福建省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對環(huán)境質(zhì)量的影響研究

作者簡介：陳佳汝，華僑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院碩士研究生。

摘要：本文通過1990—2013年數(shù)據(jù)以及構(gòu)造環(huán)境污染綜合指數(shù)建立計(jì)量模型，以此分析福建省經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對環(huán)境質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，福建省環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長間呈“倒U型”曲線關(guān)系，且環(huán)境質(zhì)量隨著工業(yè)化程度的加深而不斷惡化。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；環(huán)境污染；主成分分析

一、引言

實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是各國政府和學(xué)術(shù)界普遍關(guān)心的話題?，F(xiàn)有研究成果主要有：

（一）經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究

國外關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間關(guān)系的研究主要圍繞環(huán)境庫茲涅茨曲線假說展開。Grossman和Krueger于1991年首次驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系，他們利用GEMS的城市大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)出一種“倒U形”關(guān)系。Panayotou（1993）在此基礎(chǔ)上正式提出了著名的環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）假說。此后，國外許多學(xué)者通過不同的污染指標(biāo)和分析方法得出了不同的結(jié)論，F(xiàn)riedl和Getzner（2003）發(fā)現(xiàn)二氧化碳和人均GDP呈現(xiàn)N型曲線，Martin Wagner（2008）發(fā)現(xiàn)二者呈單調(diào)遞增關(guān)系。

國內(nèi)的多數(shù)研究是對環(huán)境庫茲涅茨曲線進(jìn)行驗(yàn)證，證明其是否存在以及呈現(xiàn)何種曲線關(guān)系。趙細(xì)康等（2005）研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境庫茲尼茨曲線的這種典型的倒“U”形曲線關(guān)系在中國并不存在。梁云等（2014）以二氧化碳排放總量來衡量環(huán)境質(zhì)量，他們發(fā)現(xiàn)這兩者是明顯的“倒U型”關(guān)系。而高宏霞等（2012）分析發(fā)現(xiàn)只有工業(yè)廢氣排放量和二氧化硫排放量這兩個指標(biāo)與人均GDP的關(guān)系符合“倒U形”關(guān)系。

（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究

不同的學(xué)者對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系持有不同的觀點(diǎn)。一方面，有學(xué)者認(rèn)為隨著工業(yè)化進(jìn)程加深，環(huán)境污染的程度將加深。趙雪雁（2007）、余曉娟（2010）分別以浙江省、甘肅省為研究對象，都指出影響污染物排放的重要因素是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化，其中第二產(chǎn)業(yè)對環(huán)境污染的影響效應(yīng)尤為顯著。聶小桃（2012）認(rèn)為造成廣州市水環(huán)境、固體環(huán)境和大氣環(huán)境污染的主要原因是第二產(chǎn)業(yè)。

另一方面，黃孔融和王國聘（2008）在研究中指出第三產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的影響很容易被人遺忘，但隨著第三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其對環(huán)境的負(fù)面影響將顯著增加。王芳（2008）對河南省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量變化的關(guān)系進(jìn)行了研究，認(rèn)為能顯著影響環(huán)境質(zhì)量的是第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)而不是第二產(chǎn)業(yè)。

綜上所述，學(xué)者們的研究多集中于經(jīng)濟(jì)增長對環(huán)境的影響以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對環(huán)境的影響，但將經(jīng)濟(jì)增長水平與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來的研究卻不多，而且以福建省為研究對象的類似研究更為少見。因此，本文利用福建省經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)來揭示福建省經(jīng)濟(jì)增長及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對環(huán)境質(zhì)量的影響。

二、福建省環(huán)境質(zhì)量概況

環(huán)境質(zhì)量的好壞通常用工業(yè)污染物的排放來衡量，其中廢水排放量、廢氣排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、煙粉塵排放量和固體廢棄物產(chǎn)生量是造成環(huán)境污染的比較具有代表性的污染物。

圖11990年—2013年福建三大污染物排放量

數(shù)據(jù)來源：2014年福建統(tǒng)計(jì)年鑒

根據(jù)可獲得性數(shù)據(jù)可知不同污染物具有不同情況：（1）工業(yè)廢水排放量在2011年前持續(xù)增長，但2011年后明顯下降。（2）工業(yè)廢氣排放量一直保持上升趨勢，從1997年開始增長勢頭迅猛，是排放量增長速度最快的污染物，這嚴(yán)重威脅著福建省的空氣質(zhì)量。（3）工業(yè)二氧化硫排放量在2006年以前呈現(xiàn)明顯上升趨勢，但2006年后有所下降。（4）工業(yè)煙粉塵的排放量近年來則保持平穩(wěn)，變化不大，且處于較低水平。（5）工業(yè)固體廢物排放是所有污染物排放量中呈現(xiàn)下降趨勢的，而且下降趨勢是明顯的，由1990年的4238萬噸下降至2012年的016萬噸。從總體上看，福建的環(huán)境問題依然較為嚴(yán)重，環(huán)境保護(hù)任重道遠(yuǎn)。

