新时期山东省环境库兹涅茨曲线实证研究

王钟杰，王有邦

(山东师范大学地理与环境学院，山东济南250000)

20世纪90年代，Grossman等［1］提出了EKC曲线(Environmental Kuznets Curve)的假说。假定一个国家的环境破坏程度会随着经济水平的提升而增加，达到一定程度后，污染程度又会随着经济水平的提升而降低［2］，即在二维的平面空间，以污染水平为纵坐标，以人均GDP为横坐标，根据两种指标的变化情况描绘出曲线图，即EKC曲线。随后，大量学者展开了对EKC曲线的分析。Shafik［3］对大气中的SO2和悬浮微粒含量的“U”型曲线的最值点进行了估值。Panayotou［4］、Markus［5］、Lopez［6］等也分别从国家发展的不同方面对EKC进行了研究。Friedl等［7］应用奥地利20世纪后40年的GDP增长情况与CO2排放量的数据验证EKC假说，却发现“N”型的数据拟合结果更适合于该国的实际情况。

20世纪末EKC的研究也引起了我国学者的关注。吴玉萍等［8］通过分析北京市20世纪80年代后半期到20世纪末的相关数据，总结得出:北京市实施了一项行之有效的环境政策，各研究指标符合EKC的特征，但倒“U”形的关键点与发达国家有明显的区别。庄宇等［9］分析了我国西部人均收入水平与废水排放量的关系，得出经济水平与水质呈现出EKC曲线的右侧部分。沈满洪等［10］根据浙江省相关指标数据分析得到当地EKC曲线呈“倒U型+U型”。吴开亚等［11］分析安徽省相关数据，得出该省EKC曲线呈“U型+倒U型”。王西琴等［12］1978～2002年天津市的指标数据，拟合得到的EKC曲线形态为“倒U型+U型”，并分析了引起曲线波动的原因。此外，还有学者对我国东部地区的经济水平变化与环境破坏进行了一系列研究［10，13－17］。山东省紧邻环渤海经济圈和长三角经济圈，研究其经济发展对环境的影响具有重要意义。笔者立足于前人研究成果，根据1981～2013年经济与环境数据，建立相关的计量模型，从更长的时间层面上展现EKC的变化曲线并分析其成因，从而为相关决策提供参考。

图1 山东省污染物排放变化情况

1 山东省经济发展与环境概况

改革开放以来，山东省经济发展整体水平有了很大提升。2013年山东省的GDP总量为54 684亿元，人均GDP增加到51 768元，相比改革开放之初有了明显的上涨。近几年山东省工业企业聚集现象越来越明显，带动山东省经济不断发展，2013年第二产业对山东省经济增长的贡献率达到了61．4%，对经济的推动作用明显。但在经济持续发展的同时环境污染和破坏的程度却令人担忧。2013年山东省水利厅数据显示，全省例行监测河流断面中，60．7%的水质优于III类，14．9%处于Ⅳ类水质，19．4%处于V类，而劣V类水质占到了14．9%。另外，环境破坏方面也同样引起人们关注，大气中PM10(可吸入颗粒物)、SO2和NO2年均浓度分别为0．16、0．071、0．048 mg/m2，同比分别上升 24．0%、7．8%、17．1%。1981～2013年山东省 SO2、烟尘以及工业废水、固体废弃物的排放量见图1。如图1所示，1981～2013年山东省总的污染物排放量呈波动上升趋势。近年来尽管部分地区环境有所改善，但是经济水平的提高与自然环境破环的矛盾仍然存在，不可忽视。

2 山东省经济发展与环境的EKC曲线分析

2．1 指标选取与数据来源 为了使最终的拟合效果更加明显准确，选取以下指标:人均GDP、工业废水、烟尘、SO2以及工业废弃物排出量。选取1981～2013年山东省相关数据，采用基期转换的方法对指标数据进行转换。数据均来源于1982～2014年《山东统计年鉴》。

2．2 模型设定 运用SPSS19．0统计软件对所选取的指标数据进行拟合，根据最终效果来筛选出最佳的曲线图，通常使用的主要有线性函数、二次函数、三次函数以及指数函数。根据拟合的准确情况，该研究选择三次函数作为研究模型。采用如下环境－经济回归方程:

式中，x表示经济增长;y表示环境污染;b为自变量系数;ε表示误差项。根据最终自变量系数的不同，可以得出不同的曲线形态，其中b1=b2=b3=0，为一条平滑的直线或是不相关关系;b1＞0，而b2=b3=0，为一元递增或线性关系;b1＜0，而b2=b3=0，为一元递减关系;b1＞0，b2＜0，而 b3=0，呈倒“U”型曲线;b1＜0，b2＞0，而 b3=0，为“U”型曲线;b1＞0，b2＜0，而 b3＞0，呈N 型曲线;b1＜0，b2＞0，而b3＜0，呈“N”型曲线。

2．3 结果与分析

2．3．1 模型结果分析。经济水平是影响环境质量的重要因素。1981～2013年山东省环境经济计量模型估计结果见表1，相对应的曲线见图2。结合表1和图2可知，烟尘、工业废水、固体废弃物排放量的拟合曲线相关性比较明显，而SO2排放量则呈现一定的波动性。如图2所示，废水排放量的EKC曲线形态为倒“U”型曲线左侧部分，且没有达到最大值，在一定时间范围内仍然会呈上升趋势;SO2排放量的EKC曲线形态为明显的“N”型。并且可以明显地看出，开始阶段人均GDP上涨的同时，SO2排放量也先不断增加，然后经历了一段下降时期，现在又处于上升阶段，说明SO2排放量与经济指标并不是单独的相关性而是会出现反复，“N”型的EKC曲线在我国比较发达的省份具有一定的普遍意义，而在西部比较落后的省份则呈现波动性比较明显的趋势［18］。针对这一现象有研究人员认为，“十五”期间我国东部地区的重化工发展战略直接导致了环境污染急剧上升［19］。烟尘排放量的EKC曲线为“U”型。从山东省目前的收入状况来看，其排放量还会呈现增长的态势;而废水和固体废弃物排放量的EKC曲线形态为倒“U”型曲线左侧部分，在转折点到来之前，它们的数值将会一直攀升。另外，从SO2和烟尘的环境库兹涅茨曲线可以看出，污染物排放量的最低值大约在人均GDP为3万～5万元时期出现，即2008～2013年，2008年山东省强调了经济体制改革的工作重点是继续推进省管企业实施战略性重组，加快企业集体建设的步伐等一系列调整措施，使污染物排放量处在下降的趋势，并取得了一定的成果。

