海南省经济增长与环境污染关系研究
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【摘要】根据海南省1995-2011年经济与环境数据，对其进行相关性检验，并在ADF检验和协整检验基础上建立误差修正模型。最后通过曲线拟合图得到海南省人均GDP与“三废”排放量之间的拟合曲线并不完全符合典型环境库茨涅兹曲线的特征，函数曲线呈“U型+倒U型”，其中除了工业废水得到很好的控制外，工业废气排放量和固体废弃物排放量均呈现增长的趋势。
一、海南省经济增长与环境污染状况
（一）海南省经济增长状况
海南省人均GDP呈现逐年增长。初步核算，2012年全省地区生产总值完成2855.26亿元，按可比价格计算，比上年增长9.1%。其中，第一产业增加值711.47亿元，增长6.3%；第二产业增加值803.67亿元，增长10.9%；第三产业增加值1340.12亿元，增长9.4%。第一产业增加值占地区生产总值的比重为26.2%，第二产业增加值比重为28.4%，第三产业增加值比重为45.4%。人均地区生产总值突破五千美元大关。全年人均地区生产总值32374元，按当年年平均汇率折算为5147美元，继2010年超3000美元、2011年超4000美元，再上5000美元台阶，标志着海南经济发展进入了一个新的阶段。
（二）海南省环境污染问题
海南省位于中国的最南部，是我国仅次于台湾岛的第二大岛，自古以来就覆盖着茂密的热带雨林，是中国唯一的热带岛屿，但随着历史发展的人为干扰，热带天然林的面积和覆盖率在逐渐减少。1999年海南省公布有天然热带雨林面积989万亩，到2003年底，国家一类调查的数字是863万亩，天然林面积减少了126万亩。
近几年在大兴木土的开发建设中，更是遭遇到了前所未有的破坏，特别是建设国际旅游岛下，卖地高潮中，急功近利的开发建设使海南美丽的自然生态环境遭到严重破坏。从海口到三亚，从东县文昌海湾到西线儋州临高角，几乎每处海湾都有不同程度的破坏和污染。从1995年―2011年“三废”排放量的折线图可以看出除了废水排放量较平稳外，工业废气与工业固体废弃物的排放量都呈现出逐年上涨的趋势，这不得不引起我们的重视。
洋浦经济开发区是海南开发建设的“重中之重”。2007年，这个开发区不到全省千分之一的土地，创造出全省40%以上的工业产值，进出口占60%，提供全省国税的一半。这里除了有金海浆纸项目、800万吨炼油厂外，还吸引了中海油等一大批企业进入。项目的进入带来的经济收入虽然前景可观，但同时带来的环境污染也是不容小视的。
从总体来看，经济增长的同时，也使得环境逐渐恶化，除了工业废水排放量各年较平稳外，工业废气和固体排放量均明显的呈现出上升趋势。这种情况的出现，是否说明了经济增长是以环境污染为代价的呢？
二、模型建立
（一）指标和数据的选取
构造经济增长与环境污染关系模型关键之一是选取具有代表性的指标。选取的指标一般应满足时间性、代表性以及数据可获得性的要求，故本文选取工业生产过程中所排放的废水（y1）、废气（y2）和固体废弃物（y3）3个指标的排放量来代表环境污染水平。而对环境质量有着较大影响的因素有该地区人均收入、人口密度、技术、产业结构、进出口贸易、经济政策和环境政策以及该地区对环境保护的投资等。由于量化经济政策和环境政策对环境的确切影响水平还很困难，因而在数据建模过程中暂不考虑。因为人均GDP相比总量而言，更能真实地反映出一个地区的经济发展状况，因此，采用人均GDP（x）作为经济指标。数据来自《中国统计年鉴》和《海南省环境状况公报》。
借助SPSS17.0统计软件，分析海南省1995-2011年人均GDP与各个环境指标的相关性。结果表明工业废气排放量、工业固体废弃物排放量与人均GDP显著正相关，工业废水排放量与人均GDP为负相关，但相关性不显著，如表1所示。
（二）构建经济计量模型前的数据预处理
1.时间序列变量的平稳性检验
一个时间序列，首先要对它的平稳性进行检验，以避免直接对非平稳时间序列进行回归估计而出现的“伪回归”问题。由图1可以看出，人均GDP呈现强的时间趋势性，因此对其进行取对数处理，然后采取ADF检验方法，对各序列进行平稳性检验。即检验人均GDP的对数（lnx）、工业废水排放量（y1）、工业废气排放量（y2）和固体废弃物排放量（y3）及其一阶差分lnx（-1）、y1（-1）、y2（-1）、y3（-1）和二阶差分lnx（-2）、y1（-2）、y2（-2）、y3（-2）的平稳性，利用Eviews6.0检验结果如表3所示。
检验结果表明，x、x（-1）、y1、y1（-1）y2、y2（-1）、y3、y3（-1）在1%和5%的显著性水平下都无法拒绝单位根过程，x（-2）、y1（-2）、y2（-2）、y3（-2）分别在1%和5%的显著性水平下拒绝单位根过程。由此可知，x、y1、y2、y3都为二阶单整，即x～I（2），y1～I（2），y2～I（2），y3～I（2）。
2.变量间的协整关系检验
