劉珉慧，張輝，張姝

(中國傳媒大學(xué) 數(shù)據(jù)科學(xué)與智能媒體學(xué)院，北京 100024)

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)、工業(yè)、科技的不斷發(fā)展，全球環(huán)境問題也日漸嚴(yán)重，溫室效應(yīng)加劇、森林面積減少、海洋污染嚴(yán)重、野生動物滅絕等均是環(huán)境污染帶來的負(fù)面影響。

我國改革開放后，在追求經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展與科技進(jìn)步的同時，也忽略了環(huán)境污染問題，環(huán)境危機(jī)意識不夠，現(xiàn)下大氣污染、水污染以及垃圾處理問題已位于我國現(xiàn)下環(huán)境問題之首，嚴(yán)重影響了生活質(zhì)量與生活體驗，為此，我國先后出臺各項環(huán)境保護(hù)相關(guān)政策，提出環(huán)境保護(hù)理念，呼吁群眾重視環(huán)境健康。

《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》于1989年正式頒布實施，開始在法律約束下調(diào)整環(huán)境相關(guān)的社會關(guān)系。二十一世紀(jì)，2015年綠色發(fā)展作為五大發(fā)展理念之一在十八屆五中全會上被提出，2017年環(huán)境污染治理投資總額已達(dá)到9538.95億元，占GDP比例達(dá)到1.16%，2019年7月，上海實施強(qiáng)制垃圾分類，對垃圾的管理也在不斷提醒人們生態(tài)的惡化，生態(tài)破壞已成為經(jīng)濟(jì)社會健康發(fā)展的阻力，故而對環(huán)境質(zhì)量的研究是十分重要且必要的。

2 環(huán)境質(zhì)量研究現(xiàn)狀

全球不同國家地區(qū)學(xué)者均對環(huán)境質(zhì)量有著不同程度的研究。在我國，2002年吳玉萍等人對北京市12種污染物和人均GDP進(jìn)行了EKC曲線模擬，分析了北京市近年來環(huán)境治理的效果[1]；2017年宋鋒華對我國省級單位2000—2014年的二氧化硫排放量做為代理指標(biāo)，研究了與經(jīng)濟(jì)之間是否存在EKCS，得出環(huán)境效應(yīng)顯著但對不同地區(qū)影響不同的結(jié)論[2]；2019年劉莎、劉明以西北五省2000-2015年環(huán)境數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行因子分析后選取最大程度上影響環(huán)境的指標(biāo)，建立模型。認(rèn)為應(yīng)積極構(gòu)建綠色金融體系，從而提高綠色產(chǎn)業(yè)投資回報率[3]。

在國外，從1995年“環(huán)境庫茲涅茨曲線”被提出，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)問題中起到了十分重要的作用，環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長趨勢的研究有了新的思路。2001年，學(xué)者M(jìn)ajid Ezzati對EKCS進(jìn)行了深入研究，引入一類向量值微分方程來描述影響或受經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程影響的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境變量的演化[4]。

全球?qū)τ诃h(huán)境問題研究已久，各地區(qū)各時段情況也各有不同，及時結(jié)合新數(shù)據(jù)分析整理，正視環(huán)境污染負(fù)面影響，合理采取相應(yīng)措施來減緩環(huán)境污染。

3 我國環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析

本文環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析的數(shù)據(jù)來源于中國統(tǒng)計局環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)(1991～2014)工業(yè)三廢排放量的整理，具體數(shù)據(jù)見附件1。主要通過工業(yè)三廢排放量走勢，從中分析我國現(xiàn)在環(huán)境污染情況。如圖1所示，工業(yè)廢水歷年排放較為穩(wěn)定，大部分在2100000萬噸左右波動，2007年為最高峰，排放量達(dá)到2466000萬噸，往后增長速度為負(fù)，有下降趨勢；工業(yè)廢氣歷年排放持續(xù)增長，2000年后增速加快，其中2011年增速最快較上年增長29.9%，2012年后增速下降，但仍為正；工業(yè)固體廢物排放以2011年為轉(zhuǎn)折點，前期持續(xù)上升，后期波動較小，趨于平穩(wěn)，可能是國家發(fā)布了相關(guān)政策來進(jìn)行管理[5]。

