上海市经济发展与环境质量演进关系实证研究

张 婧 ， 马仁锋 ， 王能洲

（1.华东师范大学 城市与区域经济系硕士研究生，上海 200062）

（2.华东师范大学 城市与区域经济系博士研究生，上海 200062）

（3.华东师范大学 城市与区域经济系硕士研究生，上海 200062）

上海市经济发展与环境质量演进关系实证研究

张 婧1， 马仁锋2， 王能洲3

（1.华东师范大学 城市与区域经济系硕士研究生，上海 200062）

（2.华东师范大学 城市与区域经济系博士研究生，上海 200062）

（3.华东师范大学 城市与区域经济系硕士研究生，上海 200062）

论文选取90年代以来上海市经济增长和环境污染的主要指标，通过构建计量经济多元回归模型，重点分析了工业人均GDP与工业“三废”、烟尘、COD排放量变化间的关系以及人均GDP与生活废气、烟尘、废水排放量变化间的关系。结果表明：经济增长与工业生产和生活产生的污染物排放量之间均呈三次曲线的关系，且不符合典型的EKC；全市工业废气排放量曲线近似于“倒U”型EKC左半部分，没有转折迹象，而工业烟尘排放量曲线近似于“倒U”型EKC的右半部分，不断减小，相对于工业，生活废气和烟尘排放量曲线呈现“正U+倒U”变化趋势，波动明显；工业废水和COD排放量曲线近似于“倒U”型EKC右半部分，但COD排放量有回升迹象，与此相对，生活废水排放量曲线则近似于“倒U”型EKC左半部分，增速明显；工业固体废弃物排放量曲线近似于“倒U”型EKC左半部分，呈现出平稳上升的趋势。

经济增长；环境污染；GDP；“三废”排放量；关系曲线；上海

上海作为我国最大的经济城市，经济发展十分迅速，尤其是90年代浦东开发开放以来，随着经济、金融、贸易和航运四个中心建设的不断深入，经济发展逐渐迈上了又一个新台阶，其在全国的经济地位进一步提升。但不容忽视的是经济的高速发展加剧了资源利用和环境保护的压力，上海市的经济发展与环境质量的演进关系已经日益受到广泛的关注。为此，上海市于2000年开始实施环境保护和建设三年行动计划，通过政府的作为来主动地改善市内的大气、水、固体废物、绿地等环境状况[1]。尽管如此，同国外大都市相比，上海的生态环境状况仍有待进一步改善。20世纪90年代以来，经济增长与环境保护间的作用关系一直是国内外学界和政府关注的焦点问题。其中，环境库兹涅茨曲线（Environ mental Kuznets Curves，简称EKC）愈来愈成为重要的前沿理论分析工具[2]，EKC概念是Gene M.Grossman和Alan B.Krueger教授提出的（1991），之后 Arrow提出了环境压力与经济增长之间呈倒U形关系的假说（1995），假说认为环境压力和经济增长之间呈倒U形关系，即在经济发展早期环境质量逐渐恶化，经济发展到一定水平之后，环境质量会逐渐改善，暗示着经济发展最终可以弥补早期造成的环境恶化。该曲线并不止对经济发展与环境质量之间的正相关或负相关性进行单纯理论描述，而是科学地高度阐释了不同经济发展阶段两者之间的不同表现关系[3]。基于此，本文将采用计量经济学多元回归模型，分析上海市经济发展与环境质量演进之间的关系，为全市进一步有效地推进“环保三年行动计划”提供参考。

一、上海市经济增长的总体态势及主要环境问题

（一）上海市经济增长的总体态势

20世纪90年代以来的10多年，上海积极探索具有“中国特色、时代特征、上海特点”的发展新路，抓住浦东开发的历史机遇，以体制创新和科技进步为动力，以经济结构的优化和升级为基础[4]，保持国民经济高速、稳定的增长，经济整体素质明显提高，整个经济增长的集约化趋向日益明朗。1992年以来，上海市的经济发展持续高速增长，已经连续17年保持了两位数的增长速度，并且增长速度持续超过全国①上海市统计局.《上海统计年鉴1993-2008》.北京：中国统计出版社。。据统计，1992～2007年的16年中，上海每年的经济平均增幅达到12.63%，生产总量（GDP）从1992年的1114.32亿元增至2007年末的12188.85亿元，增加了近11倍之多，工业GDP从1992年的636.68亿元增加至2007年末的5298.08亿元，增加了8倍多。

