安徽省环境质量与经济增长的关系研究

张海祥，李海丽

（安徽工业大学商学院，安徽马鞍山243000）

环境库兹涅茨曲线（EKC）假说源自美国经济学家库兹涅茨对经济增长与收入不平等之间关系的研究[1]。格罗斯曼和克鲁格在研究北美自由贸易协议对环境的影响时，研究环境质量与人均收入之间的关系[2]，发现环境质量与人均收入之间呈现倒U型特征，即在人均收入达到临界点之前，人均收入越高环境质量越低；当人均收入越过临界点并继续增长时，环境质量开始逐渐改善。根据这种倒U型的特征，帕纳约托首次将其命名为EKC[3]。

许多国内学者对此假说进行了一系列研究。朱天若利用联立方程组的方法，得出我国人均SO2排放符合EKC假说[4]；周小亮以福建省为例，得出工业废水和工业废气均呈倒N型，工业SO2呈波浪形，工业固体废物虽符合EKC假说但还未能越过拐点[5]；王铭利采用联立方程和状态空间模型，得出工业废水、工业SO2、工业固体废物均符合EKC假说[6]；王远采用半参数面板数据模型，得出江苏省SO2排放符合EKC假说[7]；王耀东运用静态理论模型，得出我国工业SO2符合EKC假说[8]；毛晖的研究结果表明，工业废水呈倒N型，工业SO2呈N型，工业固体废物符合EKC假说[9]。本文在国内学者对EKC假说研究的基础上，进一步研究安徽省环境质量与经济增长之间的关系是否也符合EKC假说。

1 指标选取与模型设定

本文参照相关文献[10]，以工业废水（Y1，单位：万吨）、工业废气（Y2，单位：亿标立方米）、工业SO2排放量（Y3，单位：万吨）及工业固体废物产生量（Y4，单位：万吨）4项指标衡量环境质量。经济指标选择人均GDP（X，单位：元）,可以避免由人口增长因素带来的干扰[11]。本文选取安徽省2000—2015年的面板数据，所有数据来源于《安徽省统计年鉴》。为消除可能存在的异方差，本文对所有变量均进行对数化处理，所有对数指标分别记为lnY1,lnY2,lnY3,lnY4,lnX。

本文主要参考王敏在研究中国环境污染与经济增长关系时所设定的模型[12]，具体形式如下：

其中，Yit表示第i个城市在第t年的污染物排放量或产生量，Xit表示第i个城市在第t年的人均GDP。当β2＜0时，环境质量与经济增长之间呈倒U型曲线关系；当β2＞0时，环境质量与经济增长之间呈U型曲线关系；当β1＜0，β2=0时，具有负相关关系，环境质量随经济增长而得到改善；当β1＞0，β2=0时，具有正相关关系，环境质量随经济增长而不断恶化；当β1=0、β2=0时，环境与经济之间不存在任何相关关系，表现为一条水平直线。根据回归结果，通过β1、β2的大小及正负性来判断曲线的形状，并由曲线形状来分析环境质量与经济增长之间的关系

2 豪斯曼检验

利用豪斯曼（Hausman）检验确定模型选择固定效应还是随机效应，利用F检验确定模型选择固定效应还是混合效应，当聚类稳健标准误与普通标准误存在较大的差距时，普通最小二乘法（OLS法）的F检验并不一定有效。为避免这种情况的发生，本文使用虚拟变量最小二乘法（LSDV）。经LSDV法回归后，根据个体虚拟变量的显著性特征，判断是否存在个体效应，若存在则使用固定效应模型。随机效应选择广义最小二乘法（FGLS法）进行回归，经FGLS法回归后根据拉格朗日乘数检验（LM检验）确定是选择随机效应还是混合效应。有关安徽省全省及皖北、皖南、皖中地区的Hausman检验结果见表1。

3 全省EKC假说检验

参考相关文献[7,13]，先对二次项方程进行回归，若二次项系数不显著，则舍去二次项，然后再对一次项方程回归。全省回归结果见表2，由表2可得如下结论：

表1 全省及各区域Hausman检验结果

表2 安徽省环境质量与经济增长回归结果

（1）工业废水与人均GDP之间存在倒U型曲线关系，即符合EKC假说。曲线临界点位于人均GDP 26 276.40元处，与此相比，仅亳州、宿州、阜阳、六安的人均GDP没有越过临界点，均分布在倒U型曲线的左侧，说明这4个地区的工业废水排放量随人均GDP增长而上升；其余城市均已越过临界点，集中在倒U型曲线的右侧，表明这些地区工业废水排放量随人均GDP增长而下降。

(2)与工业废水排放情况一致，工业SO2也符合EKC假说。曲线临界点位于人均GDP52 410.50元处，与此值相比，仅合肥、马鞍山、芜湖、铜陵越过临界点，集中分布在倒U型曲线的右侧，排放量随经济的增长而逐渐下降。

(3)工业废气和工业固体废物与人均GDP之间均不符合EKC假说，均呈现单调递增的线性关系，其排放量和产生量一直上升。

4 分区域EKC假说检验与比较

地理位置的差异会影响地区的经济发展，而经济又与环境紧密联系，为了更精准地反映当前安徽省环境质量，参考文献[14]，从皖北、皖南和皖中3大区域检验EKC假说并将各区域同一环境指标进行对比分析。

