中國省際環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)及收斂性分析：1996-2012

劉伯龍，袁曉玲

(1.西安交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院，陜西，西安 710061;2.西安交通大學(xué) 環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)中心，陜西，西安710061)

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中國省際環(huán)境質(zhì)量動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)及收斂性分析：1996-2012

劉伯龍1,2，袁曉玲1,2

(1.西安交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院，陜西，西安 710061;2.西安交通大學(xué) 環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)中心，陜西，西安710061)

基于環(huán)境系統(tǒng)的自凈能力，運(yùn)用“改進(jìn)的縱橫向拉開檔次”法，將環(huán)境自凈能力納入環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中，構(gòu)建了中國30個(gè)省份1996-2012年的環(huán)境自凈能力指數(shù)與環(huán)境污染排放指數(shù)，在此基礎(chǔ)上計(jì)算了環(huán)境質(zhì)量指數(shù)并進(jìn)行了收斂性檢驗(yàn)。研究表明：(1)考慮了環(huán)境自凈能力后，中國西部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量最好，中部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量最差；中東部地區(qū)是中國環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域，環(huán)境質(zhì)量改善潛力大。(2)在全國范圍內(nèi)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的條件β收斂有顯著影響。

環(huán)境質(zhì)量；環(huán)境自凈能力；環(huán)境污染排放指數(shù)；動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)；收斂性檢驗(yàn)

目前關(guān)于環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究主要從污染排放視角出發(fā)，其中選取單一指標(biāo)和多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)不一而足。然而環(huán)境系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)功能，即在人類社會(huì)行為作用下，環(huán)境結(jié)構(gòu)與狀態(tài)所發(fā)生的變化不超過一定程度時(shí)，環(huán)境系統(tǒng)可以籍助于自身的調(diào)節(jié)功能使這些變化逐漸消失，結(jié)構(gòu)和狀態(tài)得以恢復(fù)[1]。環(huán)境自凈能力就是環(huán)境系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)功能的具體體現(xiàn)。水體、大氣、土壤等環(huán)境要素，對(duì)污染物有擴(kuò)散、稀釋、氧化、還原、生物降解等作用。通過這些作用，降低了污染物的濃度，減小甚至消除了污染物的毒性，這種能力就叫環(huán)境自凈能力。但以往的研究往往忽略了環(huán)境系統(tǒng)的自凈能力，研究結(jié)果有失偏頗[2]?；诖耍疚囊环矫婵紤]人類的污染排放對(duì)環(huán)境系統(tǒng)的影響，另一方面將環(huán)境自凈能力納入環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系中，以更加科學(xué)、全面、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)我國的環(huán)境質(zhì)量狀況，為我國推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)提供依據(jù)。

一、文獻(xiàn)綜述

環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性研究工作，涉及環(huán)境、經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。國外有關(guān)環(huán)境質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)主要包括環(huán)境可持續(xù)指數(shù)(ESI)，該指數(shù)由美國耶魯大學(xué)環(huán)境法律與政策中心、哥倫比亞大學(xué)國際地球科學(xué)資訊網(wǎng)絡(luò)以及世界經(jīng)濟(jì)論壇所合作發(fā)布，在1999-2008年間公開發(fā)表。該指數(shù)提供了社會(huì)自然資源稟賦和環(huán)境歷史、污染的存量和流量、機(jī)制和改變未來污染能力等方面的測(cè)度，代表了一個(gè)國家目前的環(huán)境質(zhì)量和容量的綜合測(cè)量。2006年該組織又發(fā)布了環(huán)境績效指數(shù)(EPI)，該指數(shù)在指標(biāo)選取上更加注重環(huán)境質(zhì)量的測(cè)度，也涉及了包括氣候和土地保護(hù)方面的指標(biāo)。這些綜合性指數(shù)的特點(diǎn)是覆蓋范圍廣，指標(biāo)選取涉及到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然資源的方方面面，具有很強(qiáng)的啟發(fā)性。還有一些國外學(xué)者將生態(tài)和資源指標(biāo)用于衡量環(huán)境質(zhì)量，如：森林覆蓋率[3]、自然資源利用率[4-6]等。近20年來，隨著我國在發(fā)展戰(zhàn)略上對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視，國內(nèi)學(xué)者越來越多的關(guān)注環(huán)境質(zhì)量問題。雖然在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方面并沒有形成共識(shí)，但也進(jìn)行了一些有益的探索和嘗試。從評(píng)價(jià)的地域范圍看，有單獨(dú)評(píng)價(jià)省市地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量的[7-9]，也有評(píng)價(jià)一種生態(tài)類型區(qū)的[10-11]；在指標(biāo)選取方面，對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)一般只采用環(huán)境污染類的指標(biāo)[12-14]，很少涉及生態(tài)環(huán)境類的指標(biāo)。從研究的角度看，多從靜態(tài)的角度出發(fā)進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)[15-16]，近幾年也開始逐漸從靜態(tài)評(píng)價(jià)向動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變[17-19]。

