重庆市环境库兹涅茨曲线检验与分析

于肖肖，马民涛，谢 超

(北京工业大学环境与能源工程学院，北京 100124)

1 引言

1991年 Crossman等［1］在研究北美贸易的NBER报告中首次提出，污染物 (SO2和烟尘)与人均收入之间存在倒“U”型曲线关系。即在经济发展较低阶段，因科技水平、工业发展落后，环境污染水平也较低;但随经济发展，科技水平、工业进度加快、资源消耗，环境污染水平逐渐上升，继而在上升到某一高度后，随经济再度发展和科技水平提高、经济结构改善、可持续发展实施，环境污染又会呈现出改善趋势。1993年 Theodore［2］首次提出了环境库兹涅茨曲线。即:在经济发展过程中，存在人均收入提高，环境质量先恶化、后改善的情况。而后，Crossman和Krugger将库兹涅茨曲线引入到环境污染与经济增长关系的研究中，发现环境污染与经济增长也呈倒“U”型关系，由此提出环境库兹涅茨曲线 (Environmental Kuznets Curve，EKC)。

国内外不少学者对不同时期不同区域的EKC进行过实证检验。Selden和Song(1994)［3］利用了30个国家1973年～1984年间的数据，通过分析发现SO2，CO2，NO2和悬浮颗粒与人均GDP之间呈现倒“U”型的对应关系［4］。我国EKC研究开始于20世纪末，在实证研究方面也做过多方面研究。因我国东部地区经济发展速度快，经济和环境数据比较齐全，使得我国EKC研究多集中于沿海地区和城市［5～7］。

目前对于描述西部地区环境质量与经济发展关系的EKC研究相对较少。但随西部城市社会、经济发展，其社会、经济与其环境间的矛盾日益加剧，利用EKC研究西部地区社会、经济与环境间协调发展，对特定西部城市群具重要宏观指导意义。但仅用EKC对区县范围研究，因所选择对象数据类型与计量方法不同，倒“U”规律并不明显。为丰富我国西部经济崛起城市集群社会、经济、环境协同发展科学宏观指导依据，本文先以重庆市为研究对象，选取1990年～2011年共22年的经济和环境数据，利用二次函数、三次函数、对数函数3种曲线分析方法，进行多元线性回归分析，得到重庆市经济增长与环境排放之间的KEC模型，为我国西部重要城市群及重点城市的社会、经济、环境宏观调控和决策提供科学参考依据。

2 重庆市环境库兹涅茨曲线检验

2.1 函数模型建立

描述EKC函数模型通常采用线性函数、二次多项式、三次多项式、对数函数和指数函数等［4］。最常用的3种模型假设有二次函数、三次函数［8］以及对数函数关系3种，计量模型分别为:

式中:Et为某个地区在t时刻的环境污染指标;

Yt为人均GDP;Ct为系数;

Ut为随机扰动项。

环境压力与经济增长呈现出几种可能的曲线关系［2］:(1)公式 (1)中，如果，C2＞0，C3＜0，为到U型EKC关系，反之为U型曲线关系;(2)公式 (2)中，如果，C1＞0，C2＜0且C3＞0，则为正N型曲线关系，反之为倒N型曲线关系;(3)在对数函数模型中:若C2＜0，C3＞0，且C4=0，则环境污染程度曲线呈“U”型曲线，反之为倒“U”型曲线;如果C2＞0，C3＜0，C4＞0，则环境污染程度曲线呈“N”型，反之为倒“N”型。

2.2 指标选取

基于 EKC 假说以及国内外学者研究［9，10］，本文件选取人均GDP来衡量经济发展水平;环境污染排放则分别选取:工业废水排放量 (E1)、工业SO2排放量 (E2)、工业烟尘排放量 (E3)和工业固体废物产生量 (E4)为环境指标来表示环境压力。研究数据来自各城市的环境统计年鉴以及城市统计年鉴，如表1。

表1 重庆市1995～2011年人均GDP与工业三废排放量Tab.1 Data of GDP per capita and pollution emission of Chongqing in 1995 ～2011

续表1

分别采用二次函数、三次函数和对数函数进行模拟，从中选择最佳的拟合方程。

3 模拟结果分析

对重庆市1990年～2011年共22年的经济与环境数据，利用多元回归方法进行曲线拟合分析，回归拟合结果见表2.

表2 重庆市EKC的拟合结果Tab.2 EKC regression results of Chongqing

图1 重庆市人均GDP与工业废水排放量拟合曲线Fig.1 Fitting curve of industrial waste water discharge in relation to GDP per capita in Chongqing

由表2结果分析可知，从回归拟合度上看，3种函数中三次函数模拟效果最好;故本文采用3次函数对重庆市1990年～2011年环境污染数据与人均GDP进行分析，结果如图1～图5。

3.1 重庆市人均GDP与工业废水排放量的关系

根据表1所提供的数据，经多元回归得到工业废水排放量与人均GDP进行3次函数曲线模拟，结果如图1。

由图1分析可知，曲线R2=0.566，拟合度较高，可信，重庆市工业废水排放量与人均GDP呈现出较为明显的倒“U”型曲线关系。拐点大致出现在人均GDP为10982元，对应时间为2005年，其工业废水处理率已经达到93.7%。该曲线预示着重庆市人均GDP的工业废水排放量已经开始下降，出现了好转的趋势，说明从2005年起，工业废水排放量已经达到了EKC转折点的工业化中期水平。

