经济增长、产业结构和污染的演进与分析
——基于面板门槛效应模型分析
徐真诚
(北京育才学校,北京 100053)
摘 要: 本文以环境库兹涅茨曲线为框架,根据30个省份1997-2015年人均GDP、人均资本形成总额、人均碳排放量、第二产业占比的面板数据,探究经济增长,产业结构和污染的关系。通过建立面板门槛模型,本文发现:(1)碳排放和经济增长之间存在门槛效应,随着经济的增长碳排放呈先增长后下降的趋势,且工业占比高的省份碳排放量高;(2)我国绝大多数省份都位于碳排放随经济增长而增长的第一阶段,且东西部地区的碳排放多少有明显差异。对此,本文建议各省份需要着手优化产业机构,提高资源利用效率,在环境和经济发展中求平衡。
关键词: 经济增长；产业结构；碳排放；面板门槛模型
0 引言
环境污染问题是当今全人类面临的主要环境问题之一，也是不合理人类社会活动的必然产物。改革开放以来，为了发展我国经济，各种高污染、高耗能、高耗水的国内外“三高”企业在我国扎根，在推动经济取得巨大发展的同时，也造成了严重的环境污染，生态破坏，资源枯竭问题。污染加剧引发的雾霾，酸雨问题也严重影响了人们的日常生活。面对环境污染，我国积极推进生态建设。2015年习近平在党的十八届五中全会上提出“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念;2017年李克强总理在政府工作报告中提出打响“蓝天保卫战”;2018年国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》。在倡导绿色、环保、可持续发展的时代背景下，深入研究产业结构优化和污染排放与经济增长的内在联系对我国具有重要意义。
1 文献综述
国内外学者对经济增长与生态环境协调发展做了大量的研究。格鲁斯曼和克鲁格研究北美自由贸易协定对环境恶化的影响，通过面板数据发现二氧化硫，烟尘和悬浮颗粒物浓度等环境污染指标和人均收入之间存在倒U型曲线的关系，由于这一曲线形状和库兹涅茨曲线相似，因此被命名为环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve，EKC)。随后许多学者对EKC理论进行验证，但在将EKC扩展到全球不同地区进行比较时，发现个人收入水平和环境质量之间不一定存在倒U型曲线分布，有U型，N型和线性多种分布情况。对此，有学者认为应该采用复合指标进行研究。邢有为等基于对内地31个省份2003-2015年的数据，运用面板门槛模型发现环境投入对经济增长之间的关系分为前期影响不显著，后期促进两个阶段，而适度的城市化可以提高环境治理投入的效率，从而促进经济增长。马丽，金凤君和刘毅通过分析中国350个地级单元，利用耦合协调度模型，发现东部沿海经济较发达地区经济与环境的耦合度较高，而中西部较落后地区经济和环境的耦合度较低，而高耦合度的地区工业结构主要以高端装备制造业等技术导向型工业为主，低耦合度地区以初级产品加工等原料导向型和劳动密集型工业为主。龚海林和周子龙对中国除西藏外的30个内地省份的面板数据进行分析，发现产业结构的高级化对碳排放产生显著的抑制效应，而技术水平越高，抑制效应越明显。胡玉莹运用处理非期望产出的SBM模型计算出我国除西藏外的30个省区的碳环境技术效率，发现生活水平和技术进步都会极大促进碳环境技术效率的改善，而工业结构重型化，粗放式增长方式及城市化阻碍碳环境技术效率的提高。
总体看，国内外学者对环境与经济增长，产业结构与环境的研究理论都已有较多深入分析，但是对于三者互相的关系研究相对较少。而研究方式的不同也使得结果有些许差异。目前关于产业结构，环境和经济发展之间的联系尚有一定的研究空间。基于此，本文采用面板数据模型，把人均资本形成总额，人均二氧化碳排放量，第二产业占一、二、三产业的比重作为自变量，人均GDP作为因变量，对我国环境，产业结构和经济发展之间的联系进行考察。
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2 基本模型与理论分析
九十年代之前，很多学者认为经济增长与环境污染之间是线性关系，但随着研究的深入，越来越多的文献表明二者之间存在非线性关系。面板门槛模型作为解决这一类问题的有效工具，正得到越来越多的应用。因此本文通过建立面板门槛模型来进行研究。
基于此，当看见《中国画画刊》杂志讨论“学生和老师的艺术风格是否应该相似”的讨论话题时，我并不为那些和老师风格相似的学生感到惊慌。在我看来，似与不似，并不是问题的要害，要害的是能否“翻新”—翻出新的好。
