经济增长与环境污染关系的实证研究

伊丽努尔·阿布都克热木　马军

摘要：利用天津市 2008～2018 年的经济与环境污染的相关统计数据，使用了环境库兹涅茨曲线的特征，分析了环境污染与经济增长之间的关系。结果表明，烟（粉）尘排放量（吨）与人均GDP之间的线性关系并不显著，随着人均GDP的增加，废水排放总量也在不断增加、二氧化硫排放量与氮氧化物排放量（吨）与人均GDP的拟合曲线呈现典型环境库兹涅茨曲线（EKC）特征。

关键词：环境污染;经济增长;环境库兹涅茨曲线

天津市地理位置处于我国北方沿海地区，也位于环渤海区域，是我国工业基地之一，由于工业地区发展迅速，加重了天津市环境污染的严重程度，在查阅天津市的信息中发现天津市市一个水资源匮乏，主要环境污染排放指标从全国省市来看都较为严峻，早期各学者对环境污染和经济增长之间的联系有了很多研究，发现了经济增长和环境污染间的联系与环境库兹涅茨曲线的规律相似，例如许广月，宋德勇（2011）主要从环境的二氧化碳视角来分析环境库兹涅茨曲线是否符合环境污染与经济增长的规律，发现我国西部地区的人均二氧化碳与经济增长并不符合环境库兹涅茨曲线的规律，但是我国东部和中部地区人均二氧化碳与经济增长确实符合环境库兹涅茨曲线的规律，王谦，高军（2011）从环境污染三个指标工业废水、工业废气、工业固体废弃物共同分析得到我国东部地区存在环境库兹涅茨曲线的倒U形，但是在中西部并没有这种关系。

鉴于天津市的特殊的地理位置，本位主要从环境污染的烟（粉）尘排放量（吨）、二氧化硫排放量、废水排放总量、氮氧化物排放量（吨）这四个指标出发，探究各个指标与人均GDP之间的关系并综合分析天津市环境污染和经济增长是否符合环境库兹涅茨曲线的规律。也是对天津市环境和经济的协调性发展提供相应的对策和建议。

一、环境库兹涅茨曲线

环境库兹涅茨曲线是诺贝尔奖获得者库兹涅茨研究发现的，最开始发现时就被广发的应用，人均GDP和分配公平的问题上存在这种先增后减的倒U形的曲线，分配不均就会随着收入水平的变化而变化，符合库兹涅茨曲线的规律。后来对这一理论应用中发现经济与环境之间的关系也符合库兹涅茨曲线的规律，发现当一个国家的经济水平低的时候，环境污染会随着经济水平的增加而严重，但是经济发展到一定水平的时候就会出现拐点，经济水平再持续提高，环境污染就会相应的降低。

在考虑各个学者对环境与经济的研究，本文主要考虑二次曲线，首先，二次曲线符合经济发展与环境污染的规律;其次，很多学者都是一开始使用的是三次曲线模型，但是笔者对数据观察，发现二次曲线较为合适。所以构建非线性回归模型：（为可替代参数）

yi=aix2+bix+ci

其中，yi为各种类污染物排放量，x为相对指标（人均GDP），ai、bi、ci为曲线回归参数，用于显著性检验及表达式的确定。

二、天津市经济增长和环境污染关系实证分析

本文将根据2008～2018年的经济与环境污染的相关变量数据建立模型，分析天津市经济发展与环境污染的关系，建立区别于一般EKC二次曲线模型相关模型，分析2008～2018年的烟（粉）尘排放量（吨）、二氧化硫排放量、废水排放总量、氮氧化物排放量（吨）和人均GDP之间的相关关系，得出天津市的经济发展水平与环境污染之间的关系。

（一）指标和数据选取

为了研究天津市的经济增长和环境污染之间的关系。本文选取了天津市经济增长的相关指标和环境污染的相关指标，选取从2009～2018年的数据，分析创建模型，实证分析。数据来源于《2010～2019年天津市统计年鉴》。

（二）构建模型

1. 废水排放总量与人均GDP的回归分析

首先对表1中的前两组数据进行回归分析，使用SPSS软件分析数据，进行拟合优度以及显著性检验的分析，得到的数据结果如表2所示。观察表中数据可以得出，天津地区2009～2018年工业废水排放量与人均GDP的关系式为：

y1=2.91z1+40180.61

其中，R的平方为0.89，这个数值表达的含义为：越接近1，说明模型拟合的程度就越高。在这次分析中也说明了模型满足要求。在这次分析中，也可以看到废水排放总量和人均GDP的拟合的参数。只有常数项和人均GDP的一次项通过了检验，其P值分别为0.00，0.00。在显著性水平5%的条件下。本次分析废水排水总量变量以及各项参数都已经通过了显著性的检验，所以F值为68.63，它的显著性P值为0.00，小于显著性水平5%。说明拒绝原假设，该模型显著。杜宾沃森检验为1.704，杜宾沃森检验越接近2说明越不存在序列自相关。也说明了模型不存在序列自相关。具体参数参考表2。

