基于可持续性视角下中国环境库兹涅茨曲线实证研究

赵 中，李海红

（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西西安 710048）

1 引言

自改革开放以来，中国经济长期保持高速增长，据国家统计局公布的数据，1978年至2018年年均GDP增长达到9.52%。然而，这种过快消耗资源、破坏生态环境、低效率、产能过剩的粗放型经济增长方式使中国付出了沉重的环境代价。环境污染和资源短缺已迫使中国经济进入中低速发展的“新常态”。

自提出环境库兹涅茨曲线（EKC）以来，国外学者对EKC曲线的理论研究时间长且内容较为丰富，选取了全球化、教育和不平等、人类发展（HD）、人力资本、技术进步、产业结构、城市化、贫困、能源消费和贸易等变量开展很多的关于EKC曲线的实证分析[1-4]。国内学者在二十世纪九十年代才开始对我国关于环境污染与经济发展之间的研究，且理论研究较少，更多的是参照传统EKC基本模型选取工业三废、粉尘、二氧化碳、二氧化硫以及城市废弃物等环境压力指标对跨区域或者单个区域EKC曲线的实证分析[5-7]，存在自变量少、环境压力指标单一等问题。

当前，对可持续性视角下环境库兹涅茨曲线（EKC）的研究尚有待深入，尤其是基于可持续性视角下中国环境库兹涅茨曲线的研究较为鲜见。因此，本文选取1996-2016年时间序列数据，运用Eviews 10.0软件和改进的环境库兹涅茨曲线（MEKC）模型，以可持续性视角对可持续性和人类发展进行实证研究。以期为解决资源、能源有限性和人们追求生存条件不断改善的可持续性之间的矛盾，加快生态文明体制改革，建设美丽中国提供一定的参考。

2 研究方法和数据

2.1 改进的环境库兹涅茨曲线（MEKC）模型

本文借助最新研究成果[2,4]，针对以往研究中的不足之处给出改进方法：①通过改变因变量，用表征环境恶化状况的环境压力评估替代标准EKC中纯环境压力判定；②通过引入“资源诅咒”假说，构建联立模型研究EKC曲线；③改进传统环境库兹涅茨曲线（MEKC），引入民众福祉感方面和社会发展过程的可持续性层面指标HDI。为了适应中国经济社会发展的可持续性研究框架的需要，本文提出用HD指数（HDI）取代原EKC模型中的独立收入变量（即GDP），并用宏观经济可持续性指标——真实储蓄（GS）取代污染相关的因变量。

基于此，传统EKC中呈现的污染物排放量（C）与GDP之间的关系可以通过MEKC重新确定：用GS代替因变量（污染排放物C）作为可持续性的衡量标准，并用HDI代替GDP。通过GS的负面影响取代因变量与中国区域可持续发展的情况相关。此外，如果后代可以享受同样的福祉水平，那么使用精准的衡量（而不是简单的经济增长水平）可以更全面地考虑可持续发展情况（而不仅仅是收入）。此外，相比与传统EKC模型中污染物排放量只是简单的考量，MEKC中制造业附加值包含了GS-指数中的水资源的消耗和功能退化值。为满足对经济社会发展与环境污染之间关系进行即综合又全面的分析，根据经验[2-4]，提出了MEKC的以下功能形式：将HDI、能源消耗、贸易开放度和制造业增加值作为MEKC中的因变量，本文分别对国内外学者研究提出关于EKC曲线三种模型中的二次对数模型进行实证分析，其表达式分别为：

其中：α0和 μ 分别表示固定效应和白噪声，参数 α1、α2、α3、α4、α5分别是相对于人类发展指数、人类发展指数的平方、能源消耗、贸易开放度和制造业增加值的长期GS弹性。

