大氣污染物與經(jīng)濟增長關(guān)系機理分析及協(xié)調(diào)發(fā)展測度

尹 凡，劉芷彤，聶延慶，劉 明

(1.河北環(huán)境工程學(xué)院，河北 秦皇島 066102; 2.秦皇島職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 秦皇島 066102)

0 引言

改革開放以來，中國的經(jīng)濟發(fā)展取得了巨大的成就，但長期以來“高投入、高消耗、高排放、不協(xié)調(diào)、難以回收、低效率”的經(jīng)濟發(fā)展模式造成了更高的資源和環(huán)境成本。目前，中國的能源消費占全球總量的21.2%，是世界上最大的能源消費國[1]。由于經(jīng)濟的持續(xù)高速增長，污染物排放過多隨之帶來的環(huán)境問題愈來愈嚴重。因此就需要一定的環(huán)境管理來減輕環(huán)境污染。環(huán)境管理主要是關(guān)注最優(yōu)經(jīng)濟增長率、環(huán)境質(zhì)量改善、環(huán)境承載能力等方面的管理[2]。

近年來，隨著內(nèi)生經(jīng)濟增長模型的出現(xiàn)，許多研究者將環(huán)境質(zhì)量或污染排放作為生產(chǎn)要素，將環(huán)境質(zhì)量引入效用函數(shù)，并將環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展問題納入新增長理論的基本框架中[3]。本文主要研究揮發(fā)性有機物(VOCs)污染物，它通常是在常溫下蒸汽壓大于133.32Pa、標(biāo)準大氣壓101.3kPa下、沸點在50～260℃以下且初餾點等于250攝氏度的有機化合物，或是在常溫常壓下任何能揮發(fā)的有機固體或液體。VOCS污染物的排放主要來源于工業(yè)廢棄物、柴油機械和建筑裝飾。同時，隨著經(jīng)濟的快速增長，工業(yè)的發(fā)展，VOCs的排放量也在不斷增加。因此，本文對湖南省大氣污染物VOCS排放效率與經(jīng)濟增長的作用機理進行分析，并對環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的測度進行了研究，最終得出減排效果制約著湖南省環(huán)境績效發(fā)展的結(jié)論。

1 污染物排放效率與經(jīng)濟增長狀況

1.1 污染物排放與經(jīng)濟增長關(guān)系研究

污染物排放是人類產(chǎn)生的超出自身凈化能力的，直接或間接排放到生態(tài)環(huán)境中的廢棄物。它們影響人類健康，破壞生態(tài)系統(tǒng)，造成巨大的財產(chǎn)損失。隨著經(jīng)濟全球化的持續(xù)發(fā)展，這種以犧牲環(huán)境為代價，發(fā)展世界經(jīng)濟的模式已不再適用。制度原因的不完善在經(jīng)濟增長的過程中也可引起環(huán)境問題的出現(xiàn)，主要包括市場失靈和政府監(jiān)管失靈，其中影響市場的因素主要受外部性和信息不對稱的影響。有關(guān)學(xué)者研究環(huán)境的負外部性，見圖1其中A為企業(yè)，B為居民，邊際效益(MR)與企業(yè)的邊際成本(MCA)的交叉點F為企業(yè)車輛的污染物排放從而實現(xiàn)的最大效益的狀態(tài)[4]。此時，企業(yè)污染給居民帶來的額外成本為MCS，邊際成本為MCA和MCB之和。

圖1 環(huán)境的負外部性

圖2 2007-2017湖南省空氣污染物平均排放指數(shù)

1.2 環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)測量與結(jié)果分析

目前，我國污染物排放總量較高，工業(yè)廢物、建筑廢物和機動車排放不斷增加，環(huán)境形勢日益嚴峻[5]。圖2顯示湖南省2007-2017的空氣污染物平均排放指數(shù)；可以看出，2015年后污染物排放指數(shù)呈線性下降趨勢，這與國家政策密切相關(guān)。圖3為湖南省2007-2017年污染物VOCS平均排放指數(shù)；可以預(yù)見，雖然湖南省2015至今加大了排放管理控制，總體污染物排放呈下降趨勢，但湖南省污染物VOCS排放指數(shù)正在逐步擴大。圖4為湖南省區(qū)域經(jīng)濟增長與VOCS排放測算的關(guān)系。顯示2002-2018年湖南省經(jīng)濟增長與VOCs排放協(xié)調(diào)度呈先減小后增大的趨勢，說明湖南省環(huán)境與經(jīng)濟體系的協(xié)調(diào)度有著先減小后增大的規(guī)律。

