張同斌,李金凱,程立燕

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經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)方式與環(huán)境污染的內(nèi)在關(guān)聯(lián)研究
——基于時(shí)變參數(shù)向量自回歸模型的實(shí)證分析

張同斌1*,李金凱2,程立燕2

(1.東北財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,遼寧 大連 116025；2.東北財(cái)經(jīng)大學(xué)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院,遼寧 大連 116025)

基于對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)(LMDI)方法分解影響環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)因素,利用時(shí)變參數(shù)向量自回歸(TVP-VAR)模型研究了各因素在不同時(shí)點(diǎn)、不同提前期對(duì)污染物排放的動(dòng)態(tài)沖擊特征.結(jié)果表明,技術(shù)進(jìn)步具有提高企業(yè)生產(chǎn)率以及提升企業(yè)產(chǎn)品清潔度的雙重效果,產(chǎn)生的創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)降低了污染排放.我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和煤炭消耗產(chǎn)生不容易累積的煙煤型污染物,使得能源結(jié)構(gòu)引致的污染效應(yīng)在當(dāng)期最為明顯,且持續(xù)期較短.能源利用效率的大幅提升有效降低了污染物排放,同時(shí)也呈現(xiàn)了一定的反彈效應(yīng).產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的影響逐漸增強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大對(duì)于環(huán)境污染的沖擊具有較強(qiáng)的持續(xù)性.合理控制結(jié)構(gòu)因素和規(guī)模因素對(duì)污染物排放的影響,成為了降低污染水平的重要環(huán)節(jié).

經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)；技術(shù)進(jìn)步；環(huán)境污染；時(shí)變參數(shù)向量自回歸模型

目前,我國(guó)在環(huán)境投資快速穩(wěn)定增長(zhǎng)的同時(shí),環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境之間的矛盾日益突出.1980~2013年,除了工業(yè)廢水排放量增速呈現(xiàn)較小幅度的下降之外,工業(yè)廢氣和工業(yè)固體污染物排放量均呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì),年均增速分別為8.49%和6.36%,呈現(xiàn)了“越污染越治理、越治理越污染”的環(huán)境治理悖論.

國(guó)內(nèi)外學(xué)者一般從技術(shù)進(jìn)步、能源消耗、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)4個(gè)方面解釋環(huán)境污染變化的原因,將這4個(gè)方面原因與我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)實(shí)相結(jié)合,可以在一定程度上給出環(huán)境污染水平變化的解釋.技術(shù)方面,大多數(shù)研究均認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步可以通過降低減排成本來減少污染物排放[1-2],但最近的研究表明清潔技術(shù)部門與污染技術(shù)部門之間替代彈性的大小會(huì)導(dǎo)致技術(shù)水平對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生不確定影響,二者之間替代彈性較大,短暫的環(huán)境規(guī)制政策就能使得企業(yè)以發(fā)展清潔技術(shù)為主,反之,則需要持續(xù)、較強(qiáng)的環(huán)境政策才能使得企業(yè)發(fā)展清潔技術(shù),一旦環(huán)境規(guī)制變?nèi)?企業(yè)便以采用污染技術(shù)為主[3].國(guó)內(nèi)已有文獻(xiàn)表明我國(guó)清潔技術(shù)部門與污染技術(shù)部門之間替代彈性較小,即大多企業(yè)只注重資源消耗型的生產(chǎn)技術(shù)水平(污染技術(shù))提升,而忽略節(jié)能減排型的技術(shù)進(jìn)步(清潔技術(shù)),導(dǎo)致的技術(shù)進(jìn)步方向偏差并未有效減少環(huán)境污染物排放.若現(xiàn)階段技術(shù)進(jìn)步方向不變,難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的相容發(fā)展[4].

由于能源消費(fèi)能夠產(chǎn)生大量SO2、NO2和CO2等環(huán)境污染物,是導(dǎo)致污染物排放、大氣污染的主要原因[5].有關(guān)能源因素對(duì)環(huán)境污染影響的研究主要集中于能源強(qiáng)度與能源結(jié)構(gòu)2個(gè)方面,大部分學(xué)者采用回歸分析、灰色系統(tǒng)理論法、指數(shù)分析等研究發(fā)現(xiàn),能源強(qiáng)度與污染物排放具有顯著正相關(guān)關(guān)系,降低能源強(qiáng)度則有利于發(fā)揮減排效應(yīng)[6-8].此外,我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致環(huán)境污染的主要原因,能源結(jié)構(gòu)的變化有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益,甚至優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)現(xiàn)碳強(qiáng)度目標(biāo)的貢獻(xiàn)度最大,將達(dá)到45%左右[9].但是,有的學(xué)者基于可計(jì)算一般均衡模型研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)通過改變能源結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減排的效果并不明顯[10].

