资源富集区经济发展与环境污染的EKC实证研究——以陕北地区为例

罗 波 张金锁 张 伟 张 甜

(1.西安科技大学能源经济与管理研究中心，陕西省西安市，710054；2.西安科技大学安全科学与工程学院，陕西省西安市，710054；3.延安大学经济与管理学院，陕西省延安市，716000；4.西安科技大学管理学院，陕西省西安市，710054)



资源富集区经济发展与环境污染的EKC实证研究
——以陕北地区为例

罗 波1,2张金锁3张 伟1，4张 甜1，4

(1.西安科技大学能源经济与管理研究中心，陕西省西安市，710054；2.西安科技大学安全科学与工程学院，陕西省西安市，710054；3.延安大学经济与管理学院，陕西省延安市，716000；4.西安科技大学管理学院，陕西省西安市，710054)

基于陕北地区榆林市和延安市2000-2015年人均GDP增长状况和环境污染指标的统计数据，利用SPSS软件进行相关和回归分析，以该地区为例，对我国资源富集区经济发展与环境污染的EKC曲线特征进行实证研究，拟合结果表明陕北地区人均GDP与环境污染不符合“倒U型”环境库兹涅茨曲线，主要呈现出“倒N型”的三次曲线特征。最后，结合陕北地区发展现状分析其曲线特殊原因，并提出该地区绿色发展的对策和建议。

资源富集区 环境污染 EKC 陕北地区

资源富集区为我国资源开发和能源供给提供了可靠支撑，但是由于产业结构失衡，其环境问题较为突出。对资源富集区经济增长和环境污染之间的关系进行分析，对我国低碳发展、绿色发展具有重要警示作用。陕北地区位于陕西北部，包括榆林市和延安市，是国内典型的矿产资源富集区之一，煤、石油和天然气等储量丰富。榆林市被誉为“中国的科威特”，是中国重要的煤、石油、天然气、盐产区。延安市是中国石油工业的发祥地，油、煤、气等矿产资源丰富。自1998年陕北能源化工基地建设以来，伴随着能源开采和工业的快速发展，陕北地区经济发展迅速，但环境污染日趋严重，工业“三废”污染成为该区域生态环境恶化的关键影响因素。因此，对陕北地区“三废”排放与工业经济发展之间的发展关系进行研究，分析该区域环境变化原因和防治对策，对资源富集区绿色发展具有重要意义。

经济学家S.Kuznets(1995)在预测人均收入同收入的差异时提出库兹涅茨曲线(Kuznets Curve)，即收入差距会随着人均收入增加而变大，但到一定程度后这种差异又会变小。同时期，Grossman和Krueger(1991)首次实证研究了环境质量与人均收入之间的关系。世界银行(1992)、Shafik和Bandyopadhyay(1994)、Holtz-Eakin和Selden(1995)对环境质量和收入关系进一步展开研究。Panayotou(1996)将这种环境质量开始随着收入增加而退化，收入水平上升到一定程度后环境质量随收入增加而改善的倒U型关系称为环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve，EKC)。

国内关于经济增长同环境污染之间的关系研究起步较晚，2000年左右，张晓、沈满宏等率先展开研究。大部分研究支持该假设，但也有部分研究不支持。吴玉萍等(2002)验证了北京环境指标与人均GDP的环境库兹涅茨曲线特征，发现其拐点时间跨度小于发达国家。陈华文等(2004)证明了多指标环境库兹涅茨曲线假说成立，且不同的环境质量指标对应于不同的转折点，而政策响应有助于改善环境质量。邵锋祥等(2012)验证了陕西省碳排放环境库兹涅茨曲线及影响因素。但赵细康等(2005)研究发现，中国多数污染物的排放并不具有典型的环境库兹涅茨曲线特征，其环境污染无明显的拐点迹象，而政府环境保护可以改变ECK形状。邢秀凤等(2006)对山东省1988-2002年数据研究显示，山东省的EKC不完全符合典型的库兹涅茨曲线特征，除了收入水平，环境质量改善与环境政策和工业化进程息息相关。

诸多学者纷纷对各省各地区的环境质量与人均GDP的关系进行拓展研究。张金锁(2009)首次提出工业GDP和环境污染指标之间环境EKC分析思路，随后王喜莲(2009)采用系统动力学的方法对陕西环境发展趋势展开了研究。魏一鸣等(2014)选取中国省级人均能源消费量和人均电力消费量对EKC进行实证研究。孙伟增等(2014)利用EKC验证了能源与环境指标在环保考核、官员晋升与地方环境改善的激励作用。

