经济增长、环境管制与污染排放

李 鹏

（复旦大学 经济学院，上海 200433）

一、文献回顾及问题的提出

中国现在是世界第二大经济体，然而环境问题却十分严峻。实现经济发展与环境保护协调发展，是我国面临的重大现实问题。国内外学者进行了大量的研究工作，但主要围绕经济增长与环境污染关系的环境库茨涅茨倒U形曲线展开。然而，由于不同学者的研究方法、研究样本的不同，对于环境库茨涅茨倒U型曲线的形状并未达成共识。本文不是停留在环境库茨涅茨倒U型曲线的争论上，而是将环境管制纳入经济增长与环境污染的研究范畴，试图分析出不同的环境管制政策对经济增长及环境污染的影响，文章研究结论对我国政府制定环境政策具有重要现实意义。

关于经济增长、环境管制与污染排放的研究是现阶段我国学术界研究的热点问题。国内外相关文献有：Busse（2004）采用119个国家的更大样本对5个高污染行业进行经验分析，研究表明除了钢铁行业外，严格的环境规制与进出口之间出现了显著的负相关［1］。Ederington and Minier（2003）运用联立方程模型对美国1978—1992年间所有制造行业的进口状况进行了分析，研究表明：当环境管制作为内生变量时，环境管制加强导致进口增加，并且环境管制对贸易流向的影响显著［2］。Greentone（2002）使用175万个企业的普查数据检验了环境规制对污染密集产业发展的影响，研究表明环境规制会限制污染密集产业的发展［3］。

蔡昉、都阳、王美艳（2008）通过拟合环境库兹涅兹曲线、预测排放水平从提高到下降的转折点，考察了中国经济内在的节能减排要求，研究结果显示，对于温室气体的减排来说，被动等待环境库兹涅兹转折点的到来，无法应对日益增加的环境压力［4］。李永友、沈坤荣（2008）利用跨省工业污染数据分析了环境政策对减排的影响，研究显示：我国采取的环境政策对减少污染排放起到了显著的效果，但这种效果主要是通过污染收费制度实现的，其作用弹性达到了0.4，减排补贴和环保贷款制度对污染减排的效果不明显，同时部分地区试行的排污权交易在经验上还没有显示出在减排方面的积极效果［5］。许士春、何正霞、魏晓平（2010）分析了资源消耗、污染控制下经济可持续最优增长路径，研究表明：在最优增长路径中，消费的时间贴现率越大，稳态中人均经济增长率越低，人均污染增长率越高，资源的消耗增长率越高；消费者偏好未来的消费，越有利于经济的发展和环境质量的改善；物质资本和人力资本的产出弹性越大，越有利于经济的可持续发展；污染的产出弹性越大，稳态的人均经济增长率越低，人均资源消耗和污染排放增长率越高［6］。原毅军、耿殿贺（2010）从政府环境政策在污染控制过程中的传导机制入手，进行了政府、排污企业和环保企业的博弈研究，指出政府的环境政策通过影响排污企业的污染控制行为从而对环保产业的发展产生影响，并从社会福利的角度讨论了目前中国排污费的实施效果及作用。研究表明：政府环境政策是影响环保产业发展的最主要因素，政府通过促进环保产业发展可以实现提高社会福利的目标。对于不同的污染物类型和本地区经济发展的特点，制定一个合理的排污费标准，经济发展较慢的地区，政府不应制定过高的排污费，经济发展较快而环境质量较低的地区，应提高排污费标准并加强排污费的征收力度［7］。张红凤等（2009）通过选取污染密集产业的区位商、带动值和经济增长贡献率三个指标，对环境规制下污染密集产业的发展状况进行实证分析和评价环境规制绩效。研究表明，严格而系统的环境规制政策能改变EKC曲线形状和拐点位置，要改变单位产出能耗高、污染排放总量高而导致环境规制压力大的局面，还需配合产业结构配置政策的调整［8］。黄菁（2010）通过在新古典经济增长理论和内生经济增长理论的框架下研究了环境污染、人力资本和经济增长的内在关系。结果表明：要使经济可持续发展，必须增加人力资本积累，实行严格的污染排放标准［9］。

本文在已有研究的基础上，构建了经济增长、环境管制与污染排放的动态模型，来分析在政府环境管制约束下的经济增长与环境污染问题。文章的创新点体现在：提出在一定条件下通过适度降低经济增长率来实现环境质量改善的新观点。文章结构安排如下：第一部分是文献回顾及问题的提出；第二部分为模型的构建；第三部分为平衡增长路径的比较静态分析及模拟检验；第四部分为主要结论及政策建议。

