新舊動能轉換背景下煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線及影響因素研究

(山東工商學院 經(jīng)濟學院，山東 煙臺 264003)

0 引 言

堅持經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質量相協(xié)調一直以來都是黨和國家的重點工作。習近平總書記在談到環(huán)境保護問題時曾多次強調“綠水青山就是金山銀山”。為進一步推動經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展，培育和增強經(jīng)濟發(fā)展的新動力，山東省率先開啟了新舊動能轉換的探索之路。改革開放以來，煙臺市利用其得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢，經(jīng)濟迅速發(fā)展，但也產(chǎn)生了嚴重的環(huán)境污染問題。因此，實施新舊動能轉換戰(zhàn)略，是煙臺市發(fā)展的必由之路。

研究城市經(jīng)濟增長與環(huán)境質量關系的文獻中，王西琴等(2011)[1]探究湖州市人均GDP與工業(yè)化學耗氧排放量、工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量以及工業(yè)排放量的關系，結果顯示，湖州市的EKC曲線大體呈現(xiàn)倒“U”型曲線特征，且已到達的轉折點。王陸軍等(2015)[2]通過對2001-2013年銅川市人均GDP與環(huán)境污染數(shù)據(jù)作相關性分析得出，銅川市各污染物的EKC曲線并未呈現(xiàn)出完整的倒“U”型，而是線性增長、倒“U”型左半部分、“N”型的曲線特征。李玉平等(2017)[3]等運用EKC理論發(fā)現(xiàn)，2003—2014年邢臺市大氣污染物的EKC曲線不符合倒“U”型關系, 而是屬于“N”型三次曲線關系，并進一步運用灰色預測模型對人均GDP與大氣污染物濃度進行了預測。此得出結論，不同的城市，研究結論有較大差別。

現(xiàn)階段研究煙臺市經(jīng)濟增長與環(huán)境質量關系的文獻較少，劉坤等(2007)[4]利用煙臺市1986-2003年數(shù)據(jù)，通過一系列的VAR計量技術實證分析，認為在煙臺市的經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi),倒“U”曲線并不是一般規(guī)律，選取不同的污染指標，經(jīng)濟與環(huán)境的關系則會呈現(xiàn)出的不同的表現(xiàn)形式。

利用現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)來研究煙臺市經(jīng)濟增長與環(huán)境質量之間的關系，為進一步促進煙臺市經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展，推進新舊動能轉換，發(fā)揮其在全省的引領帶頭作用提供了決策依據(jù)，同時也為其他實施新舊動能轉換戰(zhàn)略的城市提供借鑒與參考。

1 煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線模型檢驗

1.1 模型方法

經(jīng)濟增長與環(huán)境質量之間的關系一直以來都是環(huán)境經(jīng)濟學領域所研究的重點問題。環(huán)境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve,EKC)假說是Grossman和Krueger提出的用來解釋人均收入與環(huán)境質量之間關系的曲線[5]。環(huán)境庫茲涅茨曲線假說的含義是，當一個國家或地區(qū)人均收入較低的時，環(huán)境污染程度較低，但是隨著人均收入的增加，環(huán)境污染程度由低趨高，但當環(huán)境污染達到一定程度后，隨著人均收入進一步增加，環(huán)境污染程度減輕，環(huán)境質量得到改善。以人均收入為水平坐標軸，環(huán)境污染程度為垂直坐標軸，環(huán)境庫茲涅茨曲線則在坐標軸上呈現(xiàn)出倒“U”型曲線，但由于選取的研究地區(qū)、研究階段、污染物指標以及模型形式等的不同，EKC曲線還會出現(xiàn)線性、正“U”型、“N”型、倒“N”型等多種關系。

環(huán)境庫茲涅茨曲線常用的模型有一次函數(shù)、二次函數(shù)、三次函數(shù)模型。計量模型分別為:

Y=α+β1X+ε

(1)

Y=α+β1X+β2X2+ε

(2)

