吐鲁番地区经济增长与环境质量水平的计量模型研究

苏力叶◦木沙江,孜比布拉◦司马义,2,周玄德

(1.新疆大学资源与环境科学学院,乌鲁木齐830046;2.新疆大学绿洲生态教育部重点实验室,乌鲁木齐830046)

经济发展是人类社会持续发展的重要内容,环境则是人类社会、经济和文化持续发展的重要基础和载体,它们是支撑人类生存与发展的两个联系十分紧密的系统。经济活动发生在一定环境中,与环境进行着往复循环的能量与物质交换,势必引起环境的变动,环境是经济活动得以展开的现实基础,其质量状况必然影响经济活动的质量和效益。然而经济的发展和环境之间还存在着各种矛盾和胁迫,是一种交互耦合的关系。一方面,经济的增长、产业的发展、资源能源消耗和地域扩张等对周围的资源和环境造成现实的或者潜在的威胁;另一方面环境通过人口驱逐、资金争夺和政策干预等对经济和社会的发展产生约束作用。尤其是在干旱区,经济的发展主要集中在绿洲,绿洲的封闭性、分散性和生态环境脆弱性与经济社会发展的开放性、集聚性和经济运行的高效性之间的矛盾突出,使得二者之间的相互作用过程更为剧烈[1-2]。

环境库兹涅茨曲线是描述经济发展与环境污染水平演替关系的计量模型。它是20世纪90年代初美国环境经济学家Grossman and Krueger和Shafik and Bandyopadhyay根据经验数据提出的概念。目前环境经济学家讨论国家或区域经济发展与环境污染关系时常引用这一模型,并形象地称为经济发展与环境污染水平呈倒“U”字形关系[3]。在我国关于这方面的研究也不少,如朱智洺就是利用我国1991-2001年的数据,采用指数回归模型进行研究的,并认为我国水环境与水利经济发展的关系位于EKC的上升阶段[4]。有的则以省市数据作为样本来进行研究的,如吴玉萍等利用北京市1985-1999年数据[5]、高振宁等选取江苏1988-2002年数据[6]、陈华文等利用上海市1990-2001年数据[7]、刘耀彬等利用武汉市1985-2000年数据所作的研究[8]。可见,非常有必要对吐鲁番地区的经济发展与环境质量进行分析。

1 研究区概况及资料来源

吐鲁番地区位于新疆维吾尔自治区东部,东邻哈密地区,西南和巴音郭楞蒙古自治州毗连,北隔天山与乌鲁木齐、昌吉回族自治州相接,四面环山,中部低洼,是天山东部的山间盆地,地区总面积约7万km2,地理位置优越,交通十分便捷,兰新铁路、国道312线横贯东西,南疆铁路、国道314线纵贯南北,吐-乌-大及托克逊县-乌鲁木齐高速公路均已建成通车,是内地连接新疆、中亚地区及南北疆的重要通道。吐鲁番地区作为新疆最干旱缺水的地区之一,自然植被稀少,荒漠广布,干旱、炎热、风沙大,影响着农业生产和人民生活,再加上生态环境本身的脆弱性,使吐鲁番地区荒漠化面积进一步加大,危害更严重。自西部开发以来,吐鲁番地区得到了前所未有的发展,经济和社会面貌发生了深刻变化,综合实力不断增强,人民生活水平显著提高。随着城市化进程的加快,各种污染物排放量的增加使环境质量发生变化,导致了人们对经济增长和环境恶化关系的担忧。本文主要选取吐鲁番地区2001-2008年的数据,建立相应的计量模型,探究经济增长与环境质量水平之间的关系,为吐鲁番地区经济发展与环境保护政策提供依据。

