工業(yè)污染與工業(yè)增長的關(guān)系研究

金殿臣++李媛++楊丹輝

摘要：文章運(yùn)用中國31個省級地區(qū)2004年-2015年的面板數(shù)據(jù)，選取一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量作為衡量工業(yè)污染程度的指標(biāo)，選取人均GDP作為衡量工業(yè)增長的指標(biāo)，對工業(yè)污染與工業(yè)增長間的關(guān)系進(jìn)行了研究。實(shí)證檢驗(yàn)表明：中國的工業(yè)污染與工業(yè)增長存在明顯的庫茲涅茨倒“U”型曲線關(guān)系;直到2015年，中國也僅有天津、北京、上海與江蘇這4個地區(qū)突破了環(huán)境拐點(diǎn)，剩余的27個地區(qū)均面臨工業(yè)污染隨工業(yè)增長而不斷增加的困境，這正是近年來中國環(huán)境質(zhì)量不斷下降的重要原因。

關(guān)鍵詞：污染排放量;工業(yè)增長;面板數(shù)據(jù);固定效應(yīng)模型

隨著中國工業(yè)化進(jìn)程逐漸步入中后期階段，人們對良好生態(tài)環(huán)境的要求越來越強(qiáng)烈，綠水青山就是金山銀山的觀念深入人心。但是，近年來中國環(huán)境質(zhì)量不斷下降，尤其是以持續(xù)霧霾天為代表的環(huán)境污染事件不斷地刺痛人們的神經(jīng)。在此背景下，“十三五”規(guī)劃首次提出綠色發(fā)展新理念，并將生態(tài)文明建設(shè)提升至國家戰(zhàn)略高度。鑒于工業(yè)污染是中國環(huán)境污染的主體，因此，深入研究工業(yè)污染與工業(yè)增長的關(guān)系，有望為推進(jìn)中國生態(tài)文明建設(shè)提供理論支撐，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、 文獻(xiàn)綜述

國外學(xué)者對環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長間關(guān)系的研究始于20世紀(jì)90年代。Grossman和Krueger（1991）通過深入研究多個國家與地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與水污染排放量、空氣污染排放量的關(guān)系后，首次提出人均GDP與環(huán)境污染之間存在倒“U”型曲線關(guān)系的觀點(diǎn)，這條倒“U”型曲線也被稱作環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）。Bruyn和Opschoor（1998）分析了美國、英國、德國、新西蘭1960年～1993年期間二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳與人均GDP的關(guān)系，得出這三者與人均GDP均存在倒"U"型曲線關(guān)系。不過，Shafik（1994）選取了10種衡量污染排放量的指標(biāo)，構(gòu)建了一個包括149個國家1960年～1990年的面板數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，他的研究結(jié)論表明，人均GDP與城市煙霧排放量、二氧化硫排放量存在倒“U”型曲線關(guān)系，其他污染排放量與人均GDP間則并未呈倒“U”型曲線關(guān)系。

國內(nèi)同樣有許多學(xué)者對環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長間的關(guān)系進(jìn)行了深入的研究。包群和彭水軍（2006）運(yùn)用中國1996年～2002 年30個省級地區(qū)的面板數(shù)據(jù)，在加入環(huán)保政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步與貿(mào)易開放等變量的基礎(chǔ)上，通過建立聯(lián)立方程組的方式考察了中國工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢水污染物化學(xué)需氧量、工業(yè)煙塵排放量、工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)固體廢棄物排放量、二氧化硫排放量與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，其研究結(jié)果表明，除工業(yè)廢水污染物化學(xué)需氧量外，其他污染物的排放量與經(jīng)濟(jì)增長存在倒“U”型曲線關(guān)系。常寧和李娜（2010）運(yùn)用線性模型、二次模型、對數(shù)線性模型、對數(shù)二次模型等方法分析了上海市1981年～2007 年工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)粉塵排放量、工業(yè)COD 排放量與經(jīng)濟(jì)增長間的關(guān)系，他們的研究發(fā)現(xiàn)，在這一時期內(nèi)，上海工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系并不唯一。高宏霞等（2012）以工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)粉塵排放量與二氧化硫作為衡量環(huán)境污染的指標(biāo)，以人均GDP作為度量經(jīng)濟(jì)增長的指標(biāo)，利用中國2000年～2009年31個省級地區(qū)的數(shù)據(jù)對環(huán)境庫茲涅茨曲線是否在中國成立進(jìn)行驗(yàn)證，他們的研究結(jié)論顯示，樣本期內(nèi)，二氧化硫、工業(yè)廢氣與人均GDP呈倒“U”型曲線關(guān)系，工業(yè)粉塵與人均GDP呈線性關(guān)系。