4.1 皖北、皖南、皖中区域回归分析

皖北、皖南、皖中的回归结果见表3。

表3 各区域环境质量与经济增长回归结果

皖北地区仅工业SO2符合EKC假说，曲线临界点位于人均GDP 16 092.63元处，其人均GDP均已越过临界点，集中在倒U型曲线的右侧，排放量随人均GDP增长而下降；工业废水、工业废气、工业固体废物与人均GDP之间呈单调递增的线性关系，不符合EKC假说。

皖南地区仅工业废水符合EKC假说，曲线临界点位于人均GDP 26 014.77元处，人均GDP都已越过临界点，集中在倒U型曲线的右侧，排放量随人均GDP增长而下降；工业废气、工业SO2、工业固体废物与人均GDP之间呈现单调递增的线性关系，不符合EKC假说。

皖中地区仅工业固体废物符合EKC假说，曲线的临界点位于人均GDP 212 723.15元处，与此值相比，目前皖中地区的人均收入水平远远没有达到这一数值，所以该地区的工业固废排放量仍处于递增阶段；其余环境指标与人均GDP之间呈现单调递增的线性关系，不符合EKC假说。

4.2 各区域相同环境质量指标对比分析

对比3个区域的回归结果，发现除工业废气均显示线性递增的关系外，其余3个环境指标均有一个二次型和两个一次型。线性与二次型包括相离、相切和相交3种关系，根据二者交点的位置关系，判断各区域某一相同环境指标排放的优劣情况。表4给出了各区域相同环境指标的回归方程和交点，根据交点的位置情况判断各区域环境质量的优劣。

对于工业废水和工业固体废物而言，皖北、皖南、皖中都不存在交点，表明皖南地区工业废水排量与其他两地相比在同一人均GDP处最低，排放情况相对较好；而皖中地区工业固体废物产生量最低，排放情况相对较好。

对于工业SO2而言，皖北与皖南和皖中都存在两个交点。先比较皖南与皖中的线性回归方程，结果表明，皖中工业SO2排放量的增加量低于皖南地区，其排放情况优于皖南地区。再比较皖中与皖北的回归方程，经过一系列的计算比较，皖中工业SO2排放量明显高于皖北地区，故皖北工业SO2排放量相对于皖中来说情况较好。

5 引入控制变量安徽省EKC的检验

考虑到相关控制变量也会对环境质量产生一定的影响，本文从经济规模（Z1）[14-15]、人口密度（Z2）[15]、第一产业结构变化率（Z3）[4,10]、第三产业结构变化率（Z4）[5]和技术进步（Z5）[10]5个方面进行研究。其中经济规模以各地生产总值表示，人口密度以每平方公里的城市人口数表示，第一、第三产业结构变化率分别以第一、第三产业在GDP中的占比来表示，技术进步以科学事业费支出来衡量。回归结果见表5。

表5 引入控制变量的EKC检验结果

分析表5得到如下结果。（1）工业废水与工业SO2的曲线形状并没有受到控制变量的影响，依然满足EKC假说，但临界值却提前到来，说明工业废水和工业SO2的排放量将会提前进入递减阶段；在引入控制变量后，工业废气与工业固体废物由线型转变成倒U型，均符合EKC假说。（2）经济规模的回归系数均为正数，除在工业废水上不显著外，其余都显著，表明工业废气、工业SO2、工业固体废物排放量或产生量随着经济规模的扩大而上升；人口密度仅与工业废水呈显著性正相关，即人口聚集集中的地方往往水污染情况较严重；第一产业结构变化率均通过显著性检验且都呈现负相关关系，说明发展第一产业能够有效减缓这四类工业污染物的产生；第三产业结构变化率和技术进步均没有通过显著性检验，表明第三产业和技术进步还未能成为改善环境的主要途径。

6 结论与建议

利用EKC理论对全省和皖北、皖南、皖中进行回归分析表明，从全省来看，工业废水和工业SO2都呈倒U型特征，即符合EKC假说；工业废气和工业固体废物均表现线性递增的趋势，不符合EKC假说。从区域角度来看，3个区域的工业废气均不符合EKC假说；仅皖北工业SO2符合EKC假说；仅皖南工业废水符合EKC假说；仅皖中工业固体废物符合EKC假说。在引入控制变量后，所有环境指标与经济增长都呈倒U型特征，且所有城市都已越过工业废水、工业SO2、工业固体废物的临界值。经济规模扩大和人口密度增加都会使安徽省环境质量恶化，而第一产业结构变化率的增长能够改善安徽省环境质量。

根据上述结论，本文提出三点建议：第一，环境保护与经济发展是相互关联的，环境保护是经济增长的基础，经济增长是环境保护的动力，必须坚持预防为主，防治结合的环境保护原则。妥善处理规模经济与环境污染之间的正向关系，以达到缓解工业废气、工业SO2和工业固体废物排放压力的目的。第二，人口密度与工业废水之间呈正相关关系，通过合理布局城市结构、改造老城区开发新城区，从而达到稀释城市人口密度的目的，这样不仅能有效减少工业废水排放量，也有助于城市的进一步发展。此外还应加强民众的环境保护教育，让民众参与环境保护行动。第三，由于第一产业结构变化率与所有环境指标都密切相关，所以加快产业结构调整，重点突出第一产业成为首要任务。安徽省是农业大省，通过转变农业生产方式、提高农业科技水平、延伸农业产业链、强化农业供给侧结构调整等多种途径，将安徽省打造成一个农业强省。