江蘇省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染關系實證分析

王雅墨

摘 要 本文以1993—2015年江蘇省人均GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）數(shù)據(jù)、環(huán)境污染水平衡量數(shù)據(jù)作為研究資料，并建構VAR模型（向量自回歸模型）對兩者關系進行分析。在根據(jù)VAR模型預估兩者關系時，結合廣義脈沖響應以及方差分解的應用，實證探討兩方面相關指標之間的動態(tài)關系。研究結果顯示，經(jīng)濟增長和環(huán)境污染庫茲涅茲“倒U型”曲線的存在，直接受到區(qū)域性數(shù)據(jù)及環(huán)境污染衡量指標差異的影響，江蘇省存在的各種環(huán)境問題對其經(jīng)濟發(fā)展的遏制作用很小。

關鍵詞 環(huán)境污染 經(jīng)濟增長 VAR模型 環(huán)境庫茲涅茲曲線

一、引言

改革開放使江蘇省的經(jīng)濟以迅猛之勢發(fā)展，2015年江蘇省GDP沖破70000億元大關，高居全國第2，人均GDP位居全國第4。隨著江蘇經(jīng)濟的不斷增長，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化水平不斷提高，江蘇省的環(huán)境污染問題也逐漸成為人們關注的焦點?！笆濉逼陂g，江蘇省持續(xù)推動綠色工業(yè)的發(fā)展，但許多高耗能的行業(yè)依然存在，由此產(chǎn)生的工業(yè)“三廢”（ 廢水、廢氣和固體廢棄物）對環(huán)境造成了極大的沖擊?！?015年江蘇省環(huán)境狀況公報》對水、空氣、固體廢物的污染問題進行了詳細的描述。盡管近年來，江蘇響應中央號召，全力進行污染治理，并取得了一定的成效，但江蘇省環(huán)境保護的總體局面仍然不容樂觀。作為江蘇省環(huán)境保護現(xiàn)狀和近期環(huán)保工作重點展開的研究工作的一部分，本研究將以江蘇省1993—2015年的經(jīng)濟和環(huán)境數(shù)據(jù)為基礎，采用VAR模型、協(xié)整檢驗、廣義脈沖響應分析和方差分解法研究江蘇省經(jīng)濟增長與工業(yè)污染兩者間的動態(tài)影響。

二、文獻綜述

1991年美國經(jīng)濟學家Grossman（格羅斯曼）等人通過研究第一次提出了環(huán)境污染和人均GDP間的關系問題，提出SO2（二氧化硫）與煙塵排放量指標和人均GDP間的關系呈“倒U型”曲線[1]。1995年Grossman和krueger（克魯格）在對多個國家的污染區(qū)排放量進行調(diào)查分析后提出，大部分國家的環(huán)境污染和人均GDP關系為“倒U型”曲線[2]，也就是說，在經(jīng)濟發(fā)展進程中，首先會出現(xiàn)環(huán)境污染加重趨勢，隨后則會逐漸好轉(zhuǎn)。在人均GDP為4000～5000美元階段，國家的環(huán)境污染將達到最高值。這一關系研究結論類似于Kuznets（庫茲涅茨）提出的結論，因此目前將這一結論稱為“環(huán)境庫茲涅茨曲線”（Environmental Kuznets Curve，簡稱EKC）。

我國當前在環(huán)境污染和經(jīng)濟增長關系的研究過程中，分別從方法及區(qū)域性深入研究方面入手。在研究方法上，最常選用的是最小二乘法（OLS），其在應用中通常會出現(xiàn)較多的共生性以及多重共線性問題，且對于兩者之間的影響機制沒有進行深入分析。2006年馬樹才等針對我國環(huán)境數(shù)據(jù)實施實證探討，最后對“倒U型”的環(huán)境庫茲涅茨曲線結論進行了否認[3]。張曉（1999）在研究過程中，對1985—1995年中國的數(shù)據(jù)建構了時間序列實施分析，結果發(fā)現(xiàn)我國人均GDP和環(huán)境污染（將SO2排放量作為環(huán)境指標）呈現(xiàn)出的關系，是不顯著的“倒U型”弱環(huán)境庫茲涅茨曲線特征[4]。包群等（2005）綜合性考查分析我國1996—2002年面板數(shù)據(jù)，提出研究過程中的評估方法、污染指標的選取均會對研究結論造成影響[5]。

