广西经济增长与环境污染水平的环境库兹涅茨曲线关系的实证分析

○段艳平 黄玲花

（1、广西财经学院经济与贸易学院 广西 南宁 530000 2、广西财经学院信息与统计学院 广西 南宁 530000）

一、引言

改革开放以来，广西经济取得了快速的发展，到2013年，广西的GDP已经达到1.4万亿元，是10年前（2003年）的5.12倍。但经济的高速发展也会带来环境污染、生态恶化等问题。1998—2012年，除了二氧化硫和工业固体废弃物有较大幅度减少外，广西的环境污染总体来说有不断恶化的趋势，特别是工业废气排放量由1998年的4152亿标立方米增加到2012年的27611亿标立方米，其排放量增加了近6倍多。2013年，广西首府南宁的空气污染指数已经出现PM2.5，空气质量在某些时候显示为严重污染，广西其他主要城市也正遭遇着大气的严重污染。工业废水虽然经历先上升后下降的状态，但其排放总量仍然较大。经济增长伴随环境污染，不利于广西经济的可持续发展。Grossman和Krueger在1991年首次研究了环境质量与人均收入之间的关系。Panayotou（1993）指出环境质量与人均收入之间的关系成为环境的库兹涅茨曲线（简称EKC）。EKC反映了环境质量与人均收入之间的动态关系，表示环境污染排放水平随着经济增长先增加而后通过改善降低的趋势。因此，研究广西环境污染水平与经济增长之间的实证关系，验证环境库兹涅茨曲线在广西是否存在以及广西环境库兹涅茨曲线的具体特征，对促进广西经济与环境协调发展具有十分重要的意义。

二、广西环境质量与经济增长的库兹涅茨曲线关系的实证分析

1、EKC模型介绍

根据Grossman和Krueger于1991年提出的EKC假说，结合国内外现有的文献资料来看，EKC模型的主要形式为：

其中Y为环境污染排放水平，X为人均国民收入（也即人均GDP），u为随机扰动项，α0、α1、α2、α3均为待估参数。

表1 环境库兹涅茨模型系数与曲线之间的关系

2、指标的选取和数据来源

本文选取广西1998—2012年广西工业废水排放量Y1、工业废气排放量Y2（包括二氧化硫排放量Y3）、工业固体废弃物排放量Y4为广西污染排放水平，选取广西人均GDP为经济增长水平，用X表示。（数据来源于1999—2013年《广西统计年鉴》。）

3、经济增长与广西综合污染排放水平之间的关系

为了显示广西总的污染质量与经济增长之间的关系，需要将工业“三废”（废水、废气和固体废弃物）构建一个综合的环境污染水平指标，由于工业“三废”的计量单位不同，不能进行直接的对比和加总，因此需要对工业三废的数据进行无量纲化处理，得出一个标准化的赋值，本文采取的是典型的数据归一化处理，其处理公式为：

对于污染物排放量权重值wj的计算，本文将采用层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，简称AHP），结合当前广西污染形势以及专家打分的方法，运用EXCEL软件构建环境污染水平的判断矩阵，并对结果进行一致性检验，最终得出广西工业废水排放量、工业废气排放量（包括二氧化硫）、工业固体废弃物排放量的权重分别为0.35、0.53和0.12。该权重结果虽然与有些学者所得出的结果有差异，但在“谈霾色变”的形势下，广西的大气污染与过去相比，形势较为严峻，因此工业废气污染排放量0.53的权重值也符合广西当前的形势。利用权重数据，并结合公式（3），运用EXCEL软件计算出综合的环境污染水平。同时运用公式（2）对广西人均GDP进行标准化处理得到标准化的人均GDP为。

图1 广西经济增长与综合环境污染排放水平模型

由系数α1＞0、α2＜0、α3＝0，并结合R2=0.68，模拟程度较高，可以得出，广西标准化人均GDP与综合环境污染排放水平存在较强的“倒U型”的二次曲线关系，由此可以说明广西的综合环境污染排放水平随着经济增长会逐渐增加，达到一定高度后，会随着经济增长，综合污染排放水平会逐渐下降，从图1可以看出，目前广西的环境库兹涅茨曲线虽然存在“倒U型”的二次曲线关系，但还处于“倒U型”的左测，至于最高点虽然目前出现在2011年，但由于后面的很多年份污染排放水平处于未知状态，广西的“倒U型”环境库兹涅茨曲线是否已经达到拐点还有待未来继续去验证。