（二）经济增长引发的主要环境问题

随着经济的不断发展，城市化进程的不断加快以及城市人口的大量增加，每年向环境中排放的污染物也越来越多，给城市的大气、水体等环境带来了巨大的压力。从图1中，我们可以很明显地看到，自1992年以来，全市工业废气排放量增加十分迅速，尤其是自1999年之后；生活废气的排放量波动性则比较强，但是总体上还是呈现出随着经济的发展而不断增加，可喜的是近五年来增幅不是特别明显，相对比较平稳；工业SO2和烟尘排放量近十年来总体上呈现出不断下降的趋势，但是可以观察到期间的小波动，这无疑是在警示我们如果不继续采取有效的措施加以控制和治理的话，排放量下降的乐观趋势随时都有可能再次回升，进而再次高强度的污染城市环境；生活SO2和烟尘的排放量则一直比较平稳。上海虽然地处长江三角洲，河道密布，市内湖泊较多，尽管水量巨大，但上海未受污染的淡水资源少而又少，据统计，上海水资源中Ⅱ类水仅占0.1%，Ⅲ类水也只占0.9%，其余均为不可饮用的Ⅳ、Ⅴ类水，甚至劣Ⅴ类水[5]，工农业污染、生活污染和运输污染相当严重，图2很清楚地向我们反映了废水的总排放量相对还是比较平稳的，变化不大，但是工业废水占总排放量在不断减小的同时生活废水排放量在不断增加，以1996年为交点，之后生活废水所占总废水排放里的比重逐年不断增加，工业废水排放量所占比重逐年不断减小，可见，目前生活污水是全市废水总排放量持续增加的主要原因。图3反映了全市工业固体废物产量自2000年以来增加十分迅速，而工业固体废物处置量的增速则相对比较缓慢，全市固体废物污染环境防治工作仍面临着巨大挑战，对于固体废物环境的稳定仍需要不断地努力。

图1 工业及生活废气排放量（1992～2007）

图2 工业及生活废水、COD排放量（1992～2007）

图3 工业固体废物产量及处置量（1992～2007）

二、上海市经济发展与环境质量演进关系分析

（一）数据选取和模型构建

1.数据选取

根据上海市经济增长、环境污染特点以及考虑到环保部门环境污染统计数据等，选择1992～2007年工业人均GDP及工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量构成分析工业发展与环境质量演进关系的主要分析数据；选取1992-2007年人均GDP及生活废气、烟尘、废水排放量构成居民生活水平提高与环境质量演进关系的主要分析数据。

2.模型构建

分别以工业人均GDP和人均GDP为自变量x，以工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量以及生活废气、烟尘、废水排放量为因变量y，构建多元回归分析模型：ln（yt）=a0+a1ln（x）+a2ln2（x）+a3ln3（x）+…aklnk（x）+e。式中：a0 为常数项，a1，a2，a3，…，ak 为各个解释变量的系数，e为随机变量。利用计量经济学软件eviews进行回归模拟，结果发现二次或四次曲线模型都不能准确描述上海市近16年的经济发展与环境质量演进之间的规律，只有三次曲线模型能比较理想的描述两者之间的关系，模拟结果（如表1）所示。如果模型能通过F检验，则说明文章选取的经济发展指标与环境污染指标之间的关系显著，模型效果比较好[6]。

