哈尔滨市经济增长与环境污染的关系研究

●佟光霁 王海赛

哈尔滨市经济增长与环境污染的关系研究

●佟光霁 王海赛

基于环境库茨涅茨曲线这一分析工具，并结合哈尔滨市统计年鉴1998—2012年的经济与环境面板数据，构建了哈尔滨市环境库茨涅茨曲线。以工业“三废“排放量为因变量，人均GDP为自变量，运用SPSS17.0统计软件,对哈尔滨市经济与环境污染的关系进行分析，得到文中的回归模型图。研究表明，哈尔滨市环境库茨涅茨曲线并不完全符合标准的倒“U”型特征，而是呈现三种情况:工业废水曲线为“U”型特征”;工业固体废物曲线呈倒“N”型特征；工业废气排放量呈不规则的“S”型特征，三者并非传统的EKC关系。研究认为，哈尔滨市不能走“先污染后治理”的道路，应该改变经济发展模式，实施可持续发展，提高全民环保意识。

环境库茨涅茨曲线 三废排放量 GDP 对策建议

一、引言

环境污染和资源消耗一直是经济发展过程中所面临的重要议题。党的十七大报告指出，要实现可持续发展，必须统筹人口、资源、环境和经济的协调发展。“十二五”规划强调，坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。这就改变了以往经济发展和环境保护之间的矛盾观念，环境保护放在经济发展大背景之下，逐步形成了以环境促发展，以发展护环境的全新理念。在理论研究方面，美国著名环境学家Grossman and Krueger和Shafik and Bandy-opadhyay通过研究经济增长和环境污染水平的关系，发现多数环境污染物随人均收入水平增长呈先恶化后好转趋势,与收入水平间成倒“U“型曲线关系,这被称为环境库兹涅茨曲线(EnvironmentalKuznets Curve,EKC)假说（图1）。此后，各国专家学者对多个国家和地区的经济增长和环境污染关系从不同角度进行实验论证，证明两者之间确实存在“U”型关系。但是，一些经济学家和环境学家通过大量实验研究表明，环境库茨涅茨曲线不一定呈倒“U”型特征，Fridl通过对奥地利的二氧化碳排放进行研究后，发现库茨涅茨曲线呈“N“型关系而非倒“U”型关系。近年来，围绕着环境库茨涅茨曲线在中国是否成立的争论此起彼伏，部分学者指出，中国的环境库茨涅茨曲线并非呈倒“U”型关系，而应该是“S”型关系或者是“N”型关系，很多学者得出的结论也不尽相同。但是可以肯定的是，经济与环境之间必定存在一种长期的有规律的关系。鉴于此，本文运用环境库兹涅茨曲线相关理论对哈尔滨市经济增长与环境污染关系进行研究，探寻两者之间的内在发展机制，为哈尔滨市制定合理的环境政策提供依据。

图1 环境库茨涅茨曲

二、哈尔滨市经济发展和环境污染现状概述

（一）经济发展现状

自“九五”计划以来，哈尔滨市的经济一直保持着较快的增长。1998—2012年之间，全市人均GDP从8346元增长到45810元，增幅达486.3%。在哈尔滨经济高速发展的同时，产业结构也发生了相应的变化：与2011年相比，2012年哈尔滨市第一产业实现增加值506.8亿元，增长9.2%；第二产业实现增加值1638.9亿元，增长10.9%；第三产业实现增加值2404.4亿元，增长9.4%。第一、二、三产业的比重为11.1：36.1：52.8，第一、二、三产业对地区生产总值增长的贡献率分别为9.9%、42.2%和47.9%。非公有制经济实现增加值2461.3亿元，增长12.1%，占全市地区生产总值的比重为54.1%。

图2 哈尔滨市1998年—2012年人均GDP变化

2012年，规模以上工业实现增加值677.4亿元，增长10.0%。其中，重工业实现增加值322.3亿元，增长7.6%，占47.6%；轻工业实现增加值355.1亿元，增长12.4%，占52.4%。新能源、新材料、现代装备制造、信息、生物、新型环保六大新兴产业完成产值409.3亿元，增长8.7%，占规模以上工业的14.8%。规模以上工业能源消费总量1788.4万吨标准煤，增长3.2%，低于全社会能源消费总量增速2.7个百分点。万元工业增加值单位能耗下降5.9%，降幅比万元GDP能耗降幅高2.2个百分点。

