王婷婷，方 涛

(1.郑州大学 商学院，河南 郑州 450001；2.湖南大学 经济与贸易学院，湖南 长沙 410079)

一、引 言

环境状况与居民的健康、经济社会的持续发展息息相关。纵观西方发达的资本主义国家，其大多都经历了先污染后治理的工业化过程。近年来，随着中国经济的快速发展、居民生活水平的提高以及工业化、城市化的进行，环境质量面临下降的挑战。其中大气污染、雾霾天气尤为受关注。2010年，环保部、国家统计局以及农业部共同发布的《第一次全国污染源普查公报》显示，在大气环境污染、雾霾天气中，来自工业方面的排放比重占到一半以上，而工业污染中，二氧化硫、烟尘、粉尘以及氮氧化物是主要来源。

对于河南省而言，大气污染问题、雾霾现象依然严峻。从2005年到2011年的七年间，河南省大气工业二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物的排放量每年都几乎达到了总排放量的90%以上。这说明河南的大气污染、雾霾的贡献度，绝大部分来自当地的工业经济的发展。河南省工业企业二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物的排放量占全国总排放量的比例也从2005年的5.788%上升到2011年的7.526%。因此，研究河南省工业企业经济增长与大气环境污染的关系，对河南环境的发展具有重要的现实意义。

二、文献综述

环境质量和经济增长之间关系的研究在最近数十年逐渐成为学者研究的方向。其中，美国经济学家Grossman 和Krueger[1]通过横截面数据的研究，证明了一些环境污染排放物与经济增长的倒U型曲线关系，并把这种关系与人均收入和分配公平程度之间关系的库茨涅茨曲线相比较，提出了环境库茨涅茨曲线(EKC)。后来的学者在研究收入和环境之间的关系时，通过环境库茨涅茨曲线(EKC)进行了大量的实证分析，通过对不同数据的分析，一些国外学者[2][3][4]证明出了环境库茨涅茨曲线(EKC)的存在，另外，还有一些国外学者[5][6][7]发现该曲线在某些领域是不存在的。

和国外的环境研究相比较，国内的环境问题研究相对较晚，21世纪以来，国内学者对环境库茨涅茨曲线(EKC)的研究才逐渐增多，通过环境库茨涅茨曲线(EKC)来研究大气环境污染状况也逐渐增多。彭水军、包群[8]通过1996年到2002年中国的省级面板数据，对我国经济增长与6类环境污染指标之间的关系进行了实证检验，其中在对大气污染物排放量进行分析时，选取了工业烟尘、工业粉尘和二氧化硫的排放量作为衡量指标，得出了工业粉尘与人均GDP存在N型曲线关系，工业烟尘与人均GDP存在反方向变化的关系，二氧化硫与人均GDP存在倒U型曲线关系这三条结论。这是运用面板数据估计的方法对中国省级层面的工业经济发展和大气环境污染关系进行的考察。同时，包群、彭水军[9]也在面板数据的基础上运用联立方程估计，并加入了科研经费投入量、产业结构等变量对中国1996年到2000年省级层面的工业经济发展和大气环境污染关系进行了验证。在对工业经济发展与大气环境污染关系进行研究的过程中，刘金全、郑挺国、宋涛[10]对中国29个省区1989年到2007年工业废气和实际经济增长进行分析，通过线性和非线性计量估计得出了人均废气排放量随人均收入变化的趋势，其呈现出二次对数线性的形式。郭军华、李帮义[11]在对中国29个省市1991年到2007年的面板数据分析的基础上，考察了环境库茨涅茨曲线(EKC)在中国的适应性，实证表明工业废气排放量与经济增长不存在协整关系。

