人口聚集、收入水平與城市環(huán)境污染——基于廣州的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：1997-2013

◎ 鐘無涯

一、引言

我國人口聚集的形態(tài)、趨勢以及規(guī)模，顯然與城市化的推進(jìn)速度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段密不可分。通常地，經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然增加社會(huì)人口的流動(dòng)性，而城鎮(zhèn)化又進(jìn)一步拓展了人口流動(dòng)的空間和幅度。隨著社會(huì)生產(chǎn)力水平提高和生產(chǎn)方式優(yōu)化，各產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率持續(xù)提高。因此，從宏觀角度觀察，我國各區(qū)域在生產(chǎn)形式上表現(xiàn)為產(chǎn)出效率提高和勞動(dòng)力工資水平上升；空間形式上表現(xiàn)為城市化的縱向深入和橫向擴(kuò)張。具體到微觀視野，收入水平提高所伴隨的就業(yè)規(guī)模增加，從而形成以就業(yè)人口為核心的城市人口聚集。區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)總量隨之持續(xù)增加，就業(yè)人口的流動(dòng)空間和流動(dòng)規(guī)模也因而不斷增大。2014年中國城鎮(zhèn)化率（即城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎兀┻_(dá)到54.77%①，與高收入國家平均78%的城市化水平仍有較大差距。我國城市化水平在1998-2012年平均每年提高約 1.2個(gè)百分點(diǎn)，以此趨勢遞推我國通過20年左右可接近發(fā)達(dá)國家接近80%的城市化水平。如果未來我國每年持續(xù)提高一個(gè)百分點(diǎn)，這意味著未來仍有4億多農(nóng)村人口將遷入城市，現(xiàn)有城市的數(shù)量和人口聚集程度必然進(jìn)一步提高?？傮w上看，我國城市化比例快速提升，城市化規(guī)模也迅速擴(kuò)大，城鎮(zhèn)數(shù)量增加、城市體量擴(kuò)大以及區(qū)域城市群不斷形成并聚集，與此同時(shí)，諸如城市人口聚集、交通擁堵和城市資源承載等問題應(yīng)運(yùn)而生。無疑，城市化是工業(yè)化進(jìn)程和社會(huì)發(fā)展的一個(gè)必然過程，同時(shí)也是一種通過資源集約化消耗，從而提升環(huán)境利用效率的重要途徑。但是，隨著城市化不斷推進(jìn)過程所形成的人口聚集與城市環(huán)境污染等一系列問題，顯然成為處于這一發(fā)展過程和發(fā)展階段的微觀個(gè)體必須承擔(dān)的代價(jià)。

本文關(guān)注伴隨城市化進(jìn)程所產(chǎn)生的兩個(gè)相生因素，即人口聚集與就業(yè)增加，以及在此問題延伸的收入水平變化，與由于人口聚集所形成的城市人口增加所帶來的城市環(huán)境污染等相關(guān)問題展開思考和探討。

二、研究現(xiàn)狀

我國的工業(yè)化和城市化相對(duì)發(fā)達(dá)國家而言起步較晚，對(duì)于人口聚集與城市環(huán)境污染等相關(guān)問題的研究也相對(duì)滯后。中國的工業(yè)化和城市化規(guī)模、性質(zhì)和路徑，相比國外發(fā)展背景而言，顯然存在較大差異。正因?yàn)槿绱?，我國的人口聚集與城市污染問題研究在具有共性特征的同時(shí)，又具有許多獨(dú)特的個(gè)性。

