也是污染物的大量排放，環(huán)境污染程度在逐漸的加深。1993～1994年輕工業(yè)所占比例最低，相反的重工業(yè)所占比例最大，結(jié)合圖1可看出，SO2和煙塵的排放量也在這一年達(dá)到了一個(gè)小高峰。2002年以后，輕工業(yè)所占比例明顯下降，而第二產(chǎn)業(yè)與重工業(yè)所占比例明顯增加，圖1也顯示工業(yè)廢水、SO2、煙塵以及工業(yè)固體廢棄物排放量在2002～2006年間也不斷上升。說(shuō)明了第二產(chǎn)業(yè)的組成比例變動(dòng)會(huì)引起EKC曲線的變化。

從環(huán)境保護(hù)政策來(lái)看，改革開(kāi)放以來(lái)，由于國(guó)家環(huán)保政策的指引，山東省政府也有針對(duì)性地實(shí)施了多種污染治理措施，著手從源頭上加大處理力度，對(duì)于環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不合格的企業(yè)限期治理，加快淘汰一些落后生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的企業(yè)并鼓勵(lì)其轉(zhuǎn)型?！熬盼濉逼陂g山東政府的工作重點(diǎn)是到20世紀(jì)末，所有工業(yè)排污水平達(dá)到政府或省規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，主要垃圾總量控制在省規(guī)定的指標(biāo)范圍之內(nèi);全省自然環(huán)境惡化的蔓延程度得到有效的掌控，水質(zhì)要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。這一階段SO2和煙塵的排放量并沒(méi)有降低(圖1)，與山東省“消煙”與“脫硫”技術(shù)的落后有直接的關(guān)系。到20世紀(jì)90年代中期，政府部門(mén)加大了對(duì)相關(guān)行業(yè)以及部門(mén)的技術(shù)支持和投資力度，使得SO2和煙塵的有效排放量不斷得到控制并逐漸降低。2008年山東省強(qiáng)化了經(jīng)濟(jì)體制改革重點(diǎn)，鼓勵(lì)有實(shí)力的省管企業(yè)跨地區(qū)跨行業(yè)整合資源，提出要改制，退出和關(guān)閉污染企業(yè)，加快困難企業(yè)退出的步伐，這些舉措也取得了不錯(cuò)的成果。由此得出:未來(lái)山東省應(yīng)該充分利用環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線背后的“黃金定律”，調(diào)整經(jīng)濟(jì)部門(mén)與環(huán)境部門(mén)之間的平衡，使相互之間實(shí)現(xiàn)有效傳導(dǎo);2013年底山東省政府制定《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的實(shí)施意見(jiàn)》，2014年10月又出臺(tái)了《山東省2014－2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動(dòng)實(shí)施方案》積極響應(yīng)國(guó)家的環(huán)保政策，同時(shí)也應(yīng)該實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，加快發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)和循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈;走經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的新路子，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)能力快速提升的同時(shí)，降低環(huán)境的污染程度。

圖2 山東省1981～2013年人均GDP與污染物排放量的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線

圖3 山東省工業(yè)及輕重工業(yè)產(chǎn)值比重變化趨勢(shì)

3 結(jié)論

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該研究分別對(duì)1981～2013年山東省廢水、SO2、煙塵、固體廢棄物4類污染物排放指標(biāo)的EKC曲線進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，分析總結(jié)出:

(1)1981～2013年山東省SO2排放量的EKC曲線呈“N”型，跟前人的分析結(jié)果趨同，說(shuō)明EKC曲線的變化是一個(gè)長(zhǎng)期的趨勢(shì)。隨著人均收入水平的上漲，大氣中SO2的含量也處在不斷地波動(dòng)中;而廢水和固體廢棄物的EKC曲線仍然表現(xiàn)為倒“U”型的左側(cè)部分，轉(zhuǎn)折點(diǎn)仍然沒(méi)有出現(xiàn)，這也表明隨著人均收入的提高，工業(yè)廢水和固體廢棄物的排放量也在不斷遞增，這也為山東省工業(yè)更快提升與轉(zhuǎn)型提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。

(2)各相關(guān)指標(biāo)的選取直接影響擬合效果的準(zhǔn)確性，所以對(duì)指標(biāo)的選取和實(shí)際相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)的取得，將會(huì)對(duì)研究產(chǎn)生很大的影響。

(3)山東省是工業(yè)大省，工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r直接影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，而各種環(huán)境保護(hù)政策的出臺(tái)與實(shí)施，政府的投資以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整將會(huì)直接影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)也會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而影響曲線的擬合效果，因而要根據(jù)實(shí)際情況采取積極的應(yīng)對(duì)措施。

(4)針對(duì)擬合曲線，2014年山東新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求中提出一系列應(yīng)對(duì)措施，如明確要求推進(jìn)城鎮(zhèn)生態(tài)文明建設(shè)，加強(qiáng)環(huán)境污染治理以及推進(jìn)綠色城鎮(zhèn)建設(shè);2014年1月山東省又印發(fā)了《關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的實(shí)施意見(jiàn)》。

此外，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相互作用，既表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的影響上，也表現(xiàn)在環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)的反饋?zhàn)饔蒙?，?duì)于后者，還有待更進(jìn)一步的研究。

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