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境污染的影響方面,國(guó)內(nèi)外學(xué)者的結(jié)論則較為一致. 環(huán)境污染會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)化進(jìn)程的不斷加深而越來越嚴(yán)重,即隨著第二產(chǎn)業(yè)比重的不斷上升,環(huán)境污染物排放隨之增加.當(dāng)經(jīng)濟(jì)向更高水平發(fā)展時(shí),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將得到調(diào)整,使高污染、高能耗的工業(yè)經(jīng)濟(jì)向以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)及清潔環(huán)保產(chǎn)業(yè)為主的高效經(jīng)濟(jì)體轉(zhuǎn)變,最終降低污染水平[11-12].比如,國(guó)內(nèi)學(xué)者考慮到我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間存在顯著差異這一特征,對(duì)我國(guó)東中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與環(huán)境污染物排放之間的關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有效的抑制了環(huán)境污染,而中西部地區(qū)的增長(zhǎng)加劇了污染物排放[13].因此,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間一般符合環(huán)境庫茲涅茨特征,即經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平通過影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其與環(huán)境污染水平之間呈倒“U”型關(guān)系[14-16].

在國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,首先采用對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)分解方法(Logarithmic Mean Divisia Index, LMDI)分解技術(shù)進(jìn)步、能源消耗、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等因素對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)程度,找出中國(guó)環(huán)境污染變動(dòng)的主要影響因素,給出各因素對(duì)中國(guó)環(huán)境污染影響的現(xiàn)實(shí)表述.在此基礎(chǔ)上,基于時(shí)變參數(shù)向量自回歸模型(Time Varying Parameter Vector Auto Regression, TVP-VAR)分析了在不同提前期沖擊下各變量對(duì)環(huán)境污染的影響路徑和時(shí)間演化機(jī)理,同時(shí)考察了在不同時(shí)點(diǎn)沖擊下各影響因素對(duì)環(huán)境污染作用機(jī)制的共同點(diǎn)和差異性.旨在找出促使污染水平降低的有利因素,認(rèn)識(shí)中國(guó)當(dāng)前環(huán)境污染的階段性特征,探索環(huán)境污染水平降低的有效路徑.

1 基于LMDI分解方法的環(huán)境污染影響因素分解

基于Ang[17]提出的LMDI方法測(cè)算環(huán)境污染排放系數(shù)、能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模對(duì)環(huán)境污染物排放量的貢獻(xiàn)效應(yīng).具體如下:

首先,構(gòu)造kaya恒等式,如式(1)所示:

式中:pl為環(huán)境污染排放量;peM為煤炭消耗量,萬t標(biāo)準(zhǔn)煤;pe為能源消耗總量,萬t標(biāo)準(zhǔn)煤;gdpI為第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值,億元;gdp為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值,億元;表示環(huán)境污染排放系數(shù),即單位煤耗產(chǎn)生的污染排放量;表示能源結(jié)構(gòu);為能源強(qiáng)度;為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將式(1)簡(jiǎn)化表示得到,

LMDI分解理論中存在加法和乘法兩種分解方法,二者之間可以相互轉(zhuǎn)化,在測(cè)算各變量貢獻(xiàn)時(shí)采用其中一種即可,為不失一般性,采用加法分解方法.設(shè)pl和pl-1為第和1期的環(huán)境污染排放量,則環(huán)境污染排放量的變動(dòng)為:.

總效應(yīng)為各因素效應(yīng)之和:

且

=1981,1982,……,2013 (9)

至此,分解出影響環(huán)境污染排放量變化的5個(gè)因素.由于環(huán)境污染排放系數(shù)變化率較小,參照郭朝先[18]的研究,選取技術(shù)的表示變量資本生產(chǎn)率(cpt)作為環(huán)境污染排放系數(shù)的替代變量,記為技術(shù)效應(yīng).

2 數(shù)據(jù)來源、指標(biāo)選取與變量計(jì)算

為了關(guān)注中國(guó)改革開放以來經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷等因素與環(huán)境污染的關(guān)系,采用數(shù)據(jù)是1980~2013年共34年的時(shí)間序列數(shù)據(jù),如無特別說明,數(shù)據(jù)來源于《新中國(guó)65年統(tǒng)計(jì)資料匯編》[19],以下是變量選取與數(shù)據(jù)說明.

2.1 環(huán)境污染排放量

環(huán)境污染排放物主要指的是工業(yè)“三廢”,即工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物.參照國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中有關(guān)污染排放量的核算方法,選取工業(yè)廢水排放總量(1,t)、工業(yè)廢氣排放量(2,t)、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量(3,t)3個(gè)指標(biāo),單位分別為萬t、億m3、萬t,然后分別對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行線性標(biāo)準(zhǔn)化,以解決量綱不同導(dǎo)致的不可相加問題.工業(yè)三廢的數(shù)據(jù)來源于《新中國(guó)65年統(tǒng)計(jì)資料匯編》[19]、《中國(guó)環(huán)境年鑒》[20]和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》[21],標(biāo)準(zhǔn)化公式如式(10)所示.

其中,max(X,t)和min(X,t)分別為第指標(biāo)在所有年份中的最大值和最小值,代表污染變量(=1, 2, 3),代表年份(=1981, 1982…, 2013).