3.检验结果

由表1中模拟结果可知，上海市工业人均GDP与工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量的对数拟合曲线效果较好，拟合优度R2分别为0.9681、0.9742、0.9329、0.9758、0.9309，人均 GDP 与生活废气、烟尘、废水排放量的对数拟合曲线效果也较好，拟合优度R2分别为0.7075、0.8294、0.9694。在置信水平α=0.01上查 F 分布表，可知：F0.01（3，12）=5.95。由于回归模型的 F 值 〉〉F0.01（3，12），模型通过检验。所以，上海市工业人均GDP与工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量的对数拟合曲线模型和人均GDP与生活废气、烟尘、废水排放量的对数拟合曲线模型在置信水平α=0.01下都是显著的。

（二）经济发展与环境质量演进关系实证分析

1.工业发展与环境质量演进关系分析

上海市工业人均GDP与工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量的对数拟合曲线如图4所示。分析上海市工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量的EKC轨迹，发现五条曲线的形状各不相同，且都与传统的EKC不相吻合。其中，工业废气排放量拟合曲线和工业固体废物排放量拟合曲线都呈现出近似于“倒U”型EKC的左半部分，都没有转折的迹象，工业固体废物排放量拟合曲线比工业废气排放量拟合曲线平稳，增速明显；工业废水和工业COD、工业烟尘排放量拟合曲线呈现出近似于“倒U”型EKC的右半部分，即随着经济的增长，工业废水排放量总体在不断减小，但是工业COD排放量有回升的迹象，近几年来治理效果不是特别明显。从这五条拟合曲线可以看出，上海市工业的高速发展对环境的影响如下：（1）工业废气排放量呈迅速上升的趋势，但速率在不断减小。可见，全市在工业废气排放量控制和治理方面成效还是比较显著的。（2）工业废水排放总量和COD排放量都呈不断减小的趋势。工业废水排放量在这16年间一直呈下降的趋势，到2007年达到最低值4.76亿吨，相对于1992年的排放量减少了8.94亿吨。可见，近十几年上海市在工业废水排放量控制和治理方面成效还是比较显著的。（3）工业固体废物排放量呈缓慢波动的上升趋势，但是最近五年的排放量增长速度明显减慢。可见，环保相关部门的工作还是有一定成效的，但为了早日进入EKC的下降阶段，还需不断努力，从而使经济增长与工业固体废物排放量呈良性惯性状态。

2.居民生活水平提高与环境质量演进关系分析

上海市人均GDP与生活废气、烟尘、废水排放量的对数拟合曲线如图5所示。分析上海市人均GDP与生活废气、烟尘、废水排放量的EKC轨迹，发现三条曲线的形状也各不相同，且都与传统的EKC不相吻合。其中，生活废气和烟尘排放量的拟合曲线都呈现“正U+倒U”的变化趋势，“倒U”型部分近几年来波动明显，没有出现明显的转折点；生活废水排放量的拟合曲线则近似于“倒U”型EKC的左半部分，增速明显。从这三条拟合曲线可以看出，上海市居民生活水平的不断提升对环境的影响如下：（1）近些年来，生活废气和烟尘排放量总体呈不断下降的趋势，可见，随着“环保三年行动计划”的不断开展，生活废气和烟尘排放量控制和治理工作还是比较理想的，但是2007年都有回升的势头，无疑是在警戒环境治理部门要保持环保工作的持续性和稳定性，要努力采取一些措施加强对生活废气和烟尘排放量的控制和治理，使其保持不断下降的趋势，稳定地维持在“倒U”型EKC右半部分的下降阶段。（2）生活废水排放总量相对于工业废水则呈不断增加的趋势。生活废水排放量在2007年达到最大值17.9亿吨，是同年工业废水排放量的3.8倍，相对于1992年的排放量增加了11.32亿吨，可见，近些年来，相对于工业废水排放量控制和治理工作，相关部门更应该重视和加强生活废水排放量的控制和治理工作，从而使全市的水环境总体情况得到不断地改善。

