工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的差異分析
——基于中國工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證分析

張姍姍 吳春梅 張歡歡

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)， 湖北 武漢 430070； 2.興義民族師范學(xué)院， 貴州 興義 562400）

工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的差異分析
——基于中國工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證分析

張姍姍1吳春梅1張歡歡2

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)， 湖北 武漢 430070； 2.興義民族師范學(xué)院， 貴州 興義 562400）

2005年與2010年，在各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組中，東部地區(qū)單位工業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)生的環(huán)境污染均最低，民族地區(qū)均最高但能源利用效率提升加快；工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染間存在正相關(guān)關(guān)系，即工業(yè)增長是以更多的污染排放為代價(jià)的；不同年份間工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系不是不變的，在相同的工業(yè)產(chǎn)值下，2005年比2010年產(chǎn)生更多的污染；不同區(qū)域間關(guān)系也不同，在相同的工業(yè)產(chǎn)值下，東部地區(qū)產(chǎn)生污染最少，民族地區(qū)最多，其他中西部地區(qū)居中。

工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長；環(huán)境污染；能源消耗強(qiáng)度；區(qū)域差異；時(shí)間差異

Abstract:In 2005 and 2010,eastern region generates the lowest energy intensity by unit of industrial output in all industry groups,while ethnic areas are the highest and the efficiency is improving;there is a positive correlation between industrial economic growth and environmental pollution,that is,industrial growth is at the cost of more pollution;the relationship is not same in different years,that is,the same industrial output generates more pollution in 2005 than in 2010,soare different regions,as ethnic areas generate the most pollution while eastern region generate the lest.

Key words:Industrial Economic;Environmental Pollution;Energy Consumption Intensity;Regional Difference;Time Difference

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，我國的環(huán)境問題越來越突出。環(huán)境污染的負(fù)外部性嚴(yán)重地制約著中國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

從20世紀(jì)70年代開始，一些經(jīng)濟(jì)學(xué)家就開始借助于經(jīng)濟(jì)增長理論模型來研究經(jīng)濟(jì)與環(huán)境間的問題。目前，對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的研究，主要集中在三個(gè)方面：以環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC） 假說為核心的研究，但結(jié)論存在異同[1]～[4]；以全要素生產(chǎn)率（Total Factor Productivity，TFP）為核心的研究，存在兩方面的研究，比較不同省份或區(qū)域情況[5]～[7]，或分析各工業(yè)行業(yè)情況[8]～[10]，也有學(xué)者同時(shí)進(jìn)行分析[11]；基于計(jì)量分析模型（協(xié)整理論、Granger因果檢驗(yàn)、VAR模型等）的研究[4][12]。

現(xiàn)有的研究提供了工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的理論基礎(chǔ)和實(shí)證支持，但分析工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的區(qū)域差異和時(shí)間差異的研究卻很少，基于中國不同地區(qū)分行業(yè)數(shù)據(jù)的研究更少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，選用2005年、2010年我國各?。ㄊ校┓中袠I(yè)能源消耗總量和工業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，借助于統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)量模型，分析我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系的區(qū)域差異和時(shí)間差異情況，這對(duì)于全面推進(jìn)我國工業(yè)化進(jìn)程及可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

一、評(píng)估方法

1.污染物排放指標(biāo)及計(jì)算

本文選取各地區(qū)各行業(yè)的能源消耗總量作為污染物排放指標(biāo)。

某地區(qū)各行業(yè)部門的能源消耗總量由公式（1）求得：

式中：i表示不同區(qū)域，i=0，1，2，3，其中 i=1表示東部地區(qū)，i=2表示其他中西部地區(qū)，i=3表示民族地區(qū)，i=0表示全國水平；

j表示不同行業(yè)，j=1……26；

t表示能源品種，如原煤、焦炭、原油、天然氣、電力等各種能源；

Sijt表示i地區(qū)在j行業(yè)t能源品種的能源消耗總量，單位：噸；

Dt表示t能源品種的能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)；

Cijt表示i地區(qū)在j行業(yè)t能源品種的標(biāo)準(zhǔn)煤能源消耗總量，單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤；

