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摘 要：以环境库兹涅茨曲线（EKC）为理论基础，对四川省1986—2011年环境污染水平与经济增长的关系进行统计研究，探索四川省经济增长与环境污染的演替轨迹。结果显示，四川省工业废水与工业固体废弃物的EKC呈“U型+倒U型”曲线特征，SO2与工业废气的EKC呈明显的“倒U型”曲线特征。并且污染物排放量均已渡过峰值，其后随人均GDP的增长呈下降趋势。上述分析表明，四川省EKC特征与经济增长、产业结构变化、环境保护投资、环境政策有密切关系。
关键词：EKC；经济增长；工业污染物；环境污染
中图分类号：F062.2 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）25-0001-05
引言
1991年美国经济学家Grossman和Krueger在《北美自由贸易区的环境后果》一书中说到，在经济发展初期，污染水平会随着经济增长、工业发展、收入提高而趋于严重；当经济发展到一定阶段后，环境污染情况逐渐有所好转，这种现象表现为倒U型。随后，Grossman和Krueger对1979—1990年66个国家的污染物排放情况分析研究后提出了环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）理论：环境污染与经济增长之间存在倒U型关系。之后，许多学者从不同角度，采用不同样本和方法对EKC假说进行了验证。结果发现，环境污染指标与经济增长除了呈倒U形关系外，同时还存在U型、U型+倒U型，甚至线型。
以上分析可知，经济增长与环境污染之间的关系比较复杂，不同国家或地区由于受经济发展水平、环境政策、人们环保意识等方面的影响，EKC曲线可能变化为其他形态。 随着西部大开发战略的实施，四川经济得到快速发展，2010 年GDP达到16 898.6亿元，为1987年（185.76亿元）的90.97倍。与此同时，除工业废水排放有大幅度减少外，环境问题均有恶化趋势。因此，对四川省的经济增长与环境污染问题的统计分析，验证环境库兹涅茨曲线（EKC）在四川省是否存在具有重要的理论意义。
一、模型构建与结果分析
（一）指标选取与模型建立
典型环境指标的选取是研究经济增长与环境污染关系计量模型的关键。由于各项反映经济发展水平的指标与人均 GDP 都有密切的联系，故采用四川省人均 GDP 作为反映经济发展的指标。数据来源于《四川省统计年鉴》，选取包括工业废水排放量、工业粉尘排放量、工业废气排放量、工业固废排放量在内的7个环境指标。借助于SPSS统计软件，分析四川省1986—2011年人均GDP与各指标的相关性（见表1）。
从表1中可以看出，环境指标中工业废气排放量、工业固废排放量、工业废水排放量、工业SO2排放量与人均GDP显著相关，所以选取该4个指标进行模型构建。由于各地区经济发展水平与环境污染不同，拟合两者之间关系所用的计量模型也不相同，常用的主要有线性函数、二次函数、三次函数和指数函数等。利用四川省1986—2011年的经济与环境数据，借助于SPSS19.0统计分析软件，进行多种函数的拟合，根据拟合效果进行优选，最终选择三次函数作为模型进行研究。
以y表示环境污染指标，x表示经济增长指标，构建模型y=a+bx+cx2+ dx3+ξ。式中，a、b、c、d为模型参数；ξ为误差随机项。以工业废水排放量为例，经过软件分析得出：
由此可以得出，工业废水排放量的拟合方程：
y =222 987.366-30.603x+0.02x2+（-5.394E-8）x3+ξ
R2为0.753（R2为相关系数），F检验为21.354，从拟合结果看，拟合优度大于0.7，F值也很显著，说明工业废水排放量与人均 GDP 的曲线拟合效果好。因此，得到的拟合模型能够很好地解释两者之间的关系，同理，可以得出其他环境污染指标（见表5、下页图1至图4）。