三、環(huán)境污染綜合指數(shù)

本文基于數(shù)據(jù)可獲得性選擇工業(yè)廢水排放量（gs）、工業(yè)廢氣排放量（gq）、工業(yè)二氧化硫排放量（gl）、工業(yè)煙粉塵排放量（gyf）和工業(yè)固體廢物排放量（gg）共5個指標(biāo)作為環(huán)境污染單項(xiàng)指標(biāo)，其原始數(shù)據(jù)均取自1990-2013 年的《福建省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國環(huán)境年鑒》。

由于指標(biāo)數(shù)據(jù)之間存在的相關(guān)性，使我們不能簡單的用原始指標(biāo)來分析EKC曲線的圖形特征。其原因在于：一方面我們并不是從單個環(huán)境指標(biāo)變量出發(fā)，分析其與經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，因?yàn)檫@樣得到的結(jié)果是片面的；另一方面，如果將各個環(huán)境污染原始指標(biāo)不加處理，直接納入經(jīng)濟(jì)環(huán)境模型之中，由于指標(biāo)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性的存在，會使我們的分析結(jié)果不準(zhǔn)確。鑒于以上分析，本文采用主成分分析方法，去除原始指標(biāo)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，將5個環(huán)境污染物排放量指標(biāo)綜合為一個指標(biāo)來分析經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對環(huán)境的影響，其解釋能力大于單項(xiàng)環(huán)境污染物排放指標(biāo)。設(shè)E來表示環(huán)境污染綜合指標(biāo)。

根據(jù)SPSS運(yùn)行過程可知，前2個主成分解釋了全部方差的87193%，這說明前2個主成分足以代表原來的5個指標(biāo)。設(shè)分別用E1和E2表示這2個主成分。接下來計(jì)算前2個主成分的系數(shù)，可得兩個主成分的線性組合如下：

E1=0514×gs+0493×gq+0499×gl -0253×gyf -0425×gg

E2=0214×gs+0198×gq+035×gl+0775×gyf +0439×gg

接著計(jì)算污染綜合指數(shù)E，如下：

E=0730 E1+0270 E2

在現(xiàn)實(shí)情況下工業(yè)污染物的排放量是不可能為負(fù)數(shù)的，但在計(jì)算過程中環(huán)境污染綜合指數(shù)中出現(xiàn)負(fù)數(shù)的現(xiàn)象，因此本文根據(jù)許正松等（2014）的方法，采用離差標(biāo)準(zhǔn)化法以消除負(fù)數(shù)現(xiàn)象。計(jì)算結(jié)果如下圖所示。

福建省整體環(huán)境污染情況大致可以分為三個階段，第一階段是1990—1997年，這期間環(huán)境污染指數(shù)保持穩(wěn)定，且低于03。第二階段，即1998—2005年呈現(xiàn)逐年加重的趨勢。在第三階段，即2005—2013年，環(huán)境污染指數(shù)又趨于穩(wěn)定，但可以看到這階段的環(huán)境污染綜合指數(shù)明顯高于第一階段，均超過07。

四、實(shí)證分析

（一）模型假定

本文采用計(jì)量模型分析經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對環(huán)境的影響。其中，以人均GDP 為自變量，以環(huán)境污染綜合指標(biāo)為因變量。本文用三個指標(biāo)來度量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，分別是工業(yè)增加值占GDP比重、重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值比重以及第三產(chǎn)業(yè)比重，其原始數(shù)據(jù)均取自1990-2013 年的《福建省統(tǒng)計(jì)年鑒》，構(gòu)造估計(jì)模型如下。

Et=β0+β1lngdpt+β2（lngdpt）2+β3（lngdpt）3+β4lnint+β5 lnzint +β6 lndst +β7Xt+Ut

其中，Et為環(huán)境污染綜合指數(shù)，lngdpt為人均GDP的對數(shù)，lnint為工業(yè)增加值占 GDP 比重的對數(shù)，lnzint為重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值比重的對數(shù)，lndst為第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的對數(shù)，Xt為影響環(huán)境污染指標(biāo)的其他控制變量，ut為殘差項(xiàng)，β為參數(shù)，t為時期。

對于估計(jì)模型，其圖形的特征均由變量前系數(shù)的取值（正、負(fù)、或零）所決定，根據(jù)數(shù)學(xué)分析方法我們可以得出以下結(jié)論：

（1）如果β1>0，β2=β3=0，表明環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)增長呈線性上升趨勢，污染程度會隨著經(jīng)濟(jì)的增長逐步惡化；