2. 氮氧化物排放量（吨）与人均GDP的回归分析

其中，R的平方为0.947，这个数值表达的含义为：越接近1，说明模型拟合的程度就越高。在这次分析中也说明了模型满足要求。在这次分析中，也可以看到氮氧化物排放量（吨）和人均GDP的拟合的参数。只有常数项、人均GDP和人均GDP的平方通過了检验，其P值分别为0.011，0.001，0.000。在显著性水平5%的条件下。本次分析氮氧化物排放量（吨）以及各项参数都已经通过了显著性的检验，所以F值为30.138，它的显著性P值为0.000，小于显著性水平5%。说明拒绝原假设，该模型显著。杜宾沃森检验为2.123，杜宾沃森检验越接近2说明越不存在序列自相关。也说明了模型不存在序列自相关。具体参数参考表3。

3. 二氧化硫排放量与人均GDP的回归分析

其中，R的平方为0.797，这个数值表达的含义为：越接近1，说明模型拟合的程度就越高。在这次分析中也说明了模型满足要求。在这次分析中，也可以看到二氧化硫排放量和人均GDP的拟合的参数。只有常数项和人均GDP的平方通过了检验，其P值分别为0.000，0.006。在显著性水平5%的条件下。本次分析氮氧化物排放量（吨）以及各项参数都已经通过了显著性的检验，所以F值为13.887，它的显著性P值为0.006，小于显著性水平5%。说明拒绝原假设，该模型显著。杜宾沃森检验为1.883，杜宾沃森检验越接近2说明越不存在序列自相关。也说明了模型不存在序列自相关。具体参数参考表4。

4. 烟（粉）尘排放量（吨）与人均GDP的回归分析

其中，R的平方为0.587，这个数值表达的含义为：越接近1，说明模型拟合的程度就越高。在这次分析中也说明了模型满足要求。在这次分析中，也可以看到烟（粉）尘排放量（吨）和人均GDP的拟合的参数。人均GDP和人均GDP的平方通过了检验，其P值分别为0.098，0.097。只有常数项没有通过显著性检验。P值为：0.324。在显著性水平10%的条件下。本次分析氮氧化物排放量（吨）以及各项参数都已经通过了显著性的检验，所以F值为1.836，它的显著性P值为0.229，大于显著性水平5%。说明接受原假设，该模型不显著。具体参数参考表5。

5. 环境污染与经济发展综合分析

从四次回归分析可以得出，烟（粉）尘排放量（吨）、二氧化硫排放量、废水排放总量、氮氧化物排放量（吨）都和人均GDP作了线性回归分析。从分析的结果来看二氧化硫排放量、废水排放总量、氮氧化物排放量（吨）这三个变量都与人均GDP有较好的拟合效果。其他截距、变量的显著性、模型的显著性等参数都通过了显著性检验。所以综合分析天津市的经济与环境的关系为：

从这三个表达式中综合可以看出，天津市的经济发展水平与环境之间是随着经济水平的提升环境污染水平升高，随着经济水平的不断提升，环境污染就会有改善。呈现出“倒U型”的曲线关系，而这种关系也是符合环境库兹涅茨曲线的特征。“倒U型”的曲线的特征是在经济发展水平发展到一定水平之前，随着经济发展水平的提高环境的污染是不断加重，但是当经济发展到一定程度时。再随着经济水平的增长，环境污染水平就在不断的降低，这说明经济发展水平的提高，天津市地区也在大力的对环境污染进行了治理。

三、结语

首先从环境污染的角度来看。天津市目前是经济发展水平已经属于比较高的水平，环境污染上也在降低，目前的环境正在改善，这正是经济可持续发展的一个基本要求，也是现在国家的基本国策。除了废水排放总量还在不断增长以外，（粉）尘排放量（吨）、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量（吨）等这些污染指标达到一定峰值以后出现下降的趋势。这个和天津市的环境治理措施是分不开的。天津正实现一种可持续，可循环的经济发展模式。但是在废水排放总量上来看，还是不断增加的，这需要天津市再次努力治理。

从经济的角度出发，天津市的经济正在以一种稳定水平不断的增长，从以上三个式子中也能看出废水排放总量和人均GDP之间的线性关系。呈现出随着经济增长的同时，废水排放总量也在不断的增长，这说明天津市的经济还是建立在污染的基础上，这需要政府的高度重视。虽然是这样依然希望天津市的经济与环境污染能够完全呈现出“倒U型”的增长模式。

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（作者單位：喀什大学数学与统计学院。马军为通讯作者）