博文
环境库兹涅茨曲线的临界时间尺度、临界经济规模和经济水平分析
||
《环境库兹涅茨曲线的临界时间尺度、临界经济规模和临界经济水平分析》节选-理论辨析部分
索罗丹1，钟定胜1，吕坤2
1.江苏大学环境与安全工程学院，2.江苏大学计算机科学与信息工程学院
通讯作者：钟定胜，江苏大学环境与安全工程学院
按：本文刚刚在《中国软科学》（2016年）正式发表，虽然部分核心观点早已在我的博客和微信公众号中提到过，但正式发表这是第一次。全文共29页（A4，小四字体），本文节选了该论文的前半部分，这是最核心的部分，后半部分的数据实证分析被省略。
摘要：环境库兹涅茨曲线理论及“先污染后治理”现象在学术界存在广泛争论，尚未形成普遍共识。本文对环境库兹涅茨曲线（EKC）进行了理论分析和实证研究，指出EKC反映的是环境质量与经济发展之间的长期的动态演化关系，是一个趋势性的规律，而非精确规律，而且该曲线存在一定的临界时间尺度、临界经济规模和临界经济水平现象。本文结合全球100多个国家和地区以及中国各省的经济、环境数据进行实证研究。结果表明，在各国PM10年均浓度和中国各省工业固废排放量这两项指标上，存在着明显的临界时间尺度，临界经济规模及临界经济水平现象；而其他指标仍处恶化状态，其临界特征暂不能得到具体数值，有待日后的检验和归纳。
关键词：环境库兹涅茨曲线（EKC）；先污染后治理；临界时间尺度；临界经济规模；临界经济水平
1、 引言
1955年Kuznets在研究收入不均与经济发展的关系时，提出了倒U形的“库兹涅茨曲线”理论[1]。1991年Crossman和Krueger第一次将库兹涅茨曲线应用到环境质量指标与收入的实证研究中[2]。1993年Panayotou移植“库兹涅茨曲线”，首次将这种环境质量与人均收入之间的关系称为环境库兹涅茨曲线（Environment Kuzents Curve）[3]。随后国内外学者对EKC理论展开了广泛的研究，其结果主要分为对环境库兹涅茨理论的支持与反对两派。支持方的主要成果有：Dinda（2005）认为经济体中用于减少污染的资本分配由不足到充足是环境质量与经济发展呈现倒U形的一个理论基础[4]；Markus Pasche（2002）通过理论分析发现科技进步对于推动城市跨越库兹涅茨曲线的转折点有突出贡献[5]；宋涛等（2006）认为目前环境库兹涅茨曲线仍是研究经济发展与环境保护之间相互关系最有利的工具，并利用中国29个省市1985-2004年的环境经济数据分析得出：各类环境污染指标随收入变化的转折点出现位置有所差异，而我国环境污染指标随收入变化存在明显的地区差异，且经济发展水平越高的地区越早到达转折点[6]；吴玉萍等（2002）选取北京市1985～1999年经济与环境数据，通过分析经济因子与环境因子相互关系，探究北京市经济增长与环境质量演替轨迹，结果表明，北京市各项环境指标与人均GDP演替轨迹呈现显著的环境库兹涅茨曲线特征，但比发达国家较早实现了其环境库兹涅茨曲线转折点，且到达转折点的时间跨度小于发达国家[7]。反对方的主要成果有：Perman（2003）等对EKC的数据和模型分别进行了单位根检验和协整性检验，结果发现变量间的协整关系并不明确，认为EKC理论是一个有问题的概念[8]；张晓（1999）对1985-1995年中国人均烟尘排放量与人均收入进行研究，发现二者成正U形关系[9]；沈满洪,许云华（2000）对浙江省1981-1998年经济环境数据进行分析，得出了一种先是倒“U”形然后是“U”形的波浪式的环境库兹涅茨曲线[10]；陆虹（2000）通过三次样条插值法扩展数据和状态空间模型，在考察了我国人均GDP 和人均二氧化碳排放量的关系后发现,我国人均 GDP 和人均二氧化碳排放量的当前值和前期值之间确实存在交互影响作用,而不是简单的倒“U”形关系[11]；彭水军，包群（2006）运用1996-2002年我国省际面板数据,对我国经济增长与包括水污染、大气污染与固体污染排放在内的6类环境污染指标之间的关系进行了实证检验，结果发现，环境库兹涅茨倒U形曲线关系很大程度上取决于污染指标以及估计方法的选取[12]；何太蓉（2009）等选取重庆市1995—2006年经济与工业污染数据, 发现所选取的6项工业污染指标与人均GDP的二次拟合曲线均为开口向上的函数[13]。
从目前的调研分析来看，众说纷纭，对于环境库兹涅茨曲线的研究没有形成完整的体系。接下来本文将从理论分析和实例论证两方面对环境库兹涅茨曲线理论进行深入探讨和剖析。