2 经济增长与环境质量态势

2.1 经济发展状况分析

随着社会主义现代化建设的不断深入,吐鲁番地区社会经济发展取得了辉煌的成就。工业、农业和第三产业都获得了迅速发展,人民的生活水平也有了显著的提高。尤其是2000年以来,总体经济运行质量不断提高,经济效益显著改善,吐鲁番地区经济呈现出强劲的发展势头。例如2009年,吐鲁番地区生产总值达到154.6亿元,其中地方(不含石油)生产总值达到108亿元,增长10.2%;地方财政一般预算收入12.2亿元,其中地方属财政收入 9.4亿元,增长26.8%;固定资产投资完成86.8亿元,增长3.2%;城镇居民人均可支配收入11 433元,增长9.5%;农牧民人均纯收入5 075元,增长5.1%。

2.1.1 经济总体水平 在西部大开发政策的推动下,吐鲁番地区经济已步入快速增长的轨道,2008年国民生产总值201.23亿元,比上年增长17%,人均生产总值33 332元,比上年增长15.3%,国民经济保持了平衡、较快的发展。

图1 吐鲁番地区GDP与人均GDP增长态势

从图1可以看出,2000-2008年吐鲁番地区经济总体上呈上升趋势,增长较快,国民生产总值从2000年的59.84亿元增长到2008年的201.23亿元,年均增长率为16.4%;人均生产总值从2000年的10 912元增长到2008年的33 332元,年均增长率为15.0%。

从图2可以看出,经济增长速度经历了三个阶段,2000-2002年经济有一个明显的波动过程,2000-2001年经济迅速增长,2001年增长率为19.1%,但2002年跌入低谷,增长率仅为 3.17%;2003-2006年,进入经济增长的高速增长区阶段,2006年经济速度达到最高点,增长率为23.8%;2007年经济增长趋缓,增长率为16.1%,2008年增长率提高,增长率为17%,而且这种趋势有望延续。

图2 吐鲁番地区经济增长速度变化图

从以上分析发现,2000年以来吐鲁番地区总体经济增长特点为:经济增长速度较快,2008年与2000年相比,经济增长3.4倍,年均增长率16.4%。

2.1.2 产业结构状况 近年来随着经济的快速发展,以石油天然气为龙头,加快矿产开发和农产品加工步伐,壮大提升第二产业。同时,吐鲁番地区既有丰富的自然风景旅游资源又有独特的人文景观旅游资源,为第三产业的发展奠定了良好的基础。

（5）地震剖面上，扇体大都呈两端尖灭的“透镜状”或“扁楔形”，反射低频强振幅，连续性差，且与北部水下扇主体脱开，多表现为“无根”扇（图2）。扇体充填沉积在湖底低部位。

从图3可以看出,吐鲁番地区的第一产业增长缓慢,年均增长率为11.9%;第二产业增长迅速,第三产业稳定增长,第二产业总产值从2000年的39.38亿元增长到2008年的138.21亿元,年均增长率达到16.94%,第三产业从2000年的11.92亿元增长到2008年的44.33亿元,年均增长率为17.76%。

2.2 环境质量状况

在经济发展的同时,也不可避免地对环境产生了压力。要分析环境质量问题,首先就要选取能准确代表吐鲁番地区环境质量的指标,通过层次分析法确定环境质量评价指数,根据历史数据分析吐鲁番地区环境质量演进路径。

图3 吐鲁番地区产业结构变化

2.2.1 环境质量指标的选取及综合评价指标的确定

为了综合分析环境与经济的关系,必须建立环境综合评价指标体系。在资料收集和理论分析的基础上,从影响环境质量的因素出发,根据国内相关研究结果,并咨询有关专家确定了以下环境指标来表征吐鲁番地区的综合环境质量。本文选取的综合环境质量指标有环境污染指标和生态环境指标。环境污染指标包括二氧化硫排放量、工业粉尘排放量、工业烟尘排放量、工业废水排放量、工业COD排放量和工业固体废物排放量;生态环境指标包括建成区绿地覆盖率、人均公共绿地面积、耕地面积和当年造林面积[9-19]。

