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自2012年以来,雾霾现象在我国广大地区开始频繁出现,大气污染的问题愈演愈烈.由于大气污染与公共健康、个人生活和工作息息相关,公众也开始担心并追问造成大气严重污染的根源所在.中国国民经济的快速增长与工业化进程不断地推进都无可避免地需要消耗大量资源,资源消耗的过程中也提高了大气污染排放的水平,我国的经济发展也因此而面临巨大的环境压力.如果大气污染物排放的总量长期都无法得到有效控制,那么经济发展与环境质量的矛盾会变得愈发尖锐.
在发展中国家的行列里,中国连续多年都保持了最大的外资引入规模,持续注入的外商投资(FDI)促进了我国外向出口贸易的发展和本土企业的技术与管理水平提升,这也刺激了我国的经济增长.然而,在大气污染的与日俱增和环境质量持续下降的背景下,FDI对我国污染排放及环境质量的影响开始被更多的学者关注.在外资流入对东道国的环境影响这个问题上,学术界存在两种经典却又对立的理论假说:"污染光环"假说和"污染天堂"假说.关于FDI对我国污染排放和环境质量影响的研究也引发了学术界广泛的争议:我国持续流入的FDI是像"污染天堂"假说认为的一样导致了更多的大气污染排放进而加剧了环境压力?还是像"污染光环"假说主张的那样降低了大气排污水平,缓解了环境压力?抑或是两种情形同时兼具?这个问题的答案可以帮助政府制定出合理的政策来进行针对性的FDI流入引导,进而更好地实现大气污染物的减排工作.
当下,我国逐渐优化的产业结构为更有效地落实大气污染减排的工作提供了有利的条件.所以,怎样利用好这一有利条件达到减少大气污染排放的效果并从根源上遏制排污量的增长、实现可持续的发展,是我国目前经济发展中所面临的一项重要议题.从现阶段来看,产业结构的改变对降低污染排放水平所产生的影响成了学者们所关心的热门问题.从2015年开始,中国政府也从产业结构的角度制定了污染减排的任务与指标,以期在保持增长的前提下促进降低大气污染排放的水平.
有鉴于此,本文主要利用空间面板分析、贝叶斯空间模型选择、半参数面板分析、系统GMM估计、LMDI等方法和技术,基于STIRPAT理论模型、EKC理论、"Modenrization"理论、一般均衡模型、Kaya等式理论,并利用中国国家统计年鉴,能源统计年鉴,环境统计年鉴,城市统计年鉴,工业统计年鉴和科技统计年鉴的数据,对我国宏观(省际和地级市级)和微观(行业)层面的FDI和产业结构等因素与大气污染排放水平的关系进行了探讨.这其中包括:省际FDI、产业结构调整、城市化等经济因素对大气污染排放水平在长期和短期中的影响;FDI、产业结构调整和其它因素对工业大气污染排放水平的影响;FDI、工业规模、资本存量以及行业税率对行业大气污染排放水平的影响;各污染物排放水平在区域和行业间的收敛性以及FDI和产业结构等因素对排放水平收敛性的影响作用;各污染物排放水平的区域和行业差异性;各污染物排放量背后驱动因素(经济结构效应等因素)的分解与测定.本文通过对这些问题的研究得到了以下结论:
第一、在省际层面上,FDI在短期中对总二氧化硫排放产生正向影响,符合"污染天堂"假说,对总二氧化碳(与多数大气污染物具有同根同源性,反映整体排污水平)排放没有明显作用;产业结构的调整与优化在长期与短期中均有利于减少总二氧化硫排放,却对二氧化碳排放没有明显效果;城市化的进程在长期与短期中均会降低这两种排放物的排放水平;另外,产业结构改变和城市化进程在发挥作用时还体现出空间上的溢出效果.
第二、从地级市层面来看,东部和高工业产值的地区因为经济、社会发达程度和管理先进程度较高,更利于FDI发挥先进的示范效应和带来技术溢出,因此,FDI与工业大气污染排放水平呈负相关,这符合"污染光环"假说.另外,东部和高工业产值的地区市场更发达,较高端的市场需求使产业结构产生显著的环境效应,第二产业比重的下降会显著降低工业污染排放水平.东部和工业发达的地区的人口更为稠密,所以人口因素也只在东部地区和高工业产值的地区对工业大气污染排放水平产生显著的正向影响.
