京津冀环境污染与经济增长关系的实证研究

宋建林 袁光

摘要：环境库兹涅茨曲线（EKC）是描述经济增长与环境污染之间存在的倒“U”型关系。通过建立京津冀地区十三个地级市2004～2017年面板数据，对其做EKC曲线实证分析，其中主要对EKC固定效应估计结果、EKC曲线判定标准、相关随机模型估计结果进行分析得出相应的结论。

關键词：京津冀;环境污染;经济增长;EKC

中图分类号：F127    文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2019）07-0118-03

一、引言

对于经环境与经济增长的关系研究最早可追溯到20世纪90年代初，其中影响最为深远的当属学术界广泛研究的“环境库兹涅茨曲线”（Environment Kuzenets Curve，简称EKC）。[1]国内外大量文献研究从不同角度均都证实了EKC假说理论。Selden&Song（1995）[2]、Stern（2001）[3]等人分别证实了环境污染物与经济增长之间存在倒“U”型EKC曲线，国内学者诸如彭水军和包群（2006）[4]、陈向阳（2015）[5]等人也均证实了倒“U”型EKC假说存在理论。

曲线可能呈现出“U”型、“N”型以及倒“N”型。[6]研究结果显示，产业结构转型或者升级与技术进步能够促进倒“U”型曲线EKC的形成。[7]

二、模型与数据

（一）数据选取

采取名义人均GDP以2000年为基期的价格指数进行消胀后的实际人均GDP。 污染物采用工业废水排放量、工业烟尘排放量、工业二氧化硫（SO2）排放量。 除了上述几个采取的变量外，为考虑到其他因素可能对环境生态污染造成影响，现加入了其他补充变量。例如第二产业占比、外商直接投资（FDI）、建成绿化覆盖率。

这些数据均来自《中国城市统计年鉴》《河北省统计年鉴》《中国统计年鉴》，部分缺失数据通过其他诸如环境统计公报等补全。

（二）模型假定

现对所有变量对数化，依次建立模型为传统EKC模型、固定效应模型、相关趋势模型。模型设定如下。

ln（pollutionit）=λ0+λ1ln（GDPit）+λ2[ln（GDPit）]2+

λ3[ln（GDPit）]3+εit       （1）

ln（pollutionit）=αi+γt+λ1ln（GDPit）+λ2[ln（GDPit）]2+

λ3[ln（GDP）]3+λ4ln（Industryit）+λ5ln（FDIit）+λ6ln（Greenit）

+εit       （2）

ln（pollutionit）=αit+γt+λit+λ1ln（GDPit）+λ2[ln（GDPit）]2

+λ3[ln（GDPit）]3+λ4ln（Industryit）+λ5ln（FDIit）+λ6ln（Greenit）

+εit       （3）

其中i=1，...13;t=1，..13。在上述式子中，所有式子中λi是系数，εit 是随机扰动项。（2）式中αi是样本城市观测期内不变的一种特性，γt是一组年份哑变量又可以称之为年份虚拟变量，用来控制所有样本城市随时间变化的遗漏变量，Industryit是城市i在t年度的第二产业占比，FDIit是城市i在t年度的外商直接投资，Greenit是城市i在t年度的建成绿化覆盖率，μit是其误差余项。式中pollutionit是城市i在t年度的污染指标，GDPit是城市i在t年度以2000年为基期所测算的实际人均GDP。同时，现采取固定效应方法来估计模型（2），那么此时λi表示城市固定效应，γt表示时间固定效应。在固定效应下，每年度对城市的影响是相同的，但是各个年份的影响可能不同，因此，γt则可以表示城市间同质的技术进步或者政府效应。（3）式中λit是城市i的时间趋势变量，包括了城市i技术进步在内的随时间趋势变化的变量。所以λi可以被认为是城市i的平均技术进步率。现把（3）的模型称之为相关趋势模型。

三、实证结果及分析

（一）固定效应模型分析

表1中呈现出京津冀地区经济增长与工业废水排放量、工业二氧化硫（SO2）排放量与工业烟尘排放量的拟合结果。由于省份间不同城市的残差项可能存着相关性，因此对表中回归结果的标准差进行聚群的稳健性处理。

根据表1和表2可以知道，工业废水与工业烟尘实证结果曲线分别呈现出“N”、倒“N”型的趋势。相反，工业二氧化硫的实证结果曲线呈现倒“U”型趋势（由于二氧化硫的[Ln（GDP）]3回归系数很小，现视之为0）。此阶段，由于在模型中控制了城市的产业结构，所以二氧化硫EKC曲线呈现出此类形状可能是因为受到产业结构转型或者消费产品结构的影响，同时也说明了在目前的京津冀地区发展阶段，并不是所有的污染物都实现倒“U”型环境库兹涅茨曲线。