（二）结果分析
由图1至图4可知，1986—2011年四川省4 种污染物排放量随人均GDP变化的曲线形态可分为两类：工业固废排放量与工业废气排放的EKC为明显的倒U形，工业固体废弃物排放量与工业废水排放量的EKC形态为U型+倒U型，说明EKC曲线并不是必然存在倒U型的，它只是经济增长与环境污染众多曲线关系中的一种。
依据本文表1和图1可以看出，人均GDP与工业废水排放量的关系曲线具有两个转折点：第一个转折点为EKC曲线的低谷，对应的时间在2005年（人均GDP为8 464元）这一时期。此后，工业废水排放形势进一步恶化，于2009年（人均GDP为17 289元）到达第二个转折点倒N形的EKC曲线的峰值，以后便是下降趋势。出现这种情况的原因在于四川政府在加大力度整治环境污染，使其工业废水排放量相对减少、污水处理率显著提高，全省水环境质量得到改善。类似可以分析，工业废气排放量于2007年（人均GDP为11 708元）达到峰值后随人均GDP的增加逐渐减少。工业固废排放量于2009年达到峰值转折点，其后随着经济增长，污染物的排放量呈下降趋势。工业SO2排放量于1997年（人均GDP为4 017.2元）达到最低值，其后于2009年达到峰值。数据统计结果与实际情况较吻合，从2007年开始，四川省政府在环境治理及节能减排等方面治理措施强有力地推行，使得工业“三废”利用率显著提高。
二、原因分析
由以上的分析可以看出，四川省近十年来经济发展和环境污染的环境库兹涅茨曲线呈现的关系并不是简单的倒U型曲线，而是出现了倒U型、U型+倒U型等形态，此模型定量反映了四川经济发展与环境污染的关系，这种变化趋势与经济发展、环境治理力度的变化趋势基本吻合。
（一）经济增长对EKC曲线的影响
改革开放以来，四川省经济处于高速发展时期，经济增长速度明显加快，GDP总量从1986年的458.23亿元增长到 2011年的21 026.7亿元，年均增长17.95%，人均GDP从614元增长到26 147元，年均增长16.63%。在经济发展初期，人们为了加快发展，提高生活水平，往往会牺牲环境效益来换取经济利益，EKC曲线表现为倒U型上升部分。随着人们收入水平的提高，逐渐意识到环境是一种稀缺资源，对环境质量的需求逐渐上升，环境质量需求的收入弹性会逐渐增大。人们会牺牲经济收入来改善环境质量，EKC曲线表现为倒U型下降部分，四川省的环境污染已过峰值，正处于下降趋势。 （二）产业结构调整对EKC的影响
从图5中可以看出，第二产业对环境污染的影响最大。1978—1990年，第一产业占主导，三类产业结构为“一二三”，对环境影响较小。1991—1998年，第二、三产业比重先后超过第一产业，形成“二三一”，环境污染急剧恶化。1999—2005年，第三产业占主导，形成“三、二、一”产业结构，对环境污染下降。2005年后，三次产业结构重新调整为“二、三、一”。2009年，四川三类产业结构比例为15.8∶47.4∶36.7。第二产业是能源消费大户，能源消费占总量的80%以上。1986—2010年间，四川能源消费总量增长了1.97倍，工业发展对环境的污染严重。
从工业内部行业结构分析，20世纪80年代，四川省为实现经济快速增长，实施重工业化战略，使得资源过度消耗，污染排放增大，导致环境严重污染。结合本文图1至图4可以看出，1999—2009年第二产业与重工业比重一直处于上升趋势，在2009年达到峰值，四种污染物排放量也在同时期达到峰值，两者基本吻合。之后，第二产业与重工业的比重略有下降并趋于平缓，四种污染物的排放量也呈下降趋势。第二产业的变化趋势基本与 EKC曲线总体变化趋势保持一致，说明第二产业是影响 EKC 曲线的关键因素。
（三）环境治理对EKC的影响