2.2 数据

本文选取1990-2016年中国可持续性和人类发展作为研究对象建立时间序列模型，实证研究两者之间的关联。为了保证建立可行性的模型和可比较性的数据分析，人均GS以现价美元计算；人类发展指数代表HDI包含预期寿命、教育程度和收入；能源消耗量（E）以能源使用量(人均千克石油当量）计算；贸易开放度（T）以GDP的百分比衡量；制造业增加值（MAN）以GDP的百分比来衡量。这些变量数据资料均来源于世界银行发展指标（WDI，CD-ROM）。

3 实证分析

3.1 序列平稳性的单位根检验

运用ADF检验对中国1996-2016年的人均负GS、人类发展指数HDI、能源消耗量（E）、贸易开放度（T）和制造业增加值（MAN）进行单位根检验，在用 ADF进行单位根检验之前，需要设定序列是否含有常数项或者时间趋势项。检验结果如表2所示：人均负GS、人类发展指数HDI、能源消耗量（E）、贸易开放度（T）和制造业增加值（MAN）等序列的水平值是非平稳的，但经过一阶差分后在在5%的显著性水平下都可以形成平稳序列，可以构建回归模型。

表2 1990－2016年人均GS-、HDI、HDI2、E、T和MAN时间序列ADF检验结果

注：D代表一阶差分

3.2 协整检验

通过以上分析可知，人均负GS、人类发展指数HDI、能源消耗量（E）、贸易开放度（T）和制造业增加值（MAN）均为一阶单整序列，所以它们存在协整型的可能。

表3 1990－2016年人均GS-、HDI、HDI2、E、T和MAN时间序列协整检验结果

由上表协整检验结果可知，在5%的显著水平下，统计量大于其临界值，说明人均GS-与HDI、HDI2、E、T、MAN之间均存在长期稳定的协整关系，回归不是伪回归。所以对人均GS-、HDI、HDI2、E、T、MAN回归分析：

GS=-25238.881*HDI+25175.698*HDI2+0.293*E-9.737*T+55.3324*MAN+4646.102

表4 中国人均GS-与HDI、HDI2、E、T、MAN回归模型摘要

模型结果显示，回归方程的F检验对应的P值小于0.01，在1%显著性水平下通过了F检验，说明了方程整体回归是显著的。HDI、HDI2、T、MAN对应的P值分别为0.0337、0.0271、0.0001、0.0351，均小于0.05，说明HDI、HDI2、T、MAN在5%显著性水平下都通过了T检验，即HDI、HDI2、T、MAN都对人均GS具有显著影响。

由图1和回归方程系数上可以看出，HDI2的系数为正，HDI的系数为负，可以得出HDI和人均GS之间为“U”型曲线关系。拐点出现在HDI为（-α1/2α2），即HDI为0.5012548时，处于U型曲线的拐点。

图1 人均真实储蓄（GS）与人类发展指数（HDI）关系曲线

4 结语

1990 -2016年期间中国可持续性和人类发展之间具有相关性，人均GS-与HDI、HDI2、E、T、MAN的回归系数分别为：-25238.88、25175.698、0.293、-9.737、55.3324。在比较长的时期里，人均能源消耗每增加0.01，人均GS-提高0.293%；贸易开放程度每提高0.01，人均GS-减少9.737%；制造业附加值每增加0.01，人均GS-提高55.3324%。人均GS-和HDI环境库兹涅茨曲线形态上部分符合环境库兹涅茨曲线的“U”型。这种形态有三种理论解释：人类发展指数不能解决人均真实储蓄、EKC假说不适用全球环境指标、经济发展尚未到分离阶段。结合目前中国实际发展情况来看，更符合第三种理论，也就是人类发展指数尚未到分离阶段。自90年代以来中国就坚持走可持续发展道路，尽管一直采取措施，如坚持计划生育的基本国策，制定一系列的经济、人口、资源、环境协调发展规划，选择有利于节约资源的产业结构和消费方式，建立资源节约型的国民经济体系，深化供给侧结构性改革，美丽中国建设等等，但生态环境压力依然严峻，但是增长幅度逐年减少，因为图形呈现收敛趋势，由此可以辨析中国的经济发展还没有到分离状态。