江苏省社会经济发展的环境效应分析

李在军，管卫华

（南京师范大学 地理科学学院，南京 210023）

随着社会经济的迅速发展，各种环境问题日益彰显，环境质量问题不仅影响着人们生活质量的提高，而且成为严重制约经济进一步腾飞的瓶颈.有关社会经济活动与环境变化关系的研究引起了社会各界的广泛关注，国外学者分析了经济增长、人口变动、能源消耗、技术进步等社会经济因素对环境的综合影响［1－3］.国内学者利用随机回归影响模型、向量自回归分析、主成分分析等方法研究经济增长与环境污染状况的动态关系［4－6］，三次产业与环境质量［7］，外商投资对环境的影响［8］，环境污染综合指数与产业结构、环境政策、城市化水平与外商直接投资因素的作用机理［9］，地区的贸易开放、政府规制、产业结构、资本、路径依赖等因素对环境污染的影响［10］，人口比重、人均GDP、工业能耗强度对环境负荷的影响［11］等，全面分析了社会经济增长过程中环境污染状况的时序动态变化特征.

大多数实证研究主要集中于全国的范围，缺少考察中国环境污染的地区特点，对省域的环境污染与经济发展作用关系研究更少，目前我国还没有建立起完整的有关经济发展与环境污染相互作用的分析体系，因此，进行社会经济发展与环境污染的相互作用机理的分析探究，对如何减轻环境压力与环境污染，改善环境质量，实现社会经济的又好又快发展具有重要意义，江苏省1990年～2010年间年均GDP 增长率为18.4%，在未来几年间，社会经济将继续保持较快速度发展，伴随着经济的快速发展，省内环境污染问题也日益突出，基于此，本文利用江苏省污染物排放量的数据，测度该时期内环境污染综合指数，并对环境污染指数的年际变化阶段进行划分，构建环境污染影响因素指标体系，分别对各阶段内的环境污染综合指数与相关指标进行灰色关联分析，从而对经济发展与环境污染的影响因素的相互作用及其在各阶段的特征进行阐释，以期为未来社会经济的又好又快发展提供建议与对策.

1 研究方法

1.1 均方差决策

均方差决策法是一种根据信息熵原理设计的客观赋权方法，通过指标信息量的测度，来确定各个指标的权重，因此具有一定的准确性与客观性.其基本思路是以各评价指标为随机变量，各方案在指标下的无量纲化的属性值为该随机变量的取值.先求出随机变量的均方差，将这些均方差归一化，其结果即为各指标的权重系数.该方法已经在工程技术、社会经济等领域被广泛应用［12］.

1.2 Mann－Kendall

Mann－Kendall法作为一种非参数统计检验方法，该方法不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，具有检测范围宽、人为影响小、定量化程度高的优点，该方法不仅能够找出突变点，还能划分突变区域［13］.

1.3 主成分分析

基于本文所选相关环境污染影响因素的指标，采用主成分分析进行主因子确定.通过降维方法把多指标转化为少数几个综合指标（即主成分）［4］.本文对选取影响环境污染综合指数的相关指标进行主成分分析，从而选定几个主因子进行代替，然后求出各个主因子得分.

1.4 灰色关联分析

灰色关联度的基本思想是根据序列曲线几何形状来判断不同序列之间的联系是否紧密［14－15］.分别求出主成分因子得分值与环境污染综合指数的绝对关联度（ε）、相对关联度（γ）及综合关联度（ρ）列，根据灰色综合关联序，判断因子得分因素对环境污染综合指数的影响程度.

2 环境污染指标选取

环境污染水平的度量主要包括污染物排放总量与污染物排放强度（单位产值污染物排放量）两类指标［9，16］.由于本文主要分析环境污染水平与经济发展的关系，故选取污染物排放总量进行环境污染综合指数的衡量.考虑数据的可得性和当前的污染物排放主要由工业生产产生，因此本文选取了江苏省1990年～2010年间工业废水排放总量、工业废气排放总量、工业SO2排放量、工业烟尘排放量、工业粉尘排放量、工业固体废物排放量六项指标来进行江苏省历年环境污染综合指数的测度.以上数据来源于《江苏统计年鉴》（1991年～2011）与《中国统计年鉴》（1995年～2010）.