綜上所述，已有環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究有以下不足：(1)在指標(biāo)選取方面，只注重環(huán)境污染指標(biāo)選取，忽略了生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，缺乏科學(xué)性；(2)在研究視角方面，靜態(tài)研究偏多，動(dòng)態(tài)研究偏少；(3)研究的地域范圍比較小，評(píng)價(jià)單一省市環(huán)境質(zhì)量的多，而研究多省份及區(qū)域的少。本文將在以下三個(gè)方面進(jìn)行拓展研究：(1)從大氣、水體和土壤三個(gè)維度出發(fā)，分別選取生態(tài)環(huán)境指標(biāo)和污染排放指標(biāo)，將環(huán)境自凈能力納入環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究框架中，構(gòu)建更加科學(xué)、全面、準(zhǔn)確地環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系；(2)為了滿足環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)全面性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性的要求，采用“改進(jìn)的縱橫向拉開檔次”法動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量；(3)研究范圍涉及全國除西藏以外的30個(gè)省份。

二、模型方法與指標(biāo)選取

(一)模型方法

由郭亞軍[20]總結(jié)的基于時(shí)序動(dòng)態(tài)視角的“縱橫向”拉開檔次法，具有簡單易用、評(píng)價(jià)過程客觀、能最大限度地體現(xiàn)各評(píng)價(jià)對(duì)象之間的整體差異等特點(diǎn)，特別適用于面板數(shù)據(jù)。楊萬平[18]首次將該方法用于環(huán)境評(píng)價(jià)，但該方法對(duì)于原始數(shù)據(jù)的無量綱化處理還存在問題。因此本文采用“改進(jìn)的縱橫向拉開檔次法”進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)[21]，具體評(píng)價(jià)步驟如下：

4.計(jì)算權(quán)重ωj。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)特征向量λ′進(jìn)行歸一化處理以確定組合權(quán)向量ωj。

(二)環(huán)境污染指標(biāo)的選取

本文依據(jù)人類活動(dòng)對(duì)于環(huán)境影響的主要要素，盡可能充分考慮環(huán)境污染的全面性與復(fù)雜性，從大氣、水體和土壤三個(gè)維度出發(fā)，選取工業(yè)廢氣排放量、SO2排放總量、煙(粉)塵排放總量、CO2排放量、廢水排放總量、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量、生活垃圾清運(yùn)量、化肥施用量和農(nóng)藥使用量9個(gè)指標(biāo)衡量大氣、水體和土壤的受污染情況。

(三)環(huán)境自凈能力指標(biāo)的選取

對(duì)于環(huán)境自凈能力指標(biāo)的選取，本文依據(jù)“誰受污染誰自凈”的原則，對(duì)照上述污染指標(biāo)，選取與大氣、水體和土壤等環(huán)境要素自凈能力有關(guān)的指標(biāo)。具體指標(biāo)如下：

1.城市綠地面積*由于數(shù)據(jù)的缺失，本文選取省會(huì)城市的綠地面積替代全省的綠地面積。。本文所選取的城市綠地面積包括公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地和其他綠地的面積，能夠最大限度的體現(xiàn)某地區(qū)的綠化狀況。劉冰等[22]認(rèn)為，城市中的綠地、草坪可以減少大氣中的粉塵量。因此，某地區(qū)城市綠地面積的大小能在一定程度上表征某地區(qū)對(duì)于煙塵和工業(yè)粉塵這一類大氣污染物的自凈能力。

2.濕度。濕度的多年平均值是用來描述一個(gè)地區(qū)氣候狀況的主要參數(shù)。梅寧等[23]通過實(shí)驗(yàn)的方法得出結(jié)論：絕大多數(shù)氣體在空氣濕度大的天氣里更容易擴(kuò)散，這表明濕度是表征大氣中的污染物能否快速擴(kuò)散的重要指標(biāo)。如果大氣中的污染物能夠快速的擴(kuò)散，那么污染物對(duì)于環(huán)境的污染損壞會(huì)大打折扣。因此，本文選取平均相對(duì)濕度*由于數(shù)據(jù)的缺失，本文選取省會(huì)城市的平均相對(duì)濕度替代全省的平均相對(duì)濕度。指標(biāo)衡量大氣的自凈能力，平均濕度越大，擴(kuò)散污染物的能力越大，自凈能力越強(qiáng)。