二、模型的构建

（一）代表性消费者效用函数

代表性消费者的效用不仅取决于物质产品的消费，还来自于污染排放。物质产品的消费给消费者带来正效用，污染排放给消费者带来负效用；效用函数形式采用Grimaud和Rouge设定的可加的等弹性效用函数。我们将人口规模标准化为1，且无人口增长，以使问题简化。代表性消费者的效用函数形式为：

其中C是人均消费，E是污染排放量，σ是物质产品消费对消费者效用的影响程度，ε是污染排放对消费者效用的影响程度。则代表性消费者的目标函数为：

其中ρ为主观时间贴现率，且ρ＞0。

（二）生产函数的构建

传统的生产函数主要使用物质资本、人力资本和劳动等要素投入，本文将政府的环境规制政策考虑到生产函数中，以解释产出的变化。一般而言，环境规制越严，企业会投入更多的生产要素来控制污染排放，以防止污染排放量超标，从而实际用于生产的要素量会减少，生产产量会减少。根据Lucas（1988）的思想，将人力资本H 分为两部分，uH用于最终产品生产，(1-u)H用于人力资本积累。 且0＜u＜1，生产函数的形式为：

其中，A＞0是技术水平，K是物质资本，H是技术资本，0≤Z≤1，Z为环境管制程度，Z越小表示政府的环境管制政策越严厉。

人力资本H的变化方程为：

其中，μ表示人力资本的增长率。

不考虑折旧率，物质资本K的变化形式为：

（三）环境污染排放函数的构建

设定环境污染排放是产出水平和环境规制政策的函数。一般而言，产出越大，污染排放越大，环境规制政策越严，污染排放越小。还假定环境有一定的自我净化能力，用φE表示，φ表示环境的自我净化速度。则环境污染排放的运动方程为：

其中， γ-1表示环境规制政策对污染排放的影响程度，且γ-1＞0，θ＞0。

（四）均衡分析

根据以上经济模型的假定，社会计划者决策的动态最优化问题为：

在Hamilton函数中，控制变量为C、Z、u，状态变量为K、E、H，协状态变量为λ1、λ2、λ3。

根据Hamilton函数对控制变量的导数等于零，可得：

根据Hamilton函数对状态变量的导数，等于贴现率乘以协状态变量再减去协状态变量对时间的导数，可得：

解得最优增长路径各变量的增长率为：

稳态的经济最优增长路径一定满足经济增长率为正数，污染排放量变化率为负数，否则经济将不是可持续的最优增长路径，即有：

σ＞1意味着任意两时点上产品消费之间的替代弹性1 ε在0和1之间，σ越大，消费者消费物质产品的边际效用下降速度越快，所以消费者不会偏好当前物质产品的消费，从而有利于经济增长和环境的保护；σ＜1意味着消费者消费物质产品的边际效用下降速度越慢，消费者会偏好当前物质产品的消费，从而不利于经济增长和环境的保护。μ＞ρ表示人力资本增长率要大于时间贴现率，经济增长率才能大于零。

三、平衡增长路径的比较静态分析及模拟检验

（一）比较静态分析

在 σ＞1、 μ＞0、 0＜a＜1、 γ-1＞0、 0≤Z≤1、θ＞0、ε＞0、 ρ＞0、 μ＞ρ、0＜u＜1的条件下对最优增长路径各变量的增值率求偏导数，得到表1。

表1 稳态下最优增长路径的影响因素分析

从表1可以看出，消费者时间贴现率ρ越大，消费者越“缺乏耐心”，消费者对未来消费的评价比较低，会提高当前消费水平，当前消费水平的提高会提高当前的产出水平，导致污染排放的增加。同时ρ越大，消费者可持续发展的意识越弱，越不利于长期的经济增长。σ越大，消费者消费物质产品的边际效用下降速度越快，所以消费者不会偏好当前物质产品的消费，从而有利于经济增长和环境的保护，所以随着σ的增大，稳态中人均经济增长率和污染排放增加率越小。污染排放的产出弹性ε越大，稳态中人均经济增长率越大，污染排放增加率越大。因此，降低污染排放的产出弹性有利于环境质量的改善，却不利于经济的可持续发展。物质产品生产的产出弹性a越小，稳态中人均经济增长率越大，但污染排放增加率越小。这主要由于生产技术的进步及劳动力素质的提高，产出水平对要素投入量的依赖减少，有助于经济有粗放型发展方式向集约型发展方式转变，从而有利于长期经济增长及环境质量的改善。人力资本增长速度μ越大，稳态中经济增长率越大，污染排放增加率越小。政府的环境管制政策越严厉，即γ越大，稳态人均经济增长率越大，污染排放增加率越小。这充分说明政府环境管制政策的重要性。总体上，ρ越小、a越小、γ越大、μ越大，既有利于经济的发展又有利于环境质量的改善。

（二）模拟检验

在满足稳态的经济最优增长路径一定满足经济增长率为正数，污染排放量变化率为负数前提下，对各参数赋予经验值。表2显示出稳态条件下经济增长率、污染排放变化率受各参数影响的变化情况。