第三、从工业行业的微观层面来看,FDI的流入会降低工业行业的大气污染排放水平,即外资的流入对工业污染治理有着显著的"示范效应",所以"污染光环"假说对工业行业也成立.工业行业的规模与污染排放的关系可能处在倒U型EKC曲线的下降阶段,即伴随工业增长的"技术效应"和"结构效应"比"规模效应"对工业环境的影响更大.人均行业资本存量和工业行业污染水平呈正相关.行业税率和研发强度对工业行业污染水平产生负向的影响,即税收作为企业生产的成本会对其排污起到限制作用,企业如果加强研发带来的先进技术会降低工业行业的大气污染排放水平.
第四、绝对β收敛和条件β收敛的趋势对于省际大气污染排放水平来说不成立.但是若干经济因素会影响排放水平改变的速率:一个地区产业结构升级和优化会降低本地大气污染排放水平变化的速率,却会提高邻近地区二氧化硫排放量变化的速率;FDI的流入会降低邻近地区二氧化硫排放水平变化的速率;城市化的进程会降低本地和邻近地区二氧化硫排放变化的速率;能源强度只对本地和邻近地区碳排放变化的速率有影响,对二氧化硫排放水平变化的速率没有显著影响;个人收入水平提高会降低邻近地区碳排放变化的速率,却不会影响本地碳排放变化的速率.本地碳排放水平只和邻近省份的碳排放的变化速率相关,二氧化硫排放水平则只与自身的(本地)排放变化的速率有关系.这些发现说明我国区域间大气污染排放水平与经济发展差异性的客观存在,全国的这两种排放物的差异不太可能随经济的发展而自行消除.
第五、从地级市的区域层面来看,工业大气污染排放水平在东部地区呈现绝对β收敛,在中部地区和全国整体范围内仅呈现出绝对β收敛的趋势,但不显著.中部地区和全国整体的工业大气污染排放水平则存在条件β收敛,我国各地区的排放收敛速度呈现出从东部到中部再到全国的格局.工业规模、FDI和第二产业比例等因素的变化都会对全国整体的工业大气污染排放的收敛发挥作用.各区域排放水平差异变化速率的影响因素各不相同.从微观的行业层面来看,工业行业的大气污染排放水平不存在绝对和条件β收敛的情况.FDI对工业行业排放水平变化的速率并不产生影响,但人均工业产值、研发强度、人均资本存量的因素,都会对排放的变化速率产生影响.
第六、二氧化硫排放的差异性大小排序为东部＞西部＞中部.二氧化碳排放水平的差异同样呈现出东部＞西部＞中部的规律.两种排放物的差异性在不同年间呈现出波动性的变化.这说明各地区的排放水平与经济的结构一直在发生着变化.两种排放物总体排放水平的差异主要来自于各个地区内部省份之间的差异,而非不同区域之间的差异.
第七、西部区域城市的工业大气污染排放水平差异在绝大部分年份中都是最大的,中部最小,东部居中.各个区域中城市间的工业排污水平的差异是全国排放差异的主要组成部分.工业排放差异性随时间的改变而改变,这意味着不同区域的工业内部结构也一直变化.工业行业间大气排污水平的总体差异主要是由高排放水平和低排放水平行业的差异构成的.
第八、近些年来,各种大气污染物的人均排放水平累计上升了.这背后的主要原因是经济发展的规模效应.经济发展的结构效应对不同的排放物产生的影响各不相同.这说明经济结构/产业结构因素对不同排放物的排放量产生的效果不同.与经济发展相关的技术效应总是起到减缓污染排放上升的作用,但它的效应大小总是小于规模效应,所以无法逆转上升的趋势.