與其他文獻(xiàn)類似,采取等權(quán)加和平均方法將標(biāo)準(zhǔn)化后的3個(gè)污染變量、和加總作為污染排放變量,記為pl.

2.2 技術(shù)效應(yīng)

資本生產(chǎn)率變量是單位資本所帶來的產(chǎn)出量,一方面是技術(shù)水平的重要代表,與污染排放系數(shù)的大小緊密相關(guān);另一方面,也是投資過度、產(chǎn)能過剩與經(jīng)濟(jì)失衡的體現(xiàn),例如資本生產(chǎn)率過低時(shí),資本的高度浪費(fèi)與能源的過度消耗是導(dǎo)致環(huán)境惡化的主要原因之一.通過計(jì)算GDP平減指數(shù)(1980年=100)與固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù)(1980年=100),分別對(duì)名義GDP變量(億元)、資本變量(億元)進(jìn)行平減去除價(jià)格因素得到實(shí)際產(chǎn)出(RGDP)與實(shí)際資本(RK)后,采用兩者的比值作為資本生產(chǎn)率變量,記為cp,以刻畫技術(shù)效應(yīng),即:

價(jià)格指數(shù)數(shù)據(jù)、GDP數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[22],資本存量數(shù)據(jù)借鑒張軍和章元[23]對(duì)資本存量的估算方法,并將其擴(kuò)展至2013年.

2.3 能源因素

能源消耗是導(dǎo)致污染物排放的主要途徑.能源結(jié)構(gòu)方面,煤炭等非清潔能源占能源消費(fèi)總量的比重過高,一直是中國(guó)環(huán)境污染問題加劇的重要原因,能源結(jié)構(gòu)是影響環(huán)境污染的重要因素.采用煤炭占能源消費(fèi)總量的比重作為能源結(jié)構(gòu)的代表變量,記為ccr,能源數(shù)據(jù)來源于中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》[24].

能源強(qiáng)度方面,收集了能源消費(fèi)總量數(shù)據(jù)(EN),計(jì)算了各年份的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(1980年不變價(jià))(RGDP),兩者相比得到單位GDP能耗(t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元)作為能源強(qiáng)度的代表,記為ei,計(jì)算公式為:

2.4 結(jié)構(gòu)效應(yīng)

在工業(yè)化初期和中期,第二產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中的地位十分重要,但是第二產(chǎn)業(yè)消耗的能源較多,污染排放量很大,因此,第二產(chǎn)業(yè)比重越高,環(huán)境污染可能越嚴(yán)重.隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,污染排放問題會(huì)在一定程度上得到緩解.采用第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重,簡(jiǎn)稱第二產(chǎn)業(yè)占比,表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量,記為indr.數(shù)據(jù)來源于中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫.

2.5 規(guī)模效應(yīng)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,經(jīng)濟(jì)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,更多的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)帶來了更多的污染排放.因此,在研究污染問題時(shí),一般將實(shí)際GDP變量作為規(guī)模效應(yīng)的重要變量.此外,研究實(shí)際GDP變量對(duì)于污染排放的影響,還能夠表示在不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段污染排放的變化特征.如前所述,計(jì)算了各年份實(shí)際GDP(1980年不變價(jià))(RGDP)后取對(duì)數(shù),作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和規(guī)模效應(yīng)的代表變量,記為lngdp.

3 環(huán)境污染物變動(dòng)特征與影響因素

3.1 不同時(shí)期環(huán)境污染物變動(dòng)特征

由圖1可得,環(huán)境污染物排放量在1988年出現(xiàn)峰值,1997年排放量達(dá)到谷底,此外,受國(guó)際金融危機(jī)的影響,環(huán)境污染物排放量在2008年左右出現(xiàn)了短暫的下降,因此,選取1988年、1997年和2008年作為轉(zhuǎn)折點(diǎn)將1980~2013年劃分為4個(gè)階段,即1980~1988年(時(shí)期Ⅰ)、1989~1997年(時(shí)期Ⅱ)、1998~2008年(時(shí)期Ⅲ)和2009~2013年(時(shí)期Ⅳ).基于LMDI方法分別計(jì)算4個(gè)時(shí)期各因素對(duì)環(huán)境污染的累積影響及其貢獻(xiàn)率,如表1和圖2所示.

