工业经济增长与环境污染关系的差异分析——基于中国工业行业数据的实证分析

张姗姗 吴春梅 张欢欢

（1.华中农业大学， 湖北 武汉 430070； 2.兴义民族师范学院， 贵州 兴义 562400）

工业经济增长与环境污染关系的差异分析
——基于中国工业行业数据的实证分析

张姗姗1吴春梅1张欢欢2

（1.华中农业大学， 湖北 武汉 430070； 2.兴义民族师范学院， 贵州 兴义 562400）

2005年与2010年，在各能源消耗强度行业组中，东部地区单位工业产值产生的环境污染均最低，民族地区均最高但能源利用效率提升加快；工业经济增长和环境污染间存在正相关关系，即工业增长是以更多的污染排放为代价的；不同年份间工业经济增长和环境污染关系不是不变的，在相同的工业产值下，2005年比2010年产生更多的污染；不同区域间关系也不同，在相同的工业产值下，东部地区产生污染最少，民族地区最多，其他中西部地区居中。

工业经济增长；环境污染；能源消耗强度；区域差异；时间差异

Abstract:In 2005 and 2010,eastern region generates the lowest energy intensity by unit of industrial output in all industry groups,while ethnic areas are the highest and the efficiency is improving;there is a positive correlation between industrial economic growth and environmental pollution,that is,industrial growth is at the cost of more pollution;the relationship is not same in different years,that is,the same industrial output generates more pollution in 2005 than in 2010,soare different regions,as ethnic areas generate the most pollution while eastern region generate the lest.

Key words:Industrial Economic;Environmental Pollution;Energy Consumption Intensity;Regional Difference;Time Difference

随着工业化进程的加快，我国的环境问题越来越突出。环境污染的负外部性严重地制约着中国经济的可持续发展。

从20世纪70年代开始，一些经济学家就开始借助于经济增长理论模型来研究经济与环境间的问题。目前，对工业经济增长与环境污染关系的研究，主要集中在三个方面：以环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC） 假说为核心的研究，但结论存在异同[1]～[4]；以全要素生产率（Total Factor Productivity，TFP）为核心的研究，存在两方面的研究，比较不同省份或区域情况[5]～[7]，或分析各工业行业情况[8]～[10]，也有学者同时进行分析[11]；基于计量分析模型（协整理论、Granger因果检验、VAR模型等）的研究[4][12]。

现有的研究提供了工业经济增长与环境污染关系的理论基础和实证支持，但分析工业经济增长与环境污染关系的区域差异和时间差异的研究却很少，基于中国不同地区分行业数据的研究更少。本文在已有研究的基础上，选用2005年、2010年我国各省（市）分行业能源消耗总量和工业产值数据，借助于统计分析和计量模型，分析我国工业经济增长和环境污染关系的区域差异和时间差异情况，这对于全面推进我国工业化进程及可持续发展具有重要的意义。

一、评估方法

1.污染物排放指标及计算

本文选取各地区各行业的能源消耗总量作为污染物排放指标。

某地区各行业部门的能源消耗总量由公式（1）求得：

式中：i表示不同区域，i=0，1，2，3，其中 i=1表示东部地区，i=2表示其他中西部地区，i=3表示民族地区，i=0表示全国水平；

j表示不同行业，j=1……26；

t表示能源品种，如原煤、焦炭、原油、天然气、电力等各种能源；

Sijt表示i地区在j行业t能源品种的能源消耗总量，单位：吨；

Dt表示t能源品种的能源折算标准煤系数；

Cijt表示i地区在j行业t能源品种的标准煤能源消耗总量，单位：吨标准煤；

Cij表示i地区在j行业的标准煤能源消耗总量，单位：吨标准煤。

2.数据来源及处理

本文选取的2005年、2010年中国各省（市）分行业能源消耗总量数据来源于《2006年、2011年各省（市）统计年鉴》，分行业工业产值数据来源于《2006年、2011年工业经济统计年鉴》。由于一些省市统计口径不一致，为统一数据，我们对面板数据进行如下处理：

（1）首先对数据缺失、数据不全和数据存在问题的省市予以剔除。最后，选取北京、福建、河北、天津、广东、安徽、黑龙江、吉林、辽宁、江西、湖北、湖南、山西、重庆、甘肃、陕西、内蒙古、广西、贵州、青海、新疆、云南共22个省市2005年与2010年分行业能源消耗量和工业产值数据进行分析。

本文采取三地带划分法[东部地带包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南等11个省市；中部地带包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南8省；西部地带包括重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、广西、内蒙古12个省、自治区，其中少数民族地区包括贵州、云南、西藏、青海、宁夏、新疆、广西、内蒙古8个省、自治区。]。为了比较民族地区与其他地区的差异性，特将民族地区单列一类。在选取的22个省（市）中，东部地区6个省（市）：北京、天津、河北、辽宁、福建和广东；民族地区6个省（市）：内蒙古，广西，贵州，青海，新疆，云南；其他10个省（市）统一并为“其他中西部地区”。