3.年降水量。降水量也是描述一個(gè)地區(qū)氣候狀況的重要參數(shù)。本文的年降水量是將12個(gè)月的月降水量累加而得。董繼元等[24]結(jié)合6個(gè)城市的降水?dāng)?shù)據(jù)得出結(jié)論：降水可以有效去除SO2，持續(xù)的降水使得空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)增加。金維明[25]通過環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法得出結(jié)論：10年間逐年降水量與SO2年均濃度呈現(xiàn)高度線性負(fù)相關(guān)，降水量大污染物濃度就小，反之就大。因此，根據(jù)已有文獻(xiàn)得出的結(jié)論，本文選取年降水量衡量地區(qū)去除SO2、煙塵和工業(yè)粉塵的能力，降水量越大，去除能力越強(qiáng)。

4.水資源總量。某地區(qū)的水資源總量是一個(gè)體積、容量的概念。張蕓等[26]指出，水體負(fù)荷能力大小與蓄水量密切相關(guān)，水量越多，所能承受的污染負(fù)荷越大；夏華永等[27]認(rèn)為，巨大的海灣水體能承受較大的污染物排放。從上述文獻(xiàn)研究可以得出結(jié)論：某地區(qū)水體的納污能力與水資源的量級(jí)密切相關(guān)，而且水量與納污能力正相關(guān)。因此，本文選取水資源總量衡量地區(qū)的水體自凈能力大小。

5.林地面積。林業(yè)用地面積是生長喬木、竹類、灌木、沿海紅樹林等林木的土地面積。該指標(biāo)能最大限度的衡量某地區(qū)種植各類植物的豐裕程度。劉冰等[22]認(rèn)為，園林植物、樹木、林木等具有阻擋、過濾和吸附煙塵、粉塵的作用；木本植物能夠吸收SO2；闊葉林通過光合作用吸收CO2放出氧氣的作用明顯；丁菡等[28]結(jié)合國內(nèi)外的研究認(rèn)為，通過根系、根際微生物的協(xié)同作用能消除土壤與水體中的污染物；王蕾等[29]認(rèn)為，植物對(duì)于大氣污染物不僅有抵抗力，還有相當(dāng)程度的吸收能力。結(jié)合以上文獻(xiàn)可以得出結(jié)論：林地對(duì)一個(gè)地區(qū)的大氣、水體和土壤的污染自凈起到舉足輕重的作用，因此，本文用林地面積的大小衡量污染自凈能力的大小。

6.森林覆蓋率。森林覆蓋率指一個(gè)地區(qū)森林面積占土地面積的百分比，是反映一個(gè)地區(qū)森林資源豐富程度的指標(biāo)。眾所周知，森林系統(tǒng)在減少溫室氣體排放方面起著無可替代的作用，特別是對(duì)于CO2的吸收。因此，本文選取森林覆蓋率作為環(huán)境自凈能力的衡量指標(biāo)。

7.濕地面積。濕地為多種已知物質(zhì)提供了生存環(huán)境，具有不可替代的生態(tài)功能，因此享有“地球之腎”的美譽(yù)。姜翠玲等[30]認(rèn)為，濕地是陸地與水體之間的一個(gè)過渡帶，是污染物進(jìn)入水體之前的最后一道防線，濕地能夠通過一系列的物理、化學(xué)作用降低水體中的污染物。因此，本文選取濕地面積作為環(huán)境自凈能力指標(biāo)。

三、數(shù)據(jù)構(gòu)造與指數(shù)構(gòu)建

本文的研究范圍覆蓋除西藏之外的30個(gè)省份，構(gòu)造了省際年度面板數(shù)據(jù)并據(jù)此計(jì)算了相應(yīng)的指數(shù)。具體過程如下：

