中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)污染互動(dòng)關(guān)系研究

摘 要：可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)由環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)構(gòu)成，且三者間長(zhǎng)期存在復(fù)雜的相互作用與互動(dòng)關(guān)系。本文基于EKC理論研究框架分析中國(guó)工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的均衡關(guān)系，為了提高傳統(tǒng)灰色預(yù)測(cè)模型的精度，借助粒子群優(yōu)化算法和布谷鳥(niǎo)搜索算法對(duì)未來(lái)幾年內(nèi)中國(guó)工業(yè)污染水平進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明，近期中國(guó)工業(yè)污染水平雖整體呈下降趨勢(shì)，但污染總量和污染水平處于相對(duì)高位，這種傳統(tǒng)的以環(huán)境代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的發(fā)展模式將在未來(lái)對(duì)中國(guó)的環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。研究成果將為政府完善宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)污染；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；EKC理論；參數(shù)優(yōu)化算法

中圖分類號(hào)：F124.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-176X（2015）06-0019-07

一、引 言

十八大以來(lái)，為了增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)長(zhǎng)期發(fā)展后勁，中國(guó)政府以科學(xué)發(fā)展為主題，通過(guò)鼓勵(lì)引導(dǎo)社會(huì)與企業(yè)節(jié)約資源和積極參與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方式，有效地推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。由于中國(guó)以高能耗為依托的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)和生態(tài)文明建設(shè)與環(huán)境治理工作間存在著不和諧甚至是矛盾關(guān)系，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的同時(shí)，給自然環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染并造成了巨大的資源浪費(fèi)[1]。作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體的中國(guó)，在為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，更應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)與治理責(zé)任。中國(guó)應(yīng)在可持續(xù)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，高度重視改善經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)本身的質(zhì)量和從本質(zhì)上杜絕經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)背后隱藏的環(huán)境污染的隱患[2]，力求實(shí)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)有序增長(zhǎng)的同時(shí)，有效地培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)間協(xié)調(diào)關(guān)系的宏偉目標(biāo)。因此，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展在從傳統(tǒng)粗放型向綠色可持續(xù)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變過(guò)程中，應(yīng)高度注重調(diào)整和改善經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染間長(zhǎng)期存在的互動(dòng)關(guān)系[3]。政府通過(guò)改革和創(chuàng)新，能否將兩者關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楹椭C與正向影響關(guān)系是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展宏偉目標(biāo)的重要前提。

近幾年來(lái)，關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量的協(xié)調(diào)關(guān)系研究已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)，圍繞經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅姸鄬W(xué)者展開(kāi)了大量研究，試圖驗(yàn)證環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間存在脫鉤關(guān)系。胡宗義等[4]采用半?yún)?shù)模型結(jié)合中國(guó)二氧化碳排放情況對(duì)KUC進(jìn)行了再檢驗(yàn)，研究表明現(xiàn)階段中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境質(zhì)量間不存在脫鉤現(xiàn)象，F(xiàn)DI成為了中國(guó)環(huán)境質(zhì)量惡化的顯著影響因素。蘇為華和張崇輝[5]采用面板數(shù)據(jù)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量間的互動(dòng)關(guān)系進(jìn)行分析，在利用聚類分析克服KUC同質(zhì)假說(shuō)的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證了環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間存在互動(dòng)關(guān)系，不同聚類分組模式下經(jīng)濟(jì)與環(huán)境間互動(dòng)關(guān)系也呈現(xiàn)多樣性，不同區(qū)域環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的脫鉤程度及方向存在著不一致。Hsiap和Chung[6]利用協(xié)整模型對(duì)EKC理論的適用性進(jìn)行了再檢驗(yàn)，結(jié)果表明巴西二氧化碳排放量和能源消耗量都分別與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在脫鉤現(xiàn)象，充分驗(yàn)證了EKC理論在巴西的適用性，并在此基礎(chǔ)上利用灰色預(yù)測(cè)和ARIMA模型對(duì)未來(lái)幾年巴西的能源消耗量和二氧化碳排放量進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究。在后續(xù)研究中，Hsiap和Chung[7]利用面板數(shù)據(jù)模型對(duì)“金磚四國(guó)”的KCU進(jìn)行了再檢驗(yàn)和比較，研究表明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與FDI和二氧化碳排放量間互為因果關(guān)系，“金磚國(guó)家”環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的脫鉤現(xiàn)象并不明顯。