2.1 环境污染综合指数的计算

根据均方差决策计算得出各指标的权重分别为0.177 3、0.179 7、0.165 3、0.177 8、0.124 7、0.175 2.从图1 可以看出，1990年～2010年来江苏省环境污染综合指数的变化起伏较不稳定，呈现出先下降后上升、再下降然后再上升的变化态势，这表明在经济发展初始时期，江苏省环境质量状况较好，伴随着经济的快速发展，环境污染状况不断恶化，整体来看江苏省环境污染呈波动上升趋势.为了更好的研究整个时期环境污染指数波动变化与经济发展因素的影响关系，采用时间突变点进行研究阶段的划分.

图1 1990年～2010年江苏省环境污染综合指数变化趋势Fig.1 Plot of the environmental pollution comprehensive index from 1990to 2010in Jiangsu

2.2 江苏省环境污染综合指数的变动阶段划分

江苏省环境污染综合指数在整个研究期间内波动变化较大，通过环境污染综合指数的时间突变阶段来具体划分其变化特点，以1990年～2010年间的环境污染综合指数值为时间序列，采用Mann－Kendall法来检测1990年～2010年的江苏省环境污染综合指数的突变点，在给定显著性水平0.05条件下，绘制出江苏省环境污染综合指数的Mann－Kendall统计量曲线（图2）.由图2，可知江苏省环境污染综合指数在2003年以后的扩大是一种突变现象，图2中UF和UB的交点位置大致位于2003年，从而将江苏省环境污染综合指数划分为1990年～2003年和2004年～2010年两个阶段.

图2 1990年～2010年环境污染综合指数的Mann－Kendall统计量曲线（置信线为α＝0.05显著性水平临界值）Fig.2 Mann－Kendall statistic curve of environmental pollution comprehensive index from 1990to 2010

3 环境污染影响因素的主成分分析

环境问题与经济发展密切相关，二者相互影响、相互作用，1990年江苏省城市化水平为22%，此后年均以1.86%的速度增长，2010年底达到60%左右，在此期间GDP以年均18.4%的增长率提升，社会经济发展的巨大压力导致环境污染物的排放总量增加，环境污染的破坏与压力日益严重.经济增长主要通过经济发展规模因素、结构因素与技术水平因素等从不同程度、不同方向对环境污染带来正面或负面影响，经济发展初期粗放型的经济增长方式带来了巨大的环境压力，造成了严重的环境污染与破坏，而随着社会技术水平的提高、经济发展的技术结构、产品结构、产业组织结构等的有序调整，经济增长方式的转变，从而遏制了环境污染物的排放，减轻了环境污染压力等问题.社会经济发展不仅直接作用于环境质量，还可通过环境政策、社会生活以及对外贸易等因素的传递作用间接地对环境质量产生影响.本文根据已有研究对环境污染影响因素指标的选取并结合江苏省经济社会所处的阶段［5，8－9，16－17］，基于数据的可获得性与具有代表性原则，构建了影响环境污染的指标体系（表1），所有数据来源于《江苏统计年鉴》（1991年～2010年）、《中国能源统计年鉴》（1990年～2010年）与《中国统计年鉴》（1991年～2010年）［18－20］.

表1 环境污染影响指标体系Tab.1 Indicators of environmental pollution impacts

3.1 1990年～2003年的相关指标的因子得分

对1990年～2003的规模因素的指标进行主成分分析，通过主成分分析提取一个主因子，其在各个指标上的载荷分别为0.993、0.994、0.994、0.967、0.991、0.993、0.752，故命名其为经济发展规模；对1990年～2003的结构因素指标进行主成分分析，提取两个主因子，其中因子1在城镇人口比重、第三产业结构、煤炭消耗占能源消费总量及人均汽车拥有量指标上的载荷系数为0.969、0.950、－0.959、0.874，命名其为经济发展结构指标，因子2在第二产业结构与工业原煤产量指标上具有较高载荷分别为0.861、0.906，工业生产及原煤产量与地区能源存量密切相关，因此命名其为经济能源结构；对1990年～2003年的技术因素指标进行主成分分析，提取一个主因子，其在各指标上的载荷系数分别为0.981、0.813、0.898、－0.899、0.906，这些指标与经济发展的技术条件密切相关，故命名其为经济发展技术水平.

