环境库兹涅茨曲线

党士超　杨建州

摘 要：环境库兹涅茨曲线提出后，相关学者对中国的环境库兹涅茨曲线进行了形式多样的检验。在运用时间序列进行的省级检验中，环境库兹涅茨曲线的形状绝大多数并非理想的倒U型。反复波动的EKC曲线多是由于环境政策的非持续性，又因绝大多数省份粗放型的经济发展方式，多数省份的环境库兹涅茨曲线都处于上升阶段。在省际检验的检验过程中，存在着内生性及“伪回归”的问题，部分研究试图通过向量自回归模型（VAR）或联立方程模型来解决这些问题。

关键词：环境库兹涅茨曲线；经济发展；环境污染

中图分类号：F2 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2014）15-0018-03

1 环境库兹涅茨曲线简述

随着经济的增长，环境问题逐渐成为人们关注的焦点。自Grossman和Krueger（1991）年通过对全球42个国家的面板数据分析，得出了经济发展与环境污染长期呈倒U型的关系以来，关于经济增长与环境污染的研究开始不断出现。Panayotou（1993）将经济发展与环境污染之间的倒U型关系定义为环境库兹涅茨曲线，之后，这一理论逐渐成为研究的热点，涌现出了大量的研究。目前的研究主要涉及两个方面，一是运用现有理论检验环境库兹涅茨曲线是否存在，二是考察环境库兹涅茨曲线的内在机理。

1.1 相关理论假说

环境质量与经济发展之间的关系构成了环境库兹涅茨曲线的研究核心，Grossman和Krueger提出，经济发展通过结构效应，规模效应和技术效应影响环境水平。环境水平在经济发展的早期阶段趋于不断恶化的趋势，而当经济发展到达一定规模之后，环境水平会逐渐得到改善，两者之间呈现出倒U型的关系。比较有代表性的解释理论还有国际贸易说，认为在自由贸易的条件下，由于环境标准的差异或者说是要素禀赋差异，使污染密集型产业流向发展中国家（Lopez，1994；Copeland&Taylor，2004）。还有一种有代表性的观点认为，随着收入的增加以及经济发展水平的提升，环境逐步由一个奢侈品变成一个必需品，在人们收入达到一定程度后，会更加关注自身的健康及居住环境，从而会影响到政府政策及生产技术等（Chavas，2004）。在政府政策层面，随着经济的增长，政府会逐步加大对环境的投入及监管。

1.2 计量模型

环境质量与经济发展之间可能存在多种关系，常用的计量模型为：

y为环境质量指标，x为经济发展指标，通常使用人均GDP来衡量，z为可能影响环境质量的其它控制变量，如产业结构，人口密度等。由以上方程可看出经济发展与环境质量之间可能存在着七种关系。

当然实际情况可能更为复杂的表现为波浪形。

2 我国省际数据环境库兹涅茨曲线研究现状

我国学者对于环境库兹涅茨曲线的理论解释研究相对较少，目前的理论研究主要集中在环境库兹涅茨曲线的适用性上，实证研究则主要是根据西方已有理论，利用面板数据、时间序列数据对不同地域的实证性检验。基于全国或者是较大区域范围的研究成果较为多样化，但是基于省市数据的研究牵涉到时间序列，现有研究存在些不足。一个重要的问题是由于省际数据都是时间序列数据，时间序列大都是非平稳的，直接用回归方法并不能识别这种非平稳性。在非平稳的条件下，极易出现“伪回归”现象，即变量之间即使没有关系由于非平稳的时间序列带有趋势项也会呈现出相关关系，直接进行回归结果的可信度不能令人信服。

2.1 模型选取

通过对已有文献的总结，我国省际的环境库兹涅茨曲线在模型选取上比较单一，解释变量基本都为人均GDP，人均GDP的平方项及立方项三个解释变量，少数文献加入了对环境有影响的控制变量。解释变量的单一选取好处是能够直观的判断地区经济发展与环境质量的关系，但是忽视了地区的差异性及影响环境水平的复杂性。

2.2 指标选取

经济发展水平的指标选取上，全部文献都是以人均GDP作为衡量指标的，在环境污染的指标选取上，超过半数的文献将工业三废即工业废气排放量，工业废水排放量，工业废弃固体排放量作为衡量指标，这很可能是出于数据的可得性缘故，早期的统计数据缺乏详尽的污染指标分类。数据形式上主要有总量衡量，均量衡量，密度浓度衡量三类。在工业三废的基础上部分文献增加了一些单一变量，例如早期国际研究通常使用的二氧化硫指标。对噪声污染生态破坏等其它的指标由于缺乏衡量标准而没有先关研究。

2.3 实证结果分析

从实证分析上来看，似乎经济发展与环境质量之间的倒U型关系并不显著，依地区及污染指标的不同，结果出现很大的差异性，甚至对统一省份的分析结论有时也具有差异性（陈春华等，2008；张静中等，2009）。

实证研究EKC呈现出倒U型关系的有：（1）水质指标。广东省（方铭，2009），河南省（谷蕾，2008）等；倒N型关系的结论有：辽宁省（吕志鹏，2012），天津市（孙可，2008）等。（2）空气指标。河南省（谷蕾，2008），湖北省（肖腊珍，2010）等；倒N型关系的有：宁夏（刘婷婷，2011），辽宁省（吕志鹏，2012）等。（3）固体废弃物指标。湖北省（肖腊珍，2010），上海市（李倩，2008）等，倒N型关系有：江苏省（张静中，2009），辽宁省（吕志鹏，2012）等。可以看出水质指标的控制相对来说较好，但是要防止环境质量好转后出现“翘尾”现象。

