摘 要？演河北省作為以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)大省，環(huán)境污染問題引起了廣泛關(guān)注。文章利用河北省1997年～2011年的環(huán)境治理投資與GDP數(shù)據(jù)，通過單位根檢驗、協(xié)整檢驗和Granger因果檢驗等研究法，較為系統(tǒng)地研究了河北省環(huán)境治理投資與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，研究結(jié)果表明，兩者之間確實存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。

關(guān)鍵詞？演環(huán)境治理投資；協(xié)整檢驗；格蘭杰因果檢驗

中圖分類號？演F062.2 ？眼文獻(xiàn)標(biāo)識碼？演A ？眼文章編號？演1673-0461（2013）12-0057-04

一、引 言

20世紀(jì)30年代以來，以凱恩斯為代表的一批經(jīng)濟(jì)學(xué)家提出了經(jīng)濟(jì)增長理論，認(rèn)為推動經(jīng)濟(jì)增長的主要是消費(fèi)和投資，消費(fèi)和投資是經(jīng)濟(jì)增長的擴(kuò)張力量和源泉。投資增長對經(jīng)濟(jì)增長具有決定性作用，是經(jīng)濟(jì)增長的第一推動力。環(huán)境治理投資作為一類相對獨(dú)立而又比較特殊的國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展投資，既有一般固定資產(chǎn)投資的性質(zhì)，又具有不同于一般固定資產(chǎn)投資的特殊性質(zhì)。

河北省自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)了快速、持續(xù)地增長，人民生活水平得到了顯著改善。但是河北省作為一個工業(yè)大省，自身的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)比較脆弱，再加上長期實行的是一種高污染、高消耗的粗放式發(fā)展模式，近年來隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，河北省的環(huán)境問題更是不容忽視。據(jù)最新統(tǒng)計，2013年第一季度，石家莊、邢臺、保定、邯鄲、衡水、唐山、廊坊這幾個城市一起位居最重污染城市前十名。河北省的環(huán)境問題已經(jīng)成為一個非常突出的問題，急需解決。為了治理環(huán)境污染，改善生態(tài)狀況，需要投入大量的資金，而這有賴于環(huán)境治理投資。環(huán)境治理投資是環(huán)境問題與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間非常重要的一環(huán)。環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系是社會發(fā)展必須考慮的一個重要問題，環(huán)境治理投資是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理協(xié)調(diào)發(fā)展的重要手段。近年來，一些學(xué)者對經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理投資之間的關(guān)系做了不少研究工作。包群等（2005）對1996年～2002年中國面板數(shù)據(jù)進(jìn)行考察，認(rèn)為倒U型曲線很大程度上取決于污染指標(biāo)以及方法的選取。[1]李國柱等（2005）通過對河北省廢水、廢氣、粉塵及固體廢棄物估計得出四個庫茲涅茲曲線模型，除水質(zhì)量處于好轉(zhuǎn)，其他幾方面都在不斷惡化。[2]蘇婕（2009）利用協(xié)整分析對全國數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，研究結(jié)果表明環(huán)境治理投資與GDP之間存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，合理增加環(huán)境治理投資并不會影響我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，相反能使經(jīng)濟(jì)效益提高，國民收入增長。[3]

二、 理論基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)說明

1987年Engle和Granger提出的協(xié)整理論及其方法，解決了非平穩(wěn)序列建模引起的虛假回歸，并把由非平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)變量的線性組合組成的平穩(wěn)性序列稱作協(xié)整方程，來反映經(jīng)濟(jì)變量之間長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。協(xié)整分析一般分為三個步驟完成：首先對序列進(jìn)行單位根檢驗，判斷其平穩(wěn)性，對于兩個時間序列Xt和Yt，只有在它們都是d階單整即I（d）時，才可能存在協(xié)整；然后對這兩個同階單整的序列進(jìn)行協(xié)整檢驗；最后對存在協(xié)整的序列構(gòu)建誤差修正模型，研究序列在短期波動中偏離它們長期均衡的程度，并且可以通過Granger檢驗來說明經(jīng)濟(jì)變量之間的因果關(guān)系，確定變量間的因果方向和強(qiáng)度。