綜上所述，大多數(shù)學(xué)者對(duì)EKC理論的適用性進(jìn)行了再檢驗(yàn)，借此分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響程度。對(duì)現(xiàn)有實(shí)證性研究成果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，雖然由于選取的研究對(duì)象、環(huán)境指標(biāo)和曲線擬合方法各不相同，直接導(dǎo)致研究結(jié)果驗(yàn)證的環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤程度也呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，甚至出現(xiàn)了背離EKC理論的情況，但大多學(xué)者基本上肯定了經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中EKC理論存在的事實(shí)。也就是說(shuō)即使現(xiàn)階段沒(méi)有出現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤現(xiàn)象，但在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中經(jīng)濟(jì)與環(huán)境間也將會(huì)出現(xiàn)脫鉤趨勢(shì)。綜上所述，前期研究方式主要?dú)w為兩類：一是圍繞著EKC理論的適應(yīng)性進(jìn)行再檢驗(yàn)，并試圖解釋EKC理論的形成原因；二是在曲線擬合的基礎(chǔ)上，通過(guò)相關(guān)預(yù)測(cè)方法對(duì)未來(lái)幾年內(nèi)環(huán)境質(zhì)量水平進(jìn)行推算，為宏觀經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整提供科學(xué)合理依據(jù)。對(duì)比以上兩種研究方式，前者比較注重對(duì)EKC理論的解釋，而后者則更加注重為宏觀政策調(diào)整提供現(xiàn)實(shí)性的實(shí)證依據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2013年，中國(guó)廢水排放量695億噸，工業(yè)廢水排放量210億噸，占廢水排放總量的30%；二氧化硫排放量2 044萬(wàn)噸，工業(yè)二氧化硫排放量1 835萬(wàn)噸，占二氧化硫排放總量的90%；煙（粉）塵排放量1 278萬(wàn)噸，工業(yè)煙（粉）塵排放量1 095萬(wàn)噸，占煙（粉）塵排放總量的86%。由此可見(jiàn)，工業(yè)污染已經(jīng)成為導(dǎo)致中國(guó)環(huán)境質(zhì)量下降的重要因素。因此，研究分析中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本文高度重視科研成果的轉(zhuǎn)化率和實(shí)用性，為了提高未來(lái)對(duì)中國(guó)工業(yè)污染水平的預(yù)測(cè)精度和為政府調(diào)整與完善宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策提供準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)，本文將借助參數(shù)優(yōu)化算法改進(jìn)傳統(tǒng)預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行精確度較高的檢驗(yàn)。

二、模型設(shè)定和數(shù)據(jù)說(shuō)明

（一）模型設(shè)定

本文的研究思路是在借助EKC理論研究中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)污染間的互動(dòng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)未來(lái)中國(guó)工業(yè)污染的水平進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文將通過(guò)協(xié)整模型對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)污染間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，并通過(guò)誤差修正模型對(duì)協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果中偏離長(zhǎng)期均衡關(guān)系的短期波動(dòng)進(jìn)行修正；在驗(yàn)證中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)污染協(xié)整關(guān)系基礎(chǔ)上，借助不同的參數(shù)優(yōu)化算法優(yōu)化灰色預(yù)測(cè)模型以提高預(yù)測(cè)精度，通過(guò)比較分析對(duì)未來(lái)幾年中國(guó)工業(yè)污染水平進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文分別采用了粒子群參數(shù)優(yōu)化算法和布谷鳥(niǎo)參數(shù)優(yōu)化算法。

1.粒子群優(yōu)化算法

粒子群優(yōu)化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）是一種基于鳥(niǎo)群捕食行為研究的現(xiàn)代啟發(fā)式優(yōu)化技術(shù)，PSO的不斷修正和迭代計(jì)算方式使之成為研究非線性回歸優(yōu)化問(wèn)題最有效的方法之一。PSO從生物種群行為特征中獲得啟發(fā)并用來(lái)解決優(yōu)化問(wèn)題。在PSO中，待優(yōu)化問(wèn)題的潛在解被想象成n維搜索空間中的某個(gè)粒子，每個(gè)粒子的搜索方向和距離都由相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)來(lái)決定。