表1 1981~2013年4個(gè)時(shí)期各因素對(duì)環(huán)境污染物排放的累積效應(yīng) Table 1 The cumulative effects of the factors on environmental pollutants in the four periods of 1981~2013

3.2 技術(shù)水平提升,尤其是環(huán)保技術(shù)進(jìn)步可以減少環(huán)境污染物排放

由于在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展初期(時(shí)期Ⅰ和時(shí)期Ⅱ)只注重生產(chǎn)技術(shù),忽略環(huán)保技術(shù),導(dǎo)致技術(shù)對(duì)環(huán)境污染物排放量影響不顯著,沒有起到減少污染物排放的作用.隨著我國(guó)加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制、制定清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)等,鼓勵(lì)和促使企業(yè)采用環(huán)保技術(shù)、加大環(huán)保投入,使得環(huán)保技術(shù)水平快速提升,并帶動(dòng)了生產(chǎn)技術(shù)的快速增長(zhǎng),使得1998~2008年(時(shí)期Ⅲ)和2009~2013年(時(shí)期Ⅳ)技術(shù)效應(yīng)得以發(fā)揮,有效減少了環(huán)境污染物排放.就整個(gè)時(shí)期而言, 1980~2013年,如表1所示,技術(shù)水平的提升并沒有使得環(huán)境污染物排放量下降,但是,圖2顯示,時(shí)期Ⅲ和時(shí)期Ⅳ中技術(shù)水平對(duì)環(huán)境污染物排放的抑制效應(yīng)已經(jīng)充分顯現(xiàn)出來,且貢獻(xiàn)十分顯著.

3.3 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能夠降低污染排放

中國(guó)是煤炭產(chǎn)量和消耗量大國(guó),長(zhǎng)期以來以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)較為單一,隨著石油、天然氣和電能時(shí)代的來臨,煤炭占能源的比重將會(huì)越來越小,能源結(jié)構(gòu)趨于合理化.據(jù)測(cè)算,表1中時(shí)期Ⅰ煤炭占能源消費(fèi)比重的年均增速為0.6%,時(shí)期Ⅱ、時(shí)期Ⅲ和時(shí)期Ⅳ的年均增速分別為-0.8%,-0.1%和-0.1%,能源結(jié)構(gòu)中煤炭比重逐漸降低,能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)降低污染物排放具有積極作用.但是,1998~2008年(時(shí)期Ⅲ)我國(guó)處于工業(yè)化加快推進(jìn)時(shí)期,能源結(jié)構(gòu)波動(dòng)較大,其對(duì)環(huán)境污染影響不穩(wěn)定.據(jù)測(cè)算,時(shí)期Ⅲ中1998~2002年能源結(jié)構(gòu)增速每年下降1%,而2003~2008年能源結(jié)構(gòu)增速每年上升0.6%.總體而言,表1中能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的影響方向與能源結(jié)構(gòu)的變化方向一致,即在時(shí)期Ⅰ和時(shí)期Ⅲ中能源結(jié)構(gòu)在不同程度上加重了環(huán)境污染,時(shí)期Ⅱ和時(shí)期Ⅳ則有利于污染物減排.因此,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)有助于緩解環(huán)境壓力.

3.4 提升能源利用效率有助于緩解環(huán)境壓力

作為評(píng)價(jià)能源利用效率的重要指標(biāo),能源強(qiáng)度表示單位GDP消耗的能源量,可以較為準(zhǔn)確地反映出不同時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展所付出的環(huán)境代價(jià).隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及技術(shù)水平的不斷提高,我國(guó)的能源消耗強(qiáng)度不斷降低,1980~2013年能源強(qiáng)度年均降低3.78%.由表1可得,4個(gè)時(shí)期能源強(qiáng)度均減少了三廢污染物的排放量,即我國(guó)能源利用率的不斷提升減緩了環(huán)境壓力.

3.5 降低第二產(chǎn)業(yè)比重有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境減排效應(yīng)

表1顯示,除了時(shí)期Ⅲ之外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)顯著地降低了污染排放,不難發(fā)現(xiàn),時(shí)期Ⅲ為我國(guó)工業(yè)快速發(fā)展階段,處于第二產(chǎn)業(yè)占比較高階段,因而加劇了環(huán)境污染.經(jīng)計(jì)算可得,我國(guó)在1980~2013年4個(gè)不同時(shí)期的第二產(chǎn)業(yè)占比平均值分別為44.5%、44.93%、46.38%和45.69%,顯然,時(shí)期Ⅲ中第二產(chǎn)業(yè)比重最高.因此,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響環(huán)境污染物排放的關(guān)鍵因素,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)于污染排放降低可以發(fā)揮積極影響.

3.6 唯GDP論使得規(guī)模效應(yīng)加劇了環(huán)境污染

根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨曲線理論可知,經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染具有雙面效應(yīng),一方面,經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大需要消耗更多的資源能源,導(dǎo)致污染物排放增加;另一方面,隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和人均收入水平的持續(xù)提高,消費(fèi)者會(huì)對(duì)環(huán)境提出更高的要求,對(duì)環(huán)保節(jié)能、無污染、綠色產(chǎn)品的需求增加,促使政府增大環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度以及提高產(chǎn)品環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等,對(duì)減少環(huán)境污染發(fā)揮積極影響,經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染的影響最終取決于上述兩種效應(yīng)的相對(duì)大小.由表1中的結(jié)果可得,4個(gè)時(shí)期規(guī)模效應(yīng)對(duì)環(huán)境污染物的排放影響均為正,這表明我國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的.如圖2所示,1998~2008年和2009~2013年2個(gè)階段,規(guī)模效應(yīng)對(duì)于污染物排放的貢獻(xiàn)為負(fù).結(jié)合中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)可得,將GDP作為考核地方政府績(jī)效的重要標(biāo)準(zhǔn),使得地方政府產(chǎn)生唯GDP論的傾向,沒有考慮到環(huán)境的承載能力和可持續(xù)發(fā)展能力.