圖3 湖南省2007-2017污染物VOCS平均排放指數(shù)圖4湖南省區(qū)域經(jīng)濟增長與VOCS排放測算的關(guān)系

2 經(jīng)濟增長源分解

2.1 揮發(fā)性有機化合物排放與經(jīng)濟增長的關(guān)系

圖5為1997和2017年世界主要國家VOCs排放占比。從圖中可以清楚地看到，中國的VOCs排放比例從1997年的7.92%上升到2017年的26.18%，美國和歐洲國家的排放量有所下降[6]。

圖5 1997年和2017年世界主要VOCs排放量占比

圖6 環(huán)境庫茲涅茨曲線

著名的環(huán)境庫茲涅茨曲線假說(EKC)描述了大氣污染物排放與經(jīng)濟增長之間的相互作用機制[7]。從圖6可以看出，隨著經(jīng)濟的增長和前期資源的消耗，垃圾排放量也相應(yīng)增加；當(dāng)經(jīng)濟增長到一定階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型逐漸加快，人們的環(huán)保意識增強，垃圾排放減少。這種連環(huán)效應(yīng)的產(chǎn)生與市場機制、國際貿(mào)易、規(guī)模效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)等方面有關(guān)。大氣污染物VOCs與經(jīng)濟增長最簡單的檢測模型如下列公式所示：

lnpvocsit=α+γlnpvocsit-1+ρWlnpvocsit+β1lnpgdpit+β2(lnpgdpit)2+Xδ+μi+ωit

(1)

lnpvocsit=α+ρlnpvocsit-1+β1lnpgdpit+β2(lnpgdpit)2+Xδ+μi+εit

(2)

εit=λWεit+ωit

(3)

其中，i是單位，t是時間，ui是固定效果。

表1列出了湖南省相應(yīng)原始數(shù)據(jù)的基本統(tǒng)計值。

表1 湖南省相關(guān)指標(biāo)的基本統(tǒng)計值

2.2 經(jīng)濟增長源分解結(jié)果分析

在現(xiàn)有的研究中，經(jīng)濟增長模式分為兩種類型；粗放型的經(jīng)濟增長模式和集約型的經(jīng)濟增長模式，同時生產(chǎn)要素的輸入和環(huán)境測量的比例影響著兩種模式的消費情況。在經(jīng)濟增長的過程中，主要涉及五個指標(biāo)，如勞動力輸入、國內(nèi)固定資產(chǎn)、外國直接投資、土地要素和污染物。表2列出了基于環(huán)境消耗比例投入的五個變量的統(tǒng)計值；利用永續(xù)盤存法估計FDI存量，即：

FDIt=fdit-1(1-δ)﹢λfdi′t

(4)

式中：fdi為FDI的存量，δ為折舊率，取固定值10.96%，λ為投資的資本形成率，假設(shè)為95%，fdi′t為t年的凈流量。

表2 各變量的描述性統(tǒng)計

圖7 湖南省經(jīng)濟增長來源隨時間的變化趨勢

圖7為湖南省經(jīng)濟增長源隨時間的分解趨勢圖，它可以看出，全要素生產(chǎn)率(tfp)對經(jīng)濟增長的貢獻率小于10%，環(huán)境消費對經(jīng)濟增長的貢獻率在20%左右，湖南省經(jīng)濟增長的源泉來自資本投資和環(huán)境消費兩方面。

3 經(jīng)濟增長方式和污染物排放控制經(jīng)驗

3.1 環(huán)境績效測量

通過建立環(huán)境績效考核體系，降低生產(chǎn)過程中的資源投入和排放率，可以將環(huán)境績效簡單定義為經(jīng)濟增加值與環(huán)境壓力值的比例，一段時間內(nèi)的環(huán)境績效可按下式計算：

(5)

