王 靜,李 苛,宋雪平
(河南大學(xué) 黃河文明與可持續(xù)發(fā)展中心,河南 開封 475001)
湖北省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染實證分析
王 靜,李 苛,宋雪平
(河南大學(xué) 黃河文明與可持續(xù)發(fā)展中心,河南 開封 475001)
基于湖北省1995—2014年環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)和經(jīng)濟(jì)增長數(shù)據(jù),構(gòu)建時間序列的VAR模型,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)湖北省近年來工業(yè)布局的改善有效減輕了環(huán)境污染,但工業(yè)固體廢棄物污染治理并不理想;(2)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系是否符合環(huán)境庫茲涅茨“倒U型”曲線取決于選取的污染指標(biāo)類型;(3)湖北省經(jīng)濟(jì)增長是以環(huán)境污染為代價的,而環(huán)境污染又會抑制經(jīng)濟(jì)增長,其中起主要抑制作用的是工業(yè)廢氣和工業(yè)固體的排放;(4)經(jīng)濟(jì)增長存在明顯的正反饋現(xiàn)象,隨著時間推移,這種反饋作用不斷減小。
湖北省;經(jīng)濟(jì)增長;工業(yè)污染;脈沖效應(yīng);VAR模型
環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系是學(xué)術(shù)界一直研究的主題,經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)。目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展多數(shù)是以環(huán)境污染為代價的。湖北省以鋼鐵和化工等重工業(yè)發(fā)展為主,所以工業(yè)污染十分嚴(yán)重,是湖北省環(huán)境污染的主要來源?!笆濉币詠恚笔」I(yè)“三廢”排放及污染狀況雖有所改善,但總體而言,經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染的矛盾并未得到根本解決。[1]
對環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系研究多集中在宏觀層面。彭水軍等基于時序數(shù)據(jù)對中國經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系進(jìn)行了協(xié)整分析,發(fā)現(xiàn)只有二氧化硫排放總量與人均GDP之間存在正的協(xié)整關(guān)系,發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)增長并不必然導(dǎo)致環(huán)境的惡化,并發(fā)現(xiàn)了一個一般規(guī)律:人均GDP是導(dǎo)致污染排放量變化的重要原因,但污染排放量并不是導(dǎo)致人均GDP變化的原因;[2]陳昭等基于面板協(xié)整模型分析表明,中國分省的工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物的EKC曲線形式并不是“U型”“倒U型”“N型”,二產(chǎn)比重的增加會增加工業(yè)三廢的排放量,工業(yè)三廢排放對國家治理污染投入具有“倒逼機(jī)制”;[3]呂健運用空間計量分析發(fā)現(xiàn)廢渣的減少可以較大程度上推動經(jīng)濟(jì)增長,廢水污染大的工業(yè)對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)并不顯著。[4]對湖北省環(huán)境污染的研究較少,蔡珞珈等基于湖北省1985-2004年環(huán)境和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)對湖北省經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染進(jìn)行了回歸分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)湖北省的環(huán)境曲線不符合典型的EKC特征,而是呈現(xiàn)顯著的三次曲線特點,環(huán)境質(zhì)量的改善并非隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高而自動發(fā)生。[5]鄧軍等基于VAR模型對湖北經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系實證研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)增長是影響湖北省污染排放量變化的重要原因,工業(yè)煙塵、工業(yè)二氧化硫和工業(yè)粉塵排放量對經(jīng)濟(jì)增長也存在反作用。