环境库兹涅茨曲线——内生机制抑或规制结果?

张学刚,王玉婧

(天津商业大学经济学院,天津 300134)

一、引 言

20世纪90年代初,Grossman和Krueger(1991)等在经验研究中发现,环境污染程度与经济增长之间存在倒U型关系:随着经济增长和收入水平的提高,环境质量在初始发展阶段呈恶化趋势,当经济发展到一定水平,环境恶化的态势达到顶点,之后环境质量趋于改善[1]。这种关系与Kuznets(1955)提出的收入差距与经济增长的关系类似,因而称为 “环境库兹涅茨曲线”(Environmental KuznetsCurve,简称EKC)。EKC揭示出环境质量开始随着收入增加而退化,收入水平上升到一定程度后随收入增加而改善,即环境质量与收入为倒U型关系。

国内外关于EKC的研究主要集中于以下两个方面:一是检验EKC的倒U型关系是否存在,如Panayoutou(1993)、Shafik(1992)、范金 (2002)、彭水军 (2006)等发现污染与收入之间存在倒U型关系,Eakin(1998)、Hettige(1995)、沈满洪 (2001)等发现倒U型关系并不存在,普遍接受的认识是Dinda(2004)的研究结论——不存在适合所有地区、所有污染物的单一模式[2];二是对有关EKC形成机理的研究,如Grossman和Krueger(1995)从规模效应、结构效应、技术效应等方面来解释EKC的形成[3],Lopez(1994)从需求方面进行了论证,陈燕莹 (2002)从污染治理规模收益递增方面进行解释。有关这方面的研究综述见Stern(1998)以及Dinda(2004)、张学刚 (2009)等[4][5]。

这些研究有助于我们理解经济发展与环境质量之间的关系,但也存在一些不足之处:(1)大多数的研究只考虑收入增长因素对环境质量的影响,经济-环境关系的内在机理依然处于 “黑箱”状态,剖开黑箱并弄清曲线背后的作用机制才是更有意义的工作[6];(2)尽管也有学者从生产规模和产业结构 (Grossman,1995)、贸易 (Suri,1998)、技术 (Selden,1995)、公众参与 (Magnani,2000)、收入分配 (Torras,1998)等方面探讨了各种因素对环境的影响,但它们大多以发达国家为背景,与我国各地政府具有极强的促进经济增长的政策取向的背景不同。鉴于此,本文以我国大气污染物的排放量为研究对象,利用2000-2006年全国30个省市自治区的面板数据探讨倒U型关系是否存在,并在此基础上进一步研究包括环境规制等在内的一些政府控制变量对污染物排放的影响,以期探明经济-环境黑箱背后的作用机制,为政府制定环境政策提供一些可操作的建议。

二、研究模型、方法及数据

(一)研究模型及分析方法

本文采用如下的环境质量与经济发展水平的简约方程进行分析:

其中,Eit代表第i个省在第t年的人均污染物排放量,yit代表第i个省在第t年的人均GDP,ai为特定的截面效应,εit是随机误差项。

这里,我们采用省级面板数据模型。相比时序模型或截面模型来说,面板模型有以下优点:首先,包含截面数据 (不同地区)和时序数据的面板模型涵盖的样本点较多,可带来较大的自由度,从而较好地解决样本容量问题 (Sims,1986);其次,EKC形状不但具有时间维度特征,同时也具有截面维度特征,结合时序和截面信息的面板数据能反映经济发展水平变化、差异对EKC的综合影响。

有关EKC面板数据估计一般采用混合模型 (PCS)或变截距模型 (Stern,2004)。而变截距模型估计又可分为固定效应模型 (Fixed Effect Model,FE)和随机效应模型 (Random Effect Model,RE)。至于选用哪种模型,则要进行参数检验。具体的做法是:先根据F-test来判断选用混合模型还是变截距模型,如果选用变截距模型,则通过Hausman检验来进一步判断是选用固定效应模型(FE)还是随机效应模型 (RE)。

(二)变量选取及数据来源

考虑到研究问题的专注性及数据的可获得性,本文只考察我国大气污染状况与收入变动的关系,具体包括工业SO2、烟尘 (smoke)、粉尘 (dust)。数据来自 《中国环境年鉴 (2000-2006)》。经验研究中,污染指标度量通常用总量指标、浓度指标或人均排放量指标。本文选用大气污染人均排放量指标,单位均为千克/人。收入变化用人均收入指标来度量,具体数据由历年 《中国统计年鉴》整理、计算而得,单位为万元/人。