1.环境治理投资。中国经济发展与资源环境的耦合关系与其相关环境政策有着密切的关系，完善的环境政策及其有力的治理措施可以减少环境污染，提高环境质量。1995年，四川省加大了环境治理力度，环保资金逐年上升，提高了工业废气排放量、工业固废排放量、工业废水排放量、工业SO2排放量的处置率，从而有效降低了污染物的排放量，大大改善了环境质量。四川省环境保护投资从1986年有了大幅度提高，2011年环保投资达到158.4亿，占GDP的0.73%。根据发达国家的经验，一个国家在经济快速发展时期，环保投资要占到GDP的1%～1.5%才能有效控制环境污染，达到3%才能使环境质量得到明显改善，而这说明四川省在一定程度上环保投入远未达到应该投入的比例。
2.环保政策。完善的环境政策及其有力的实施可以改善环境，减小环境压力、加速实现转折点。在不同的发展阶段，环保管理的政策会改变人们的环保意识，从而改变EKC的形状。随着经济发展，环境保护意识的增强，四川省加强了环境污染的治理，查处违法排污企业，依法予以关闭，限期治理，加快了淘汰落后生产工艺和生产方式的进程，提高了工业“三废”的处置率，工业废水和工业固体废物排放呈下降趋势。20世纪90年代中期以来，针对大气污染日渐严重的趋势，政府部门加大了电力、矿产行业等部门技术培训，加强了工业废气的排放控制与处理。进入21世纪，政府部门加快经济结构战略性调整，大力发展绿色产业与循环经济，提高了经济效益和经济运行质量，同时陆续出台了一系列地方性环保法规，对环境质量的改善起到了重要的促进作用。
结论
所选取的计量指标不同，环境库兹涅茨曲线也会有所改变，甚至不是倒U型。本文以四川省1986—2011年的人均GDP为经济发展指标，工业“三废”排放量以及工业SO2排放量为环境污染指标，建立计量模型，进行经济增长与环境污染水平的实证分析。得出如下结论：四川省的经济增长与各项环境污染指标呈现出“倒U型”及“U+倒 U”关系，四川省四种污染物的排放量均已渡过峰值，并且会随人均GDP的增加逐渐减少并趋于平缓。这种变化趋势说明，四川省在环境保护与经济发展变化趋势基本吻合。EKC曲线的形态主要受经济增长、产业结构变动、环境治理等的影响，其中第二产业是影响ECK的关键因素。今后，应加强对废水、废气、工业固体废弃物的防治和治理工作，同时逐步降低第二产业以及第二产业中重工业的比例，减少污染物的排放量，使得环境污染水平逐渐下降。
关键词：EKC；经济增长；工业污染物；环境污染
中图分类号：F062.2 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）25-0001-05
引言
1991年美国经济学家Grossman和Krueger在《北美自由贸易区的环境后果》一书中说到，在经济发展初期，污染水平会随着经济增长、工业发展、收入提高而趋于严重；当经济发展到一定阶段后，环境污染情况逐渐有所好转，这种现象表现为倒U型。随后，Grossman和Krueger对1979—1990年66个国家的污染物排放情况分析研究后提出了环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）理论：环境污染与经济增长之间存在倒U型关系。之后，许多学者从不同角度，采用不同样本和方法对EKC假说进行了验证。结果发现，环境污染指标与经济增长除了呈倒U形关系外，同时还存在U型、U型+倒U型，甚至线型。
以上分析可知，经济增长与环境污染之间的关系比较复杂，不同国家或地区由于受经济发展水平、环境政策、人们环保意识等方面的影响，EKC曲线可能变化为其他形态。 随着西部大开发战略的实施，四川经济得到快速发展，2010 年GDP达到16 898.6亿元，为1987年（185.76亿元）的90.97倍。与此同时，除工业废水排放有大幅度减少外，环境问题均有恶化趋势。因此，对四川省的经济增长与环境污染问题的统计分析，验证环境库兹涅茨曲线（EKC）在四川省是否存在具有重要的理论意义。
一、模型构建与结果分析