通過文獻(xiàn)梳理可知，國內(nèi)外學(xué)者對環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長間關(guān)系的研究成果比較豐富，但有關(guān)工業(yè)污染與工業(yè)增長間關(guān)系的研究成果偏少，尤其是對近年來中國各省份工業(yè)污染與工業(yè)增長間關(guān)系進(jìn)行研究的文章較少。鑒于此，本文運(yùn)用中國31個省級地區(qū)（香港、澳門除外）2004年～2015年的面板數(shù)據(jù)，選取一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量作為衡量工業(yè)污染程度的指標(biāo)，選取人均GDP作為衡量工業(yè)增長的指標(biāo)，對工業(yè)污染與工業(yè)增長間的關(guān)系進(jìn)行了研究，并將各省級地區(qū)工業(yè)發(fā)展水平與實(shí)證得出的污染拐點(diǎn)值進(jìn)行比較，以反映各地工業(yè)污染與工業(yè)發(fā)展的差異。

二、 實(shí)證分析

1. 實(shí)證模型設(shè)計。倒“U”型的環(huán)境庫茲涅茨曲線的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義是：在人均收入水平較低時，人們更加重視經(jīng)濟(jì)增長而忽略對環(huán)境的保護(hù)，因此，隨著人均收入水平的提高，污染排放量會不斷增加進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境日益惡化;不過，在人均收入提高到一定水平后，人們開始重視保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在這一階段，污染排放量會隨著人均收入的提高而逐步減少，使得環(huán)境質(zhì)量得到不斷改善。鑒于此，本文采用如下簡約形式的面板回歸模型對中國工業(yè)污染與工業(yè)增長間的關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析：

式（1）其中，Y表示工業(yè)污染排放量，X表示人均GDP，u代表隨機(jī)擾動項(xiàng)。

由方程（1）的形式可知，工業(yè)污染排放量與工業(yè)增長間的關(guān)系會因解釋變量系數(shù)值的不同而不同。具體來說：如果解釋變量一次項(xiàng)及其平方項(xiàng)的系數(shù)都為零，則工業(yè)污染排放量與工業(yè)增長的關(guān)系表現(xiàn)為一條水平線;如果解釋變量一次項(xiàng)系數(shù)大于零，解釋變量平方項(xiàng)系數(shù)為零，則工業(yè)污染排放量隨著工業(yè)增長而單調(diào)遞增;如果解釋變量一次項(xiàng)系數(shù)小于零，解釋變量平方項(xiàng)系數(shù)為零，則工業(yè)污染排放量隨著工業(yè)增長而單調(diào)遞減;如果解釋變量一次項(xiàng)系數(shù)小于零，解釋變量平方項(xiàng)系數(shù)大于零，則工業(yè)污染排放量與工業(yè)增長之間呈“U”型曲線關(guān)系;如果解釋變量一次項(xiàng)系數(shù)大于零，解釋變量平方項(xiàng)系數(shù)小于零，則工業(yè)污染排放量與工業(yè)增長之間呈倒“U”型曲線關(guān)系。