三、经济增长与工业“三废“之间的关系

1、经济增长与工业废水排放量之间关系

将人均GDP和工业废水排放量的数据带入公式（1）中的模型，运用统计软件eviews6.0进行回归模拟，回归模拟图形和模型如图2。

根据表1中的系数α1＞0、α2＜0、α3＞0，表明经济增长与人均GDP之间存在“N型”三次曲线关系，结合图2与R2的值0.4可以看出，表明工业废水排放量与人均GDP之间存在较弱的“N型”曲线关系，在2000年人均GDP为4378.11元时，工业污水排放量为81571万吨，为样本期内的最低值；而在2003年人均GDP为5631.316元时，工业污水排放量达到214814万吨，为样本期内的最高值在2004年下降到122731万吨，2005年略有上涨，2006年下降到128932万吨后，2007年与2008年工业废水排放量一路上涨，在2008年人均GDP为14203.96元时，工业废水排放量达到205745万吨，达到样本期第二高峰值，之后几年工业废水排放量就一直降低。

图2 广西经济增长与工业废水排放量模型

2、经济增长与工业废气排放量之间关系

模型与方法同上，运用eviews6.0软件对经济增长与工业废气排放量进行回归模拟，回归模拟图形和模型如图3。

图3 广西经济增长对工业废气排放量模型

首先对模型进行EKC三次曲线模拟，经显著性检验二次函数和三次函数的系数都显著为0，然后重构线性模型，据表1的系数判断表可以看出，模型中的α1≠0、α2＝α3＝0，同时由于R2的值为0.89，结合图3，可见广西经济增长对工业废气排放量的环境库兹涅茨曲线具有十分明显的线性关系，即随着经济的增长，广西工业废气排放量处于不断上升的趋势，从1998年的4125亿标立方米上升到2011年的29853亿标立方米，达到样本期内的最大值，2012年虽然有所下降，但从目前广西大气污染的现有形势看，广西的大气污染仍遭遇着前所未有的严峻形势。

同理可以得到经济增长与大气中的二氧化硫排放量的环境库兹涅茨曲线模型及模拟图4。

图4 广西经济增长对二氧化硫排放量模型

通过模型的系数α1＞0、α2＜0、α3＝0以及R2的值为0.78可以看出来，广西经济增长对二氧化硫的环境库兹涅茨曲线也呈较强的“倒U型”三次曲线关系，从图4可以看出，该环境库兹涅茨曲线处于“倒U型”曲线的右侧，“倒U型”曲线右侧的拐点出现在2005年，也即人均GDP为8275.6元的时候，二氧化硫排放量达到97万吨，从2005年之后，空气中的二氧化硫排放量一直处于下降的趋势，在2012年，达到样本期内的最低，为47.16万吨。

3、经济增长与工业固体废弃物排放量之间关系

方法以及原理同上，利用eviews6.0软件对广西经济增长对工业固体废弃物排放量进行回归模拟，回归模型及模拟图形如图5。

图5 广西经济增长对工业固体废弃物排放量模型

根据模型的系数α1＜0、α2＞0、α3＝0判断，广西经济增长对工业固体废弃物排放量的环境库兹涅茨曲线呈“U型”二次曲线关系，且R2的值为0.707，表明“U型”曲线特征较为显著，从图5可以看出，广西经济增长对工业固体废弃物排放量的环境库兹涅茨曲线处于“U型”曲线的左侧，1998—2012年，广西工业固体废弃物的排放量最高的年份为1998年，在人均GDP为4070.67元的时候，工业固体废弃物的排放量达到245万吨，样本期内，广西工业固体废弃物的排放量最低的年份是2012年，2012年广西的人均GDP为24876.15元，而工业固体废弃物的排放量仅为0.41万吨，表明广西的工业固体废弃物的排放治理已取得显著的成绩。

四、广西环境污染库兹涅茨曲线特点的原因分析

通过对广西1998—2012年的经济增长与综合环境污染排放水平的相关分析表明，从总体上看，广西的环境库兹涅茨曲线满足“倒U型”特征，只是目前广西的环境库兹涅茨曲线处于“倒U型”曲线的左侧位置，广西经济的不断增长以及不合理的产业结构加剧地区环境污染，在“十五”时期，广西GDP年均增长15.4%左右；到“十一五”时期，广西GDP年均增长在16.3%左右。2012年，广西GDP总量达到13035.10亿元，人均GDP达到24876.15元，其中第一产业占地区生产总值的比重为8.1%，第二产业占地区生产总值的比重为61.6%，第三产业占地区生产总值的比重为30.3%，从广西人均GDP水平和产业结构来看，人民的生活水平得到极大的提高，广西的经济也已步入到工业快速发展的阶段，城市化进程加快，基础设施建设不断的推进，使得广西的经济增长、能源消耗、环境污染排放水平处于上升阶段。