(一)環(huán)境污染省際面板數(shù)據(jù)構(gòu)造與環(huán)境污染排放指數(shù)構(gòu)建

工業(yè)廢氣排放量、SO2排放總量、煙(粉)塵排放總量、廢水排放總量、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量、生活垃圾清運(yùn)量和化肥施用量數(shù)據(jù)均來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和各省市區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒。其中，SO2排放總量和廢水排放總量數(shù)據(jù)*廢水排放總量包含的生活排放部分是指生活污水排放量。是由工業(yè)和生活的SO2、廢水排放量加總而成，煙(粉)塵排放總量是根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)口徑加總形成的；完整的農(nóng)藥使用量數(shù)據(jù)來源于《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》；目前我國官方并未統(tǒng)計(jì)CO2排放數(shù)據(jù)，《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》提供了比較完整的各省各類能源消費(fèi)和電力消費(fèi)的數(shù)據(jù)，本文將最終能源消費(fèi)種類劃分為原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣和電力9類，根據(jù)它們各自的標(biāo)準(zhǔn)煤轉(zhuǎn)換系數(shù)和碳排放系數(shù)測(cè)算出各省的CO2排放量*具體計(jì)算方法見IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》2006版。。需要特別說明的是：為了提高研究的針對(duì)性，與大部分研究將四川和重慶合并不同，本文借鑒袁曉玲等[31]的方法對(duì)于1996年四川和重慶的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了分解。綜上所述，本文環(huán)境污染數(shù)據(jù)的單位和樣本區(qū)間具體如下：CO2排放量(億噸)、SO2排放總量(萬噸)、煙(粉)塵排放總量(萬噸)、廢水排放總量(億噸)、生活垃圾清運(yùn)量(萬噸)、化肥施用量(萬噸)、工業(yè)廢氣排放量(億標(biāo)立方米)、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量(萬噸)和農(nóng)藥使用量(噸)。樣本區(qū)間均為1996-2012年。依據(jù)上述所構(gòu)造的環(huán)境污染數(shù)據(jù)，本文運(yùn)用“改進(jìn)的縱橫向拉開檔次法”構(gòu)建了30個(gè)省份在1996-2012年間的環(huán)境污染排放指數(shù)(EPI)。

(二)環(huán)境自凈能力省際面板數(shù)據(jù)構(gòu)造與環(huán)境自凈能力指數(shù)構(gòu)建

與大多數(shù)環(huán)境質(zhì)量研究的不同，本文把體現(xiàn)環(huán)境自凈能力的指標(biāo)數(shù)據(jù)引入研究中?！吨袊y(tǒng)計(jì)年鑒》提供了1996-2012年的各省城市綠地面積*2007-2008年天津市的數(shù)據(jù)缺失，采用線性插值的方法處理。以及完整的各主要城市平均相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，但只提供了2003-2012年的省年降水量和水資源總量數(shù)據(jù)，通過查找《中國水資源公報(bào)》和人地系統(tǒng)主題數(shù)據(jù)庫，本文將數(shù)據(jù)延伸至了1996年*2000-2002年的原始數(shù)據(jù)由相應(yīng)年份的《中國水資源公報(bào)》提供，1996-1999年的原始數(shù)據(jù)摘自人地主題系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。。同樣，有關(guān)林地面積的原始數(shù)據(jù)也只提供了2003-2012年的，通過查找各省1996-2002年的統(tǒng)計(jì)年鑒和人地系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，本文亦將剩余數(shù)據(jù)補(bǔ)齊*對(duì)于某些省份數(shù)據(jù)的缺失，如江蘇省，本文依據(jù)該省上一年的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加上本年的造林面積將數(shù)據(jù)補(bǔ)齊。。各省森林覆蓋率和濕地面積的原始數(shù)據(jù)只提供到2003年，其后的數(shù)據(jù)無從查找*《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》還提供了2002年的森林覆蓋率數(shù)據(jù)。。綜上所述，本文環(huán)境自凈能力數(shù)據(jù)的單位和樣本區(qū)間具體如下：城市綠地面積CGA(公頃，1996-2012)、主要城市平均相對(duì)濕度RH(百分率，1996-2012)、年降水量AP(毫米，1996-2012)、水資源總量TWR(億立方米，1996-2012)、林地面積AAL(萬公頃，1996-2012)、森林覆蓋率FCR(百分率，2002-2012)和濕地面積WA(千公頃，2003-2012)。從上述數(shù)據(jù)構(gòu)造過程可以看出，本文所使用的指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)起始點(diǎn)不同，最早的可延伸至1996年，但均截止到2012年。

為了將所有的指標(biāo)均納入到環(huán)境自凈能力指數(shù)中，本文借鑒陳詩一[32]動(dòng)態(tài)評(píng)估指數(shù)構(gòu)建的方法，根據(jù)不同的指標(biāo)數(shù)據(jù)和樣本區(qū)間設(shè)定3個(gè)模型。模型1包括城市綠地面積、主要城市平均相對(duì)濕度、年降水量、水資源總量、林地面積這五個(gè)指標(biāo)，時(shí)間跨度為1996-2012；模型2在模型1基礎(chǔ)上加入森林覆蓋率指標(biāo)，時(shí)間跨度為2002-2012；模型3在模型2基礎(chǔ)上加入濕地面積指標(biāo)，時(shí)間跨度為2003-2012。根據(jù)3個(gè)模型可以獲得3套環(huán)境自凈能力指標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算出相應(yīng)的環(huán)境自凈能力指數(shù)。本文為了獲得穩(wěn)定的環(huán)境自凈能力指數(shù)，分別由3個(gè)模型各自組成一個(gè)分指數(shù)，再將分指數(shù)在相應(yīng)樣本區(qū)間上進(jìn)行簡單平均，從而得到各省份在1996-2012年的環(huán)境自凈能力總指數(shù)時(shí)序數(shù)值。