Cij表示i地區(qū)在j行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)煤能源消耗總量，單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.數(shù)據(jù)來源及處理

本文選取的2005年、2010年中國各?。ㄊ校┓中袠I(yè)能源消耗總量數(shù)據(jù)來源于《2006年、2011年各?。ㄊ校┙y(tǒng)計(jì)年鑒》，分行業(yè)工業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)來源于《2006年、2011年工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》。由于一些省市統(tǒng)計(jì)口徑不一致，為統(tǒng)一數(shù)據(jù)，我們對(duì)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理：

（1）首先對(duì)數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)不全和數(shù)據(jù)存在問題的省市予以剔除。最后，選取北京、福建、河北、天津、廣東、安徽、黑龍江、吉林、遼寧、江西、湖北、湖南、山西、重慶、甘肅、陜西、內(nèi)蒙古、廣西、貴州、青海、新疆、云南共22個(gè)省市2005年與2010年分行業(yè)能源消耗量和工業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

本文采取三地帶劃分法[東部地帶包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南等11個(gè)省市；中部地帶包括山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南8?。晃鞑康貛Оㄖ貞c、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、廣西、內(nèi)蒙古12個(gè)省、自治區(qū)，其中少數(shù)民族地區(qū)包括貴州、云南、西藏、青海、寧夏、新疆、廣西、內(nèi)蒙古8個(gè)省、自治區(qū)。]。為了比較民族地區(qū)與其他地區(qū)的差異性，特將民族地區(qū)單列一類。在選取的22個(gè)省（市）中，東部地區(qū)6個(gè)省（市）：北京、天津、河北、遼寧、福建和廣東；民族地區(qū)6個(gè)?。ㄊ校簝?nèi)蒙古，廣西，貴州，青海，新疆，云南；其他10個(gè)?。ㄊ校┙y(tǒng)一并為“其他中西部地區(qū)”。

（2）為保持行業(yè)分類口徑一致，選取26個(gè)行業(yè)比較分析：1、煤炭開采和洗選業(yè)；2、石油和天然氣開采業(yè)；3、黑色金屬礦采選業(yè)；4、有色金屬礦采選業(yè)；5、非金屬礦采選業(yè)；6、農(nóng)副食品加工業(yè)；7、食品制造業(yè)；8、飲料制造業(yè)；9、煙草制造業(yè)；10、紡織業(yè)；11、紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)；12、造紙及紙制品業(yè)；13、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)；14、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)；15、醫(yī)藥制造業(yè)；16、化學(xué)纖維制造業(yè)；17、非金屬礦物制品業(yè)；18、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；19、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；20、金屬制品業(yè)；21、通用設(shè)備制造業(yè)；22、專用設(shè)備制造業(yè)；23、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)；24、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他；25、儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè)；26、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。

二、民族地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系差異的統(tǒng)計(jì)分析

1.工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境 污染關(guān)系的綜合指標(biāo)計(jì)算

本節(jié)借助于“能源消耗強(qiáng)度”這個(gè)指標(biāo)綜合反映工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系。某地區(qū)各行業(yè)部門的能源消耗強(qiáng)度由公式（2）求得：

Eij=Cij/Iij（2）

式中，表示i地區(qū)在j行業(yè)的能源消耗總量，單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤；表示i地區(qū)在j行業(yè)的工業(yè)產(chǎn)值，單位：億元；表示i地區(qū)在j行業(yè)的能源消耗強(qiáng)度，單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤/億元，值越大，表示相同的工業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)生更多的能源消耗，環(huán)境污染程度相對(duì)就越大，反之則相反。