综上所述，本文认为不同发展阶段经济增长与环境污染存在不同的EKC关系，其形状并不统一。而政府环境政策有助于改善经济增长下的环境质量，影响EKC曲线发展趋势及拐点出现时间。

鉴于对资源富集区相关研究的缺乏，本文以陕北地区为例，首先，辨识榆林市和延安市工业发展阶段，分析陕北地区经济发展和污染概况；其次，对陕北地区人均GDP增长与环境污染相关指标进行回归分析，识别陕北地区EKC曲线发展特点及原因，并以此提出保障陕北地区绿色发展的政策建议。

1 陕北两市经济发展概况分析

1.1 榆林市发展概况

2015年榆林市统计公报显示，全年实现生产总值2621.29亿元，包括第一、二、三产业增加值分别为143.6亿元、1637.29亿元和840.4亿元。三次产业结构由2014年的4.8∶68.3∶26.9到2015年的5.5∶62.5∶32。按常住人口计算，人均生产总值77267元，约合11899美元，高于全国、全省平均水平。

(1)基于人均GDP指标判断，榆林市目前是后工业化阶段。榆林市2015年人均GDP为77267元，根据2015年平均汇率计算是11899美元，根据2005年美元购买力平价计算是21403.49美元，处在钱纳里模型的后工业化阶段。

(2)从三次产业结构判断，榆林市处于工业化后期。根据榆林市2015年三次产业产值结构数据，第一产业产值占比5.5%，小于10%；第二产业产值占比62.5%，远高于第三产业的32%，相差较大，具有典型的资源富集区产业结构特征。从产业结构来看，榆林市目前处于工业化后期阶段。

(3)榆林市第一产业就业人数比重较大，处于工业化中期。榆林市第一产业就业比重仍处于较高水平，参考陕西省2015年第一产业就业人数均值38.09%，处于工业化中期30%～45%的范围内。

(4)基于城镇化率判断，榆林市迈入工业化中期。2015年榆林市城镇化率为55%，高于全省平均水平，迈入工业化中期的50%～60%范围内。基于城镇化率衡量，榆林市已迈入工业化中期的发展阶段。

由此可知，榆林市基于人均GDP处于后工业化阶段，基于三产结构处于工业化后期阶段；基于就业结构和城镇化水平看，处于工业化中期阶段，但分别存在着购买力平价的人均GDP高估发展水平和城市化滞后于工业化和城市化率统计数据的偏差而低估了工业化发展阶段的问题。故榆林市工业化整体上处于中期阶段并向后期阶段靠近的水平。

1.2 延安市发展概况

同理，基于人均GDP指标衡量，2015年延安市人均GDP达53925元，按当年平均汇率计算为8304.37美元，按2005年美元购买力平价计算是14937.6美元，已处于后工业化阶段。基于三次产业结构，2015年延安市第一产业产值比重9.2%，靠近10%；第二产业62%的比重相较于第三产业28.8%的比重，相差较大，延安市处于工业化后期阶段。由于数据缺失，参考陕西省2015年第一产业就业人数均值38.09%，延安市处于工业化中期。基于城镇化率，2015年延安市达到57.32%，处于工业化中期水平。

总而言之，延安市工业化整体与榆林市接近，属于中期阶段并向后期过渡，只是在人均GDP值和产业结构方面略有不同。陕北两市的工业化发展判断依据见表1。

表1 陕北两市工业化发展阶段

数据来源:《2015年榆林市国民经济和社会发展统计公报》、《2015年延安市国民经济和社会发展统计公报》、《陕西省统计年鉴》

1.3 陕北地区人均GDP增长及环境污染概况

陕北地区丰富的矿产资源带动了工业的发展。该地区生产总值由2000年的235.68亿元到2015年的3690.15亿元，年均增长率达20.13%；人均GDP由2000年的4558元到2015年的65715.99元，年均增长率达19.47%。同时，该地区的二产占比发生了很大的变化，从2000年的44.36%增加到2014年的68.3%，2015年跌到62.5%；延安市从2000年的60.24%增加到2014年的69.9%，2015年降到62%，经济增长受第二产业波动影响较大，具有典型的资源富集区经济发展特征。