Y=α+β1X+β2X2+β3X3ε

(3)

其中，Y表示煙臺市環(huán)境質量，用污染物的產(chǎn)生量或排放量數(shù)據(jù)表示；X表示煙臺市經(jīng)濟發(fā)展水平，用當年價格的人均GDP表示；α為常數(shù)項；β1、β2、β3為模型的待定系數(shù)，ε為模型的隨機誤差項。

1.2 數(shù)據(jù)選取

選取煙臺市2001-2017年時間序列數(shù)據(jù)為研究對象，數(shù)據(jù)來源于《煙臺市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》(2001—2017年)和《煙臺統(tǒng)計年鑒》(2001—2017年)。在經(jīng)濟指標上選擇人均GDP，在環(huán)境指標上選擇工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、二氧化硫排放量、煙(粉)塵排放量、廢水排放量。

1.3 結果分析

1.3.1 擬合結果

運用計量經(jīng)濟學方法，使用Eviews 7.0軟件, 分別采用一次模型、二次函數(shù)與三次函數(shù)的模型形式對已獲得的數(shù)據(jù)進行一元線性回歸分析，并通過比較調整后的R2值以及進行F檢驗、t檢驗，最終確定統(tǒng)計學意義顯著的模型(見表1)，模型對應曲線如圖1-4所示。

表1 煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線的計量模型

1.3.2 各污染物擬合曲線分析

圖1 煙臺市人均GDP與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的擬合曲線

人均GDP與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的擬合曲線呈現(xiàn)很好的倒“N”型，從圖1可以看出，2001-2017年，該環(huán)境庫茲涅茨曲線處于倒“N”型的右側，即工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量先伴隨經(jīng)濟增長而增長，后達到轉折點后隨經(jīng)濟增長出現(xiàn)下降趨勢。經(jīng)計算，人均GDP與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的理論拐點為11 073.98與85 883.455元，2014年煙臺市人均GDP為85 795元,因此,第二個轉拐點比第一個拐點有更高的經(jīng)濟意義。第二個拐點發(fā)生的時間在2014年，這表明目前煙臺市已經(jīng)度過了工業(yè)固體廢物EKC曲線的第二個拐點。人均GDP與二氧化硫排放量的擬合曲線形狀成倒“U”型，符合環(huán)境庫茲涅茨曲線假說，該曲線至2008年出現(xiàn)理論拐點，理論拐點的人均 GDP 為47 179.93元，二氧化硫排放量為10.418萬噸。人均GDP與煙(粉)塵排放量的擬合模型呈倒“N”型，但是這種關系較為不明顯。經(jīng)計算，該模型不存在拐點。人均GDP與廢排放量的擬合曲線廢呈現(xiàn)出較完整的倒“N”型曲線，即隨著經(jīng)濟的發(fā)展，廢水排放量先下降，經(jīng)過第一個拐點后又上升，經(jīng)過第二個拐點后又下降。經(jīng)計算，第一個理論拐點出現(xiàn)在2004年，拐點的人均GDP約為24 055.39元，第二個理論拐點出現(xiàn)在2015年，拐點的人均GDP約為88 925.42元。

圖2 煙臺市人均GDP與二氧化硫排放量的擬合曲線

圖3 煙臺市人均GDP與煙(粉)塵排放量的擬合曲線

圖4 煙臺市人均GDP與廢水排放擬合曲線

2 煙臺市環(huán)境庫茲涅茨影響因素的灰色關聯(lián)分析

為進一步探討煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線的影響因素，采用灰色關聯(lián)分析法計算煙臺市環(huán)境質量與各影響因子的灰色關聯(lián)度γ。通過比較關聯(lián)度的大小，進而確定影響煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線的主要因素。Grossman和Krueger認為經(jīng)濟增長通過規(guī)模效應、技術效應與結構效應三種途徑影響環(huán)境質量，因此選取經(jīng)濟規(guī)模(GDP總量)、城市發(fā)展(建成區(qū)面積)、國際貿(mào)易(進出口總值)、環(huán)保投資(市容環(huán)境衛(wèi)生投資)、技術進步(單位GDP能耗)、產(chǎn)業(yè)結構(第二、三產(chǎn)業(yè)比重)作為煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線的影響因子。經(jīng)計算，煙臺市環(huán)境質量與各影響因子的灰色關聯(lián)度見表2。

