湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境庫茲涅茨曲線的檢驗(yàn)與分析
——基于碳排放的視角*

田 偉,謝 丹

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)商學(xué)院,湖南長沙 410128)

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湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境庫茲涅茨曲線的檢驗(yàn)與分析
——基于碳排放的視角*

田 偉,謝 丹

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)商學(xué)院,湖南長沙 410128)

伴隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，造成的環(huán)境問題也日益突出，本文以湖南省為例，以環(huán)境庫茲涅茨曲線假說為理論基礎(chǔ)，選取1998～2012年的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出農(nóng)業(yè)人均GDP代表經(jīng)濟(jì)增長，以農(nóng)業(yè)人均二氧化碳排放量作為環(huán)境質(zhì)量的研究指標(biāo)，運(yùn)用Eviews6.0進(jìn)行實(shí)證分析，研究農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長之間是否表現(xiàn)為環(huán)境庫茲涅茨曲線關(guān)系，探討農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長對環(huán)境的影響，并提出相關(guān)環(huán)境改善的措施，為湖南省更好的處理經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的關(guān)系、實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙贏提出有效的政策建議.

湖南省;經(jīng)濟(jì)增長;環(huán)境質(zhì)量;庫茲涅茨曲線

引言

二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因，近些年來已經(jīng)引起了世界的熱切關(guān)注，于1997年簽訂的《京都議定書》是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》下的重要議定書，表明溫室氣體的大量排放在一定程度影響了各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量.其中農(nóng)業(yè)發(fā)展中排放的溫室氣體僅次于工業(yè)，成為全球溫室氣體的主要來源之一，有數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)面源所排放的溫室氣體是全球溫室氣體排放量的13.5%，其中二氧化碳的排放比例達(dá)到75%，因此對農(nóng)業(yè)中的經(jīng)濟(jì)增長與二氧化碳排放量進(jìn)行研究與探討從而尋求兩者的規(guī)律性十分重要，而環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量呈倒U型曲線關(guān)系，本文在環(huán)境庫茲涅茨曲線假說的基礎(chǔ)上運(yùn)用相關(guān)計(jì)量軟件對湖南省1998～2012年的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，檢驗(yàn)湖南省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與二氧化碳的排放是否符合環(huán)境庫茲涅茨曲線假說.

國外對經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間相關(guān)關(guān)系的研究較早，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman和Krueger(1991)[1]首次證明人均收入與環(huán)境質(zhì)量之間呈倒U型曲線關(guān)系，Panayotou(1996)首次提出環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)，揭示了環(huán)境質(zhì)量與人均收入水平呈倒U型，此后有大量的學(xué)者對此進(jìn)行研究表明“倒U型曲線”的存在及可行性，如Bandyopadhyay(1992)[2]、Selden與Song(1994)[3]、Shafic(1994)[4]等的研究標(biāo)明二氧化硫與人均收入之間呈倒U型曲線關(guān)系；Panayotou 和Sachs 等(1999)[5]、Galeotti(2006)[6]等的研究發(fā)現(xiàn)二氧化碳與人均收入之間也呈現(xiàn)倒U型曲線關(guān)系，表明大多數(shù)環(huán)境污染指標(biāo)隨著經(jīng)濟(jì)的增長表現(xiàn)為先惡化后改善的趨勢，但是也有一些學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間并不僅僅存在倒U型這一曲線關(guān)系，如Dinda 等(2000)[7]對人均收入與固體懸浮顆粒密度之間的關(guān)系進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)這兩者之間呈正型曲線關(guān)系，Holtz-Eakin與 Selden (1995)[8]等發(fā)現(xiàn)人均收入與一氧化碳排放量呈單調(diào)遞增關(guān)系. Friedl(2003)[9]等認(rèn)為奧地利在1999年時(shí)其國內(nèi)二氧化碳的排放量與人均收入呈N型，Moomaw 和 Unruh ( 1997)[10]等發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量呈線倒 V 型曲線關(guān)系.

