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摘 要：中国经济发展与生态环境之间的两难冲突已经日益受到人们的关注，对于一个经济处于起飞阶段的国家，一方面由于对自然资源的不合理利用、工业污染物排放的不断增加，环境质量不断下降；另一方面资源的可耗竭性、环境恶化反过来也限制了经济的长期持续增长。通过对1991以来中国环境污染及经济发展的时间序列数据进行分析，可以发现：第一，中国的环境倒“U”型曲线下降阶段并未出现；第二，产业结构对环境质量有显著的影响，工业占GDP比重越高，环境污染越严重。
关键词：EKC曲线；工业三废；产业结构；经济增长
中图分类号：Ｆ０１９ 文献标识码： Ａ 文章编号：１００３－３８９０（２００9）01－００15-03
一、问题的提出
1955年西蒙•库兹涅茨在研究经济发展与收入差距的关系时，发现随着经济的增长，人均收入的差距先扩大再缩小，这种关系在以人均收入为横坐标、以收入差异为纵坐标的直角坐标系中表现为一个倒“U”形曲线，后来被人们称为库兹涅茨曲线。1990年Grossman和Krueger在对贸易、经济与环境的相关关系进行研究时基于库兹涅茨曲线首次提出“环境库兹涅茨曲线”（The Environmental Kuznets Curve，简称EKC），其理论含义是:环境质量同经济增长呈倒U型曲线关系，即在经济发展的初期，随着人均收入的增加，环境污染和环境压力由低到高，到达某个临界点或转折点后，随着人均收入的进一步增加，环境污染和压力又从高到低，环境得到改善和恢复。Grossman and Krueger（1991，1993，1995）开创性地将收入变化对环境质量的影响分解为下列三类效应：（1）规模效应。产出的增加意味着消耗更多的资源品与能源品，因此较大规模的生产水平对应更严重的污染排放、环境质量的下降。（2）结构效应。结构效应强调随着经济的发展，经济、产业结构转化对环境保护的正面影响。（3）技术效应。随着收入的提高，技术的进步，新兴生产设备、机器往往对环境污染较小，因此经济增长通过正的技术效应而改善环境质量。从以上三类效应可知，倒U型曲线的产生说明经济发展的初期，规模负效应超过结构正效应和技术正效应之和，当经济发展到某一临界点，后两者正效应之和超过前者的负效应。但是，有些环境学家已经注意到EKC曲线只是一种经验数据的描述而不能作为预测，它并不能说明收入和环境之间的必然联系，这是因为环境质量的改善除了需要经济增长的因素外，还需要社会政策、制度、公共意识以及生产技术进步的支持。另外，由于不同的国家、不同的经济条件所拟合得到的环境曲线也不尽相同，因此环境的变迁模式多种多样。
改革开放以来中国经历了一个持续的高速增长阶段，然而快速的经济增长也急剧加速了资源的消耗和生态环境的恶化。关于环境污染与经济增长之间的长期均衡关系对中国这样的经济大国来讲是否符合倒Ｕ型呢？本文主要对中国1991年以来经济、环境的时间序列数据进行分析，验证经济发展与环境的关系是否满足库兹涅茨曲线（EKC）要求，在既定的资源约束下，应如何利用这种经验假设来调整产业结构和环保政策，促进中国经济的可持续发展。本文采用传统的EKC曲线，构建三废与人均收入模型、三废与人均收入以及产业结构模型，旨在验证或发现工业比重的提升是否会进一步导致环境的恶化以及工业产业结构的内部升级对于环境的影响。
二、实证分析
（一）模型的构建
本文以人均收入Y为解释变量，以人均废水排放量W、人均废气排放量G、人均废渣产出量M为被解释变量，通过观察散点图，建立如下模型。
1. 三废与人均收入模型
废水与收入模型①：W=β0+β1Y+β2Y2+ξ（1）
废气与收入模型：LnG=β0+β1Y+ξ（2）
废渣与收入模型：M=β0+β1Y+β2Y2+ξ（3）
上式中，β0，β1，β2为参数模型，ξ为随机误差项。由于不同的污染物有着各自不同的特点，以上模型只是作为基础参考，各污染物的真实拟合模型在回归后得到。
2. 三废与人均收入、产业结构模型
结合Cropper-Griffith、Surry Chapman的收入和贸易模型与Torras-Boyce、Madhusudan的收入、制度和政策模型，生成环境与经济产业结构模型如下：
E=β0+β1LnY+β2（LnY）2+β3LnS+ξ
（二）数据来源
本文的数据主要来自《中国统计年鉴》和《中国环境年鉴》，鉴于中国环境数据的准确性和接口存在一定差异、统计时限较短的原因，本文“三废”指标采用全国县及以上企事业单位的产生量。具体数据如表1所示。
