周 茜

（中國藥科大學 國際醫(yī)藥商學院，南京 211198）

0 引言

近年來我國環(huán)境污染事件頻出，北京、天津等地區(qū)霧霾嚴重的現(xiàn)象說明了解決環(huán)境污染問題刻不容緩，環(huán)境的惡化將嚴重阻礙經(jīng)濟發(fā)展。黃茂興和林壽富（2013）[1]將環(huán)境引入Romer模型建立多部門內生增長模型，得出環(huán)境的消耗、再生以及管理、物質資本積累、人力資本開發(fā)等都對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生影響。李小勝（2013）[2]運用面板平滑轉換模型得出，污染物在高收入地區(qū)的彈性普遍小于收入低的地區(qū)，即收入的增加確實導致污染排放減少。王敏和黃瀅（2015）[3]基于傳統(tǒng)庫茲涅茲曲線模型，研究發(fā)現(xiàn)大氣污染濃度指標與經(jīng)濟增長呈現(xiàn)“U型”關系，但在考慮了每個城市特定時間趨勢變量后，高增長并不一定會導致高污染。本文將基于Commoner污染分解方程，建立廢水、固廢、二氧化硫、煙塵、廢氣為環(huán)境指標的拓展污染分解方程，分析經(jīng)濟與環(huán)境的相互影響效應。

1 污染方程模型的構建

Commoner（1972）［4］提出了經(jīng)濟增長、人口增長以及技術進步是影響環(huán)境質量的三大因素。Commoner污染方程為：，方程右邊第一項代表人口增長效應，第二項代表經(jīng)濟規(guī)模效應，第三項代表技術進步效應。Commoner得出：當某個效應為正，即表明該效應對加重環(huán)境污染起到加強的作用；若某效應為負，即表明該效應對減輕環(huán)境污染有正向作用；若某個效應為零，則表明該效應對環(huán)境污染無影響。Commoner以及大多數(shù)國外學者都是以發(fā)達國家為研究對象，因此在對中國的環(huán)境與經(jīng)濟問題的研究時，本文做出了污染方程的調整。因為發(fā)達國家的人口數(shù)量穩(wěn)定且可控，甚至一些國家出現(xiàn)負增長情況，因此人口問題對環(huán)境的影響在發(fā)達國家基本忽略，但對于中國這個人口大國，人口對社會、經(jīng)濟各個方面都可能產(chǎn)生一定的影響，因此在對污染方程拓展時，本文加入人口因素。另外，外國學者的研究一般都是用單位產(chǎn)值排污強度變化來代表對環(huán)境改善的效應，但是中國作為能源消費大國，因此在單位產(chǎn)值的排污量之外，還應該考慮單位GDP生產(chǎn)能源的消費。

將某國或地區(qū)經(jīng)濟部門分為n個產(chǎn)業(yè)，則t時期i產(chǎn)業(yè)的排污量Eit為：

其中，Pt代表t時期某國或某地區(qū)人口，代表t時期某國或某地區(qū)的人均GDP，代表i產(chǎn)業(yè)t時期某國或某地區(qū)的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的比重代表i產(chǎn)業(yè)t時期某國或某地區(qū)的單位GDP所生產(chǎn)的能源消耗代表t時期i產(chǎn)業(yè)某國或某地區(qū)的單位能源消耗的排污量。為了簡化方程，令，則式（1）可以寫成：

