基于文獻計量分析的中國環(huán)境庫茲涅茨曲線研究綜述

陳穗穗，趙煜

(蘭州財經大學 統(tǒng)計學院，甘肅 蘭州，730000)

隨著經濟的發(fā)展，環(huán)境問題已成為制約經濟發(fā)展的不可忽視問題。如何平衡這兩者之間的關系，國內的研究學者對此進行了大量的實證研究。而對這兩者之間關系的研究最具有代表的便是環(huán)境庫茲涅茨曲線。環(huán)境庫茲涅茨曲線理論認為，當一個國家經濟發(fā)展水平較低時，環(huán)境污染的程度較低，但是隨著人均收入的增加，環(huán)境污染由低趨高，環(huán)境的惡化程度隨著經濟的增長而加劇；當經濟發(fā)展達到一定的水平之后，也就是說，到達某個臨界點或者拐點以后，隨著人均收入的進一步增加，環(huán)境污染的程度逐漸減緩，環(huán)境質量將逐步得到改善[1]。

自學者GROSSMAN & KRUEGER[2]提出環(huán)境庫茲涅茨曲線以來，本領域已經進行了大量的科學研究來調查及驗證經濟發(fā)展與環(huán)境污染之間的關系，國內對環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究方法與研究尺度也日趨多元化。為全面把握EKC研究的新進展、新方向，有必要對EKC相關文獻進行綜述，以反映EKC的研究現(xiàn)狀與熱點問題。然而，在EKC的研究綜述文獻中，對“環(huán)境庫茲涅茨曲線文獻分析”進行主題檢索的文章在知網中相關文獻較少，對于環(huán)境庫茲涅茨曲線文獻的分析只局限于簡單的描述統(tǒng)計，無法從中發(fā)現(xiàn)有關環(huán)境庫茲涅茨曲線學科發(fā)展的知識脈絡；考慮到近年來文獻計量方法相關理論方面有持續(xù)創(chuàng)新，使信息提取功能較傳統(tǒng)文獻檢索綜述方法更精確、更全面。因此，論文采用文獻計量方法對近20年中國環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究進展進行綜述分析，以使中國環(huán)境庫茲涅茨曲線的學科發(fā)展與知識網絡綜述更加條理化、清晰化。

1 EKC研究文獻計量分析

1.1 數(shù)據(jù)來源

文中使用的數(shù)據(jù)主要來源于CNKI核心數(shù)據(jù)庫，包括中文核心、CSSCI、CSCD來源刊的文獻、碩士論文庫及優(yōu)秀博士論文庫。檢索條件為“主題—環(huán)境庫茲涅茨曲線”，檢索時段為1999-2017年。論文從EKC研究文獻的出版數(shù)量分布圖、按學科分布的EKC曲線的分布研究兩方面對EKC曲線進行相關文獻的計量分析。

1.2 EKC研究文獻出版數(shù)量分布情況

國內關于EKC的研究最早始于1999年，截止到2017年，國內的研究文獻共有1 310篇，其研究文獻出版數(shù)量時間分布圖，見圖1。

圖1 EKC研究文獻的出版數(shù)量的時間分布圖 Fig.1 Time distribution map of publication number of EKC research literature

從研究文獻出版數(shù)量的時間分布圖來看，可將EKC的研究分為三個階段：2004年以前屬于研究萌芽階段，相關研究文獻較少；2004-2012年為快速發(fā)展階段，尤其是2007年，發(fā)表文獻93篇，達到近10年的高峰，表明在這個期間內國內有關EKC的研究熱度在不斷地增長，經濟增長對環(huán)境影響問題受到越來越多的研究者的重視；2013-2017年為緩慢發(fā)展階段，這一階段內關于EKC 的出版文獻雖有小幅下降，但EKC文獻出版數(shù)量整體處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3 按學科分布的EKC研究

由樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計可得，國內EKC研究中，跟環(huán)境科學與資源利用相關的文獻比例為35%；經濟體制改革方面的文獻比例為18%；宏觀經濟管理方面的文獻比例為16%；經濟理論及經濟思想史方面的文獻比例為13%；數(shù)學類方面的文獻比例為4%；其他類為14%。見表1。

表1 環(huán)境庫茲涅茨曲線文獻的學科分類
Table 1 Subject classification of environmental Kuznets curve documents

學科類別文獻比例/%環(huán)境科學與資源利用35經濟體制改革18宏觀經濟管理與經濟發(fā)展16經濟理論與經濟思想史13數(shù)學4其他14

由表1可知，經濟增長與環(huán)境污染問題成為多學科共同關注的研究主題，其中國內關于庫茲涅茨曲線的研究主要集中于環(huán)境科學與資源利用方面，這對中國的生態(tài)環(huán)境保護與資源利用具有重要的指導意義。但基于數(shù)學類研究的環(huán)境庫茲涅茨曲線的篇數(shù)比例僅占4%，這說明EKC模型在數(shù)學維度上的研究尚未充分展開。因此在EKC以后的發(fā)展中可以從數(shù)學的角度研究其理論形成原因，這對EKC以后在理論方面的發(fā)展會是一個重大的突破。

2 EKC研究文獻內容分析

本節(jié)將從模型結構的選擇方面、研究區(qū)的選擇方面、數(shù)據(jù)的選取與檢驗方面、EKC模型研究理論方面及指標選取五個方面對環(huán)境庫茲涅茨曲線相關文獻進行內容分析。

2.1 模型結構的選擇

環(huán)境庫茲涅茨曲線是以經濟指標(一般以人均GDP)為橫軸，環(huán)境指標為縱軸的曲線，而最早的EKC模型為簡單的二次函數(shù)，在EKC不斷的發(fā)展變化中，又形成了線性函數(shù)、三次多項式、logistics函數(shù)和指數(shù)函數(shù)等不同的函數(shù)形式來豐富EKC的理論框架，最常用的模型假設為二次函數(shù)、三次函數(shù)以及對數(shù)函數(shù)。1992年，SHAFIK和BANDYOPADHYAY[3]提出的計量經濟模型，是將二次函數(shù)、三次函數(shù)與對數(shù)函數(shù)相結合，并加入GDP以外的環(huán)境影響因素，這是EKC模型理論方面一個重大的突破，具體的理論模型選取，見表2。

表2 理論模型選取
Table 2 Theoretical model selection

函數(shù)模型結論參考文獻對數(shù)函數(shù)倒U型[4-5]N型+倒U型[6]N型[7]倒U+正U[8]二次函數(shù)線性遞減關系[9]倒U型[10-12]三次函數(shù)倒U型+線性[13]遞增+倒U+倒N型[14]倒U型+不存在[15]倒N型、倒U型[16]倒U型、正U型[17]倒U型[18-19]二次函數(shù)、三次函數(shù)N型+倒U型[20]其他函數(shù)倒U型+U型[21]倒U型[22]

2.2 研究區(qū)的選擇

研究區(qū)選擇方面，虞依娜和陳麗麗[23]從4個角度介紹了研究區(qū)的選擇問題，國家角度、各省之間比較、東中西部的比較及單個的省或市之間的比較。隨著中國區(qū)域經濟的發(fā)展，對特殊經濟發(fā)展區(qū)、經濟發(fā)展帶的研究文獻不斷增多，已成為EKC模型研究區(qū)的熱點之一，同時也說明EKC模型在區(qū)域經濟發(fā)展帶的研究應用中變得活躍起來。

其中，郭承龍等[19]對長三角蘇浙滬三省分析，得出三省區(qū)符合倒U型曲線關系；而馬駿等[17]以長三角地區(qū)的9省2市為研究區(qū)，得出倒U型、正U型兩種曲線關系。羅波等[16]對資源富集區(qū)進行EKC曲線的驗證，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)呈現(xiàn)倒N型的曲線關系，并結合該地區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀及特殊原因，為該地區(qū)的綠色發(fā)展提出建議。李惠娟等[6]以47個資源型城市為研究對象，發(fā)現(xiàn)該城市的驗證結果呈現(xiàn)出N型、倒U型曲線關系。