2、 对环境库兹涅茨曲线的理论辨析
针对现有研究中存在的关于环境库兹涅茨曲线的一些代表性观点，笔者对其进行了深入的分析。
2.1对否定环境库兹涅茨曲线的实证研究的辨析
对于环境库兹涅茨曲线的形状，虽然有不少学者在实证研究中得到了倒U形的环境库兹涅茨曲线，但也有不少学者对其提出了质疑，并通过实证数据分析给出了其他形状的曲线进行反驳。然而笔者通过分析研究，发现这些非倒U形的环境库兹涅茨曲线普遍存在以下两个问题。1）环境库兹涅茨曲线应该是一个综合性的指标，是对整个环境-经济-资源系统的综合考量，而不能仅拿一两个环境指标来下结论。单一环境质量指标的走势并不能完整地反映该经济体的经济与环境整体态势，更不意味着先污染后治理可以被彻底避免，而可能是由多种因素导致的，比如污染转移、短期内正好竣工了大规模的污染治理工程等等。2）就目前对环境库兹涅茨曲线理论的研究来看，无论支持一方还是反对一方，都忽视了这样一个重要问题：环境库兹涅茨曲线本质上反映的是环境质量与经济发展之间的长期的动态演化关系，这个动态关系是一个趋势性的规律，而非精确性的规律，不能以精确性去要求它。这正如价值规律一样，价值和价格并非是时刻都相等的，从长期来看，价格围绕价值上下波动的规律才是经济发展的内在规律，而在短期内价格一直在价值的上方或下方甚至短期价格走势与价值趋势完全背离都是完全可能的，因此价值规律就是个趋势性的规律，而非精确规律，不能以精确性去评判它，环境库兹涅茨曲线理论亦如此。然而，这个疏忽在许多环境库兹涅茨曲线理论的研究中均存在。例如，沈满洪、许云华通过对浙江省近20年来人均GDP与工业“三废”及其人均量之间相互关系的分析，发现了一种新型的环境库兹涅茨曲线——一条先是倒“U”形然后是“U”形的波浪式的环境库兹涅茨曲线；为了更好地与沈满洪等人的研究进行对比，笔者依旧采用浙江省人均GDP与工业“三废”及其人均量作为研究指标，但是指标选取的时间段不同；结果研究发现，浙江省工业固体废物产生量及其人均量、工业废气排放量及其人均量，与人均GDP之间的环境库兹涅茨曲线为上升曲线，工业废水排放量及其人均量与人均GDP之间的关系为倒U形（如下图所示），所以我们不能只看环境库兹涅茨曲线的部分时段尤其是短时期内的形状就下定论，那样会有以偏概全之嫌。
数据来源：人均GDP来自于2012年《浙江统计年鉴》[14]，工业三废及其人均量来自于1986-2011年《中国统计年鉴》[15]。
此外，还需要指出的是，本文认为传统的环境库兹涅茨曲线理论本身存在这样一个缺陷：即传统意义上的环境库兹涅茨曲线，其绘制的是环境污染和经济发展水平之间的数量关系，而非纯粹的时间演化关系，这就会带来这样一个问题——沿着回归曲线，各数据点的时间并非连续和单调增加的，有时会出现时间顺序颠倒的现象（尤其是在某些经济体出现短期经济衰退现象时，如98年金融风暴对有些国家的严重影响，甚至某些国家政权更迭导致经济倒退等），而这种现象有时也会导致非倒U形的环境库兹涅茨曲线的产生。因此，传统意义上的这种曲线绘制方法背离了环境库兹涅茨曲线理论的初衷：即该理论描述的应该是环境质量与经济发展之间的动态协同演化关系，而非纯粹的数值响应关系[1]，遗憾的是这个问题在环境库兹涅茨曲线理论诞生之初就已经存在了[2] [3]。
2.2承认先污染后治理现象即环境库兹涅茨曲线存在的必然性会导致对环境污染的放纵吗
承认倒U型EKC的存在会导致污染放纵的观点也是环境库兹涅茨曲线理论争论中的一个焦点。关于这一问题，本文的观点如下。
首先，本文认为“先污染后治理”这一说法存在严重歧义，用词不当，并未体现EKC理论的真正内涵。因为从字面意思看这一叙述本意是指先污染不治理，经济发展到一定程度后再治理。但实际情况并非如此，绝大多数国家都是一边污染一边治理的，因此，“先污染后治理”这种叙述容易使人误解，应该改为“先污染后洁净”更为合适，即经济体在发展过程中，刚开始时由于种种主客观因素的制约（包括经济技术水平的不足，环保法制的滞后和执行力不足，对环境污染规律和污染后果的认知不足等等），导致环境质量出现恶化；但随着经济水平和环境保护意识的提高，对环境保护的投入逐渐增加，环境质量逐渐好转，变得洁净。“先污染后洁净”的说法更能体现环境质量随经济发展的动态演化关系而不存在是否应该实施治理的歧义。