表2 煙臺市環(huán)境質量與各影響因子的灰色關聯(lián)度

工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量與建成區(qū)面積(γ=0.881)、第三產(chǎn)業(yè)比重(γ=0.734)、GDP總量(γ=0.730)關聯(lián)度較大?？梢钥闯?，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的變化主要是由城市發(fā)展、經(jīng)濟結構、經(jīng)濟規(guī)模共同作用的結果。研究期內(nèi)，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量經(jīng)歷了先增加后減少的過程。城市的快速發(fā)展會刺激對工業(yè)產(chǎn)品的需求，加之經(jīng)濟規(guī)模的擴大，工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量勢必會增加，但在經(jīng)濟發(fā)展的后期，第三產(chǎn)業(yè)的崛起在則一定程度上減少了工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量。

二氧化硫排放量與單位GDP能耗(γ=0.961)、第二產(chǎn)業(yè)比重(γ=0.945)、第三產(chǎn)業(yè)的比重(γ=0.873)有極大的關聯(lián)度。由此得出結論，影響二氧化硫排放量的主要因素有技術進步和產(chǎn)業(yè)結構。研究期內(nèi)，二氧化硫排放量持續(xù)減少。技術進步是二氧化硫排放量減少的主要原因，技術進步提高了能源配置與利用效率，降低了單位GDP能耗，減少了能源消費總量，從而使減少了二氧化硫排放量。第二產(chǎn)業(yè)比重的減少與第三產(chǎn)業(yè)比重的增加則有助于進一步減緩二氧化硫的排放。

煙(粉)塵排放量與單位GDP能耗(γ=0.937)、第二產(chǎn)業(yè)比重(γ=0.862)、市容環(huán)境衛(wèi)生投資(γ=0.820)密切相關，說明影響煙(粉)塵排放量的主要因素有技術進步、經(jīng)濟結構、環(huán)保投資。研究期內(nèi)，煙(粉)塵排放量大致呈下降趨勢。一方面，煙(粉)塵與二氧化硫同為工業(yè)排放的主要污染物，降低單位GDP能耗可以顯著減少煙(粉)塵排放量，同時第二產(chǎn)業(yè)比重的減少，進一步削減煙(粉)塵排放量；另一方面，城市中過多的煙(粉)塵可誘發(fā)多種疾病，加大對煙(粉)塵的環(huán)保投資，可減少煙(粉)塵排放量，為居民的健康保駕護航。

廢水排放量與建成區(qū)面積(γ=0.934)、第三產(chǎn)業(yè)比重(γ=0.863)、第二產(chǎn)業(yè)比重(γ=795)有較大的關聯(lián)度，由此可以看出，影響廢水排放量的主要因素有城市發(fā)展與經(jīng)濟結構。研究期內(nèi)，廢水排放量總體呈上升趨勢，原因有兩個：第一，城市快速發(fā)展伴隨著城市人口增長，城市人口中增長必然導致生活用水量與生活污水排放量的增加。第二，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展雖然會帶來一定的環(huán)境收益，但無法遏制廢水排放量增加的趨勢。

3 研究結論與政策建議

文中借助環(huán)境庫茲涅茨曲線假說探討了煙臺市經(jīng)濟增長與環(huán)境質量的關系，并進一步運用灰色關聯(lián)分析法分析了煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線的影響因素,得出以下結論：