表2 稳态条件下经济增长率、污染排放变化率受各参数影响的变化情况

表2显示出，在时间贴现率ρ为0.1，物质产品消费对消费者效用的影响程度σ为1.2，污染排放对消费者效用的影响程度ε为0.3，物质产品生产的资本产品生产弹性a为0.3，污染的控制弹性γ为1.3，人力资本的增长速度μ为0.5，稳态状况下经济增长率gY为6.16%，污染排放增长率gE为-0.948%。在控制其它参数值不变的情况下，随着时间贴现率ρ增加，经济增长率gY减少，污染排放增长率gE增加；随着物质产品消费对消费者效用的影响程度σ的增加，经济增长率gY减少，污染排放增长率gE减少；随着污染排放对消费者效用的影响程度ε的增加，经济增长率gY增加，污染排放增长率gE增加；随着物质产品生产的资本产品生产弹性a的增加，经济增长率gY减少，污染排放增长率gE增加；随着污染的控制弹性γ的增加，经济增长率gY增加，污染排放增长率gE减少；随着人力资本的增长速度μ的增加，经济增长率gY增加，污染排放增长率gE减少。表2中显示结果与表1中的结果高度一致。

四、主要结论及政策建议

本文运用动态最优化理论构建了经济增长、环境管制与污染排放的分析框架，然后采用数值模拟方法分析了经济增长、环境管制与污染排放的关系，研究得出：

（1）政府环境管制越严厉，越有利于稳态下经济增长速度的提高和污染排放的减少。21世纪是环境的世纪，根据研究结论，笔者建议：各级政府应该严格落实环境管制政策，以绿色GDP作为考核干部指标，施行“一票否决制度”，让环境管制政策落实到实处。

（2）时间贴现率越小，越有利于稳态下经济增长速度的提高和污染排放的减少。由于时间贴现率越小，与现期消费相比，人们对未来消费的评价越大。根据研究结论，笔者建议：政府应鼓励人们减少当前消费，抑制超前消费，合理引导人们偏好未来消费，将有利于经济的可持续发展和环境质量的改善。

（3）人力资本的增长速度越快，越有利于稳态下经济增长速度的提高和污染排放的减少。相对于物质资本，人力资本是更加清洁的生产要素，而且为企业提供了更加清洁的生产技术选择。人力资本增长速度越快，不仅提高经济增长率，还缓解了环境污染的压力。根据研究结论，笔者建议：大力加快人力资本积累步伐，创造更加有利于人力资本积累的制度环境，鼓励人们进行形式多样的人力资本投资，是我国政府的重要任务。

物质产品消费对消费者效用的影响程度越小，越有利于稳态下经济增长速度的提高，但会加剧环境污染排放；污染排放对消费者效用的影响程度越大，越有利于稳态下经济增长速度的提高，但却会加剧环境污染排放。研究结论说明了在一定条件下，可以通过降低经济增长速度来换取环境质量的改善。我国经济多年持续高增长，而环境质量总体不断恶化，改善环境质量迫在眉睫。在一定条件下适当降低我国的经济增长速度，来换取环境质量的改善，是我国政府的明智选择。作者建议：提高物质产品消费对消费者效用的影响程度、降低污染排放对消费者效用的影响程度可以实现稳态下经济增长速度的降低和环境质量的改善。

［1］Busse M，Copeland B R，Taylor M S.Is Free Trade Good for the Environment?［J］.American Economic Review，2001，91：877-908.

［2］Ederington J，Minier J.Is Environmental Policy a Secondary Trade Barrier?An Empirical Analysis［J］.Canadian Journal of Economics，2003，36：137-154.

［3］Greenstone M.The Impacts of Environmental Regulation on Industrial Activity：Evidence from the 1970 and 1977Clean Air Act Amendments and the Census of Manufactures［J］.Journal of Political Economy，2002，110（6）：1175-1219.

［4］蔡昉，都阳，王美艳.经济发展方式转变与节能减排内在动力［J］.经济研究，2008，（6）：4-11.

［5］李永友，沈坤容.我国污染控制政策的减排效果［J］.管理世界，2008，（8）：7-17.

［6］许士春，何正霞，魏晓平.资源消耗、污染控制下经济可持续最优增长路径［J］.管理科学学报，2010，（1）：20-30.

［7］原毅军，耿殿贺.环境政策传导机制与中国环保产业发展［J］.中国工业经济，2010，（10）：65-74.

［8］张红凤，周峰，杨慧，等.环境保护与经济发展双赢的规制绩效实证分析［J］.经济研究，2009，（3）：14-26.

［9］黄菁.环境污染与内生经济增长——模型与中国的实证检验［J］.山西财经大学学报，2010，（6）：15-22.