图2 重庆市人均GDP与工业SO2排放量拟合曲线Fig.2 Fitting curve of industrial SO2discharge in relation to GDP per capita in Chongqing

3.2 重庆市人均GDP与工业SO2排放量的关系

从图2给出的结果中，工业SO2排放量与人均GDP曲线的拟合度R2=0.661。该曲线呈现出明显的下降趋势，人均GDP在10982元，即2005年时，下降趋于平缓，到27596元时出现转折点。这表明，重庆市工业SO2的环境库兹涅茨曲线已达到转折点后的工业化中期水平。重庆市的工业SO2排放与经济发展的良性协调期比废水排放晚了5年才出现。

图3 重庆市人均GDP与工业烟尘排放量拟合曲线Fig.3 Fitting curve of industrial smoke discharge in relation to GDP per capita in Chongqing

3.3 重庆市人均GDP与工业烟尘排放量的关系

由图3给出的结果分析可知，人均GDP与工业烟尘排放量之间呈现出明显的正“U”关系，其拐点在人均GDP 18025元，对应为2008年。该曲线表明，2008年开始，重庆市工业烟尘排放量随着人均GDP的增加呈现出明显的增长趋势。

3.4 重庆市人均GDP与工业固体废物产生量的关系

图4 重庆市人均GDP与工业固体废物产生量拟合曲线Fig.4 Fitting curve of industrial solid waste discharge in relation to GDP per capita in Chongqing

由图4给出的结果分析可知，重庆市人均GDP工业固体废物产生量一直呈明显上升趋势，参考EKC曲线国际经验，当人均GDP到达10000美元(大约为62408元)时，污染物排放水平会下降。根据2011年重庆市人均GDP增长率大于16.4%，人均GDP达到10000美元时［11］，大概为2015年。

图5 重庆市人均GDP与工业“三废”排放量拟合曲线Fig.5 Fitting curve of industrial“three wastes”discharge in relation to GDP per capita in Chongqing

3.5 重庆市人均GDP与工业“三废”排放量的关系

由于1990年～2004年工业烟尘排放量无数据记载，因此本图选取的是1995年～2011共17年的经济与环境数据。由图5可知，重庆市人均GDP与工业“三废”排放量之间呈现出明显的EKC关系，其转折点大约在人均 GDP为12457元，即2006年。2006年以后，随着人均GDP的增加，工业“三废”排放量不断减少，2011年时，工业“三废”排放量趋于平缓。由此也说明，重庆市工业“三废”排放量有明显好转的趋势。

4 结论及政策建议

重庆市在1990年～2011年间的经济 (以人均GDP)增长与环境污染 (水、气、固)关系的实证分析说明，工业废水排放量与人均GDP之间存在着显著的EKC关系，已经达到EKC的转折点。工业废气排放量随着人均GDP的增加，有明显的下降趋势，于2005年趋于平缓，而随着人均GDP的增加，工业固体废物产生量和烟尘排放量有所增加，处于上升趋势。

总体上看，重庆市虽已经开始将要进入经济与环境基本协调的时期，但仍存在着许多问题，其中烟尘排放量与工业固体排放量一直处于增长的趋势。因此，重庆市政府以及企业应该在继续保持人均GDP与工业废水、废气良好协调性的前提下，继续加强消烟除尘的力度，控制烟尘排放量，加大政策扶持，大力引导资源综合利用，拓宽工业固体废弃物综合利用的途径和步伐，鼓励、引导和督促有关企业对工业固体废弃物进行综合利用，从而使人均工业烟尘以及固体废物排放量下降，以达到良性协调阶段。进一步加快经济结构的转型，使粗放型增长模式向集约式增长模式发展，立足于本市的环境与经济状况，以科学发展观为指导，走可持续发展道路，为缓解该市经济与有限资源的矛盾。在追求经济快速发展的同时，要不断加大环境保护投资力度。

［1］ Grossman G M，Krugger A B.Environmental impacts of North A-merican free trade agreement，the US-Mexico free trade agreement［M］.British:MIT Press，1993.

［2］ Theodore Panayotou.Economic growth and the environment［R］.Combridge，Masschusetts:Harvard University，2000.

［3］ Selden T M，Song D.Environmental Quality and Development:is there a Kuznets Curve for Air Pollution Emissions［J］.Journal of Environmental Economics and Management，1992，(2):147-162.

［4］ 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，2011，30(3):62-66.

［5］ 赵细康，李建民.环境库兹涅茨曲线及在中国的检验［J］.南开经济研究，2005，(3):48-53.

［6］ 刘 利.广东省环境库兹涅茨特征分析［J］.环境科学研究，2005，18(6):7-11.

［7］ 周 静，杨桂山.江苏省工业污染排放特征分析［J］.中国环境科学，2007，27(2):284-288.

［8］ 李红莉，王 艳，葛 虎.山东省环境库兹涅茨曲线的检验与分析［J］.环境科学研究，2008，21(4):210-213.

［9］ 于 峰，齐建国，田晓林.经济发展对环境质量影响的实证分析—基于1999-2004年间各省市的面板数据［J］.中国工业经济，2006，(8):36-44.

［10］ 方 铭，许振成，董家华.广东省工业“三废”的环境库兹涅茨曲线实证分析［J］.经济研究，2009，34(10):45-49.

［11］ 李春生.广州市环境库兹涅茨曲线分析［J］.绿色经济，2006，8(8):50-52.