2. 數(shù)據(jù)的選取與說明。綜合考慮數(shù)據(jù)的可得性、一致性與可更新性，本文構(gòu)造了一個包含中國31個省級地區(qū)（香港、澳門除外）2004年～2015年的面板數(shù)據(jù)。本文采用中國各個省級地區(qū)一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量（Soild）作為衡量工業(yè)污染程度的指標(biāo)，單位為萬噸;參照經(jīng)典的工業(yè)化理論，選取中國各個省級地區(qū)歷年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值（PGDP）作為衡量工業(yè)增長的指標(biāo)，根據(jù)各個省級地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與年末人口計算，單位為萬元/人。為了保證數(shù)據(jù)的可比性，利用GDP平減指數(shù)將按照當(dāng)年價格計算的國內(nèi)生產(chǎn)總值調(diào)整為2004年不變價。文中一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量、各個省級地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與年末人口數(shù)據(jù)均來自為歷年《中國統(tǒng)計年鑒》，GDP平減指數(shù)數(shù)據(jù)來自wind數(shù)據(jù)庫。

3. 實(shí)證結(jié)果分析。本文選取的是中國各個省級地區(qū)的數(shù)據(jù)，考慮到各個省級地區(qū)工業(yè)增長與工業(yè)污染水平存在異質(zhì)性，本文采用固定效應(yīng)估計法對回歸模型進(jìn)行估計，回歸結(jié)果如下：

式（2）中各變量的系數(shù)均通過了顯著性檢驗(yàn)。由式（2）中解釋變量的一次項(xiàng)與二次項(xiàng)系數(shù)可知，中國各個省級地區(qū)一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量與工業(yè)增長之間存在明顯的庫茲涅茨倒“U”型曲線關(guān)系。利用式（2）中解釋變量的一次項(xiàng)與二次項(xiàng)系數(shù)還可以進(jìn)一步計算出倒“U”型曲線的拐點(diǎn)位于人均GDP為5.742萬元/人的臨界值處。這一數(shù)值的經(jīng)濟(jì)學(xué)含義是：當(dāng)人均GDP低于5.742萬元/人時，一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量隨著工業(yè)增長而同步增加，即工業(yè)增長會引起工業(yè)污染的增加，進(jìn)而導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降;當(dāng)人均GDP突破5.742萬元/人后，一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量又會隨著工業(yè)增長而不斷下降，即工業(yè)污染隨著工業(yè)增長而降低，環(huán)境質(zhì)量隨工業(yè)增長而得到改善。

將上述環(huán)境拐點(diǎn)與中國31個省級地區(qū)實(shí)際人均GDP進(jìn)行比較可知，到2015年，天津、北京、上海與江蘇這4個省級地區(qū)的實(shí)際人均GDP分別為7.078萬元/人、6.982萬元/人、6.805萬元/人和5.769萬元/人，均突破了5.742萬元/人的環(huán)境拐點(diǎn)，步入工業(yè)污染隨工業(yè)增長而逐步減少的“雙贏”階段;但剩余的27個省級地區(qū)實(shí)際人均GDP均未突破環(huán)境拐點(diǎn)，尚處于倒“U”型曲線的左半部分，特別是貴州、云南與甘肅2015年的實(shí)際人均GDP分別僅為1.957萬元/人、1.889萬元/人和1.715萬元/人，與5.742萬元/人的環(huán)境拐點(diǎn)相去甚遠(yuǎn)。這說明中國大部分地區(qū)仍處于一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量隨工業(yè)增長而不斷增加的階段，面臨工業(yè)污染隨工業(yè)增長而日益增加的困境，這也是近年來中國環(huán)境質(zhì)量不斷下降的重要原因。

4. 模型的穩(wěn)健性檢驗(yàn)。為了檢驗(yàn)用固定效應(yīng)估計法回歸上述模型的穩(wěn)健性和合理性，本文運(yùn)用隨機(jī)效應(yīng)估計法對上述模型進(jìn)行重新估計，估計結(jié)果如下：