通常認(rèn)為，在現(xiàn)代社會(huì)中的大多數(shù)國家，其經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要部分是在城市完成，基于這樣的背景，現(xiàn)代城市對(duì)自然資源的消耗規(guī)模最大，消耗頻率也最高，所造成的環(huán)境污染也最大。但是，這并不等同城市形態(tài)和城市生活方式基礎(chǔ)上的人均環(huán)境污染最高。Grossman&.Krueger（1992）[1]和Shafik &. Bandyopadhyay（1992）[2]根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出環(huán)境庫茲涅茨曲線(EnvironmentalKuznetsCurve，EKC)的概念，用以描述城市經(jīng)濟(jì)增長與城市環(huán)境之間的相應(yīng)關(guān)系變化狀態(tài)，其基本內(nèi)容包括，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較低時(shí)，環(huán)境損耗不論是數(shù)量還是質(zhì)量都局限于資源消耗和污染物排放；隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展和加強(qiáng)，資源消耗的速度逐漸超過資源更新的速度，污染物排放在數(shù)量和毒性上存在增強(qiáng)趨勢；在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高水平階段，產(chǎn)業(yè)和服務(wù)的結(jié)構(gòu)性變化，以及環(huán)境意識(shí)和環(huán)境規(guī)范的增強(qiáng)導(dǎo)致環(huán)境退化的速度減緩。城市增長和城市環(huán)境關(guān)系整體呈現(xiàn)出一種倒U型曲線。梁星、郭林和張浩等（2004）[3]以長江三角洲作為實(shí)證研究對(duì)象，將倒U型曲線理論應(yīng)用到城市增長和城市環(huán)境關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)城市環(huán)境參數(shù)和城市增長的各曲線擬合均出現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，長江三角洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境變化情況完全符合倒U型曲線理論；劉馳和鐘水映（2012）[4]根據(jù)武漢城市發(fā)展相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)此問題也展開研究。通過構(gòu)建城市發(fā)展綜合指數(shù)并應(yīng)用因子分析對(duì)武漢發(fā)展水平綜合測算，并對(duì)城市發(fā)展綜合指數(shù)以及工業(yè)“三廢”進(jìn)行建模，發(fā)現(xiàn)隨著城市發(fā)展水平的提高，武漢的廢水排放量呈“N”型變化，廢氣排放量和工業(yè)固體廢棄物排放量呈正“U”型。這一研究是在相對(duì)宏觀的倒U型曲線基礎(chǔ)上細(xì)化分類，其探討的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染關(guān)系更為微觀。王家庭和高珊珊（2011）[5]、李鵬飛、吳利學(xué)和田野（2014）[6]等也繼續(xù)采用多種研究方法對(duì)城市經(jīng)濟(jì)增長與城市污染等問題展開研究，研究范圍涉及31個(gè)省級(jí)行政區(qū)，他們的研究結(jié)論總體上具有一致性。

雖然現(xiàn)有研究對(duì)于城市環(huán)境污染與城市經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的形態(tài)存在分歧，事實(shí)上具體形態(tài)也因?yàn)槌鞘蓄愋?、階段、規(guī)模和地理位置的差異存在異質(zhì)性，但是，對(duì)于城市環(huán)境污染與城市經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的確切性并無疑問。尤其是對(duì)于人口聚集所產(chǎn)生的城市環(huán)境污染問題，已有不少研究提出相應(yīng)觀點(diǎn)。方銘、許振成和彭曉春（2009）[7]就廣州市1997-2007的廣州人口城市化和城市環(huán)境展開定量研究，認(rèn)為人口城市化強(qiáng)度系數(shù)不斷增強(qiáng)，城市環(huán)境污染強(qiáng)度系數(shù)整體減小。因此，他們認(rèn)為在廣州的發(fā)展過程中，人口城市化與城市環(huán)境污染共同產(chǎn)生良好效益。王婷和呂昭河（2012）[8]以城鎮(zhèn)居民生活垃圾產(chǎn)生數(shù)量表征城市污染行為，通過比較居民與政府目標(biāo)函數(shù)，并選擇城市生活垃圾的數(shù)量增長作為研究切入點(diǎn)，對(duì)我國城鎮(zhèn)人口增長、居民收入水平與城市環(huán)境間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)量檢驗(yàn)。該研究確認(rèn)我國城市生活垃圾產(chǎn)生數(shù)量與城鎮(zhèn)人口增長、居民收入水平間存在長期正向協(xié)整，即在我國城鎮(zhèn)化水平和居民生活質(zhì)量不斷提升的背景下，城市生活垃圾數(shù)量的增長以及對(duì)城市環(huán)境的污染逐漸下降。這些研究從實(shí)證角度支持城市化的推進(jìn)有利于城市整體污染強(qiáng)度的降低。