本文采用上述3個(gè)分指數(shù)的簡單算術(shù)平均計(jì)算出總指數(shù)的方法，一方面能夠彌補(bǔ)數(shù)據(jù)收集的不足，另一方面可以克服僅設(shè)定單一模型評(píng)價(jià)帶來的偏差，是綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的體現(xiàn)。評(píng)價(jià)指數(shù)值的高低變化就是指數(shù)的變化規(guī)律，這僅是完成評(píng)價(jià)指數(shù)構(gòu)建的第一步。接下來，需要考慮每一個(gè)地區(qū)對(duì)于本地區(qū)的污染物自凈能力到底是多大的問題。環(huán)境自凈能力是一個(gè)百分比的概念，表征對(duì)排放的污染物自凈的百分率，百分率越高代表自凈能力越強(qiáng)。本文為了將環(huán)境自凈能力指數(shù)值處理為百分率的形式，采用求和歸一的方法處理計(jì)算結(jié)果，并將結(jié)果稱為環(huán)境自凈能力指數(shù)(PAEI)。

(三)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的構(gòu)建

從研究視角上看，以往文獻(xiàn)對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)，無論采用單一指標(biāo)還是多維綜合指標(biāo)幾乎都將污染物排放等同為環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境質(zhì)量作為環(huán)境系統(tǒng)客觀存在的一種本質(zhì)屬性，從本質(zhì)上講是污染物與環(huán)境自凈相互作用后的結(jié)果，所以本文科學(xué)界定了環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境污染、環(huán)境自凈能力三者的關(guān)系。具體關(guān)系如下：環(huán)境質(zhì)量指數(shù)﹦環(huán)境污染排放指數(shù)*(1-環(huán)境自凈能力指數(shù))，或EQI=EPI*(1-PAEI)。

四、實(shí)證分析

(一)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的演變規(guī)律

本文利用矩陣運(yùn)算軟件MATLAB7.0求出了各指數(shù)中各指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)值，進(jìn)而求得各省份的指數(shù)值，結(jié)果見表1。根據(jù)指數(shù)構(gòu)建的思路，環(huán)境質(zhì)量指數(shù)是根據(jù)環(huán)境污染排放指數(shù)和環(huán)境自凈能力指數(shù)*限于篇幅，本文未給出環(huán)境污染排放指數(shù)和環(huán)境自凈能力指數(shù)的結(jié)果，如有需要，可向筆者索取。通過簡單的數(shù)學(xué)計(jì)算求出的，環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值越大，說明環(huán)境質(zhì)量越差。

1.從省級(jí)層面看。在樣本區(qū)間內(nèi)，平均環(huán)境質(zhì)量最好的省份(均值排序后5位的省份)依次為：海南、青海、天津、寧夏、北京，這些省份的平均環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值在10以下；平均環(huán)境質(zhì)量最差的省份(均值排序前10位的省份)依次為：山東、河北、河南、遼寧、山西、江蘇、四川、湖北、湖南、廣東，這些省份的平均環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值在30以上；平均環(huán)境質(zhì)量較好的省份(均值排序25-18位的省份)依次為：上海、新疆、甘肅、重慶、吉林、福建、云南、陜西，這些省份的平均環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值介于10-20之間；平均環(huán)境質(zhì)量較差的省份(均值排序17-11位的省份)依次為：黑龍江、貴州、浙江、內(nèi)蒙古、廣西、江西、安徽，這些省份的平均環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值介于20-30之間。直觀地看，在樣本區(qū)間內(nèi)，環(huán)境質(zhì)量最差省份數(shù)(10個(gè))多于環(huán)境質(zhì)量最好省份數(shù)(5個(gè))；環(huán)境質(zhì)量較差省份數(shù)(7個(gè))和環(huán)境質(zhì)量較好省份數(shù)(8個(gè))差不多；并且環(huán)境質(zhì)量最差省份中，中東部省份占到10個(gè)中的9個(gè)(其中，東部5個(gè)，中部4個(gè))。

可見，中東部地區(qū)依然是我國環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域，環(huán)境質(zhì)量改善潛力大。