利用1990年～2003年环境污染影响指标的数据提取到4个主因子，各个主因子的年际得分情况如表2所示.

表2 公共因子得分（1990年～2003年）Tab.2 Principal factors score（1990～2003）

3.2 2004年～2010年的相关指标的因子得分

表3 公共因子得分（2004年～2010年）Tab.3 Principal factors score（2004～2010）

对2004年～2010年间的经济规模因素指标进行主成分分析，提取的一个主因子在工业污染治理项目本年完成投资指标载荷系数较低为－0.391外，在其他指标上的载荷系数都在0.9以上，命名其为经济发展规模；对2004年～2010年的经济结构因素指标进行主成分分析，提取一个主因子，主因子在各个指标上的载荷系数都在0.8以上，命名其为社会经济发展结构；对2004年～2010年的技术因素指标进行主成分分析，提取一个主因子，其解释方差为75%以上，可以解释技术因素的大多数数据，其在各指标上的载荷系数分别为0.965、－0.629、0.986、－0.975、0.828，命名其为经济发展技术水平.

利用2004年～2010年环境污染影响指标的数据提取3个影响环境污染的主因子，各主因子的得分情况如表3所示.

4 环境污染影响因素的灰色关联分析

分别根据1990年～2003年与2004年～2010年间的主因子得分，利用灰色关联分析法，对环境污染综合指数与各主因子分别进行灰色关联分析，结果如表4、表5所示.

表4 1990年～2003年环境污染综合指数与各因子得分的灰色关联度Tab.4 The gray correlation between the environmental pollution comprehensive index and the factors from 1990to 2003

通过比较环境污染综合指数与各主因子得分系数间的综合关联度，可以发现1990年～2003年间影响江苏省环境污染综合指数的因素主要是经济能源结构与经济发展技术水平，其次是经济规模结构与经济发展结构.可见，1990年～2003年间江苏省环境整体污染的严重是由其能源消费利用结构不合理，能源利用效率低下，环境污染治理技术水平落后共同导致的.同时，经济的快速发展与不合理的产业结构也对环境污染造成一定的影响.

表5 2004年～2010年环境污染综合指数与各因子得分的灰色关联度Tab.5 The gray correlation between the environmental pollution comprehensive index and the factors from 2004to 2010

环境污染综合指数在2004年～2010年间与社会经济结构综合关联度最大，其次为经济规模因素与经济发展技术水平.表明随着经济发展水平的提高，科技的进步，环境污染的压力虽然有所缓解，但以第二产业为主的产业结构、及煤炭为主的能源利用结构，伴随着不断扩张的经济发展规模、人口增长与消费需求的压力，带来能源开发、利用与污染物排放的增加，从而导致环境污染状况不断恶化.

5 结论与建议

本文对1990年～2010年间江苏省环境污染的状况及其影响因素进行分析得出以下结论.

（1）1990年～2010年间江苏省环境污染综合指数的变化起伏较不稳定，呈现出先下降后上升、再下降然后再上升的变化态势，这表明在经济发展初始时期江苏省环境污染状况良好，伴随着经济的迅速发展，环境污染状况不断恶化，总体来看环境污染状况呈不断上升趋势.

（2）江苏省环境污染综合指数在整个研究期间波动变化较不规律，通过时间突变点分析得知，环境污染综合指数在2003年以后的扩大是一种突变现象，从而将环境污染综合指数的年际变化划分为1990年～2003年和2004年～2010年两个阶段.

（3）根据已有研究对环境污染影响因素指标的选取，尝试构建了影响环境污染的指标体系，从社会经济的发展规模、结构与技术水平等方面建立环境污染影响指标综合指标评价体系，基本包含了社会经济发展的多方面，但限于数据时序获取的困难，所构建的指标体系并未全面.