4 基于TVP-VAR模型的各因素對(duì)環(huán)境污染的時(shí)變影響特征

4.1 TVP-VAR模型估計(jì)結(jié)果

在應(yīng)用TVP-VAR模型估計(jì)參數(shù)之前,需要確定模型滯后階數(shù).利用AIC和SC兩種信息準(zhǔn)則進(jìn)行判斷,最終選擇滯后1階的TVP-VAR模型,采用MCMC方法進(jìn)行10000次抽樣得到參數(shù)估計(jì)結(jié)果,抽樣結(jié)果如表2所示.

表2 TVP-VAR模型參數(shù)抽樣和估計(jì)結(jié)果 Table 2 The parameter sampling and estimation results of TVP-VAR model

注:sb1,sb2,sa1,sa2,sh1,sh2分別表示后驗(yàn)分布前兩個(gè)對(duì)角線元素估計(jì)結(jié)果,剩余對(duì)角線元素結(jié)果類似;Geweke收斂診斷值(CD)能夠檢驗(yàn)馬爾科夫集中度,是驗(yàn)證抽樣樣本是否收斂的指標(biāo);非有效因子是反映得到不相關(guān)樣本所進(jìn)行抽樣次數(shù)的指標(biāo).

表2顯示,Geweke收斂診斷值(CD)均小于1,未達(dá)到顯著性水平5%的臨界值1.96,因此,收斂于后驗(yàn)分布的零假設(shè)不能被拒絕,抽樣樣本最終收斂.非有效因子均較低,其中最大值為116.15,基于MCMC的10000次抽樣,意味著至少可以得到10000/116.15=86個(gè)不相關(guān)樣本,因此,上述各指標(biāo)均表明在模型參數(shù)估計(jì)中產(chǎn)生了有效樣本.

4.2 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、發(fā)展方式對(duì)環(huán)境污染的時(shí)變沖擊效應(yīng)

圖3~圖8分別描述了TVP-VAR模型中不同時(shí)點(diǎn)沖擊的脈沖響應(yīng)函數(shù)和不同提前期沖擊的脈沖響應(yīng)函數(shù).在不同時(shí)點(diǎn)沖擊的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖中,根據(jù)1988年、1997年和2008年3個(gè)轉(zhuǎn)折時(shí)點(diǎn)作為代表,分析了3個(gè)不同時(shí)點(diǎn)上各解釋變量對(duì)環(huán)境污染物排放量的影響.在不同提前期的脈沖響應(yīng)函數(shù)中,反映的分別是提前1期(短期)、2期(中期)和3期(長(zhǎng)期)的沖擊效應(yīng).

4.2.1 技術(shù)效應(yīng)具有降低環(huán)境污染排放的作用 由圖3a可得,在1988年、1997年和2008年3個(gè)不同時(shí)點(diǎn)施加的3次沖擊中,技術(shù)進(jìn)步對(duì)環(huán)境污染排放量的沖擊效應(yīng)均為負(fù)值,即我國(guó)技術(shù)水平的提高對(duì)環(huán)境污染排放量減少具有積極作用.通過分析發(fā)現(xiàn),可以從2個(gè)視角對(duì)技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境污染物排放的關(guān)系進(jìn)行闡述,一是從技術(shù)水平本身角度,技術(shù)水平可以通過提高環(huán)境效率來減少污染物的排放[25];二是從消費(fèi)者對(duì)環(huán)境產(chǎn)品的需求角度,隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高,同時(shí),對(duì)清潔環(huán)保產(chǎn)品的需求也逐漸增大.

例如,我國(guó)人均煤炭消費(fèi)量由2005年的77kg下降到2012年的67.8kg,年均下降0.18%,與之相對(duì),2005~2012年作為清潔能源代表的人均電力生活消費(fèi)量和人均天然氣生活消費(fèi)量年均增速分別為11.14%和20.11%.此外,清潔專利申請(qǐng)授權(quán)量由2003年的180項(xiàng)上升為2013年的4030項(xiàng),年均增長(zhǎng)率達(dá)38.48%,固體廢料的處理專利申請(qǐng)授權(quán)量年均增長(zhǎng)率也達(dá)到了28.04%.清潔能源對(duì)高污染能源的替代以及清潔技術(shù)的發(fā)展正是消費(fèi)需求拉動(dòng)的結(jié)果.另外,綠色環(huán)保型技術(shù)進(jìn)步具有提高企業(yè)生產(chǎn)率以及提升企業(yè)產(chǎn)品清潔度的雙重效果,對(duì)未來市場(chǎng)需求的預(yù)期促進(jìn)企業(yè)加大技術(shù)創(chuàng)新、減少污染排放,降低產(chǎn)品價(jià)格、提升環(huán)保技術(shù)水平,不僅能夠減少排污稅負(fù)擔(dān),而且可以降低政府規(guī)制減排的壓力,進(jìn)而產(chǎn)生了創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)[26].并且已有研究發(fā)現(xiàn),技術(shù)水平的提升還可以顯著提升工業(yè)行業(yè)的環(huán)境全要素生產(chǎn)率[27].因此,提升技術(shù)水平,尤其是環(huán)保技術(shù),有利于減少污染物排放.

