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        福建省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響研究

        2015-05-30 16:52:51陳佳汝
        2015年14期
        關(guān)鍵詞:主成分分析環(huán)境污染產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

        作者簡(jiǎn)介:陳佳汝,華僑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院碩士研究生。

        摘要:本文通過1990—2013年數(shù)據(jù)以及構(gòu)造環(huán)境污染綜合指數(shù)建立計(jì)量模型,以此分析福建省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,福建省環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間呈“倒U型”曲線關(guān)系,且環(huán)境質(zhì)量隨著工業(yè)化程度的加深而不斷惡化。

        關(guān)鍵詞:產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);環(huán)境污染;主成分分析

        一、引言

        實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界普遍關(guān)心的話題?,F(xiàn)有研究成果主要有:

        (一)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究

        國(guó)外關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染之間關(guān)系的研究主要圍繞環(huán)境庫茲涅茨曲線假說展開。Grossman和Krueger于1991年首次驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系,他們利用GEMS的城市大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)出一種“倒U形”關(guān)系。Panayotou(1993)在此基礎(chǔ)上正式提出了著名的環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)假說。此后,國(guó)外許多學(xué)者通過不同的污染指標(biāo)和分析方法得出了不同的結(jié)論,F(xiàn)riedl和Getzner(2003)發(fā)現(xiàn)二氧化碳和人均GDP呈現(xiàn)N型曲線,Martin Wagner(2008)發(fā)現(xiàn)二者呈單調(diào)遞增關(guān)系。

        國(guó)內(nèi)的多數(shù)研究是對(duì)環(huán)境庫茲涅茨曲線進(jìn)行驗(yàn)證,證明其是否存在以及呈現(xiàn)何種曲線關(guān)系。趙細(xì)康等(2005)研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境庫茲尼茨曲線的這種典型的倒“U”形曲線關(guān)系在中國(guó)并不存在。梁云等(2014)以二氧化碳排放總量來衡量環(huán)境質(zhì)量,他們發(fā)現(xiàn)這兩者是明顯的“倒U型”關(guān)系。而高宏霞等(2012)分析發(fā)現(xiàn)只有工業(yè)廢氣排放量和二氧化硫排放量這兩個(gè)指標(biāo)與人均GDP的關(guān)系符合“倒U形”關(guān)系。

        (二)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究

        不同的學(xué)者對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系持有不同的觀點(diǎn)。一方面,有學(xué)者認(rèn)為隨著工業(yè)化進(jìn)程加深,環(huán)境污染的程度將加深。趙雪雁(2007)、余曉娟(2010)分別以浙江省、甘肅省為研究對(duì)象,都指出影響污染物排放的重要因素是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化,其中第二產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境污染的影響效應(yīng)尤為顯著。聶小桃(2012)認(rèn)為造成廣州市水環(huán)境、固體環(huán)境和大氣環(huán)境污染的主要原因是第二產(chǎn)業(yè)。

        另一方面,黃孔融和王國(guó)聘(2008)在研究中指出第三產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響很容易被人遺忘,但隨著第三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響將顯著增加。王芳(2008)對(duì)河南省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量變化的關(guān)系進(jìn)行了研究,認(rèn)為能顯著影響環(huán)境質(zhì)量的是第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)而不是第二產(chǎn)業(yè)。

        綜上所述,學(xué)者們的研究多集中于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境的影響以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的影響,但將經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來的研究卻不多,而且以福建省為研究對(duì)象的類似研究更為少見。因此,本文利用福建省經(jīng)濟(jì)與環(huán)境數(shù)據(jù)來揭示福建省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。

        二、福建省環(huán)境質(zhì)量概況

        環(huán)境質(zhì)量的好壞通常用工業(yè)污染物的排放來衡量,其中廢水排放量、廢氣排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、煙粉塵排放量和固體廢棄物產(chǎn)生量是造成環(huán)境污染的比較具有代表性的污染物。

