减排技术、环境质量和经济增长——基于1990-2013 年湖北省数据的实证研究

王文娟

（武汉商学院，湖北 武汉430056）

一、引言

近年来，湖北省经济社会发展迅速，但伴随着经济发展产生的环境问题也十分突出。湖北省经济发展综合实力显著提升，全省国内生产总值由2005年的6520 亿元提高到2013 年的24668 亿元，增长了接近4 倍；2013 年全省完成固定资产投资累计超过2 万亿元，2005 年以来平均每年增长29.6%，规模以上工业也保持约20%的增长速度。

在工业化加速发展过程中，湖北省环境污染物排放形势十分严峻。湖北经济增长仍以第二产业推动为主，钢铁、汽车、石化等行业仍然是支柱产业，这种经济结构给湖北省环境承载能力带来压力。《湖北省环境质量状况（2013）》显示，湖北省主要城市内水湖水质总体属中度污染，8 个主要城市中有7 个城市内水湖全部处于富营养化状态。根据《环境空气质量标准》2013 年湖北省十六个重点城市的达标比例为62.5%，与2012 年相比下降了25.1 个百分点。而且，在国际资本和沿海产业向中国中部地区转移的趋势下，未来数年内湖北省经济增长规模效应带来的环境压力会越来越大。

发展环境友好型经济成为湖北省转变经济增长方式的必然选择。实现湖北省经济建设和环境保护的双重目标，关键在于找到经济增长过程中环境变化的内在规律。本文试图厘清经济增长与环境污染之间的内在逻辑关系，探索促进湖北省环境友好型经济增长的长效机制。

二、文献综述

环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，以下简称EKC）所表示的环境质量随经济增长先恶化后改善的规律已被社会各界所熟知，但是EKC 拐点的实现是有条件的，应当摒弃“躺在EKC曲线上等待拐点到来”的观念，同时通过研究推动经济体满足该条件的途径，来探索环境友好型经济增长方式的动力因素和长效机制。

近年来，越来越多国外学者开始研究减污投入和清洁生产技术（或减排技术）在经济增长和环境质量之间关系中起到的作用，将清洁生产技术与环境库兹涅兹曲线的形成联系起来。Grossman andKrueger（1993）在研究北美自由贸易协议对环境的影响时，首次考察了环境—收入之间存在的倒“U”型曲线关系：在经济发展初期环境质量随人均收入上升不断恶化，当经济发展超过一定临界点时，环境质量又会随着人均收入的增加而不断改善。EKC提出后学术界对其存在性和存在的原因展开了广泛研究，近年来有不少研究者开始探索EKC 和减排技术之间的联系。[1]Stokey（1998）认为EKC 形成的原因是经济体在收入水平较低时使用污染大的生产技术，在收入水平跨越一定门槛时经济体开始使用污染小的生产技术。[2]De Groot（1999）批判了用结构变化对EKC 进行解释的理论，认为干中学形成的减排技术是EKC 形成的关键。[3]Andreoni and Levinson（2001）认为EKC 形成的原因是减污投入的规模报酬递增特性，同时认为Stokey 模型中生产技术的污染性由大到小的变化也可以用减污投入的规模报酬递增来理解。[4](p269-289)Lieb（2002）认为，当消费被满足时，即当前收入水平较高时，减污投入才会发生，此时环境质量会随之改善，EKC 形成；反之当收入水平较低时，消费没有被满足，因而也不会有减污投入，环境质量也不会改善。[5](p429-448)Smulders（2011）建立包含环境变化和内生技术进步的经济增长模型，发现，当且仅当“肮脏”生产技术最终被更清洁的生产技术取代时，向下倾斜的EKC才会出现，而清洁技术的采纳需要有足够的激励，如足够高的环境污染税或开发清洁技术的人力成本足够低等。[6](p79-99)

也有不少国内学者对技术进步、经济增长—环境质量关系之间的联系进行研究，但将一般生产技术和减排技术区分开来的文献不多。理论研究方面，樊海潮（2009）将减排技术内生化，发现人们对环境质量的关心会最终促进减排技术的发展，从而环境质量得到持续改善。[7](p50-57)实证研究方面，彭水军等（2006）对6 类环境污染物的EKC 曲线进行了检验，发现包括技术进步（一般技术和环保技术）对EKC 变化起到重要的作用。[8](p3-17)林伯强（2009）分析了影响中国二氧化碳EKC 曲线的因素，发现能源强度对二氧化碳排放有显著影响，文中所指的能源强度则是减排技术水平的主要体现。[9](p27-36)

上述文献虽然都强调了减污对经济可持续发展的重要性，但是大多没有区分减污投入量和减排技术在增长-环境关系中各自起到的作用。事实上，如果减污投入仅是指末端治理投入，则其对经济增长的影响和对环境质量的影响，与减排技术进步（本文所指为清洁生产技术）对二者的影响是有区别的。更有可能的情况是，减排技术水平的高低会影响到末端治理减污投入的大小。