2.布谷鳥(niǎo)搜索算法

布谷鳥(niǎo)搜索算法（Cuckoo Search，CS）的思想源于模擬某些種屬布谷鳥(niǎo)的寄生育雛行為，其采用相關(guān)的Levy飛行搜索機(jī)制，達(dá)到有效地求解最優(yōu)化問(wèn)題的目的。

在CS中，面對(duì)著n維搜索空間的多個(gè)候選解，CS以隨機(jī)游動(dòng)方式在當(dāng)前候選解的基礎(chǔ)上通過(guò)Levy搜索機(jī)制尋求新的方程解，經(jīng)過(guò)目標(biāo)條件的篩選后保留最優(yōu)解，通過(guò)周而復(fù)始的不斷迭代，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解的不斷優(yōu)化。在CS中，為確定Levy搜索的最佳方式，隨機(jī)游動(dòng)生成的新解需帶入相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，其表達(dá)式為：

（二）指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)預(yù)處理

1.指標(biāo)選取

基于中國(guó)工業(yè)污染的EKC理論適用性再檢驗(yàn)，本文選取工業(yè)污染三廢排放量作為EKC理論的環(huán)境指標(biāo)。具體如下：工業(yè)水污染選取指標(biāo)為工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量；工業(yè)氣體污染選取指標(biāo)分別為工業(yè)二氧化硫、工業(yè)煙塵和工業(yè)粉塵排放量；工業(yè)固體污染選取指標(biāo)為工業(yè)固體廢物排放量?？紤]到人口規(guī)模對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生規(guī)模效用，因此，選取人均GDP作為衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指標(biāo)。本文使用的指標(biāo)數(shù)據(jù)均源于官方公布的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》。考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性和指標(biāo)的完善性，數(shù)據(jù)選取的時(shí)間跨度為1986—2013年。

2.數(shù)據(jù)預(yù)處理

為充分驗(yàn)證EKC理論在中國(guó)的適用性，本文經(jīng)驗(yàn)研究的時(shí)間跨度長(zhǎng)達(dá)28年，但是在此期間中國(guó)的環(huán)境統(tǒng)計(jì)指標(biāo)也發(fā)生了一定的變化。具體如下：為了更加準(zhǔn)確地反映工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染程度，本文選取工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量指標(biāo)，但是2010年以后由于工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)量和達(dá)標(biāo)率不再被統(tǒng)計(jì)，本文利用趨勢(shì)外推法推算出2011—2013年工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率分別為96%、97%和97%，對(duì)應(yīng)的工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量則分別達(dá)到96 967萬(wàn)噸、73 123萬(wàn)噸和65 038萬(wàn)噸；同理，2010年以后工業(yè)煙塵和粉塵排放量也不再對(duì)外公布，本文也利用趨勢(shì)外推法并結(jié)合歷年兩種排放量比重，分別推算出2011—2013年工業(yè)煙塵排放量分別達(dá)到639萬(wàn)噸、607萬(wàn)噸和668萬(wàn)噸，而工業(yè)粉塵排放量則分別為463萬(wàn)噸、422萬(wàn)噸和427萬(wàn)噸。

為了反映經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)工業(yè)氣體污染的影響，本文并未采取單一指標(biāo)擬合方式分別檢驗(yàn)工業(yè)二氧化硫、工業(yè)煙塵和工業(yè)粉塵排放EKC理論的適用性，而是將三種指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)降維處理，合成反映工業(yè)氣體污染的綜合指標(biāo)。采用KMO檢驗(yàn)法發(fā)現(xiàn)樣本的KMO值為0.7320>0.5000，適合使用主成分分析法對(duì)三種單一指標(biāo)進(jìn)行降維處理。檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出，當(dāng)選取兩個(gè)主成分時(shí)，方差的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了90%以上，因此，最終提取兩個(gè)主成分并根據(jù)主成分矩陣獲得反映工業(yè)氣體污染的綜合值。

三、經(jīng)驗(yàn)研究

（一）中國(guó)工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)

本文分別對(duì)三種工業(yè)污染指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)指標(biāo)建立協(xié)整關(guān)系方程，將檢驗(yàn)變量之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系的過(guò)程匯總，進(jìn)一步驗(yàn)證中國(guó)工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間存在著脫鉤關(guān)系。

1.平穩(wěn)性檢驗(yàn)

