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西非经济增长与环境污染：环境库兹涅茨曲线假说检验

Derick Taylor Adu, Elisha Kwaku Denkyirah

加纳大学加纳大学基础与应用科学学院农业经济与农业经济学系

摘要：一些研究表明，经济活动的增加导致环境质量的下降，然而还有一些研究则有不同观点，这些研究认为是由于收入的增加导致了人们有了改善环境质量的需求，从而导致了环境质量的上升。本文通过分析经济增长与环境污染的关系，实证检验了环境库兹涅茨曲线(EKC)假说中二氧化碳排放量和易燃可再生废物排放量之间的关系，使用的数据是与西非收入状况相似的国家从1970年到2013年的面板数据集。这项研究对于确定经济增长是否真的能够减少环境污染以及在何种收入水平上才能实现这一目标是很重要的。结果表明，短期内经济增长显著增加了二氧化碳的排放量，并且从长期的角度来看，也并不能显著减少二氧化碳的排放量。经济增长与环境污染之间的非显著性关系表明，西非不存在EKC。这项研究的结果进一步揭示了二氧化碳排放量的转折点，即二氧化碳的排放量开始下降的转折点；然而，EKC的不存在意味着西非国家的经济增长与环境退化之间的关系不能用倒U型曲线来解释。该研究报告建议西非各国经济应采取提高效率的政策干预措施，以防环境退化。

关键词：二氧化碳排放 可燃可再生废物 经济增长 环境库兹涅茨曲线 西非

引言

众所周知，工业化历来被视为经济发展的重要支柱，所以西非国家多年来一直试图通过逐步从农业经济转向工业化经济的途径来发展其经济。但是经济的发展同时也导致了二氧化碳排放量的增加，这也就导致了全球变暖问题的出现。Heil和Seldon（2001）便认为经济发展正日益导致二氧化碳的排放量的增加，并且二氧化碳的排放水平在20世纪末就达到了30%的排放水平。史（2003）认为大气中污染物含量高可能导致环境遭到严重破坏，并造成严重的环境问题。当一个国家经济发展水平较低的时候，环境污染的程度较轻，但是随着人均收入的增加，环境污染由低趋高，环境恶化程度随经济的增长而加剧；当经济发展达到一定水平后，也就是说，到达某个临界点或称“拐点”以后，随着人均收入的进一步增加，环境污染又由高趋低，其环境污染的程度逐渐减缓，环境质量逐渐得到改善，这种现象被称为环境库兹涅茨曲线(EKC)，是以库兹涅茨的名字命名。世界卫生组织首先假设收入不平等达到最大值，然后随着人均收入的增加而开始减少。“环境库兹涅茨曲线”(EKC)是从一项评估经济发展对环境质量的影响的研究中得出的。环境库兹涅茨曲线的假设表明，处于发展中的经济体在经济发展的初期阶段必然会面临环境退化的情况。（图1给出了环境库兹涅茨曲线）

图1. 环境库兹涅茨曲线

由于经济发展而导致的全球变暖的问题对人类未来生存可能造成严重威胁，这一问题的出现也促使研究人员寻找方法确定环境库兹涅茨曲线是否真的存在。经过研究，学者们发现的关于二氧化碳的环境库兹涅茨曲线的结果可以说是好坏参半。在评估经济增长与环境污染之间的关系时，未能估计污染开始减少的转折点或临界值，和二氧化碳排放量与易燃可再生废物排放量之间的关系以及易燃可再生废物是否会导致二氧化碳排放量的上升。本研究不仅通过分析经济增长与环境污染(二氧化碳与易燃可再生废物)之间的关系，对环境库兹涅茨曲线假说进行了实证检验，为文献提供了一定的参考价值，而且进一步估计二氧化碳排放量与易燃可再生废物排放量开始下降的临界点，研究了二氧化碳排放量与易燃可再生废物之间的关系来确定易燃可再生废物是否会导致二氧化碳排放量的增加。