表1 规模以上工业企业主要产品产量

（二）哈尔滨环境发展现状

哈尔滨经济高速发展的同时，不可避免地引起环境的污染，具体表现在工业三废的排放方面（图3）。1998年，哈尔滨工业三废的排放量即工业废水，工业固体废弃物和工业废气的排放量分别是7461万吨、812万吨和800亿标立方米，而到了2012年，工业废水、工业固体废弃物和工业废气排放量分别是6496.6万吨、2027万吨和573亿标立方米，工业固体废弃物排放量明显减少，但是工业废气排放量和工业废水排放量却逐步增多。从图3可知，哈尔滨工业废水排放量在2010年有一个轻微的转折点之后，自2010-2012年之间迅猛上升，到2012年达到6500万吨。工业废气排放量自2007年的873亿标立方米稳步上升至2012年的2027标亿立方米。固体废弃物排放量自2007年的1093万吨降至2012年的573万吨，工业固体废弃物排放量大幅度减少。

截至2012年，在哈尔滨市规模以上的工业中，万元工业增加值单位能耗下降5.9%，降幅比万元GDP能耗降幅高2.2个百分点。能源消费量为1788.4万吨标准煤，增长3.2%，低于全社会能源消费总量增速2.7个百分点。

图3 哈尔滨市1998—2012年工业三废排放量变化情况

（一）环境库茨涅茨曲线的相关理论

国内外对经济增长与环境污染的库茨涅茨曲线的研究分为两类，一类是基于面板数据回归等相关技术手段，适用于大规模的样本数据分析。另一类是基于时间序列数据，主要运用一次、二次、三次曲线回归或协整理论进行分析。本文以哈尔滨作为研究对象，考虑到数据的可获取性，采用时间序列的方法进行分析。基于时间序列的环境库茨涅茨曲线拟合函数关系如下：

上式中，Yt为环境污染和环境质量指标，代表某地区在t时刻的污染物的排放量，这里的污染物排放量一般用工业三废（废水、废气、固体废弃物）的排放量来表示。xt是该地区在t时刻的经济发展水平，一般用人均GDP来衡量。B1、B2、B3分别代表模型参数，C为特征相关参数，表示随机误差选项，Ut表示可以对系统产生扰动的其他因素。通过模型的拟合度对比，来选择适合的模型进行拟合。如果二次曲线的拟合效果不理想，则选择三次多项式对指标重新进行回归。

（二）指标、数据的选取

本文用于反映环境污染的指标有三项，分别是工业废水排放量，工业固体废弃物排放量和工业废气的排放量，表示环境受到的压力。选取哈尔滨市的人均GDP为经济指标，表示经济增长的进程。本文选取了1998-2012年的数据，文中用到的所有数据均来源于《哈尔滨统计年鉴》。样本数据的跨度为16年，符合回归分析的基本要求。各指标的原始数据如表2所示。

（三）计量模型选择与拟合

借助SPSSS17.0软件，分别以工业固体废弃物，工业废气和工业废水排放量为纵轴，以人均GDP为横轴，做出序列值的散点图，发现都不是线性关系，为此根据环境库茨涅茨曲线的几种常见的函数形式,结合哈尔滨市的实际情况,分别选用复合模拟、二次曲线、、三次多项式、二次多项式和指数函数等多种函数曲线模型作拟合。从回归拟合系数R2和F值检验效果等因素来看,以三次多项式曲线拟合效果最好（表4）,所以,本文采用三次多项式模型来刻画哈尔滨市经济增长与环境污染的相互关系。计量模型为:

表2 工业三废与人均GDP原始数据

三、哈尔滨市环境库茨涅茨曲线检验

Yt=C+B1xt+B2xt2+B3xt3+Ut

上述模型可以表示为经济增长与环境污染的五种典型关系：

1.B1＜0，B2＞0,B3＜0表示经济增长与环境质量之间的关系为倒“N”型，即在经济发展的初期，环境质量比较好，但是随着经济的发展，环境质量逐步恶化。当经济发展到一定的程度时，环境质量又会依靠科技的进步逐步改善。