2.3 數(shù)據(jù)的選取與檢驗

數(shù)據(jù)類型的選取方面，主要的數(shù)據(jù)類型有面板數(shù)據(jù)、時間序列數(shù)據(jù)和截面數(shù)據(jù)等。由于以截面數(shù)據(jù)為研究對象的相關文獻較少，因此論文僅列舉面板數(shù)據(jù)與時間序列數(shù)據(jù)在EKC研究中的應用。

1)面板數(shù)據(jù)。林伯強等[11]、許廣月等[8]、劉川[4]、韓君[24]、李惠娟等[6]、黎明等[20]、赫永達等[22]、劉曉紅等[25]、李鵬濤[18]、王凱峰等[26]、李佳佳等[21]、馬駿和李亞芳[17]等采用面板數(shù)據(jù)驗證EKC曲線，不同時空背景下的驗證結論不盡相同。其中，王凱峰、劉曉紅、劉川、赫永達、林伯強、李鵬濤等認為經濟增長與環(huán)境污染之間符合倒U型曲線假說，即呈現(xiàn)倒U型曲線關系；但許廣月、馬駿發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)倒U+正U曲線關系；李惠娟發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)N型+倒U型曲線關系。

2)時間序列數(shù)據(jù)。張曉[10]、吳玉萍等[12]、劉華軍等[14]、曹海艷等[5]利用時間序列數(shù)據(jù)驗證EKC 曲線，得出倒U型的曲線關系。而田偉等[7]利用動態(tài)數(shù)據(jù)對湖南省農業(yè)人均GDP和農業(yè)人均二氧化碳排放量進行檢驗時，發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)N型關系。

通過對文獻的研究，可以發(fā)現(xiàn)在EKC模型數(shù)據(jù)類型的選取方面，學者多采用面板數(shù)據(jù)模型，其原因為：第一，單純的時間序列數(shù)據(jù)存在著一定的差距，如若樣本量小，則不能體現(xiàn)出研究區(qū)域的空間差異；第二，面板數(shù)據(jù)同時具有時間序列數(shù)據(jù)和截面數(shù)據(jù)的特征。因此在中國EKC的研究中，采用面板數(shù)據(jù)較多。

數(shù)據(jù)類型檢驗方面，不同學者采用不同檢驗方法對論文數(shù)據(jù)進行檢驗。其中，劉華軍等[9]、田偉等[7]、曹海艷等[5]利用ADF檢驗對變量的單整階數(shù)進行檢驗。劉川[4]利用Wooldridge Test對面板數(shù)據(jù)是否存在自相關問題進行檢驗。韓君[24]運用F檢驗和Hausman檢驗方法對面板數(shù)據(jù)模型進行了檢驗。

2.4 EKC模型理論研究的應用

近幾年，隨著EKC理論模型的不斷豐富和發(fā)展，EKC模型不僅僅用于研究經濟增長與環(huán)境污染之間的關系，還廣泛應用于農業(yè)污染，霧霾防控、城市生活等方面。

1)霧霾方面研究。近幾年，環(huán)境庫茲涅茨曲線在霧霾與經濟增長方面有著大量的實證研究。如：劉華軍等[9]、何楓等[27]構建Tobit模型，前者發(fā)現(xiàn)霧霾與經濟增長之間呈現(xiàn)線性遞減關系，而后者卻發(fā)現(xiàn)呈N型關系；齊紹洲等[28]在對232個城市進行研究發(fā)現(xiàn)有的符合倒U型曲線關系，有的符合正U型關系，但大部分城市的霧霾濃度隨著經濟增長而增長；邵帥等[29]發(fā)現(xiàn)經濟增長與霧霾均存在顯著的U型曲線關系；劉曉紅等[25]發(fā)現(xiàn)中國經濟增長與PM10濃度之間存在倒U型關系、城鎮(zhèn)化與PM10濃度之間也存在著倒U型關系。