2.2.2 环境质量指数的计算及分析 本文选择吐鲁番地区2001-2008年的环境质量指标数据,对吐鲁番地区的综合环境质量进行分析,采用的方法是层次分析法。数据处理的公式如下:

正向指标的标准化公式为(1);逆向指标的标准化公式为(2)[20]:

式中:yj——第 j个指标的具体数值;j=1,2,…,n——第 j个指标;Mj,mj——不同年份第 j个指标属性值的最大值与最小值;y′j——第j个指标的标准化值,其值介于 0～1之间。

确定指标权重时,采用德尔菲法(Delphi)进行分层赋值确定各层次、各指标的权重,最终得出综合环境指数。根据上述综合指数的计算方法,得出吐鲁番地区综合环境指数,见表1。

表1 吐鲁番地区环境指数值

(1)综合环境质量随时间演进趋势。根据已经求出的综合环境质量指数,绘制出相对的曲线图,通过观察数值随时间变化来描述吐鲁番地区的环境质量状况,结果如下:

从图4可以看出,2001-2002年吐鲁番地区环境指数具有上升趋势,综合环境质量处于好的状态;2002-2007年综合环境质量下降,指数从2002年的0.677 4下降到2007年的0.405 6,这是由于地区经济的快速发展,一方面,使得油田开采、工农业生产等对水的需求量逐年增加,导致不合理的开采利用自然资源;另一方面,地区企业大多是以资源优势发展起来的粗放型企业,“三废”排放量较大;再加上吐鲁番地区本身脆弱的生态环境使吐鲁番地区环境的稳定性较差。2007-2008年环境质量下降得到控制,综合环境质量有了改善,环境有趋于继续上升的趋势,这是因为吐鲁番地区在工业污染防治方面采取一些列有效措施,如:环保部门在污染监察方面力度的加强以及人力、物力的大幅度投入等,从而环境污染得到了进一步的控制。

图4 综合环境指数变化趋势

(2)主要环境质量因子随时间演进趋势。从图5可以看出,2001-2008年吐鲁番地区环境污染质量指数大体趋于下降趋势,这表明环境污染整体发展趋势不容乐观。图中还可以看出2001-2002年指数值具有明显的上升趋势,2002-2007年指数值处于下降的状态,表示这期间吐鲁番地区环境污染控制不乐观。2007-2008年处于上升的状态,说明这期间吐鲁番地区环境污染有改善的现象。

图5 环境污染指数的变化趋势

图6 生态环境的变化趋势

从图6可看出吐鲁番地区生态环境质量较好,虽然存在局部短期下降的现象,但下降幅度不是很大,也不影响整体向上的发展趋势,2002年和2008年吐鲁番地区生态环境最好。

3 经济增长与环境质量的计量模型研究

反映经济发展水平的指标很多,但由于人均GDP比别的指标更为准确地反映一个地区的整体经济发展水平,所以本文选择人均GDP来代表经济增长水平。在人均GDP与综合环境指标回归分析之前,为了确保所选指标能够准确地反映经济发展对环境质量的影响,首先对上述各环境指标与人均GDP指标进行相关分析,见表2,结果表明,环境指标中建成区绿地覆盖率、人均公共绿地面积及当年造林面积与人均GDP的相关性较低,相关系数低于 0.5,因此,这些指标在指标体系中被剔除。

表2 环境质量指标与人均GDP相关分析

在目前的实证研究文献中,关于环境质量和经济增长关系的主要模型为一、二、三次多项式,模型如下[21-22]:

式中:y——环境质量;x——人均GDP;b——模型的待定参数,可以反映出不同的环境质量和经济增长的计量关系。

利用2001-2008年的数据分别进行吐鲁番地区人均GDP与各个环境指标的一、二、三次曲线回归拟合分析,经过对可决系数检验(R2)及回归方程显著性检验(F检验),最终确立相应最优的回归模型,具体见表3。