本文的主要创新点如下:
第一、本文抛砖引玉地采用动态空间面板回归模型,将排放物的空间和时序两种相关性同时纳入模型进行实证分析.这样做有两方面的好处:一方面它放宽了省际区域间的大气污染排放水平相互独立且不存在自相关性的假设,这使得本文对问题的分析更接近现实情况;另一方面,经济因素对大气排污水平在短期和长期中的直接效应和间接效应可以被估计.第二章的实证结果发现,我国的FDI在短期内与二氧化硫排放的关系符合"污染天堂"理论;产业结构优化调整与城市化的进程在短期和长期中均可降低大气污染排放水平,不仅如此,产业结构调整的这种效果在短期中还存在着空间上的溢出性;另外,大气污染排放水平还存在着累积效应.这几点暂未被现有的同类文献讨论和发现.
第二、本文在对工业大气污染排放的研究中,采用半参数面板回归分析,并按样本的不同特征(异质性)进行分类,分析了地级市层面FDI和产业结构对工业大气污染排放水平的影响.这样以来,模型中就不需要对工业污染排放与工业产值之间可能存在的非线性关系做特别的处理,也可以得到具有一致性的参数估计结果.另外,本文还通过建立一般均衡模型分析行业的排污与运营决策,并基于模型重点对行业中FDI等经济因素的环境效应进行系统GMM回归分析,以避免在该模型中可能出现的内生性问题.该章的结论认为,我国FDI和产业结构的对地级市工业大气污染排放水平的影响呈现出区域性的特征:这两种因素都在东部发达地区和工业发展程度较高的地区对排放水平产生影响.FDI在全国、东部、高工业产值和低排放强度的地区发挥着"污染光环"的作用;产业结构因素则在东部、中部、高工业产值和高排放强度的地区对排放水平产生着影响.同类文献中也没有涉及到这些发现.
第三、本文在探讨大气污染物排放水平的收敛性时,利用目前在类似研究中尚未被采用过的空间模型贝叶斯选择法进行空间模型设定和空间权重的选择.通过比较不同空间权重与模型设定下的后验概率,选择出最适的模型与空间权重.这样便解决了过去同类文献中无法同时进行空间权重选择和空间计量模型设定的问题.第四章的结果认为一阶边界临近与四阶质心临近的空间权重矩阵与SLX模型的组合对数据的拟合效果最好.这说明各经济因素对大气污染物排放水平的收敛性或收敛变化速率的影响仅限于局部的邻近地区中,而不扩散到远处的区域中.现有的同类文献未对该问题进行过探讨.
在发展中国家的行列里,中国连续多年都保持了最大的外资引入规模,持续注入的外商投资(FDI)促进了我国外向出口贸易的发展和本土企业的技术与管理水平提升,这也刺激了我国的经济增长.然而,在大气污染的与日俱增和环境质量持续下降的背景下,FDI对我国污染排放及环境质量的影响开始被更多的学者关注.在外资流入对东道国的环境影响这个问题上,学术界存在两种经典却又对立的理论假说:"污染光环"假说和"污染天堂"假说.关于FDI对我国污染排放和环境质量影响的研究也引发了学术界广泛的争议:我国持续流入的FDI是像"污染天堂"假说认为的一样导致了更多的大气污染排放进而加剧了环境压力?还是像"污染光环"假说主张的那样降低了大气排污水平,缓解了环境压力?抑或是两种情形同时兼具?这个问题的答案可以帮助政府制定出合理的政策来进行针对性的FDI流入引导,进而更好地实现大气污染物的减排工作.
当下,我国逐渐优化的产业结构为更有效地落实大气污染减排的工作提供了有利的条件.所以,怎样利用好这一有利条件达到减少大气污染排放的效果并从根源上遏制排污量的增长、实现可持续的发展,是我国目前经济发展中所面临的一项重要议题.从现阶段来看,产业结构的改变对降低污染排放水平所产生的影响成了学者们所关心的热门问题.从2015年开始,中国政府也从产业结构的角度制定了污染减排的任务与指标,以期在保持增长的前提下促进降低大气污染排放的水平.