在本次研究中，筆者將江蘇省1993—2015年的經(jīng)濟增長及環(huán)境污染數(shù)據(jù)作為樣本，通過建構自相關模型，對兩項指標的相應影響作用進行分析，探索區(qū)域性經(jīng)濟增長和環(huán)境污染的相關性。

三、江蘇省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的一般性分析

（一）江蘇省經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀

江蘇省位于我國東部沿海地區(qū)，是我國的經(jīng)濟大省。江蘇省人均GDP與綜合競爭力等指標在我國始終處于領先位置，2015年江蘇GDP達到70116億元，“十二五”期間人均GDP年均增長9.6%。江蘇省在1993—2015年這23年間，人均GDP從4321元增長到89426元，呈現(xiàn)明顯的增長趨勢（如圖1）。全國經(jīng)濟綜合競爭力研究中心發(fā)布的藍皮書顯示，江蘇經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為中國經(jīng)濟發(fā)達的省份之一，經(jīng)濟綜合競爭力始終處于前列。

（二）江蘇省工業(yè)環(huán)境污染現(xiàn)狀

《2015年江蘇省環(huán)境狀況公報》顯示，江蘇地表水污染程度屬于輕度污染，工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢水量為18.64億噸，占該省廢水總量的30%。通過圖2（b）可知，其工業(yè)廢水的浮動較大，從2005年開始呈現(xiàn)出好轉(zhuǎn)趨勢，連續(xù)多年平穩(wěn)下降?！笆濉逼陂g對廢水的治理已經(jīng)初見成效，廢水量呈現(xiàn)出明顯的下降態(tài)勢。工業(yè)廢氣排放量57882億m?，空氣質(zhì)量較2014年有所改善，PM2.5年均濃度下降12.1%。

圖2（a）江蘇省的工業(yè)廢氣在1993—2015年期間整體呈現(xiàn)增長趨勢。江蘇雖然早已開始對工業(yè)污染進行治理，但工業(yè)污染情況仍然十分嚴重。在上述的綜述文獻中，有相當多的研究指出傳統(tǒng)上采用的EKC分析存在不足。筆者也觀察到，動態(tài)分析方法在發(fā)展與環(huán)境關系研究領域已得到了越來越多的應用，尤其是在環(huán)境影響動態(tài)評估與政策評估及跟蹤方面具有獨特的價值。

接下來，以江蘇省1993—2015年的經(jīng)濟和環(huán)境數(shù)據(jù)為基礎，首先建立VAR模型，借助協(xié)整分析研究經(jīng)濟變量與各污染變量的時間平穩(wěn)性。然后通過廣義脈沖響應分析研究江蘇工業(yè)“三廢”排放序列與人均GDP序列之間可能存在的關系、影響的強弱及時效的長短。最后，應用方差分解進一步分析工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)廢氣中的SO2等排放指標對江蘇省經(jīng)濟發(fā)展貢獻度的大小。

四、江蘇省經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的VAR模型的建立

（一）指標與數(shù)據(jù)的選取

本文選取江蘇省的工業(yè)固體廢物排放量、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量和SO2排放量作為環(huán)境污染的指標。選取于江蘇省的人均GDP作為經(jīng)濟增長的指標。經(jīng)濟增長指標與環(huán)境污染指標的時間序列選取的是1993—2015年的數(shù)據(jù)。為了盡可能消除存在的異方差獲得平穩(wěn)的時間序列，本文所有數(shù)據(jù)都進行了取對數(shù)的處理（變量符號見表1）。本文所有的數(shù)據(jù)均取自《江蘇省統(tǒng)計年鑒》，并對個別異常數(shù)據(jù)進行了取均值處理，以抹平誤差。