（三）模型参数估计与检验
通过使用Eviews计量软件，对选取的时间数据进行OLS法回归分析。在分析过程中发现环境数据以及其他数据本身存在较强的一阶自相关，为此利用广义差分法对模型、数据加以处理。
1. 三废与人均收入模型的参数估计及检验
三废与人均收入模型的参数估计及检验的结果如表2所示。
由表2可知，三废对人均收入模型都是总体显著的，虽然个别参数的显著性检验没有通过，但是并不影响模型整体的有效性。
在废水与人均收入模型中，人均工业废水排放量与人均收入呈“U”型曲线，经计算，二次曲线在Y=9 350.649元时出现拐点。在这转折点之后，随着人均收入的增加，人均废水排放量逐渐增大。
人均废气排放与人均收入的二次曲线拟合效果不佳，因此文中选择废气与人均收入的半对数模型，并且加入了自回归项，说明了废气的排放量与上一年有着一定联系，亦即废气的排放受到上一期排放惯性的影响，在技术以及排放标准没有变化之前，厂商的生产规模与排放标准都不会有大的变化。经科克伦—奥克特（Cochran-Orcutt）迭代估计法，调整一阶自相关后表明，拟合效果较好，t检验显著，经DW与LM检验，并无存在一阶自相关与高阶自相关。因此，人均废气排放与人均收入呈显著的正相关。
人均工业废渣与收入模型虽然服从二次曲线分布，但是截止2006年并未出现拐点，人均工业废渣排放量随着收入的增加还是一直呈上升趋势。
因此，三废与人均收入没有呈现出传统的倒“U”型曲线形状，这主要是源于：（1）选取的时间序列过短；（2）中国的结构正效应与技术正效应之和并没有超过规模负效应，经济发展还处于倒Ｕ型的上升阶段。
2. 三废与人均收入、产业结构模型的参数估计及检验
三废与人均收入、产业结构模型的参数估计及检验的结果如表3所示。由模型可以看出，三废对人均收入、产业结构的半对数模型都是总体显著的。
“三废”与产业结构的关系可以描述为：三废对产业结构的弹性均为正值，说明工业结构所占比重的提升会加重三废的排放污染而不会降低污染。而产业结构对废渣的相关性不显著，因为废渣产生量的行业主要是矿产、有色金属采掘业、化工原料及制品等行业，而这些行业在对外经济贸易中都是进口顺差大户。从海关进出口的统计中可以发现：1990-2004年，化学及有关产品的进出口顺差额年均增长率为22%；1996-2004年，矿物燃料、润滑油及有关原料的进出口顺差额年增长率为89.9%，也就是说中国在这些行业的生产能力不足，主要依靠进口来满足国内需要。这样尽管工业产值的比重可能上升，但废渣排放总量的上升效果就被稀释。从表1中可以看出，工业占GDP比重在1991-2006年并未发生太大的变化，这是与中国一贯“重经济增长，轻环境保护”的思想分不开的。根据发达国家经验，一个国家在经济高速增长时期，环保投入要占到国民生产总值GNP的1％～1.5％，才能有效控制住环境污染；达到3.0％才能使环境得到明显改善。但中国的污染治理投资占GNP的比例一直偏低。
三、结论
本文实证分析说明，1991－2006年，中国环境质量与经济增长之间并未呈现倒U型曲线，人均废水与人均收入、人均废渣与人均收入模型均呈现U型曲线关系，而人均废气与人均收入模型呈现指数函数曲线关系；人均三废与收入、产业结构模型说明，三废对产业结构的弹性均为正值，工业结构所占比重的提升会加重三废的排放污染。因此，笔者认为，对环境EKC曲线这一分析工具不能盲目套用，而要具体问题具体分析。随着经济增长超越一定临界值水平之后，人们对环境质量需求提高、经济增长方式的转变、产业结构的调整与优化以及环保技术的采用等因素将导致经济发展会有利于环境质量的改善，而从以上结论来看，中国目前还没有达到这一临界点。若是一个国家在经济发展的同时没有提升产业结构，加大环保力度，倒“U”型曲线的上升阶段便不会自动出现。因此，我们要制定积极的环保政策，将之内生化、市场化到中国的体制当中；努力提升产业结构，加大技术进步，提高人们的环保意识，使结构正效应和技术正效应超过规模负效应，走可持续发展的道路。只有这样，环境的倒“U”型才会出现，其最高点水平才会降低，从而其形状更趋于平缓。
参考文献：
［1］张晓．中国环境政策的总体评价［J］．中国社会科学，1999，（3）．
［2］Grossman G， Krueger A. Economic Growth and the Environment. Quarterly ［J］. Journal of Economics ， 1995，110 （2）：353~377.
