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改革开放以来，经过30多年的高速发展，我国经济己处于工业化和城市化的加速发展的阶段，人民生活水平得到显著提高。但是，伴随着我国工业化的加速发展，它的负的外部性也突显出来：环境污染问题严重，环境形势十分严峻。据国家环境保护部2009年发布的数据，我国二氧化硫和化学需氧量的产生量连年增加，到2008年分别达到了4411.84万吨和3287.2万吨，其中排放量分别为2321.1万吨和1320.7万吨，环境污染治理投资达到了4490.3亿元，占全年GDP的1.49％，再次刷新了治理费用的记录。21世纪前20年，中国人口将继续增加，经济总量将比2000年再翻两番，相应地，经济社会发展对资源的需求不断增加，生态环境更加脆弱，环境保护面临的压力将越来越大。
高污染和高排放问题给我国经济带来了巨大的危害。严重的环境污染不仅破坏了人们赖以生存的生态环境、严重损害了人们的身体健康，频频爆发的环境事故更是造成了巨大的经济损失。此外，污染排放导致的气候变暖也严重威胁着中国经济的长期增长。日益加剧的环境污染，已经成为制约我国经济长期可持续发展的关键的约束条件。
与此同时，随着人们收入水平和物质生活充裕程度日益提高，人们的需求也发生显著变化，从偏重于商品消费转向既重视商品消费也重视环境质量。在商品的消费带来的福利与环境质量带来的福利之间进行权衡，进而使自身的福利最大，这已经不仅仅是单一消费者的消费决策时所遵循的原则，也是我国政府推行扩大内需与建设环境友好型社会的过程中所遵循的一个原则。我国政府明确提出要以科学发展观统领经济社会发展全局，加快建设环境友好型社会，促进人与自然和谐发展，把环境保护问题放到重要战略位置。我国“十一五”经济社会发展规划明确提出了今后五年环境保护的约束性目标：到2010年，在保持国民经济平稳较快增长的同时，主要污染物捧放总量减少10％，到2010年，二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨，化学需氧量(COD)由1414万吨减少到1273万吨，使重点地区和城市的环境质量得到改善，生态环境恶化的趋势基本遏制。不仅如此，2007年我国颁布了主要污染物总量减排的统计办法、监测办法及考核办法，并把污染减排目标作为考核评价省级人民政府领导班子和领导干部的重要依据，对未完成主要污染物减排目标的，实行问责制和“一票否决制”。由此可见，污染减排己成为目前我国宏观经济调控的一项重要指标。
我国长期以来偏重以国内生产总值(GDP)来衡量经济增长水平，而忽略环境和资源的约束条件，这也是导致我国高污染、高排放现状的根源之一.在这样的背景下，统筹考虑经济增长与环境、资源的约束条件，就如何实现经济环境可持续发展问题进行研究，无疑具有重要的现实意义。在经济增长所面临的资源、环境约束条件中，本文仅就环境这一个约束条件对经济增长的制约作用入手，通过把环境污染因素引入新古典最优经济增长理论框架之中而构建了经济环境系统模型，并在运用中国的实际数据进行实证分析的基础上阐述了环境污染与经济增长之间相互关系的动态变化规律。这样的研究，从理论研究层面上，对于研究我国在环境约束下的可持续经济增长领域是一个较新的课题，具有重要的理论价值；从政策实践的层面上，对于我国在宏观经济调控领域如何落实科学发展观，即如何把经济增长与污染减排的目标协调一致，在减少污染的前提下确保经济的可持续的平稳增长，使环境与经济得到和谐发展而言，也具有深远的现实意义。总之，在科学发展观的指导下，对我国宏观经济运行中出现的新问题即对环境约束条件下实现经济平稳增长的问题进行研究，无疑具有深远的现实意义和重要的理论价值。
本文的研究是在扩展的拉姆齐-卡斯-库普曼（Ramsay-Cass-koopmans）模型框架下，采用了经济学中的最优化方法，构建了中央计划者经济的经济环境动态系统模型。在这个经济环境系统中，中央计划者的目标是整个社会的效用最大化。在构建模型时，同时考虑了资本的约束条件和环境的约束条件，通过调节消费量与政府污染治理投入的方法，使整个社会的福利（或效用）最大化。本文大量运用了数学和计量分析等定量分析方法，利用我国的历史数据计算出我国经济环境系统的均衡点，并观察了最优的资本存量、污染存量、消费、政府污染治理投资等路径的特征，最后基于实证结论提出了政策建议。
本文的主要研究内容及章节安排如下：在第一章，介绍了本文的选题背景、研究意义、研究方法和主要创新点。从我国高污染行业的发展历史着手，论述了我国经济的高污染特征以及在科学发展观指导下为了实现经济和环境和谐发展而提出污染减排约束性目标的政策背景。环境污染约束性目标的提出，可视为把环境的污染外部性作为内部性来看待的一个重要转折点。基于此，本文的研究就是把环境因素作为一个重要的经济变量来看待，把它纳入新古典最优经济模型之中，进行了定性分析和定量分析。在文献回顾部分，对经济理论中关于污染减排约束下最优经济增长的国内外文献分别予以介绍，进而对本文的主要经济范畴进行了界定，阐述了本文的研究思路和研究方法，研究重点、难点及创新点。最后，为了便于下文的研究，对全篇所用的数据进行了说明。
