上海市生产总值与工业废气排放总量的关系

董颖颖　高程宏

摘 要：经济与环境的相关研究是环境经济学的研究核心，工业化的初步发展常会不可避免地使环境恶化，但随着经济发展，其对环境又具有改善作用。本研究基于1995至2017年的数据，探究上海市生产总值与工业废气排放总量的关系，对其进行相关分析和定量的回归分析，以得到生产总值与工业废气排放总量的时空变化关系。研究发现，此期间的工业废气排放总量与生产总值呈显著正相关，生产总值不断增加，经济发展逐渐加快，工业废气排放总量也不断增加，虽然个别年份废气排放量有降低的趋势，但效果并不顯著。因此，仍需对上海市环境与经济的协调发展进行深入探究。

关键词：生产总值;工业废气排放总量;回归分析;相关分析

经济增长与环境污染之间存在着密切的相关关系，经济增长需要消耗生产资料并产生大量的废弃物，不可避免地对环境质量产生影响，环境问题反过来又对经济增长产生反作用。本研究选取体现城市环境质量的环境指标“年工业废气排放总量”对经济增长和环境污染水平的关系进行分析。改革开放给上海经济注入了极大的活力，但在经济高速发展的同时，上海市城市环境质量也承受了日益巨大的压力。至20世纪七、八十年代，上海市环境已经严重恶化，随着1990年浦东新区开发，1995年设立上海市工业综合开发区等一系列工业开发区，城市环境愈发令人堪忧。近年来上海市通过持续、高强度的环保投入和环境综合治理，大力开展低碳革命，促进新能源的生产、转变能源利用方式、促进技术的进步、完善管理、增强低碳意识，使城市环境质量有了比较明显的改善[1]。本研究通过对1995-2017年上海市生产总值与工业废气排放总量之间的关系进行分析，揭示两者的相关关系，进一步为上海市的环境与经济协调发展提供研究基础。

1 研究区概况

上海市作为我国的重点开发城市和经济龙头，经济发展一直走在全国前列。上世纪90年代以来，浦东新区的开发和工业综合开发区的建立使上海市工业发展突飞猛进。经济发展对能源消耗与日俱增，不合理的产业结构与能源利用方式使工业废气排放量大幅增加，导致城市环境急剧恶化。近年来，上海市大力推进能源建设，积极开展低碳革命，推动新能源、新技术的创新，努力调整和优化能源结构。但是大气环境问题依旧很严重，能源消费结构仍不合理，在节能减排和应对城市热岛等气候变化方面任务严峻。上海市的生产发展，离不开全力推动产业结构调整和对生态环境的综合治理，环境的改善也离不开经济发展后对环保事业和环保产业的投入。

2 研究目的和意义

2.1研究目的

研究目的主要体现在揭示生产发展与工业废气排放的相关关系方面。经济的快速增长对城市环境保护带来巨大的压力，目前上海市环境保护形势依然严峻，本研究结合上海市1995年至2017年的生产总值和工业废气排放总量的数据，对两者之间的长期动态关系进行相应的分析，为探索有利于经济和大气环境协调发展的政策提供科学依据。

2.2研究意义

经济的快速增长对城市环境保护带来巨大的压力，上海市的经济发展与能源消费密切相关，能源消费随着工业化的发展一直呈现上升趋势，由能源消费造成的环境问题非常突出，对上海市经济的发展以及居民生活质量的提高造成许多不良影响，其中工业废气排放带来的伤害格外明显。经济发展是造成能源消费增加、工业废气排放增加的主要原因，所以本文选择从生产总值的角度出发去研究上海市环境问题中的工业废气排放问题。本文旨在探究上海市生产总值与工业废气排放之间存在何种关系，如何定量研究这种关系，而这些都是上海市在谋求经济发展中亟需了解并解决的问题。

大气环境污染问题随着工业化的深入日益成为困扰上海市居民生活、经济发展的主要问题之一。因此，从年生产总值与同年工业废气排放量的角度研究大气环境污染问题成因，揭示环境保护政策对城市环境质量的影响，对于上海市环境问题的改善及经济的可持续发展具有重要的战略意义，可进一步为上海市的环境与经济协调发展提供决策参考。

3 研究方法与数据来源

3.1相关分析

相关分析用来揭示各要素之间相互关系的密切程度。各要素间的相关关系主要通过对相关系数的计算与检验来实现。相关系数r的值介于-1和1之间。r值大于0，表示正相关，即两要素同向相关;r值小于0，表示负相关，即两要素异向相关。r值越接近1，表示两要素关系越密切;越接近0，表示两要素的关系越不密切。