圖1 1991-2014年工業(yè)三廢排放量情況

總體來看，分別計算20世紀(jì)與21世紀(jì)年均增長率，由年均增長率定義，本文僅針對原始數(shù)據(jù)年份，公式為：

表1 分世紀(jì)工業(yè)三廢排放量年均增長率情況

由表1可知我國21世紀(jì)三廢排放量增長率均大于20世紀(jì)增長率，可見隨國家經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展，環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重，急需改善生態(tài)環(huán)境，對環(huán)境進(jìn)行治理，本文將通過對環(huán)境污染投資額與國內(nèi)生產(chǎn)總值關(guān)系的研究側(cè)面反映出國家對環(huán)境污染的重視程度。

4 環(huán)境污染投資和經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系分析

4.1 數(shù)據(jù)選取及整理

鑒于我國環(huán)境污染投資額占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例代表了國家對環(huán)境治理的投入力度，考慮數(shù)據(jù)可得性，本文選取了1988年至2017年的環(huán)境污染投資額及GDP值作為原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局及中國環(huán)境狀況公報。具體數(shù)據(jù)見附件2，占比如圖2所示：

圖2 我國1988～2017年環(huán)境污染投資額占GDP比例

可知我國在1988-1999年環(huán)境污染投資占比不足1%，投資額少，從1996年起投資額占比增速明顯加快，國家開始重視對環(huán)境污染的投入，2010年占比達(dá)到1.85%為最高，后呈現(xiàn)下降趨勢。以發(fā)達(dá)國家環(huán)境治理經(jīng)驗來看，環(huán)境質(zhì)量的改善需當(dāng)環(huán)境污染投資占比達(dá)到2%～3%，很明顯我國還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需進(jìn)一步研究環(huán)境污染投資額與GDP之間的關(guān)系。

4.2 ADF檢驗

計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型分析[6]的前提為數(shù)據(jù)是平穩(wěn)的，但生活中我們遇到的數(shù)據(jù)常常是非平穩(wěn)的，此時進(jìn)行傳統(tǒng)因果關(guān)系分析一般沒有意義，本文為建立環(huán)境污染投資額與GDP關(guān)系模型，先對兩者原始序列進(jìn)行單位根檢驗，通過以下模型來完成：

GDP與環(huán)境污染投資額均有持續(xù)上升趨勢，為避免虛假回歸的產(chǎn)生，引入作為趨勢變量的時間，模型3檢驗結(jié)果整理后如表2：

表2 GDP及環(huán)境污染投資額的單位根檢驗結(jié)果

通過檢驗均顯示有單位根，且時間變量前參數(shù)顯著為零，為隨機(jī)性趨勢，將兩者ADF檢驗值分別與其臨界值比較可知，GDP及環(huán)境投資額的ADF值均大于臨界值，其一階差分的ADF值均小于臨界值，認(rèn)為序列平穩(wěn)，記為一階單整，兩者同階單整。差分平穩(wěn)過程代表了一個時間序列長期穩(wěn)定的變化過程，可消除隨機(jī)性趨勢，更適用于長期預(yù)測分析。

4.3 線性回歸模型建立

從總體上考慮環(huán)境污染投資額與GDP關(guān)系，結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)意義，對兩者原始序列分別命名為HJ、GDP，利用最小二乘法對兩者進(jìn)行線性回歸，建立回歸模型[6]：

HJ=C+β·GDP+μ

通過軟件分析得到回歸分析結(jié)果：

(-1.426)(27.806)