根据表1的估计结果，现发现第二产业GDP占比只对于工业烟尘有显著的正影响，而对于工业废水和工业二氧化硫则没有显著的影响。在这三种工业污染物当中，就收集的数据可知工业二氧化硫的排放量每年的占比很大，工业二氧化硫排放量这一变量理应对产业结构的变化更为敏感。相反，由回归结果可知，这一结果并不显著。因此，分析可知这应该和政府控制工业二氧化硫的特殊地位有关。从“九五”规划初始，每次都会将二氧化硫作为空气和水污染的监控指标。并且“十一五”规划把工业二氧化硫的排放纳入政府的绩效考核当中，采取“环保一票否决制”。“十二五”规划中，要求北京、天津、河北三省二氧化硫总量减排比例为13.4%、9.4%和12.7%。“十三五”规划更是规定北京、天津、河北三地到2020年须减排的比例为35%、28%和28%。因此各地政府在此期间出台了一系列的环境保护政策以促使降低二氧化硫的排放量。近年来，由于京津冀地区重视二氧化硫的治理，工业二氧化硫的减排比较明显，从而会出现表1估计出来的结果，即政府政策与产业调整或转型的影响很大。

（二）随机模型结果与分析

EKC曲线更多的是在研究经济增长与环境污染之间的问题。假设经济增长与环境污染存在倒“U”型曲线，则倒“U”型曲线的成因可能就是产业结构调整、技术进步、政府环保政策等。由于技术进步这一变量指标比较难以衡量，且国外的研究大都采取用年份哑变量或者相同的时间趋势变量来衡量。但是，采取这种方式忽略了城市间技术进步的异质性，尤其在京津冀地区，北京、天津、河北技术进步存在巨大的差异，所以，为了更好地探究经济增长对环境污染物的影响，在模型（2）的技术之上加入随机趋势变量，从而考察城市间技术进步的异质性问题。

对于（3）模型，现无法直接估计，因此需要把上式进行一阶差分之后再进行模型估计。估计结果见表3。

由上表3回归的结果发现，在加入了特定的技术进步趋势后，经济增长对各个考察的污染物之间不存在显著影响，表1和表3回归的结果完全不一样。因此现得到结论，对于控制样本时间趋势变量对于EKC曲线的回归结果有很大的影响。

根据表3的估计结果，该回归数据支持了京津冀地区污染物没有呈现倒“U”型的EKC曲线发展趋势。同时在加入了特定的时间趋势变量后，该回归结果在一定程度上也说明了高污染不一定是经济增长造成的，换句话说，污染是内生性的。所以，通过产业结构的调整或者产业转型和技术进步是可以改变当前经济增长和污染之间的关系的，通过这些手段是完全有可能实现京津冀地区倒“U”型绿色发展的。

四、结论

一是由于环境的外部性问题，导致单位GDP污染下降的技术进步不会自动实现。现分析工业二氧化硫排放量这一变量理应对产业结构的变化更为敏感。相反，由回归结果可知，这一结果并不显著。所以，分析可知这应该和政府控制工业二氧化硫的特殊地位有关。因此，强力的环境政策法律法规是实现污染减排的有力手段。

二是现通过研究加入技术进步后的时间趋势模型后，结果证实在一定程度上说明了高污染不一定是经济增长造成的，也就是说产业结构的调整或转型以及技术进步是可以改变环境污染与经济增长之间的关系的。

三是京津冀大部分城市仍处于“两难”阶段。由回归估计结果可知，目前京津冀大部分城市仍处于EKC曲线左段，究其原因是因为京津冀地区经济增长与环境之间是不协调、不平衡的，城市的发展仍旧是规模效应占主流。

参考文献：

[1] Grossman G M，Krueger A B. Economic Growth and the Environment[M]Economic growth and the environment： Oxford University Press， 1995.

[2] Selden T M， Song D. Neoclassical Growth， the J Curve for Abatement， and the Inverted U Curve for Pollution[J]. Journal of Environmental Economics & Management， 1995（2）：162-168.

[3] Sun J W. The nature of CO2， emission Kuznets curve[J]. Energy Policy， 1999（12）：691-694.

[4] 彭水軍，包 群.经济增长与环境污染——环境库兹涅茨曲线假说的中国检验[J].财经问题研究， 2006（8）：5-19.

[5] 陈向阳.环境库兹涅茨曲线的理论与实证研究[J].中国经济问题，2015（3）：51-62.

[6] Richmond A K， Kaufmann R K. Is there a turning point in the relationship between income and energy use and/or carbon emissions？[J]. Ecological Economics， 2006（2）：176-189.

[7] Stokey N L. Are There Limits to Growth？[J]. International Economic Review， 1998（1）：1-31.

[责任编辑：王功巧]