（二）VAR模型的構建

VAR模型是Sims（西姆斯）于1980年提出的向量自回歸模型（vector autoregressive model，簡稱VAR模型）。本文用 VAR 模型對江蘇省環(huán)境污染各指標與經(jīng)濟增長進行實證分析，VAR 模型可以表述如下：

五、模型估計及結果分析

（一）單位根檢驗

VAR模型估計的可靠性主要依賴于變量的平穩(wěn)性，如果變量為平穩(wěn)的時間序列，就可以直接構建無約束的VAR模型;如果變量不平穩(wěn)，則需要檢驗模型所涉及的變量之間是否存在協(xié)整關系。如果既不平穩(wěn)也不存在協(xié)整關系，就必須對變量進行差分將其變?yōu)槠椒€(wěn)變量。所以，首先對時間序列進行單位根檢驗以檢查其平穩(wěn)性。以lnpergdp、dlnpergdp、lnwwater、dlnwwater、lnwgas、dlnwgas和lnSO2、dlnSO2為檢驗變量進行平穩(wěn)性檢驗，以此判定各時間序列變量是否是平穩(wěn)變量。

利用平穩(wěn)性檢驗可以避免模型建立過程中發(fā)生虛假回歸，從表2的檢驗結果中可以看到。原序列（lnpergdp、lnwwater、lnwgas、lnSO2）的ADF檢測值均大于5%顯著水平下的臨界值，意味著接受原假設，序列有單位根，判定為不顯著，一階差分后序列（dlnpergdp、dlnwwater、dlnwgas、dlnSO2）的ADF檢測值均小于5%顯著性水平下的臨界值，拒絕原假設，序列沒有單位根，判定為顯著即平穩(wěn)。這說明原序列是一階單整過程，所以lnpergdp、lnwwater、lnwgas、lnSO2兩兩之間可能是協(xié)整的，可以對它們進行協(xié)整檢驗，看它們之間是否真正存在長期均衡關系。

然后進行Johansen協(xié)整檢驗，檢驗結果表明lnpergdp、lnwwater、lnwgas和lnSO2為非平穩(wěn)序列且不存在協(xié)整關系，故將上述4個變量進行一階差分，檢驗結果顯示差分后的dlnpergdp、dlnwwater、dlnwgas、dlnSO2為平穩(wěn)的時間序列，可以運用無約束的VAR模型進行實證研究。

（二）基于VAR模型的廣義脈沖響應分析

1.VAR 模型的穩(wěn)定性檢驗。在上述分析的基礎之上，對人均GDP與環(huán)境污染各指標進行VAR模型估計，并采用AR根估計的方法對VAR模型估計的結果進行平穩(wěn)性檢驗。AR根估計基于這樣一種原理：如果VAR模型所有根模的倒數(shù)都小于1，即都在單位圓內(nèi)，則該模型是穩(wěn)定的;如果VAR模型所有根模的倒數(shù)都大于1，即都在單位圓外，則該模型是不穩(wěn)定的。

從圖3可以看出，AR根估計所有的根模都在單位圓內(nèi)，所以被估計的VAR模型是穩(wěn)定的，得到的結果確實是有效的。

2.經(jīng)濟增長對各污染指標的脈沖響應分析。從圖4可以看出，當本期給各環(huán)境污染指標（dlnwwater、dlnwgas、dlnSO2）一個正的沖擊后，經(jīng)濟增長在經(jīng)歷了前幾期的波動后，在其反應期內(nèi)響應值將達到負值并達到負值最大值，而后趨于平穩(wěn)，在0附近小幅波動。這說明從整體而言，污染物的排放對江蘇省的經(jīng)濟增長起到了抑制作用，但抑制作用并不十分顯著。