與國外相比，我國對環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究起步較晚，研究相對較少.由于基本國情的不同以及研究對象的差異性，結(jié)果也存在較大的分歧.潘習(xí)平(2014)[11]對安徽銅陵市1998～2011年人均GDP與“三廢”之間進(jìn)行的環(huán)境庫茲涅茨曲線驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)他們之間存在明顯的倒U型關(guān)系；張麗峰(2013)[12]、崔和瑞等(2014)[13]經(jīng)過對不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長與二氧化碳排放之間的曲線關(guān)系進(jìn)行殘差平穩(wěn)性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二者之間是協(xié)整的，模型有效、呈倒U型，符合環(huán)境庫茲涅茨曲線假說，此外，張暉等(2014)[14]、付加鋒等(2008)[15]也發(fā)現(xiàn)兩者之間符合倒U型曲線關(guān)系；徐莉等(2014)[16]、韓玉軍等(2009)[17]分別用不同的計(jì)算與計(jì)量方法研究探討了經(jīng)濟(jì)增長與碳排放之間的關(guān)系，認(rèn)為人均碳排放與人均GDP 之間并不符合呈倒U型的環(huán)境庫茲涅茨曲線.李明賢等(2010)[18]研究發(fā)現(xiàn)我國二氧化碳排放量與人均GDP存在長期線性關(guān)系且是平穩(wěn)的.趙雨等(2015)[19]對景德鎮(zhèn)市 2003～2014 年工業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)、 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析發(fā)現(xiàn)景德鎮(zhèn)市工業(yè)用水量隨著經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)為“N”型關(guān)系；張陳俊等(2014)[20]基于 2002～2010 年省際面板數(shù)據(jù)模型研究我國工業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)同一時(shí)期段全國、東部地區(qū)與西部地區(qū)呈現(xiàn)不同的相關(guān)關(guān)系，具體表現(xiàn)為N型、倒U型或者呈單調(diào)遞增.

1 數(shù)據(jù)來源與模型構(gòu)建

1.1 數(shù)據(jù)選取

本文利用Eviews6.0對1998～2012年湖南省農(nóng)業(yè)人均 GDP和人均二氧化碳排放量建立時(shí)間序列數(shù)據(jù)以分析兩者之間的關(guān)系.以人均GDP代表經(jīng)濟(jì)增長，人均二氧化碳的排放量代表農(nóng)業(yè)環(huán)境污染數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)具有可比性，把各年的GDP折算到2004年，即人均GDP調(diào)整為2004年不變價(jià).人均GDP與CO2數(shù)值均通過計(jì)算得到，數(shù)據(jù)分別來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國畜牧業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國農(nóng)業(yè)年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國農(nóng)村能源年鑒》.數(shù)據(jù)詳情見表1.

表1 1998～2012年湖南省人均GDP和人均CO2排放量

1.2 模型選取

本研究利用Eviews6.0進(jìn)行軟件建模，在模型中輸入湖南省農(nóng)業(yè)人均GDP數(shù)據(jù)與“人均二氧化碳”排放量(見表1 )數(shù)據(jù)，制作散點(diǎn)圖并運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行模型估計(jì)，根據(jù)曲線擬合度及其顯著性水平來選取模型，得到結(jié)果并進(jìn)行分析.在模型選取上本文采取國內(nèi)外學(xué)者基于“環(huán)境庫茲涅茨假說”提出的EKC簡化模型，如下：

lnY=β0+β1lnX+ε，

(1)

Y=β0+β1X+β2X2+ε，

(2)

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+ε，

(3)

式中:Y為農(nóng)業(yè)環(huán)境污染指標(biāo);X為農(nóng)業(yè)人均 GDP，β0、β1、β2、β3為系數(shù)；ε為誤差項(xiàng).將模型 (2) 和 (3) 取對數(shù)后為如下變換:

lnY=β0+β1lnX+ε，

lnY=β0+β1lnX+β2lnX2+ε，

(4)

lnY=β0+β1lnX+β2lnX2+β3lnX3+ε

(5)

2 農(nóng)業(yè)人均二氧化碳排放量的實(shí)證分析

2.1 方程估計(jì)

運(yùn)用Eviews6.0軟件進(jìn)行OLS模型估計(jì)，得出湖南省1998～2012年農(nóng)業(yè)人均GDP與農(nóng)業(yè)人均二氧化碳的庫茲涅茨曲線，如圖1所示，整體上呈遞增關(guān)系.圖中橫坐標(biāo)InX代表農(nóng)業(yè)人均GDP(單位：萬人/萬元)，縱坐標(biāo)InY(單位：萬噸/萬人)代表農(nóng)業(yè)人均二氧化碳排放量.

圖1 湖南省1998～2012年農(nóng)業(yè)人均GDP與農(nóng)業(yè)人均二氧化碳之間庫茲涅茨曲線

運(yùn)用Eviews6.0軟件進(jìn)行OLS模型估計(jì)后綜合分析結(jié)果見表2，三次模型的R2=0.953 1，均高于一次模型和二次對數(shù)模型，另外，從各個(gè)參數(shù)的t值絕對值來看，均大于5%顯著水平下自由度為n-2=13的臨界值t0.025(13)=2.160，通過了變量的顯著性檢驗(yàn)，因此選取三次對數(shù)模型為最優(yōu)，EKC擬合曲線方程為InY=0.6558InX3-17.7562InX2+160.4268 InX-476.0655，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)此方程沒有實(shí)數(shù)解，即不存在拐點(diǎn).從回歸結(jié)果分析與EKC擬合曲線(圖2)顯示可知，湖南省農(nóng)業(yè)人均GDP增長與碳排放之間表現(xiàn)為倒U型，但無法判斷二氧化碳排放量在何時(shí)會出現(xiàn)拐點(diǎn)，因此也可以大致認(rèn)為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與碳排放之間為單調(diào)遞增關(guān)系，即隨著農(nóng)業(yè)的GDP增長，二氧化碳排放量也會隨之增加.