最近，西非次区域正在从以农业为基础的经济转向以工业为基础的经济，以实现经济的高速发展。但是由于该次区域几乎或根本没有资金来建立自己的产业，并且对于环境方面的法律和政策限制都十分薄弱，导致发达国家开始在这从事对环境不利的活动，从而使西非成为“污染天堂”。因此，如环境库兹涅茨曲线假设所述，在经济增长达到较高水平后，是否能够达到相应的环境质量水平，这是非常重要的。环境污染物(如二氧化碳和易燃可再生废物)对西非来说是很重要的，因为这反映了他们的工业经济的水平，而工业化可以提高他们的经济水平。此外，这些排放物在全球范围，不仅仅是西非，也是每一个经济体都在努力减少的污染物。

本研究分为五个部分：第一部分是绪论，包括背景、问题陈述、对文献的贡献和佐证；第二部分是文献综述，讲述了几项跨国和特殊国家间的研究，这些研究用不同的计量经济模型和不同的数据集建立了环境污染物的经验证据；第三部分是数据来源、抽样标准和数据分析方法，包括了修正研究中所用到的变量。第四部分是研究结果和讨论，并且在最后给出了对策和建议。

这项研究的一个不足点是，某些变量的数据本来可以用作控制变量，但是不容易获得。然而，这并不影响最终的结果，因为测试表明，在研究中使用的变量和稳健技术是合适的。

文献综述

不同国家的学术研究通过不同的计量模型和不同的数据集，建立了有关环境污染物的环境库兹涅茨曲线的经验证据。这些研究显示出了相互矛盾或参差不齐的结果。由Harbaugh，Levinson和wilson（2002）进行的关于确定经济增长与环境污染之间的关系的研究，揭示了环境退化中不存在环境库兹涅茨曲线。Daly（1977）声称尽管人们的收入增加了了，但从长期来看，污染物的集中、自然资源的掠夺式开发和废物的积累将导致环境退化和人类福利的下降。olusegun（2009）采用了尼日利亚1970至2005年人均二氧化碳和人均国内生产总值的年度数据进行了协整分析，没有发现二氧化碳的环境库兹涅茨曲线证据。Omojolaibi（2010）研究显示了西非并不存在环境库兹涅茨曲线。

Dijkgraaf和Vollebergh使用经济合作组织国家的小组数据集和小组中每个国家的个别时间序列集的研究显示，环境库兹涅茨曲线虽然存在于各个经济合作组织国家，但并非以碳排放的形式作为一个整体存在。Jalil和Mahmud（2009）采用了回归分布滞后法研究后发现，中国的二氧化碳排放量与人均收入呈倒U型关系。Lean和Smyth采用了向量误差修正模型进行分析，研究结果揭示了二氧化碳排放与经济增长之间存在着非线性关系。Kaika和Zervas（2011）的关于国家层面的研究发现二氧化碳的排放量与经济发展的存在着倒U型的关系。Narayan（2010）在对43个发展中国家进行环境库兹涅茨曲线分析时，使用了时间序列和面板数据。他们的结果显示，从长期来看，随着收入的增加，二氧化碳排放量会减少。

虽然一些研究试图通过使用新的数据集、新的功能形式和更精细的计量经济技术来克服早期贡献的局限性，但是这一主题目前还没有定论。一些研究人员认为经济增长与环境污染之间的倒U型关系(即库兹涅茨环境曲线的存在)依赖于估计模型中使用的解释变量。Lopez和Mitra（2000）将政府腐败变量包含在模型当中，却没有发现库兹涅茨环境曲线的存在

方法

数据来源和抽样标准

这项研究使用的数据主要是1970-2013年期间的国家的二手数据。数据集的构建是为了评估库兹涅茨环境曲线的存在。实证分析和估计结果是基于面板数据的分析而得出的。这项研究所用的数据来源于“世界发展指标”世界银行(2014)。从抽样标准得出了七个中低收入国家的平衡数据集(加纳、尼日利亚、科特迪瓦、多哥、贝宁、布基纳法索和冈比亚)。