其中v為經(jīng)濟活動產(chǎn)出隨時間增長，p＇為環(huán)境壓力，w為權(quán)重?，F(xiàn)有的環(huán)境績效測量模型包括傳統(tǒng)的DEA模型和非徑向BML-DEA模型。DEA也就是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，是一種以線性規(guī)劃為基礎(chǔ)，距離函數(shù)為方式的模型方法，實際上就是一種線性規(guī)劃，(所謂徑向就是沿半徑的直線方向或是垂直于軸的直線方向)后來，學(xué)者們在這些基礎(chǔ)模型上不斷衍生，不斷加入更多的限制條件去考慮問題，發(fā)現(xiàn)徑向模型有時會陷入限定條件中無法解決一些特定的問題，因此就出現(xiàn)了非徑向BML-DEA模型，這是一個在DEA模型上進一步演化的模型，是一個比較廣泛的概念。本文考慮到數(shù)據(jù)的可用性，便以湖南省數(shù)據(jù)為研究樣本，除VOCs排放外，環(huán)境壓力還包括二氧化碳排放和吸煙量排放兩個指標(biāo)，見表3。

表3 各變量描述統(tǒng)計值

用傳統(tǒng)DEA模型和非徑向BML-DEA模型對湖南省平均環(huán)境績效進行對比分析，結(jié)果見表4。

表4 湖南省兩種計算模型的平均環(huán)境績效

通過比較發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的DEA模型相比，非徑向BML-DEA模型可以解決無可行解的問題。

圖8 湖南省2007-2017年工業(yè)環(huán)境績效及其分解指數(shù)[8]

由圖8可見，環(huán)境績效的提高主要是由技術(shù)進步推動的。效率變化指數(shù)自2009年以來呈現(xiàn)增長趨勢，2014年以來為負增長。由此可見減排效果制約著環(huán)境績效的進一步提高。

3.2 污染物VOCS排放控制與經(jīng)濟增長協(xié)調(diào)發(fā)展路徑選擇

當(dāng)今時代，政治多極化，經(jīng)濟全球化，每個國家的經(jīng)濟發(fā)展每時每刻都在發(fā)生著變化，它的增長并不是一成不變的，時而緩慢前進，時而迅速攀升，很多國家研究多條路徑試圖將經(jīng)濟增長模式符合現(xiàn)代社會要求，達到穩(wěn)中前進的效果。比如美國、歐盟等發(fā)達國家在經(jīng)濟發(fā)展過程中不斷調(diào)整發(fā)展模式，從粗放型經(jīng)濟增長模式向集約型經(jīng)濟增長模式轉(zhuǎn)變。對于我國的經(jīng)濟增長模式，也應(yīng)符合時代潮流，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，樹立科學(xué)的增長觀念，推動科技進步和自主創(chuàng)新，為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式提供保障。政府在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，降低污染物VOCs排放的同時，也應(yīng)充分發(fā)揮政府職能，開拓創(chuàng)新，促進企業(yè)能進行科學(xué)綠色的績效評價，因地制宜推進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)語

本文研究了湖南省大氣污染物VOCs排放效率與經(jīng)濟增長的關(guān)系機理，以及環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的測度方法。結(jié)論如下：(1)隨著經(jīng)濟的增長，資源消耗的增加，垃圾排放量也相應(yīng)增加，環(huán)境污染不斷嚴重，但當(dāng)經(jīng)濟增長到一定階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加快，人們的環(huán)保意識也不斷增強，認識到減少垃圾排放量的重要性，同時也在尋找方法，將提高污染物排放效率的目標(biāo)落到實處。(2)根據(jù)全要素生產(chǎn)率(tfp)對經(jīng)濟增長的貢獻率低于10%，環(huán)境消費對經(jīng)濟增長的貢獻率在20%左右的數(shù)據(jù)，從而得出湖南省經(jīng)濟增長的源泉來自資本投資和環(huán)境消費兩方面，技術(shù)研發(fā)很大程度上推動了環(huán)境績效的提高。通過湖南省2007—2017年工業(yè)績效效率變化指數(shù)，可以看出2009年以來指數(shù)不斷增長，但2014年以來為負增長的趨勢，說明減排效果有所減弱，則進一步表明減排效果制約著湖南省環(huán)境績效的進一步增長。