目前，序列平穩(wěn)性檢驗(yàn)所使用的兩種常用方法分別為ADF檢驗(yàn)法和PP檢驗(yàn)法。單位根檢驗(yàn)的結(jié)果如表2所示。

根據(jù)表2的結(jié)果我們可以看出，在5%和1%顯著性水平下，廢水、廢氣和廢固三個(gè)被解釋變量的單位根檢驗(yàn)結(jié)果都是一階差分平穩(wěn)的。LGDP、LGDP2和LGDP3分別表示人均GDP取對(duì)數(shù)后的一次方、二次方和三次方形式。根據(jù)ADF檢驗(yàn)結(jié)果，LGDP、LGDP2和LGDP3都是二階單整。

2.協(xié)整檢驗(yàn)

由于自變量的單整階數(shù)高于因變量的單整階數(shù)，所以變量之間有可能存在協(xié)整關(guān)系。通過(guò)對(duì)環(huán)境污染變量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展變量進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩者間確實(shí)存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系，檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

由表3可知，中國(guó)工業(yè)污染指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)間的三個(gè)協(xié)整關(guān)系成立。根據(jù)協(xié)整方程擬合的結(jié)果可知，中國(guó)工業(yè)廢水污染指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)間存在正N型的變化趨勢(shì)，而中國(guó)工業(yè)氣體污染指標(biāo)和工業(yè)廢固污染指標(biāo)都與經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)間存在倒N型的變化趨勢(shì)。

3.誤差修正模型

根據(jù)以上分析可以得知，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量間存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系。為了解決變量間短期波動(dòng)與長(zhǎng)期均衡的偏離，更加準(zhǔn)確地檢驗(yàn)中國(guó)工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的長(zhǎng)期均衡關(guān)系，本文將使用誤差修正模型對(duì)短期波動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正。在協(xié)整方程的基礎(chǔ)上建立誤差修正模型并使用OLS法對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)AIC準(zhǔn)則和SIC準(zhǔn)則確定最優(yōu)滯后期為0，最終建立誤差修正模型如下：

Δln（watert）=-0.0980+0.4440Δln（watert-1）+4.6430Δln（GDPt）-0.4820Δln2（GDPt）+0.0170Δln3（GDPt）-0.2240ECTt-1（6）

Δln（gast）=0.1090+0.1990Δln（gast-1）-5.0690Δln（GDPt）+0.5880Δln2（GDPt）-0.0260Δln3（GDPt）-0.9860ECTt-1（7）

Δln（solidt）=0.3540+0.1690Δln（solidt-1）-23.1730Δln（GDPt）+2.6460Δln2（GDPt）-0.1140Δln3（GDPt）-1.1190ECTt-1（8）

在誤差修正模型中，誤差修正項(xiàng)系數(shù)代表了對(duì)協(xié)整方程長(zhǎng)期均衡偏離的修正速度。式（6）—式（8）所有的校正因子在1%水平下均顯著，表明誤差修正項(xiàng)在對(duì)短期偏離的調(diào)整上起到了至關(guān)重要的作用?？傮w上來(lái)說(shuō)，工業(yè)污染物排放趨勢(shì)變化一部分是由誤差修正項(xiàng)的修正力度決定的，另一部分則是由短期人均GDP的振動(dòng)導(dǎo)致的，這也從另一個(gè)角度再次驗(yàn)證了工業(yè)污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。

（二）中國(guó)未來(lái)工業(yè)污染水平的預(yù)測(cè)研究

為了給宏觀經(jīng)濟(jì)政策和環(huán)境治理工作提供更加科學(xué)合理的依據(jù)，本文不僅使用傳統(tǒng)灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)中國(guó)未來(lái)幾年內(nèi)三種工業(yè)污染的排放情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，而且使用PSO和CS對(duì)灰色預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行修正。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)測(cè)精度比較確定最優(yōu)的預(yù)測(cè)模型。首先，本文使用1986—2004年工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量、工業(yè)廢氣排放量綜合得分以及工業(yè)固體廢物排放量數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)模型建立的訓(xùn)練集；其次，使用2005—2013年的相應(yīng)數(shù)據(jù)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證集并使用后驗(yàn)誤差檢驗(yàn)（Posteriori Error Test）和平均絕對(duì)百分比誤差（MAPE）檢驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念A(yù)測(cè)精確度；最后，根據(jù)建立的預(yù)測(cè)模型來(lái)推測(cè)未來(lái)五年內(nèi)三種工業(yè)的污染水平。