3.各污染指標對經(jīng)濟增長的脈沖響應分析。從圖5（a）中可以看出，人均GDP受到?jīng)_擊后，江蘇省工業(yè)廢水呈現(xiàn)出一個小幅度上升趨勢，到第2期廢水排放量達到峰值，之后在正向影響下迅速降低，在第3期末降至最低，隨后開始反彈，在第5期又達到一個峰值，之后小幅度上升并保持平穩(wěn)下降趨勢。其累計沖擊反應為負值，從長期看，工業(yè)廢水的排放對經(jīng)濟增長有抑制的作用，這說明經(jīng)濟增長與工業(yè)廢水排放量之間存在著一定的關系。

如圖5（b）顯示，人均GDP產(chǎn)生正向作用后，工業(yè)廢氣從0點迅速上升至最高點0.2，隨之急劇下降，在第2期降至最低點，然后回轉(zhuǎn)上升，波動起伏后趨于0，并未一直處于負值。這種走勢表明工業(yè)廢氣對于經(jīng)濟增長無規(guī)律影響。

如圖5（c）說明，人均GDP受到?jīng)_擊后，工業(yè)SO2出現(xiàn)小幅增勢，第2期出現(xiàn)較大幅度下降后又小上幅度上升，第4期趨于平穩(wěn)后下降，第5期達到最低點，5～10期處于大于0波動期，10期后趨于0且處于負值。這說明長期來看，SO2的排放量隨著經(jīng)濟的增長呈現(xiàn)下降趨勢。

上述分析表明，經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的動態(tài)關系間不存在明顯的環(huán)境庫茲涅茲“倒U型”曲線，也無明顯的“正U型”關系，但經(jīng)濟增長對環(huán)境的改善有一定的積極作用。

（三）基于VAR模型的方差分解分析

由STATA軟件（一套提供使用者數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理以及繪制專業(yè)圖表的完整及整合性統(tǒng)計軟件）計算得到15期各控制變量方差對觀察變量方差的貢獻度，計算其平均貢獻度，進而判斷經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境污染之間相互影響的程度，各指標貢獻率見表3。從表3方差分解結果來看，江蘇省廢水、廢氣、廢氣中的SO2，這3項污染指標對經(jīng)濟增長的貢獻度分別為4.21%、34.26%和3.71%。另外，江蘇省經(jīng)濟增長指標對工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)廢氣中的SO2這3項工業(yè)環(huán)境污染指標的貢獻度分別為19.25%、13.72%和19.55%，表明江蘇省的經(jīng)濟增長變化較多地影響著工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)廢氣中SO2的排放量，經(jīng)濟增長對于環(huán)境改善有正向反饋作用，且反饋作用較強。

六、結語

本文選取江蘇省1991—2015年工業(yè)“三廢”作為反映工業(yè)污染的指標、選擇人均GDP作為反映經(jīng)濟增長的指標，建立VAR模型對兩者之間的動態(tài)關系進行研究。根據(jù)協(xié)整分析的結果得到結論，江蘇省的人均GDP標準與工業(yè)廢物之間存在一種長期且平穩(wěn)的關系。廣義脈沖響應的分析表明，江蘇省工業(yè)環(huán)境污染對于人均GDP增長在短期內(nèi)的響應是正向關系，而從長期來看響應則為負向關系。江蘇省經(jīng)濟發(fā)展對工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)SO2排放的長期響應為波動型，并無長正長負情況，但短期內(nèi)的環(huán)境污染會在一定程度上促進經(jīng)濟增長。方差分解結果表明，影響當前江蘇經(jīng)濟增長的主要因素是工業(yè)廢氣的排放，其平均貢獻率超過30%，遠遠高于工業(yè)廢水對經(jīng)濟增長的影響。江蘇省經(jīng)濟增長的變化更多地影響著工業(yè)廢水和廢氣中的SO2排放量的變化，對工業(yè)廢氣排放量的變化影響相對較小，這表明江蘇省在治理環(huán)境污染的時候，應該重點關注空氣污染物的治理。

（作者單位為四川大學經(jīng)濟學院）

參考文獻

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