安徽省经济增长与环境污染关系的实证研究.docx
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安徽省经济增长与环境污染关系的实证研究
本科毕业论文（设计、创作）
题 目：
安徽省经济增长与环境污染关系
的实证研究
学生姓名：
徐欢欢学号：
I60814052
院（系）：
经济学院 专业：
经济统计
入学时间：
二〇〇八 年 九月
导师姓名：
胡本田 职称/学位：
副教授
导师所在单位：
安徽大学经济学院
完成时间：
二〇一二 年 五月
安徽大学教务处制
安徽省经济增长与环境污染关系的实证研究
摘要：
随着我国经济不断高速发展，同时环境问题更加严峻。
经济增长以牺牲一定的环境质量为代价，而环境质量的恶化通过各种途径抵消经济增长的成果。
因此经济增长与环境污染之间的关系成为国内外学者研究的热点问题。
本文将以安徽省为例来分析经济增长与环境污染之间的关系，采用计量经济学模型进行实证分析，对其进行格兰杰检验、方差分解等，找出它们之间的具体关系。
最后根据上述分析提出相应的对策建议，期望有助于宏观经济管理者制定科学合理的环境保护政策和经济发展策略，实现经济增长与环境相协调的局面。
关键词：
经济增长；环境污染；实证分析
EmpiricalStudyonEconomicGrowthandEnvironmentalPollutionofAnhuiProvince
Abstract：
WithChina'scontinuedrapideconomicdevelopment,theenvironmentalproblemsaremoresevere.Economicgrowthisattheexpenseofacertainenvironmentalqualitywhilethedegradationofenvironmentalqualityoffsetstheeconomicgrowththroughavarietyofways.Thereforetherelationshipbetweeneconomicgrowthandenvironmentalpollutionbecomesahotissuestudiedbydomesticandforeignscholars.ThisarticleanalyzestherelationshiptofindoutthespecificconnectionbetweeneconomicgrowthandenvironmentalpollutioninAnhuiProvincewhichusestheeconometricmodeltomaketheempiricalanalysis,suchasGrangertestandVariancedecomposition.Finallythisarticleproposessomecorrespondingcountermeasuresandsuggestionsaccordingtotheaboveanalysis.Thisarticleexpectsthatthesecancontributetothemacroeconomicmanagerstoformulatethescientificenvironmentalpolicyandeconomicdevelopmentstrategyforachievingthesituationofeconomicgrowthinharmonywithenvironment.
Keywords:
Economicgrowth；Environmentalpollution；Empiricalstudy
目 录
一、引言1
（一）选题背景和意义1
1、选题背景1
2、研究的意义1
（二）文献综述2
（三）研究思路3
二、安徽省的经济增长与环境污染状况3
（一）安徽省经济增长状况3
1、基本情况4
2、各产业总量变化情况4
（二）安徽省环境现状5
三、安徽省经济增长和环境污染之间关系的实证分析6
（一）模型的选取6
1、VAR模型6
2、检验方法7
（二）实证检验7
1、指标选取和数据准备8
2、单位根检验9
3、协整检验10
4、格兰杰因果检验10
5、方差分解11
四、结论及政策建议12
（一）分析结论12
（二）政策建议12
五、结束语13
参考文献15
致 谢16
一、引言
（一）选题背景和意义
1、选题背景
经济与环境既相互制约又相辅相成，经济的发展离不开自然环境，经济的快速发展是在一定的自然和社会环境下进行的，它们既受周围环境条件的约束，又会在生产和消费过程中破坏与污染或者改善与促进环境的发展，变化后的环境再反作用于物质资料的生产与人类自身的生产。