圖3a顯示,3個(gè)不同時(shí)點(diǎn)沖擊的變化趨勢(shì)基本一致,都是在滯后1期產(chǎn)生的影響最大,隨后逐漸減小,到滯后第4期時(shí)脈沖響應(yīng)函數(shù)值衰減為0.但是,3個(gè)時(shí)點(diǎn)沖擊的響應(yīng)函數(shù)值大小存在一定差異,1997年最大,2008年次之,1988年最小,這表明1997年左右技術(shù)效應(yīng)對(duì)環(huán)境污染排放量的抑制程度最高.主要原因是,1980~1997年在我國(guó)環(huán)境保護(hù)技術(shù)進(jìn)步中具有技術(shù)后發(fā)優(yōu)勢(shì),環(huán)保企業(yè)通過模仿學(xué)習(xí)、消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)使得技術(shù)水平顯著提升.1997年我國(guó)首次明確提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,強(qiáng)調(diào)提高資源利用效率,確定環(huán)境保護(hù)為長(zhǎng)期堅(jiān)持的基本國(guó)策,落實(shí)環(huán)境污染與保護(hù)的責(zé)任制,迫使企業(yè)提高環(huán)保技術(shù)水平,加大環(huán)保設(shè)施投入,減少污染排放.隨后,1997~2013年我國(guó)與領(lǐng)先國(guó)家的技術(shù)差距不斷收窄,技術(shù)模仿空間不斷縮小,創(chuàng)新成本持續(xù)上升,創(chuàng)新趨于可能性邊界.同時(shí),隨著外資的不斷引進(jìn)以及資本積累加速,創(chuàng)新難度加大,技術(shù)進(jìn)步速度減緩,其對(duì)污染物排放減少的促進(jìn)作用有所下降.

程度較高且趨于穩(wěn)定,這與技術(shù)進(jìn)步所處的階段有關(guān).在技術(shù)進(jìn)步的初始階段,技術(shù)進(jìn)步速度較慢,隨著環(huán)保投資的增大,資本生產(chǎn)率穩(wěn)步提高,環(huán)保投資進(jìn)入邊際收益遞增階段,技術(shù)因素對(duì)于污染水平下降的貢獻(xiàn)程度提高.隨著資本的進(jìn)一步累積,環(huán)境保護(hù)投資的邊際收益穩(wěn)定甚至出現(xiàn)一定的遞減情形,加之環(huán)境污染的存量逐漸累積,環(huán)境治理的邊際成本上升,技術(shù)進(jìn)步對(duì)環(huán)境污染的影響也趨于穩(wěn)定.

4.2.2 能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染排放量具有正向沖擊效應(yīng) 圖4a顯示,1988年、1997年和2008年3個(gè)不同時(shí)點(diǎn)能源結(jié)構(gòu)沖擊下,環(huán)境污染的3個(gè)脈沖響應(yīng)函數(shù)基本重合,即3個(gè)時(shí)點(diǎn)的沖擊效應(yīng)大小、趨勢(shì)幾乎一致,這說明能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染排放量的影響均是在當(dāng)期達(dá)到最大值,至第2期沖擊效應(yīng)減小為0,該影響沒有顯著的時(shí)變特征.由于能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的沖擊效應(yīng)都為正值,因此,在3個(gè)時(shí)點(diǎn)上,煤炭占能源消費(fèi)總量的比重越小,污染排放量越低,且沖擊持續(xù)期很短.

3個(gè)不同時(shí)點(diǎn)脈沖響應(yīng)值沒有顯著的時(shí)變特征,主要原因在于我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍未出現(xiàn)根本改變,煤炭消耗結(jié)構(gòu)單一、比重較大,煤炭消費(fèi)比重上升不利于能源效率的提高,二者之間具有顯著負(fù)向影響關(guān)系,且煤炭在能源消費(fèi)中的比重較高,會(huì)加重環(huán)境污染物的排放[28].據(jù)測(cè)算,1988年、1997年和2008年中國(guó)能源消費(fèi)總量中煤炭所占比重分別為76.24%、71.41%和70.30%,雖然略有下降,但基本維持在70%~76%之間,變化幅度很小.另外,我國(guó)動(dòng)力用煤以及煤炭一次燃燒比重較大,煤炭作為一種能夠產(chǎn)生較高污染物的能源,使得我國(guó)排放污染物中較大部分為煙煤型污染,且該污染物不容易實(shí)現(xiàn)累積,因此,能源結(jié)構(gòu)引致的污染效應(yīng)在當(dāng)期顯現(xiàn)地最為明顯,持續(xù)期較短.

