芜湖市环境库兹涅茨曲线分析——基于1992-2012年人均GDP与环境压力关系研究

司爱丽，徐德云

（1.安徽财贸职业学院 雪岩贸易学院，安徽 合肥 230601；2.安徽财经大学 国际经济贸易学院，安徽 蚌埠 233030）

芜湖市环境库兹涅茨曲线分析
——基于1992-2012年人均GDP与环境压力关系研究

司爱丽1，徐德云2

（1.安徽财贸职业学院 雪岩贸易学院，安徽 合肥 230601；2.安徽财经大学 国际经济贸易学院，安徽 蚌埠 233030）

文章基于芜湖市1992-2012年经济发展与环境质量统计数据，构建了芜湖市环境库兹涅茨曲线模型，系统分析了芜湖市经济增长与生态环境质量变化的关系。研究结果表明，在考察期内，芜湖市人均GDP基本呈稳步上升趋势，工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废弃物产生量等环境污染指数较高；芜湖市经济增长与环境质量之间的关系曲线基本呈现“倒N”型、“同步”形态，不完全符合典型的库兹涅茨曲线特征。因此，为保证芜湖市经济、环境的协调发展，各级政府要增加环保经费的投入，加强环保执法力度，大力发展循环经济，充分挖掘长江水资源、旅游资源的潜力，改革产业结构，推动排污权交易市场，加大环境准入制度和产业准入制度的实施力度，努力推进新型工业化道路。

芜湖；人均GDP；环境污染；环境库兹涅茨曲线

一、引 言

改革开放以来，我国社会经济飞速发展，2010年已超越日本，跃居为世界第二大经济体。但在经济高速发展的同时也带来了巨大的资源消耗和环境污染，环境质量出现严重恶化的趋势，已引起国家重视并采取相关措施进行了治理，环境状况有所改善。2012年，对325个地级及以上城市和113个环境保护重点城市的二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物三项污染物进行评价，结果表明：2012年，全国城市环境空气质量总体保持稳定。全国酸雨污染总体稳定，但程度依然较重。地级以上城市环境空气质量达标（达到或优于二级标准）城市比例为91.4%，地级以上城市环境空气中可吸入颗粒物年均浓度达到或优于二级标准的城市占92.0%，监测的466个市（县）中，出现酸雨的市（县）215个，占46.1%；酸雨频率在25%以上的133个，占28.5%；酸雨频率在75%以上的56个，占12.0%［1］。总体来说，如果继续沿用传统工业模式和环境政策，将会给城市生态环境带来严峻的考验，并可能永久地破坏生态稳定性和恢复力。 为了研究城市经济增长和生态环境压力的耦合性，本文以芜湖市为例，验证芜湖市1992-2012年环境库兹涅茨曲线假说，并探讨如何通过产业结构与环保政策的调整，推动芜湖市跨越EKC拐点。

二、文献综述

美国经济学家西蒙·史密斯·库兹涅茨在美国经济学会演讲中依据推测和经验提出了经济发展与收入差距变化关系的倒“U”形曲线假说，被称之为“库兹涅茨曲线”。美国经济学家Grossman和Krueger［2］（1991）针对北美自由贸易区谈判中，美国人担心自由贸易恶化墨西哥环境并影响美国本土环境的问题，首次实证研究了环境质量与人均收入之间的关系，指出了污染与人均收入间的关系为“污染在低收入水平上随人均GDP增加而上升，高收入水平上随GDP增长而下降”。 Panayotou［3］（1993）借用1955年库兹涅茨界定的人均收入与收入不均等之间的倒U型曲线，首次将这种环境质量与人均收入间的关系称为环境库兹涅茨曲线（EKC）。

国内外很多环境经济学家也用库兹涅茨曲线来分析我国经济增长与环境质量的关系，研究结果显示有四种情况：情况一：很多研究证明我国或某地区环境质量与人均GDP之间的关系具有典型的环境库兹涅茨曲线（EKC）特征。如吴开亚、陈晓剑［4］（2003）、王节［5］（2012）等。情况二：部分学者研究发现环境质量与人均GDP之间的关系在有些地方并不具备典型的环境库兹涅茨曲线 （EKC）特征，反而呈现出其他形状， 如赵细康，李建民［6］、马忠玉等［7］。情况三：有些学者通过研究发现二者是否呈现典型的倒“U”形曲线关系取决于所采用的污染指标和估计方法，如彭水军，包群［8］（2006）等。情况四：另有一些研究发现收入差距等因素直接影响了二者的关系，如潘丹，应瑞瑶［9］（2010）等。