（4）通过灰色关联分析得出，1990年～2003年间造成江苏省环境整体污染严重的原因在于其能源利用消费结构不合理，能源利用效率低下，环境污染治理技术水平落后.同时，经济的快速发展与不合理的产业结构也对环境污染造成一定的影响；2004年～2010年间第二产业为主的产业结构、及煤炭为主的能源利用结构，是导致环境污染状况不断恶化的重要原因.

环境污染带来的经济增长是短暂的，其动力很快会消失，而环境污染将长期反作用于经济增长，制约经济的长期发展.因此，江苏省在今后的经济发展中要依靠集约型的增长方式，制定合理的经济产业规模；依靠和使用科学技术，调整能源利用结构，提高能源利用率，推广清洁燃料，采用清洁生产工艺；建立区域环境污染质量监测系统，强化区域环境监督管理和污染源的监控与治理，实施总量控制和达标排放；加强对环境造成污染的企业整治，建立科学、完善的资源、污染权市场和交易机制，形成环境污染与经济发展良好的反馈机制，实现二者长期、均衡与和谐发展；同时，城市作为人口、经济、产业的集聚地，是环境污染治理的重点难点区域，今后应遵循可持续发展的战略要求，制定科学的城市环境综合治理规划，制定有利于城市污水集中处理和生活垃圾安全处置的政策，加强城市绿化、美化及其保护工作.

［1］Grossman Gene M，Krueger Alan B.Economic growth and the environment［J］.Quarterly Journal of Economics，1995，110：353－37.

［2］David I Stern.Explaining changes in global sulfur emissions：an econometric decomposition approach［J］.Ecological Economics，2002，42：201－220.

［3］Dinda S.Environmental kuznets curve hypothesis：a survey［J］.Ecological Economics，2004，49：431－455.

［4］郭 莹.我国各地区环境状况的主成分分析［J］.现代商贸工业，2010（21）：105－106.

［5］杨 茜.我国地区经济发展与环境污染状况的主成分分析［J］.统计与决策，2005（18）：74－77.

［6］李庆华，邓萍萍，宋 琴.中国环境污染与经济增长关系的实证分析［J］.资源开发与市场，2011（2）：131－134.

［7］王张成，马海锋.江苏省产业发展的环境效应分析［J］.工业技术经济，2010，29（10）：96－100.

［8］章贵军，付志刚，李妙萍.外商直接投资与环境污染的实证分析——基于福建省2000—2008年面板数据［J］.山西师大学报：社会科学版，2010，37（S3）：108－110.

［9］杨福霞，聂华林，杨 冕.中国经济发展的环境效应分析——基于广义脉冲响应函数的实证研究［J］.财经研究，2010，36（5）：133－142.

［10］蓝庆新，韩 晶.中国经济发展的环境效应研究——基于省际面板数据的实证分析［J］.北京师范大学学报：社会科学版，2010（6）：130－137.

［11］罗 帅，李 磊.新疆社会经济发展的环境效应分析［J］.新疆财经，2011（6）：5－10.

［12］徐明强，谈 毅，等.基于属性的技术评价方法匹配研究［J］.中国管理科学，2005，13（1）：48－52.

［13］管卫华，周 静，陆玉麒.改革开放以来中国社会消费水平的区域格局变化［J］.地理研究，2012，31（2）：234－243.

［14］刘思峰，郭天榜，党耀国.灰色系统理论及应用（第二版）［M］.北京：科学出版社，1999：59－63.

［15］李 健，周 慧.中国碳排放强度与产业结构的关联分析［J］.中国人口.资源与环境，2012，22（1）：7－11.

［16］屈小娥.1990－2009年中国省际环境污染综合评价［J］.中国人口.资源与环境，2012，22（5）：158－161.

［17］赵海霞，曲福田，郭忠兴.环境污染影响因素的经济计量分析——以江苏省为例［J］.环境保护，2006（4）：43－49.

［18］江苏省统计局，国家统计局江苏调查队.江苏统计年鉴［G］.北京：中国统计出版社，1991年－2011年.

［19］国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴［G］.北京：中国统计出版社，1991年－2011年.

［20］中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴［G］.北京：中国统计出版社，1991年－2011年.