河南省环境污染与经济增长关系——基于环境库兹涅茨曲线分析

曹玉贵，肖超栏

（华北水利水电大学管理与经济学院，河南郑州 450046）

近十年，伴随着高GDP增长率的中国，温室气体以及工业废水、工业SO2、氮氧化物等的排放，中国资源环境质量急剧下降。越来越多的经济学家认为，经济增长与环境污染之间存在不可调和的矛盾。自环境库兹涅茨曲线提出以来，国内外许多专家和学者对此进行了深入研究，但关于河南省的研究比较缺乏。笔者的目的在于利用河南省经济增长和环境污染的数据，基于环境库兹涅茨曲线分析，揭示经济发展过程中二者的关系，为河南城市环境问题的治理及城市经济的可持续发展提供有益参考。

一、文献综述

（一）国外相关研究

1991年，美国经济学家Grossman和Kreuger发现，环境质量与经济增长的长期关系大致呈现倒U形的曲线形式［1］。即在经济增长过程中，随着人均收入的持续增长，环境出现恶化，然后稳定一段时间后开始好转。Shafik等与Panayotou等运用不同的跨国数据进行了实证分析，结果证实了Grossman等的发现［2］。后来有学者把经济增长和环境污染之间的这一关系命名为环境库兹涅茨曲线（EKC）。1992年，世界银行出版的发展与环境报告更是引发了经济学家对经济增长和环境质量之间关系的广泛争论。但环境库兹涅茨曲线只是一种经验实证，不能用于预测。同时，环境库兹涅茨曲线也没有很强的理论基础，所以很多科学家对此提出了异议。Roberts等对环境污染和收入水平进行分析后，并没有发现明显的倒U型关系［3］。Shafik认为，即使存在倒U型关系，长期内这种关系可能会消失，也可能会出现如N型关系［4］。

（二）国内相关研究

国内的相关研究起步较晚。张晓用中国的时间序列数据进行检验，发现中国经济发展状况与环境污染水平的关系已呈现微弱的倒U型关系［5］。沈满洪等用浙江省经济和环境数据进行估计后，得到各类指标的N形曲线，并认为我国与世界上发达国家不同，其发展轨迹存在更多波动［6］。凌亢等以南京市为例研究污染指标与人均收入的关系，发现仅废弃物排放呈倒U型曲线，其他的指标均不满足倒U型关系［7］。包群等对1996—2002年中国面板数据考察，发现人均GDP与环境污染指标所呈现的关系有U型、倒U型和N型等多种关系［8］。由此可见，倒U型曲线很大程度上取决于污染指标以及估计方法的选取。同时，在国内所做的计量分析中，库兹涅茨曲线拐点大体上都比国外低，可能是由于政府干预及环保技术进步等原因人为地降低了库兹涅茨曲线的拐点。

从国内外的各种文献可以看出，经济增长与环境污染之间的关系不一定呈现库兹涅茨倒U型曲线，关系形状包括U型、N型、倒N型、线性，甚至是没有相关性。为了验证河南省人均GDP与各项环境污染指标的关系属于哪一类，本文中做了一个计量模型进行以下分析。

二、河南省库兹涅茨曲线假设检验

（一）变量的选取及研究方法

本文利用河南省1996—2010年的人均国民生产总值数据和相关的污染指标进行分析。选取了3种环境指标:工业废水排放总量、工业废气排放总量和工业固体废物产生量。从中国统计年鉴中得到河南省人均GDP，从河南省统计年鉴和中国统计年鉴中获得工业废水排放总量、工业废气排放总量和人均固体废物产生量，数据见表1。

表1 1996—2010年河南省环境污染数据和人均国内生产总值数据

一般研究假设环境库兹涅茨曲线为y=b0+b1x+b2x2+b3x3。为了使数据更加平稳，我们采取对数形式研究，曲线模型为:logy=b0+b1logx+b2（logx）2+b3（logx）3

式中x为河南省的人均GDP，y分别为工业废水排放量（GW）、工业废气排放量（GG）、工业固体废物产生量（GS）。b0、b1、b2、b3为模型参数，从上式中可以判断环境和经济增长之间可能的曲线关系:

（1）若b1≠0，而b2=b3=0，则环境污染和经济增长之间是线性关系;

（2）若b1≠0，b2≠0，但b3=0，二次函数曲线呈现U型或倒U型。当b1＞0且b2＜0时，则符合EKC的倒U型。

（3）若b1，b2，b3都不为0，三次函数曲线呈现正N型或倒N。

（二）实证研究

1．单位根检验

本文采用Dickey—Fuller Test的扩展方法ADF检验平稳性。单位根检验得出人均GDP和GG、GW、GS均存在单位根，表明以上序列都是非平稳的。我们对以上序列进行一次差分后再进行ADF检验，在10%显著性水平下检验结果表明序列人均GDP和GG、GW都是一阶单整，而序列GS则满足二阶单整，序列检验结果见表2。

由于工业固体废物产生量（GS）在10%的显著性水平下满足二阶单整，不满足一阶单整，因此，工业固体废弃物产生量与人均GDP不存在协整关系，本文不再做讨论。下文仅研究工业废水排放量和工业废气排放量与人均GDP之间的关系。