但是在早期，环境问题并没有得到重视，它被视为一种“取之不尽、用之不竭”的公共品资源。
随着经济持续快速增长、人口大爆炸式增长，人类生存环境变的日益恶劣。
因此，环境恶化、资源枯竭、能源匮乏和生物多样性不断减少等一系列问题开始显现在人们的视野中，并不断得到重视，如何协调经济增长与环境保护之间的关系成为当今社会关注的焦点之一。
环境问题直接影响人类生活质量和社会经济的可持续发展，如果全球环境恶化的趋势不能得到有效的管制，那么人类现有的经济发展成果就可能化为乌有。
纵观西方发达国家自工业化改革以来的发展，无不是走了一条先污染后治理的道路，虽然科学技术的迅猛发展给世人带来了前所未有的经济成果，但是自然环境所遭受的破坏同样触目惊心，甚至严重威胁到了人类的生存。
因此人们开始关注自身生存的环境状况，追求在经济发展的同时保护生态环境。
2、研究的意义
随着生产力和科学水平的飞速发展，大自然被改造的规模越来越大，而人类从大自然索取的资源越来越多，向自然界丢弃的废物也与日俱增，导致自然资源不断耗竭、资源短缺。
环境污染与生态破坏日趋严重，环境质量恶化引发的一系列问题引起了全球各国的广泛关注，它关系到全人类及其子孙后辈的利益，已成为未来经济可持续发展的瓶颈。
作为发展中国家的中国，同样面临着严重的污染恶化问题，改革开放以来是我国经济持续的快速增长的阶段，在这段时期内，一系列的生态破坏和环境污染问题，给经济发展和人民生存环境带来了沉重的负担。
我国是发展中国家，在经济基础薄弱的情况下，走的仍然是先污染后治理的老路，正如大多数发展中国家及新兴工业化国家的发展实践所表明的，环境恶化是经济起飞阶段所面临的重要难题：
一方面由于对自然资源的开采利用、工业污染物排放的不断增加，经济增长导致了环境质量下降的负面效应；另一方面环境的退化反过来也抑制了经济的长期持续增长。
因此，对我国经济增长与环境污染之间的关系进行深入细致研究，这对保持经济持续快速增长，避免和减少环境污染具有重要意义。
由于环境退化具有滞后与累计效应，在经济发展的较早阶段所允许的某些环境恶化，到后期有可能变为不可逆转的恶化。
环境问题己成为束缚中国经济发展最主要的问题之一，同样对安徽省而言也是如此，怎样把握环境保护与经济增长的平衡点是坚持可持续发展的关键。
因此，以安徽省为例来分析环境污染的现状，研究经济发展与环境污染之间的关系，认清安徽省的发展趋势，缓解环境压力，改善环境质量，促使经济与环境协调发展，对解决安徽省乃至全国可持续发展问题具有一定的理论和现实意义。
（二）文献综述
经济增长与环境之间的关系近年来逐渐成为经济学的一个重要课题。
长久以来，一直存在一种观点:
即经济增长与环境保护之间存在冲突。
国外早期Kuznets（1955）提出收入分配与经济发展之间可能存在“倒U型曲线”，即所谓库茨涅茨曲线，在经济发展初期人均收入的提高将会导致环境的恶化，但是如果经济发展超越了某一临界点，人均收入的进一步提高反而会有助于降低环境污染。
Grossman和Krueger（1995）首次利用回归模型对66个国家和地区的多种污染物进行了研究，发现大多数污染物的污染水平与人均收入之间存在倒U型关系，类比库茨涅茨提出的收入分配与经济增长之间关系的库茨涅茨曲线，从而提出环境库茨涅茨假说。
Grossman和Krueger（1991）把SimonKuznets（1955）提出的“倒U型假说”引入环境污染和经济增长关系的研究之中，实证研究得出环境污染与经济增长之间的关系：
低收入水平时，环境污染随着经济增长而上升；高收入水平时，环境污染则会随着经济的增长而下降。
然后他们建立二次方程得到的模拟结果表明：
大多数污染物排放量与人均收入的变动趋势之间的关系呈倒“U”型曲线即后来被人们熟知的环境库兹涅茨曲线（EnvironmentalKuznetsCurve,EKC）。
Panayoutou（1997）利用30个国家1982～1994年的面板数据进行回归，模型结果认为，政府政策与制度能够在低收入水平时减缓环境的恶化，在高收入水平时却能加速改善环境的质量，因此能够使环境库兹涅茨曲线变得扁平。
Hettigeetal（2000）收集12个国家企业的工业废水排放数据，分析研究认为：
众所周知的经济增长并不是促使工业废水排放量随收入增加而减少的主要因素，而严格的环境规则才是影响的关键因子。
Friedl和Getzner（2003）在采取奥地利1960～1999年的时序数据对环境库兹涅茨曲线进行拟合，发现经济增长与二氧化碳排放量的曲线呈现“N”型。