有鉴于此,本文主要利用空间面板分析、贝叶斯空间模型选择、半参数面板分析、系统GMM估计、LMDI等方法和技术,基于STIRPAT理论模型、EKC理论、"Modenrization"理论、一般均衡模型、Kaya等式理论,并利用中国国家统计年鉴,能源统计年鉴,环境统计年鉴,城市统计年鉴,工业统计年鉴和科技统计年鉴的数据,对我国宏观(省际和地级市级)和微观(行业)层面的FDI和产业结构等因素与大气污染排放水平的关系进行了探讨.这其中包括:省际FDI、产业结构调整、城市化等经济因素对大气污染排放水平在长期和短期中的影响;FDI、产业结构调整和其它因素对工业大气污染排放水平的影响;FDI、工业规模、资本存量以及行业税率对行业大气污染排放水平的影响;各污染物排放水平在区域和行业间的收敛性以及FDI和产业结构等因素对排放水平收敛性的影响作用;各污染物排放水平的区域和行业差异性;各污染物排放量背后驱动因素(经济结构效应等因素)的分解与测定.本文通过对这些问题的研究得到了以下结论:
第一、在省际层面上,FDI在短期中对总二氧化硫排放产生正向影响,符合"污染天堂"假说,对总二氧化碳(与多数大气污染物具有同根同源性,反映整体排污水平)排放没有明显作用;产业结构的调整与优化在长期与短期中均有利于减少总二氧化硫排放,却对二氧化碳排放没有明显效果;城市化的进程在长期与短期中均会降低这两种排放物的排放水平;另外,产业结构改变和城市化进程在发挥作用时还体现出空间上的溢出效果.
第二、从地级市层面来看,东部和高工业产值的地区因为经济、社会发达程度和管理先进程度较高,更利于FDI发挥先进的示范效应和带来技术溢出,因此,FDI与工业大气污染排放水平呈负相关,这符合"污染光环"假说.另外,东部和高工业产值的地区市场更发达,较高端的市场需求使产业结构产生显著的环境效应,第二产业比重的下降会显著降低工业污染排放水平.东部和工业发达的地区的人口更为稠密,所以人口因素也只在东部地区和高工业产值的地区对工业大气污染排放水平产生显著的正向影响.
第三、从工业行业的微观层面来看,FDI的流入会降低工业行业的大气污染排放水平,即外资的流入对工业污染治理有着显著的"示范效应",所以"污染光环"假说对工业行业也成立.工业行业的规模与污染排放的关系可能处在倒U型EKC曲线的下降阶段,即伴随工业增长的"技术效应"和"结构效应"比"规模效应"对工业环境的影响更大.人均行业资本存量和工业行业污染水平呈正相关.行业税率和研发强度对工业行业污染水平产生负向的影响,即税收作为企业生产的成本会对其排污起到限制作用,企业如果加强研发带来的先进技术会降低工业行业的大气污染排放水平.
第四、绝对β收敛和条件β收敛的趋势对于省际大气污染排放水平来说不成立.但是若干经济因素会影响排放水平改变的速率:一个地区产业结构升级和优化会降低本地大气污染排放水平变化的速率,却会提高邻近地区二氧化硫排放量变化的速率;FDI的流入会降低邻近地区二氧化硫排放水平变化的速率;城市化的进程会降低本地和邻近地区二氧化硫排放变化的速率;能源强度只对本地和邻近地区碳排放变化的速率有影响,对二氧化硫排放水平变化的速率没有显著影响;个人收入水平提高会降低邻近地区碳排放变化的速率,却不会影响本地碳排放变化的速率.本地碳排放水平只和邻近省份的碳排放的变化速率相关,二氧化硫排放水平则只与自身的(本地)排放变化的速率有关系.这些发现说明我国区域间大气污染排放水平与经济发展差异性的客观存在,全国的这两种排放物的差异不太可能随经济的发展而自行消除.
第五、从地级市的区域层面来看,工业大气污染排放水平在东部地区呈现绝对β收敛,在中部地区和全国整体范围内仅呈现出绝对β收敛的趋势,但不显著.中部地区和全国整体的工业大气污染排放水平则存在条件β收敛,我国各地区的排放收敛速度呈现出从东部到中部再到全国的格局.工业规模、FDI和第二产业比例等因素的变化都会对全国整体的工业大气污染排放的收敛发挥作用.各区域排放水平差异变化速率的影响因素各不相同.从微观的行业层面来看,工业行业的大气污染排放水平不存在绝对和条件β收敛的情况.FDI对工业行业排放水平变化的速率并不产生影响,但人均工业产值、研发强度、人均资本存量的因素,都会对排放的变化速率产生影响.