[6]黎東霞等根據(jù)1990-2009年湖北省經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),湖北省的經(jīng)濟(jì)在快速增長的同時環(huán)境正處于惡化狀態(tài),在此階段,經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的矛盾日益突出,并提出必須加大環(huán)保力度,防治結(jié)合,走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新型工業(yè)化道路。[7]周毅飛對湖北省2000-2012年區(qū)域環(huán)境質(zhì)量差異性對地區(qū)增長影響研究發(fā)現(xiàn),湖北省環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,廢水排放量和廢固排放量呈遞減趨勢,廢氣排放量呈遞增趨勢。[8]
如何解決經(jīng)濟(jì)增長帶來的環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長之間的矛盾一直以來都是學(xué)術(shù)界研究的熱點。湖北省常規(guī)污染物排放總量削減的任務(wù)仍很艱巨,機(jī)動車尾氣污染,水源污染和有毒有害物質(zhì)污染十分嚴(yán)重,因此對湖北省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染實證研究,發(fā)現(xiàn)其主要污染物質(zhì),對于解決其經(jīng)濟(jì)增長帶來的環(huán)境問題有重要作用。
1.1 指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來源
研究選取把湖北省的二氧化硫排放量、煙塵和工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)固體廢棄量和工業(yè)廢水排放量作為環(huán)境污染的指標(biāo),選取湖北省的人均GDP作為經(jīng)濟(jì)增長的指標(biāo)。研究數(shù)據(jù)均來自1996—2015年《湖北省統(tǒng)計年鑒》。
1.2 研究方法
VAR模型是Sims于1980年引入經(jīng)濟(jì)學(xué)的向量自回歸模型,此模型經(jīng)常用于預(yù)測變量之間相互聯(lián)系的時間序列系統(tǒng)以及分析隨機(jī)擾動項對變量系統(tǒng)的動態(tài)沖擊,以此來解釋各種變量沖擊對經(jīng)濟(jì)變量形成的影響。滯后期為P的VAR模型表達(dá)式為:
Yt=C+A1Yt-1+A2Yt-2+…+ApYt-p+εt
式中,Yt為k×1維內(nèi)生變量向量;C為k×1維常數(shù)向量;εt為k×1維誤差向量,可以同期相關(guān),但通常不與自己的滯后值相關(guān),并不與等式右邊的變量相關(guān);A1,A2,…,Ap為k×k維待估系數(shù)矩陣;p為模型的滯后階數(shù)。
湖北省是近代工業(yè)的發(fā)祥地,也是我國重要的老工業(yè)基地之一。1995年湖北省地區(qū)生產(chǎn)總值為2 109.38億元,人均GDP為3 671.41元(按當(dāng)年價格計算),其中第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭較好。截止到2014年,湖北省GDP高達(dá)27 379.22億元,比1995年增長了1198%,人均GDP為47 144.6元,同比1995年增長1184%,第二產(chǎn)業(yè)在GDP中所占比重最大,增加至47%,第三產(chǎn)業(yè)比重也占至41.4%,而第一產(chǎn)業(yè)僅占11.6%,1995年至2014年人均GDP不斷增長,并且增速加快(見圖1)。
湖北省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展是以環(huán)境污染為代價的,近年來表現(xiàn)尤為明顯,污染物排放量也呈增加趨勢(圖1)。1995年湖北省工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量2 063.1萬噸,2014年8 006萬噸,2013年達(dá)到頂峰為8 181萬噸,是1995年的近四倍。工業(yè)廢水的排放量1995年至2010年處于下降趨勢,但2011年又基本回到了2000年的排放量,之后幾年又不斷減少;二氧化硫的排放量一直處于波動上升的狀態(tài),煙塵和工業(yè)粉塵排放量1997年達(dá)到97.4萬噸,總體呈“W”型波動。
3.1 單位根檢驗
VAR模型必須依靠變量的平穩(wěn)性,只有當(dāng)變量是平穩(wěn)的時間序列,才可構(gòu)建無約束的VAR模型,若變量非平穩(wěn),則需驗證模型所涉及的變量之間是否存在協(xié)整關(guān)系。若存在協(xié)整關(guān)系,就必須使用向量的誤差修正模型。當(dāng)變量是非平穩(wěn)序列也不存在協(xié)整關(guān)系時,就需要對變量進(jìn)行差分使其變?yōu)槠椒€(wěn)變量序列。因此首先對模型各變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗,最常用的檢驗方法是ADF檢驗統(tǒng)計量和PP檢驗統(tǒng)計量,采用這兩種檢驗方法來保證的檢驗的可靠性。