呈现出U型关系的有：（1）水质指标。重庆市（何太蓉，2009），安徽省（殷福才，2008）等；N型关系有宁夏（刘婷婷，2011），湖北省（肖腊珍，2010）。（2）空气指标。N型关系吉林省（徐梦博，2009），安徽省（殷福才，2008）等。（3）固体废弃物指标。上海市（李倩，2008），新疆（马晓钰，2011）等；N型关系广东省（方铭，2009）等。还有呈现出递增趋势的：（1）水质指标。陕西省（郝东明，2008），山西省（梁四宝，2008）等。（2）空气指标。陕西省（郝东明，2008），山西省（梁四宝，2008），湖南省（曾昭法，陈青云，2008）。（3）固体废弃物指标。陕西省（郝东明，2008），山西省（梁四宝，2008）等。

还有一些省市呈波浪型关系，如黑龙江省工业三废指标（李崧，邱微，赵庆良，2006），浙江省工业三废指标（段显明，2012）。这部分表示，这些地区的环境质量随着经济的发展显示出不断恶化的趋势，这可能与当地粗放式的经济增长方式，工业份额过大，过于宽松或者更确切的是环境政策的不持续性有关。值得注意的是，相当一部分结果是不显著的，倒U型关系极为模糊，这与解释变量的选择，模型的设定，以及污染指标选取的差异性有关。

2.4 省际特点

环境库兹涅茨曲线形式的多样化可能源自于理论模型内在多样性、数据形式的差异性及来源的可靠性、变量选取的差异性等。也有不同地区的差异性存在其中。改革开放以来，我国由计划经济转向市场经济，但是政府在经济发展过程中起着决定性作用。如果地方政府首要目标是发展经济，那么或多或少会忽视环境的保护，当环境极度恶化，民怨四起或是中央政府环境指令的影响下，会在某一确定时间加大环境投入的力度，包括政策监管和资金投资两部分（罗连发，2009）。如果政策是长久性的，或者涉及到产业结构调整的，那么环境库兹涅茨曲线可能会出现下降趋势，但严格的环境保护制度通常是阶段性的，当经济出现衰退迹象，经济发展会重新回到首要目标，所以受环境保护政策的影响，相当一部分污染指标呈波浪型形状。其次是我国长期以来粗放型，能源消耗性的经济增长方式，也促使很多地区环境质量与经济发展水平之间呈现正相关的特点。段显明（2012）发现经济结构转型，工业份额下降之后环境质量有明显好转。而郝东明（2008），梁四宝（2008）等研究发现以粗放型经济为主的山西、陕西污染水平仍处于增长阶段。因此，施行具有持续性、连贯性的环境政策，降低单位产出的能耗，清洁生产技术的推广对于我国环境质量的提升具有显著地影响。

3 问题及展望

3.1 模型设定

在模型设定上，目前已有的省际环境库兹涅茨检验基本都是直接使用二次型及三次型方程直接进行回归，即以环境指标为被解释变量，人均GDP，人均GDP的平方项，人均GDP的立方项为解释变量，即直接设定了经济发展对环境质量的单向因果关系，将收入假定为了一个外生变量。然而事实上，环境的恶化会影响到经济的发展，在较低的经济发展阶段如果环境质量极度恶化，那么经济很难持续发展到高级阶段（Arrow，1995）。我国环境库兹涅茨曲线省际检验中，大多文献并没有考虑到内生性问题，而是单一的运用最简单的也是争议最多的一个模型反复检验。

3.2 变量的选取

就别解释变量而言，人均GDP是否可以真实反映一个地区的经济发展水平也是值得商榷的。解释变量的选择上也缺乏影响环境水平的其它控制变量，如人口密度，产业份额，贸易开放度等等，得出的结论适用性不强。

3.3 数据处理

在回归方法上，由于数据的选取为时间序列数据，由于很多时间序列数据都是非平稳的，用回归方法无法识别这些非平稳性，即使变量之间没有任何关系，也会由于非平稳的时间序列带有趋势项而显示出一定关系。大量的实证文献忽视了这一常见的问题，没有对时间序列进行平稳性检验及协整检验就直接进行回归，这样得出的结论显然是不可靠的。

3.4 展望

一些学者尝试运用其它方法来克服这些缺陷，如使用向量自回归（VAR）模型进行分析。VAR模型最早由Sims（1980）提出，把系统中每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型，从而将单变量自回归模型推广到由多元时间序列变量组成的“向量”自回归模型。VAR模型能够反映变量间的双向作用关系，同时也能够克服时间序列出现的伪回归问题。目前已有运用VAR模型对经济增长和环境质量关系的检验，如彭水军，包群（2006）运用VAR对全国的库兹涅茨曲线检验，田志华，王忠（2013）运用VECM模型对广东省经济增长与环境污染之间的关系进行了研究，认为经济增长与环境污染之间存在长期协整关系，认为在环境污染与经济增长存在双向影响机制中，环境污染对经济增长的反作用相对较弱。段显明（2012）运用VAR对浙江省环境库茨兹涅茨曲线的检验等。通过方差分解均得出经济增长对解释污染排放预测方差起着重要作用，而污染排放对经济增长预测方差的贡献度较小。运用VAR模型检验经济发展和环境污染之间的关系以及对拐点进行有效的预测不失一个可行的良好的办法。

目前我国已有的大量省际环境库兹涅茨曲线研究过于单一，可以说只是简单的方法复制，缺乏研究意义。应该将在大区域内的面板数据的模型分析方法及在环境质量与经济发展内在机制的研究成果运用到省际数据研究中。

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