(1)煙臺市EKC曲線均已達到拐點，正步入經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展的新時期。從4種污染物EKC曲線的形狀可以看出，除二氧化硫的EKC曲線呈符合環(huán)境庫茲涅茨曲線假說的倒“U”型來看，其他污染物的EKC曲線均呈倒“N”型，由此得出結論，對煙臺市來說，環(huán)境庫茲涅茨曲線的假說并不完全成立，即隨著人均GDP的提高,污染物的排放量或產(chǎn)生量并非必然經(jīng)歷一段先上升后下降的過程,還會出現(xiàn)反復。

(2)煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線影響較大的因素有產(chǎn)業(yè)結構、技術進步、城市發(fā)展。過高的第二產(chǎn)業(yè)比重是煙臺市環(huán)境質量惡化的主要原因，城市發(fā)展帶來的人口增加、住房面積緊張、交通擁擠等問題則會進一步促使環(huán)境惡化。單位GDP能耗反映了能源消費結構和經(jīng)濟增長方式,且降低單位GDP能耗對污染物有顯著抑制作用。第二產(chǎn)業(yè)比重的減少，第三產(chǎn)業(yè)比重的提高，以及由技術進步帶來的治理污染技術與能源利用效率的提高，會在一定程度上緩解由第二產(chǎn)業(yè)帶來的環(huán)境污染，但現(xiàn)階段還無法完全將其抵消。經(jīng)濟總量、國際貿(mào)易、環(huán)保投資對煙臺市環(huán)境庫茲涅茨曲線影響較小。

當期環(huán)境污染與前期的污染積累有著顯著的正向關系, 說明環(huán)境污染存在“滾雪球”效應。在研究區(qū)域內(nèi)污染排放隨著經(jīng)濟發(fā)展不斷累積, 城市前期的污染若未能有效治理, 將會加劇當期環(huán)境質量惡化從而進入環(huán)境“惡性循環(huán)”狀態(tài)[6]。煙臺目前已達到環(huán)境庫茲涅茨曲線的拐點，正在朝經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境友好的“雙贏”局面發(fā)展，在這個緊要關頭，不能放松治理污染的決心。基于以上結論，從助力煙臺市推進新舊動能轉換的角度，給出以下發(fā)展建議：

(1)實施嚴格的環(huán)境規(guī)制政策，繼續(xù)堅持生態(tài)保護與污染防治并重。進一步優(yōu)化環(huán)境功能區(qū)劃，形成齊全的城市環(huán)境基礎設施和污染預防控制系統(tǒng)，有效控制環(huán)境污染和生態(tài)破壞，有效保障環(huán)境安全；劃定和嚴守生態(tài)保護紅線，開展生態(tài)紅線區(qū)規(guī)范化建設；積極推進生態(tài)環(huán)境空間管治，堅決打贏煙臺市藍天保衛(wèi)戰(zhàn)。

(2)積極推進產(chǎn)業(yè)結構與能源結構調整與優(yōu)化，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟。煙臺市產(chǎn)業(yè)結構對環(huán)境質量有著顯著的影響，為此應改造能耗高、污染重的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向著低碳化方向發(fā)展，加快能源消費結構調整，提高低碳能源消費比重，積極推廣可再生能源使用，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)低碳化發(fā)展；化解落后產(chǎn)能[7]，并通過加強對廢物的循環(huán)利用以減少污染物的產(chǎn)生與排放，為推進新舊動能轉換創(chuàng)造良好條件，切實提升煙臺市綠色GDP。

(3)合理推進煙臺市城市化進程，建設生態(tài)友好型城市。要形成可持續(xù)性城市設計的理念,以可持續(xù)發(fā)展為原則指導煙臺市城市規(guī)劃與城市建設；合理控制煙臺市人口規(guī)模，避免其過快增長；配套建設社區(qū)的公共設施與服務設施，減少市民的交通運輸需求，推行公共交通，減少汽車尾氣排放[8]，改革環(huán)境管理體制，完善相關法律，提高市民保護環(huán)境 、節(jié)約資源的意識。