為了防止異方差帶來的偽回歸,對各變量首先做了對數(shù)處理,經(jīng)檢驗,取對數(shù)后的變量都不顯著,說明原序列是非平穩(wěn)序列,需要差分處理,在進(jìn)行了一階差分處理后,發(fā)現(xiàn)一階差分序列仍不顯著,然后進(jìn)行了二階差分處理(見表1),可以看出,二階差分序列的檢驗統(tǒng)計量均在1%水平下顯著。五個變量均有兩個單位根,說明變量都為二階單整過程,即I(2)。因此,lnGDP與lnSO2、lnsoot、lnsolid、lnwater兩兩之間可能是協(xié)整的,所以要對其進(jìn)行協(xié)整檢驗,看變量之間是否存在長期的均衡關(guān)系。
3.2 協(xié)整檢驗
對變量進(jìn)行協(xié)整回歸,得到lnGDP與lnSO2、lnsoot、lnsolid、lnwater之間的長期均衡方程,然后檢驗各殘差序列et的平穩(wěn)性,對殘差序列的檢驗采取ADF檢驗,并與5%顯著水平下的臨界值比較,如果T值大于臨界值,則不存在協(xié)整關(guān)系,反之,說明兩個變量之間存在著協(xié)整關(guān)系。表2顯示,所有的T值都要5%顯著水平下的ADF臨界值大,因此所有的殘差序列是非穩(wěn)定序列,lnGDP與lnSO2、lnsoot、lnsolid、lnwater兩兩之間的時間序列不是協(xié)整的,即不存在長期均衡關(guān)系。VAR滯后期的選擇十分關(guān)鍵(見表3),在五個評價指標(biāo)中,全部都認(rèn)為應(yīng)建立VAR(2)模型(*代表滯后階數(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)),則確定建立VAR(2)模型。
4.1 VAR模型的穩(wěn)定性檢驗
通過前面的分析,所有序列在二階差分的基礎(chǔ)上都是平穩(wěn)序列,可以用VAR模型對其進(jìn)行實證研究。首先要對VAR模型進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗,利用AR根估計方法得到單位圓曲線以及VAR模型全部特征根的位置圖(見圖2)。若VAR模型所有根模的倒數(shù)都小于1(即在單位圓內(nèi)),則模型是穩(wěn)定的,反之,模型是不穩(wěn)定的(即在單位圓外)。圖2中顯示,AR根估計所有的根模都在單位圓內(nèi),即VAR模型是穩(wěn)定的。
4.2 各污染指標(biāo)對經(jīng)濟(jì)增長的脈沖效應(yīng)分析
將沖擊響應(yīng)期設(shè)置為10期,實線即脈沖響應(yīng)函數(shù),虛線表示正負(fù)兩倍標(biāo)準(zhǔn)差偏離帶。各污染指標(biāo)對經(jīng)濟(jì)增長的脈沖效應(yīng)見圖3,當(dāng)本期給經(jīng)濟(jì)增長一個單位的沖擊后,四種污染指標(biāo)都是呈“W”形動態(tài)變化,在前兩期內(nèi)二氧化硫、工業(yè)固體廢棄物和工業(yè)廢水的產(chǎn)生量均下降,煙塵和工業(yè)粉塵的排放量上升,在8到10期之內(nèi),污染指標(biāo)的響應(yīng)值均穩(wěn)定在0左右。在總體上,四種污染指標(biāo)排放量均表現(xiàn)出先上升后下降,后又基本穩(wěn)定的趨勢,這在一定程度上也符合環(huán)境庫茲涅茨“倒U型”曲線,其中煙塵和工業(yè)粉塵排放和工業(yè)廢水的排放與庫茲涅茨“倒U型”曲線較為吻合。進(jìn)一步將四類污染物對經(jīng)濟(jì)增長的各期沖擊響應(yīng)值進(jìn)行累加,其中二氧化硫為-0.04、工業(yè)固體廢棄物為0.11、煙塵和工業(yè)粉塵為-0.35、工業(yè)廢水為-0.04,這表明湖北省經(jīng)濟(jì)增長將會導(dǎo)致工業(yè)固體廢棄物增加,其他三種污染物減少,這一結(jié)果表明湖北省近年來工業(yè)布局的優(yōu)化起到很大作用,對工業(yè)廢水、二氧化硫、工業(yè)煙粉塵的治理水平有很大提高,而對工業(yè)固體廢棄物的治理不是十分理想。
4.3 經(jīng)濟(jì)增長對各污染指標(biāo)的脈沖效應(yīng)分析
當(dāng)本期給環(huán)境污染各指標(biāo)一個單位的沖擊后,在當(dāng)期的響應(yīng)值均為0,經(jīng)濟(jì)增長在10期之內(nèi)的響應(yīng)值不斷上下波動,二氧化硫?qū)?jīng)濟(jì)增長的沖擊相對較大,其他三種污染物排放量一直徘徊在0左右。二氧化硫、煙塵和工業(yè)粉塵和工業(yè)廢水的沖擊響應(yīng)值均為正,工業(yè)固體廢棄物的沖擊響應(yīng)值為負(fù),其中對經(jīng)濟(jì)增長影響較大的是二氧化硫,為0.006,這表明工業(yè)固體廢棄物對經(jīng)濟(jì)增長起到抑制作用,而其他三種污染物則帶動了經(jīng)濟(jì)增長,更加證實了湖北省經(jīng)濟(jì)的增長是以環(huán)境污染為代價的。與近幾年湖北省人均GDP增速減慢相對應(yīng),還表明湖北省污染物的排放對湖北省經(jīng)濟(jì)增長起到抑制作用,污染指標(biāo)排放量的增加也會阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境質(zhì)量會對經(jīng)濟(jì)增長具有反作用。由于湖北省以鋼鐵、化工為主的偏重型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征,工業(yè)污染很嚴(yán)重,是湖北省環(huán)境污染的主要來源。工業(yè)化過程中,因傳統(tǒng)工業(yè)所產(chǎn)生的三廢對生存環(huán)境的破壞,致使湖北省環(huán)境形勢相當(dāng)嚴(yán)峻,經(jīng)濟(jì)發(fā)展也受到了沖擊。
