文/朱天若 宋思瑜
内容摘要:基于经济增长与环境污染之间的相互反馈作用，本文选取全国30个省、自治区、直辖市2004-2010年的面板数据，构建包括污染方程与产出方程在内的联立方程组，对中国环境库兹涅茨曲线的存在性进行了实证检验。结果显示：中国人均GDP与人均SO2排放量之间存在倒U型关系。此外，本文提出了有助于改善环境质量的政策建议。
关键词：经济增长 环境污染 环境库兹涅茨曲线 联立方程组
近年来，随着经济的快速发展，中国的环境质量日趋恶化，中国正面临环境质量与经济增长相矛盾的难题。据国家环保部统计，2015年我国78%的地级以上城市空气质量超标。大多数关于经济增长与环境污染的关系的探讨集中在倒U型环境库兹涅茨曲线（EKC）的存在性上，即在经济发展的初期，随着人均产出的提高，环境质量下降，但是一旦经济发展超越了某一临界值点,人均产出的进一步提高会有助于降低环境污染。
本文采用我国30个省、自治区、直辖市2004－2010年的面板数据，通过研究人均GDP与人均二氧化硫（SO2）排放量，检验中国环境库兹涅茨曲线的存在。此外，本文结合控制变量对环境作用的正负效应提出了有助于改善环境质量的针对性政策建议。
一、数据
本文采用同时包括时间维度以及截面维度的面板数据，其主要原因是：第一，面板数据包含更多的数据量，因而带来更大的自由度；第二，不同时间及地区的经济增长与环境污染之间关系不同，面板数据不仅可以反映收入水平变化对环境-收入倒U型曲线的影响，而且可以反映地区差异所带来的曲线的差异。我们使用除西藏外的30个省份2004－2010年7年的面板数据来评估环境库兹涅茨曲线在中国的存在（因为西藏的部分原始数据难以获得）。 （一）环境污染与经济增长变量
我们使用人均二氧化硫（SO2）排放量作为环境污染的指标，表示为。收入变化作为经济增长的一个指标，以人均GDP衡量，表示为。人均GDP以2000年价格为基准价格，是消除了通货膨胀影响的人均实际GDP。 （二）影响废物排放的控制变量
1.环保政策。政府环境保护政策是影响环境污染的一个重要因素，本文使用计算得出的环境治理投资占总GDP比重来衡量环保政策，变量用表示。 2.贸易开放度。本文使用进出口总额与GDP的比值来衡量贸易开放程度，表示为。 3.产业结构变化。环境库兹涅茨曲线的产生与产业结构转变有着密切的关系，本文同时采用第一产业和第二产业占GDP比重来衡量产业结构的变化，变量分别用和表示。 （三）影响产出的控制变量
1.人均物质资本存量。本文采用永续盘存法估计人均物质资本存量，用表示。实物资本存量以9.6%作为固定折旧率，并以2000年的价格为基准价格。 2.人均人力资本存量。本文计算每个省份所有工作人员所受教育的总年数与总人口的比例，变量用表示。
二、模型及结果预期
（一）实证模型
方程（1）为环境方程，方程（2）为产出方程。模型选取的各个变量如下表所示： 因为我们要在人均水平上检验这些关系，所以除了比率以外的所有变量都采取对数的形式，以直接表达百分比变化的含义。 （二）结果预期
为检测环境库兹涅茨曲线在中国的存在，我们预测β1>0，β2<0。 衡量贸易开放度。根据比较优势原理，在国际贸易中发达国家倾向于将污染严重的劳动密集型产业转移到发展中国家，因此贸易开放度衡量了在贸易中其他国家对中国的影响：中国贸易越开放，就会有越多的劳动密集型产业，于是就会产生更多的污染。 衡量环境政策。我们期望环境政策对污染的影响是反向的：如果政府更关注污染问题，它将加大对环境保护的投资，从而减少污染排放量。 我们期望和的系数全部为正。在经济发展的早期阶段，发展中国家倾向于依靠工业发展经济，造成严重的环境污染。随着经济增长，产业结构不断优化，服务业所占比重逐渐提高。这个时候，经济发展不再依赖于自然资源的消耗，而依赖于技术和生产力的进步。第一产业和第二产业所占GDP比重可以很好地体现这种产业结构的变化。
三、结果与分析
为了准确估计模型，我们首先检验了解释变量之间的相关性，发现不存在完全线性相关性。随后，我们采用两阶段最小二乘法对样本进行评估。由于不同省份的估计方程之间存在异方差现象，我们使用加权估计法。此外，考虑到面板数据在截面维度上的特定差异，即不同省份经济发展程度以及其他经济因素的差异性，我们在方程中增加固定效应，以此反映经济区域之间的特定差异。 （一）双向固定效应模型