3.2回归分析

回归分析方法，是研究要素之间具体数量关系的一种强有力的工具。运用回归分析方法可以建立反映要素间具体数量关系的数学模型，即回归模型。回归模型有线性和非线性的，本文主要采用非线性回归模型。

3.3 数据来源

本研究所采用的数据来自于上海市统计信息网中的2018年上海统计年鉴，选取了《国民经济核算》中的“上海市生产总值”数据和《能源与环境》中的“大气环境保护”数据，整理了上海市生产总值和工业废气排放总量，数据的时间序列为1995-2017年。

4 数据分析

4.1 上海市1995—2017年生产总值的基本描述和频率直方图

由表2和图1可看出，1995年至2017年上海市生产总值的平均值为12976.9417亿元，大致等于2007年时的生产总值。其标准差较大，说明生产总值与均值离散程度较高，均值受极端值影响较大。此外，偏度系数达0.545，为正偏，表示均值在峰值的右边，最小值2518.08（即1995年生产总值）对均值的影响较突出。同时，生产总值的频率直方图大致呈正态分布，峰度系数为-1.021，表示其集中程度低于正态分布。

4.2 上海市1995-2017年的工业废气排放总量的基本描述和频率直方图

由图2和表3可以看出，1995年至2017年上海市工业废气排放总量的均值为9325.87亿标立方米，大致可对应为2006年的环境空气质量状况，标准差相对生产总值来说大大降低，说明工业废气排放总量与均值离散程度较低，均值受极端值影响较小。偏度系数为-0.061，表示负偏，均值在峰值的左边，体现均值受到1995年极小值4625亿标立方米影响。此外，工业废气排放总量基本呈正态分布。其峰度系数为-1.510，说明集中程度非常接近正态分布。

4.3 上海市1995年至2017年生产总值的变化趋势

从图中可以看出，上海市自1995年到2017年生产总值呈现逐年增长的态势，主要可分为6个阶段：

第一阶段为1995-2003年，此阶段生产总值增长较慢，基本上每年以匀速的趋势增长。

第二阶段为2003-2009年，生产总值呈现整体上快速增长的趋势，同时存在小幅度波动的情况。相对来说，2003-2006年和2008—2009年增幅较缓，2006-2008年增长速度更快，但总体差异不大。可以看出上海在2003—2009年间经济发展速度较前几年明显加快。

第三阶段为2009-2011年，上海市生产总值在2009—2011年间增长速度又有所加快，呈现直线增长的态势。这是因为2009—2011年上海市实施了“第四轮环保三年行动计划”， 为了以良好的生态环境迎接2010年上海世博会，加快实现“四个率先”，加快推进经济发展方式转变。

第四阶段为2011-2012年，在此期间上海市生产总值虽然仍在上升，但是速度有所放缓，这是因为2011年以来，受美、欧债务危机冲击，市场信心动摇，金融市场持续大幅波动，大宗商品价格明显下跌，全球制造业活动收缩，国际经济环境有所恶化，直接导致了经济复苏势头的放缓。在此背景下，党中央、国务院坚持既定的宏观调控方针，努力处理好控物价、稳增长和调结构的关系，有效遏制了物价过快上涨，使国内经济增长稳步放缓，但是潜在风险仍在增加。由于受内外部各种因素的影响，2011年以来，上海经济在加快转型发展的同时，也出现了一系列值得引起重视的问题：。

第五阶段为2013—2015年，上海市发布了《上海市工业区转型升级三年行动计划（2013-2015年）》和《上海市推进城乡一体化发展三年行动计划（2013年—2015年）》

的通知，加快转变了上海市的经济发展方式、调整了经济结构、促进了城乡的协调发展，使生产总值逐年攀高。

第六个阶段为2015—2017年，生产总值的增长速度较前几年更快，2017年上海市生产总值更是首次突破3万亿，同比增长6.9%。

4.4 上海市1995年至2017年工业废气排放总量的变化趋势

图4 上海市1995-2017年工业废气排放总量的变化趋势图

从图4可以看出，1995年至2017年上海市工业废气排放量曲线上呈波动上升趋势，可将其分为四个大阶段：

第一个阶段为1995年至2004年，上海市工业废气排放量呈逐渐上升趋势，这与当时追求经济发展、大力促进工业发展有着重要关系。

第二阶段为2004-2005年，此阶段工业废气排放量有所下降，这可能是2004年上海市加大了对污染企业的监管力度的结果。

第三阶段为2005年至2009年，上海市工业废气排放总量又呈现波动上升的走势，但在2009年有小幅度的降低，可能是为了迎接2010年的上海世博会而进行的环境治理。