如果同阶单整的变量的某种线性组合是平稳的，则这些变量之间存在协整关系。协整关系反映了所研究的变量之间存在一种长期稳定的均衡关系。协整性的检验主要有两种方法，一种是基于回归残差的协整检验，这种检验也称为单一方程的EG两步法协整检验；另一种是基于回归系数完全信息的Johansen协整检验。单位根检验表明变量x、y1、y2和y3都是二阶单整的，它们之间可能存在协整关系，因此本文采用单一方程的EG两步法协整检验方法对海南省经济增长和环境的协整关系进行检验，检验结果为x与y1、y2、y3之间具有协整关系，表明从长期来看，人均GDP与工业废水排放量、工业废气排放量以及工业固体废弃物排放量存在长期的均衡关系。
3.误差修正模型
根据Granger定理，一组具有协整关系的变量具有误差修正模型的形式。在协整检验的基础上，进一步建立误差修正模型，研究海南省经济增长与环境污染之间的短期动态关系。误差修正模型为：Δy1=235.02-2669.40Δlnx-1.18Δe1；y2=4.74+847.86Δlnx-0.99Δe2；Δy3=-50.42+687.83Δlnx+0.25Δe3。
结果表明人均GDP（lnx）的短期变动对工业废水排放量（y1）存在负的关系，而对工业废气排放量（y2）和固体废弃物排放量（y3）存在正的关系。此外，由于短期调整系数是显著地，表明每年实际发生的工业废水排放量与其长期均衡值的偏差中的118%被修正，每年实际发生的工业废气排放量与其长期均衡值的偏差中的99%被修正，每年实际发生的固体废弃物排放量与其长期均衡值的偏差中的25%被修正。
（三）经济环境计量模型的构建及结果分析
由协整关系可知，人均GDP与三废排放量存在长期稳定的均衡关系，故可以建立方程来进行估计。由于所用众多计量经济学模型中，最简单常用的是收入与环境资源的二次或三次方程回归模型，对数平方模型则被认为是标准的EKC回归模型，所以本文采用二次多项式简化模型，表达式为：yi=β0+β1lnx+β2（lnx）2+εi
式中yi为三废排放量，εi为随机误差，i的取值为1，2，3，βi为待定参数，i的取值为0，1，2。运用Eviews统计分析软件对方程进行估计，得到：当废水排放量随人均GDP的增长而增长到一定程度后开始呈现下降的趋势；随着人均GDP的逐年增长，工业废气排放量也逐年增加；固体废弃物的排放量随着人均GDP的增长而增加。
分别以工业废水排放量、工业废气排放量和固体废弃物排放量为Y轴，以人均GDP为X轴，利用EXCEL统计分析软件作出函数模拟曲线图。
通过拟合曲线图可以看出工业废水排放量得到了很好的控制，与人均GDP规模呈负相关，随着经济的增长废水排放量逐渐减少，大致构成“U型”曲线的左侧部分，工业废水排放量呈下降趋势主要原因在于近些年海南省治理废水资金投入不断增加，污水处理厂投入运营量也有所增加。2011年全省29座城镇污水处理厂投入运营，年处理污水量为25581万吨，城镇污水集中处理率为72%，比2010年提高2个百分点。工业废气排放量与人均GDP为正相关，随经济增长呈上升趋势，近似为“倒U型”的左侧部分。由趋势曲线图来看，工业废气排放量增长速度较快，并呈现逐年上升的趋势。从2006年到2011年的时间里，排放量增加了将近50%，因此，应继续加大治理力度，采取合理有效的措施，控制工业废气排放量。2011年全省工业固体废物产生量为393.17万吨，综合利用量为901吨，利用率为0.23%，表明海南省工业固体废弃物综合利用率较低，因此应加强工业固体废弃物的综合利用率。全省“十一五”规划新建的21个垃圾处理设施项目全部建成投入试运营，实现了全省县城以上垃圾处理设施全覆盖。
四、结论与建议
（一）结论
1.由分析可知，海南省EKC曲线并不完全符合传统的EKC曲线形式，“三废”排放量呈现二次曲线特征，函数曲线呈“U型+倒U型”。这也验证了EKC曲线具有一定的特殊性，在不同地区具有不同的变现形式。
2.由人均GDP与工业废水排放量、废气排放量、固体废物排放量之间具有协整关系表明，海南省经济增长与环境污染之间存在着长期稳定的均衡关系，所以要获得海南省长期的经济增长，一定要控制好环境的污染程度。
3.从EKC曲线来看，海南省除工业废水排放量有所减少外，其他两个指标都处于不断恶化的状态，可见，海南省环境质量要得到提高，还需要经过长期的努力。
（二）建议
第一，推动科技进步。技术进步能促进物质更有效的利用，推动废物的回收循环利用，提高能源生产率，而且现今的技术在改善城市环境质量方面发挥着重要作用。目前海南省的污染物处理率仍然很低，所以应继续在废物处理、污水处理和排放控制设施上加以改进。
第二，继续加大对环境保护和污染治理的投资力度。1995年海南省第一产业占生产总值35.5%，第二产业占生产总值21.6%，第三产业占生产总值42.9%；2011年海南省第一产业占生产总值26.1%，第二产业占生产总值28.3%，第三产业占生产总值45.6%。随着第二产业所占比重的上升，污染物排放量势必增加，所以要使总体的环境质量不断改善，“三废”排放量得以控制，海南省应在经济发展的同事，继续加大环境保护投资的力度。
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作者简介：
陈秋彤（1993.10-），女，江苏海安人，硕士，陕西师范大学，研究方向：法经济学，规制经济学。