1. 理論基礎(chǔ)

（1）序列平穩(wěn)性檢驗。首先對變量的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗，判斷變量平穩(wěn)性的過程稱為單位根檢驗，其方法通常有DF檢驗法、PP檢驗法和ADF檢驗法。實踐中人們通常使用的是ADF檢驗法，其模型為：

ΔX■=σX■+■βΔX■+ε■ （1）

ΔX■=α+σX■+■βΔX■+ε■ （2）

ΔX■=α+βt+σX■+■βΔX■+ε■ （3）

其中，{ε■}為白噪聲，Δ表示變量的一階差分，原假設(shè)為H0 ∶ ρ=1，即{Xt}有一個單位根（非平穩(wěn)），t為時間趨勢因素，如果ADF的值小于Mackinnon臨界值，那么序列是平穩(wěn)的。

（2）協(xié)整關(guān)系檢驗和誤差修正模型。根據(jù)Engle和Granger1987年提出的EG檢驗法，對于同時d階單整序列yt和xt，首先用一個變量對另一個變量進(jìn)行回歸，即有：

y■=β■+β■x■+ε■ （4）

其次對殘差序列估計值■■=yt-■■-■■x■做平穩(wěn)性檢驗，若■■～I(xiàn)（0），則yt和xt有協(xié)整關(guān)系，也就是具有長期均衡關(guān)系，引入誤差項，建立如下誤差修正模型：

Δy■=■α■Δy■+■β■Δx■+γ（y■-■■-■■x■）+μ■

（5）

其中（y■-■■-■■x■）為誤差修正項■■，即協(xié)整方程的殘差項，在誤差修正模型中，各個差分項表明變量短期波動的影響，短期變量Δx■和γ（y■-■■-■■x■）聯(lián)合決定yt的短期變化Δyt的方向。

（3）Granger檢驗。雖然協(xié)整檢驗可判斷變量X和Y之間是否存在長期均衡關(guān)系，但是否構(gòu)成因果關(guān)系，還需要進(jìn)一步檢驗。如果利用過去X和Y的值對Y進(jìn)行回歸，比單用Y的過去值回歸能夠顯著地增強(qiáng)解釋能力，則X是Y的Granger原因，否則稱X是Y的非Granger原因。Granger檢驗形式如下：

y■=c+■α■y■+■β■x■+ε■ （6）

檢驗的零假設(shè)：x不是y的Granger成因，即H0 ∶ β1=β2=……=βq=0，常用F檢驗進(jìn)行，如果大于臨界值則拒絕零假設(shè)，x不能Granger引起y。

2. 數(shù)據(jù)說明

本文選取1997年～2011年間的數(shù)據(jù)作為樣本空間。用地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）表示經(jīng)濟(jì)增長，用環(huán)境治理投資支出（TZ）表示環(huán)境投資情況。數(shù)據(jù)來源于《河北省經(jīng)濟(jì)年鑒》，使用往年的CPI數(shù)據(jù)進(jìn)行平減，并換算成1997年的不變價數(shù)據(jù)。

三、河北省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理投資關(guān)系模型構(gòu)建

1. 研究區(qū)概況

在全球氣候變化和社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的影響下，河北省環(huán)境問題日益嚴(yán)重，已嚴(yán)重制約河北省社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。國內(nèi)污染最重城市扎堆河北有諸多原因。[4]首先，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，鋼鐵、建材、石化、電力等“兩高”行業(yè)集中，其中，鋼鐵粗鋼產(chǎn)量超全國總量的1/4；其次，能源結(jié)構(gòu)不盡合理，能源消費(fèi)居全國第二位，單位GDP能耗比全國水平高近60%。這樣的產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)給予環(huán)境巨大的壓力。如何應(yīng)對環(huán)境污染變化，減輕環(huán)境污染對河北省經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的不利影響，已經(jīng)成為一項緊迫任務(wù)。