三、采用实际排放量与公布排放量对环境库兹涅茨曲线的对比研究

研究环境污染与经济增长的关系,首先应区分污染物实际排放量与公布排放量之间的差别[7]。污染物实际排放量I(Incipient emission)指伴随经济活动过程而产生的污染物数量,这些污染物一般会在政府环境规制或公众压力下由企业等相关主体进行一定量的处理A(Abatement),然后再排放到环境系统中,这种经过不同程度处理后排放的废物量即为公布排放量C(Claimed emission)。显然,公布排放量应该是实际排放量减去处理量,即C=I-A。在EKC的实证研究中,研究者往往直接使用考虑了环境规制因素后的公布排放量数据进行计量分析,这种做法忽视了污染物公布排放量与实际排放量的差别,其所得结论值得商榷。

在我国的环境年鉴中,除公布各省三种大气污染物的排放量外,还公布这三种大气污染物的去除量,因此这二者之和就是我们所需要的大气污染实际排放量 (即总排放量)。显然,正是由于政府实施环境规制政策,使得污染物实际排放量小于公布排放量。因此,污染物的去除量在某种程度上可以看作是环境规制的结果,这无疑为我们探究环境规制对EKC的影响提供了可能。

利用2000-2006年间我国30个省市自治区的面板数据,运用Eviews分析工具分别对工业SO2、烟尘、粉尘等三种大气污染物公布排放量与实际排放量进行回归分析,得到两组计量结果 (如表1所示)。

表1 情形Ⅰ和情形Ⅱ的计量结果

情形 (Ⅰ)是不考虑政府环境政策因素的实证结果。在考察的三组大气污染物中,只有工业烟尘与收入之间的关系是倒U型,符合标准的EKC假说。另外两种废气排放 (粉尘、SO2)与收入之间不满足倒U型关系而呈线性 (递增)关系,具体表现为收入每增加1%,导致粉尘、SO2分别增加0.32、0.83个百分点。这种同步恶化的关系与近年来我国各地以高投入高消耗、片面追求总量和速度的粗放式增长的政策取向直接相关。有关数据表明,我国单位GDP污染排放量是美国的9倍、世界平均水平的3倍[8]。由此可见,为控制环境质量进一步恶化,建立低投入、高产出、低消耗、少排放为特征的集约型发展方式势在必行。

情形 (Ⅱ)是考虑政府环境政策作用的实证结果 (采用公布排放量数据与人均收入进行计量)。考虑了政府规制因素后,粉尘、SO2与人均收入的关系由先前的线性递增转变为倒U型关系,符合环境EKC的倒U型假说。可见,环境库兹涅茨曲线的存在,某种意义上是政府环境政策的结果。事实上,Panayoutou(1993)研究表明,安全的财产权、契约有效实施的制度能够熨平环境库兹涅茨曲线。Torras(1998)、Magnani(2000)等的研究也揭示政策因素对EKC的形状有决定性影响。

四、加入政策控制变量对环境库兹涅茨曲线的进一步研究

上文考察了环境质量 (大气污染物排放量)与经济增长 (用收入变化来代表)之间的关系。事实上,环境与经济增长之间的关系非常复杂,除收入外还涉及到人口、经济规模、经济结构、技术水平、贸易状况、政治体制、环境意识等众多因素 (Dinda,2004)。为此,本研究将在上文简约模型的基础上加入一些其他影响污染排放的政府控制变量,探讨这些政策因素对污染排放的影响。

(1)产业结构。Grossman、Panayotou等认为,在经济起飞和加速阶段,第二产业比重增加,工业化带来严重的环境问题。当经济从高耗能、高污染的工业转向低污染、高产出的服务业和信息业时,经济活动对环境的压力降低,环境质量将出现改善。这里我们引入产业结构变量Sit(用第二产业产值占GDP比重来表示)来分析结构变化对大气污染物排放的影响。

(2)技术进步。现有研究一般用与环保相关的科研经费来表征技术进步,该指标刻画了环境技术进步对污染减少的直接效应,但无法表征技术进步对生产效率的提高、产业结构转化等带来环境改善的间接效应 (彭水军,2006)。为此,我们引入万元GDP能耗指标eit来分析技术进步状况对环境的影响。在其他条件一定时,技术水平提高表明经济活动消耗的能源、资源减少,相应地污染物排放量也会下降。因此,eit指标能大体上代表技术水平对污染排放的影响。

表2 加入环境规制等控制变量的计量结果

(3)环境规制。在跨国研究中,Knack和Keefer(1998)用合同实施保障、政府效率、法律实施效率、政府腐败程度、没收风险等5种方式间接衡量不同国家的环境政策水平[9]。Panayotou(1997)用合同实施保障间接代表不同国家环境政策的质量和力度[10]。由于数据限制及国情因素,这些指标都不是理想的替代变量。鉴于环境公报中公布了大气污染物排放量和除去量数据,在其他条件一定时,污染物除去量越大,表明企业治污力度越大。据此,我们用污染物去除率Rit(大气污染物去除量和实际排放量的比值)作为地方政府环境政策强度的替代变量[11]。Rit的系数预期为负,表明政策强度越大,污染物排放越少。