Brock and Taylor（2010）将治污投入和减排技术进行了区分，但在他们的绿色Solow 模型中，最终产品中用来治污的投入比被设定为不能随时间变化的常数。[10](p127-153)他们发现在减污投入规模报酬不变的假设下，当减污投入比不变时，减排技术进步率高于稳态总量经济增长率是经济可持续增长的临界条件：若减排技术进步率高于稳态总量经济增长率，则EKC 拐点出现在稳态增长点之前，则在经济增长的过程中环境质量会得到改善，增长可持续；反之当减排技术进步率低于稳态总量经济增长率时，EKC 拐点在经济达到稳态之后出现，则在经济体向稳态过度的过程中，环境质量不断恶化，经济增长不可持续。

三、湖北省经济增长与环境质量关系的实证研究

1.计量模型。

我们建立计量模型如下：

其中，E 表示污染物排放量，GDP 为人均国内生产总值，K 表示资本劳动比，θ 表示治污投入比，R 代表政府环境管制力度，G 表示一定的减排技术水平。

各变量数据来源和处理方法如下：

(1)污染物排放量E。本文分别选取废气、废水、工业固体废物、二氧化硫、粉尘、烟尘等六类污染物以及这六类污染的综合排放指标作为别解释变量。六类污染物排放量的数据来自历年《湖北年鉴》和《湖北省环境质量公报》。废气单位是亿标立方，废水单位是亿吨，工业固体废物、二氧化硫、粉尘和烟尘的单位均为万吨。

六类污染物的综合排放指标借鉴杨万平、袁晓玲（2008）的处理方法。[11](p33-40)具体计算步骤如下：

①对各污染物排放数量进行无量钢化处理：

湖北省历年污染物排放综合指标如表1 所示：

（2）人均GDP。与总量收入相比，人均收入水平能更好地反映实际收入水平，从而与环境质量之间的联系也更为紧密。人均GDP 数据来自《2011 年湖北省统计年鉴》，以1990 年为基期。

（3）资本劳动比K。本文用固定资产投资额与劳动力人数的比值作表示资本劳动比，其中固定资产投资额根据各年份固定资产价格指数进行平减。固定资产投资和劳动力相关数据均来自历年《湖北省统计年鉴》，单位万元每人。

（4）人力资本H。本文采用教育年限法度量湖北省人力资本存量。为方便获取数据，本文参照中国人口普查资料有关教育程度的分类，将教育层次分为五级：文盲半文盲、小学文化程度、初中文化程度、高中文化程度和大专及以上文化程度。各种文化程度的受教育年限依次为2 年、6 年、9 年、12 年、16 年。湖北省人力资本存量计算公式为：

其中，Ht 代表第t 年人力资本总存量，Lit 表示第t 年第i 种学历水平劳动力的总人数，hi 表示各学历水平所对应的受教育年限数。人力资本存量的数据来自历年《中国统计年鉴》和《中国教育年鉴》。

表1 1990~2013 年湖北省污染物排放综合指标

（5）治污投入比θ。θ 为湖北省历年污染治理项目完成投资总额与当年全省国内生产总值（均为当年值）的比值。污染治理项目完成投资总额数据来自历年《湖北年鉴》，历年全省国内生产总值数据来自《2011 年湖北省统计年鉴》。

（6）环境管制强度R。本文用排污费征收额表示政府环境管制力度。排污费数据来自历年《湖北年鉴》，并以1990 年为基年，根据消费价格指数进行平减。单位万元。

（7）减排技术水平G。本文用单位GDP 能耗表示生产部门的减排技术水平（或清洁生产能力）。污染物排放主要来源于能源消耗，单位GDP 能耗比是生产过程中能源使用效率的衡量单位，因此也是生产部门清洁生产能力的反映。单位GDP 能耗越小，表示生产部门清洁生产技术水平越高。单位GDP 能耗由历年能源消费总量与当年全省GDP（1990 年为基期）的比值计算得到，单位吨/万元。各项数据均来自历年《湖北省统计年鉴》。

2.计量分析和结果。

本文采用1990 年至2013 年湖北省的时间序列数据，依次用六类污染物和综合排放指标作为被解释变量，考察资本劳动比、人力资本、减排技术、治污投入比和环境管制强度对湖北省污染物排放量的影响。

计量分析结果如表2 所示。结果显示：

（1）污染物排放的倒“U”型曲线不存在或不明显。由表2 中人均国内生产总值平方项的系数和标准误看出：粉尘、固体废弃物和综合排放指标的人均GDP 二次项系数为正数，废水、废气、烟尘、二氧化硫和综合排放指标的人均GDP 二次项系数均为负数。但是，二次项的系数在5%的统计显著水平检验下均为不显著。从人均GDP 项的系数看，各类污染物排不存在EKC 特征，或特征不明显，直观上说明目前湖北省污染物排放量并没有随人均收入水平提高而下降的趋势。根据前文的分析，其中的原因可能是减排技术、治污投入水平较低，导致污染物排放的EKC 拐点在短期内难以形成。