        圖11990年—2013年福建三大污染物排放量

        數(shù)據(jù)來源:2014年福建統(tǒng)計(jì)年鑒

        根據(jù)可獲得性數(shù)據(jù)可知不同污染物具有不同情況:(1)工業(yè)廢水排放量在2011年前持續(xù)增長(zhǎng),但2011年后明顯下降。(2)工業(yè)廢氣排放量一直保持上升趨勢(shì),從1997年開始增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛,是排放量增長(zhǎng)速度最快的污染物,這嚴(yán)重威脅著福建省的空氣質(zhì)量。(3)工業(yè)二氧化硫排放量在2006年以前呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì),但2006年后有所下降。(4)工業(yè)煙粉塵的排放量近年來則保持平穩(wěn),變化不大,且處于較低水平。(5)工業(yè)固體廢物排放是所有污染物排放量中呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的,而且下降趨勢(shì)是明顯的,由1990年的4238萬噸下降至2012年的016萬噸。從總體上看,福建的環(huán)境問題依然較為嚴(yán)重,環(huán)境保護(hù)任重道遠(yuǎn)。

        三、環(huán)境污染綜合指數(shù)

        本文基于數(shù)據(jù)可獲得性選擇工業(yè)廢水排放量(gs)、工業(yè)廢氣排放量(gq)、工業(yè)二氧化硫排放量(gl)、工業(yè)煙粉塵排放量(gyf)和工業(yè)固體廢物排放量(gg)共5個(gè)指標(biāo)作為環(huán)境污染單項(xiàng)指標(biāo),其原始數(shù)據(jù)均取自1990-2013 年的《福建省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境年鑒》。

        由于指標(biāo)數(shù)據(jù)之間存在的相關(guān)性,使我們不能簡(jiǎn)單的用原始指標(biāo)來分析EKC曲線的圖形特征。其原因在于:一方面我們并不是從單個(gè)環(huán)境指標(biāo)變量出發(fā),分析其與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,因?yàn)檫@樣得到的結(jié)果是片面的;另一方面,如果將各個(gè)環(huán)境污染原始指標(biāo)不加處理,直接納入經(jīng)濟(jì)環(huán)境模型之中,由于指標(biāo)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性的存在,會(huì)使我們的分析結(jié)果不準(zhǔn)確。鑒于以上分析,本文采用主成分分析方法,去除原始指標(biāo)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性,將5個(gè)環(huán)境污染物排放量指標(biāo)綜合為一個(gè)指標(biāo)來分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)環(huán)境的影響,其解釋能力大于單項(xiàng)環(huán)境污染物排放指標(biāo)。設(shè)E來表示環(huán)境污染綜合指標(biāo)。

        根據(jù)SPSS運(yùn)行過程可知,前2個(gè)主成分解釋了全部方差的87193%,這說明前2個(gè)主成分足以代表原來的5個(gè)指標(biāo)。設(shè)分別用E1和E2表示這2個(gè)主成分。接下來計(jì)算前2個(gè)主成分的系數(shù),可得兩個(gè)主成分的線性組合如下:

        E1=0514×gs+0493×gq+0499×gl -0253×gyf -0425×gg

        E2=0214×gs+0198×gq+035×gl+0775×gyf +0439×gg

        接著計(jì)算污染綜合指數(shù)E,如下:

        E=0730 E1+0270 E2

        在現(xiàn)實(shí)情況下工業(yè)污染物的排放量是不可能為負(fù)數(shù)的,但在計(jì)算過程中環(huán)境污染綜合指數(shù)中出現(xiàn)負(fù)數(shù)的現(xiàn)象,因此本文根據(jù)許正松等(2014)的方法,采用離差標(biāo)準(zhǔn)化法以消除負(fù)數(shù)現(xiàn)象。計(jì)算結(jié)果如下圖所示。

        福建省整體環(huán)境污染情況大致可以分為三個(gè)階段,第一階段是1990—1997年,這期間環(huán)境污染指數(shù)保持穩(wěn)定,且低于03。第二階段,即1998—2005年呈現(xiàn)逐年加重的趨勢(shì)。在第三階段,即2005—2013年,環(huán)境污染指數(shù)又趨于穩(wěn)定,但可以看到這階段的環(huán)境污染綜合指數(shù)明顯高于第一階段,均超過07。