这样,考虑其他控制变量后的模型设定如下:

这里的Eit、yit与前面相同,分别代表人均排放量和人均收入,Sit、eit、Rit分别代表产业结构、技术水平、政府规制等影响环境质量的控制变量。

表2是利用Eviews软件计量的结果。

(1)环境规制对环境质量的影响。实证结果表明,环境规制与污染排放之间存在高度负相关关系,符合理论预期。总的来看,3个模型的弹性系数较大,说明环境规制对污染的控制发挥了重要作用。其中,规制对工业烟尘排放作用显著,环境规制强度每提高1%,工业烟尘下降5.47个百分点。

(2)技术水平对环境质量的影响。以万元GDP能源消费量代表的技术进步对污染物排放有显著的控制作用,符合理论预期,也与Grossman和Krueger(1995)强调的技术进步效应对环境质量的正面影响的结论一致。从模拟结果来看,技术进步对工业烟尘、粉尘的控制作用相对较大,技术进步每提高1%,二者可下降大约0.6个百分点。而技术进步对SO2排放量的影响则较小,只带来0.06个百分点的下降,表明技术对促进SO2排放下降存在较大的改进空间。

(3)产业结构对环境质量的影响。以第二产业比重为变量的产业结构与环境污染排放之间存在正相关关系,符合理论预期。根据模拟结果,第二产业结构提高1%,带来了工业烟尘和SO2分别增加1.31、1.42个百分点。因此,要提高环境质量,降低第二产业比重、提高信息服务业等第三产业的结构调整势在必行。

五、研究结论及政策启示

本文基于2000-2006年我国30个省市自治区的面板数据,以大气污染物排放为研究对象,对是否存在EKC进行了实证性探讨,并进一步就环境规制等影响环境质量的因素作了研究。

(一)当前我国各地环境污染与收入水平实际上是同步增加的正相关关系,这与我国片面追求速度而忽视环境污染的政策取向密切关联。该结论与国内既有的EKC实证研究关于大气污染物符合标准倒U型假说的结论相矛盾,造成这种差异的原因在于污染指标选取的不同:本研究选取的是污染物的实际排放量数据,不同于考虑了环境规制因素后的公布排放量数据。

(二)使用包含环境规制后的公布排放量数据与人均收入进行计量的结果发现,工业粉尘、SO2与人均收入之间关系由先前的线性递增转变为倒U型关系,表明环境库兹涅茨曲线关系存在相当程度上是政府环境政策的结果。由此可见,经济增长并不能带来环境质量的自动改善,甚至不是主要的办法[12]。简单地迷信经济增长能够内生地带来环境质量的改善,在实践中将会带来严重的后果。

(三)产业结构升级、技术进步、政府对环境规制等对环境质量有重要的影响。该结论具有非常重要的政策含义:环境质量改善依靠单纯的经济增长不是可行的途径,只有产业结构调整、技术进步和强化环境规制,才是真正有效的途径。在当前阶段,为扭转环境质量恶化的趋势,必须降低第二产业比重、提高第三产业比重,推进降低万元GDP能耗等技术进步,执行更加严格和有效的环境政策。

[1]Grossman G.,Krueger A.Environmental Impact of a North American Free Trade Agreement[Z].NBER Working Paper,1991,No.3914.

[2]Dinda S.Environmental Kuznets Curve Hypothesis:A Survey[J].Ecological Economics,2004,(49),pp.431-455.

[3]Grossman and Krueger A.Economic growth and the environment[J].Quarterly Journal of Economics,1995,110(2).

[4]Stern.Progress on the environmental Kuznets curve[J].Environment and Development Economics,1998(3),pp.175-198.

[5]张学刚.环境库兹涅茨曲线研究批判综论 [J].中国地质大学学报,2009,(6):51-54.

[6]Ezzati M.Towards an integrated framework for development and environmental policy:the dynamics of Environmental Kuznets Curves[M].World Development,2001.

[7]Baldwin R.Does sustainability require growth?The Economics of Sustainable Development[M].Cambridge University Press,Cambridge,UK,1995,pp.19-47.

[8]牛文元等.中国可持续发展报告(2006)[M].北京:科学出版社,2007.

[9]Knack S.,Keefer P.Institutions and economic performance:cross country tests using alternative institutional measures[J].Economics and Politics,1995,(7).

[10]Panayotou T.Demystifying the Environmental Kuznets Curve:Turning a Black Box into a Policy Tool[J].Environment and Development Economics,1997(2),pp.465-484.

[11]陈刚,李树.中国式分权下的FDI竞争与环境规制[J].财经论丛,2009,(4):1-7.

[12]Arrow K.Economic growth,Carrying capacity and the Environment[J].Science,1995,15(1),pp.91-95.