為分析這一特征出現(xiàn)的原因,繪制了1980~ 2013年中國(guó)能源結(jié)構(gòu)(煤炭占能源消費(fèi)總量的比重)變動(dòng)趨勢(shì),如圖5所示.對(duì)比圖4b和圖5可得,不同提前期能源結(jié)構(gòu)沖擊效應(yīng)與能源結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)基本一致,不僅上升期和下降期呈現(xiàn)高度的相關(guān)性,能源結(jié)構(gòu)序列在1988年和2008年左右也出現(xiàn)了峰值,這表明能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的影響取決于其自身的大小,能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比越高,其對(duì)環(huán)境污染的沖擊就越大.此外,在圖4b中,能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的短期沖擊效應(yīng)大于中期、長(zhǎng)期效應(yīng),這也與煤炭產(chǎn)生的污染物不容易累積的特征有關(guān).

4.2.3 能源強(qiáng)度對(duì)環(huán)境污染排放量具有負(fù)向沖擊效應(yīng) 由圖6a可得,1988年、1997年和2008年3個(gè)時(shí)點(diǎn),能源強(qiáng)度對(duì)環(huán)境污染的沖擊效應(yīng)基本為負(fù),且具有明顯的時(shí)變性,即1988年時(shí)點(diǎn)沖擊當(dāng)期為負(fù)影響,且影響最大,隨后逐漸減弱,至第4期脈沖響應(yīng)值基本衰減為0.能源強(qiáng)度沖擊對(duì)環(huán)境污染的影響效應(yīng)為負(fù)且持續(xù)期較短,這與我國(guó)能源利用效率的提升有較大關(guān)系.具體而言, 1991~2013年,我國(guó)能源加工轉(zhuǎn)換效率由65.9%提升至72.96%,單位GDP能耗由4.74t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元下降至0.67t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元,實(shí)現(xiàn)了能源的相對(duì)高效利用,減弱了能源消耗對(duì)環(huán)境污染的壓力.

不同提前期能源強(qiáng)度沖擊對(duì)環(huán)境污染的影響方面,如圖6b所示,能源強(qiáng)度對(duì)環(huán)境污染物排放的影響基本為負(fù),但在2003年之后,提前1期能源強(qiáng)度沖擊對(duì)環(huán)境污染的影響減弱,能源強(qiáng)度對(duì)污染物排放呈現(xiàn)了一定的反彈效應(yīng),這在部分上反映出能源效率的減排效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)在約束不足,即能源效率提高在一定程度上降低能源消費(fèi)的同時(shí),還會(huì)通過降低能源產(chǎn)品價(jià)格等促進(jìn)能源消費(fèi),因而加重環(huán)境污染.

4.2.4 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染排放量具有差異化的影響 圖7a顯示,1988年、1997年和2008年3個(gè)不同時(shí)點(diǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染排放量的影響均為負(fù).并且,3個(gè)時(shí)點(diǎn)沖擊效應(yīng)的趨勢(shì)一致,均是在當(dāng)期的負(fù)向影響程度最大,第1期開始迅速減弱,第4期左右就減弱為0.但3個(gè)時(shí)點(diǎn)沖擊的大小存在明顯差異,1988年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的沖擊效應(yīng)最弱,2008年沖擊效應(yīng)最強(qiáng).再結(jié)合圖7b中不同提前期的沖擊效應(yīng)結(jié)果可得,隨著時(shí)間推移和環(huán)境污染存量的增加,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的影響逐漸增強(qiáng).

1988年第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重較低,且工業(yè)中重工業(yè)的比重較低,使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)污染物排放的影響并不十分顯著,1988年第二產(chǎn)業(yè)占比為43.79%,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中重工業(yè)與輕工業(yè)比重為1.12.隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快推進(jìn),工業(yè)所占比重呈現(xiàn)上升趨勢(shì),特別是工業(yè)化初期和中期,重工業(yè)占比快速上升,1997年我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)占比達(dá)47.54%,重工業(yè)與輕工業(yè)之比為1.34.2008年國(guó)際金融危機(jī)之后,為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)增長(zhǎng)的目標(biāo),我國(guó)實(shí)施了一系列大規(guī)模經(jīng)濟(jì)刺激政策,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡問題更為凸顯,2009~2010年,如圖7b所示,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖擊對(duì)環(huán)境污染的影響也達(dá)到最大值.

需要指出的是,2011~2014年,隨著我國(guó)加快促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重由46.14%下降至42.72%,并且GDP中第三產(chǎn)業(yè)占比開始超過第二產(chǎn)業(yè),由圖7b可得,2011年之后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化使得其對(duì)環(huán)境污染的沖擊效應(yīng)開始小幅下降,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整已成為我國(guó)現(xiàn)階段保增長(zhǎng)、促減排的重要路徑[29].

