環(huán)境庫茲涅茨曲線假說的理論模型

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1、1.1.1環(huán)境庫茲涅茨理論簡介1955年，美國經(jīng)濟學(xué)家西蒙·庫茲涅茨(SimonKuznets)，提出了著名的“倒U型假說”，即庫茲涅茨曲線。在1991年，美國環(huán)境學(xué)家Grossman和Krueger首次將庫茲涅茨曲線引入經(jīng)濟增長和環(huán)境污染關(guān)系的研究,它假定一個國家的污染水平會先隨著經(jīng)濟發(fā)展和國民收入水平的增加而增加，當經(jīng)濟發(fā)展到一定程度時，污染水平會隨著國民收入的上升而下降。Grossman和Krueger通過研究發(fā)現(xiàn)SO2排放量和經(jīng)濟增長的關(guān)系符合庫茲涅茨假說:如果用縱軸表示污染水平(污染物排放量等),橫軸表示經(jīng)濟增長(GD

2、P、GNP或人均GDP、人均GNP等),可得到污染水平與經(jīng)濟增長之間的散點曲線呈“倒U型”，即環(huán)境庫茲涅茨曲線(EnvironmentalKuznetsCurve,以下簡稱EKC)。自環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）假設(shè)提出以來，國內(nèi)外學(xué)者不斷對其理論探討和實證研究。國外關(guān)于經(jīng)濟增長與環(huán)境污染關(guān)系的研究比較早，主要研究文獻有：1992年Bandyopadhyay和Shafik運用EKC對不同國家經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量關(guān)系進行了對比研究。Lucas（1996）驗證了BO2、NO2等與經(jīng)濟發(fā)展也符合EKC假說。Panayoutou（1997）

3、運用了30個發(fā)達國家和發(fā)展中國家1982-1994年間的數(shù)據(jù)進行分析，研究表明，政策和制度不僅能夠顯著減少由二氧化硫引起的環(huán)境退化，而且能夠減輕經(jīng)濟增長所付出的環(huán)境代價。Dasguptaetal（2002）發(fā)現(xiàn)，嚴格的環(huán)境規(guī)制能使經(jīng)濟增長的每個時期污染排放水平都低于沒有規(guī)制時的排放水平，使環(huán)境庫茲涅茲曲線變得比較平坦。除此之外，許多發(fā)達國家和新興發(fā)展中國家經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量之間的實證研究也證實了EKC假說,只是不同國家、不同污染物的“倒U”頂點出現(xiàn)的時機不同。國內(nèi)對我國經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間關(guān)系的研究起步較晚，主要研究文獻有：范

4、金(2002)采用中國81個大中城市1995-1997年度SO2、氮氧化物、總懸浮顆粒濃度等的面板數(shù)據(jù)對EKC進行研究,發(fā)現(xiàn)除了氮氧化物濃度之外,其余污染物與國民收入水平存在“倒U”關(guān)系;包群、彭水軍（2006）采用中國30個省市1996—2000的環(huán)境指標數(shù)據(jù)，建立面板數(shù)據(jù)模型，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間存在環(huán)境庫茲涅茲曲線“倒U型”特征。張紅鳳等（2009）通過實證研究發(fā)現(xiàn)，嚴格且系統(tǒng)的環(huán)境規(guī)制政策能夠改變環(huán)境庫茲涅茲曲線的形狀和拐點位置。但中國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展很不平衡,各個地方對污染治理的投入差別也較大,很難建立統(tǒng)一的模型

5、來描述整個國家的經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系,應(yīng)當按照經(jīng)濟發(fā)展水平分區(qū)域進行研究,這樣才能夠更好地解釋中國環(huán)境污染的實際狀況。1.1.2EKC模型國際上根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨理論所產(chǎn)生的計量模型有兩大類,一類是基于時間序列數(shù)據(jù)分析的模型,另一類是基于面板數(shù)據(jù)分析的模型。1.1.2.1基于時間序列數(shù)據(jù)分析的EKC模型該模型最具有代表性的是二次多項式函數(shù)關(guān)系,這也是目前國際上常用的簡化計量模型:Et=β0+β1Yt+β2Yt2+μt(1)　　式中:Et為某國家或地區(qū)在時刻t受到的環(huán)境壓力,常用環(huán)境質(zhì)量指標、污染物排放量等表示;β0是國家和

6、地區(qū)特征相關(guān)參數(shù);Yt是該國家或地區(qū)在t時刻的經(jīng)濟產(chǎn)出,一般以GDP或人均GDP表示;β1、β2分別為參數(shù)。若β2<0,β1>0則為“倒U”型曲線;若β2>0,β1<0則為“正U”型曲線,通過對上式一階求導(dǎo)可得到環(huán)境質(zhì)量轉(zhuǎn)折點Y=-β1/(2β2)。1995年,Grossman和Krueger又將該模型進一步拓展成三次函數(shù)型:Et=β0+β1Yt+β2Yt2+β3Yt3+μt(2)　　若β1>0,β2<0且β3=0,則為“倒U”型曲線;若β1<0,β2>0且β3=0,則為“正U”型曲線;若β1<0,β2=0且β3=0,則環(huán)境惡化

7、程度將呈線性下降;若β1<0,β2>0且β3<0,則當用橫坐標表示人均GDP,用縱坐標表示環(huán)境惡化程度時,環(huán)境惡化程度呈現(xiàn)“倒N”型;若β1>0,β2<0且β3>0,則環(huán)境惡化程度呈現(xiàn)“正N”型。1.1.2.2基于面板數(shù)據(jù)分析的EKC模型這類模型主要由Bandyopadhyay和Shafik(1992)提出,主要是將二次、三次函數(shù)與對數(shù)形式相結(jié)合,并加入GDP以外的環(huán)境影響因素?；颈磉_式為:lnEit=β0+β1lnYit+β2(lnYit)2+β3(lnYit)3+Xit+μit(3)一般使用Hausman檢驗判斷使用固定效

8、應(yīng)模型還是隨機效用模型。式中Xit表示影響第i國家或地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的其他變量構(gòu)成的向量,一般包括結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)進步效應(yīng)等變量。其中結(jié)構(gòu)效應(yīng)一般采用第二產(chǎn)業(yè)增加值或者第三產(chǎn)業(yè)增加值占當年GDP比重,技術(shù)進步效應(yīng)一般采用人均資本存量等。除此之外還可以加入出口依存度或F