        四、實(shí)證分析

        (一)模型假定

        本文采用計(jì)量模型分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的影響。其中,以人均GDP 為自變量,以環(huán)境污染綜合指標(biāo)為因變量。本文用三個(gè)指標(biāo)來度量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),分別是工業(yè)增加值占GDP比重、重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值比重以及第三產(chǎn)業(yè)比重,其原始數(shù)據(jù)均取自1990-2013 年的《福建省統(tǒng)計(jì)年鑒》,構(gòu)造估計(jì)模型如下。

        Et=β0+β1lngdpt+β2(lngdpt)2+β3(lngdpt)3+β4lnint+β5 lnzint +β6 lndst +β7Xt+Ut

        其中,Et為環(huán)境污染綜合指數(shù),lngdpt為人均GDP的對(duì)數(shù),lnint為工業(yè)增加值占 GDP 比重的對(duì)數(shù),lnzint為重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值比重的對(duì)數(shù),lndst為第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重的對(duì)數(shù),Xt為影響環(huán)境污染指標(biāo)的其他控制變量,ut為殘差項(xiàng),β為參數(shù),t為時(shí)期。

        對(duì)于估計(jì)模型,其圖形的特征均由變量前系數(shù)的取值(正、負(fù)、或零)所決定,根據(jù)數(shù)學(xué)分析方法我們可以得出以下結(jié)論:

        (1)如果β1>0,β2=β3=0,表明環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈線性上升趨勢(shì),污染程度會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)逐步惡化;

        (2)如果β1<0,β2>0,β3=0,則曲線為“正U型”,即環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先好轉(zhuǎn)再惡化;

        (3)如果β1>0,β2<0,β3=0,則曲線為“倒U型”,即環(huán)境質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)先變壞再逐漸改善;

        (4)如果β1>0,β2<0,β3>0,則曲線呈“正 N 型”特征,即環(huán)境污染程度隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高先提高,然后下降,最后提高;

        (5)如果β1<0,β2>0,β3<0,則曲線呈“倒 N 型”,說明環(huán)境污染程度會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高先提高,再降低,最后提高,;

        (6)如果β1<0,β2=β3=0,表明環(huán)境污染程度隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈線性下降趨勢(shì),污染程度會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)逐步好轉(zhuǎn);

        (7)如果β1=β2=β3=0,表明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境沒有影響,這種情況否定了任何形式的 EKC 曲線的存在。

        本文選擇的控制變量是環(huán)境政策。本文用工業(yè)污染治理項(xiàng)目本年完成投資額占當(dāng)年GDP的百分比來度量環(huán)境政策,它對(duì)污染程度的影響預(yù)期為負(fù)。

        (二)模型估計(jì)結(jié)果

        模型的回歸結(jié)果見表1。

        表1結(jié)果顯示:

        (1)β1>0,β2<0,β3=0,且三個(gè)系數(shù)均顯著,這說明福建省人均GDP與環(huán)境質(zhì)量之間呈“倒U型”關(guān)系,即環(huán)境質(zhì)量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展先惡化后改善。

        (2)工業(yè)增加值占GDP的比重對(duì)環(huán)境污染顯著為正,即環(huán)境質(zhì)量隨著工業(yè)的發(fā)展而不斷惡化。從結(jié)構(gòu)上看,重工業(yè)占比的增加對(duì)環(huán)境污染的影響顯著為正,這說明隨著重化工業(yè)比重不斷加大,污染將愈發(fā)嚴(yán)重。

        (3)第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比系數(shù)為顯著負(fù)值,表明福建省第三產(chǎn)業(yè)比重的上升對(duì)改善環(huán)境有幫助。

        (4)控制變量的系數(shù)不顯著,這有悖于理論預(yù)期。分析其原因可能是環(huán)保投入只有占到GDP的1%到15%才能有效控制環(huán)境污染,而要使環(huán)境質(zhì)量有明顯改善則需達(dá)到3%。但是福建省1990-2013年工業(yè)污染治理投資水平普遍較低,尤其是2007年以后,其值都低于02%。因此該系數(shù)不顯著。

        五、結(jié)論

        本文利用福建省1990-2013年相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境質(zhì)量之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間呈現(xiàn)“倒U型”曲線關(guān)系。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中,環(huán)境質(zhì)量隨著工業(yè)化程度的加深而不斷惡化,對(duì)環(huán)境造成的壓力越來越大。(作者單位:華僑大學(xué)經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院)

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