4.4 基于VAR模型的方差分解分析
VAR模型的方差分解是通過分析每一個結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)程度來評價不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性,這種重要性以方差分解結(jié)果來衡量(見圖5)。人均GDP對自身的前期值沖擊反應(yīng)在第1至第10期都超過了80%以上的水平,這說明經(jīng)濟(jì)增長存在明顯的正反饋現(xiàn)象,過去的經(jīng)濟(jì)增長能夠較大程度地解釋當(dāng)期經(jīng)濟(jì)的增長,時間越長,這種反饋作用不斷減小。從平均貢獻(xiàn)率來看,除去經(jīng)濟(jì)增長對自身的貢獻(xiàn),二氧化硫排放量的貢獻(xiàn)率一直是最大的,其次是工業(yè)固體廢棄物,工業(yè)廢水的排放量是最小的,四種污染物質(zhì)隨著期數(shù)的增加,平均貢獻(xiàn)率也一直在增加,第10期時,二氧化硫的貢獻(xiàn)率達(dá)到10%,工業(yè)廢水的貢獻(xiàn)率僅占將近1%。這說明目前對湖北省經(jīng)濟(jì)增長起主要抑制作用的是工業(yè)廢氣和工業(yè)固體的排放,而工業(yè)廢水的排放對其影響較小。
5.1 結(jié)論
文章基于湖北省1995年至2014年人均GDP和四種污染物排放量的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行實證分析,運用VAR模型研究發(fā)現(xiàn):湖北省近年來的工業(yè)布局的優(yōu)化有效減輕了環(huán)境污染,二氧化硫、工業(yè)廢水以及工業(yè)煙粉塵都有所減少,但是工業(yè)固體廢棄物污染治理并不理想;經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的關(guān)系是否符合環(huán)境庫茲涅茨“倒U型”曲線取決于選取的污染指標(biāo)類型,工業(yè)煙粉塵排放和工業(yè)廢水的排放與庫茲涅茨“倒U型”曲線較為吻合,其他基本呈現(xiàn)“W”形波動;湖北省經(jīng)濟(jì)增長背后是以環(huán)境污染為代價的,并且環(huán)境污染又會抑制經(jīng)濟(jì)增長,其中起主要抑制作用的是工業(yè)廢氣和工業(yè)固體廢棄物的排放;經(jīng)濟(jì)增長對自身存在明顯的正反饋現(xiàn)象,隨著時間推移,這種反饋作用在不斷減小。
5.2 對策與建議
從政府角度來說,政府應(yīng)當(dāng)將目光聚焦于經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展上,加大湖北省環(huán)境治理方面的投資力度,特別是對工業(yè)固體廢棄物的處理。政府部門的宏觀調(diào)控功能在環(huán)境質(zhì)量的改善上發(fā)揮很大作用,湖北省政府要制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善環(huán)境統(tǒng)籌兼顧的戰(zhàn)略規(guī)劃,完善保護(hù)環(huán)境的法律法規(guī),實施獎罰制度,對綠色產(chǎn)業(yè)給予獎勵和優(yōu)惠,對污染度高的企業(yè)加大處罰力度;鼓勵綠色產(chǎn)業(yè)在湖北省進(jìn)駐和發(fā)展,并推廣環(huán)保型技術(shù)的應(yīng)用,利用環(huán)保型技術(shù)使企業(yè)實現(xiàn)完美轉(zhuǎn)型,降低污染物的排放量;一系列政策的實施需要政府的資金投入作為保障,逐步加大財政預(yù)算給工業(yè)污染治理的投入力度,盡力滿足區(qū)域內(nèi)污染物污染的治理需要,才能有效地開展環(huán)境治理的策劃和實施。
從企業(yè)角度來說,首先健全的管理和監(jiān)督機(jī)制是工業(yè)污染治理投資的基礎(chǔ)與保障。企業(yè)內(nèi)部要設(shè)立專門的環(huán)境保護(hù)與環(huán)境治理部門,嚴(yán)格監(jiān)督自身企業(yè)發(fā)展中出現(xiàn)的環(huán)境過度污染現(xiàn)象;企業(yè)要加大科技投入和人才培養(yǎng)力度,科技進(jìn)步是工業(yè)污染治理的關(guān)鍵因素,特別是要重點加強(qiáng)節(jié)能減耗和清潔生產(chǎn)等領(lǐng)域的技術(shù)研究,在自身研發(fā)的同時引進(jìn)污染治理的設(shè)備和技術(shù),對企業(yè)的技術(shù)進(jìn)行評估;[9]關(guān)于人才培養(yǎng)方面,結(jié)合湖北省的特殊發(fā)展需求,每個企業(yè)都可建立專門的人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu),培養(yǎng)從研發(fā)到銷售的各類人才,為企業(yè)發(fā)展提供技術(shù)和人才支持。
