政策驱动与大气环境污染基于区域面板数据的分析-周璇.pdf
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1、174 生态经济第33卷第10期(2017年lO月) Ecological Economy,V0133,No10(October 2017)政策驱动与大气环境污染:基于区域面板数据的分析周璇1,郭丕斌2,黎斌林3,谢秀亮(1中北大学经济与管理学院,山西太原030051;2。太原师范学院经济系,山西晋中030619;3云南农业大学经济与管理学院,云南昆明650100;4山西财贸职业技术学院,山西太原030031)摘要:为了探究我国各区域经济发展与环境污染之间的关系,对大气污染物排放量与人均实际GDP的面板数据进行了环境库兹涅茨曲线拟合,结果发现我国只有部分省份符合EKC特点,且曲线形状、EKC拐
2、点和未来变化趋势因地而异。总体来说,全国水平与EKC特点吻合,东部地区单调递减,中西部地区则为倒“N”型,因此以二氧化硫与烟粉尘为污染物代表的大气环境质量总体在好转,这主要得益于我国一系列环境政策的颁布与执行,Chow断点检验从实证的角度证明了这一点。关键词:EKC;Chowg坌验;经济增长;环境污染中图分类号:X24;X51 文献标识码:A 文章编号:1671-4407(2017)1017405The Empirical Analysis of Policy Impact on the Atmospheric Environmental Quality andEconomic Growth
3、Relationship:Based on the Model of the EKC and ChowZHOU Xuanl,GUO Pibin2,LI Binlin3,Xie Xiulian94(1School of Economics and Management,North University of China,Taiyuan Shanxi 03005 1,China;2Department of Economics,Taiyuan Normal University,Jinzhong Shanxi 0306 1 9,China;3College of Economics and Man
4、agement,Yunnan Agricultural University,Kunming Yunnan 650 1 00,China;4Shanxi Vocational&Technical College of Finance&Trade,Taiyuan Shanxi 03003 1,China)Abstraet:The atmospheric pollutant emissions and per-capital GDP have been fitted with Kuznets curve for pumose ofexploration on the relationship be
5、tween the regional economic development and environmental pollution,It was found that onlysome provinces and cities in our country is in line with the characteristics of EKC,and curve shape,EKC turning point and thefuture tendency varies from place to placeIn generalthe nationalleveliS consistent wi
6、th the characteristics of EKC,the easternregion iS monotone decreasing,the central region and western region iSN”。SO with sulfur dioxide and smoke dust as pollutantsof atmosphere environment quality is getting better,thanks to 0111countryS environmental policy and implementation,Chowbreakpoint test
7、also proved this pointKey words:EKC:Chow test;economic growth;environmental pollution改革开放以来,我国经济得到了持续、高速、稳定的发展,人民生活也得到了极大的改善。但由此带来的大气环境污染,却在不断危害着公众的身心健康。雾霾里含有大量的PM:;和PM体积极其微小,会对公众身体健康造成巨大的危害;酸雨会腐蚀建筑物,使土壤植物水源酸性化,进而引发多米诺骨牌效应。频繁发生的雾霾和其他类大气环境污染,己引发公众心理恐慌和对政府治理不力的不满。公众不仅希望经济繁荣,更渴望绿色环境、清洁空气成为常态,而不像APEC蓝、阅
8、兵蓝一样昙花一现。因此在人民生活水平不断提高的同时,针对经济发展对环境负面影响的关注也日益增多,对政府出台的环境政策是否有效也充满了质疑。其实世界上工业发达的国家都曾面临“要环境还是要经济”这一痛苦抉择,学术界也早己关注度到此种现象。最早研究来自于1991年的美国经济学家Grossman&Kruegertn,由他们建立起来的环境库兹涅茨曲线(EKC,曲线形状为倒“U”型)理论,在以后的环境经济学研究中频繁被使用;Shafic&Bandyopadhyay【21发现二氧化硫、悬浮颗粒与人均收入符合EKC假说;Selden&Songpl也发现二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳以及悬浮颗粒物四种主基金项目:
9、教育部人文社会科学规划基金项目“能源技术创新视角的煤炭资源型经济转型研究”(11YJA630025);山西省科技厅软科学研究计划项目“山西省经济发展与环境保护耦合政策措施研究以科技政策为例”(20150410181);山西省回国留学人员科研资助项目“山西资源型经济转型评价”(2015097);山西省教育科学“十二五”规划课题“多媒体CAI课件在高校文科教学中的优化与评价指标体系设计研究”(GH-14012)第一作者简介:周璇(1971一),女,山西五寨人,博士,讲师,研究方向为环境经济学。E-mail:rdsbzlzx126Gom万方数据周璇等:政策驱动与大气环境污染:基于区域面板数据的分析
10、175要空气污染物与收入之间存在着倒“u”型的关系。但更多学者发现环境污染物与经济增长存在着:单调递增【2】、单调递减H、“U”型51、“N”型61、倒“N”型71等多种复杂形状,曲线形状因研究时间区间、范围和污染指标的不同而不同。环境质量与经济增长的复杂关系很大程度上来自于政府不断变化的经济与环境政策。新中国成立以来,我国环境政策先后经历了局部环境治理、先污染后治理、边污染边治理、环境优先与保护优先等不同的演变过程【8】。关于政府政策对环境质量的影响研究也有很多:张卫东和汪海【91认为环境政策的实施并没有减少环境污染,并将其归因于环境政策未能有效执行。张惠远等【l卅从时间和空间两个层面对西部
11、地区进行研究,发现环境政策措施能缓解西部生态退化的趋势。由此可以看出,国内外学者对不同种类大气污染物与经济增长关系的研究较多,但无论是利用时间序列数据还是面板数据甚至是空间效应分析,最终揭示的都是两者的相关性及其曲线形状是否与EKC吻合,对政府政策对环境质量的影响研究也只停留在定性分析层面。因此,本文从实证的角度,来探究环境政策对曲线拐点形成的作用及其效用程度,以期能为政府切实有效地治理大气环境污染提供一定的数据支持。l材料与研究方法11变量选取和数据来源大气污染物种类繁多,但为了满足客观性、重要性、可取性与一致性”的选取原则,本文用常规的“二氧化硫、烟尘和粉尘排放量”来代表并反映大气污染水平
12、,因为本文研究的重点是揭示环境政策对大气污染治理的有效性,而来源于工业、生活排放的二氧化硫、烟尘和粉尘这三类指标数量过多,无法在有限的篇幅内阐释清楚,因此必须将这三类指标合而为一个指标值来替代。此外,虽然这三者排放单位都为万吨,但是由于排放数量、排放强度以及排放来源均不同,对环境的危害程度也大相径庭。因此,本文的大气污染指标需要根据其排放数量、对环境的危害程度来做加权处理。首先,每种污染物均来源于工业、生活排放,但由于排放比重不同,这两种来源的排放并不能取其算术之和,需要考虑加权处理。同样,二氧化硫、烟尘和粉尘这三种污染物也不能直接相加,需要进行加权处理,见公式(1)。三DO=kjDQj (1
13、)j=l其中:DQ为大气综合污染指数;岛为第种污染类型占全部污染种类的比重(权数);Daj为第,种大气污染物。经济增长指标选用各省份的人均实际GDP(基期为1978年),时间跨度为1998-2014年。为了消除数据之间的异方差性,预先对所有数据进行了对数处理。鉴于统计数据的有效性和西藏自治区大气污染物排放量极少的现实,本文在统计中去掉了西藏自治区,总计30个变量,同时把全国、东部、中部与西部作为参考变量。12研究方法本文运用大气污染物排放量为因变量,以各省份年实际GDP为自变量,来构建环境库兹涅茨方程,从而分析大气污染物与经济增长的相关关系,此后运用Chow断点检验来测算政策对大气环境的具体影
14、响,并对其结果进行探讨与分析121环境库兹涅茨方程环境库兹涅茨曲线(EKC)最初就是用来描述大气污染物排放量与经济增长的相关关系,但只限于时间序列,本文扩大为面板数据:EKC曲线为倒“u”型,拐点左边一般视为污染扩大区域,显示出大气环境质量随着经济发展而日益恶化;右边则视为污染缩小区域,表明经济增长有助于大气环境质量的改善。本文采用EKC经典形式(GK模型)来构造数学模型:lnDQi=一8、lnGDPit+f121n2GDP。卡8辩GDPi+屈y如, (2)其中:lnDa。为第i省份在第t年的大气污染物排放量的对数,InGDPi,为第i省份在第t年的人均实际GDP的对数,为随机误差项,风表示截
15、距项。122 Chow断点检验Chow断点检验是由美籍华人邹至庄于1960年提出来的,主要用于判断由两个子样本拟合的方程在给定时点是否存在着结构性差异,零假设为无显著差异。非零假设则意味着结构发生了改变(突变)。Chow Test检验统计量的构造:F:【墨坠二!箜坐卫!【!二茎二!二!翌!二生二!12二生二!塑(RSSl+R孓S:)(珂lk一1+n2一k一1)=;妻;i;姜i量专j;鬻FcK+,r一2K一2,(R飓+RS叉)fr一2K一21 、 (3)其中:,为F统计量,丁是样本总容量,n,、行:分别是第一、第二子样本容量,K、k分别为总样本量、解释变量的个数,RSSl和R趿分别是第一子样本和
16、第二子样本的残差平方和,R蹰则是总样本的残差平方和。Chow断点检验可以对样本在某个时点是否发生了变化进行验证,但却无法判断出这种变化是偶尔为之还是具有一定的持续性,因此尚需根据实际情况作进一步的判断,如果持续则可认为是临界点。随着公众对大气污染的容忍度不断降低,从20世纪90年代开始,政府便不断制定并推行环境政策,使得经济运行机制发生相应变化。本文拟用Chow断点检验来找出环境政策导致的时间序列断点,以期发现相继推行的环境万方数据176 生态经济第33卷第10期(2017年10月) Ecological Economy,V0133,No10(October 2017)政策对大气污染治理产生作