（2）资本劳动比越大，废水、粉尘的排放量越大；人力资本积累水平越高，二氧化硫和综合排放指标的排放量越小。资本劳动比增加1%，废水排放量增加0.60%，粉尘排放量增加1.78%，烟尘排放量增加0.62%，且这三类排放指标的系数均通过5%的统计显著水平检验。各污染指标的资本劳动比的系数均为正，其中烟尘、二氧化硫、固体废弃物和综合排放指标的系数在15%的显著性水平下不显著。人力资本积累水平每增加1%，二氧化硫排放减少2.70%、综合排放指标减少1.30%，此两项排放指标的系数分别通过5%和10%的显著性水平检验。其余排放指标的相应系数有正有负，但均没有通过15%的显著性水平检验，结果没有统计显著性。

（3）单位GDP 能耗越低，即减排技术水平越高，废水、废气和粉尘的排放量越少。单位GDP 能耗每下降1%，废水排放量减少0.79%，废气排放量减少0.83%，粉尘排放量减少3.83%，上述三项排放指标的系数分别通过5%、10%、5%的统计显著性水平检验。固体废弃物、烟尘、二氧化硫和综合排放指标的相应系数为正，但没有通过显著性水平检验，没有统计显著性。

（4）治污投入比与环境规制对污染物排放的影响均不显著。从模型计量结果的系数看，治污投入比对各污染物排放的影响有正有负，但所有系数均没有通过显著性检验；环境规制的系数均为正，表示环境规制与污染物排放之间呈正相关关系，但其系数也均没有通过显著性检验。治污投入比的作用不显著可能是因为历年湖北省污染治理投入量较小，治理效果有限。因此环境规制与污染物排放之间异常的正向作用的原因，可能是历年排污费的征收额只是生产部门污染物排放量变化的体现，而没有对生产部门起到威慑作用。

四、结论和政策建议

首先，促进减排技术进步率和治污投入比的提高，对于经济体跨越EKC 拐点、实现环境质量的改善至关重要。政府应大力推进减排技术的引入、开发和应用，提高治污投入占GDP 比重及其增加速度，促使经济增长过程中环境质量得到改善。当前，湖北省生产部门的能源使用效率较低，2011 年湖北省单位GDP 能耗为0.91 吨/每万元，在当年全国31个省和直辖市（不包括港澳台）中仅排在第16 位，且是最低的单位能耗0.459 吨每万元的近两倍。同时，湖北省环境科技投入总体水平较低，治污投入占GDP 比重虽然逐年增加，但投入总量和投入比增加速度不高。针对这些情况，政府要进一步重视环境科研和继续加大污染治理力度，通过技术引进、鼓励企业开发和应用减排技术等手段，提高减排技术在全社会的应用程度；加大治污投入，并在污染治理项目审批和后期执行过程中严格把关，使治污投入发挥实效。

表2 计量回归结果

第二，实证研究结果显示，人力资本开发效率越高，经济增长率越高，同时环境质量改善速度也越快。提升人力资本开发效率是除提高减排技术水平外，促进经济增长和提高环境质量改善速度的长期策略。湖北省是人力资源大省，同时也是人才流出大省，因此在开发人力资源的同时，也要着力打造留住人才的有利环境。政府应尽快建立全省统一、公平竞争、规范有序的人才市场，积极改进人才评价和评估体系并进一步完善收入分配制度和人事管理体制，努力营造有利于留住人才的社会环境和工作环境。消费是拉动经济增长的三驾马车之一，同时也是社会再生产的重要环节，它引导着经济体新一轮的投资方向、结构和规模，消费方式与“两型”社会建设目标的完成密切相关。政府要积极倡导健康、理性的消费方式，避免过度消费带来的资源浪费和环境破坏。

第三，加强环境管制是短期内治理环境问题的有效措施。从实证分析中可以看出，虽然理论上当减排技术水平较低时提高环境管制力度能提高环境质量改善速度，但数据分析中并没有得到验证，原因可能与当前环境违法处罚力度不足和违法成本低、守法成本高等问题有关。鉴于此，政府应当继续完善环境法制建设，进一步加强环境管制，逐步消除环境保护过程中有法不依、执法不严、违法不究的现象。同时，在惩治环境破坏行为的同时，对积极响应环保号召，加强节能减排工作的生产单位进行相应鼓励，做到奖罚分明，提高生产部门的环保积极性。

[1]Grossman,Gene M,and Alan B.Krueger.Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[M].Cambridge,MA:MIT Press,1993.

[2]Stokey,N.. Are there limits to Growth?[J]International Economic Review,1998

[3]De Groot.H.L.F.Structural change,economic growth and the environmental Kuznets curve perspective [M],OCFEB research memorandum no.9911.Erasmus University,Rotterdam,1999.

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[5]Lieb C.M.,The environmental Kuznets curve and satiation:a simple static model[J].Environment and Development economics.2002，（7）.

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[10]William A. Brock, M. Scott Taylor, The Green Solow model[J].Journal of Economic Growth,2010，（15）.

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