（2）为保持行业分类口径一致，选取26个行业比较分析：1、煤炭开采和洗选业；2、石油和天然气开采业；3、黑色金属矿采选业；4、有色金属矿采选业；5、非金属矿采选业；6、农副食品加工业；7、食品制造业；8、饮料制造业；9、烟草制造业；10、纺织业；11、纺织服装、鞋、帽制造业；12、造纸及纸制品业；13、石油加工、炼焦及核燃料加工业；14、化学原料及化学制品制造业；15、医药制造业；16、化学纤维制造业；17、非金属矿物制品业；18、黑色金属冶炼及压延加工业；19、有色金属冶炼及压延加工业；20、金属制品业；21、通用设备制造业；22、专用设备制造业；23、交通运输设备制造业；24、电气机械及器材制造业通信设备、计算机及其他；25、仪器仪表及文化、办公用机械制造业；26、电力、热力的生产和供应业。

二、民族地区工业经济增长与环境污染关系差异的统计分析

1.工业经济增长和环境 污染关系的综合指标计算

本节借助于“能源消耗强度”这个指标综合反映工业经济增长和环境污染关系。某地区各行业部门的能源消耗强度由公式（2）求得：

Eij=Cij/Iij（2）

式中，表示i地区在j行业的能源消耗总量，单位：吨标准煤；表示i地区在j行业的工业产值，单位：亿元；表示i地区在j行业的能源消耗强度，单位：吨标准煤/亿元，值越大，表示相同的工业产值产生更多的能源消耗，环境污染程度相对就越大，反之则相反。

2.总体对比

比较2005年与2010年不同区域能源消耗强度（表1、图1）发现：东部地区能源消耗强度均最低，民族地区能源消耗强度均最高，其他中西部地区居中；从2005年与2010年的差距来看，民族地区能源消耗强度下降最快，从2005年的17708.62吨/亿元下降到2010年的11272.89吨/亿元，下降了36.34%，说明民族地区能源利用效率上升加快。但2010年民族地区的能源消耗强度约是东部地区的2.07倍，降低民族地区单位工业产值的能源消耗，提高其能源利用效率仍“任重而道远”。

3.分行业对比

表1 2005年、2010年各地区能源消耗强度 单位：吨标准煤/亿元

图1 2005年、2010年各地区能源消耗强度对比

比较不同区域2005年、2010年26个行业的能源消耗强度（图2、图3）可以看出：不同行业间能源消耗强度差别很大；2005年和2010年各行业能源消耗强度中，民族地区能源消耗强度基本上都是最大的，东部地区则基本上都是最小的。这说明，民族地区在各行业中单位工业产值所消耗的能源基本上都是最大的，东部地区最小，其他中西部地区居中。

图2 2005年各地区分行业能源强度对比

图3 2010年各地区分行业能源强度对比

4.分能源消耗行业组对比

为进一步分析不同区域2005年与2010年分行业能源消耗强度变化特征，以2005年和2010年全国能源消耗强度平均值为准，将26个行业划分为高、中、低3个能源强度组（图4）：平均能源消耗强度高于8000吨/亿元的行业（共10个）划分为高能源消耗强度行业组；8000—2000吨/亿元的行业（共9个）为中能源消耗强度行业组；低于2000吨/亿元的行业（共7个）为低能源消耗强度行业组。

图4 2005年与2010年各行业能源消耗强度及平均水平示意图

比较不同区域不同能源消耗强度行业组的特征，发现：

（1）2005年与2010年各地区在不同能源消耗强度组上的能源消耗强度各异（图5、图6），其中，民族地区各行业组能源消耗强度均最高，东部地区均最低，其他中西部地区居中；2010年与2005年相比，民族地区在各能源强度行业组中与其他地区的差距缩小。这说明，民族地区在各能源消耗强度行业组中单位工业产值所消耗的能源均最大，东部地区均最小，但民族地区在各能源消耗强度行业组中与其他地区的差距在逐渐缩小。

图5 2005年各地区不同行业组能源消耗强度对比

图6 2010年各地区不同行业组能源消耗强度对比

（2）从2005年与2010年各地区各能源消耗强度行业组情况对比（图 7、8、9），发现：分年份来看，各地区在各能源消耗强度行业组中，2005年能源消耗强度均高于2010年，其中民族地区差距最大，东部地区差距最小；分地区来看，2010年，民族地区与东部地区差距远小于2005年差距，这说明民族地区在能源利用效率上提升明显。

图7 2005年与2010年高能源消耗行业组对比

图8 2005年与2010年中能源消耗行业组对比

图9 2005年与2010年低能源消耗行业组对比

三、工业经济增长和环境污染关系差异的计量模型分析

1.构建基本实证分析模型

为进一步说明，我国不同区域工业经济增长和环境污染间关系的差异，比较我国2005年与2010年不同年份间及相同年份内工业经济增长与环境污染关系的区域差异性，利用2005年与2010年22个省（市）的工业产值与能源消耗总量数据，引入一个有三种情况的定性变量，将样本数据分为三个研究范围，即东部地区、其他中西部地区和民族地区。为了消除变量间统计单位等方面的差别，对工业产值和能源消耗总量数据均取对数处理。构建基本模型：