2)農業(yè)方面研究。張暉等[30]、李君等[31]、田偉等[7]、尚杰等[32]利用環(huán)境庫茨涅茨曲線在農業(yè)中進行研究。田偉、李君、張暉等認為農業(yè)污染物與經濟增長之間符合EKC假說；尚杰認為農業(yè)經濟增長與農業(yè)面源污染之間呈現(xiàn)三種形式：倒U型、N型及倒N型。在我國，大部分的EKC研究都是基于工業(yè)排放與經濟增長之間的關系，而很少對農業(yè)碳排放與經濟增長之間的關系進行研究，而隨著我國農業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，對農業(yè)碳排放的研究十分有意義，將對中國農業(yè)早日實現(xiàn)節(jié)能減排、協(xié)助相關部門制定環(huán)境政策具有指導意義。

3)水域方面研究。朱智洺[33]、姬生才等[34]、張愛靜等[35]對環(huán)境庫茲涅茨曲線在水資源領域的應用現(xiàn)狀進行分析，張愛靜認為水環(huán)境惡化與社會經濟發(fā)展水平提升間存在倒 U 形關系；姬生才和朱智洺指出要加強對水量環(huán)境庫茲涅茨曲線形成機理的研究。

2.5 變量選取方面

EKC作為一個經濟現(xiàn)象的假說，存在多種量化形式，可采用多種理論模型解釋。而一個嚴謹?shù)睦碚撃Ｐ捅貙砀幸饬x的研究?？傮w說來，EKC的模型選擇主要有兩大類，一類是自回歸模型，一類是因果關系模型。其中在因果關系模型中，變量的選擇將直接影響EKC的實證結果。

自變量選取方面，一般選取人均收入GDP作為指標來研究經濟增長對環(huán)境的影響作用。近年來，許多文獻擴展了EKC的理論研究，主要體現(xiàn)在對污染物異質性的考慮和實證方法的創(chuàng)新上。從污染物異質性來看，大量研究開始關注二氧化碳排放和收入水平之間的關系[8]。

因變量選取方面，初期的EKC驗證因變量主要為工業(yè)三廢、二氧化硫排放量等；由于二氧化碳等溫室氣體的增加是引起氣候變化的關鍵因素已經得到了國際的認可。因此越來越多的研究把二氧化碳排放量作為環(huán)境污染指標與環(huán)境庫茲涅茨曲線結合起來討論，基于此，出現(xiàn)了CKC(即基于二氧化碳排放的庫茲涅茨曲線)研究。相較于其他因變量，諸多CKC的實證檢驗結果傾向于對EKC假說的證實，有一定的說服力。例如，田偉等[7]選用農業(yè)人均二氧化碳排放量與人均國民生產總值作為研究對象，發(fā)現(xiàn)中國農業(yè)碳排放與經濟增長之間符合環(huán)境庫茲涅茨曲線假說。郭承龍和張智光[19]指出長三角地區(qū)二氧化碳排放量與人均地區(qū)生產總值之間呈倒U型曲線關系。林伯強和蔣竺均[11]則利用 CKC，研究了中國二氧化碳排放的拐點，并進行了預測。許廣月和宋德勇[8]指出中國及其東部地區(qū)和中部地區(qū)存在人均碳排放環(huán)境庫茲涅茨曲線，但是西部地區(qū)不存在該曲線；劉華軍等[14]發(fā)現(xiàn)人均GDP與碳排放量之間的關系呈倒U型環(huán)境庫茲涅茨曲線。

下表3總結整理了在EKC研究過程中因變量的選取及其對應的結論。

表3 環(huán)境指標選取變化表
Table 3 Table of change in selection of environmental indicators