对于工业经济发展与大气环境污染关系的考察，一些学者从贸易的视角进行了分析。高静、黄繁华[12]选取了中国30个省15年的面板数据，从工业贸易的视角分析了工业经济发展和大气环境污染之间的关系，得出了中国东中西三大区域的工业贸易发展和大气环境污染之间的相关性。包群、陈媛媛、宋立刚[13]，孙浦阳、武力超、陈思阳[14]也进行了这方面的研究。同时，在对环境污染物的选取上，一些学者集中研究了某些空气污染物在工业经济发展过程中的相关性。陈华文、刘康兵[15]利用上海市环保局1990年到2001年的空气质量环境指标数据研究了经济发展与大气环境污染在上海地区的影响程度。李达、王春晓[16]应用中国30个省市1998年到2004年的面板数据，研究了二氧化硫、工业烟粉尘、氮氧化物与经济增长之间的关系。周曙东、张家峰、葛继红、王传星[17]通过对江苏省1996年到2007年的行业面板数据验证了二氧化硫、工业烟尘和工业粉尘与企业总产值之间的同方向变化的关系。

综合上述文献，可以发现，国内在研究工业经济发展与大气环境污染关系的过程中主要是验证其在中国省级的具体状况以及某些行业的适应性，从面板数据的角度研究的较多，而对某些省份内部的环境库茨涅茨曲线(EKC)研究较少。本文通过2006年到2012年河南省18个省辖市的面板数据，根据国内以上学者的研究现状以及《第一次全国污染源普查公报》、《河南省环境统计公报》调查数据中工业经济发展过程中的大气污染物的主要成分，选取工业大气污染物主要来源的三种物质，即工业二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物的总排放量作为衡量河南省工业企业大气环境污染的衡量指标，分析河南省工业企业的这三种主要大气污染物排放量与河南省工业发展之间的关系，构建河南省工业企业的环境库茨涅茨曲线(EKC)，并在此基础上，加入衡量工业发展的其他指标来改进河南省的环境库茨涅茨曲线(EKC)，从而更加有效和全面地对河南省18个省辖市的工业经济发展与大气环境污染关系进行研究。

三、实证模型设定和数据说明

1.河南省环境库茨涅茨曲线(EKC)的设定

国内外的研究表明[8][18][19]，环境库茨涅茨曲线(EKC)的设定存在三种类型：二次函数形式、三次函数形式和二次函数、三次函数与对数混合的形式。本文由于各个指标选取的意义不同，采用二次函数、三次函数与对数的混合形式。模型设定如下：

lnpit=αi+β1lnyit+β2(lnyit)2+β3(lnyit)3+β4Hit+β5Rit+lnqit+CRit+εit

其中，i表示河南省第i个地级市，i=1,2,3，…，18;t表示第t年，t=1,2,3,…，7;αi为截面项；εit为残差项。由于调查数据在统计上的限制，时间的选取为2006年到2012年。

2.数据来源与说明

(1)环境质量衡量指标(pit)

国内外的研究表明，环境质量的衡量一般会有两种，一种是污染物的排放总量，一种是污染物的人均排放量。[20]pit表示河南省第i个地级市第t年二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物排放总量，单位为吨。数据来源于2006年到2012年的《河南省环境统计数据》、《中国环境统计年鉴》、《河南省环境统计公报》以及《中国城市统计年鉴》。

(2)收入变化的衡量指标(yit)

在对工业经济发展与大气环境污染关系的研究中，国内学者大多会选择从人均GDP的角度来研究[20][8][21]，人均GDP也更能反映真实收入的变化对所研究变量的影响程度。同时考虑到人口的流动性问题，那么采用常住人口的收入变化更加具有现实意义，人均GDP更能反映个人的收入变化，该指标的单位为人/元。数据来源于2006年到2012年的《河南统计年鉴》。

(3)工业产值变化指标(Hit和Rit)

在工业发展与大气环境污染关系的研究中，工业结构和工业发展速度是衡量工业产值变化的重要指标[16]，本文在用环境库茨涅茨曲线(EKC)研究河南省工业企业发展对环境的影响中引入该指标。Hit表示河南省第i个地级市第t年的工业增加值占工业总产值的比重，用来衡量河南省的工业结构，反映河南省工业发展质量；Rit表示河南省第i个地级市第t年工业的年均增长速度,并消除了物价因素，反映的是河南省工业增长数量的指标。该两项指标的数据来源于2006年到2012年的《河南统计年鉴》以及《中国城市统计年鉴》。

