大气污染物与经济增长关系机理分析及协调发展测度

尹 凡，刘芷彤，聂延庆，刘 明

(1.河北环境工程学院，河北 秦皇岛 066102; 2.秦皇岛职业技术学院，河北 秦皇岛 066102)

0 引言

改革开放以来，中国的经济发展取得了巨大的成就，但长期以来“高投入、高消耗、高排放、不协调、难以回收、低效率”的经济发展模式造成了更高的资源和环境成本。目前，中国的能源消费占全球总量的21.2%，是世界上最大的能源消费国[1]。由于经济的持续高速增长，污染物排放过多随之带来的环境问题愈来愈严重。因此就需要一定的环境管理来减轻环境污染。环境管理主要是关注最优经济增长率、环境质量改善、环境承载能力等方面的管理[2]。

近年来，随着内生经济增长模型的出现，许多研究者将环境质量或污染排放作为生产要素，将环境质量引入效用函数，并将环境与可持续发展问题纳入新增长理论的基本框架中[3]。本文主要研究挥发性有机物(VOCs)污染物，它通常是在常温下蒸汽压大于133.32Pa、标准大气压101.3kPa下、沸点在50～260℃以下且初馏点等于250摄氏度的有机化合物，或是在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。VOCS污染物的排放主要来源于工业废弃物、柴油机械和建筑装饰。同时，随着经济的快速增长，工业的发展，VOCs的排放量也在不断增加。因此，本文对湖南省大气污染物VOCS排放效率与经济增长的作用机理进行分析，并对环境与经济协调发展的测度进行了研究，最终得出减排效果制约着湖南省环境绩效发展的结论。

1 污染物排放效率与经济增长状况

1.1 污染物排放与经济增长关系研究

污染物排放是人类产生的超出自身净化能力的，直接或间接排放到生态环境中的废弃物。它们影响人类健康，破坏生态系统，造成巨大的财产损失。随着经济全球化的持续发展，这种以牺牲环境为代价，发展世界经济的模式已不再适用。制度原因的不完善在经济增长的过程中也可引起环境问题的出现，主要包括市场失灵和政府监管失灵，其中影响市场的因素主要受外部性和信息不对称的影响。有关学者研究环境的负外部性，见图1其中A为企业，B为居民，边际效益(MR)与企业的边际成本(MCA)的交叉点F为企业车辆的污染物排放从而实现的最大效益的状态[4]。此时，企业污染给居民带来的额外成本为MCS，边际成本为MCA和MCB之和。

图1 环境的负外部性

图2 2007-2017湖南省空气污染物平均排放指数

1.2 环境与经济协调测量与结果分析

目前，我国污染物排放总量较高，工业废物、建筑废物和机动车排放不断增加，环境形势日益严峻[5]。图2显示湖南省2007-2017的空气污染物平均排放指数；可以看出，2015年后污染物排放指数呈线性下降趋势，这与国家政策密切相关。图3为湖南省2007-2017年污染物VOCS平均排放指数；可以预见，虽然湖南省2015至今加大了排放管理控制，总体污染物排放呈下降趋势，但湖南省污染物VOCS排放指数正在逐步扩大。图4为湖南省区域经济增长与VOCS排放测算的关系。显示2002-2018年湖南省经济增长与VOCs排放协调度呈先减小后增大的趋势，说明湖南省环境与经济体系的协调度有着先减小后增大的规律。

图3 湖南省2007-2017污染物VOCS平均排放指数图4湖南省区域经济增长与VOCS排放测算的关系

2 经济增长源分解

2.1 挥发性有机化合物排放与经济增长的关系

图5为1997和2017年世界主要国家VOCs排放占比。从图中可以清楚地看到，中国的VOCs排放比例从1997年的7.92%上升到2017年的26.18%，美国和欧洲国家的排放量有所下降[6]。

图5 1997年和2017年世界主要VOCs排放量占比

图6 环境库兹涅茨曲线

著名的环境库兹涅茨曲线假说(EKC)描述了大气污染物排放与经济增长之间的相互作用机制[7]。从图6可以看出，随着经济的增长和前期资源的消耗，垃圾排放量也相应增加；当经济增长到一定阶段，产业结构转型逐渐加快，人们的环保意识增强，垃圾排放减少。这种连环效应的产生与市场机制、国际贸易、规模效应和结构效应等方面有关。大气污染物VOCs与经济增长最简单的检测模型如下列公式所示：

lnpvocsit=α+γlnpvocsit-1+ρWlnpvocsit+β1lnpgdpit+β2(lnpgdpit)2+Xδ+μi+ωit

(1)

lnpvocsit=α+ρlnpvocsit-1+β1lnpgdpit+β2(lnpgdpit)2+Xδ+μi+εit

(2)