第六、二氧化硫排放的差异性大小排序为东部＞西部＞中部.二氧化碳排放水平的差异同样呈现出东部＞西部＞中部的规律.两种排放物的差异性在不同年间呈现出波动性的变化.这说明各地区的排放水平与经济的结构一直在发生着变化.两种排放物总体排放水平的差异主要来自于各个地区内部省份之间的差异,而非不同区域之间的差异.
第七、西部区域城市的工业大气污染排放水平差异在绝大部分年份中都是最大的,中部最小,东部居中.各个区域中城市间的工业排污水平的差异是全国排放差异的主要组成部分.工业排放差异性随时间的改变而改变,这意味着不同区域的工业内部结构也一直变化.工业行业间大气排污水平的总体差异主要是由高排放水平和低排放水平行业的差异构成的.
第八、近些年来,各种大气污染物的人均排放水平累计上升了.这背后的主要原因是经济发展的规模效应.经济发展的结构效应对不同的排放物产生的影响各不相同.这说明经济结构/产业结构因素对不同排放物的排放量产生的效果不同.与经济发展相关的技术效应总是起到减缓污染排放上升的作用,但它的效应大小总是小于规模效应,所以无法逆转上升的趋势.
本文的主要创新点如下:
第一、本文抛砖引玉地采用动态空间面板回归模型,将排放物的空间和时序两种相关性同时纳入模型进行实证分析.这样做有两方面的好处:一方面它放宽了省际区域间的大气污染排放水平相互独立且不存在自相关性的假设,这使得本文对问题的分析更接近现实情况;另一方面,经济因素对大气排污水平在短期和长期中的直接效应和间接效应可以被估计.第二章的实证结果发现,我国的FDI在短期内与二氧化硫排放的关系符合"污染天堂"理论;产业结构优化调整与城市化的进程在短期和长期中均可降低大气污染排放水平,不仅如此,产业结构调整的这种效果在短期中还存在着空间上的溢出性;另外,大气污染排放水平还存在着累积效应.这几点暂未被现有的同类文献讨论和发现.
第二、本文在对工业大气污染排放的研究中,采用半参数面板回归分析,并按样本的不同特征(异质性)进行分类,分析了地级市层面FDI和产业结构对工业大气污染排放水平的影响.这样以来,模型中就不需要对工业污染排放与工业产值之间可能存在的非线性关系做特别的处理,也可以得到具有一致性的参数估计结果.另外,本文还通过建立一般均衡模型分析行业的排污与运营决策,并基于模型重点对行业中FDI等经济因素的环境效应进行系统GMM回归分析,以避免在该模型中可能出现的内生性问题.该章的结论认为,我国FDI和产业结构的对地级市工业大气污染排放水平的影响呈现出区域性的特征:这两种因素都在东部发达地区和工业发展程度较高的地区对排放水平产生影响.FDI在全国、东部、高工业产值和低排放强度的地区发挥着"污染光环"的作用;产业结构因素则在东部、中部、高工业产值和高排放强度的地区对排放水平产生着影响.同类文献中也没有涉及到这些发现.
第三、本文在探讨大气污染物排放水平的收敛性时,利用目前在类似研究中尚未被采用过的空间模型贝叶斯选择法进行空间模型设定和空间权重的选择.通过比较不同空间权重与模型设定下的后验概率,选择出最适的模型与空间权重.这样便解决了过去同类文献中无法同时进行空间权重选择和空间计量模型设定的问题.第四章的结果认为一阶边界临近与四阶质心临近的空间权重矩阵与SLX模型的组合对数据的拟合效果最好.这说明各经济因素对大气污染物排放水平的收敛性或收敛变化速率的影响仅限于局部的邻近地区中,而不扩散到远处的区域中.现有的同类文献未对该问题进行过探讨.