通過(guò)表4可以比較三種預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度，比照最小的后驗(yàn)誤差C值和相對(duì)平均誤差可知：灰色預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度較好，除了工業(yè)固體廢物排放量的預(yù)測(cè)結(jié)果以外，其他的相對(duì)平均誤差均小于25%，C值均小于0.3500；使用PSO優(yōu)化算法和CS優(yōu)化算法對(duì)灰色預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化后，預(yù)測(cè)精度進(jìn)一步提高，所有指標(biāo)預(yù)測(cè)結(jié)果的相對(duì)平均誤差值都小于20%，C值均保持在0.3000以下。

由表4可知，經(jīng)過(guò)PSO和CS優(yōu)化后的灰色預(yù)測(cè)結(jié)果更加接近于真實(shí)值。在此基礎(chǔ)上，本文利用三種預(yù)測(cè)方法對(duì)中國(guó)2014—2018年的工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)煙塵排放量、工業(yè)粉塵排放量以及工業(yè)固體廢物排放量5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果如表5所示。

本文通過(guò)協(xié)整檢驗(yàn)和預(yù)測(cè)分析結(jié)果驗(yàn)證了三種工業(yè)污染排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間脫鉤現(xiàn)象的存在，但三者間脫鉤程度最為明顯的是工業(yè)廢固的排放總量。從表5中可以看出，PSO和CS的結(jié)果分別表明，2014—2018年隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)工業(yè)廢固排放量減少程度超過(guò)50%，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)工業(yè)廢固排放量減少的影響程度相當(dāng)顯著；2018年工業(yè)廢水未達(dá)標(biāo)排放量的PSO和CS的結(jié)果分別為46 321萬(wàn)噸和48 256萬(wàn)噸，相比2014年工業(yè)廢水未達(dá)標(biāo)排放量分別減少29%和26%，工業(yè)廢水的減排效果低于工業(yè)廢固的減排效果；通過(guò)對(duì)三類工業(yè)廢氣預(yù)測(cè)結(jié)果的比較分析可知，除工業(yè)煙塵排放量隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤程度顯著外，

通過(guò)使用PSO和CS對(duì)中國(guó)未來(lái)工業(yè)煙塵排放量進(jìn)行預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，相比2014年而言，2018年的工業(yè)煙塵排放量將分別減少40%和30%。工業(yè)二氧化硫和工業(yè)粉塵排放量隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)減排效果不明顯，使用PSO和CS對(duì)未來(lái)中國(guó)工業(yè)二氧化硫和工業(yè)粉塵排放量進(jìn)行預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，相比2014年而言2018年的工業(yè)二氧化硫排放量分別減少了2%和0.37%，而工業(yè)粉塵排放量則分別減少了10%和3%。綜上所述，雖然工業(yè)廢氣排放隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但相比工業(yè)廢水和廢固污染而言，其排放量伴隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)出現(xiàn)的脫鉤現(xiàn)象并不明顯。因此，未來(lái)幾年工業(yè)廢氣排放的有效治理應(yīng)成為中國(guó)政府宏觀經(jīng)濟(jì)政策調(diào)整的主要方向。

四、結(jié)論與政策建議

本文通過(guò)對(duì)中國(guó)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)證研究，得出以下相關(guān)結(jié)論與政策建議：

（一）結(jié)論

1.EKC理論在中國(guó)的適用性

通過(guò)對(duì)中國(guó)工業(yè)污染物排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，本文得出以下結(jié)論：伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，工業(yè)污染物排放量總體呈現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢(shì)。雖然通過(guò)協(xié)整檢驗(yàn)表明，三種工業(yè)污染排放曲線的擬合并沒(méi)有呈現(xiàn)出典型的EKC理論倒N型趨勢(shì)，但三種曲線都驗(yàn)證了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與工業(yè)污染間脫鉤現(xiàn)象的存在。也就是說(shuō)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)了一定的改善，這種現(xiàn)象基本符合傳統(tǒng)的EKC理論的假定。