分别考查人均GDP与各个环境质量指标的关系(见图7),发现人均GDP与工业废水排放量和工业固体废物排放量的关系满足倒“U”型曲线关系,且都已进入右半部分。人均GDP与工业二氧化硫排放量和工业烟尘排放量的关系也呈倒“U”型关系,并且已经过了拐点值,进入右侧下降曲线部分。这说明吐鲁番地区人均GDP与这些环境指标之间的关系符合EKC曲线形状,即随着人均GDP的提高,污染物排放量先是上升然后下降。

表3 环境质量指标与人均GDP回归结果

人均GDP与工业COD排放量和耕地面积呈正“U”型曲线关系,工业COD的排放量强度已进入了曲线的右半部分,其值将会随着人均GDP的增加逐年增加,耕地面积状况的演变已进入右侧快递增加阶段,即耕地面积随着人均GDP的增加而增加。

工业粉尘排放量与人均GDP呈线性递增关系,随着人均GDP的增长,工业粉尘排放量将会不断升高。综合环境质量与人均GDP呈线性递减,说明综合环境质量随着人均GDP的增加而有下降的趋势。

综上分析,环境质量与经济发展之间存在着密切的相关关系,但经济发展不是与全部环境质量指标表现为被众多研究及实践证明了的倒“U”型关系,这并不能证明环境库兹涅茨理论假设不成立,而是说明,环境质量随经济发展的倒“U”型演变规律虽然是客观存在的,但在不同的国家、不同的区域,由于区域发展模式、环境政策等方面的原因,环境库兹涅茨倒“U”型曲线会呈现出复杂的多种形式,如直线型、N型或正“U”型等,不一定都呈倒“U”型。

图7 吐鲁番地区人均GDP与环境质量的关系

4 结论及建议

通过对吐鲁番地区经济发展的现状分析得出,吐鲁番地区经济进入快速增长时期,2008年与2000年相比,经济增长3.4倍,年均增长率为16.4%。吐鲁番地区二、三产业也得到了迅速的发展,产业结构调整力度较大。

经过对吐鲁番地区环境质量现状分析可以得出,环境污染质量指数大体趋于下降趋势,整体发展趋势不理想;生态环境质量指数发展态势较好;综合环境质量指数呈现上升、下降再上升的趋势,即开始时处于好的状态,但2002-2007年综合环境质量下降,2007-2008年环境质量下降得到控制,环境质量有了改善,发展趋势乐观。

经济增长与环境质量两者之间的回归分析结果表明,工业废水排放量、工业固体废物排放量、工业二氧化硫排放量和工业烟尘排放量与人均GDP的关系满足倒“U”型库兹涅茨曲线关系;其它环境指标与人均GDP的关系不符合典型的EKC曲线形状,而是呈正“U”型和线性递增关系;综合环境质量与人均GDP的关系则呈明显的递减关系,即随着经济增长其环境质量有下降的趋势。

根据分析的结果,结合吐鲁番地区的现状,给出该区经济与环境质量协调发展的对策建议,如下:

(1)建立和完善环境质量行政领导负责制,逐步建立环境保护问责制、责任追究制和行政监察制。这里主要是就环境污染问题的职责划分不明确而带来的多余、额外的污染而提出的,以此保证污染问题的有效控制。

(2)抓紧工业污染防治,严格实施污染物排放总量控制。经济要发展,工业是保证,必然带来了工业污染问题。工业污染的积极治理,可以很好地协调综合环境质量与人均GDP的发展。

(3)加大城市环境综合整治力度,提高城市环境质量。以改善城市环境质量为核心,制定和实施城市环境保护规划。加强城市空气污染防治、城市水环境管理、城市生活垃圾的收集等方面的工作。

(4)加强环境保护宣传教育,增强全社会的环境意识。加大环境宣传力度,深入开展形式多样的宣传活动,提高全民的环境保护意识。

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