其中yi(yi1，yi2，….，yiT)，xi=(xi1，xi2，….，xiT)，εi=(εi1，εi2，….，εiT)，1T表示所有元素都为1的T×1列向量。相比之下，随机效应所需要满足的条件更多，随机效应将误差项分为不随时间变化的误差项αi和随时间变化的误差项uit，其表达式如下：
其中AGDP表示人均GDP;S表示第二产业占一、二、三产业的比重;ALV表示人均资本形成总额;ACO2表示人均二氧化碳排放量;λ是门槛值。
由表3检验结果数据可知，人均二氧化碳排放量的参数估计值在10%水平下通过检验，参数估计值为0.0226163;人均资本形成总额、第二产业占比数据、常数项的参数估计值都在1%显著水平下通过检验，参数估计值分别为0.816889、-0.293569、3.445186。
其中i表示不同的地区，t是年份，β指代不同变量对碳排放的影响系数，εit表示随机干扰因素，μi描述地区差异的个体效应(如消费习惯，地区差异等);被解释量LC为各省份CO2排放总量;解释变量IS为产业结构高级化指数;控制变量Xit包括人均生产总值RGDP及其平方项、能源消费结构ES、技术水平IT、外商直接投资LFDI;qit表示门槛变量;I表示示性函数，在条件成立时取值为1，不成立时为0;γ为门槛值，γ的不同会影响I的取值。
3 数据来源
表1 LLC方法平稳性检验
通常来说，判断是固定效应还是随机效应的方法主要有两类：Hausman检验和经验方法。
龚海林，周子龙二人研究产业结构和碳排放之间的关系，理论模型如下：
4 门槛模型的建立与分析
4.1 平稳性检验
为避免伪回归，首先进行平稳性检验。面板数据的平稳性检验有多种方法，相同根下有LLC、Breintung、Hadri等多种方法，不同根时有IPS、ADF-Fisher、PP-Fisher等多种方式。本文中采用LLC方法对各变量序列进行检验，检验有既有趋势又有截距、只有截距、趋势截距都无三种模式。检验结果如表1。
由表1可知，以上数据皆平稳，且都在1%的水平下显著。
4.2 固定效应Or随机效应
由于固定效应和随机效应的处理方法有较大差异，因此须首先检验面板门槛模型满足固定效应还是随机效应。若个体效应不随事件而改变，则称其为固定效应;反之为随机效应。固定效应表达式为：
平安戏院前面的场地空荡荡的，不是散场时间，也没有三轮车聚集。她正踌躇间，脚步慢了下来，一回头却见对街冉冉来了一辆，老远的就看见把手上拴着一只纸扎红绿白三色小风车。车夫是个高个子年青人，在这当日简直是个白马骑士，见她挥手叫，踏快了大转弯过街，一加速，那小风车便团团飞转起来。
新增钻孔水位与库水位存在较强相关性。D2、D1相关系数为负值，说明该处岩体通透性良好，岩体内水压力可迅速降低。有利于岩体稳定，通过2016年外部变形监测数据比较，右岸山体特征形变量小于左岸，与左岸钻孔相关系数正值形成鲜明对比。
分年分省份碳排放量来自于中国碳排放数据库(China Emission Accounts and Datasets)①，各省GDP、资本形成总额、第二产业占比数据均来自国家统计局。由于本文采用人均层次的数据，因此人均GDP、人均资本形成总额、人均碳排放分别为GDP、资本形成总额、碳排放量除以相应年份常住人口数目得到。此外为消除量纲，本文通过取对数对数据进行了处理。
Hausman检验结果如下：卡方值为2.96，对应P值为0.3978。根据检验，P值大于0.1，固定效应不显著，但由于样本个体数目较少，且选取结果已基本覆盖全国各省份(西藏、港澳台除外)，最终结合经验判断为固定效应模型。
表2 门槛效应检验
表3 单一门槛效应下参数估计结果
4.3 门槛检验的结果及分析
首先检验门槛效应是否存在。门槛效应的原假设是不存在门槛效应，备择假设是存在门槛效应。单一门槛结果显示，99%的置信水平上存在门槛，拒绝不存在门槛的原假设;而双门槛检验P值为0.278，拒绝存在两个或两个以上门槛的备择假设。因此，存在且只存在一个门槛。通过STATA计算得到在95%置信水平下的单一门槛估计值为1.1506，上界和下界分别为1.1098、1.1098。门槛值通过指数还原后为3.16吨/人。
在此基础上，本文认为，要真正落实好调整产业结构、减少污染的工作，必须将经济情况也纳入考虑范围。因此，本文通过建立经济增长、产业结构、碳排放之间的门槛模型，来对三者间的关系进行更深入的分析。本文的理论函数模型如下：