2.B1＜0，B2=0,B3=0，表示经济增长与环境质量处于平衡发展，即两者之间和谐发展，相互促进。在经济发展过程中，环境质量逐步改善。

3.B1＞0，B2=0,B3=0，表示随着经济的发展，环境质量逐步恶化，两者之间处于不协调状态。

4.B1＜0，B2＞0,B3=0，表示经济增长与环境质量之间的关系程“U”型，这与环境库茨涅茨曲线完全相反。

5.B1＞0，B2＜0,B3=0，表示经济增长与环境质量之间的关系程倒“U”型特征，是典型的库茨涅茨曲线。当经济发展到一定程度后，经济增长有利于环境的改善。

通过spss17.0统计分析软件，得到工业三废排放量与人均GDP之间的函数模型拟合曲线:

表3 三次函数各指标统计结果

（四）回归结果分析

1.工业废水排放量。工业废水排放量与人均GDP的三次性拟合效果较好，其中R2=0.927，F=46.255，t检验sig=0.000（表3），各个参数的显著性符合95%的置信要求，拟合方程有效，说明哈尔滨市工业废水排放量与经济的关系有显著的统计学意义。由图6和表3可知，工业废水与人均GDP的关系为：

Yt=9034.909-0.244xt-2.894E-6xt2+1.548E-10xt3，呈“U”型曲线。

表4 模型汇总参数估计

图4 哈尔滨市废气排放量与经济发展的关系

图5 哈尔滨市固体废弃物排放量与经济发展的关系

图6 哈尔滨市工业废水排放量与经济发展的关系

该曲线在人均GDP达到30000元以后，工业废水排放量陡增。这说明，随着经济的发展，哈尔滨市的环境状况尚未达到一个稳定的状态，如不能有效的控制，环境状况将会持续恶化。

2.固体废弃物排放量。工业固体废弃物排放量与人均GDP的三次性拟合效果较好，其中R2=0.796，F=14.324，t检验sig=0.000（表3），各个参数的显著性符合95%的置信要求，拟合方程有效，可以进一步的分析。由图5和表3可知，固体废弃物排放量与人均GDP的关系为：

从曲线中可以看到，固体废弃物排放量随着人均GDP的增加，首先呈现出下降的趋势，在2001年这一时间点出现拐点，此时人均GDP达到10322元，之后又缓慢的上升，随后在2009年达到高峰，此时人均GDP为32053元，之后又开始了持续的下降波动。曲线呈明显的正“N”型特征。假若我们从21世纪初处的曲线开始，会发现固体废弃物排放量与人均GDP呈明显的倒“U”型特征，说明环境库茨涅茨曲线在哈尔滨市是存在的。哈尔滨市是最早发展起来的重工业基地，固体废弃物的排放量一直居高不下，但是近年来哈尔滨市已经意识到环境污染所带来的生态风险，积极采取有效措施治理环境。目前，工业固体废弃物排放量得到了有效的控制，环境污染整治初见成效。

3.工业废气排放量。工业废气排放量与人均GDP的三次性拟合效果较好，其中R2=0.933，F=50.672，t检验sig=0.000（表4），各个参数的显著性符合95%的置信要求，拟合方程是有效地，可以做进一步的分析。由图4和表4的关系可知，工业废气排放量与人均GDP的关系为：

拟合图像显示工业废气排放量与人均GDP之间不存在显著的环境库茨涅茨曲线特征，工业废气的排放量随着经济的增长而增长。工业废气排放量在人均GDP达到3000元处之前增长缓慢，但是之后一直保持较快的增长。在这一阶段，哈尔滨市工业发展速度加快，生产规模加大，导致废气排放量持续上升。该市全年平均气温低，采暖期长，植被生长期短，逆温天气多，不利于污染物扩散；市区公共绿地少，绿化覆盖率不高(28.3%)，城区裸露地面面积大，扬尘污染突出等一系列原因导致该曲线的持续上升。显然，该曲线没有转折点。随着人均GDP的增长，工业废气排放量有加速增长的趋势，但不能就此断定工业废气排放量与人均GDP不存在环境库茨涅茨曲线的特征。