（一）指标选取与模型建立
典型环境指标的选取是研究经济增长与环境污染关系计量模型的关键。由于各项反映经济发展水平的指标与人均 GDP 都有密切的联系，故采用四川省人均 GDP 作为反映经济发展的指标。数据来源于《四川省统计年鉴》，选取包括工业废水排放量、工业粉尘排放量、工业废气排放量、工业固废排放量在内的7个环境指标。借助于SPSS统计软件，分析四川省1986—2011年人均GDP与各指标的相关性（见表1）。
从表1中可以看出，环境指标中工业废气排放量、工业固废排放量、工业废水排放量、工业SO2排放量与人均GDP显著相关，所以选取该4个指标进行模型构建。由于各地区经济发展水平与环境污染不同，拟合两者之间关系所用的计量模型也不相同，常用的主要有线性函数、二次函数、三次函数和指数函数等。利用四川省1986—2011年的经济与环境数据，借助于SPSS19.0统计分析软件，进行多种函数的拟合，根据拟合效果进行优选，最终选择三次函数作为模型进行研究。
以y表示环境污染指标，x表示经济增长指标，构建模型y=a+bx+cx2+ dx3+ξ。式中，a、b、c、d为模型参数；ξ为误差随机项。以工业废水排放量为例，经过软件分析得出：
由此可以得出，工业废水排放量的拟合方程：
y =222 987.366-30.603x+0.02x2+（-5.394E-8）x3+ξ
R2为0.753（R2为相关系数），F检验为21.354，从拟合结果看，拟合优度大于0.7，F值也很显著，说明工业废水排放量与人均 GDP 的曲线拟合效果好。因此，得到的拟合模型能够很好地解释两者之间的关系，同理，可以得出其他环境污染指标（见表5、下页图1至图4）。
（二）结果分析
由图1至图4可知，1986—2011年四川省4 种污染物排放量随人均GDP变化的曲线形态可分为两类：工业固废排放量与工业废气排放的EKC为明显的倒U形，工业固体废弃物排放量与工业废水排放量的EKC形态为U型+倒U型，说明EKC曲线并不是必然存在倒U型的，它只是经济增长与环境污染众多曲线关系中的一种。
依据本文表1和图1可以看出，人均GDP与工业废水排放量的关系曲线具有两个转折点：第一个转折点为EKC曲线的低谷，对应的时间在2005年（人均GDP为8 464元）这一时期。此后，工业废水排放形势进一步恶化，于2009年（人均GDP为17 289元）到达第二个转折点倒N形的EKC曲线的峰值，以后便是下降趋势。出现这种情况的原因在于四川政府在加大力度整治环境污染，使其工业废水排放量相对减少、污水处理率显著提高，全省水环境质量得到改善。类似可以分析，工业废气排放量于2007年（人均GDP为11 708元）达到峰值后随人均GDP的增加逐渐减少。工业固废排放量于2009年达到峰值转折点，其后随着经济增长，污染物的排放量呈下降趋势。工业SO2排放量于1997年（人均GDP为4 017.2元）达到最低值，其后于2009年达到峰值。数据统计结果与实际情况较吻合，从2007年开始，四川省政府在环境治理及节能减排等方面治理措施强有力地推行，使得工业“三废”利用率显著提高。
二、原因分析
由以上的分析可以看出，四川省近十年来经济发展和环境污染的环境库兹涅茨曲线呈现的关系并不是简单的倒U型曲线，而是出现了倒U型、U型+倒U型等形态，此模型定量反映了四川经济发展与环境污染的关系，这种变化趋势与经济发展、环境治理力度的变化趋势基本吻合。
（一）经济增长对EKC曲线的影响
改革开放以来，四川省经济处于高速发展时期，经济增长速度明显加快，GDP总量从1986年的458.23亿元增长到 2011年的21 026.7亿元，年均增长17.95%，人均GDP从614元增长到26 147元，年均增长16.63%。在经济发展初期，人们为了加快发展，提高生活水平，往往会牺牲环境效益来换取经济利益，EKC曲线表现为倒U型上升部分。随着人们收入水平的提高，逐渐意识到环境是一种稀缺资源，对环境质量的需求逐渐上升，环境质量需求的收入弹性会逐渐增大。人们会牺牲经济收入来改善环境质量，EKC曲线表现为倒U型下降部分，四川省的环境污染已过峰值，正处于下降趋势。 （二）产业结构调整对EKC的影响