WeiMingHuang和GraceW.M.Lee（2008）研究认为，经济转型期国家中经济增长和温室气体排放量拟合呈L形曲线，同时结果表明大部分国家的温室气体排放量并非符合环境库兹涅茨倒“U”型的曲线形状。
国内对经济增长与环境污染关系的研究起步较晚，主要是因为在经济发展初期，国家专注于经济增长而忽视环境污染带来的问题，对两者关系的认识和研究都比较。
同时我国环境数据的统计、发布工作起步较晚，1985年才开始发布环境统计公报，1990年以后开始出版《中国环境年鉴》，并直到1991年才正式发布工业分行业环境污染和治理数据，也因为早期的数据不完整，且时间序列比较短，所以在一定程度影响了我国经济发展与环境保护关系方面的研究。
最早开展这方面研究的是中国社会科学院数量经济与技术经济研究所的张晓博士（1997），他通过研究发现，中国的经济增长与环境污染水平的关系与Shafik和Bandyopadhyay所描述的并不一致，二者之间的关系呈现较弱的环境库兹涅茨曲线特征。
吴玉萍等对北京市1985年-1999年间的经济增长与环境污染水平进行实证分析，研究结果表明，各环境指标与人均GDP的变化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环境库兹涅茨曲线的转折点。
吴开亚、陈晓剑等通过对安徽省1987年-2000年间人均GDP与工业“三废”排放量之间关系的分析，发现安徽省的环境库兹涅茨曲线也呈U型+倒型的形状，并从环境保护成效、环境政策成本和经济增长模式三方面评述了安徽省的环境政策。
现在国内对经济增长与环境污染之间的关系的研究基本上都是验证经济增长对环境污染的作用，具体可以分为两类：
一类是以全国数据为分析对象，以实证分析来检验环境库兹涅茨理论中的倒U型曲线；另一类是以省市为研究对象，来研究环境库兹涅茨曲线的形状。
（三）研究思路
本文从经济增长和环境污染问题的现实情况出发，深入分析两者之间的关系。
首先，撰写文献综述对前人的研究成果进行归纳总结，从中吸取学习经验。
第二，通过安徽省2001年-2010年的经济和环境历史数据，来计算和制图以对安徽省的经济增长、环境污染态势进行描述。
第三，借鉴前人理论成果，本文采用VAR模型，选取代表经济和环境的指标，以所选取的安徽省1998年-2010年的人均生产总值和人均工业三废排放量为样本数据。
第四，为防止伪回归现象的产生对样本序列进行平稳性检验，检查各指标序列的平稳性。
第五，利用Johansen协整检验对经济增长和环境污染之间是否存在长期稳定关系进行分析。
第六，运用计量经济学VAR模型的格兰杰因果检验和方差分解分析确定经济增长与环境污染的因果关系和量化它们之间对彼此的影响大小。
第七，根据实证分析结论，对如何协调安徽省的经济增长和与环境保护问题，实现可持续发展，提出一些对策建议。
二、安徽省的经济增长与环境污染状况
（一）安徽省经济增长状况
社会的快速发展，带来了经济的繁荣和生活质量的提高，但是也带来了不可忽视的环境污染问题。
在当今的社会人们对环境污染和生态破坏更加重视，人们对环境质量的需求随着经济的发展也越来越高。
安徽属中部省份，区位适中，资源与环境条件优越，为经济社会发展奠定了良好的基础。
近年来，安徽从低收入地区迈上了中等收入地区台阶，正处在“黄金发展时期”，同时也是一个“矛盾凸现期”。
本文首先通过安徽的经济与环境现状的描述，对整体的环境—经济大系统有个笼统的认识，了解到经济与环境协调发展的重要性。
1、基本情况
改革开放以来安徽省不断适应经济全球化，加速发展。
2004年3月，温家宝总理在政府工作报告中，首次明确提出促进中部地区崛起。
伴随中部崛起战略的实施，安徽省的经济总量也在增长，经济面貌有很大的变化，如表1所示。
用2010年的不变价格计算出的2001年-2010年之间的生产总值、第一产业、第二产业、第三产业和人均生产总值的平均增长率分别为11.91%、3.18%、14.35%、11.64%和12.22%，其平均增长幅度分别为1012.51亿元，107.59亿元，575.75亿元，329.18亿元和1730.5元，从平均增长率和平均增长幅度可以看出经济总体增长速度较快，但是第一产业增长速度较慢，人均生产总值增长速度较快，而其增长幅度却不是很大。
表12001年-2010年生产总值
年
份
生产总值（亿元）
第一产业
第二产业
第三产业
人均生产总值（元/人）
2001
3246.71
760.77
1254.88
1231.06
5313.30
2002