通过以上分析可以看出，尽管学者们研究的结果不同，但有一点是共同的，那就是环境质量与人均GDP之间有着紧密的关系，研究二者之间的关系对于环境治理、促进经济协调持续发展意义重大。本文所选取的芜湖市位居长江沿岸，近代为中国四大米市之一，为安徽省经济、文化、交通、政治次中心城市，安徽省第二大城市，安徽省三大旅游中心城市之一。也是国务院批准的沿江重点开放城市、皖江城市带承接产业转移示范区核心城市、南京都市圈成员城市、“长三角城市群”成员城市、合芜蚌自主创新试验区城市。2012年，芜湖市实现地区生产总值1873.63亿元，按可比价格计算，比上年增长13.8%，总量位列全省第二位，增速连续三年居全省第一，13.8%的GDP增速，分别高于全国、全省6.0 和1.7个百分点［10］。 经济快速增长的同时，环境污染问题也日益突显，而目前文献中对芜湖市这方面的研究却未出现。因此研究芜湖市人均GDP与环境压力之间的实际情况对于保护芜湖生态环境、促进芜湖更加和谐稳健的发展有着重要意义。

三、理论模型及数据来源

本文所采用理论模型即为人们通过长期研究得出的常用的经验模型，所采取的数据则来源于芜湖1992-2012年间的数据。

（一）环境库兹涅茨曲线的各种衍生曲线

EKC理论假说提出后，实证研究表明不同污染物的污染与收入间关系呈现差异形态，研究证明两者存在倒“U”形、“U”形、“N”形、倒“N”形、同步形态。

（1）倒“U”形：倒“U”形态是最常见的一种实证结果，也是EKC存在的证据。即环境指标随收入增长先上升到一定水平再下降的情况，主要受技术与产业结构、环境质量需求的收入弹性、国际贸易、环境保护政策的影响。

（2）“U”形态。在实证研究中出现了环境指标随收入的增加先下降到一定水平而后逐渐升高的情况，也就是说环境压力和经济增长呈“U”形关系。主要因素是特殊环境压力指标，如以造林和森林采伐作为环境压力指标、以家庭生产和消费模式小于原料的消耗作为环境压力指标等。

（3）“N”形态，是“重组假说”所描述的情况。重组假说认为环境压力和经济增长分离状态不会长期持续下去，经济发展达到一定水平后会重新组合。环境压力和经济增长之间的关系，从长期来看呈现一种“N”形关系，而不是倒“U”形。

（4）倒“N”形态。环境压力和经济增长呈倒“N”形关系，跟“N”形关系一样，也是“重组假说”所描述的情况。倒“N”形关系表示在开始时随着经济的增长环境污染逐渐下降，在达到一个极小值点后逐渐上升，当达到一个极大值点后又逐渐下降，整个曲线呈现出波动性，主要受环境投入、经济发展因素影响。

（5）同步形态。同步关系表示在一些EKC实证研究中，并没有出现转折点，环境压力随着经济发展同步增加。有三种理论解释：一是经济发展不能解决环境问题、二是EKC假说不适用于全球环境指标、三是经济发展尚未到分离阶段。

（二）经验模型

根据环境库兹涅茨曲线假说，环境质量与经济增长常用经验模型假设有二次函数、三次函数，其基本计量模型如下

式中：y为环境污染变量；x为收入；i为国家；t为时间；α为常数；β1、β2、β3为系数；ε是响污染物排放和环境质量变化的主要因素，又具备随机误差项。

对于经济增长指标（x），由于考虑到指标的代表性，特选取人均GDP作为模型中经济增长指标。

对于环境压力指标（y）根据安徽省芜湖市目前发展阶段和生态环境问题，分别选取工业废水排放量（y1）、工业废气排放量（y2）以及工业固体废弃物产生量（y3）作为模型中环境污染指标。

（三）数据来源

选取安徽省芜湖市的工业废水排放量（y1）、工业废气排放量（y2）、工业固体废弃物产生量（y3）作为环境污染指标，表示环境污染程度。自变量x采用当年价格表示的人均GDP，表示经济增长程度。安徽省芜湖市1992-2012年的污染物排放、人均GDP数据来自芜湖市统计年鉴、芜湖市环境状况公报，见表1。

表1 安徽省芜湖市1992-2012年人均GDP和工业三废排放量

四、1992-2012年芜湖市人均GDP与环境压力关系模型分析

（一）经济增长与环境污染指标的计量分析

首先利用Matlab软件对原始数据进行平滑滤波处理，剔除原数据中的噪声，其次采用Eviews19.0软件，分别对表1中数据进行二次函数、三次函数回归拟合，其中工业废水排放量、工业固体废弃物与人均GDP之间三次模型的R检验和F检验显著，三次模型均通过检验，工业废气排放量与人均GDP之间二次模型的R检验和F检验显著，通过检验，表2列出了环境污染指标与人均GDP之间的模型参数和统计指标。