環(huán)境指標結論參考文獻三廢倒U型[10]二氧化硫倒N型[37]倒U型[22][38]三廢,二氧化硫倒N型[16]正U型、倒U型[17]三廢,二氧化硫、氮氧化物倒U型[12]廢水、二氧化硫倒U型[18]廢水、二氧化硫、煙塵N型+倒U型[6]廢水、二氧化硫、煙塵、工業(yè)廢棄物倒U型[39]廢水、二氧化硫、煙塵、粉塵倒U型[4]二氧化碳倒U型[11]、[14]、[19]N型+倒U型[7]倒U+正U[8]粉塵、廢氣、煙塵、二氧化硫倒U型+線性[13]

3 當前EKC研究特征述評

自從1999年EKC引入中國以來，其理論體系在不斷發(fā)展、豐富，研究者在變量的選取方面、理論模型的拓展求解方面不斷創(chuàng)新，使得近幾年對EKC的研究也不斷地加快。現(xiàn)階段的理論發(fā)展在自變量與因變量的選取方面都有突破。自變量的選擇不再局限于經濟因素，文化因素、政府行為因素等越來越多的被考慮在內。隨著研究角度的多元化，因變量的選取也不再局限于以二氧化硫、工業(yè)三廢、二氧化碳為研究對象。隨著EKC理論在實證研究的不斷豐富，其用于中國當前熱點領域的研究也不斷豐富。

1)與當前綠色經濟發(fā)展相結合。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，綠色經濟不斷地進入到人們的生活中，王凱風和吳超林[26]指出在綠色效率視角下，中國城市層面的“倒U”型環(huán)境庫茲涅茨曲線假說是成立的，其文章引入綠色效率替代污染物排放量來作為衡量經濟增長過程中環(huán)境代價的相對效率指標，這對EKC的研究與發(fā)展是一個較大的突破，與中國綠色經濟的發(fā)展相適應。

2)與當前國家熱點政策相結合。環(huán)境庫茲涅茨曲線理論的應用角度不僅僅局限于研究經濟增長與環(huán)境污染之間的關系，以EKC理論為研究框架從能源消費問題、貿易問題等角度研究的文獻增多。其中，徐如濃和吳玉鳴[40]在環(huán)境庫茲涅茨曲線理論的研究框架下，建立了文化與碳排放關系的動態(tài)面板計量模型，考察“一帶一路”沿線42個樣本國家文化維度對碳排放的影響。論文把環(huán)境庫茲涅茨曲線理論與中國當前的熱點問題“一帶一路”政策聯(lián)系起來，這對中國相關政策的制定具有理論上的指導意義。

雖然不同的學者在研究環(huán)境污染與經濟發(fā)展過程中文獻較多，但當前EKC的研究仍存在不足之處：

學生在做該題時、易錯點為：對5L不知如何處理、代數(shù)據(jù)時就是5L、不知道用把5L水的質量算出來、還有的學生就只算出水吸收的熱量。所以做題時、要認真審題、還要學會把前后知識連貫應用起來。

第一，環(huán)境指標選取較為單一，如借助生態(tài)足跡等綜合指標或多投入-多產出系統(tǒng)研究的文獻依然匱乏。

雖然以二氧化碳為因變量的研究得到大量的關注，其在若干研究區(qū)的表現(xiàn)一定程度上也驗證了EKC曲線的存在性，但事實上，廣義的環(huán)境質量，不僅包括環(huán)境污染，還包括生態(tài)破壞，如土地沙漠化、草場退化、毀林、物種滅絕、全球氣溫上升等[41]，而國內現(xiàn)有研究中很少有學者將這幾種因素考慮在內。生態(tài)經濟系統(tǒng)作為一個復雜耦合系統(tǒng)，僅依賴單一環(huán)境指標驗證其內在耦合關系，其結果將會有失偏頗。

第二，研究區(qū)的選擇相對狹窄，檢驗結果的泛化意義不足。

由文獻計量分析可知，現(xiàn)有文獻中的研究區(qū)主要集中在大中城市及東部省份，而有關西部省份或其他偏遠落后省份的研究相對較少。事實上，由于中國經濟發(fā)展的不均衡性，研究并檢驗欠發(fā)達地區(qū)的EKC現(xiàn)象更具有現(xiàn)實意義。因此在EKC今后的發(fā)展過程中，也應注重對中國西部地區(qū)和欠發(fā)達地區(qū)EKC的研究，這對研究中國西部地區(qū)平衡經濟發(fā)展與環(huán)境增長的關系，促進中國東西部地區(qū)經濟協(xié)調發(fā)展具有重要的理論指導意義。