3519.72
783.66
1337.04
1399.02
5736.18
2003
3923.11
749.40
1535.29
1638.42
6375.40
2004
4759.30
950.50
1844.90
1963.90
7681.25
2005
5350.17
966.50
2245.90
2137.77
8630.70
2006
6112.50
1011.03
2711.18
2390.29
9995.88
2007
7360.92
1200.18
3370.96
2789.78
12039.47
2008
8851.66
1418.09
4198.93
3234.64
14448.15
2009
10062.82
1495.45
4905.22
3662.15
16407.66
2010
12359.33
1729.02
6436.62
4193.68
20887.80
注：
本表按2010年价格计算
数据来源：
安徽省统计年鉴
2、各产业总量变化情况
2001年-2010年，这十年期间安徽省经济快速增长，形成一定的经济总量规模，人均生产总值由2001年的5313.30元增加到2010年的20887.80元，其增长趋势如图1所示。
图1安徽省2001年-2010年人均生产总值折线图
安徽省的三次产业结构不断优化，从图2中可以明显也可看出安徽省第一产业发展缓慢，第二产业和第三产业发展相对较快。
2001年-2005年，第三产业与第二产业增加值相差不大，但是2005年之后，第二产业的增加值明显高于第三产业增加值。
图2安徽省2001年-2010年产业总量变动特征
（二）安徽省环境污染状况
经过几十年的努力，安徽省的环境保护工作取得了一定的成就，但是安徽省环境质量仍不容乐观，污染依旧很严重。
根据安徽省的特点安徽省环境污染主要存在以下3个问题：
第一，水污染严重
2001年-2010年，废水排放量总体呈上升趋势，其中生活污水一直呈上升趋势，工业污水在2007年达到最大值7.36亿吨，随后有所减少。
2010年废水排放总量为18.49亿吨，其中工业废水排放总量为7.10亿吨，比2001年增加了12.24%；生活污水排放总量为11.37亿吨，比2001年增加了56.73%。
淮河、巢湖流域的水污染问题是安徽省最主要的环境问题。
安徽省淮河和巢湖流域水污染十分严重的原因主要有：
一是工业废水排放量大；二是淮河的水资源开发利用率太高；三是排到淮河的生活污水大幅度增加。
第二，大气污染严重，酸雨较多
工业废气排放量2010年是2001年的3.7倍，由4808亿立方米增加到17849亿立方米，工业二氧化硫排放总量由2001年的35万吨增加到2007年的52万吨，随后有所下降，到2010年工业二氧化硫排放量为48.44万吨，明显可以看出目前我省大气质量不容乐观。
安徽省的淮南、滁州、铜陵、安庆、淮北等市的大气中二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物浓度较高。
酸雨主要在铜陵、黄山、宁国、芜湖等地出现频率较高。
第三，工业固体废弃物排放量增长速度快
随着安徽省的工业生产的发展，工业废物数量日益增加。
2001年-2010年期间工业固体废弃物排放量迅速增加，由2001年的3262万吨增加到2010年的9158万吨，2010年排放量是2001年的2.8倍。
废物排放量的增加对环境造成了很大污染，许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。
三、安徽省经济增长和环境污染之间关系的实证分析
（一）模型的选取
国内很多研究所用的模型是单方程估计计量模型，暗含污染对经济增长没有影响，把环境质量作为经济发展的结果。
鉴于此本文选取VAR模型，VAR模型是西姆斯（1980）提出的一种动态联立方程模型,各个方程都具有相同的解释变量，并以被解释变量的滞后变量作为解释变量，可以很方便地研究变量之间的动态关系,且克服了传统联立方程模型受制于经济理论不完善而带来的诸如内生变量和外生变量的划分、估计和推断等复杂问题。
此外，还可以利用VAR模型的格兰杰因果检验分析经济增长与环境质量之间的因果关系，分析其相互作用是否是双向的，再利用VAR模型的方差分解分析经济增长和环境质量的冲击对彼此所带来的影响大小。
本文为了减少变量序列伪回归的现象的出现，首先对各变量进行平稳性检验，即单位根检验，接着进行协整检验，来分析二者之间是否存在相互关系，最后建立VAR模型来做格兰杰因果检验和方差分解分析。
1、VAR模型