数据分析

静态性与单位根检验

本研究采用面板分析法，根据的是Greene（2003）的方法。这是因为面板数据具有提供更多信息的优势，并且数据既包括截面积信息，也包括捕捉个体变异性的时间序列信息和捕获动态调整的时间序列信息，因此面板数据被普遍使用。进行面板数据估计的第一阶段是检验单位根在因变量和自变量中的存在性。Dickey Fuller和Philip-Perron建立了变量中单位根的不存在性。后来的Dickey Fuller和Philip-Perron进行了改进过的测试，使用了一个回归系列计数器的第一个差异的系列，并且滞后一次，X_tminus;1以及滞后的差别条款可能包含一个常数项alpha;和趋势术语Yt，如方程式所示：

其中：Delta;是第一差分因子，m是最佳滞后长度，是时间的趋势，beta;是参数估计，alpha;是常数参数，并且是平稳随机误差。单位根的检验有一个假设：H₀:beta;=0, H₁:beta;ne;0。它的条件是，如果参数在统计上没有显著性，那么假设Xt包含一个单位根被拒绝。

理论模型

面板数据模型可以用固定效应模型(FEM)、随机效应模型(REM)或常数系数效应模型(CEM)来估计。然而，对于这一工作，采用固定效应和随机效应模型来检验结果的稳健性。

本小组研究的框架由可以写成方程

其中beta;表示的部分效应。 是解释变量的k维向量，不包括常数项。这些变量是特有的，并且随着时间的推移是恒定的。在标准情况下被假设成是独立的，且在个体和时间上分布相同，平均值为零，方差为零。

采用Hausman检验来决定是采用FEM法还是用REM法，最终结果表明REM法更适合解释结果。如果否定无效假设，则得出的结论是REM是不合适的，所以应该使用FEM.

经验模型

本研究采用Athanasoglou、delis和Staikouras（2006）的模型。按方程所示，以线性形式建立一般模型：

表示各个国家的环境质量(二氧化碳排放和可燃可再生废物) i代表国家，t代表时间，t=1.....N; i=1...T, c是一个常数Xit和k是解释变量，是干扰项。

环境库兹涅茨曲线及其行列式存在性的经验模型被指定为方程：

LENQ_it=alpha;_i beta;₁LNGDPCAPITA_it beta;₂LNPOPDENSITY_it beta;₃LNOFFICIALER_it beta;₄LNTRADEOPENNESS_it beta;₅LNGDPCAPITA²_it nu;_it mu;_it

其中nu;_it是未被观察到的特定国家效应，mu;_it是误差项。

现有的研究是对因变量和自变量进行对数化，使参数解释成弹性。模型中使用的变量的定义、表示法和预期符号显示在表1。人口密度(POPDENSITY)与二氧化碳排放和可燃可再生废物之间存在正相关关系。这是因为人口增加对现有自然资源造成压力，造成严重污染。当一个国家开放并且其边界允许自由贸易时，受污染的可能性要比非贸易自由开放的国家高。所以贸易开放与环境退化呈正相关的关系。人均国内生产总值(GDPCAPITA)预计与二氧化碳呈正相关的关系。由于一个国家的国内生产总值只是由于商品和服务的生产而增加，这就会导致污染的产生。当一个国家达到较高的GDP水平时，公民就开始环境质量有所要求。因此，国家制定了限制进口会造成污染的货物和服务的政策。本研究期望GDP平方与GDP之间，还有二氧化碳排放量与易燃可再生废物之间呈负相关关系(GDPCAPITA)。预计这项研究将在官方汇率与环境退化之间呈正相关的关系。这意味着，随着当地货币对外币贬值，污染程度将增加。

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