其次，有学者认为，承认先污染后治理现象即环境库兹涅茨曲线存在的必然性会导致社会和企业对环境污染的放纵，本文认为这一观点不恰当。因为是否承认倒U型环境库兹涅茨曲线存在的必然性，和是否应放纵环境污染并无因果关系，就如同这样一个简单的例子：我们都知道人一定会死，但这一规律给我们的启发不是马上去死，而是争取活的更有意义。同样，承认倒U型库兹涅茨曲线存在的必然性，不是要放任环境的污染，相反，这一理论给人们的启发是：它揭示了人类社会在经济发展的同时需要增强治理环境的紧迫性，即应在造成严重的污染后果之前，提前预防和加快污染治理，争取在较低的环境污染水平下跃过拐点。
2.3对环境库兹涅茨曲线理论的深入探讨
前文提到本文的这样一个观点，即：环境库兹涅茨曲线是环境经济数据随时间演化的结果，它是一个统计性规律，而非精确规律，不能以精确性去评判和要求它。更进一步地，本文认为，从统计意义上来看，环境库兹涅茨曲线应该存在统计性的临界尺度的现象，这种临界尺度又可分为以下三个方面。
首先，在时间尺度上，只有当时间跨度足够大，大于某个临界值以上时，才能下结论说该经济体系的环境库兹涅茨曲线是否存在倒U的现象，若仅以时间过短的数据来认定该地区没有出现倒U现象，甚至以此从理论上否认倒U型环境库兹涅茨曲线的必然性，是不恰当的。
其次，经济规模的大小也会显著影响EKC曲线的具体形式，而并不是只要考察的时间足够长，就一定能直接看到每个国家和地区的经济发展与环境质量之间的倒U形关系，因为过小的经济体不需要建立完整的工业经济体系，它们可以依靠进出口实现污染转移，在这种情形下，该经济体系也可以不出现倒U现象。然而，当经济体规模达到足够大程度以后，相对完整的国民经济生产体系就成为必须，这时就有可能可以稳定地出现倒U型EKC曲线了。若果真如此，即意味着EKC曲线还存在临界经济规模的现象，即达到一定经济规模的经济体就能比较稳定地出现EKC曲线的倒U形状。
第三，经济水平的高低也应会对环境库兹涅茨曲线的具体走势有显著影响。如经济发展水平过低的经济体（如原始部落、海岛国家等）就可以基本不出现环境恶化现象，也就不存在倒U型EKC现象。更为重要的是，经济水平的高低与人们的环保意识水平和人们对环境质量的需求水平呈正相关关系，而人们的环保意识和对环境质量的需求水平是推动其所在经济体开展环境保护和严格环境执法的重要驱动力，因此经济发展水平与环境库兹涅茨曲线之间必然也会存在有统计规律的联系。而当经济水平达到足够高程度以后，也许也会稳定地出现倒U型EKC现象。
需要进一步指出的一个理论预判是：EKC曲线的上述三个方面的临界尺度——临界时间尺度、临界经济规模和临界经济水平应该是相互影响、缺一不可的。过小的时间尺度、过小的经济规模、过低的经济水平均不能用于判定倒U型环境库兹涅茨曲线规律的正确与否。而更加有可能的是：只要有足够长的发展时间，足够大的经济规模和足够高的经济发展水平，就应该会出现环境质量从初期恶化到最终逐渐好转的典型的倒U型EKC现象。具体是否如此，接下来本文采用全球各个国家和地区以及中国各省的环境、经济数据进行相关实证研究，分析环境库兹涅茨曲线是否的确存在临界时间尺度、临界经济规模和临界经济水平现象。
3、环境库兹涅茨曲线的实证分析：方法与结果辨析（略）
4、结论与展望
本文从环境库兹涅茨曲线理论分析入手，剖析了现有研究中所画出的非倒U形的环境库兹涅茨曲线普遍存在选取的时间尺度过短、选取的污染指标单一、仅根据所选时间段的环境库兹涅茨曲线片段的形状就断定环境库兹涅茨曲线的有无以及采用的分析模型不合适等问题。指出环境库兹涅茨曲线理论在本质上反映的是环境质量与经济发展之间长期的动态演化关系，本身就是一个趋势性的规律而非精确规律。环境库兹涅茨曲线是环境经济数据随时间演化的结果，所以经济体系在发展到一定程度时，都有极大的可能出现有规律性的“先污染后干净”现象，而且该现象存在一定的临界时间尺度、临界经济规模和临界经济水平现象，临界尺度现象同样是统计规律而非精确规律，三个临界尺度之间相互影响、相互联系。
通过对全球100多个国家和地区以及中国31个省级单位近几十年来的经济环境数据的实证研究，得出如下结果：截止到2011年的统计数据显示，对于各国的PM10年均浓度的环境库兹涅茨曲线，其临界经济规模不超过4042亿美元（GDP，2005年美元不变价），临界经济水平不超过9319美元（人均GDP，2005年美元不变价），临界时间尺度为47年左右；截止到2010年的统计数据，对于中国各省工业固体废弃物排放量这一指标，其EKC曲线的临界经济规模低于447亿元（GDP，2005年基准价），临界经济水平低于10353元（人均GDP，2005年基准价），临界时间尺度为51年。