則在t時期某國或某地區(qū)所有產(chǎn)業(yè)的排污量為：

到此就推導出類似Grossman提出的分解方程Eit≡，但又比Grossman的分解方程更進了一步，加入了人口因素和能源消耗因素。

然后，對方程（3）左右兩邊同時取對數(shù)，然后對時間t求導，得到：

其中，ei代表i行業(yè)排污量占總排污量的比重。為了更加簡化，于是令，則方程（4）可以表示為：

即為所有產(chǎn)業(yè)排污的分解方程。

再根據(jù)B.W.Ang（2005）[5]運用LMDI進行要素分解分析的方法將方程（5）兩邊同時乘以E，得到：

假設基期的污染排放總量為E0，當期的污染排放總量為ET，則總的污染排放的變化量ΔEtot=ET-E0。

也即排污總量的變化量分解為了五個效應因素，ΔEtot=ΔE人口+ΔE規(guī)模+ΔE結構+ΔE能源+ΔE技術，它們分別是人口效應、規(guī)模效應、結構效應、單位產(chǎn)值能耗效應、排污技術效應。為了計算出每個效應的最終表達式，本文采用B.W.Ang提供的方法，將對數(shù)平均函數(shù)當權重，因此有，最后得出五個效應的表達式：

2 指標選取和數(shù)據(jù)收集

在指標的選取過程中，將所有環(huán)境污染指標劃分為工業(yè)來源和生活來源，污染排放指標選取廢水排放、固體廢棄物排放、二氧化硫排放、煙塵排放、廢氣排放，所以數(shù)據(jù)都來自中國統(tǒng)計年鑒。為了在下面的分析中保持變量平穩(wěn)，消除異方差，對選取指標都取對數(shù)。本文針對生產(chǎn)性和生活性污染排放，綜合考慮。在五個污染排放指標中都考慮了工業(yè)排放和生活排放。Pt代表t時期的全國人口總數(shù)，gdpPt代表t時期的人均GDP，由方程（4）得出：，其中：

為了在下面的分析中保持變量平穩(wěn)，消除異方差，對選取指標都取對數(shù)。其中，污染排放物E包括：廢水（萬噸）、固體廢棄物（萬噸）、so2（萬噸）、煙塵（萬噸）、廢氣（億標立方米），Pt代表全國人口數(shù)，gdpPt代表人均GDP。

3 實證分析

根據(jù)1995—2015年各項環(huán)境污染指標的數(shù)據(jù)，以及五個效應的表達式，可得到各項污染排放指標1995—2015年逐年排放量變化的LMDI分解結果。

3.1 廢水排放變化機理分析

根據(jù)表達式（8）至式（27）得出1995—2015年逐年廢水排放變化LMDI分析結果，見表1，不難發(fā)現(xiàn)人口效應和規(guī)模效應皆為正值，而結構效應和技術效應則有正有負，能源效應全部為負值。

如圖1中所示，人口效應一直處于時間軸以上，表明人口的增加會對廢水排放量有正的影響，即隨著人口的增加，廢水排放量會隨之增加，但是看到人口效應的曲線是比較平緩且接近于時間軸，則表明人口效應對廢水排放量的增加有正的影響，但是影響幅度并不是很大。當效應曲線在時間軸之下時，表明該效應對于減少污染排放有積極作用。

結合表1和圖1可得，在1995—2015年間，我國廢水排放量變化具有階段性，一直以波浪式趨勢發(fā)展，總效應一直處于遞增和遞減的不斷轉換過程中。廢水排放關系到人們的生活飲用水，是與人們的切身利益息息相關的，因此廢水的排放問題受到全社會高度重視。根據(jù)1995—2015年中國環(huán)境統(tǒng)計公報顯示，我工業(yè)廢水排放經(jīng)歷了高速增長期，增長率開始逐年下降，2010年工業(yè)廢水排放量237.5億噸，比上年增長1.3%，發(fā)現(xiàn)工業(yè)廢水增長率的減少并沒有使得全國總廢水的排放有明顯的下降，究其原因是生活污水排放的不斷增加，自1999年開始生活污水的排放就逐漸取代了工業(yè)廢水的地位，成為了全國廢水排放的主力軍，2014年工業(yè)廢水排放量僅占全國廢水排放總量的35.5%，而生活污水排放則占到了全國廢水排放總量的64.5%，因此生活廢水排放的不斷加劇導致水質狀況未有明顯改善。