式（3）中各變量的系數(shù)均通過了顯著性檢驗(yàn)，由式（3）中解釋變量的一次項(xiàng)與二次項(xiàng)系數(shù)同樣可知，中國各個省級地區(qū)一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量與工業(yè)增長之間存在倒“U”型曲線關(guān)系。這說明從計量經(jīng)濟(jì)學(xué)角度看，設(shè)定工業(yè)污染排放量與工業(yè)增長間的關(guān)系為二次函數(shù)關(guān)系是合理的。但為了檢驗(yàn)用固定效應(yīng)估計法回歸上述模型是否是穩(wěn)健和合理的，我們需進(jìn)一步借助Hausman檢驗(yàn)對上述固定效應(yīng)模型與隨機(jī)效應(yīng)模型的優(yōu)劣進(jìn)行評判。Hausman檢驗(yàn)的原假設(shè)是隨機(jī)效應(yīng)模型是正確模型，如果Hausman檢驗(yàn)結(jié)果接受原假設(shè)，說明隨機(jī)效應(yīng)估計量比固定效應(yīng)估計量更有效，應(yīng)采用隨機(jī)效應(yīng)估計法對模型進(jìn)行估計;如果Hausman檢驗(yàn)結(jié)果拒絕原假設(shè)，則說明隨機(jī)效應(yīng)估計量是不一致的，但固定效應(yīng)估計量仍是一致的，應(yīng)采用固定效應(yīng)估計法對模型進(jìn)行估計。本文Hausman檢驗(yàn)結(jié)果見表1，表1顯示三種Hausman檢驗(yàn)形式的統(tǒng)計量分別為41.45、15.36和15.94，對應(yīng)的p值均小于1%，表明三種Hausman檢驗(yàn)結(jié)果均強(qiáng)烈拒絕原假設(shè)，這意味著運(yùn)用隨機(jī)效應(yīng)模型得出的估計量是不一致的，而采用固定效應(yīng)模型得出的估計量仍是一致的。因此，可以判定本文采取固定效應(yīng)估計法回歸上述模型是穩(wěn)健與合理的。

三、 結(jié)論與建議

1. 結(jié)論。本文運(yùn)用中國31個省級地區(qū)（香港、澳門除外）2004年～2015年的面板數(shù)據(jù)，選取一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量作為衡量工業(yè)污染程度的指標(biāo)，選取人均GDP作為衡量工業(yè)增長的指標(biāo)，對中國工業(yè)污染與工業(yè)增長間的關(guān)系進(jìn)行了研究。實(shí)證結(jié)果表明，中國各個省級地區(qū)工業(yè)污染與工業(yè)增長間存在明顯的庫茲涅茨倒“U”型曲線關(guān)系，拐點(diǎn)位于人均GDP為5.742萬元/人的臨界值處。這表明當(dāng)人均GDP低于5.742萬元/人時，一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量隨著工業(yè)增長而同步增加，工業(yè)增長會導(dǎo)致工業(yè)污染的增加;當(dāng)人均GDP突破5.742萬元/人后，一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量又會隨著工業(yè)增長而不斷下降，工業(yè)增長會使得工業(yè)污染水平下降。將環(huán)境拐點(diǎn)與中國31個省級地區(qū)實(shí)際人均GDP進(jìn)行比較可知，到2015年，天津、北京、上海與江蘇這4個省級地區(qū)的實(shí)際人均GDP分別為7.078萬元/人、6.982萬元/人、6.805萬元/人和5.769萬元/人，均突破了5.742萬元/人的環(huán)境拐點(diǎn)，步入工業(yè)污染隨工業(yè)增長而逐步減少的“雙贏”階段;但剩余的27個省級地區(qū)實(shí)際人均GDP均未突破環(huán)境拐點(diǎn)，尚處于倒“U”型曲線的左半部分，特別是貴州、云南與甘肅2015年的實(shí)際人均GDP分別僅為1.957萬元/人、1.889萬元/人和1.715萬元/人，與5.742萬元/人的拐點(diǎn)值相去甚遠(yuǎn)。這說明中國大部分地區(qū)仍處于一般工業(yè)固體廢物生產(chǎn)量隨工業(yè)增長而不斷增加的階段，面臨工業(yè)污染隨工業(yè)增長而日益增加的困境，這也是近年來中國環(huán)境質(zhì)量不斷下降的重要原因。