从图5中可以看出，第二产业对环境污染的影响最大。1978—1990年，第一产业占主导，三类产业结构为“一二三”，对环境影响较小。1991—1998年，第二、三产业比重先后超过第一产业，形成“二三一”，环境污染急剧恶化。1999—2005年，第三产业占主导，形成“三、二、一”产业结构，对环境污染下降。2005年后，三次产业结构重新调整为“二、三、一”。2009年，四川三类产业结构比例为15.8∶47.4∶36.7。第二产业是能源消费大户，能源消费占总量的80%以上。1986—2010年间，四川能源消费总量增长了1.97倍，工业发展对环境的污染严重。
从工业内部行业结构分析，20世纪80年代，四川省为实现经济快速增长，实施重工业化战略，使得资源过度消耗，污染排放增大，导致环境严重污染。结合本文图1至图4可以看出，1999—2009年第二产业与重工业比重一直处于上升趋势，在2009年达到峰值，四种污染物排放量也在同时期达到峰值，两者基本吻合。之后，第二产业与重工业的比重略有下降并趋于平缓，四种污染物的排放量也呈下降趋势。第二产业的变化趋势基本与 EKC曲线总体变化趋势保持一致，说明第二产业是影响 EKC 曲线的关键因素。
（三）环境治理对EKC的影响
1.环境治理投资。中国经济发展与资源环境的耦合关系与其相关环境政策有着密切的关系，完善的环境政策及其有力的治理措施可以减少环境污染，提高环境质量。1995年，四川省加大了环境治理力度，环保资金逐年上升，提高了工业废气排放量、工业固废排放量、工业废水排放量、工业SO2排放量的处置率，从而有效降低了污染物的排放量，大大改善了环境质量。四川省环境保护投资从1986年有了大幅度提高，2011年环保投资达到158.4亿，占GDP的0.73%。根据发达国家的经验，一个国家在经济快速发展时期，环保投资要占到GDP的1%～1.5%才能有效控制环境污染，达到3%才能使环境质量得到明显改善，而这说明四川省在一定程度上环保投入远未达到应该投入的比例。
2.环保政策。完善的环境政策及其有力的实施可以改善环境，减小环境压力、加速实现转折点。在不同的发展阶段，环保管理的政策会改变人们的环保意识，从而改变EKC的形状。随着经济发展，环境保护意识的增强，四川省加强了环境污染的治理，查处违法排污企业，依法予以关闭，限期治理，加快了淘汰落后生产工艺和生产方式的进程，提高了工业“三废”的处置率，工业废水和工业固体废物排放呈下降趋势。20世纪90年代中期以来，针对大气污染日渐严重的趋势，政府部门加大了电力、矿产行业等部门技术培训，加强了工业废气的排放控制与处理。进入21世纪，政府部门加快经济结构战略性调整，大力发展绿色产业与循环经济，提高了经济效益和经济运行质量，同时陆续出台了一系列地方性环保法规，对环境质量的改善起到了重要的促进作用。
结论
所选取的计量指标不同，环境库兹涅茨曲线也会有所改变，甚至不是倒U型。本文以四川省1986—2011年的人均GDP为经济发展指标，工业“三废”排放量以及工业SO2排放量为环境污染指标，建立计量模型，进行经济增长与环境污染水平的实证分析。得出如下结论：四川省的经济增长与各项环境污染指标呈现出“倒U型”及“U+倒 U”关系，四川省四种污染物的排放量均已渡过峰值，并且会随人均GDP的增加逐渐减少并趋于平缓。这种变化趋势说明，四川省在环境保护与经济发展变化趋势基本吻合。EKC曲线的形态主要受经济增长、产业结构变动、环境治理等的影响，其中第二产业是影响ECK的关键因素。今后，应加强对废水、废气、工业固体废弃物的防治和治理工作，同时逐步降低第二产业以及第二产业中重工业的比例，减少污染物的排放量，使得环境污染水平逐渐下降。