2.從東、中、西三大區(qū)域*東部包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東和廣東等10省份; 中部包括山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南等8省份; 西部包括四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、廣西、內(nèi)蒙等10省份?？?。如圖1所示，在樣本區(qū)間內(nèi)，東、中、西三大區(qū)域的平均環(huán)境質(zhì)量值基本上處于先上升后下降的趨勢(shì)。以2005年為分界點(diǎn)，此前三大區(qū)域的均值呈波動(dòng)式上升趨勢(shì)，當(dāng)年達(dá)到三大區(qū)域均值的最大值，此后三大區(qū)域的均值一直處于下降趨勢(shì)，中部地區(qū)的下降幅度最大，西部地區(qū)下降幅度最小。中部和東部的環(huán)境質(zhì)量均值高于全國的均值，西部均值低于全國均值。中部均值最大，東部均值略高于全國平均值，西部平均值最小。實(shí)際上，圖1所顯示的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)演變規(guī)律，與我國所實(shí)施的環(huán)境保護(hù)政策是密切相關(guān)的，據(jù)此可以將我國環(huán)境質(zhì)量指數(shù)演變進(jìn)程分為三個(gè)不同的階段。

表1 全國30個(gè)省份1996-2012年的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)值

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算而得。

圖1 全國及分區(qū)域環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)演變趨勢(shì)

(1)1996-2000年的上升階段。20世紀(jì)整個(gè)90年代，我國處在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展軌道，與此相對(duì)應(yīng)的是我國環(huán)保政策的制定一直滯后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的環(huán)境保護(hù)“五年”規(guī)劃也處于發(fā)展和提高的階段。90年代中期，我國制定了《國家環(huán)境保護(hù)“九五”計(jì)劃和10年目標(biāo)》，是一份以“污染防治”為主的計(jì)劃。該計(jì)劃提出實(shí)施《“九五”期間全國主要污染物排放總量控制計(jì)劃》，把主要污染物排放量控制在國家計(jì)劃指標(biāo)之內(nèi)。有關(guān)生態(tài)環(huán)境方面的措施，主要以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為主、生態(tài)環(huán)境建設(shè)為輔，實(shí)施《中國跨世紀(jì)綠色工程規(guī)劃》(第一期)。雖然“九五”計(jì)劃的執(zhí)行使得我國環(huán)境污染加劇的趨勢(shì)基本得到遏制，但是主要污染物排放總量仍處于較高水平。比如：2000年全國SO2排放量1 995萬噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于環(huán)境承載能力；常規(guī)污染物排放總量削減的任務(wù)還未完成，機(jī)動(dòng)車尾氣污染、農(nóng)村面源污染等新的環(huán)境污染問題日益突出。因此，無論從全國還是三大區(qū)域來看，該時(shí)期環(huán)境質(zhì)量都是在不斷惡化。

(2)2001-2005年的惡化階段。進(jìn)入21世紀(jì)的前五年，國家“十五”環(huán)保計(jì)劃編制并實(shí)施了《“十五”期間全國主要污染物排放總量控制分解計(jì)劃》，確定了6項(xiàng)主要污染物排放總量控制指標(biāo)；提出切實(shí)加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)和保護(hù)，遏制人為破壞。積極推動(dòng)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)和生態(tài)示范區(qū)建設(shè)；積極推動(dòng)重要濕地保護(hù)區(qū)建設(shè)，60%的重要濕地的生態(tài)環(huán)境功能要得到有效維護(hù)；保證生態(tài)功能區(qū)用地需求，優(yōu)先保護(hù)具有重要生態(tài)功能的林地和濕地等舉措。然而，“十五”環(huán)境保護(hù)計(jì)劃指標(biāo)并沒有全部實(shí)現(xiàn)。SO2排放量比2000年增加了27.8%，主要污染物排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境容量，這一時(shí)期環(huán)境質(zhì)量依然處于惡化階段。

(3)2006-2012年的改善階段。到了環(huán)境保護(hù)“十一五”時(shí)期，面對(duì)我國力圖解決的一些深層次環(huán)境問題沒有取得突破性進(jìn)展的窘境，我國的環(huán)境保護(hù)政策進(jìn)入創(chuàng)新階段，重點(diǎn)是“污染減排”。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)方面，提出以促進(jìn)人與自然和諧為目標(biāo)，堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先、自然修復(fù)為主。令人欣慰的是，“十一五”期間，國家將主要污染物排放總量顯著減少作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的約束性指標(biāo)，SO2排放總量比2005年下降14.29%，超額完成減排任務(wù)。區(qū)域污染防治在不斷深化，生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)在不斷推進(jìn)，環(huán)境質(zhì)量得到了改善。本文的研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)。

(二)收斂性檢驗(yàn)