向量自回归（VAR）模型是把系统中每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型。
VAR模型常用于预测相互联系的时间序列系统及分析随机扰动对变量系统的动态冲击，从而揭示各种经济冲击对经济变量形成的影响（高铁梅,2009）。
本文将利用该模型推测安徽经济增长和环境污染变量所组成的时间序列系统中的相互联系，并分析变量间相互的影响。
在一个含有n个变量的VAR模型中，每个变量都对自身以及他变量的若干期滞后值回归，令滞后阶数为k，则VAR模型的一般形式如下：
本文选取安徽省的经济增长指标与环境污染指标构成内生变量Xt
，建立稳定的VAR模型。
2、检验方法
单位根检验：
单位根检验是指检验序列中是否存在单位根，因为存在单位根就是非平稳时间序列了。
单位根就是指单位根过程，如果序列中存在单位根过程就不平稳，会使回归分析中存在伪回归。
协整检验：
协整检验的目的是决定一组非平稳序列的线性组合是否具有协整关系，通过协整检验来判断模型设定是否合理。
Johansen协整检验的关键还在于计算两个统计量：
一个是迹统计量
另一个最大特征值统计量
格兰杰因果检验：
经济学家开拓了一种可以用来分析变量之间的因果的办法，即格兰杰因果关系检验。
该检验方法为2003年诺贝尔经济学奖得主克莱夫·格兰杰（CliveW.J.Granger）所开创，用于分析经济变量之间的因果关系。
方差分解：
Sims于1980年提出了方差分解方法，定量但是相对粗糙地把握变量间的影响关系。
方差分解是通过分析每一个结构冲击对内生变量变化的贡献度，进一步评价不同结构冲击的重要性。
（二）实证检验
环境是经济增长的投入要素之一，在一定阶段之后也限制着经济的增长，因此，必须合理利用资源，保持资源的可持续发展，才能带来经济长期稳定、高质量、高收益的增长。
但是安徽省的经济增长与环境污染间的关系具体怎样呢？
本文接下来，将会通过实证检验结果来深入分析。
1、指标选取和数据准备
为了研究经济增长和环境的关系，首先需要选取统计指标反映经济增长和环境质量。
用来反映经济增长的指标通常用人均GDP表示，单位为元/人，经济指标采用人均GDP而非总量GDP，因为相对而言人均GDP更能准确地反映真实经济变化对环境质量的影响。
根据安徽省环境污染的具体情况选取3种体现环境质量的统计指标:
人均工业废气排放量、人均工业废水排放量和人均工业固体废物产生量。
本文中各指标的数据来源于1998年-2010年《安徽统计年鉴》、《中国统计年鉴》和安徽环境状况公报，数据样本个数为13，如表2所示：
表2安徽省经济指标和环境指标
年份
工业废水
（万吨）
工业废气
（亿立方米）
工业固体废物
（万吨）
人均GDP
（元/人）
常驻人口
（万人）
1998
61713
3647
3046
4235.44
6016
1999
63616
3682
2973
4495.84
6051
2000
63106
3945
2815
4779.46
6093
2001
63229
4808
3262
5313.30
6128
2002
64577
5119
3414
5736.18
6144
2003
63524
5383
3522
6375.40
6163
2004
64054
5933
3767
7681.25
6228
2005
63487
6960
4196
8630.70
6120
2006
70119
8677
5030
9995.88
6110
2007
73553
13254
5960
12039.47
6118
2008
67007
15749
7569
14448.15
6135
2009
73441
15273
8471
16407.66
6131
2010
70971
17849
9158
20887.80
5957
表3各指标的人均值
年份
人均工业废水
（吨）
人均工业废气
（万立方米）
人均工业固体废物（吨）
人均GDP
（元/人）
1998
10.25814
0.606217
0.506316
4235.44
1999
10.51330
0.608494
0.491324
4495.84
2000
10.35713
0.647464
0.462006
4779.46
2001
10.31805
0.784595
0.532311
5313.30
2002
10.51058
0.833171
0.555664
5736.18
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