［3］Cropper M， Griffiths C. The Interaction of Population Growth and Environmental .Quality ［J］.American Economic Review，1994 （84）：250~254.
［4］SuriV， Chapman D. Economic Growth， Trade and Energy: Implications for the Environmental Kuznets Curve ［J］.Ecological Economics， 1998 （25）：195~208.
［5］Torras M ， Boyce J. Income， Inequality， and Pollution; A Reassessment of the Environmental Kuznets Curve ［J］.Ecological Economics， 1998 （25）：147~160.
［6］Madhusudan B， Michael H. Institutions and the Environmental Kuznets Curve for Deforestation :Across-country Analysis for Latin America ［J］.Africa and Asia. World Development，2001 （29）：995~1010.
责任编辑：张增强
责任校对：武玲玲
Per Capita Income, Industrial Structure and the Enviornment Quality
Cai Huiguang, Li Huaizheng
（School of Economics, Zhejiang Industrial and Commercial University, Hangzhou 310018, China）
Abstract: The dilemma between the economics development and the enviornment has got people's attention. To our country which in the economic stage, due to the unreasonable usage of the natural resources, the discharge of industrial pollution in creases and the enviornment quality descend continously. And the exhaustion of resource and the adverse circumstances limit the increasing growth of economy. By analyzing the time chronological datas of China's enviornment pollution and economy development since 1991, we can find some conclusions, which include that the decline stage of inverseu curve of enviornment does not appear and the industrial structure affects the enviornment quality remarkably. The higher proportion of industry occupies the GDP, the more serious the enviornment pollution is.
Key words: EKC curve; industrial three waste; industrial structure; economics increasement
关键词：EKC曲线；工业三废；产业结构；经济增长
中图分类号：Ｆ０１９ 文献标识码： Ａ 文章编号：１００３－３８９０（２００9）01－００15-03
一、问题的提出
1955年西蒙•库兹涅茨在研究经济发展与收入差距的关系时，发现随着经济的增长，人均收入的差距先扩大再缩小，这种关系在以人均收入为横坐标、以收入差异为纵坐标的直角坐标系中表现为一个倒“U”形曲线，后来被人们称为库兹涅茨曲线。1990年Grossman和Krueger在对贸易、经济与环境的相关关系进行研究时基于库兹涅茨曲线首次提出“环境库兹涅茨曲线”（The Environmental Kuznets Curve，简称EKC），其理论含义是:环境质量同经济增长呈倒U型曲线关系，即在经济发展的初期，随着人均收入的增加，环境污染和环境压力由低到高，到达某个临界点或转折点后，随着人均收入的进一步增加，环境污染和压力又从高到低，环境得到改善和恢复。Grossman and Krueger（1991，1993，1995）开创性地将收入变化对环境质量的影响分解为下列三类效应：（1）规模效应。产出的增加意味着消耗更多的资源品与能源品，因此较大规模的生产水平对应更严重的污染排放、环境质量的下降。（2）结构效应。结构效应强调随着经济的发展，经济、产业结构转化对环境保护的正面影响。（3）技术效应。随着收入的提高，技术的进步，新兴生产设备、机器往往对环境污染较小，因此经济增长通过正的技术效应而改善环境质量。从以上三类效应可知，倒U型曲线的产生说明经济发展的初期，规模负效应超过结构正效应和技术正效应之和，当经济发展到某一临界点，后两者正效应之和超过前者的负效应。但是，有些环境学家已经注意到EKC曲线只是一种经验数据的描述而不能作为预测，它并不能说明收入和环境之间的必然联系，这是因为环境质量的改善除了需要经济增长的因素外，还需要社会政策、制度、公共意识以及生产技术进步的支持。另外，由于不同的国家、不同的经济条件所拟合得到的环境曲线也不尽相同，因此环境的变迁模式多种多样。