2.總體對(duì)比

比較2005年與2010年不同區(qū)域能源消耗強(qiáng)度（表1、圖1）發(fā)現(xiàn)：東部地區(qū)能源消耗強(qiáng)度均最低，民族地區(qū)能源消耗強(qiáng)度均最高，其他中西部地區(qū)居中；從2005年與2010年的差距來看，民族地區(qū)能源消耗強(qiáng)度下降最快，從2005年的17708.62噸/億元下降到2010年的11272.89噸/億元，下降了36.34%，說明民族地區(qū)能源利用效率上升加快。但2010年民族地區(qū)的能源消耗強(qiáng)度約是東部地區(qū)的2.07倍，降低民族地區(qū)單位工業(yè)產(chǎn)值的能源消耗，提高其能源利用效率仍“任重而道遠(yuǎn)”。

3.分行業(yè)對(duì)比

表1 2005年、2010年各地區(qū)能源消耗強(qiáng)度 單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤/億元

圖1 2005年、2010年各地區(qū)能源消耗強(qiáng)度對(duì)比

比較不同區(qū)域2005年、2010年26個(gè)行業(yè)的能源消耗強(qiáng)度（圖2、圖3）可以看出：不同行業(yè)間能源消耗強(qiáng)度差別很大；2005年和2010年各行業(yè)能源消耗強(qiáng)度中，民族地區(qū)能源消耗強(qiáng)度基本上都是最大的，東部地區(qū)則基本上都是最小的。這說明，民族地區(qū)在各行業(yè)中單位工業(yè)產(chǎn)值所消耗的能源基本上都是最大的，東部地區(qū)最小，其他中西部地區(qū)居中。

圖2 2005年各地區(qū)分行業(yè)能源強(qiáng)度對(duì)比

圖3 2010年各地區(qū)分行業(yè)能源強(qiáng)度對(duì)比

4.分能源消耗行業(yè)組對(duì)比

為進(jìn)一步分析不同區(qū)域2005年與2010年分行業(yè)能源消耗強(qiáng)度變化特征，以2005年和2010年全國能源消耗強(qiáng)度平均值為準(zhǔn)，將26個(gè)行業(yè)劃分為高、中、低3個(gè)能源強(qiáng)度組（圖4）：平均能源消耗強(qiáng)度高于8000噸/億元的行業(yè)（共10個(gè)）劃分為高能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組；8000—2000噸/億元的行業(yè)（共9個(gè)）為中能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組；低于2000噸/億元的行業(yè)（共7個(gè)）為低能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組。

圖4 2005年與2010年各行業(yè)能源消耗強(qiáng)度及平均水平示意圖

比較不同區(qū)域不同能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組的特征，發(fā)現(xiàn)：

（1）2005年與2010年各地區(qū)在不同能源消耗強(qiáng)度組上的能源消耗強(qiáng)度各異（圖5、圖6），其中，民族地區(qū)各行業(yè)組能源消耗強(qiáng)度均最高，東部地區(qū)均最低，其他中西部地區(qū)居中；2010年與2005年相比，民族地區(qū)在各能源強(qiáng)度行業(yè)組中與其他地區(qū)的差距縮小。這說明，民族地區(qū)在各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組中單位工業(yè)產(chǎn)值所消耗的能源均最大，東部地區(qū)均最小，但民族地區(qū)在各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組中與其他地區(qū)的差距在逐漸縮小。

圖5 2005年各地區(qū)不同行業(yè)組能源消耗強(qiáng)度對(duì)比

圖6 2010年各地區(qū)不同行業(yè)組能源消耗強(qiáng)度對(duì)比

（2）從2005年與2010年各地區(qū)各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組情況對(duì)比（圖 7、8、9），發(fā)現(xiàn)：分年份來看，各地區(qū)在各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組中，2005年能源消耗強(qiáng)度均高于2010年，其中民族地區(qū)差距最大，東部地區(qū)差距最??；分地區(qū)來看，2010年，民族地區(qū)與東部地區(qū)差距遠(yuǎn)小于2005年差距，這說明民族地區(qū)在能源利用效率上提升明顯。