在第2章，首先回顾了新古典最优经济增长的基本理论和拉姆齐-卡斯-库普曼(Ramsey-Cass-koopmans)理论模型。然后通过介绍和阐述环境污染外部性理论及解决环境污染外部性问题的思路，由此获得理论上的支持，得以把环境污染变量与政府污染治理投资变量引入到传统的新古典最优经济增长模型之中。
在第3章，提出了我国的经济环境系统的理论模型，它是把环境污染和政府污染治理行为纳入传统的新古典最优经济模型而得出的一个扩展的拉姆齐-卡斯-库普曼（Ramsey-Cass-koopmans）理论模型。它由四个微分方程构成，分别表示资本存量、污染存量及其各自影子价格的动态变动路径。本文通过对模型的描述，用严谨的数理经济学方法从理论上刻画了我国经济环境系统。对模型中的生产函数、污染变量、效用函数进行了详细说明，并对文中所运用的扩展的新古典最优经济增长模型的最优性条件、均衡点以及稳定性进行了分析，对其经济意义进行了说明。
在第4章，运用我国的实际历史数据与计量分析方法，得出了第3章模型中出现的相关的经济变量、环境变量的计量模型及具体函数形式。为了得出我国的总量生产函数，先对我国的资本存量进行了估计。估计采用的是永续盘存法，对资本存量估计中所需要的基年资本存量、当年投资指标、折旧率及固定资本投资价格指数，逐一进行了确定并进行了相关说明。在得到我国资本存量数据的基础上，结合我国国内生产总值的数据，得出了我国总量生产函数的具体形式。此外，对我国关注的主要污染物之一的化学需氧量数据进行了计算和整理，根据计算结果，列出了我国化学需氧量产生量的时间序列数据(1992-2008)。最后，阐述了把两个主要污染物指标确定为模型中的污染变量并纳入模型的理由，通过数据整理和计量分析，得出了两个主要污染物的产生方程与去除方程的具体函数形式，为第5章的实证分析做了准备。
在第5章，进行了实证分析并得出结论。把第4章得到的经济变量与环境变量的具体函数代入第3章的扩展拉姆齐-卡斯-库普曼(Ramsey-Cass-koopmans)模型之中，经过计算，得到了最优性条件下我国资本存量、人均消费、污染存量及政府污染治理投入等4个变量的动态变动方程，并经过计算，求出了我国经济环境系统达到均衡点的值.然后，在实证分析的基础上，运用matlab软件，画出我国资本存量、主要污染物存量、消费及政府污染治理投资的变化轨迹，并据此提出了实证结论。
在第6章，阐述了减少污染水平促进经济增长的对策。作为第一个对策，提出了产业结构优化的观点。产业结构优化，是解决我国高污染问题的一个重要途径，也是实现我国可持续发展的根本方法之一。本文指出了目前产业结构优化理论的不足，阐述了我国产业结构优化的方向。作为第二个对策，提出了实施利于污染减排的财政政策。还提出了要继续推进绿色GDP核算、在扩大消费中应该加大对生活性污染的减排力度等对策。
研究方法上，根据本文研究的内容和论证的需要，主要运用了以下几种研究方法：(1)规范分析方法与实证分析方法；(2)动态分析方法与比较静态分析方法；(3)历史分析方法。
本文主要使用了原始数据，并根据分析不同论题的需要，进行了相应的整理和计算。本文主要使用了历年的《中国统计年鉴》、《中国环境年鉴》、《新中国55年统计资料汇编》以及世界银行公布的数据。
本文的主要创新点有以下几点：
(1)提出了我国的环境经济系统模型并进行了实证分析。在中央计划者经济的拉姆齐-卡斯-库普曼模型框架下，把环境污染变量与政府污染治理投资变量纳入到传统的新古典最优经济增长模型之中，进行了理论模型的分析与实证分析。文中选定两个主要污染物——空气中的二氧化硫（即so2）和废水中的化学需氧量(即COD)——作为环境变量，引入到新古典最优增长模型中，并以环境变量和资本存量为状态变量、以消费和政府污染治理投入为控制变量、以效用最大化为微观基础，构建了环境经济系统模型。通过模型理论分析和实证分析，考察了环境变量与经济变量在长期的发展路径及均衡点及其稳定性。
(2)利用我国实际历史数据，拟合出模型中各变量的具体函数形式。为了数据的可比较性，环境污染变量的时序数据以及资本存量、消费与产值等变量的时序数据均以1991、1992至2008年的时间序列数据为样本区间，运用计量分析的方法，拟合出具体函数形式、进行了数据的平稳性检验，并对各变量的函数形式解释了其经济含义。
(3)在考察了我国经济环境系统的均衡点及最优增长路径的基础上预设两种财政环保投资的政策情景，研究了加大政府污染治理水平时对最优路径的影响。假设1991年政府污染治理投入占GDP的比例为1.46％和6％时，观察了最优路径的变化，并做出了相应的解释和建议。