但随着工业的发展，特别是陕北能源化工基地规划建设之后，陕北地区工业“三废”造成的环境问题日益突出。2015年工业废气排放量为5962.9764亿Nm3，是2000年227.6144亿Nm3的26.2倍。工业废水排放量2015年达到9733.8688万t，是2000年的8.39倍，其中2008年、2013年有所下降，但总体保持持续上升态势。一般工业固体废物的产生量迅速增加，其中2001年、2008年有所下降，但总体保持持续上升态势，2015年产生量达2582.3719万t，是2000年的7.57倍。SO2排放量逐年上升，2011年达到峰值，2015年有所下降，是2000年的7.79倍，烟(粉)尘产生量也逐年增加，2006年、2009年及2013年有所下降。由于2011年统计口径发生变化，数量变化较大。数据表明，陕北地区工业“三废”污染排放随工业的快速发展增长迅猛。

2 陕北地区EKC实证分析

2.1 相关指标与数据来源

在相关EKC实证研究中，多采用污染集中度、污染物排放量、资源开采量作为环境变量。借鉴陕北周边地区前人研究成果以及该地区煤、石油产业为主的特征，同时考虑到数据的可获得性，本文选取的构建陕北地区人均GDP和环境污染水平的EKC环境指标包括：工业废气、工业废水、一般工业固体废弃物产生量和SO2排放量。其中，陕北地区人均GDP指标依据榆林市和延安市2000-2015年GDP与常住人口得出。

2.2 相关性分析

结合榆林市和延安市环境指标统计数据，借助SPSS软件进行相关分析，结果见表2。

表2 陕北地区人均GDP和环境指标的相关性分析

数据来源:2000-2015年Wind资讯、《榆林市统计年鉴》、《延安市统计年鉴》、《陕西省统计年鉴》，R为相关系数，P为相伴概率值，**在 0.01 水平(双侧)上显著相关

根据表2可知，工业废气排放总量、工业废水排放总量、一般工业固体废物产生量和SO2排放量与人均GDP在双尾检验值为0.01水平时均显著相关。

2.3 模型构建

首先，将工业废气排放总量、工业废水排放总量、一般工业固体废弃物产生量和SO2排放量分别和人均GDP做散点图，发掘其潜在相关关系。其次，利用SPSS软件对EKC基本函数型(二次函数、三次函数、指数函数、对数函数和复合函数等)进行回归曲线估计。最后，由回归结果发现，工业废气、工业废水、工业固体废物、废气中SO2以三次函数曲线拟合最好，故选用三次曲线估计模型。陕北地区人均GDP与环境指标的拟合结果见表3。

表3 陕北地区人均GDP与环境指标的拟合结果

从表3可以看出，工业废气、工业废水、SO2与人均GDP之间存在极显著的相关性(R2均大于0.9，P<0.001)，一般工业固体废弃物与人均GDP相关系数为0.889(R2大于0.85，P<0.001)。各模型的三次项系数均小于0.05，对环境库兹涅茨曲线具有比较充分的解释意义。

2.4 模型拟合结果及分析

根据计量模型拟合的结果，借助EXCEL和SPSS统计分析软件，得到陕北地区工业“三废”排放与人均GDP之间的函数拟合曲线图，如图1所示。

从图1可以看出，第一，2000-2015年期间，人均GDP与工业废气之间的拟合曲线近似“倒N型”中段的波浪式的EKC特征，且上升趋势趋于平缓，尚未到达峰值的转折点；第二，人均GDP与工业废水的拟合曲线具有“倒N型”曲线的EKC特征，曲线的拐点在2012-2013年间，人均GDP靠近70000元，达到了“倒N型”曲线的峰值；第三，人均GDP与固体废弃物、SO2排放量的拟合虽然以三次曲线为佳，但转折不够明显，在图形上类似线性关系，整体依然呈上升趋势。

总而言之，陕北地区环境库兹涅茨曲线呈现“倒N型”曲线特征，与发达国家工业化时期的发展特征有所不同。从目前的发展来看，陕北地区环境污染水平增速仅部分减缓，并未在整体上呈现出随人均GDP的增长而下降的趋势。

3 陕北地区环境库兹涅茨曲线特殊性的原因分析

3.1 陕北地区两市工业发展尚处于中级阶段

近年来，陕北地区榆林市和延安市经济持续快速增长，但总体而言，都正处于工业化发展的中级阶段，符合典型的资源型城市发展的一般模式。经济增长过分倚重于传统的煤炭、石油等矿产资源开发型工业，而资源型产业结构模式下区域经济的快速发展意味着库兹涅茨曲线效应中环境质量的恢复放缓。由此可见，陕北地区经济发展在一般固体废弃物和工业SO2排放方面呈现经济高速增长、生态质量滞后的局面，而在工业废气和工业废水方面经济发展与环境质量的关系有所改善。