表1 1981～2013年山东省环境经济计量模型估计结果

2．3．2 结果解释。作为工业和能源消耗大省，山东省应提高工业技术含量，重点加强对主要污染源头的控制，淘汰落后产能企业，提高废水以及工业垃圾循环利用率，但是第二产业的蓬勃发展仍然是山东省经济提升的支柱产业，加强环境保护仍然是重中之重，面对环境污染出现的一系列新问题，经济发展与环境保护间的矛盾仍十分强烈。

20世纪80年代，山东省积极响应国家的重工业化战略。如图3所示，山东省第二产业占GDP比重一直处居高不下的状态，尤其是在2003年这种比例增加显著，并一直延续到2013年，虽然有波动但是整体还是处在较高的比例中。第一、二、三产业所带来的经济效益比例也由1981年的42．0∶25．2∶32．8 变为 2013 年的 3．3∶61．4∶35．3。经济发展之初必须依靠工业，工业的迅速发展带来经济的提高，随之而来的也是污染物的大量排放，环境污染程度在逐渐的加深。1993～1994年轻工业所占比例最低，相反的重工业所占比例最大，结合图1可看出，SO2和烟尘的排放量也在这一年达到了一个小高峰。2002年以后，轻工业所占比例明显下降，而第二产业与重工业所占比例明显增加，图1也显示工业废水、SO2、烟尘以及工业固体废弃物排放量在2002～2006年间也不断上升。说明了第二产业的组成比例变动会引起EKC曲线的变化。

从环境保护政策来看，改革开放以来，由于国家环保政策的指引，山东省政府也有针对性地实施了多种污染治理措施，着手从源头上加大处理力度，对于环境保护标准不合格的企业限期治理，加快淘汰一些落后生产工艺和生产方式的企业并鼓励其转型。“九五”期间山东政府的工作重点是到20世纪末，所有工业排污水平达到政府或省规定的标准，主要垃圾总量控制在省规定的指标范围之内;全省自然环境恶化的蔓延程度得到有效的掌控，水质要求达到标准。这一阶段SO2和烟尘的排放量并没有降低(图1)，与山东省“消烟”与“脱硫”技术的落后有直接的关系。到20世纪90年代中期，政府部门加大了对相关行业以及部门的技术支持和投资力度，使得SO2和烟尘的有效排放量不断得到控制并逐渐降低。2008年山东省强化了经济体制改革重点，鼓励有实力的省管企业跨地区跨行业整合资源，提出要改制，退出和关闭污染企业，加快困难企业退出的步伐，这些举措也取得了不错的成果。由此得出:未来山东省应该充分利用环境库兹涅茨曲线背后的“黄金定律”，调整经济部门与环境部门之间的平衡，使相互之间实现有效传导;2013年底山东省政府制定《关于加快发展节能环保产业的实施意见》，2014年10月又出台了《山东省2014－2015年节能减排低碳发展行动实施方案》积极响应国家的环保政策，同时也应该实施循环经济发展战略，加快发展绿色产业和循环产业链;走经济与环境协调发展的新路子，实现经济能力快速提升的同时，降低环境的污染程度。

图2 山东省1981～2013年人均GDP与污染物排放量的环境库兹涅茨曲线

图3 山东省工业及轻重工业产值比重变化趋势

3 结论

根据统计数据，该研究分别对1981～2013年山东省废水、SO2、烟尘、固体废弃物4类污染物排放指标的EKC曲线进行实证检验，分析总结出:

(1)1981～2013年山东省SO2排放量的EKC曲线呈“N”型，跟前人的分析结果趋同，说明EKC曲线的变化是一个长期的趋势。随着人均收入水平的上涨，大气中SO2的含量也处在不断地波动中;而废水和固体废弃物的EKC曲线仍然表现为倒“U”型的左侧部分，转折点仍然没有出现，这也表明随着人均收入的提高，工业废水和固体废弃物的排放量也在不断递增，这也为山东省工业更快提升与转型提出了更高标准的技术要求。

(2)各相关指标的选取直接影响拟合效果的准确性，所以对指标的选取和实际相关指标数据的取得，将会对研究产生很大的影响。

(3)山东省是工业大省，工业的发展状况直接影响经济的发展，同时也会对环境造成一定的影响，而各种环境保护政策的出台与实施，政府的投资以及产业结构的调整将会直接影响地区经济发展，同时也会影响到经济和环境指标数据，进而影响曲线的拟合效果，因而要根据实际情况采取积极的应对措施。

(4)针对拟合曲线，2014年山东新型城镇化发展的要求中提出一系列应对措施，如明确要求推进城镇生态文明建设，加强环境污染治理以及推进绿色城镇建设;2014年1月山东省又印发了《关于加快发展节能环保产业的实施意见》。

此外，环境与经济增长的相互作用，既表现在经济增长对环境的影响上，也表现在环境对经济的反馈作用上，对于后者，还有待更进一步的研究。

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