εit=λWεit+ωit

(3)

其中，i是单位，t是时间，ui是固定效果。

表1列出了湖南省相应原始数据的基本统计值。

表1 湖南省相关指标的基本统计值

2.2 经济增长源分解结果分析

在现有的研究中，经济增长模式分为两种类型；粗放型的经济增长模式和集约型的经济增长模式，同时生产要素的输入和环境测量的比例影响着两种模式的消费情况。在经济增长的过程中，主要涉及五个指标，如劳动力输入、国内固定资产、外国直接投资、土地要素和污染物。表2列出了基于环境消耗比例投入的五个变量的统计值；利用永续盘存法估计FDI存量，即：

FDIt=fdit-1(1-δ)﹢λfdi′t

(4)

式中：fdi为FDI的存量，δ为折旧率，取固定值10.96%，λ为投资的资本形成率，假设为95%，fdi′t为t年的净流量。

表2 各变量的描述性统计

图7 湖南省经济增长来源随时间的变化趋势

图7为湖南省经济增长源随时间的分解趋势图，它可以看出，全要素生产率(tfp)对经济增长的贡献率小于10%，环境消费对经济增长的贡献率在20%左右，湖南省经济增长的源泉来自资本投资和环境消费两方面。

3 经济增长方式和污染物排放控制经验

3.1 环境绩效测量

通过建立环境绩效考核体系，降低生产过程中的资源投入和排放率，可以将环境绩效简单定义为经济增加值与环境压力值的比例，一段时间内的环境绩效可按下式计算：

(5)

其中v为经济活动产出随时间增长，p＇为环境压力，w为权重。现有的环境绩效测量模型包括传统的DEA模型和非径向BML-DEA模型。DEA也就是数据包络分析，是一种以线性规划为基础，距离函数为方式的模型方法，实际上就是一种线性规划，(所谓径向就是沿半径的直线方向或是垂直于轴的直线方向)后来，学者们在这些基础模型上不断衍生，不断加入更多的限制条件去考虑问题，发现径向模型有时会陷入限定条件中无法解决一些特定的问题，因此就出现了非径向BML-DEA模型，这是一个在DEA模型上进一步演化的模型，是一个比较广泛的概念。本文考虑到数据的可用性，便以湖南省数据为研究样本，除VOCs排放外，环境压力还包括二氧化碳排放和吸烟量排放两个指标，见表3。

表3 各变量描述统计值

用传统DEA模型和非径向BML-DEA模型对湖南省平均环境绩效进行对比分析，结果见表4。

表4 湖南省两种计算模型的平均环境绩效

通过比较发现，与传统的DEA模型相比，非径向BML-DEA模型可以解决无可行解的问题。

图8 湖南省2007-2017年工业环境绩效及其分解指数[8]

由图8可见，环境绩效的提高主要是由技术进步推动的。效率变化指数自2009年以来呈现增长趋势，2014年以来为负增长。由此可见减排效果制约着环境绩效的进一步提高。

3.2 污染物VOCS排放控制与经济增长协调发展路径选择

当今时代，政治多极化，经济全球化，每个国家的经济发展每时每刻都在发生着变化，它的增长并不是一成不变的，时而缓慢前进，时而迅速攀升，很多国家研究多条路径试图将经济增长模式符合现代社会要求，达到稳中前进的效果。比如美国、欧盟等发达国家在经济发展过程中不断调整发展模式，从粗放型经济增长模式向集约型经济增长模式转变。对于我国的经济增长模式，也应符合时代潮流，转变传统观念，树立科学的增长观念，推动科技进步和自主创新，为转变经济增长方式提供保障。政府在调整产业结构，转变经济增长方式，降低污染物VOCs排放的同时，也应充分发挥政府职能，开拓创新，促进企业能进行科学绿色的绩效评价，因地制宜推进区域协调发展。

4 结语

本文研究了湖南省大气污染物VOCs排放效率与经济增长的关系机理，以及环境与经济协调发展的测度方法。结论如下：(1)随着经济的增长，资源消耗的增加，垃圾排放量也相应增加，环境污染不断严重，但当经济增长到一定阶段，产业结构转型加快，人们的环保意识也不断增强，认识到减少垃圾排放量的重要性，同时也在寻找方法，将提高污染物排放效率的目标落到实处。(2)根据全要素生产率(tfp)对经济增长的贡献率低于10%，环境消费对经济增长的贡献率在20%左右的数据，从而得出湖南省经济增长的源泉来自资本投资和环境消费两方面，技术研发很大程度上推动了环境绩效的提高。通过湖南省2007—2017年工业绩效效率变化指数，可以看出2009年以来指数不断增长，但2014年以来为负增长的趋势，说明减排效果有所减弱，则进一步表明减排效果制约着湖南省环境绩效的进一步增长。