第三，相對于實證研究而言，理論研究相對匱乏。

大量有關EKC的研究只是對理論模型的套用，缺乏對理論模型選取的嚴謹性論證，對于EKC內在機理和形成機制的探究較少，使得EKC相關研究整體上表現(xiàn)為文獻數(shù)量較多，但結果的重復性較強，創(chuàng)新較少，質量不足。

4 結論及展望

論文基于文獻計量的方法對20年來國內EKC模型的發(fā)展進行分析，通過對EKC的文獻計量分析方面和文獻內容分析方面對EKC的發(fā)展進行歸納整理。可得出如下的結論：

第一，自1999年中國研究EKC模型以來，EKC理論一直是研究當前經濟增長與環(huán)境污染的熱點問題，總體發(fā)展呈現(xiàn)出不斷發(fā)展的趨勢。

相關文獻的數(shù)量主要集中于2007-2017年，EKC的學科分布較為廣泛，但主要分布在環(huán)境科學與資源利用、經濟體制改革等方面，兩者的文獻比例之和達到51%，其中，環(huán)境科學與資源利用的文獻比列達35%。EKC研究的發(fā)展呈現(xiàn)出多元化趨勢，涉及的領域也逐漸的擴大，由起初單一的經濟發(fā)展到循環(huán)經濟再到可持續(xù)發(fā)展等，研究范圍更加廣泛。

第二，中國環(huán)境庫茲涅茨曲線研究內容廣泛，理論模型的選取日趨豐富。

EKC的理論研究不斷地豐富發(fā)展，理論模型經歷了由數(shù)學模型到統(tǒng)計學模型的轉變，由起初的二次函數(shù)發(fā)展到三次函數(shù)再發(fā)展到對數(shù)函數(shù)等，理論模型的形式不再單一；在研究區(qū)的選擇方面也更多地關注區(qū)域經濟的發(fā)展，對中國特殊經濟區(qū)、經濟帶、特殊型城市的經濟發(fā)展有重要的指導意義。

第三，變量選取方面，后續(xù)研究可嘗試更多元化，以豐富EKC研究體系。

國內對EKC研究指標的選取較為單一，而 EKC變量的選取將會對檢驗結果產生直接影響。因此可以借鑒國外的優(yōu)秀研究成果，用相對豐富的變量體系來衡量經濟發(fā)展水平與環(huán)境污染之間的關系，使變量的選取更加規(guī)范、多元。

例如，在自變量選取方面，GERMANI A R等[42]在關于意大利環(huán)境正義問題的研究文獻中，對先前的理論模型進行改進，新增了附加變量：企業(yè)家精神、基礎設施捐贈、及司法效率體系等對EKC理論做了突破；而在環(huán)境指標選取方面，HARRIS 等[43]則從生態(tài)足跡和環(huán)境壓力的視角分析指出EKC并不存在，收入水平的上升并不會改善生態(tài)環(huán)境。將生態(tài)足跡作為環(huán)境指標進行研究，而目前國內的EKC研究上對此觀點深入研究的文獻較少。上述國外學者的研究可對中國環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究提供新思路，為以后中國環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究提供借鑒經驗。

綜上所述，中國環(huán)境庫茲涅茨曲線的研究總體上呈現(xiàn)不斷發(fā)展完善的趨勢，但缺乏理論領域的拓展與延伸，在2012年以來發(fā)展有所滯后，理論方面仍然突破較少，因此在EKC的后續(xù)發(fā)展中要加強基礎理論的實證檢驗，進一步增強在理論方面的研究同時也注重研究分支的開拓，從而可以形成理論研究與實證研究的兩方面的完整的知識體系。