環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系是社會發(fā)展必須考慮的一個重要問題，而環(huán)境治理投資是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理協(xié)調(diào)發(fā)展的重要手段。近年來，河北省逐步加大環(huán)境治理投資，環(huán)境治理投資額由1997年的18.3億元增加到2011年的443.6億元，如圖1所示，年均增長率23.68%。河北省環(huán)境治理投資額呈上升趨勢，但環(huán)境治理投資在社會固定資產(chǎn)投資中所占比重波動較大。由圖2可知，1997年～2002年，河北省環(huán)境治理投資在社會固定資產(chǎn)投資中所占比重逐年上升，到2002年達(dá)到峰值。2002年～2009年投資比重總的來看呈逐漸下降趨勢，2010年之后再次開始增加投資比重。這主要是因為2002年以前，河北省政府注重污染治理，尤其2002年開展環(huán)境保護(hù)年，以建設(shè)“綠色河北”為總目標(biāo)，全社會環(huán)保意識明顯增強(qiáng)，加大了環(huán)境保護(hù)投入。環(huán)境質(zhì)量得到改善后，環(huán)境治理投資比重降低。近幾年，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，政府再次開始重視污染治理。

環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)增長密切相關(guān)，二者相互影響。為了加強(qiáng)對環(huán)境治理投資與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的研究工作，本文通過協(xié)整分析來研究河北省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理之間的關(guān)系。

2. 模型構(gòu)建

（1）單位根檢驗。為了消除數(shù)據(jù)間的異方差現(xiàn)象，對數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)處理。用LNGDP代表對GDP取對數(shù)后的值，用LNTZ表示對TZ取對數(shù)的值。這種變換不會改變變量間的長期均衡關(guān)系和短期動態(tài)穩(wěn)定關(guān)系。

在對地區(qū)生產(chǎn)總值、環(huán)境治理投資支出的所對應(yīng)的對數(shù)序列的單位根檢驗過程中，本文首先利用ADF檢驗法對各個序列的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗，得到檢驗結(jié)果。

在滯后三期時，AIC和SC的值最小，所以選擇滯后三期時的數(shù)值，從表1可見，LNGDP、LNTZ在經(jīng)過一階差分后，ADF值分別小于5%顯著水平的臨界值，也就是說兩個序列在95%的置信水平下是平穩(wěn)的。由于序列之間存在同階單整，因此這兩個變量符合協(xié)整檢驗的前提條件，可以對其進(jìn)行協(xié)整分析。

（2）協(xié)整檢驗。本文應(yīng)用的協(xié)整檢驗方法是E-G檢驗法，這種協(xié)整檢驗方法是對回歸方程的殘差進(jìn)行單位根檢驗。通過以上單位根檢驗可以得知，LNGDP和LNTZ屬于同階單整，都是I（1）序列，因此滿足兩變量協(xié)整所具備的基本要求。根據(jù)協(xié)整的定義，利用普通最小二乘法對LNGDP和LNTZ進(jìn)行回歸得到兩者之間的協(xié)整方程如下：

LNGDP■=6.437+0.563LNTZ■+ε■

（41.95）（17.24）

R2=0.958113 DW=1.627595

上式中參數(shù)都是顯著的，R2較大，DW值接近于2，說明模型整體上對數(shù)據(jù)擬合的比較好。從上式中得到的殘差方程：

ε■=LNGDP■-6.437-0.563LNTZ■

運(yùn)用E-G檢驗法基于協(xié)整回歸殘差的ADF檢驗對殘差序列進(jìn)行單位根檢驗，滯后階由SIC準(zhǔn)則自動選擇，最大滯后項從0開始逐一設(shè)定并在此過程中選擇能使SC達(dá)到最小值的滯后階（剔除了過度滯后所導(dǎo)致的SC為最小的情況），從而可獲得三種設(shè)定情況下的檢驗結(jié)果，如表2所示。