表2 工业三废排放量与人均GDP模拟结果

人均GDP与工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废弃物产生量的回归模型分别如下：

工业废水排放量：

工业固体废弃物产生量：

由以上回归模型可以看出，芜湖市人均GDP与工业废水、工业固体废弃物之间的三次多项式拟合较好，与工业废气的二次多项式拟合较好。三条曲线相关性都很显著，具有一定的解释意义。

（二）芜湖市经济增长与环境污染指标关系曲线分析

1．芜湖市工业废水排放量与人均GDP关系曲线分析

由表1和回归拟合方程（3）得出工业废水年排放量与人均GDP的关系曲线图，见图1。

图1 工业废水年排放量与人均GDP关系曲线

由图1可知，芜湖市工业废水年排放量与人均GDP呈“倒N” 型曲线。随着经济的增长，工业废水年排放量开始逐步下降，下降到一定的时候到达极小点，然后稳步上升，最后到达一个极大值点，最后再下降。由表1和图1可知，工业废水年排放量随着人均GDP的增长先逐年下降，在人均GDP为8706元时，达到第一个极小值点2482万吨（1998年左右），而后又随着GDP的增长稳步上升，并于2007年在人均GDP为25345元时达到一个极大值点5977万吨，但此时的极大值点虽然比1992年的5822万吨略高，但相对人均GDP的增长速度来讲还是显著下降的，所以在经济发展过程中，污水排放量还是总体下降的。2007年以后，工业废水年排放量随着经济增长而下降，并于2012年达到第二个极小值点2489.92万吨。前文中提到过，环境压力和经济增长呈“倒N”型曲线，是“重组假说”所描述的情况，影响因素为政府的环境投入和经济发展。

1992-1998年期间，芜湖属于投资建设阶段。1992年7月，芜湖成为沿江开放城市，实行沿海开放城市的政策。1993年4月，经国务院批准设立国家级经济技术开发区。自此之后芜湖开始加快城市基础设施建设，并大力招商引资，鼓励民营经济发展，并对相关企业进行重组。因此这一阶段芜湖经济得到了快速的增长，而工业废水的排放却呈逐年下降趋势。1998-2007年，前期投资建设的各大企业如富春染织有限公司、新科集团等开始进入生产阶段，因而工业废水的排放量陡然增加，并一直呈现上升趋势，直至2007年达到峰值。在此期间，芜湖市已采取措施进行了综合治理，如积极创建国家环境保护模范城市，2005年“生态芜湖”建设全面启动，认真贯彻落实省政府提出的建设生态安徽的奋斗目标，在全市范围内继续开展严查环境违法行为专项行动，坚持依法行政，强化现场执法检查。对全市企业污染情况进行全面排查，对重点污染企业进行反复检查，对繁昌水泥行业污染进行重点整治。自2007年之后，这些措施的成效得以体现，工业废水的排放量开始逐年下降。2010年，成为皖江城市带承接产业转移示范区核心城市之一，芜湖更是狠抓环境治理，主打生态牌，关停了很多排污不达标的企业，工业污水排放量也呈现继续下降状态。

2．芜湖市工业废气年排放量与人均GDP关系曲线分析由表1和回归拟合方程（4）得出工业废气年排放量与人均GDP的关系曲线图，见图2。

图2 工业废气年排放量与人均GDP关系曲线

由图2可知芜湖市工业废气年排放量与人均GDP曲线呈“同步”形态，随着经济的增长，工业废气排放量也在增加。前文中提到过，环境压力和经济增长呈“同步”形态时，有三种理论解释，分别是经济发展不能解决环境问题、EKC假说不适用于全球环境指标、经济发展尚未到分离阶段。结合实际情况来看，芜湖更符合第三种——即经济发展尚未到分离阶段。芜湖在经济快速发展的同时尽管一直在采取措施，如开展查处环境违法行为专项行动、规范整治企业排污口、强化工业废气污染物减排、严控秸秆禁烧等，但工业废气的排放量依然在逐年增加，但增加的幅度相对下降，因为图形呈现收敛趋势，由此可以判定芜湖市的经济发展还未到分离的状态。