17、用的机理和运行模式。2 EKC拟合结果与分析21数据的平稳性检验为了避免伪回归,面板数据在回归之前必须通过平稳性检验。本文采用最常用的四种方法来进行检验(表1)。表1大气污染物与人均实际GDP的平稳性检验大气(1ndq) 人均GDP(1ngdp)检验方法变量 原始数据 一阶差分 原始数据 一阶差分一2675 16675 1127 5701LevinLinChut+rO0045 f00005 f01305 f0ooo)lmPesaran&Shin 一0873 一13818 8064 -4126Wstat rO194) fOo005 (1o005 f0o00578847 291107 36286
18、114315ADFFisher Chisquare f0173)rO0005 fO999) fO000562038 28880l 3422 118351PPFisherChi。square 10681) rOooo) f1ooo) fo000)注:括号里的数据为prob值。由表1可以看出,四种检验方法都表明了大气污染物排放量和人均实际GDP的原始数据都是非平稳的(prob值都大于5),但经过一阶差分后,都拒绝了原假设(prob值都小于5),从而通过了平稳性检验。22协整检验面板数据通过了平稳性检验,还需进行协整检验,否则容易形成伪回归。本文采用Kao检验对数据协整关系进行检验(表2)。原假设为
19、“没有协整关系”,伴随概率(prob值)如果小于005,则认为拒绝原假设,说明变量之间存在着协整关系。表2协整检验检验变量 Kao检验 是否协整lndq、lngdp 一2216 268(001) 是lndq、hgdp、ph_lgdp 一1914 727(0035 是haq、lngdp、蚴一I924 869(003) 是lndq、vlngdp、蚴一1928 915(0035 是Indq、lngdp、plnedp、llngdp 一2260 788(001) 是由表2可以看出,大气污染物排放量(1ndq)与人均实际GDP(1ngdp)的一次方、二次方及三次方的伴随概率(prob值)均小于005,表明
20、变量之间存在着协整关系,可以进行下一步的模型估计。23大气污染物排放量与经济增长的拟合结果面板数据模型估计时,分别有变系数、不变系数和变截距三种模型f9】。因此,需要事先确定模型的类型。假设:H。:尻=热。确 (4)H2:2呸=28。=p2=pN (5)曩:(S-2i-S磊OF(N-鬲1)kF(一1)k,N(Tk1)】 (6)1 S旧一N(k+1) “ “E:箜毫j监匕堕!兰萼笺掣,(一IXk+1),N(T一七一1)】(7) SNrN(k+1)1 “ ” 利用公式(6)、(7)分别计算3种模型的残差平方和,得至fJs:4638 803、s:17629 39和s:817836 9。模型的、k、T
21、值分别为30、3、17,按公式计算F统计量,得到:F1=(曼一SI)87(S1390)=1 255最=(岛一S1)1 16(Sl390)=58938在给定5的显著性水平下,相应的临界值为:E(87,390)=131最(116,390)=132由于最132,所以拒绝H2;又由于F1I31,所以也拒绝H。因此,模型应采用个体固定效应影响的变系数形式。本文所采用的变系数模型中,所有的系数均可变,即lny、piny、In),均为变值,则R2为O996 897,F值为971083,D形值为1985 356,拟合度很好,变量之间也不存在自相关(表3)。表3变系数模型的估计结果仍熙一 年份序号 地区 曲线形
22、状 拐点一(元人) 年份(元,人5l 北京 单调递减2 上海 倒“N”型 14 96783 2003 18 71639 20043 河北 “U”型 66288 20104 江苏 单调递减5 广东 倒“N”型 441457 2003 604365 20056 福建 倒“N”型 3 32467 2002 7 62765 20107 天津 “N”型 6 33984 2001 20 05393 201l8 浙江 单调递减9 山东 单调递减10 辽宁 倒“N”型 4 51098 2003 8 5102 20091l 海南 “U”型 3 67849 2007 9 7167712 山西 单调递减13 江西
23、倒“U”型 3 61114 200914 安徽 任|N”型 1 83056 2003 3 7059 200915 河南 倒“U”型 2 7993 200516 湖北 单调递减17 湖南 f对U”型 2 36117 200518 吉林 倒“N”型 2 66254 2003 5 77563 200919 黑龙江 单调递减 2713 14 2189820 贵州 单调递减2l 云南 “U”型 1 62829 2004 61672722 内蒙古 钟U”型 6 72878 200823 甘肃 倒“U”型 408339 201024 广西 倒“U”型 1 78663 200525 陕西 “N”型 21695
24、8 2004 7 45855 201326 青海 倒“N”型 l 34662 2000 442359 201l27 宁夏 “N”型 2 53318 2006 3 26599 200828 新疆 “U”型 1 65763 1998 6 3630429 四川I 单调递减 7564330 重庆 倒“N”型 2 03597 2002 247577 200431 全国 倒“U”型 3 18068 200532 东部 单调递减33 中部 倒“N”型 l 75873 2000 3 14589 200634 西部 倒“N”型 l 46261 2001 2 3029 2005注:此为Eviews 60输出结果,
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