圖7 2005年與2010年高能源消耗行業(yè)組對(duì)比

圖8 2005年與2010年中能源消耗行業(yè)組對(duì)比

圖9 2005年與2010年低能源消耗行業(yè)組對(duì)比

三、工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系差異的計(jì)量模型分析

1.構(gòu)建基本實(shí)證分析模型

為進(jìn)一步說明，我國不同區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染間關(guān)系的差異，比較我國2005年與2010年不同年份間及相同年份內(nèi)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的區(qū)域差異性，利用2005年與2010年22個(gè)?。ㄊ校┑墓I(yè)產(chǎn)值與能源消耗總量數(shù)據(jù)，引入一個(gè)有三種情況的定性變量，將樣本數(shù)據(jù)分為三個(gè)研究范圍，即東部地區(qū)、其他中西部地區(qū)和民族地區(qū)。為了消除變量間統(tǒng)計(jì)單位等方面的差別，對(duì)工業(yè)產(chǎn)值和能源消耗總量數(shù)據(jù)均取對(duì)數(shù)處理。構(gòu)建基本模型：

1nY=β11nX+D1+D2+D3+μ

（1）因變量：地區(qū)能源消耗總量。以2005年與2010年我國22個(gè)?。ㄊ校┑哪茉聪目偭繛楸唤忉屪兞?，表示地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)過程中消耗的能源總量，以此來衡量地區(qū)環(huán)境污染。

（2）自變量：地區(qū)工業(yè)產(chǎn)值。以2005年與2010年我國22個(gè)省（市）的工業(yè)產(chǎn)值為解釋變量，表示地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)總量，以此來衡量地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長情況。

（3）虛擬解釋變量：和。是以東部地區(qū)工業(yè)產(chǎn)值和能源消耗總量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)類型，其他地區(qū)為比較類型的定性變量；是以民族地區(qū)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)變量，其他地區(qū)為比較類型的定性變量，用以說明2005年與2010年不同年份間及相同年份內(nèi)不同區(qū)域工業(yè)產(chǎn)值和能源消費(fèi)量關(guān)系的對(duì)比情況，即：

2.數(shù)據(jù)說明與定義

研究著眼于三個(gè)方面：（1）分析我國工業(yè)增長和環(huán)境污染間的數(shù)量關(guān)系；（2）比較我國22個(gè)省（市）2005年與2010年工業(yè)增長和環(huán)境污染關(guān)系的差異情況；（3）分別比較2005年、2010年各區(qū)域工業(yè)增長和環(huán)境污染關(guān)系的差異情況。2005年、2010年22個(gè)省（市）能源消費(fèi)總量和工業(yè)總產(chǎn)值序列分別用Y和X表示（表2）。所涉及計(jì)算均使用EVIEWS 6.1軟件。

表2 模型變量說明

3.序列平穩(wěn)性檢驗(yàn)

對(duì)2005年、2010年數(shù)據(jù)分別進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)（表 3）：序列 LnY和 LnX的 ADF值在 5%的顯著水平下均不能拒絕序列不平穩(wěn)的原假設(shè)，即在5%的顯著水平下，LnY和LnX都是平穩(wěn)序列。

表3 變量ADF單位根檢驗(yàn)結(jié)果

4.回歸結(jié)果分析

表4 格蘭杰因果檢驗(yàn)結(jié)果

表5 2005年回歸分析結(jié)果

表6 2010年回歸分析結(jié)果

由表4可知：當(dāng)滯后階數(shù)為2時(shí)，2005年和2010年數(shù)據(jù)均在1%的置信水平下拒絕了“LNX不是LNY的格蘭杰原因”的假設(shè)，沒有拒絕“LNY不是LNX的格蘭杰原因”的假設(shè)，說明在5%的置信水平下，LNX對(duì)LNY存在著單向的Granger因果關(guān)系，可以對(duì)兩者進(jìn)行回歸分析。