3．芜湖市工业固体废弃物产生量与人均GDP的关系曲线分析

由表1和回归拟合方程（5）得出工业固体废弃物年产生量与人均GDP的关系曲线图，见图3。

图3 工业固体废弃物年排放量与人均GDP关系曲线

图3中，芜湖市工业固体废弃物产生量与人均GDP也呈现“同步”形态，说明随着经济的增长，工业固体废弃物产生量也在同步增加。根据“芜湖市工业废气年排放量与人均GDP关系”同理分析，可得出相同的结论——即芜湖市的经济发展还未到分离的状态。

五、研究结论和政策建议

（一）研究结论

（1）EKC假说体现了经济发展与生态环境的一种普遍关系，人口数量、产业结构、科技水平、政府政策以及环保投入都会对这一关系产生重要影响。

（2）国内外研究学者经过实例研究证实，环境库兹涅茨曲线除了典型倒“U”形，还存在其他衍生形态。所以，对于芜湖市来说，根据经济增长与不同污染物的关系曲线来改变产业模式，调整经济发展模式，可以有效地规避污染最高峰值的出现。

（3）安徽省芜湖市的经济增长与环境质量关系曲线呈现倒“N”型、“同步”形态等，并不是环境库兹涅茨曲线的典型倒“U”形。其中安徽省芜湖市工业废水年排放量呈倒“N”型，工业废气、工业固体废弃物年排放量与人均经济增长之间均呈“同步”形态。

（二）政策建议

基于以上研究，为了缓和芜湖市经济增长与环境压力之间的矛盾，实现协调发展，政府和企业的环保意识都应该从“先污染后治理”向“边污染边治理，走可持续发展道路”转变。结合芜湖市工业模式具体情况，应努力做好以下方面的工作。

（1）继续保持甚至提高环保经费投入的比例。社会发展的实践证明，一个国家的经济增长与环境保护的经费投入在一定程度上是相互排斥的，就发达国家已有情况来看，只有环保投入的经费比例达到本国GDP总值的1%～1.5%时，环境污染的控制才能取得明显效果。芜湖市2012年环保经费投入297.72万元，占当年GDP的比例为1.56%，应该说已经取得了一定效果。但鉴于芜源市目前的污染情况依然比较严重，所以该地区的环保经费投入应该继续保持，在条件允许的情况下甚至略微提高，以保障环保措施的开展。

（2）提高芜湖市人民环境保护意识。实践证明，区域经济发展的差异与人们价值观念取向的差异有很大关系。芜湖市应加大环境保护的宣传，开展多种形式的环境保护教育，引导人民从小事做起，培养环境友好的消费观，如少开私家车、购买节能家电等。最终使得人民养成自觉保护环境的习惯和行为，从而为本地区环境保护与建设出一份力。

（3）转变产业发展模式。传统工业化模式的特点是生产过程中高投入、高消耗、高污染。这种模式在确立之初并没有考虑到对生态环境带来的恶劣影响。当传统工业化模式带来的环境问题显露出来以后再进行治理。这样继续下去的话，必将造成资源枯竭、生态环境恶化等严重后果。芜湖市作为一个中部工业城市，必须转变工业模式，走可持续发展的工业化道路。在经济发展的同时做好工业“三废”的治理，既要实现经济的快速增长，也要实现对自然环境的合理保护。

（4）大力发展旅游业，推动产业结构升级。从产品的物质性来看，支撑国民收入的具体内容是产业供给及其结构，而产业结构升级高度化的特征是第三产业的地位越来越突出［11］。安徽省芜湖市历史文化资源十分丰厚，繁昌县“人”字洞，芜湖市的方特主题公园、天门山、赭山公园、镜湖公园、鸠兹，芜湖的铁画等工艺品吸引着越来越多的游客。因而芜湖市在发展汽车支柱产业的同时应大力发展“旅游”这一典型的第三产业，从而带动相关产业发展，推动产业结构升级，实现产业结构从非均衡到均衡的演变［12］。

（5）开展排污权交易。对于环境污染的治理，政府在运用政策工具对市场进行调节、整顿、监控的同时，也可以尝试通过拍卖排污权来达到目标。在评估与分配好每个企业的排污指标后，对于超出部分采用在市场上公开竞拍的方式，在市场充分竞争的环境中，资源利用最有效率的企业往往会竞拍成功。由此，一方面政府对于污染的管理成本会降低，另一方面又能提高资源利用效率、减少污染，同时又可以避免个别政府官员利用排污权的发放或调整开展寻租活动。

（6）加大环境准入制度和产业准入制度的实施力度。环境准入制度和产业准入制度是预防环境污染和生态破坏的第一道防线，是从源头控制污染的重要管理制度。作为政府，芜湖市应加大环境准入制度和产业准入制度的实施力度，做好区域规划，实行行业总量控制，尤其要做好“江北产业集中区”的规划工作，严格按照准入制度进行审批，把好源头关。对已建设好的“经济技术开发区、芜湖出口加工区”等要加大环保督查力度，对于环保不达标的企业要进行整改和淘汰。

［1］中华人民共和国环境保护部.2012年中国环境状况公报［R/ OL］.（2013-06-06）［2013-08-01］.http://big5.mep.gov.cn/ gate/big5/jcs.mep.gov.cn/hjzl/zkgb/2012zkgb/.

