李蔚程

（湖北經(jīng)濟學院金融學院，武漢430205）

社會經(jīng)濟發(fā)展對空氣污染的影響探析
——以武漢市為例

李蔚程

（湖北經(jīng)濟學院金融學院，武漢430205）

利用環(huán)境庫茲涅茨曲線模型，以人均GDP為主要的經(jīng)濟指標，以第一、二、三產(chǎn)業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重為附加影響因子，分析經(jīng)濟發(fā)展與各主要的污染成分濃度之間的關(guān)系，以及產(chǎn)業(yè)機構(gòu)與各主要的污染成分濃度之間的關(guān)系，并據(jù)此分析，對空氣質(zhì)量的管理提出相關(guān)建議：大力倡導絳倉GDP概念；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；減輕空氣污染。

庫茲涅茨曲線模型；回歸分析；經(jīng)濟發(fā)展

一、引言

伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染和資源短缺已經(jīng)成為人類社會可持續(xù)發(fā)展所面臨的主要問題。經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境污染之間存在相互制約的關(guān)系，經(jīng)濟發(fā)展—能源消費—環(huán)境空氣污染水平的關(guān)聯(lián)研究有助于推動轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長模式，調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)和改善環(huán)境空氣質(zhì)量。中國地質(zhì)大學的學者師曉華在《武漢市環(huán)境質(zhì)量演變趨勢研究》得出結(jié)論：在“十一五”時期和中部崛起的壓力下，武漢市經(jīng)濟將進入新一輪持續(xù)快速發(fā)展的階段，工業(yè)化從中期向中后期邁進，武漢市將在城市功能轉(zhuǎn)換、產(chǎn)業(yè)布局、重工業(yè)加速改造、交通建設(shè)、舊城改造、市容改造等方面做出重大調(diào)整。這些舉措都會對武漢市環(huán)境質(zhì)量帶來重大影響。華中科技大學的學者彭鴻曾經(jīng)用環(huán)境庫茲涅茨曲線研究了武漢市從1986年到2006年的經(jīng)濟與環(huán)境變化狀況。本文以武漢市為例，在前人的基礎(chǔ)上選取武漢市近十年的各項空氣污染指標和相關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)，借助環(huán)境庫茲涅茨曲線，對武漢市空氣污染和經(jīng)濟發(fā)展經(jīng)濟的關(guān)系進行分析。根據(jù)不同的產(chǎn)業(yè)類型對空氣污染產(chǎn)生的不同影響，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和經(jīng)濟增長模式提出了相關(guān)的建議。

二、理論模型

（一）數(shù)據(jù)準備

本文選取反映武漢市大氣污染的三個典型的分項指標：SO2年平均濃度、NO2年平均濃度和可吸入微粒年平均濃度進行分析。選取的反映武漢市經(jīng)濟發(fā)展水平的因子是武漢市人均GDP和武漢市三大產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值分別在經(jīng)濟總量中的占比。

以《武漢市環(huán)境質(zhì)量報告書》和《武漢統(tǒng)計年鑒》為主要的數(shù)據(jù)來源，收集了武漢市大氣污染物和反映武漢市經(jīng)濟發(fā)展的各因子的原始數(shù)據(jù)。

為了解決各指標不同量綱難以進行綜合匯總的問題，本文在完成數(shù)據(jù)采集工作后還對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。

（二）理論分析

利用大氣污染物與反映武漢市經(jīng)濟發(fā)展的各因子，試圖探討武漢市經(jīng)濟發(fā)展與大氣污染之間的環(huán)境庫茲涅茨曲線模型特征。

1.大氣污染物SO2環(huán)境庫茲涅茨曲線模型研究

用傳統(tǒng)的環(huán)境庫茲涅茨曲線二次模型模擬可以得到如下圖所示的擬合曲線。

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable:SO2年平均濃度

從上圖可以看出，模型的擬合度R2=0.560，擬合度不是很高，說明單個變量人均GDP不能很好的解釋SO2的污染狀況，為此，我們嘗試引入武漢市經(jīng)濟發(fā)展的其他相關(guān)因子。以反映武漢市經(jīng)濟發(fā)展的各因子為自變量，以SO2濃度的年均值為因變量，對SO2濃度年均值和反映武漢市經(jīng)濟發(fā)展的各因子進行多元線性回歸，選取其中擬合度最高的模型，結(jié)果如下。

Model Summaryb

上表是同時將人均GDP和第一產(chǎn)業(yè)占生產(chǎn)總值的比重：

模型表達式為：SO2＝β0+β1gdp+β2agr

其中：gdp人均GDP，agr為第一產(chǎn)業(yè)占第三產(chǎn)業(yè)的比重，β0，β1，β2分別為回歸模型中常數(shù)項和各變量的系數(shù)。

β0＝1.686，β1=-0.404，β2=-8.482

所以有：SO2＝1.682-0.404gdp-8.482agr

所以從上表可知，SO2多元回歸模型的擬合度R2=0.75，好于二次模型的擬合度R2=0.560，所以多元回歸模型要好于二次模型，人均GDP對SO2回歸模型有顯著性影響，第一產(chǎn)業(yè)占比對SO2回歸模型也有顯著性影響。

結(jié)論：從上面的庫茲涅茨曲線模型倒U型結(jié)果，可以知道在一定的程度范圍內(nèi)，隨著經(jīng)濟增長，空氣污染越來越嚴重，但是經(jīng)濟發(fā)展到一定的程度以后，人們可能會越來越注意生存環(huán)境的質(zhì)量問題，空氣污染的問題逐漸減弱，并開始好轉(zhuǎn)。另外從上面的關(guān)系式可以看出，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展也會對大氣中SO2濃度產(chǎn)生影響，一般農(nóng)業(yè)經(jīng)濟越發(fā)達，SO2濃度越小，所以我們可以考慮適當調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)來控制空氣污染。