2. 相關(guān)建議。中國正處于加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的關(guān)鍵時期，但是當(dāng)前中國大部分地區(qū)仍處于工業(yè)污染隨工業(yè)增長而不斷增加的發(fā)展階段，因此，中國有必要采取一系列政策措施降低工業(yè)污染排放水平，以盡快實(shí)現(xiàn)美麗中國的建設(shè)目標(biāo)。

（1）因城施策，平衡地區(qū)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。作為一個存在較大區(qū)域差距的大國，中國必須因城施策，在地區(qū)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)間找到平衡點(diǎn)。具體來說，對于浙江、廣東、福建等東部發(fā)達(dá)地區(qū)，既要嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能減排政策，又要積極發(fā)展低碳、環(huán)保產(chǎn)業(yè)，以最小的代價和成本盡快邁過環(huán)境拐點(diǎn)，步入工業(yè)污染隨工業(yè)增長而逐步減少的“雙贏”階段;對于廣大中西部地區(qū)，環(huán)保目標(biāo)可以設(shè)定的比東部地區(qū)低一些，以在適當(dāng)提高污染容忍度的情況下加快推進(jìn)工業(yè)化進(jìn)程，提高人民收入水平，另外，對于云南、貴州、四川等具有良好生態(tài)稟賦的地區(qū)，還可以通過發(fā)展旅游業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)的方式平衡地區(qū)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。

（2）綠色發(fā)展，促進(jìn)工業(yè)提質(zhì)增效。綠色發(fā)展與清潔生產(chǎn)是中國應(yīng)對環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)惡化的根本舉措。因此，中國應(yīng)以綠色制造與清潔生產(chǎn)試點(diǎn)為抓手，積極引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)走上綠色制造與清潔生產(chǎn)之路，并通過加快構(gòu)建科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少的產(chǎn)業(yè)體系促進(jìn)工業(yè)提質(zhì)增效，協(xié)調(diào)工業(yè)增長與環(huán)境保護(hù)間的關(guān)系。

（3）減少排污，彌補(bǔ)環(huán)境保護(hù)短板。目前，中國工業(yè)領(lǐng)域存在較大的節(jié)能減排空間，中央及地方各級政府部門可以綜合運(yùn)用財政資金支持及稅收優(yōu)惠等手段鼓勵企業(yè)通過改善管理、綜合利用、采用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備等措施降低污染物排放水平。與此同時，通過政府購買、補(bǔ)貼等方式加快節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品推廣步伐，在全社會樹立綠色消費(fèi)觀念，用消費(fèi)模式升級倒逼生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型，進(jìn)而加快補(bǔ)齊環(huán)境保護(hù)短板，推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

（4）完善治污，助力生態(tài)文明建設(shè)。政府有關(guān)部門一方面要加快污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)步伐，盡快建立企業(yè)排污許可制度;另一方面，可以通過鼓勵企業(yè)污染物排放自行監(jiān)測、加強(qiáng)環(huán)保部門對工業(yè)污染的監(jiān)督、建立違法排污企業(yè)黑名單、對未達(dá)標(biāo)企業(yè)嚴(yán)格實(shí)施限期整改等方式加快完善污染治理體系，以環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化助力生態(tài)文明建設(shè)，增進(jìn)民生福祉。

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作者簡介：楊丹輝（1969-），女，漢族，山東省濟(jì)南市人，中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所資源與環(huán)境研究室主任、研究員、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣I(yè)資源與環(huán)境;金殿臣（1989-），男，漢族，浙江省溫州市人，中國社會科學(xué)院研究生院博士生，研究方向?yàn)楫a(chǎn)業(yè)組織;李媛（1989-），女，漢族，安徽省合肥市人，中國社會科學(xué)院研究生院博士生，研究方向?yàn)閲H貿(mào)易。

收稿日期：2017-04-16。