我们同时控制截面和时间效应，将log(k)和log(h)作为log(GDP/pop)的工具变量并应用两阶段最小二乘法估计方程，得到如下结果： 结果显示倒U型环境库兹涅茨曲线明显存在，但我们发现，第一产业和第二产业占比不显著，这意味着产业结构对SO2排放量没有明显影响。衡量贸易开放度的变量的系数不显著，这可能是因为中国在不同年份所采取的不同政策对中国与其他国家的贸易规模有很大的影响，因此在固定时间效应后，贸易开放程度的影响变得不再显著。 本评估结果显示环境投资比率显著且对环境污染具有正面影响。这个结果不同于预期，我们认为主要原因有以下三点：第一，环境治理的投资对于环境质量的改善是一个长期的过程，很难在短期内探测到；第二，当政府投资环境治理时，工厂将面临更严格的排污制度，这将提高它们的成本，为了维持收益，它们会继续增加产出，从而造成更多的污染，使事情变得更糟；第三，我们应对数据的真实性保持怀疑，所谓环境治理的投资可能并不真正高效地用于环境治理。 （二）Hausman检验
当选择用来评估方程的面板数据方法时，我们倾向于使用固定效应模型而不是随机效应模型，这是因为考虑到不同省份影响人均GDP的特定因素（如地理位置、文化习俗等），我们担心未被观察到的那些随个体改变但是不随时间改变的因素可能与自变量相关。因此，我们进行了Hausman检验，其结果如下： chi2(6)=121.00 Prob>chi2 =0.0000 该结果表明，我们应该拒绝原假设，放弃随机效应模型而选择固定效应模型，以消除不可观测因素的影响。 （三）固定效应模型
接下来我们比较了固定效应模型和一阶差分模型。首先考虑固定效应模型并检验其序列相关性： (0.0127) *** (0.0069) *** 该结果表明，自相关系数是显著的。然后我们用∆uit估计值对uit-1估计值和所有解释变量做回归来检验单位根，结果表明uit-1的系数在10%的置信水平上不显著，因此我们认为该模型不存在单位根。所以，我们选择修正了自相关的固定效应模型而不是一阶差分模型作为我们的理论模型。 （四）工具变量的选择
在评估环境方程时，考虑到可能存在与人均GDP相关的遗留变量而导致回归结果有偏差，我们选择人均物质资本和人均人力资本作为我们的工具变量。我们认为，物质资本和人力资本与人均GDP有着密切的关系，但对污染水平的影响不大。为了确定这一假设，我们在第一阶段回归中做了F检验，并发现k和h同时非常显著，因此它们不是弱的工具变量。由于工具变量数目超过内生变量数目，我们做了过度识别检验，并发现P值为0.7685，因此，我们不能拒绝原假设，即不能拒绝工具变量外生。 当我们使用方程（1）中的变量,, ,作为方程（2）的工具变量，并检验这些工具变量，我们发现在Sargan检验中P值是0.000，因此我们可以拒绝原假设并相信工具变量是内生的。国家的产业结构与贸易开放度会影响GDP，因此，输出方程不是一个很好的模型。
（五）模型改进
考虑遗漏变量，我们可能忽略了技术的提高对废物排放的影响，其潜在的经济学理论是：随着经济的发展，人们可能在开发新技术上投资更多的资金并购买更高效的清洁设备，这直接提高了人们环保的能力。由于技术的改进很难衡量，且其对环境的影响可能是一个长期的过程，因此，我们没有考虑技术改进这个因素。如果我们能加入技术进步对环境污染的影响，并且同时控制截面和时间效应，我们认为我们的模型即满足E(uit|Xit)=0的假设。 对于未来的研究，我们认为可以考察环境污染与经济增长之间可能存在的其他形状的曲线，例如添加人均GDP的三次方来检验“N”型曲线存在的可能性。
四、结论
本文通过实验模型发现当把时间和截面效应同时固定时，中国人均GDP与人均SO2排放量之间存在倒U型关系。在我们的评估中，贸易开放度的影响不再显著，产业结构的变化不能解释大部分的污染。 环境治理的投资并不显著改善环境水平，对此，我们针对降低SO2排放量、改善环境质量提出政策建议：仅仅支付大笔资金治理污染是不够的，政府应实施严格的法律，加强对污染物排放量的管理和限制以真正从污染源头降低污染物排放量。■
主要参考文献
[1] 彭水军,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(8).
[2] 聂飞,刘海云.FDI、环境污染与经济增长的相关性研究——基于动态联立方程模型的实证检验[J].国际贸易问题,2015(2).
作者单位 对外经济贸易大学国际经济贸易学院
编辑 谢若琪 |
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