从广西1998—2012年的经济增长与广西工业“三废”的相关分析可以看出，广西仍然走发达国家和发达地区“先污染、后治理”的老路，经济增长对工业废水排放量的EKC存在较弱的“N型”三次曲线特征，且工业废水排放量的波动较大，也表明工业废水排放量与经济增长的相关性较弱，近几年工业废水排放量有轻微下降的趋势，可见广西的污水治理措施初见成效，但工业废水排放总量仍很大，广西大量的制糖造纸、冶金、化工等很多中小企业为了节约成本，不做污水处理，这也是广西工业废水排放总量高的主要原因。

广西经济增长对工业废气排放量的EKC呈线性特征，即随着工业经济的增长，工业废气污染也在不断的加剧。近年来，广西工业产值也在不断增加，2012年广西的工业总产值为15657.2173亿元，比2010年的9644.1278亿元增加了62.35%，比2005年的2547.3188亿元增加了近5.15倍，工业产值的快速增长，也伴随着大气污染物排放量的增加，特别是近两年来，广西的主要城市如南宁、柳州、桂林等已出现“雾霾”天气，广西的大气污染已显示较为严峻的状态。广西经济增长对空气中的二氧化硫EKC与对工业废气排放量的EKC不同，广西经济增长对空气中的二氧化硫EKC呈“倒U型”特征，且处于“倒U型”曲线的右侧，广西经济增长对工业固体废弃物的EKC呈“U型”特征，且在“U型”曲线的左侧，虽然两者在函数的表现形式不一样，可曲线却有共同的特征，即随着经济增长，二氧化硫和工业固体废弃物排放量逐渐下降，根本原因在于，广西实施治理和综合利用等措施在降低二氧化硫和工业固体废弃物的排放方面取得了卓越成效，高效脱硫设备的大量使用，使得二氧化硫排放量逐年降低，2012年广西二氧化硫排放量为47.16万吨，二氧化硫的去除量为113.5万吨，去除率达到70.6%。工业固体废弃物的降低更是效果显著，随着技术的进步，工业固体废弃物的再利用是工业固体废弃物急剧下降的根本原因，2012年广西工业固体废弃物产生7964万吨，其中处置2218万吨，综合利用5369万吨，最终只排放了0.41万吨，是1998年工业固体废弃物排放量的0.17%。二氧化硫和工业固体废弃物的治理虽然成果显著，但工业废气和废水的治理还需要不断的加强，2012年广西环境污染源治理投资总额为1976067万元，占工业总产值的1.2%，与发达国家和发达地区存在较大的差距，总体来说广西环境污染治理任重道远。

五、广西环境库兹涅茨曲线对生态文明建设的启示

1、正确认识经济发展与环境保护之间的辩证关系

关于经济发展与环境保护之间的关系，不能单纯认为二者是矛盾的对立体，发展经济必定带来环境的污染，带来生态环境的恶化或者保护环境会限制经济的发展，从环境库兹涅茨曲线可以看出来，经济与环境是一个相互影响又相互制约的一个有机整体，经济增长为环境保护、污染治理提供保障和经济基础，同时又因经济发展带来更多的环境问题；环境保护为经济发展提供良好的条件，又在一定程度上限制经济的发展，因此应该正确认识二者之间的关系，不能盲目追求经济增长而以牺牲环境为代价，要追求环境保护与经济增长齐头并进。

2、走循环经济道路，建设资源节约型社会

循环经济坚持“减量化、再利用、再循环”的“3R”原则，从广西目前的环境库兹涅茨曲线可以看出，当前广西综合环境污染排放水平随着经济的增长逐渐提高，即表明广西的高污染工业发展迅速，因此必须加强产业结构调整，淘汰能耗高、污染重、经济效率低的工艺和设备，推进污染型企业走循环经济道路，积极发展能耗低、污染少、科技含量高的新兴产业。促进资源节约和资源的综合利用，构建再生资源回收利用体系，鼓励再生资源产业发展，政府机关应大力宣传循环经济理念，努力建设资源节约型社会。

3、推进生态文明建设，走科技创新之路

环境库兹涅茨曲线体现了科技在协调环境与经济发展中的作用，广西的生态文明建设，必须依靠科技创新，通过科技创新，减少能源消耗，降低污染排放，促进再生资源的回收利用，促进产业结构优化升级，提高生产效率。创建良好的生态科技创新体系，通过大力发展和使用节能技术、污染无害化处理技术、再生资源的综合利用技术等，提高生态系统的自我生产能力、自我净化能力、自我修复能力，构建一条生态文明建设的科技创新之路。

[1]蒋萍、余厚强：EKC拐点类型、形成过程及影响因素[J].财经问题研究，2010（6）.