2.中國(guó)工業(yè)污染排放總體呈下降趨勢(shì)，但污染水平仍處于高位

協(xié)整分析表明，中國(guó)工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量、工業(yè)廢氣排放量綜合得分以及工業(yè)固體廢物排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系。結(jié)合預(yù)測(cè)分析結(jié)果可知，三種工業(yè)污染的排放都存在下降趨勢(shì)，因而由于工業(yè)污染帶來(lái)的環(huán)境質(zhì)量下降問(wèn)題將得到一定程度的改善。即工業(yè)廢水排放未達(dá)標(biāo)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出了正N型的變化趨勢(shì)。即雖然廢水排放量未達(dá)標(biāo)量在2011年后出現(xiàn)了上漲的趨勢(shì)，但通過(guò)預(yù)測(cè)分析結(jié)果看，未來(lái)幾年內(nèi)廢水排放未達(dá)標(biāo)量將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)出現(xiàn)下降趨勢(shì)，即環(huán)境質(zhì)量將得到相應(yīng)改善；工業(yè)廢氣排放量與工業(yè)固體廢物排放量將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出倒N型的變化趨勢(shì)，即隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，工業(yè)污染將會(huì)呈現(xiàn)出先改善后惡化然后再改善的變化趨勢(shì)，雖然在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中工業(yè)廢氣和廢固排放呈現(xiàn)出了惡化的趨勢(shì)，但惡化程度已經(jīng)逐漸趨緩。通過(guò)預(yù)測(cè)分析結(jié)果可以看到工業(yè)廢氣和廢固的排放量在未來(lái)幾年內(nèi)將繼續(xù)保持下降趨勢(shì)。整體而言，中國(guó)工業(yè)污染排放總體呈下降趨勢(shì)，但經(jīng)PSO和CS的預(yù)測(cè)結(jié)果可知，中國(guó)工業(yè)污染水平和工業(yè)排污總量仍處于高位，因此，需要通過(guò)政府的宏觀政策調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)快速減少工業(yè)污染排放總量和有效治理環(huán)境的目標(biāo)。

（二）政策建議

以工業(yè)文明為代表的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展觀雖然推動(dòng)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，但卻給生態(tài)環(huán)境和資源利用造成了巨大危脅。國(guó)家并未把自然資源合理開(kāi)發(fā)、自然環(huán)境妥善保護(hù)、環(huán)境污染的有效補(bǔ)償?shù)燃{入發(fā)展機(jī)制中，只是單一片面地追求暫時(shí)性經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的發(fā)展模式不僅不具備可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力，而且也將會(huì)使人類在生存環(huán)境和自然資源方面付出沉重的代價(jià)。

經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展模式的核心是對(duì)以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為單一衡量指標(biāo)的傳統(tǒng)發(fā)展觀的本質(zhì)性轉(zhuǎn)變[8]。該發(fā)展模式在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)有序增長(zhǎng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展等目標(biāo)的同時(shí)，更注重改善經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)本身的質(zhì)量和培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的源動(dòng)力。為了適應(yīng)新形勢(shì)的需要，政府可以從以下四個(gè)方面采取相應(yīng)措施。

1.依靠制度創(chuàng)新推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變

技術(shù)創(chuàng)新和借鑒及引進(jìn)多種形式的創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)合理轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略支撐。但是科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變都是以制度創(chuàng)新為前提的，因此，中國(guó)政府應(yīng)遵循合理、競(jìng)爭(zhēng)與公平的原則進(jìn)行制度創(chuàng)新。未來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?lái)自于擴(kuò)大的內(nèi)需消費(fèi)與現(xiàn)代化第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，政府應(yīng)在產(chǎn)業(yè)調(diào)整中科學(xué)合理地降低第二產(chǎn)業(yè)的比重，適當(dāng)提高第三產(chǎn)業(yè)的比重，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展、保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源及推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2.提高傳統(tǒng)能源利用率，加大環(huán)保能源的開(kāi)發(fā)與推廣