表1 1995—2015年逐年廢水排放量變化LMDI分解結果

圖1 1995—2015年廢水排放量變化機理時間序列分解

如圖1所示，人口效應和規(guī)模效應是處于時間軸以上，表明人口增加和經(jīng)濟的增長對全國廢水的排放有著正向促進作用，但是規(guī)模效應曲線明顯高于人口效應曲線，說明規(guī)模效應對廢水排放的影響程度要比人口效應大。結構效應有正有負，因此對廢水排放量影響待定，能源效應為負，技術效應有正有負，但是總體上是為負的。規(guī)模效應同樣也是對廢水的排放起到正向的影響，結構效應從圖1可以看出對廢水排放的影響呈現(xiàn)波動趨勢，從1995—2005年這十年間，結構效應波動幅度并不是很大，說明產(chǎn)業(yè)結構調整對廢水排放的控制作用并不明顯，但是在2006年結構效應曲線就出現(xiàn)大幅度波動，且位于時間軸以下，這一變化表明結構效應開始發(fā)揮作用，產(chǎn)業(yè)結構調整過程中通過降低工業(yè)占國內生產(chǎn)總值的比重，調整一、二、三產(chǎn)業(yè)的比例，從而減少廢水排放量，這一效應在2008年之后趨于平緩，1995—2015年結構效應使得廢水排放平均增加0.28%，但是仍然位于時間軸以下，表明結構效應對廢水排放量的影響不確定，但目前結構效應對廢水排放量增加總體仍然是正向影響，但這種影響正在逐漸減弱，有轉向負向影響的趨勢，因此有待于進一步調整產(chǎn)業(yè)結構。

能源效應通過表1可知，都是負數(shù)，圖1也顯示能源效應曲線在時間軸之下，表明能源利用效率的提高對于降低廢水排放是有積極作用的，也即能源利用效率的提高（后簡稱能源效應）有利于降低廢水的排放量。在1995—2015年間能源效應使得廢水排放量平均減少了8.5%，可見提高能源利用率是減少廢水排放的有效手段。

根據(jù)表1和圖1可知，技術效應是跟結構效應一樣是呈波動趨勢。在1995—1998年間由于我國技術水平相對落后，使得我國工業(yè)、制造業(yè)等與國外差距拉大，但是隨著1999年圖中顯示技術效應開始對廢水排放發(fā)生作用，一直到2002年，響應國家引進先進技術，提高自主創(chuàng)新能力號召，技術效應開始真正凸顯，2002—2008年間技術效應對廢水的排放有著非常顯著的負向作用，以及新技術的應用和自主創(chuàng)新能力的提高，能夠在一定程度上減少廢水排放，但是在2008年以后，我們發(fā)現(xiàn)技術效應的正向作用又開始反彈，這不難發(fā)現(xiàn)從2008年至今，對技術提升的理解相對局限于引進先進技術，但是僅僅通過引進技術和進行低端的技術創(chuàng)新是不能夠真正解決環(huán)境污染問題，因此這一弊端在2008年前后逐漸凸顯，這就警示我們應該加強自主創(chuàng)新能力，努力開拓高端技術創(chuàng)新領域。

因此廢水排放增加的首要因素就是規(guī)模效應，其次是人口效應，結構效應和技術效應基于中國現(xiàn)狀仍然處于波動變化當中，對廢水排放的影響也是呈現(xiàn)波動趨勢，這就需要我們進一步加強技術創(chuàng)新和加快產(chǎn)業(yè)結構升級。隨著我國能源利用效率不斷提高，能源效應對廢水排放的減少有著積極作用。

3.2 固廢排放變化機理分析

如圖2所示，人口效應和規(guī)模效應都處于時間軸之上，表明人口增加和經(jīng)濟增長對全國固體廢棄物的排放有著正向促進作用。但是規(guī)模效應曲線明顯高于人口效應曲線，說明規(guī)模效應對廢水排放的影響程度要比人口效應大。根據(jù)表2，可得結構效應、技術效應有正有負，能源效應除了1997年和2004年，其他均為負數(shù)。