3.2 产业结构受工业波动影响较大

由于陕北地区属于典型的资源富集区，该地区主要以煤炭、石油资源开采为主，与传统的农牧业为主的西部地区发展模式不同。2014年榆林、延安两市的第二产业占比高达近70%，2015年受全球煤炭低迷及整体经济下行影响，降到62%左右，受工业波动影响较大。环境污染主要来源于煤炭、石油等矿产资源的开采利用，煤化工和石油加工等重工业企业的污染排放。在陕北地区重工业不断发展的同时，地区产业结构变化对于环境质量具有间接影响。

图1 陕北地区人均GDP与环境污染各指标拟合曲线图

3.3 陕北地区产业结构失衡

通常而言，相较于发达国家，发展中国家面对环境与发展问题时具有后发优势，可以改善EKC的拐点出现时间，从而发展中国家EKC拐点会略低于发达国家，而陕北地区工业废水的拐点处于人均GDP 7万元附近，远高于发达国家的历史水平及彭水军等(2006)得出的2.5万元。部分原因可能是大规模煤、石油化工产业造成的污染，侧面说明该地区在该阶段经济发展时期，为保障我国优质能源供应，造成产业结构失衡。

4 对策与建议

4.1 优化产业结构，继续促进区域转型升级

对主导产业战略调整，在保障能源化工产业精细化、高端化发展的同时，大力发展现代农业、旅游业等低碳产业，鼓励农畜产品加工业快速发展，不断优化产业结构。大力发展第三产业，加大对第三产业的投资，引进优质服务企业，加快陕北地区重点服务业项目建设，协调好地区产业结构，促进陕北地区经济发展的转型升级，建设中国鲁尔。

4.2 建立和完善环境保护考核晋升机制

长期以来，以GDP为核心的单维激励模式造成地方政府对环境保护的忽视，当前全国雾霾持续恶化，在政府高度重视、人民迫切关注的需求下，应更加重视提高能源效率，发展绿色经济，而地方政府在环境治理方面的行政干预能有效促进高能耗企业节能减排的积极性。在地方官员的考核晋升中加入环境保护激励指标，能有效提高地方政府、企事业单位提高环境保护力度，增加公众参与环境保护的信心。

4.3 依靠技术进步，实现安全绿色高效发展

针对陕北地区煤炭、石油等能源化工企业数量多、污染大、管理复杂等特点，应依靠技术进步提高预防措施，采用清洁煤炭、石油生产工艺，提高废水、废气、固定废弃物的污染处理能力，加强对工业污染各个环节的综合防治，积极淘汰落后工艺、设备，保障职工健康安全。同时，当地政府在招商引资时，应提高对企业的环保技术要求，从源头上杜绝污染，实现该地区的安全绿色高效发展。

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(责任编辑 宋潇潇)

EKC empirical study on economic development and environmental pollutionof resource-abundant regions： an example in Northern Shaanxi Province

Luo Bo1,2, Zhang Jinsuo3, Zhang Wei1,4, Zhang Tian1,4

(1.Center for Energy Economics and Management Research, Xi'an University of Scienceand Technology, Xi'an, Shaanxi 710054, China;2.College of Safety Science and Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, Shaanxi 710054, China;3. School of Economics and Management, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000, China;4.School of Management, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, Shaanxi 710054, China)

Based on statistical data of per capita GDP growth and environmental pollution index from 2000 to 2015 of Yulin City and Yan'an City in Northern Shaanxi Province, use SPSS software for correlation and regression analysis in order to find the EKC curve characteristics of resource-abundant regions. The result showed that per capita GDP and environmental pollution is not consistent with the general " inverted U type" environmental Kuznets curve in Northern Shaanxi Province, the result mainly show the "inverted N type" characteristics. By analysis the special reasons of development status of Northern Shaanxi Province curve, the paper put forward countermeasures and suggestions of green development.

resource-abundant region, environmental pollution, EKC, Northern Shaanxi Province

国家自然科学基金(71273206、71273207)，陕西省软科学研究计划项目(2015KRM112)，陕西省特色学科建设项目，陕西省社科基金(2015D067)

罗波，张金锁，张伟等.资源富集区经济发展与环境污染的EKC实证研究——以陕北地区为例[J].中国煤炭，2017，43(5):10-15. Luo Bo，Zhang Jinsuo，Zhang Wei，et al. EKC empirical study on economic development and environmental pollution of resource-abundant regions： an example in Northern Shaanxi Province[J].China Coal，2017，43(5)：10-15.

TD-9

A

罗波(1989-)，男，陕西榆林人，博士研究生，主要从事能源经济、能源安全管理研究。