7.大力推进渔业一二三产业融合发展。突破性发展水产流通业和水产品加工业，引导鼓励加工企业加强技术改造和调整产品结构，开展产品深度研发，走精加工、深加工之路，延伸产业链，提高附加值。同时大力发展休闲渔业，着力培育休闲渔业创新经营主体，积极开展全国休闲渔业示范基地创建。拓展营销渠道，积极推进订单水产、农超对接、直供直销、电子商务等新型水产品流通模式。
随着 《地震震级的规定》（GB 17740-2017）（下文简称新规范）的颁布，震级中地方性震级ML的量取发生了一定的变化，新增的宽频带面波震级MS（BB）可以从速度值直接量取，且取代面波震级MS作为发布震级。这些改变在震级的变化上有一定的体现。在新规范颁布之前，刘瑞丰、陈运泰[2][3][4][5][6][7]对震级量取结果做了大量的分析对比，邻省台网的杨晶琼[8]、唐淋[9]也做了区域台网的震级对比分析工作。西藏地域广阔，地壳结构复杂，本文对新规范下的地方性震级ML和宽频带面波震级 MS（BB）在西藏的试用情况做了对比分析。
根据以上研究，发现：将人均二氧化碳排放量作为门槛变量时，样本中各省份在2015年皆未达到人均碳排放量小于3.16吨/人的第二阶段，但是不同省份距离门槛临界值的远近不同。山西、内蒙古、新疆等省份人均碳排放量距离门槛值还有很大差距，其中山西碳排量高居全国首位，因其为煤炭大省，能源结构以煤炭为主，碳排放量较高，在经济发展过程中偏重于重工业;内蒙古，新疆，宁夏仍处于工业化阶段，承接了东部地区大量重工业，重工业为地区GDP的主要贡献力量。北京、上海、广西等省份人均碳排放量和门槛值较为接近，其中北京，上海已进行到城市化的后期阶段，大力发展高新技术产业，人均GDP主要由第三产业推动;而广西还位于工业化进程且开始较晚，第二三产业占比在GDP中较其他省明显偏低，第一产业占地区GDP比重明显偏高。
5 总结&政策建议
本文以人均GDP为因变量，人均资本形成总额、人均碳排放、第二产业占比为自变量，利用我国三十个省份1997年至2015年的面板数据分析经济增长、产业结构和碳排放之间的关系。通过建立面板门槛模型发现：(1)碳排放和经济增长之间存在门槛效应，符合EKC理论，随着经济的增长碳排放呈先增长后下降的趋势;(2)我国绝大多数省份都位于碳排放随经济增长而增长的第一阶段，且东西部地区的碳排放多少有明显差异。对此，本文提出以下几条意见：
产业结构是影响碳排放的重要因素，各省份需要着手优化产业机构，提高资源利用效率，在环境和经济发展中求平衡。西部各省应大力发展环境友好型产业，在工业化进程中注重碳排放问题;资源型省份，如山西等更需优化能源消费结构，提高能源利用效率，对资源进行精加工，减少尾气排放。
在调整产业结构上：应着重发展环保产业和高新技术产业，淘汰落后、污染重的产业;加大对第三产业的支持力度，加强其对于GDP的推动作用和对于就业的吸纳作用;鼓励企业提高自主创新能力，促进产学研融合，提升各产业的技术水平;政府要更好地发挥其对产业调整的引领和支持作用。
所谓生物油是指通过快速加热的方式在隔绝氧气的条件下使组成生物质的高分子聚合物裂解成低分子有机物蒸气，并采用骤冷的方法，将其凝结成液体。目前，微藻生物油的制备主要有热解和水热液化两种方式[44]。
在优化能源消费结构上，应加大对新型环保能源的开发和利用：政府要强化、优化对新型能源的开发利用的政策力度，此外社会需要加强宣传，进一步提高民众对新能源的了解程度，加强教育，进一步提高公众环保意识。
注释
① 中国碳排放数据库, http://www.ceads.net/data/inventoryby-apparent-accounting/
参考文献
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[3] 邢有为,姜旭朝,黎晓峰.环境治理投入对经济增长的异质性影响研究——基于城市化的视角[J].自然资源学报,2018,33,(04):576-587.
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[9] 张瑞萍.环境法视野下生态环境与经济增长协调发展研究[M].北京:人民出版社,2017:14-161.
中图分类号: F224;F127
文献标识码: A
文章编号: 1671-2064(2019)04-0003-03
收稿日期: 2019-01-18
作者简介: 徐真诚,男,北京人。