圖2 1995—2015年固廢排放量變化機理時間序列分解

可得出人口效應對固體廢棄物排放的增長是有正向作用的，人口效應曲線逼近時間軸，但是增幅并不大，人口效應使得固體廢棄物排放平均增加1.31%。規(guī)模效應對固體廢棄物排放的增長也是正向作用，并且從1995年開始隨著時間的推移，效應影響逐漸加大，規(guī)模效應使得固體廢棄物排放平均增加9.1%。規(guī)模效應與人口效應對固體廢棄物排放的影響趨勢基本一致，但是很明顯規(guī)模效應比人口效應的作用要大得多。結構效應對固體廢棄物排放影響仍然是有正有負，尤其在1997年結構效應對固體廢棄物排放的加強效應達到頂峰。表明產(chǎn)業(yè)結構有待于繼續(xù)調整。能源效應基本都是負數(shù)，表明能源利用率的提高對降低固體廢棄物的排放有積極作用，在1995—2010年之間能源效應使得固體廢棄物排放量平均減少了5.8%，由此可見繼續(xù)提高能源利用效率，采用清潔能源是減少固體廢棄物排放的有效手段。技術效應跟能源效應變化趨勢相似，基本都為負數(shù)，表明技術的進步和新技術的使用對降低固體廢棄物的排放有積極作用，由此可見對固體廢棄物排放的控制技術和循環(huán)利用等技術的開發(fā)和應用是減少固體廢棄物排放的有效手段之一。

因此固體廢棄物排放增加的首要因素就是規(guī)模效應，其次是人口效應，結構效應基于中國現(xiàn)狀仍然處于波動變化當中，這需要我們進一步加快產(chǎn)業(yè)結構升級，能源效應和技術效應則能夠有效減少固體廢棄物的排放。

3.3 二氧化硫排放變化機理分析

結合圖3可得，1995—2015年我國二氧化硫排放量呈現(xiàn)先增后降趨勢。二氧化硫是形成酸雨的罪魁禍首。因此防控二氧化硫排放有重要意義。二氧化硫排放主要來自工業(yè)，生活二氧化硫排放在總的二氧化硫排放中進展有相當小的一部分。

圖3 1995—2015年二氧化硫排放量變化機理時間序列分解

如圖3所示，人口效應和規(guī)模效應都處于時間軸之上，表明人口增加和經(jīng)濟增長對全國二氧化硫排放有著正向促進作用，也即人口的增加和經(jīng)濟的增長目前會使得二氧化硫排放不斷增加的。但是在這里與廢水排放和固體廢棄物排放不一樣的是，從圖中可看出，人口效應曲線和規(guī)模效應曲線基本上是同一趨勢，且基本在同一效用水平上，這表明規(guī)模效應和人口效應對廢水排放的影響程度相當。根據(jù)表3，可得結構效應有正有負，能源效應和技術效應基本都為負數(shù)。結構效應對二氧化硫排放影響仍然有正有負，在2007年結構效應對二氧化硫排放的負向影響達到頂峰，這與2007年國家環(huán)?？偩种贫ò惭b脫硫設施的電廠實行脫硫加價政策，且明確脫硫設施建設、驗收、運行檢測等制度有著緊密的聯(lián)系。但是在2008年之后結構效應的負向作用有所減弱，說明當工業(yè)占國內生產(chǎn)總值比重提高的時候，二氧化硫的排放量會隨之增加。能源效應全都是負數(shù)，表明能源利用率的提高對降低二氧化硫的排放有著積極作用，在1995—2015年之間能源效應使得二氧化硫排放量平均減少了5.9%，由此可見繼續(xù)提高能源利用效率，采用清潔能源是減少二氧化硫排放的有效手段。非常巧合的是2007年當結構效應對二氧化硫排放負向影響達到頂峰的時候，能源效應的負向影響也達到頂峰，這也正好與當時政府出臺的相關脫硫政策不謀而合，調整產(chǎn)業(yè)結構的同時，能源利用效率也得到了提高。技術效應基本也是負效應，尤其是在2008—2009年間技術效應對二氧化硫排放的負向影響達到了頂峰，這是因為在2006年和2007年產(chǎn)業(yè)結構的調整和國家相關政策的出臺之后，新技術的應用有著遲滯效應，因此技術效應的負效應的頂峰出現(xiàn)在了結構效應和能源效應之后。因此新技術的開發(fā)和應用是減少二氧化硫排放的有效手段之一。因此二氧化硫排放增加的因素是規(guī)模效應和人口效應，這兩種效應力度相當，結構效應基于中國國情仍然處于波動變化中，能源效應和技術效應對減少二氧化硫排放有積極作用。