積極研發(fā)與推廣核電、太陽(yáng)能、潮汐能及風(fēng)能等清潔能源，最大程度降低經(jīng)濟(jì)與社會(huì)對(duì)化石能源的使用與依賴。政府應(yīng)通過(guò)大力推廣和普及可再生能源的使用，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)減少二氧化碳的排放和減緩全球變暖速度的目標(biāo)[8]。但是由于特殊國(guó)情、技術(shù)和資金等復(fù)雜因素的限制，目前中國(guó)政府無(wú)法在短期內(nèi)全面地在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域內(nèi)推廣新能源的使用。因此，應(yīng)在加快新能源開(kāi)發(fā)與推廣工作的同時(shí)，高度重視提高傳統(tǒng)能源利用率，加大對(duì)工業(yè)與生活污染排放的監(jiān)督和管理以及對(duì)自然環(huán)境保護(hù)與環(huán)境污染補(bǔ)償?shù)确矫娴墓ぷ鳎龠M(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)間和諧關(guān)系的形成。

3.加大對(duì)環(huán)保事業(yè)的關(guān)注與財(cái)政投入

政府應(yīng)高度重視環(huán)境治理與大氣污染防治工作，處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的復(fù)雜且相互影響的關(guān)系[9]。在司法層面上，政府應(yīng)完善和解決《環(huán)保法》相關(guān)的技術(shù)與執(zhí)行問(wèn)題；在新《環(huán)保法》的執(zhí)行環(huán)節(jié)上，政府應(yīng)加大對(duì)環(huán)境污染企業(yè)的打擊與處罰力度；在具體管理環(huán)節(jié)上，應(yīng)通過(guò)實(shí)施激勵(lì)和評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)鼓勵(lì)與引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)及新型能源使用，以提高政策的實(shí)效性；在社會(huì)文化方面，政府應(yīng)通過(guò)多種宣傳與教育途徑爭(zhēng)取在社會(huì)上培養(yǎng)一種節(jié)約資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的文化氛圍，為環(huán)境治理與環(huán)境質(zhì)量改善奠定良好的社會(huì)基礎(chǔ)。

4.明確政府、社會(huì)與公民的環(huán)境保護(hù)責(zé)任

雖然環(huán)保政策在國(guó)家宏觀調(diào)控中的作用日益突出，但是目前國(guó)內(nèi)特殊的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與發(fā)展模式對(duì)中國(guó)調(diào)控型環(huán)保政策的反映具有一定的滯后性和局限性。全能政府已不復(fù)存在，公民和企業(yè)的積極參與已經(jīng)成為了政府管理的重要組成部分。因此，在中國(guó)環(huán)境體系尚未完善的情況下，公眾對(duì)環(huán)境污染和能源合理消費(fèi)方面的意識(shí)仍十分單薄，在造成了大量資源被浪費(fèi)的同時(shí)，進(jìn)一步降低了環(huán)境質(zhì)量[10]。另外，政府對(duì)企業(yè)環(huán)保責(zé)任履行情況監(jiān)督不力，企業(yè)更加重視經(jīng)濟(jì)效益，這種忽視生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的行為不僅在一定程度上造成了新能源技術(shù)普及率低和工業(yè)污染頻發(fā)，而且導(dǎo)致了政府與公民和企業(yè)間的關(guān)系因環(huán)境污染而變得日益緊張。因此，政府應(yīng)通過(guò)管制和引導(dǎo)雙重手段敦促公民與企業(yè)朝著履行環(huán)保責(zé)任的方向轉(zhuǎn)變。三方責(zé)任主體應(yīng)通過(guò)建立信息共享和溝通交流機(jī)制，進(jìn)一步明確各個(gè)主體在環(huán)境保護(hù)與能源消耗中應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任與義務(wù)，并通過(guò)全體社會(huì)成員的共同努力與協(xié)作實(shí)現(xiàn)推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標(biāo)。

5.推動(dòng)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)始終遵循控制、公平與高效原則

控制是指政府通過(guò)制定實(shí)施宏觀經(jīng)濟(jì)政策嚴(yán)格地控制中國(guó)工業(yè)對(duì)傳統(tǒng)能源依賴度和能源消耗與工業(yè)“三廢”的排出總量；公平是指雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源分布本身具有區(qū)域性差別，但是公民基本權(quán)益應(yīng)是均等的，因此，政府在推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)整體發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)將資源總量和生態(tài)權(quán)利按照人口平均地分配到各個(gè)區(qū)域。高效不僅指通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)和管理水平來(lái)提高資源利用率與環(huán)境質(zhì)量，更指基于區(qū)域間差異化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生態(tài)足跡，有針對(duì)性地分別構(gòu)建綠色經(jīng)濟(jì)生態(tài)政策以協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)污染間的不和諧關(guān)系。

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