其結(jié)果顯示，殘差序列已為平穩(wěn)序列。在5%的顯著性水平下，殘差序列的t檢驗統(tǒng)計量絕對值有大于相應(yīng)的臨界值的結(jié)果，拒絕H0假設(shè)，即殘差序列不存在單位根，是平穩(wěn)序列。從對殘差序列的穩(wěn)定性檢驗中可以看出，1997年～2011年地區(qū)生產(chǎn)總值與環(huán)境污染治理投資之間具有顯著的協(xié)整關(guān)系，也就是說河北省環(huán)境治理投資與GDP之間存在一種長期的均衡關(guān)系。

通過協(xié)整分析，我們可以得出結(jié)論：近幾年來，河北省的地區(qū)生產(chǎn)總值與環(huán)境污染治理投資同向變化。環(huán)境污染治理投資數(shù)量增加1%，地區(qū)生產(chǎn)總值將會增加0.563%。從分析結(jié)果可以看出，環(huán)境治理投資對經(jīng)濟(jì)增長有促進(jìn)作用。

（3）格蘭杰（Granger）因果關(guān)系檢驗。協(xié)整檢驗論證了變量之間是否存在長期的均衡關(guān)系，但這種關(guān)系是否構(gòu)成因果關(guān)系還需要進(jìn)一步進(jìn)行因果關(guān)系檢驗。對河北省經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染治理投資支出進(jìn)行Granger因果關(guān)系檢驗，結(jié)果見表3。

由表3我們可以觀察到，在5%的顯著性水平下，不同的滯后期，GDP和環(huán)境投資之間存在著不同的Granger因果關(guān)系。滯后期數(shù)為1時，經(jīng)濟(jì)增長會引起環(huán)境污染治理投資數(shù)量的增加，環(huán)境污染治理投資的增加不會帶來經(jīng)濟(jì)的增長；滯后期為2時，環(huán)境污染治理投資的增加會帶來經(jīng)濟(jì)的增長，但是經(jīng)濟(jì)增長不再帶來環(huán)境污染治理投資的增加；滯后期為3時，二者因果關(guān)系不明顯，互不為格蘭杰因果關(guān)系。

四、結(jié)論和政策建議

由上述的實證分析，我們可以看到，河北省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理投資符合協(xié)整關(guān)系，即它們之間存在一定的長期均衡關(guān)系。從殘差序列單位根檢驗發(fā)現(xiàn)，殘差序列在5%的顯著性水平下接受不存在單位根的結(jié)論，這說明經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理投資之間的協(xié)整關(guān)系是穩(wěn)定的。從格蘭杰因果關(guān)系檢驗結(jié)果可以看出，經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理投資之間存在格蘭杰因果關(guān)系。短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)的增長能夠?qū)е颅h(huán)境治理投資的增加，但由于環(huán)境治理影響具有滯后性，所以當(dāng)期環(huán)境治理投資的增加并不會引起經(jīng)濟(jì)的增長，但在下一期卻能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長。

上述研究結(jié)論表明，在保持河北省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，應(yīng)堅定不移地治理環(huán)境污染問題。由于河北省經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境治理投資存在一定的長期穩(wěn)定均衡關(guān)系，合理增加環(huán)境治理投資并不會影響經(jīng)濟(jì)增長速度，而且會在未來一段時間對經(jīng)濟(jì)增長有促進(jìn)作用。因此，治理環(huán)境污染方面，增加環(huán)境污染治理投資仍然是有效的和必備的政策思路。同時，由于短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長能夠?qū)е颅h(huán)境治理投資增加，因此，一方面要強(qiáng)調(diào)加大環(huán)境治理投資力度；另一方面，又不能過分地強(qiáng)調(diào)環(huán)境治理投資的增加，卻忽略了加快優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、淘汰落后產(chǎn)能、嚴(yán)控“兩高”行業(yè)新增產(chǎn)能等根本的環(huán)境治理與優(yōu)化之路。