在表5、6中，模型1是沒有引入虛擬變量的模型，模型2加入了虛擬變量，由回歸結(jié)果可以看出：

（1）在引入虛擬變量后，模型的擬合優(yōu)度明顯優(yōu)于沒有引入虛擬變量前的擬合度，說明2005年和2010年我國不同地區(qū)工業(yè)增長和環(huán)境污染關(guān)系存在差異性。

（2）LnX的系數(shù)均顯著，且為正，說明工業(yè)產(chǎn)值的增加會(huì)引起能源消耗總量即污染排放的增加，且2005年系數(shù)大于 2010年（1.0298＞0.9679），說明在相同的工業(yè)產(chǎn)值水平下，2005年比2010年消耗更多的能源，產(chǎn)生更多的污染。

（3）D1和D2的系數(shù)均顯著，說明我國不同地區(qū)工業(yè)增長和環(huán)境污染關(guān)系存在顯著差異；D1的系數(shù)顯著為負(fù)，說明在相同的工業(yè)產(chǎn)值水平下，東部地區(qū)消耗的能源小于其他地區(qū)；D2的系數(shù)顯著為正，說明在相同的工業(yè)產(chǎn)值水平下，民族地區(qū)消耗的能源大于其他地區(qū)；D1的系數(shù)顯著為負(fù)，D2的系數(shù)顯著為正，且D1系數(shù)的絕對(duì)值均大于D2的系數(shù)，說明在相同的工業(yè)產(chǎn)值水平下，東部地區(qū)消耗的能源最小，其次為中西部地區(qū)，消耗能源最多的是民族地區(qū)。

四、結(jié)論

1.利用指標(biāo)“能源消耗強(qiáng)度”來綜合反映工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)：2005年與2010年，東部地區(qū)能源消耗強(qiáng)度均最低，民族地區(qū)能源消耗強(qiáng)度均最高，但民族地區(qū)能源消耗強(qiáng)度下降最快；分能源消耗強(qiáng)度組時(shí)，民族地區(qū)在各行業(yè)組的能源消耗強(qiáng)度均最高，東部地區(qū)均最低；在各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組中，2005年能源消耗強(qiáng)度均高于2010年，且民族地區(qū)差距最大，東部地區(qū)差距最小。這些都說明2005年與2010年，在各能源消耗強(qiáng)度行業(yè)組中，東部地區(qū)單位工業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)生的環(huán)境污染均最低，民族地區(qū)均最高但能源利用效率提升加快。

2.計(jì)量分析結(jié)果表明，工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染間存在正相關(guān)關(guān)系，工業(yè)產(chǎn)值增加會(huì)產(chǎn)生更多的能源消耗，即工業(yè)增長是以更多的污染排放為代價(jià)的；但不同年份間工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系不是不變的，在相同的工業(yè)產(chǎn)值下，2005年比2010年消耗更多的能源，即2010年單位工業(yè)產(chǎn)值產(chǎn)生的污染少于2005年；不同區(qū)域間工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系也不同，在相同的工業(yè)產(chǎn)值下，東部地區(qū)消耗能源最少，即產(chǎn)生污染最少，民族地區(qū)消耗能源最多，即產(chǎn)生污染最多，其他中西部地區(qū)居中。

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責(zé)任編輯：楊昌勇

The Difference of the Relationship between IndustrialEconom ic Grow th and EnvironmentalPollution:——Based on the Analysis of Industrial Data in China

ZHANG Shan-shan WU Chuen-meiZHANG Huan-huan
（1.Agricultural university,Wuhan,Hubei430070,China;2.Xingyi Normal university for Nationalities,xingyi,Guizhou562400,China）

1009—0673（2015）03—0013—09

F062.2；F403.7；X24

A

2015—05—08

國家社會(huì)科學(xué)基金一般項(xiàng)目：14BKS092；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目：13YJA710046。

張姍姍（1981— ），女，河南南陽人，興義民族師范學(xué)院政治與歷史學(xué)院副教授，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士生，研究方向：經(jīng)濟(jì)管理。