表1 环境指标模型检测参数回归结果

图4 上海市工业人均GDP与工业“三废”、工业COD、工业烟尘排放量的对数拟合曲线（1992～2007）

三、结 论

图5 上海市生活废水、废气、烟尘排放量与人均GDP的对数拟合曲线（1992～2007）

根据以上分析可以发现：第一，传统形式的EKC并不能很好的反映上海市经济发展与环境质量的演进响应关系。这种演进响应关系应该是一个动态变化的过程，且在不同时空有着不同的具体的表现形式；第二，工业废气排放量拟合曲线呈现近似于“倒U”型EKC的左半部分，波动增长，没有转折的迹象，而工业废气中烟尘排放量拟合曲线呈现出近似于“倒U”型EKC的右半部分，不断减小，相对于工业，生活废气和烟尘排放量的拟合曲线呈现“正U+倒U”的变化趋势，近几年来排放量波动明显，“倒U”型部分也没有明显的转折点；第三，工业废水和工业COD排放量拟合曲线呈现出近似于“倒U”型EKC的右半部分，呈不断减小的趋势，但是工业COD排放量有回升的迹象，与此相对，生活废水排放量拟合曲线则近似于“倒U”型EKC的左半部分，增加速度十分明显；第四，工业固体废物排放量拟合曲线呈现近似于“倒U”型EKC的左半部分，平稳增长，没有转折迹象；第五，EKC理论中阐述到随着经济发展到一定水平环境质量会逐渐得到改善，但是大量的实践证明，这种改善不会自动实现。上海市目前工业废水排放量不断减小的事实和废气、固体废物排放量增长缓慢的趋势与上海市开展的“环保三年行动计划”有着密切的关系，可以说，这正是政府政策措施在环境改善过程中发挥的重要作用体现。

[1]上海市统计局.上海统计年鉴[M].上海：统计出版社，1993-2008.

[2]赵细康，李建民，等.环境库兹涅茨曲线及在中国的检验[J].南开经济研究，2005，（3）：48-54.

[3]Grossman G M,Krueger A B.Environmental impacts of a North American free trade agreement[M].Woodrow Wilson School,Princeton,NT.1992.

[4]石磊.上海经济增长新论[J].上海经济，2003，（1）：14-16.

[5]费敏捷.上海城市污水治理产业化发展价格政策研究初探[J].城市道桥与防洪，2006，（5）：5-8.

[6]徐建华.计量地理学[M].北京：高等教育出版社，2006：62-68.

[7]上海市统计局.上海统计年鉴1993-2008[M].北京：中国统计出版社，2009.

[8]国家统计局.中国统计年鉴1993-2008[M].北京：中国统计出版社，2009.

Econometric Analysis of the Relationship between Economic Growth and Environmental Pollution in Shanghai

ZHANG JingMA Ren-fengWANG Neng-zhou

It uses indicators of economic growth and environmental change from 1992 to 2007 of shanghai.The paper analyses relationship between GDP per capita of industry and total volume of industrial waste gas emission,wastewater discharged,solid wastes discharged,dust,COD,relationship between GDP per capita and total volume of domestic waste gas emission,dust,wastewater discharged through using econometrical statistics model of correlation analysis.It concludes that:the correlation of the GDP per capita and volume of waste-gas emission,waste-water,and solid-wastes discharged all fit the shape of quadruplicate model,not the inverted“U”EKC;the curve of total volume of industrial waste gas emission conforms with the left part of the inverted“U”EKC,and has no distinct pots;the curve of total volume of industrial dust emission conforms with the right part of the inverted“U”EKC;the curve of volume of domestic waste gas and dust emission conforms with“U”+inverted“U”;the curve of volume of industrial wastewater and COD discharged conforms with the right part of the inverted“U”EKC,volume of industrial COD discharged with a trend of ascend;total volume of domestic waste wastewater discharged conforms with the left part of the inverted“U”EKC with rapid speed;volume of industrial solid wastes discharged conforms with the left part of the inverted“U”EKC,but the fluctuating is gently.

economic growth;environmental pollution;GDP;discharge of the“three industrial wastes”;relation curve;Shanghai

F061.5

A

1673-8616（2010）01-0061-04

2009-12-20

[责任编校：龚维玲]