(4)工业企业环境政策强度(qit)

工业企业在发展的过程中必然有来自外在的环境治理的压力，借鉴国内其他学者的变量选取[22]，引入工业发展中的环境政策强度指标来衡量。qit表示河南省第i个地级市第t年二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物总去除量与二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物总排放量之比。数据来源于2006年到2012年的《河南统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》以及《中国环境统计年鉴》。

(5)城市化水平指标(CRit)

工业的发展、城市化建设以及环境质量之间存在着相互的联系[23]。特别是对于城市化水平不高但是处于快速发展的河南省来说，城市化水平与工业的发展是紧密联系的，新型城市化与新型工业化的协调发展对河南省经济建设具有重要意义[24]。本文中用CRit来表示河南省第i个地级市第t年的城镇人口占总人口的比重。数据来源于2006年到2012年的《河南统计年鉴》。

四、模型估计结果

本文中采用的是面板数据，在进行面板数据回归之前为了保证回归结果的真实性，避免伪回归结果的出现，必须先对数据进行处理。在处理的过程中，为了保证面板数据的平稳性和协整关系，必须先对数据进行平稳性检验和协整检验。在检验之前应首先对数据进行描述。本文对所选择的面板数据的描述如下。

1.样本的描述性统计

表1 面板数据的描述性统计

2.面板数据的平稳性检验

针对面板数据的平稳性检验，需要进行单位根的检验。面板单位根检验一般分为五种检验方法，即LLC、IPS、Breintung、ADF-Fisher和PP-Fisher。其中，LLC 和Breintung方法假设面板数据中各截面具有相同单位根过程，IPS、ADF-Fisher和PP-Fisher方法允许所选择的面板数据中的各截面序列具有异质的单位根过程。以上5种单位根检验方法各有优劣，只要保证能检验面板数据的相同单位根和不同单位根就可以满足面板数据的平稳性检验。一般而言，对面板数据的单位根检验采取的是LLC、ADF-Fisher和IPS方法来分别进行相同单位根检验和异质单位根检验。 本文用STATA软件检验的单位根结果如表2。

表2 面板数据单位根检验

在表2中，由LLC单位根检验可知，所选择的面板数据不存在相同单位根，由ADF-fisher和IPS单位根检验可知，所选择的面板数据不存在异质单位根问题。那么，在所选择的面板数据中，不存在面板单位根现象，这也符合面板数据与时间数据相比，更具有平稳性。那么，在面板数据不存在单位根的情况下，即面板数据平稳，不存在单位根的面板数据是零阶单整的数据，由于零阶单整的数据不需要进行协整检验，那么，该面板数据可以进行回归。

3.模型逐步回归结果及检验

通过单位根检验可知，面板数据不存在单位根，那么说明该面板数据具有平稳性，可以进行模型的回归，河南省18个省辖市的工业企业数量增长和大气污染物的排放存在着长期稳定的关系。对此，本文通过逐步回归，逐步添加变量的形式对变量进行分析，接着对数据进行F检验和Hausman检验来得出模型，并对该模型进行修正和检验。

针对数据形式的选择，分别用到F检验和Hausman检验。首先，是选择混合回归还是固定效应模型，本文进行了F检验；其次，对于选择固定效应模型还是混合效应模型，本文进行了Hausman检验。通过以上两种方法的检验来确定面板数据的最后形式。

通过检验，从面板数据的回归结果中可以得到，由于Hausman检验的P值为0.0379，小于原假设的置信水平5%，那么，应当选用固定效应模型，而且固定效应模型的回归效果较好。