改革开放以来中国经历了一个持续的高速增长阶段，然而快速的经济增长也急剧加速了资源的消耗和生态环境的恶化。关于环境污染与经济增长之间的长期均衡关系对中国这样的经济大国来讲是否符合倒Ｕ型呢？本文主要对中国1991年以来经济、环境的时间序列数据进行分析，验证经济发展与环境的关系是否满足库兹涅茨曲线（EKC）要求，在既定的资源约束下，应如何利用这种经验假设来调整产业结构和环保政策，促进中国经济的可持续发展。本文采用传统的EKC曲线，构建三废与人均收入模型、三废与人均收入以及产业结构模型，旨在验证或发现工业比重的提升是否会进一步导致环境的恶化以及工业产业结构的内部升级对于环境的影响。
二、实证分析
（一）模型的构建
本文以人均收入Y为解释变量，以人均废水排放量W、人均废气排放量G、人均废渣产出量M为被解释变量，通过观察散点图，建立如下模型。
1. 三废与人均收入模型
废水与收入模型①：W=β0+β1Y+β2Y2+ξ（1）
废气与收入模型：LnG=β0+β1Y+ξ（2）
废渣与收入模型：M=β0+β1Y+β2Y2+ξ（3）
上式中，β0，β1，β2为参数模型，ξ为随机误差项。由于不同的污染物有着各自不同的特点，以上模型只是作为基础参考，各污染物的真实拟合模型在回归后得到。
2. 三废与人均收入、产业结构模型
结合Cropper-Griffith、Surry Chapman的收入和贸易模型与Torras-Boyce、Madhusudan的收入、制度和政策模型，生成环境与经济产业结构模型如下：
E=β0+β1LnY+β2（LnY）2+β3LnS+ξ
（二）数据来源
本文的数据主要来自《中国统计年鉴》和《中国环境年鉴》，鉴于中国环境数据的准确性和接口存在一定差异、统计时限较短的原因，本文“三废”指标采用全国县及以上企事业单位的产生量。具体数据如表1所示。
（三）模型参数估计与检验
通过使用Eviews计量软件，对选取的时间数据进行OLS法回归分析。在分析过程中发现环境数据以及其他数据本身存在较强的一阶自相关，为此利用广义差分法对模型、数据加以处理。
1. 三废与人均收入模型的参数估计及检验
三废与人均收入模型的参数估计及检验的结果如表2所示。
由表2可知，三废对人均收入模型都是总体显著的，虽然个别参数的显著性检验没有通过，但是并不影响模型整体的有效性。
在废水与人均收入模型中，人均工业废水排放量与人均收入呈“U”型曲线，经计算，二次曲线在Y=9 350.649元时出现拐点。在这转折点之后，随着人均收入的增加，人均废水排放量逐渐增大。
人均废气排放与人均收入的二次曲线拟合效果不佳，因此文中选择废气与人均收入的半对数模型，并且加入了自回归项，说明了废气的排放量与上一年有着一定联系，亦即废气的排放受到上一期排放惯性的影响，在技术以及排放标准没有变化之前，厂商的生产规模与排放标准都不会有大的变化。经科克伦—奥克特（Cochran-Orcutt）迭代估计法，调整一阶自相关后表明，拟合效果较好，t检验显著，经DW与LM检验，并无存在一阶自相关与高阶自相关。因此，人均废气排放与人均收入呈显著的正相关。
人均工业废渣与收入模型虽然服从二次曲线分布，但是截止2006年并未出现拐点，人均工业废渣排放量随着收入的增加还是一直呈上升趋势。
因此，三废与人均收入没有呈现出传统的倒“U”型曲线形状，这主要是源于：（1）选取的时间序列过短；（2）中国的结构正效应与技术正效应之和并没有超过规模负效应，经济发展还处于倒Ｕ型的上升阶段。
2. 三废与人均收入、产业结构模型的参数估计及检验
三废与人均收入、产业结构模型的参数估计及检验的结果如表3所示。由模型可以看出，三废对人均收入、产业结构的半对数模型都是总体显著的。
“三废”与产业结构的关系可以描述为：三废对产业结构的弹性均为正值，说明工业结构所占比重的提升会加重三废的排放污染而不会降低污染。而产业结构对废渣的相关性不显著，因为废渣产生量的行业主要是矿产、有色金属采掘业、化工原料及制品等行业，而这些行业在对外经济贸易中都是进口顺差大户。从海关进出口的统计中可以发现：1990-2004年，化学及有关产品的进出口顺差额年均增长率为22%；1996-2004年，矿物燃料、润滑油及有关原料的进出口顺差额年增长率为89.9%，也就是说中国在这些行业的生产能力不足，主要依靠进口来满足国内需要。这样尽管工业产值的比重可能上升，但废渣排放总量的上升效果就被稀释。从表1中可以看出，工业占GDP比重在1991-2006年并未发生太大的变化，这是与中国一贯“重经济增长，轻环境保护”的思想分不开的。根据发达国家经验，一个国家在经济高速增长时期，环保投入要占到国民生产总值GNP的1％～1.5％，才能有效控制住环境污染；达到3.0％才能使环境得到明显改善。但中国的污染治理投资占GNP的比例一直偏低。
三、结论