1nY=β11nX+D1+D2+D3+μ

（1）因变量：地区能源消耗总量。以2005年与2010年我国22个省（市）的能源消耗总量为被解释变量，表示地区工业生产过程中消耗的能源总量，以此来衡量地区环境污染。

（2）自变量：地区工业产值。以2005年与2010年我国22个省（市）的工业产值为解释变量，表示地区工业生产总量，以此来衡量地区工业经济增长情况。

（3）虚拟解释变量：和。是以东部地区工业产值和能源消耗总量数据为基础类型，其他地区为比较类型的定性变量；是以民族地区数据为基础变量，其他地区为比较类型的定性变量，用以说明2005年与2010年不同年份间及相同年份内不同区域工业产值和能源消费量关系的对比情况，即：

2.数据说明与定义

研究着眼于三个方面：（1）分析我国工业增长和环境污染间的数量关系；（2）比较我国22个省（市）2005年与2010年工业增长和环境污染关系的差异情况；（3）分别比较2005年、2010年各区域工业增长和环境污染关系的差异情况。2005年、2010年22个省（市）能源消费总量和工业总产值序列分别用Y和X表示（表2）。所涉及计算均使用EVIEWS 6.1软件。

表2 模型变量说明

3.序列平稳性检验

对2005年、2010年数据分别进行平稳性检验（表 3）：序列 LnY和 LnX的 ADF值在 5%的显著水平下均不能拒绝序列不平稳的原假设，即在5%的显著水平下，LnY和LnX都是平稳序列。

表3 变量ADF单位根检验结果

4.回归结果分析

表4 格兰杰因果检验结果

表5 2005年回归分析结果

表6 2010年回归分析结果

由表4可知：当滞后阶数为2时，2005年和2010年数据均在1%的置信水平下拒绝了“LNX不是LNY的格兰杰原因”的假设，没有拒绝“LNY不是LNX的格兰杰原因”的假设，说明在5%的置信水平下，LNX对LNY存在着单向的Granger因果关系，可以对两者进行回归分析。

在表5、6中，模型1是没有引入虚拟变量的模型，模型2加入了虚拟变量，由回归结果可以看出：

（1）在引入虚拟变量后，模型的拟合优度明显优于没有引入虚拟变量前的拟合度，说明2005年和2010年我国不同地区工业增长和环境污染关系存在差异性。

（2）LnX的系数均显著，且为正，说明工业产值的增加会引起能源消耗总量即污染排放的增加，且2005年系数大于 2010年（1.0298＞0.9679），说明在相同的工业产值水平下，2005年比2010年消耗更多的能源，产生更多的污染。

（3）D1和D2的系数均显著，说明我国不同地区工业增长和环境污染关系存在显著差异；D1的系数显著为负，说明在相同的工业产值水平下，东部地区消耗的能源小于其他地区；D2的系数显著为正，说明在相同的工业产值水平下，民族地区消耗的能源大于其他地区；D1的系数显著为负，D2的系数显著为正，且D1系数的绝对值均大于D2的系数，说明在相同的工业产值水平下，东部地区消耗的能源最小，其次为中西部地区，消耗能源最多的是民族地区。

四、结论

1.利用指标“能源消耗强度”来综合反映工业经济增长和环境污染关系时，发现：2005年与2010年，东部地区能源消耗强度均最低，民族地区能源消耗强度均最高，但民族地区能源消耗强度下降最快；分能源消耗强度组时，民族地区在各行业组的能源消耗强度均最高，东部地区均最低；在各能源消耗强度行业组中，2005年能源消耗强度均高于2010年，且民族地区差距最大，东部地区差距最小。这些都说明2005年与2010年，在各能源消耗强度行业组中，东部地区单位工业产值产生的环境污染均最低，民族地区均最高但能源利用效率提升加快。

2.计量分析结果表明，工业经济增长和环境污染间存在正相关关系，工业产值增加会产生更多的能源消耗，即工业增长是以更多的污染排放为代价的；但不同年份间工业经济增长和环境污染关系不是不变的，在相同的工业产值下，2005年比2010年消耗更多的能源，即2010年单位工业产值产生的污染少于2005年；不同区域间工业经济增长和环境污染关系也不同，在相同的工业产值下，东部地区消耗能源最少，即产生污染最少，民族地区消耗能源最多，即产生污染最多，其他中西部地区居中。

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责任编辑：杨昌勇

The Difference of the Relationship between IndustrialEconom ic Grow th and EnvironmentalPollution:——Based on the Analysis of Industrial Data in China

ZHANG Shan-shan WU Chuen-meiZHANG Huan-huan
（1.Agricultural university,Wuhan,Hubei430070,China;2.Xingyi Normal university for Nationalities,xingyi,Guizhou562400,China）

1009—0673（2015）03—0013—09

F062.2；F403.7；X24

A

2015—05—08

国家社会科学基金一般项目：14BKS092；教育部人文社会科学研究一般项目：13YJA710046。

张姗姗（1981— ），女，河南南阳人，兴义民族师范学院政治与历史学院副教授，华中农业大学经济管理学院博士生，研究方向：经济管理。