Hausman的检验结果显示，固定效应优于随机效应，那么针对面板数据的固定效应模型需要进行相关性检验和异方差检验。由于本文使用的是面板数据为短面板数据，即截面维度大于时间的维度，且时间维度T=7,是较小的时间维度的面板数据，那么，针对本文所选面板数据可以不用考虑相关性的检验，只需进行异方差的检验。根据面板数据的异方差怀特检验可知，P=0.3342>0.05(置信水平为5%)，即固定效应模型不存在异方差，符合同方差假定，说明所使用的固定效应模型对面板数据的拟合是合适的。

4.模型回归结果的说明

(1)河南省工业行业倒N型环境库茨涅茨曲线(EKC)

在判断环境库茨涅茨曲线(EKC)形状时，从表3、表4和表5的结果可以看出，β1<0，β2>0，β3<0，根据环境库茨涅茨曲线(EKC)的判断准则，可知，在考虑了河南省工业结构、工业发展速度以及工业环境政策强度和各个地级市城市化水平等因素后，河南省工业行业存在环境库茨涅茨曲线(EKC)，并且河南省18个省辖市工业领域存在着倒N型的环境库茨涅茨曲线(EKC)。倒N型的环境库茨涅茨曲线(EKC)说明在河南省工业行业发展的过程中，大气环境状况会出现一个先改善、后污染及再次改善的过程。

表5 面板数据的固定效应和随机效应

(2)工业结构、工业增长速度与大气污染物排放之间关系

河南省工业结构与所选择的大气污染物排放量成反方向变化，即当工业增价值的比重在总的GDP中的比重增加时，河南省大气污染物的排放量的增长速度将会降低。这可能由于工业增加值在GDP中的比重越大时，其增加值增加的同时治理环境的投资也将增大，以及政府监管者更有加强监管的动力，从而保证这部分工业的新增加值对环境是相对有利的。另一方面，从河南省18个省辖市的2006年到2012年的工业发展状况来看，其工业增长速度越快，大气污染物的排放增长速度也越快，两者是正向关系。河南省工业在质量上的增长会导致河南省工业大气污染物排放量增长速度降低，同时，河南省工业在数量上的增长会导致河南省工业大气污染物排放量增长速度的加快。

(3)河南省环境政策强度与河南省工业大气污染物排放之间的关系

政府的政策对工业大气污染物的排放量具有反方向的显著性影响。政府对工业大气污染物排放的监管越严格，工业企业大气污染物的排放量增长也就越慢，这一结论与常识相符。

政府在工业大气污染物排放上监督管理的强度对河南省工业大气污染物的排放具有显著的制约作用。监管强度对河南省工业大气污染物排放量的增加具有一定的限制作用。

(4)河南省城市化水平的发展速度与工业大气污染物排放之间的关系

从2006年到2012年的7年间，河南省各个省辖市的城市化水平逐步提高，其工业大气排污量增加，这说明在河南工业化的过程中，城市化的发展与工业大气污染物排放速度呈现出同方向的变化[23]。城市化的发展和工业大气污染物排放速度的同方向发展说明了城市化的发展过程中存在着不合理的现象。这种不合理现象的后果是与工业化的发展相伴的。城市化的发展带来了工业大气污染物排放量的加速增长。

五、政策建议

对河南省18个省辖市2006年到2012年工业领域大气污染物的环境库茨涅茨曲线(EKC)的研究表明，河南省的工业领域存在着倒N型的环境库茨涅茨曲线，同时工业的发展质量和增长速度以及政策监管、城市化都对工业领域的大气污染物排放量的增长产生影响。

河南省在大气污染物的治理上，应该加强工业发展过程中的质量关注，改变过分关注工业增长速度的观念，更加注重工业的增长质量，高质量的工业增长是河南省工业领域大气污染物治理的重要保障，这是在源头上遏制大气环境恶化的举措。同时，从外部监管者的角度来看，政府和一些非政府组织应该加强对工业发展过程中大气污染物排放的监管。另外，河南省的城市化发展存在着不合理的现象，只有处理好城市化和工业化的关系，探究二者之间的内在机理，合理有效地进行新型城市化和新型工业化的协调发展[24]才能更有利于河南大气环境的治理和保护。

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