4.2.5 規(guī)模效應(yīng)與環(huán)境污染排放量呈正相關(guān)關(guān)系 觀察圖8a可得,規(guī)模效應(yīng)在1988年、1997年和2008年3個(gè)時(shí)點(diǎn)上均加大了污染物排放,其基本的變動(dòng)趨勢(shì)為:3個(gè)時(shí)點(diǎn)沖擊在當(dāng)期和滯后第1期影響程度較大,隨后緩慢減弱,至第10期左右衰減為0,這表明規(guī)模效應(yīng)對(duì)于環(huán)境污染的沖擊具有較強(qiáng)的持續(xù)性.

進(jìn)一步對(duì)圖8b進(jìn)行分析可得,3次不同提前沖擊中,規(guī)模效應(yīng)對(duì)于環(huán)境污染物排放的影響系數(shù)均為正,這與現(xiàn)有文獻(xiàn)中得出的結(jié)論是一致的[30].雖然脈沖響應(yīng)函數(shù)呈現(xiàn)高度波動(dòng)特征,但同時(shí)表現(xiàn)出逐步上升趨勢(shì).這表明1980~2013年我國(guó)仍處于環(huán)境庫茲涅茨曲線的上升階段,尚未達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn).對(duì)不同提前期沖擊的分析發(fā)現(xiàn), 1980~2008年,提前1期經(jīng)濟(jì)規(guī)模沖擊的短期效應(yīng)主要圍繞0.01上下波動(dòng),提前2期的中期沖擊效應(yīng)、提前3期的長(zhǎng)期沖擊效應(yīng)均持續(xù)上升,中長(zhǎng)期影響程度越來越高,時(shí)滯越來越長(zhǎng).因此,合理控制規(guī)模因素對(duì)污染物排放的影響,成為了緩解環(huán)境污染問題的重要環(huán)節(jié).

5 結(jié)論

5.1 技術(shù)進(jìn)步對(duì)環(huán)境污染排放量的沖擊效應(yīng)均為負(fù)值,綠色環(huán)保型技術(shù)進(jìn)步具有提高企業(yè)生產(chǎn)率以及提升企業(yè)產(chǎn)品清潔度的雙重效果,進(jìn)而產(chǎn)生了創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng).我國(guó)以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍未出現(xiàn)根本改變,不同時(shí)點(diǎn)能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的沖擊效應(yīng)均為正值,沒有顯著的時(shí)變特征,且煤炭消耗排放污染物中較大部分為不容易實(shí)現(xiàn)累積的煙煤型污染物,因此,能源結(jié)構(gòu)引致的污染效應(yīng)在當(dāng)期最為明顯、持續(xù)期較短.

5.2 我國(guó)能源利用效率的大幅提升有效降低了污染排放,但能源強(qiáng)度對(duì)污染物排放也呈現(xiàn)了一定的反彈效應(yīng),實(shí)現(xiàn)能源效率減排效應(yīng)的內(nèi)在約束不足.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的影響逐漸增強(qiáng),規(guī)模效應(yīng)對(duì)于環(huán)境污染的沖擊具有較強(qiáng)的持續(xù)性.

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* 責(zé)任作者, 副教授, tongbinzhang@126.com

Intrinsic correlation among economic structure, growth mode and environmental pollution—Empirical analysis based on the TVP-VAR model

ZHANG Tong-bin1*, LI Jin-kai2, CHENG Li-yan2

(1. School of Economics, Dongbei University of Finance and Economics, Dalian 116025, China；2.School of International Economics and Trade, Dongbei University of Finance and Economics, Dalian 116025, China)., 2016,36(7)：2230~2240

This paper analyzed the economic factors that contribute to the pollution of the environment using Logarithmic Mean Divisia Index (LMDI) approach. Based on the Time-Varying Parameter Vector Auto-Regression (TVP-VAR) model, we investigated the impulse responses of those factors at different time points and different lead time. The results showed that technical progresses not only improved the productivity of enterprises but also promoted less-polluted production. The innovative compensation effect reduced pollution emissions. In China, coal combustion is a major component of energy production which makes coals smoke pollution currently the most significant source of environmental pollution caused by the energy structure. The rapidly increase of energy efficiency considerably reduced pollution emissions, but also showed a certain rebound effect. There were two important reasons hindering the radical improvement of environmental pollution-the unbalanced industrial structure and the expanding economic scale. Therefore, it is high time to reasonably control the structural factors and scale factors which are crucial ways of reducing pollution emissions.

economic structure；technological progress；environmental pollution；Time-Varying Parameter Vector Auto-Regressive (TVP-VAR) model

X24;F062.2

A

1000-6923(2016)07-2230-11

張同斌(1985-),男,山東濰坊人,副教授,博士,主要從事資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)研究.發(fā)表論文30余篇.

2015-12-20

國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(71303035);遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(WJQ2013025)