R2=0.965，F(xiàn)=773.16，D.W.=0.655

從回歸結(jié)果來看，模型擬合較好，可決系數(shù)R2達(dá)到0.965，從截距項與斜率項的t檢驗值來看均大于t0.1(28)=1.313，由斜率項可知在1988年至2017年間，國內(nèi)生產(chǎn)總值每增加1元，環(huán)境污染投資額增加0.0141元。

由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化往往對計量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，現(xiàn)對上述回歸模型進(jìn)行鄒氏檢驗[6]，判斷其參數(shù)是否穩(wěn)定，來提高模型預(yù)測與分析功能，觀察環(huán)境污染投資額序列，見圖3，對數(shù)據(jù)中出現(xiàn)波動較大區(qū)域進(jìn)行逐年檢驗。

圖3 我國1988～2017年環(huán)境污染投資額

以1988-2017為總樣本進(jìn)行檢驗，針對2006年前后，得到相應(yīng)的殘差平方和，如下表3，鄒氏檢驗是通過計算F統(tǒng)計量的值與臨界值對比，其公式為：

表3 2006年前后F統(tǒng)計量

由表1可知，查F分布表可知在5%顯著性水平下F(2，26)=3.37，2006年F檢驗值大于F臨界值，此時樣本1988—2005年時間段里，回歸模型為：

(-4.52) (16.9)

R2=0.947，F(xiàn)=284.61，D.W.=0.275

樣本2006—2017年時間段里，回歸模型為：

(-1.426)(27.806)

R2=0.862，F(xiàn)=6249，D.W.=0.856

模型結(jié)構(gòu)在2006年前后發(fā)生顯著性變化，拒絕參數(shù)穩(wěn)定的原假設(shè)?？梢钥闯觯?006年后，截距項明顯增大，說明國家對環(huán)境污染投資基數(shù)增多，有一定的資金保障去處理環(huán)境污染，這與三廢排放量增加，國家加強(qiáng)投入相呼應(yīng)；斜率變小，警示在現(xiàn)下經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展時期，對環(huán)境的重視程度依舊需要加強(qiáng)，用經(jīng)濟(jì)增長帶動對環(huán)境治理，加大處理力度。

5 結(jié)論

通過對全國三廢排放量的描述性分析以及環(huán)境污染投資額與GDP線性關(guān)系相結(jié)合，對我國環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行定量分析，通過分析得到：工業(yè)三廢中廢水排放情況一直較為穩(wěn)定，廢氣排放量歷年持續(xù)增長，工業(yè)固廢排放增長速率得到控制，國家在21世紀(jì)相較于20世紀(jì)已加強(qiáng)對環(huán)境質(zhì)量的重視與投入，但我國環(huán)境污染投資額占GDP比例較低，快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不夠合理帶動環(huán)境治理，提出以下建議：

(1)對工業(yè)廢氣排放量加強(qiáng)控制

在對工業(yè)三廢排放量的分析中看到在2011年后廢水固廢排放增長已經(jīng)有所降低，增長趨勢較為平緩，但是廢氣排放依舊很高，這與國家加快實現(xiàn)工業(yè)化，工廠車間越來越多有關(guān)，在工業(yè)發(fā)展的同時需合理處理其帶來的污染。

(2)增加我國環(huán)境投資額占比

環(huán)境污染投資額占GDP近年最高達(dá)到1.85%，占比不理想，較發(fā)達(dá)國家仍有差距，對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的環(huán)境負(fù)面影響，仍處于污染控制階段，不足以達(dá)到改善環(huán)境的程度，建議提高占比加強(qiáng)污染治理。

(3)注意經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展

經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境治理關(guān)系不夠密切，經(jīng)濟(jì)提升，環(huán)境質(zhì)量管理投入應(yīng)該有所加強(qiáng)，重視兩者關(guān)系，強(qiáng)調(diào)生態(tài)保護(hù)，注重協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。