從上述環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的演變規(guī)律看，我國省際間環(huán)境質(zhì)量指數(shù)的差異較大，具有鮮明的地域特點(diǎn)。因此，研究省際間差異的發(fā)展演變規(guī)律就顯得極為重要，收斂性檢驗(yàn)理論為我們完成這項(xiàng)研究提供了方法。運(yùn)用于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的收斂性檢驗(yàn)方法主要包括α收斂和β收斂，其中β收斂又分為絕對(duì)β收斂和條件β收斂。由于以往文獻(xiàn)對(duì)于環(huán)境質(zhì)量收斂性檢驗(yàn)的研究甚少，就我國環(huán)境質(zhì)量到底存在哪種收斂還沒有相應(yīng)的結(jié)論。本文在不改變?cè)瓩z驗(yàn)方程基本思想的基礎(chǔ)上，把原經(jīng)濟(jì)指標(biāo)重新定義為環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，分別來嘗試這幾種檢驗(yàn)方法。

圖2 全國及分區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的σ值

圖2所示為σ收斂檢驗(yàn)結(jié)果，可見，在樣本區(qū)間內(nèi)，全國環(huán)境質(zhì)量的σ值先升后降，以2005年為分水嶺。1996-2004區(qū)間基本上是發(fā)散趨勢(shì)，2005-2012區(qū)間呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)；東部和中部地區(qū)的σ值變化大致與全國相同；而西部地區(qū)在2008年后與其它區(qū)域略有不同，σ值有上升的趨勢(shì)，并未收斂。

2.β收斂。β收斂的概念源于新古典增長理論，該理論認(rèn)為在技術(shù)水平一致和生產(chǎn)要素自由流動(dòng)的前提下，根據(jù)資本的邊際報(bào)酬遞減規(guī)律，各經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展表現(xiàn)出趨同發(fā)展的趨勢(shì)，即各經(jīng)濟(jì)體之間的初始經(jīng)濟(jì)水平與經(jīng)濟(jì)增長率間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。如果β收斂只取決于初始條件的不同，并且參數(shù)估計(jì)值β是負(fù)的，則存在絕對(duì)β收斂；如果收斂不僅取決于初始條件的不同，還受其它條件的影響，同時(shí)參數(shù)估計(jì)值β也是負(fù)的，則存在條件β收斂。本文的β收斂借鑒這種思想，只是將經(jīng)濟(jì)指標(biāo)換成環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。

表2所示為絕對(duì)β收斂檢驗(yàn)結(jié)果，可見，全國及西部地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(LnEQIi,0)系數(shù)小于零，并通過了顯著性檢驗(yàn)，說明存在絕對(duì)β收斂，即在1996-2012的樣本區(qū)間內(nèi)，全國和西部范圍內(nèi)地區(qū)間的環(huán)境質(zhì)量差異存在消失的趨勢(shì)。然而，東部和中部地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)(LnEQIi,0)系數(shù)均未通過顯著性檢驗(yàn)，說明不存在絕對(duì)β收斂，即在1996-2012的樣本區(qū)間內(nèi)，東部和中部范圍內(nèi)地區(qū)間的環(huán)境質(zhì)量差異不存在消失的趨勢(shì)。

表2 全國及分區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)絕對(duì)β收斂檢驗(yàn)結(jié)果

注：***表示p<0.01,**表示p<0.05,*表示p<0.1；括號(hào)內(nèi)為t檢驗(yàn)值。

表3所示為條件β收斂檢驗(yàn)結(jié)果，可見，全國范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)通過了顯著性檢驗(yàn)，顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的收斂有顯著影響，說明第二產(chǎn)業(yè)是節(jié)能減排的重點(diǎn)，降低第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重，優(yōu)化和升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，有助于全國環(huán)境質(zhì)量的收斂。從三大區(qū)域的檢驗(yàn)結(jié)果看，東部、中部和西部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)指標(biāo)均未通過顯著性檢驗(yàn)，說明兩個(gè)指標(biāo)對(duì)于各區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的收斂沒有影響。