2．变量间的协整检验

本文采用EG协整检验方法分别对LOGX与LOG（GG）及LOGX与LOG（GW）进行普通最小二乘法回归，得到如下方程:

回归残差依然采取ADF单位根检验，检验结果如表3。

表2 GDP的单位根检验

表3 残差ADF检验

由残差ADF检验可知，模型（1）和模型（2）的残差均通过了ADF检验，残差序列是平稳过程，说明人均GDP与GG和GW之间存在长期均衡关系，即协整关系。建立的误差修正模型如下:

误差纠正模型（3）和（4）显示，误差修正项的系数为负数，符合反向修正机制。但是两个模型的拟合度均不高，说明工业废水排放量和工业废气排放量与经济增长之间的短期关系不是很显著。模型（3）主要考察人均GDP对工业废气排放量的作用。b1，b2，b3的正负号分别为—、+、—。从长期来看，我国经济增长对工业废气排放量的影响呈现倒N型，且由于各系数较小，所以两个转折点间的曲线十分平缓。模型（4）主要考察人均GDP对工业废水排放量的作用。b1，b2，b3的正负号分别为+、—、+。从长期来看，我国经济增长对工业废水排放量的影响呈现N型的右侧部分，近似于线性关系。

3．Granger因果检验

本文采取格兰杰因果检验模型，检验人均GDP是否是引起GG和GW变化的原因，检验结果如表4。

表4 Granger因果检验

由表4所示，假设工业废气排放量不是人均生产总值的格兰杰原因发生的概率为0．0321，因此，在10%的显著性水平下，该假设为小概率发生事件，应该被拒绝，即工业废气排放量对人均生产总值的影响是显著的。而假设人均生产总值不是工业废气排放量的格兰杰原因发生的概率为0．1731，因此，该假设应该被接受，即人均生产总值不是工业废气排放量的格兰杰原因。同理，工业废水排放量与人均生产总值之间也是单向的因果关系。

以上检验似乎并未说明人均生产总值是环境污染的格兰杰原因，这是因为:一方面，格兰杰因果检验的一个关键就是要大样本，在小样本情况下，很可能会失灵，因为使用这种检验方法，要损失大量的自由度。在上文的检验中，河南省经济增长与工业废气和工业废水的关系不是很明显，其原因主要为环境因子变化趋势多半是高次曲线，与经济增长趋势不一致，其协整关系较弱，在小样本情况下会失灵。另一方面，引起环境污染的原因很多，经济增长只是其中的一个方面，虽然人均生产总值是一个相对稳健的指标，但它并不能全面反映经济增长各方面的趋势，一个综合经济增长指标或许会更理想。因此，以上检验只能说明河南省人均GDP与河南省工业废气和工业废水没有明显的因果关系，但河南省工业废气和工业废水对人均GDP有显著影响。

三、结论

本文实证结果得出，河南省人均GDP与环境污染曲线为倒N型和N型的右侧部分，近似于线性关系部分曲线，不符合EKC假说中的倒U型。在河南省所处的现阶段，人均GDP与废气排放量图形是一段平缓的U型曲线。说明要达到工业废水和工业废气排放量随人均GDP增加而下降，还需要很长的时间，且河南省未来一段时间环境污染会随经济增长而进一步加剧，将面临巨大的环境压力，且转折点尚未可见。人均GDP与废水排放量图形是N型的右侧部分，近似于线性关系部分曲线，也面临着随着经济增长环境污染会加剧的形势。针对这种情况，河南省应该边发展边治理，积极实施低碳经济策略。具体来说，一应提高环境保护技术水平，使治理环境污染资金能够有效遏制环境恶化。二要注重经济发展质量，加快调整产业结构，加快技术创新。三应适当考虑绿色税收等调控措施。四要寻求国际合作，通过各方面努力达到在不牺牲环境质量的情况下发展经济。

:

［1］Grossman G M and Kreuger A B．Economic growth and the environment［J］．QuarterlyJournalofEconomics，1995，（2）．

［2］黄菁．环境污染与城市经济增长:基于联立方程的实证分析［J］．财贸研究，2010，（5）．

［3］Roberts J T，Grimes P E．Carbon Intensity and Economic Development 1962－1991:A Brief Exploration of the Environmental Kuznets Curve［J］．World Development，1997，（25）．

［4］Shafik．Economic development and environmental quality:an econometric analysis ［J］．Oxford Economic Papers，1994，（46）．

［5］张晓．中国环境政策的总体评价［J］．中国社会科学，1999，（3）．

［6］沈满洪，许云华．一种新型的环境库兹涅茨曲线:浙江省工业化进程中经济增长与环境变迁的关系研究［J］．浙江社会科学，2000，（7）．

［7］凌亢，王浣尘，刘涛．城市经济发展与环境污染关系的统计研究:以南京市为例［J］．统计研究，2001，（10）．

［8］包群，彭水军，阳小晓．是否存在环境库兹涅茨倒U型曲线:基于六类污染指标的经验研究［J］．上海经济研究，2005，（12）．