［2］Gene M Grossman，Alan B Krueger.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement［M］.Massachu⁃setts Institute：MIT Press，1994.

［3］Panayotou T.Demystifying the Environmental Kuznets Curve：Turning a Black Box into a Policy Tool［J］.Environ⁃mentand Development Economics，1997（2）：465-484.

［4］吴开亚，陈晓剑.安徽省经济增长与环境污染水平的关系研究［J］.重庆环境科学，2003（6）：9-11.

［5］蔡文晓，桑兰，傅春生，等.运用环境库兹涅茨曲线对我国环境污染的趋势分析［J］.环境保护，2007（20）：42-45.

［6］赵细康，李建民，等.环境库兹涅茨曲线及在中国的检验［J］.南开经济研究，2005（3）：48-54.

［7］刘婷婷，马忠玉，万年青，等.经济增长与环境污染的库兹涅茨曲线分析与预测——以宁夏为例［J］.地域研究与开发，2011（3）：62-66.

［8］彭水军，包群.经济增长与环境污染——环境库兹涅茨曲线假说的中国检验［J］.财经问题研究，2006（8）：3-17.

［9］潘丹，应瑞瑶.收入分配视角下的环境库兹涅茨曲线研究——基于1986-2008年的时序数据分析［J］.中国科技论坛，2010（6）：94-98.

［10］芜湖统计局.2012年芜湖市国民经济和社会发展统计公报［B/OL］.（2013-04-07）［2013-08-01］.http://tjj.wh.cn/ Content.aspx?pNew ID=3573&TypeID=110401.

［11］徐德云.产业结构升级形态决定、测度的一个理论解释及验证［J］.财政研究，2008（1）：46-49.

［12］徐德云.产业结构均衡的决定及其测度：理论解释及验证［J］.产业经济研究，2011（3）：56-63.

［责任编辑：程 靖］

An Analysison the EnvironmentalKuznetsCurveofW uhu City —Based on theResearch for theRelationship between Per capitaGDPand EnvironmentalPressureduring thePeriod of1992 to2012

SI Ai-li1,XU De-yun2
（1.Xueyan Trade Faculty,Anhui Finance&Trade Vocational College,Hefei230601,China; 2.Schoolof International Tradeand Economics,AnhuiUniversity of Financeand Economics,Bengbu 233030,China)

Based on the statistics about economic development and environmental quality from 1992 and 2012 in Wuhu City,the paper establishes the Environmental Kuznets Curvemodel ofWuhu by analyzing systematically the correlation be⁃tween Wuhu’s economic developmentand its environmental quality change.The results indicate that the per capita GDP of Wuhu City has been rising steadily while the pollution indexes of industrial wastewater discharge,waste gas emission and solid wastes have all remained high.The relationship curve about the linkage ofWuhu’s economic growth and environmen⁃tal quality is either displayed in an inverted"N"shape or a"synchronous"form,which does not conform totally to the typi⁃cal Kuznets curve.Therefore,governments at all levels should increase investment on environmental protection and strength⁃en law enforcement on environmental protection.Meanwhile,vigorously developing the circular economy,fully tapping the potential resources of tourism and the Yangtze River should also be done.Moreover,the reform of industrial structure,the regulation of emissions tradingmarket and the new industrialization road should be promoted.Besides,the implementation of environmental access system and the industry access system must be intensified so as to ensure the coordinated develop⁃ment of economy and environment ofWuhu City.

Wuhu;per capita GDP;environmental pollution;the Environmental Kuznets Curve

F061.5

A

1007-5097（2014）02-0021-05

【DOI】10.3969/j.issn.1007-5097.2014.02.005

2013-09-02

国家社会科学基金项目（11BJL056）；2013年安徽省高职高专专业带头人资助项目

司爱丽（1976—），女，安徽濉溪人，副教授，经济学硕士，研究方向：经济学，电子商务；

徐德云（1970—），男，安徽宣城人，教授，经济学博士，研究方向：产业经济学。