表3 全國及三大區(qū)域環(huán)境質(zhì)量指數(shù)條件β收斂檢驗(yàn)結(jié)果

注：***表示p<0.01,**表示p<0.05,*表示p<0.1；括號(hào)內(nèi)為t檢驗(yàn)值。

五、結(jié)論與啟示

本文基于整體差異驅(qū)動(dòng)的“改進(jìn)的縱橫向拉開檔次”評(píng)價(jià)方法計(jì)算了我國30個(gè)省份1996-2012年間的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)，并在樣本區(qū)間內(nèi)對(duì)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行了收斂性檢驗(yàn)。得到以下主要結(jié)論：第一，考慮了環(huán)境自凈能力的中國環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)更全面、更科學(xué)、更準(zhǔn)確。西部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量最好，中部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量最差；中東部地區(qū)是我國環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)的重點(diǎn)區(qū)域，環(huán)境質(zhì)量改善潛力大。第二，全國及三大區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的收斂性檢驗(yàn)結(jié)果表明：(1)在樣本區(qū)間內(nèi)，全國環(huán)境質(zhì)量的 值先升后降，以2005年為分水嶺。1996-2004區(qū)間基本上是發(fā)散趨勢(shì)，2005-2012區(qū)間呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)；東部和中部地區(qū)的 值變化大致與全國相同；而西部地區(qū)在2008年后與其它區(qū)域略有不同，σ值有上升的趨勢(shì)，并未收斂。(2)在樣本區(qū)間內(nèi)，全國和西部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量存在絕對(duì)β收斂，而東部和中部地區(qū)不存在絕對(duì)β收斂。(3)全國范圍內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)通過了條件β收斂的顯著性檢驗(yàn)，顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的收斂有顯著影響，而東部、中部和西部的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)指標(biāo)均未通過顯著性檢驗(yàn)。

以上結(jié)論蘊(yùn)含的政策啟示包括：(1)污染防治依然是區(qū)域改善環(huán)境質(zhì)量的重要手段，但是生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)也不容忽視。政府在制定某區(qū)域的環(huán)境保護(hù)政策時(shí)，往往未對(duì)該區(qū)域環(huán)境自凈能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，忽視了生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)該區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的重要性。本文的研究揭示，一個(gè)地區(qū)的氣候、植被和生態(tài)類型的多樣性是該地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的重要衡量指標(biāo)，加強(qiáng)該地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，有助于改善環(huán)境質(zhì)量。(2)由于我國幅員遼闊，區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境資源稟賦差異較大。因此，在制定環(huán)境保護(hù)政策時(shí)，不能搞“一刀切”。要在符合全國全局利益的基礎(chǔ)上，制定實(shí)施更有針對(duì)性的區(qū)域環(huán)境保護(hù)政策。更加注重生態(tài)文明建設(shè)，提升“生態(tài)產(chǎn)品”供給能力。(3)本文研究表明，全國范圍內(nèi)降低第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重，有助于全國環(huán)境質(zhì)量的收斂。第二產(chǎn)業(yè)是節(jié)能減排的重點(diǎn)，適度降低第二產(chǎn)業(yè)占國民經(jīng)濟(jì)的比重，提高第三產(chǎn)業(yè)的比重，進(jìn)一步升級(jí)和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，繼續(xù)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式是我國改善環(huán)境質(zhì)量的重要途徑。

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[30] 姜翠玲,嚴(yán)以新.水利工程對(duì)長江河口生態(tài)環(huán)境的影響[J].長江流域資源與環(huán)境，2003(1)：547-551.

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(責(zé)任編輯：張 叢)

Comprehensive Evaluation and Convergence Analysis of Provincial Environmental Quality for China:An Empirical Analysis Based on the Years from 1996 to 2012

LIU Bolong1,2, YUAN Xiaoling1,2

(1.School of Economics and Finance，Xi′an Jiaotong University，Xi′an 710061，China；2.Environmental Quality Comprehensive Evaluation Center, .Xi′an Jiaotong University, Xi′an 710061，China)

This paper, based on the self-purification capacity of the environment,employs an evaluation method called "improved vertical and horizontal scatter" and brings the environmental self-purification capacity in environmental quality evaluation system and builds the 1996-2012 environmental self-purification capacity index and environmental pollution emissions index of the 30 provinces in China. On this basis, this paper calculates the environmental quality index and the convergence test. And the resultsshow that:(1) After considering the environmental self-purification capacity, the quality of the environment of western region in Chinais the best, while the environmental quality of the central region is the worst; The central and eastern region are the key environmental quality monitoring areas in China, with alarge potential for improvement of environmental quality. (2)Nationally, the industrial structure has a significant impact on conditional convergence of environmental quality.

environment quality；environmental self-purification capacity；environmental pollution index；dynamic evaluation；convergence test

10.15896/j.xjtuskxb.201504005

2014-09-19

國家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(11AZD001)；教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-10-0683)

劉伯龍(1986- )，男，西安交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院博士研究生;袁曉玲(1964- )，女，西安交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。

時(shí)間] 2015-06-15

www.cnki.net/kcms/detail/61.1329.c.20150615.1631.002.html

F124.5

A

1008-245X(2015)04-0032-09