基本原理及方法

一、EKC基本原理及方法

环境库茨涅茨曲线是描述经济发展与环境污染水平演替关系的重要工具。1955年，美国经济学家西蒙·库兹涅茨（Simon Kuznets），提出了著名的“倒U型假说”，即库兹涅茨曲线。在1991年，美国环境学家Grossman和Krueger首次将库兹涅茨曲线引入经济增长和环境污染关系的研究，它假定一个国家的污染水平会先随着经济发展和国民收入水平的增加而增加，当经济发展到一定程度时，污染水平会随着国民收入的上升而下降。Grossman和Krueger通过研究发现SO2排放量和经济增长的关系符合库兹涅茨假说：如果用纵轴表示污染水平（污染物排放量等），横轴表示经济增长（GDP、GNP或人均GDP、人均GNP等），可得到污染水平与经济增长之间的散点曲线呈“倒U型”，即环境库兹涅茨曲线。

目前对环境库兹涅茨曲线形成缘由的解释主要有3种：能力论、需求论和相关论。能力论认为，环境污染治理和生态保护都需要资金的投入，这就必须依靠经济实力作为支持。在经济发展的早期，主要的资金用于发展经济，很少用于环境保护，在经济快速发展过程中，产生了大量的污染物，故此阶段的环境质量随着经济增长日益恶化。当经济发展进入高级阶段后，人均收入水平提高，可用于环境保护和生态建设的资金不断增加，环境质量得到改善和保护。需求论则认为，对环境舒适的需求具有收入弹性，即受收入的影响很大。只有当消费者的收入达到较高水平时，才会考虑到环境质量需求，环境意识才会不断提高。相关论认为，经济发展会引起许多相关变化，而这些变化是引发环境质量发生相应变化的主要原因。经济发展初期，经济发展是以粗放型为主，环境污染型行业大量发展，引起了严重的环境污染；经济发展中期，国家具有相对完善的污染控制措施，企业也拥有先进的生产工艺和污染治理技术，这些都会使污染水平下降；经济发展到高级阶段时，经济结构中污染行业逐渐减少，或者是转移到其他国家，环境质量进一步好转。这三种解释是相互关联、互为补充的：能力论以发展为根本，需求论以能力为根本，相关论是经济发展引起的必然结果。由此可以看出，这三种解释的有机结合体，共同决定了国家或地区的环境库兹涅茨曲线特征，也是形成环境库兹涅茨曲线的原因。

计量研究模型在EKC研究中占有很重要的角色。目前，国内外运用到模型主要包括：二次方程、三次方程、对数方程、多种方程结合等模型（陈强强等，2011；刘婷婷等，2011；丁继红等，2010）。从EKC研究用到的具体数据类型来看，主要有截面数据、面板数据和时序数据。其中，广泛使用的面板数据同时具有截面数据和时序数据的特征，就样本数据量而言，面板数据包含较多数据点，带来较大的自由度，因此结合时序和截面两维特征的面板数据能够反映人均收入水平变化和地区差异对环境－经济增长关系的综合影响（吕延方等，2015）。具体而言，EKC应用的主要计量方程包括基于时间序列数据的分析模型和基于面板数据的分析模型，均包含二次多项式函数关系、三次多项函数及与对数函数的结合（许志英等，2015），结果见表4－1。其中，采用时间序列数据进行环境污染（Et）分析时，首先要考察数据的平稳性，一般通过ADF和Phillips－Perron进行检验；面板数据则一般使用Hausman检验判断使用固定效应模型还是随机效应模型，并且在解释变量上也越来越多元化，例如出口贸易、FDI对环境污染的影响（王谦等，2011；吕延方等，2015；许志英等，2015；方丰，2014；张根能等，2014）。

表4－1　EKC的主要计量方程形式