本文实证分析说明，1991－2006年，中国环境质量与经济增长之间并未呈现倒U型曲线，人均废水与人均收入、人均废渣与人均收入模型均呈现U型曲线关系，而人均废气与人均收入模型呈现指数函数曲线关系；人均三废与收入、产业结构模型说明，三废对产业结构的弹性均为正值，工业结构所占比重的提升会加重三废的排放污染。因此，笔者认为，对环境EKC曲线这一分析工具不能盲目套用，而要具体问题具体分析。随着经济增长超越一定临界值水平之后，人们对环境质量需求提高、经济增长方式的转变、产业结构的调整与优化以及环保技术的采用等因素将导致经济发展会有利于环境质量的改善，而从以上结论来看，中国目前还没有达到这一临界点。若是一个国家在经济发展的同时没有提升产业结构，加大环保力度，倒“U”型曲线的上升阶段便不会自动出现。因此，我们要制定积极的环保政策，将之内生化、市场化到中国的体制当中；努力提升产业结构，加大技术进步，提高人们的环保意识，使结构正效应和技术正效应超过规模负效应，走可持续发展的道路。只有这样，环境的倒“U”型才会出现，其最高点水平才会降低，从而其形状更趋于平缓。
参考文献：
［1］张晓．中国环境政策的总体评价［J］．中国社会科学，1999，（3）．
［2］Grossman G， Krueger A. Economic Growth and the Environment. Quarterly ［J］. Journal of Economics ， 1995，110 （2）：353~377.
［3］Cropper M， Griffiths C. The Interaction of Population Growth and Environmental .Quality ［J］.American Economic Review，1994 （84）：250~254.
［4］SuriV， Chapman D. Economic Growth， Trade and Energy: Implications for the Environmental Kuznets Curve ［J］.Ecological Economics， 1998 （25）：195~208.
［5］Torras M ， Boyce J. Income， Inequality， and Pollution; A Reassessment of the Environmental Kuznets Curve ［J］.Ecological Economics， 1998 （25）：147~160.
［6］Madhusudan B， Michael H. Institutions and the Environmental Kuznets Curve for Deforestation :Across-country Analysis for Latin America ［J］.Africa and Asia. World Development，2001 （29）：995~1010.
责任编辑：张增强
责任校对：武玲玲
Per Capita Income, Industrial Structure and the Enviornment Quality
Cai Huiguang, Li Huaizheng
（School of Economics, Zhejiang Industrial and Commercial University, Hangzhou 310018, China）
Abstract: The dilemma between the economics development and the enviornment has got people's attention. To our country which in the economic stage, due to the unreasonable usage of the natural resources, the discharge of industrial pollution in creases and the enviornment quality descend continously. And the exhaustion of resource and the adverse circumstances limit the increasing growth of economy. By analyzing the time chronological datas of China's enviornment pollution and economy development since 1991, we can find some conclusions, which include that the decline stage of inverseu curve of enviornment does not appear and the industrial structure affects the enviornment quality remarkably. The higher proportion of industry occupies the GDP, the more serious the enviornment pollution is.
Key words: EKC curve; industrial three waste; industrial structure; economics increasement