对于不同的环境污染指标，其EKC曲线的临界时间尺度、临界经济规模和临界经济水平都不相同，但本文由于目前数据资料的限制，无法给出各个环境指标环境库兹涅茨曲线的三项临界尺度的具体数值，这有待日后国际和国内环境经济统计数据的进一步补充和完善。
此外，为进行环境库兹涅茨曲线理论的深入验证分析，还有必要在各个单项环境指标的基础上，研究制定出可全面代表研究区域的环境质量总体状况的综合性指标，并在该指标基础上评估分析环境库兹涅茨曲线理论的适用性和局限性，从而进一步完善环境库兹涅茨曲线理论。
参考文献
[1]KUZNETS,S. Economic growth and income inequality [J].AmericanEconomic Review, 1955, 45 (1): 1- 28.
[2]Grossman,G. M., Krueger,A.B. Environmental Impact of aNorth American Free Trade Agreement [Z].NBER Working Paper,1991,No.3914.
[3]Panayotou,T. Empirical Tests and Policy Analysis of EnvironmentalDegradation at Different Stages of Economic Development[Z].International Labour Office, Technology and EmploymentProgramme, Working Paper, 1993, WP238.
[4]Dinda,S. Atheoretical basis for the environmental Kuznets curve.[J].EcologicalEconomics,2005,53:403-413.
[5]Markus Pasche. Technical Progress, Structural Change, andThe Environmental Kuznets Curve[J].Ecological Economics,2002, 42 (2)：381～389.
[6]宋涛，郑挺国，佟连军，赵妍. 基于面板模型的中国省区环境分析[J].中国软科学.2006(10) :121～127.
[7]吴玉萍,董琐成, 宋键峰. 北京市经济增长与环境污染水平计量模型研究.地理研究, 2002,21(2):239～246.
[8]Perman,R.,Stern,D.Evidence from panel unit root and cointegration tests that the EnvironmentalKuznets Curve does not exist[J].Australian Journal ofAgricultural,3003,47(3):325-347.
[9]张晓. 中国环境政策的总体评价 [J].中国社会科学. 1999,29(3):88-99.
[10] 沈满洪, 许云华. 一种新型的环境库兹涅茨曲线——浙江省工业化进程中经济增长与环境变迁的关系研究[J].浙江社会科学.2000(4):53-55.
[11] 陆虹.中国环境问题与经济发展的关系[J].财经研究.2000(10) :60～78.
[12] 彭水军,包群.中国经济增长与环境污染-环境库兹涅茨曲线假说中国的检验[J].财经问题研究.2006(5):3～17.
[13] 何太蓉,郭跃,刘存东. 重庆市经济发展与工业污染排放库兹涅茨曲线评价 [N].重庆师范大学学报(自然科学版). 2009,26(2):50～53.
[14] 浙江统计年鉴-2012[M].北京:中国统计出版社.2012.
[15] 中国统计年鉴（1986-2011年）[M].北京:中国统计出版社.1986-2011年.
[16] 世界发展指标2016年[Z].世界银行.2016.
https://blog.sciencenet.cn/blog-3234816-1023456.html
上一篇：简评'30%北大新生厌学'及再谈初等教育
下一篇：“先污染后治理是必然还是偶然”之终极解释和理解