3.4 煙塵排放變化機理分析

結合圖4可得，1995—2015年我國煙塵排放量總體呈現(xiàn)先增后降趨勢。如圖4所示，人口效應和規(guī)模效應都處于時間軸之上，表明人口增加和經(jīng)濟增長對全國煙塵排放有著正向促進作用，也即人口的增加和經(jīng)濟的增長目前會使得煙塵排放不斷增加，但是規(guī)模效應的影響力要遠遠高于人口效應，人口效應在時間軸上一點，但是規(guī)模效應則在人口效應之上。

圖4 1995—2015年煙塵排放量變化機理時間序列分解

根據(jù)圖4可以得出，結構效應對煙塵排放影響有正有負，呈現(xiàn)波動趨勢。且在時間軸以上的部分在2006年之前占主要位置，說明我國的高污染行業(yè)仍舊是工業(yè)的主要組成部分。要減少煙塵排放還必須進一步調整產(chǎn)業(yè)結構。產(chǎn)業(yè)結構變化會使得煙塵排放平均增加1.13%。能源效應和技術效應都為負數(shù)，表明能源利用率的提高和技術的進步對降低煙塵排放有著積極作用，在1995—2015年之間能源效應和技術效應使得煙塵排放量分別平均減少了4.8%和11.7%。由此可見提高能源利用率和采用新技術是減少煙塵排放的有效手段。因此煙塵排放增加的因素是規(guī)模效應和人口效應，結構效應仍然處于波動變化中，能源效應和技術效應對減少煙塵排放有著積極作用。

3.5 廢氣排放變化機理分析

結合圖5可得，1995—2015年我國廢氣排放量總體呈現(xiàn)先增后減趨勢。如圖5所示，人口效應和規(guī)模效應都處于時間軸之上，表明人口增加和經(jīng)濟增長對全國廢氣排放有著正向促進作用，也即人口的增長和經(jīng)濟的增長目前會使得廢氣排放不斷增加，但是規(guī)模效應的影響力要遠遠高于人口效應。

根據(jù)LMDI分解可得結構效應有正有負，呈現(xiàn)波動趨勢。能源效應和技術效應基本都為負數(shù)。說明能源利用效率的提高和技術進步都對降低廢氣排放有著積極作用。因此廢氣排放增加的因素是規(guī)模效應和人口效應，結構效應仍然處于波動變化中，能源效應和技術效應對減少廢氣排放有著積極作用。

圖5 1995—2015年廢氣排放量變化機理時間序列分解

4 結論

（1）人口效應、規(guī)模效應、結構效應、技術效應和能源效應這五個效應是目前我國經(jīng)濟增長對環(huán)境質量影響的主要驅動力。

（2）人口效應和規(guī)模效應階段使得全國廢水、固廢、二氧化硫、煙塵和廢氣排放量增加，規(guī)模效應對污染排放指標的影響程度要比人口效應大，且生活污染被人們忽略，該問題正在凸顯，生活廢水的排放正逐漸增大。

（3）結構效應和基數(shù)效應對污染排放指標的影響呈波動趨勢，說明產(chǎn)業(yè)結構正在不斷調整中，但總體趨勢仍然表明目前產(chǎn)業(yè)結構仍不合理，我國生產(chǎn)技術和排污技術仍有待提高。另外提高能源利用率能有效減少廢水等污染指標排放。