（2）如果β1<0，β2>0，β3=0，則曲線為“正U型”，即環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長先好轉(zhuǎn)再惡化；

（3）如果β1>0，β2<0，β3=0，則曲線為“倒U型”，即環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長先變壞再逐漸改善；

（4）如果β1>0，β2<0，β3>0，則曲線呈“正 N 型”特征，即環(huán)境污染程度隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高先提高，然后下降，最后提高；

（5）如果β1<0，β2>0，β3<0，則曲線呈“倒 N 型”，說明環(huán)境污染程度會隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高先提高，再降低，最后提高，；

（6）如果β1<0，β2=β3=0，表明環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)增長呈線性下降趨勢，污染程度會隨著經(jīng)濟(jì)的增長逐步好轉(zhuǎn)；

（7）如果β1=β2=β3=0，表明經(jīng)濟(jì)增長對環(huán)境沒有影響，這種情況否定了任何形式的 EKC 曲線的存在。

本文選擇的控制變量是環(huán)境政策。本文用工業(yè)污染治理項(xiàng)目本年完成投資額占當(dāng)年GDP的百分比來度量環(huán)境政策，它對污染程度的影響預(yù)期為負(fù)。

（二）模型估計(jì)結(jié)果

模型的回歸結(jié)果見表1。

表1結(jié)果顯示：

（1）β1>0，β2<0，β3=0，且三個系數(shù)均顯著，這說明福建省人均GDP與環(huán)境質(zhì)量之間呈“倒U型”關(guān)系，即環(huán)境質(zhì)量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展先惡化后改善。

（2）工業(yè)增加值占GDP的比重對環(huán)境污染顯著為正，即環(huán)境質(zhì)量隨著工業(yè)的發(fā)展而不斷惡化。從結(jié)構(gòu)上看，重工業(yè)占比的增加對環(huán)境污染的影響顯著為正，這說明隨著重化工業(yè)比重不斷加大，污染將愈發(fā)嚴(yán)重。

（3）第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比系數(shù)為顯著負(fù)值，表明福建省第三產(chǎn)業(yè)比重的上升對改善環(huán)境有幫助。

（4）控制變量的系數(shù)不顯著，這有悖于理論預(yù)期。分析其原因可能是環(huán)保投入只有占到GDP的1%到15%才能有效控制環(huán)境污染，而要使環(huán)境質(zhì)量有明顯改善則需達(dá)到3%。但是福建省1990-2013年工業(yè)污染治理投資水平普遍較低，尤其是2007年以后，其值都低于02%。因此該系數(shù)不顯著。

五、結(jié)論

本文利用福建省1990-2013年相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長之間呈現(xiàn)“倒U型”曲線關(guān)系。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，環(huán)境質(zhì)量隨著工業(yè)化程度的加深而不斷惡化，對環(huán)境造成的壓力越來越大。（作者單位：華僑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]Grossman.G.M.，Krueger.A.B.，Environmental Impacts of the North American Free Trade Agreement[J].Working Paper，1991，3914.NBER，Cambridge MA.

[2]Panayotou.T.Empirical Tests and Policy Analysis of Environmental Degradation at Differem Stages of Economic Development[z].ILO Working PaperWP238，Technology and Employment Programme，Geneva，1993

[3]Friedl.B，Getzner.M.Determinants of CO2 Emissions In A Small Open Economy[J].Ecological Economics，2003（45）

[4]Martin Wagner.The Carbon Kuznets Curve：A Cloudy Picture Emitted by Bad Econometrics [J].Resource and Energy Economics，2008（30）

[5]彭水軍，包 群.中國經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染——基于時序數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)分析（1985-2003）[J].當(dāng)代財(cái)經(jīng)，2006（7）.

[6]趙細(xì)康，李建民，王金營，周春旗.環(huán)境庫茲涅茨曲線及在中國的檢驗(yàn)[J].南開經(jīng)濟(jì)研究，2005（3）.

[7]高宏霞，楊 林，付海東.中國各省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系的研究與預(yù)測——基于環(huán)境庫茲涅茨曲線的實(shí)證分析[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)動態(tài)，2012（1）.

[8]趙雪雁.甘肅省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究[J].地域研究與開發(fā)，2007年第4期.

[9]余曉娟.浙江省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系研究[D].浙江：浙江理工大學(xué)，2010年.

[10]聶小桃.廣州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系研究[D].廣州：暨南大學(xué)，2012.

[11]黃孔融，王國聘.我國第三產(chǎn)業(yè)與環(huán)境問題研究[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會科學(xué)版），2008 第11期.

[12]王芳.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量變化的實(shí)證研究[D].陜西：陜西師范大學(xué)，2008年.