第四阶段为2008至2017年，虽然到2017年工业废气排放总量总体还在升高，但是在2011至2016年期间，工业废气排放总量却呈现了明显的下降趋势，这大概是由于上海市积极推进产业转型的结果。

5 相关分析与回归分析

5.1 相关分析结果

5.1.1 生产总值与工业废气排放总量的pearson相关系数

利用SPSS软件对原始数据进行相关分析，相关系数结果如下（表4）：

根据表4所示，生产总值与工业废气排放总量的pearson相关系数为0.938，生产总值在0.01水平（双侧）上与工业废气排放总量显著相关。1995-2017年期间，生产总值与工业废气排放总量呈现较强的正相关关系，表明随着生产总值的增加，工业废气排放总量也在增加。

5.2 回归分析

在构建回归模型前，需对要素进行拟合分析。在前文的相关分析中，生产总值与工业废气排放总量的相关性较大，故全列入回归分析中。

5.2.1 回归模型的建立

将生产总值与工业废气排放总量经标准化处理后的数据利用SPSS软件进行曲线估计，建立相应的回归模型，得到如下（表5、表6、表7、图5）。

由以上图表可知，幂函数模型是以生产总值为解释变量的一元非线性的回归方程， 该模型的判定系数为0.955，回归方程的估计标准误差为0.087，表明解释变量能够解释95.5%的比例，具有较好的拟合优度，得到具体的曲线回归模型为：

5.2.2 回归模型的检验

对该回归模型进行显著性检验，得到 F=441.067，在置信水平 α=0.01下查F分布表可知F0.01（1，21）=8.02，F>>8.02，可见生产总值（x）与工业废气排放总量（y）之间的回归方程式在置信水平α=0.01水平下是显著的。此外，回归系数的显著性=0.000<0.001，说明两者的相关性在统计学上具有意义，受误差因素干扰小，变量间的确存在相关。

5.2.3 回归模型的分析

根据以上图表和回归模型可知道，上海市1995年至2017年，生产总值和工业废气排放总量有密切的关系。随着生产总值的增长，工业废气排放总量呈现逐渐增长的趋势。

另外，前文相关分析的pearson相关系数已经说明，工业废气排放总量与生产总值呈显著正相关。将相关性分析和回归分析综合来看，得到的结果与实际意义基本上相吻合[2]。上海市1995年至2017年生产总值不断增加，经济发展逐渐加快，工业废气排放总量也不断增加，虽然期间废气排放量有降低的趋势，但是效果并不显著。

6 结语

上世纪90年代以来，上海市作为我国的重点开发城市和经济龙头，经济发展迅速，同时也产生了一系列环境问题。经济发展对能源的消耗与日俱增，不清洁能源的消耗必然会对空气质量造成不良影响。

本文对1995年至2017年上海市生产总值与工业废气排放总量进行了相关性分析和回归分析，借此发现两者之间的变化规律：上海市生产总值与工业废气排放总量呈显著正相关关系。随着生产总值不断增加，经济发展逐渐加快，工业废气排放总量也波动上升。分析得到的结果与实际意义基本上相吻合。

在21世纪初的前几年，随着不清洁能源的消耗，大量工业废气排放，上海市空气质量日益严重。后期，随着环保政策全面而严格、环保设施完善、环保技术进步以及环保意识提升，一方面上海市生产总值依旧稳步增长，另一方面工业废气排放量略有减少，让工业废气质量有所改善。可见资金投入与科学技术在废气排放和能源消费量上发挥着作用，使得废气排放减缓、大气环境质量改善，进一步体现了上海市乃至中国多年来环境保护事业取得了一定成就。但是，可惜的是，效果并不顯著，工业废气排放量虽有短期地减少，但总体仍在增加，大气环境质量仍然不容乐观，对于如何做到生产总值与工业废气排放量之间的协调还需长期努力。

参考文献

[1] 彭立颖， 童行伟， 沈永林. 上海市经济增长与环境污染的关系研究[J]. 中国人口·资源与环境， 2008（03）：186-194.

[2] 钟兴， 邱琦荟. 北京上海两市经济增长与环境污染关系实证研究[J]. 生产力研究， 2013（03）：126-128.