四、对策建议

当前，伴随着经济的快速发展，我国各地区能源消耗规模空前，能源不足、区域环境恶化的态势更加严重。环境恶化将直接影响到各地的生产、生活；能源匮乏将会直接影响生产的顺利进行。因此，合理开发和利用资源、注重环境保护是实现区域经济协调、持续、健康发展必经之路。通过对哈尔滨市1998—2012年的经济增长与环境污染实证研究结果表明，哈尔滨市经济与环境的总体形势是经济发展与环境保护之间的矛盾突出。随着经济的发展，污染物排放量在不同程度地增加，环境压力增大，形势不容乐观。工业废水排放量和工业废气排放量在近几年呈现上升的态势，且伴随着经济的增长，两者的排放量呈现出加重的趋势。哈尔滨市是最早发展起来的重工业城市，高消耗、高污染、高产出的污染密集型行业仍占主要地位，这种产业结构对环境污染的胁迫非常大。值得注意的是，哈尔滨市在控制固体废弃物排放量方面成绩显著，近几年哈尔滨市的固体废弃物排放量一直呈下降趋势。为实现哈尔滨市经济与环境的协调发展，实现经济的长期可持续发展，笔者提出以下政策建议：

（一）进一步完善环境保护的相关法律法规，对污染严重的企业进行限期整改我国在1989年实施了《中华人民共和国环境保护法》，旨在保护和改善环境，防止污染和其他公害，保证公众健康，推进生态文明建设，促进经济的可持续发展。黑龙江省在1995年颁布《黑龙江省环境保护条例》，哈尔滨在2001年实施了《哈尔滨市城市居民居住环境保护条例》，两者的实施有效地改善了城市居民的生活环境和生态环境，但情况依然不容乐观。因此，环境保护部门要加大执法力度，深入基层进行调查。对于那些污染严重的工业企业，要采取严厉的手段，令其停顿整改，绝不能走“先污染、后治理”的老路。为了保证环境监测的可靠性，应该开通环境保护热线电话，让群众积极参与到环境污染的监督中。

（二）进一步调整产业结构，促进哈尔滨市经济由粗放型向集约型转变

大力发展现代服务业，重点发展旅游产业。以科学发展观为指导，结合本地实际情况，制定适宜的发展战略，减少资源的浪费，提高资源使用效率。同时，改进生产技术，完善配套设施,加大开发研究环保技术的投资，走资源消耗少、环境污染小的新型工业化道路。逐步关闭一些污染严重，资源浪费的企业，淘汰落后产能，提高企业环保准入门槛。逐步降低重污染产业的规模和比例。依靠科技进步推动经济增长，使生产的各个环节都具有标准性、科学性，大力降低高污染、高能耗的生产设备数量。积极发展文化产业，大力促进新媒体产业的发展。要大力发展信息服务、金融保险、商务会展等新兴现代服务业。实施绿色经济计划，推行清洁能源，清洁生产，积极推进生态城市建设。

（三）努力提高全民环保意识

全社会环境意识的提高对于环境污染的改善具有至关重要的作用。良好的环境对每个人都是有益的，但环境保护缺乏盈利性，没有明显的直接效果，所以需要政府的引导，需要政府加强对民众的环保教育宣传工作。从各地实际出发，发动群众共同制定环境行为规范，努力将保护环境、合理利用与节约资源的意识和行为渗透到公民的日常生活之中。倡导符合绿色文明的生活习惯、消费观念和环境价值观念，要把绿色社区的创建活动逐步纳入文明社区建设和精神文明建设的总体目标中。针对环境群体性事件，政府需要加强对民众的理解，并逐步完善环境保护体系。政府需要加强与民众的沟通，使得公众能够有效、高效地参与政府对相关问题的处理并表达自己的意见，形成投诉得到受理、听证权利有保障、环评公众参与，媒体监督下环境质量和污染事故等信息及时准确公开，努力让群众了解环境状况，并参与到保护环境监督环境污染的行列中。培育民间环保组织，架起民众与政府沟通的桥梁。

（四）加强环保技术开发，积极引进国际先进的污染治理技术和设备，为企业污染控制提供资金、技术和政策支持

通过适当的政策倾斜和优惠条件鼓励企业引进先进的环保设备和环保技术。努力学习外国的先进技术和管理经验，采用“谁污染谁付费”的原则，增加企业环境污染带来的违法成本。企业要深层次调整企业文化，从各个方面减少环境污染的产生，努力让环境污染在内部就被解决掉，不影响社会。积极发展循环经济，建立资源循环利用体系。

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（作者单位：东北林业大学 黑龙江哈尔滨 150040；作者简介：佟光霁，东北林业大学农业经济管理专业教授、博士生导师、农业经济管理博士点学科带头人。主要研究方向：农林经济理论与政策、区域经济理论与规划、核心竞争力理论与实践；王海赛，东北林业大学经济管理学院研究生，研究方向：人口资源环境经济学与区域发展）

（责编：若佳）

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