2.大氣污染物NO2環(huán)境庫茲涅茨曲線模型研究

用二次模型對其進行模擬，但模擬的擬合度R2=0.494＜0.5，不具有說服力，我們改用三次模型再對其進行模擬，擬合情況如下圖和下表。

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable:NO2濃度

從上表中可以看出，NO2的三次回歸模型擬合度R2=0.921，明顯大于二次模型的擬合度，模型的顯著度為高度顯著。

模型表達式為：NO2＝β0+β1gdp+β2gdp＾2+β3gdp＾3

其中：gdp為人均GDP，β0，β1，β2，β3分別為回歸模型中常數(shù)項和各變量的系數(shù)。

β0=1.693，β1=-2.534，β2=2.491，β3=-0.705

所以模型表達式為：

NO2＝1.693-2.543gdp+2.491gdp＾2-0.705gdp＾3

3.可吸入微粒環(huán)境庫茲涅茨曲線模型

同時對可吸入微粒平均濃度和人均GDP做二次模型和三次模型，結(jié)果如下。

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable:可吸入微粒

由上圖可知，三次模型的擬合度大于二次模型，但是三次模型沒有通過顯著性檢驗，于是我們引入另外一個相關(guān)的經(jīng)濟因子，因為研究的是可吸入微粒，所以我們引入第二產(chǎn)業(yè)占年生產(chǎn)總值比重。我們進行多元線性相關(guān)分析，結(jié)果如下。

Model Summaryb

多元線性回歸模型的擬合度為0.73大于三次模型的擬合度0.649；

模型的表達式為：particle＝β0+β1gdp+β2industry

其中：particle代表可吸入微粒，gdp為人均 GDP，industry為第二產(chǎn)業(yè)占比。

β0＝-0.836，β1=-0.138，β2=4.209

模型表達式為：particle＝-0.836-0.138gdp+4.209industry

通過表達式分析，產(chǎn)生可吸入微粒的主要是工業(yè)，所以在控制空氣污染的時候，要適當減少第二產(chǎn)業(yè)在整個經(jīng)濟鏈中的比重。

三、主要影響因素分析及相關(guān)建議

從上面的分析中可以看出，隨著經(jīng)濟的發(fā)展影響武漢市大氣污染環(huán)境庫茲涅茨曲線模型的主要因素除了人均GDP以外，還有武漢市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等。

（一）人均GDP對大氣環(huán)境庫茲涅茨曲線模型的影響

從上面的分析中可以看出，不是所有的模型都可以用傳統(tǒng)的環(huán)境庫茲涅茨曲線二次或者三次模型解釋，即隨著人均GDP的增長，并不是所有污染物都呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，除了SO2的濃度呈現(xiàn)出明顯的這種趨勢以外，其它的各項污染指標都沒有明顯的或者穩(wěn)定的呈現(xiàn)出這種倒U的形態(tài)趨勢，所以環(huán)保部門或者其它相關(guān)職能部門不能把希望全部寄托在經(jīng)濟自身增長同時，空氣環(huán)境能夠自我調(diào)控上。

（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對大氣環(huán)境庫茲涅茨曲線模型的影響

武漢市屬于偏重型工業(yè)結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟發(fā)展仍處于工業(yè)化初期的階段，而工業(yè)屬于高能耗高污染變動行業(yè)，所以工業(yè)化程度將直接影響大氣污染的排放量。從SO2濃度年均值的多元回歸模型中，我們可以看到第一產(chǎn)業(yè)的占比量與SO2濃度的關(guān)系呈現(xiàn)出負相關(guān)的關(guān)系，說明以農(nóng)業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)排放污染物少，對改善SO2污染狀況有積極地作用。

（三）對空氣質(zhì)量管理的相關(guān)建議

1.從上面的分析中可以看出，當人均GDP增加到一定的程度時，隨著人均GDP的增長，SO2濃度和可吸入微粒的濃度都會有所下降，空氣質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)，說明隨著經(jīng)濟的發(fā)展人們會自發(fā)產(chǎn)生對高質(zhì)量的生存環(huán)境的需求，所以武漢市在大力發(fā)展經(jīng)濟同時也應大力倡導綠色GDP的概念，引導經(jīng)濟增長向高效、低耗、低污染的方向轉(zhuǎn)化，促使經(jīng)濟走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

2.調(diào)整產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，減輕空氣污染。調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，即調(diào)整第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)分別占整個經(jīng)濟的比重，武漢市屬于偏重型工業(yè)化城市，我們由上面的分析可以知道，第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有利于空氣污染，第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展則會加劇空氣污染，所以為保證武漢市的經(jīng)濟能夠更好更快發(fā)展，應當適當減少第二產(chǎn)業(yè)的占比，增加第一產(chǎn)業(yè)的占比。

[1] http∶//wenku.baidu.com/view/b7d04f4ff7ec4afe04a1df1d. html.

[2] 彭 鴻.武漢市環(huán)境庫茲涅茨曲線模擬研究[J].華中科技大學，2010(5).

[3] 李 周，包曉斌.中國環(huán)境庫茲涅茨曲線的估計[J].科技導報，2002(4).

[4] 師曉華.武漢市武漢市環(huán)境質(zhì)量演變趨勢研究[J].中國地質(zhì)大學，2007(3).

［責任編輯：蘭欣卉］

F205

A

1005-913X（2015）06-0078-03

2015-03-26

李蔚程(1993-)，男，湖北洪湖人，本科學生，研究方向：金融學。