從個人來說,居民應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的意識,認(rèn)識到環(huán)境對于人類的重要性,自覺提高自身素質(zhì);企業(yè)要適時地給員工普及環(huán)保知識??蓪h(huán)境保護(hù)教育作為青少年教育的一個方面,逐步提高全民素質(zhì),加強(qiáng)全民環(huán)保意識,在日常生活中,從小事做起,保護(hù)我們的家園,才能保證環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
[1]邱德勝,鐘書華.湖北省工業(yè)污染現(xiàn)狀分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù).2005,28(5):51-54.
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Class No.:F061.5 Document Mark:A
(責(zé)任編輯:宋瑞斌)
Relationship Between Economic Growth and Environmental Pollution in Hubei Based on VAR Model
Wang Jing, Li Ke, Song Xueping
(Study Center for Yellow River Civilization and Sustainable Development, Henan University, Kaifeng, He’nan 475001,China)
Based on the statistic data of the environmental pollution and the economic growth in Hubei in 1995—2014, we established a VAR model, which showed that the improvement of industrial layout in Hubei has indeed eased the environmental pollution in recent years, but the industrial solid wastes control is not satisfied. Whether the relation between the economic growth and the environmental pollution is in line with the Environmental Kuznets "inverted U" curve depends on the selection of environmental pollution indicators. Environmental Kuznets "inverted U" curve is only established based on the industrial smoke dust emission and economic growth; The economic growth in Hubei is at the cost of environmental pollution, the main inhibitory effect is industrial waste gas discharges and industrial solid wastes; There is a obviously positive feedback in economic growth, as time goes on, this effect has been reduced gradually.
Hubei; economy growth; industrial pollution; impulse effect; VAR model
王靜,碩士,河南大學(xué)黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心。研究方向:區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)。 李苛,碩士,河南大學(xué)黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心。研究方向:區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)。 宋雪平,碩士,河南大學(xué)黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心。研究方向:人文地理。
1672-6758(2017)03-0037-6
F061.5
A