表2 湖南省農(nóng)業(yè)人均二氧化碳排放量OLS分析結(jié)果

注：括號內(nèi)為t值；*代表在5%水平下通過檢驗(yàn)；一階代表模型存在一階自相關(guān)；0階代表模型不存在自相關(guān).

圖2 EKC擬合曲線

2.2 殘差平穩(wěn)性檢驗(yàn)(ADF檢驗(yàn))

運(yùn)用Eviews進(jìn)行殘差平穩(wěn)性檢驗(yàn)可知，ADF檢驗(yàn)值為-4.494129，其絕對值大于任一水平下的臨界值，拒絕原假設(shè)即不存在單位根，屬于一階序列平穩(wěn).由此可知，Y與X之間的關(guān)系穩(wěn)定，即通過協(xié)整檢驗(yàn)，以上模型建立有效.

3 結(jié)論與政策建議

3.1 結(jié)論

本文以湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境污染與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長之間是否存在環(huán)境庫茲涅茨曲線為研究對象，通過對湖南省1998～2012年農(nóng)業(yè)人均GDP與人均二氧化碳進(jìn)行回歸分析得出以下三點(diǎn)結(jié)論：1)湖南省農(nóng)業(yè)環(huán)境污染與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長呈N型，可證明在環(huán)境庫茲涅茨曲線中并非都符合倒U曲線關(guān)系；2)隨著經(jīng)濟(jì)的增長，湖南省農(nóng)業(yè)二氧化碳的排放量整體呈上升趨勢，對環(huán)境的污染與日俱增；3)湖南省農(nóng)業(yè)人均GDP已經(jīng)達(dá)到“拐點(diǎn)”，但是環(huán)境質(zhì)量并未伴隨經(jīng)濟(jì)增長而得到相應(yīng)的改善，有必要采取有效的措施和有效的政策來協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系.

3.2 政策建議

近些年來，環(huán)境污染逐漸引起了人們的關(guān)注，環(huán)境與生活質(zhì)量息息相關(guān)，盲目的發(fā)展經(jīng)濟(jì)而以犧牲環(huán)境為代價(jià)得不償失.建議：第一：在宏觀層面，政府應(yīng)積極制定農(nóng)業(yè)方面相關(guān)的環(huán)境保護(hù)政策，完善相關(guān)法律法規(guī)體系，對高投入、高消耗、高排放等農(nóng)業(yè)企業(yè)采取一定的治理措施，提高農(nóng)業(yè)企業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識，引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)，并承擔(dān)相應(yīng)的社會責(zé)任；第二：能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級十分重要，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)正在全省乃至全國推廣，湖南省作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的典型代表，正在逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的機(jī)械化、規(guī)?；?、集中化，大規(guī)模的農(nóng)業(yè)機(jī)器如拖拉機(jī)、整耕機(jī)、烘干機(jī)等大量使用柴油與煤炭等燃料，增加了二氧化碳的排放量，對環(huán)境污染造成了一定的影響，因此實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的升級，加快清潔能源的開發(fā)與使用能有效減少碳排放，在一定程度上加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)；第三，提高農(nóng)民的環(huán)保意識，減少化肥、農(nóng)藥的使用，提高測土配方技術(shù)等高新農(nóng)業(yè)技術(shù)手段且落實(shí)到農(nóng)村地區(qū)，以及促進(jìn)農(nóng)業(yè)合作社的發(fā)展，加快現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的腳步以盡快實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式的轉(zhuǎn)型至關(guān)重要.

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Inspection and Analysis of the Kuznets Curve of Agricultural Environment in Hunan Province——Based on the Perspective of Carbon Emission

TIAN Wei, XIE Dan

(Business School, Hunan Agricultural University, Changsha Hunan 410128, China)

With the rapid development of modern agriculture in China, the environmental problems have become increasingly prominent. Taking Hunan Province as an example, this paper takes the environmental Kuznets curve hypothesis as the theoretical basis, selects the relevant data from 1998 to 2012, and calculates the agricultural per capita GDP represents the economic growth. Taking the agricultural carbon dioxide emissions per capita as the research index of environmental quality, the paper uses Eviews6.0 to examine whether the agricultural environmental quality and agricultural economic growth have the environmental Kuznets curve relationship, investigates the influence of agricultural economic growth on the environment and puts forward relevant measures and effective suggestions to realize the relationship between economy and environment and the win-win environmental and economic goals in Hunan.

Hunan Province; economic growth; environmental quality; Kuznets curve

1673-2103(2016)05-0046-05

2016-05-05

湖南省省情與決策咨詢研究項(xiàng)目(2015ZZ058)

田偉(1977-)，男，湖南長沙人，副教授，博士后，碩士生導(dǎo)師,研究方向:農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理.

S11+4

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