廣州是目前我國的五大中心城市之一，在政治、經(jīng)濟(jì)和地理區(qū)域等諸多方面具有特殊功能定位與社會(huì)價(jià)值，因此存在強(qiáng)大的影響力、號(hào)召力和吸引力，既是“一帶一路”的重要支撐城市，也是粵港澳大灣區(qū)建設(shè)的核心構(gòu)成部分，無疑是珠三角最重要的資源集聚地。鐘無涯和顏瑋（2012）[9]認(rèn)為城市生活方式、城市生產(chǎn)方式與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)于城市環(huán)境污染有較大影響。因此，隨著其人口聚集程度的不斷提高，廣州的城市規(guī)模在未來一段時(shí)期必然繼續(xù)擴(kuò)大，廣州的城市污染自然是城市規(guī)模不斷擴(kuò)大過程中需要認(rèn)真審視和解決的問題。目前，對(duì)于廣州的人口聚集與城市環(huán)境污染關(guān)系、模式以及程度等相關(guān)研究，數(shù)量仍較有限，尤其結(jié)合人口聚集等相關(guān)因素，其研究內(nèi)容、研究方法和研究時(shí)效性等方面，仍存在許多尚需強(qiáng)化和深入的領(lǐng)域?；趶V州1997-2013年數(shù)據(jù)，本文就人口聚集狀態(tài)變化、收入水平發(fā)展與廣州城市環(huán)境污染問題，采用主流的人口、資源和環(huán)境研究的研究范式對(duì)此展開探析，以此為相關(guān)部門決策提供具有意義和價(jià)值的參考。

三、研究方法與數(shù)據(jù)來源

目前對(duì)于人口聚集以及城市環(huán)境污染的研究文獻(xiàn)中，尚無直接適用于本研究目標(biāo)的模型。由于本文主要針對(duì)廣州城市規(guī)模擴(kuò)張所伴隨的人口聚集、城市收入水平變化以及由此衍生的城市環(huán)境污染問題的交互關(guān)系研究，因此一定程度上，變量面板數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)出的量化關(guān)系、因果關(guān)系和協(xié)整關(guān)系等，能夠反映其時(shí)間序列過程中的作用機(jī)制與相應(yīng)結(jié)構(gòu)，基本能實(shí)現(xiàn)量化研究的目標(biāo)?；诖耍疚母鶕?jù)城市研究的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)城市環(huán)境污染若干重要形式形成的內(nèi)在影響因素進(jìn)行理論推演，同時(shí)結(jié)合我國城市發(fā)展的可獲得數(shù)據(jù)，建立以下城市環(huán)境污染的內(nèi)生模型：

LnPi,t=αi,t+βi,tLnIncomei,t+γi,t LnPeoplei,t+μi,t

其中,Pi,t代表城市環(huán)境的污染指標(biāo)，Incomei,t表征城市的收入水平變化，Peoplei,t反映城市化水平變化過程中的人口聚集程度，αi,t是計(jì)量方程的截距項(xiàng)，μi,t是計(jì)量方程的隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)，βi,t和γi,t分別對(duì)應(yīng)收入水平和人口聚集程度相對(duì)變化而分別導(dǎo)致的城市環(huán)境污染的變化，i和t分別代表城市環(huán)境污染的表征類別與數(shù)據(jù)時(shí)期。計(jì)量方程的變量采用自然對(duì)數(shù)形式進(jìn)入考察范圍，一方面是為了數(shù)據(jù)相對(duì)平穩(wěn)，另一方面也可消除異方差等現(xiàn)象。

現(xiàn)有文獻(xiàn)大都選擇GDP總量或人均GDP表征經(jīng)濟(jì)增長，考慮到本文研究目的是人口聚集和收入水平變化與城市環(huán)境污染關(guān)系，個(gè)體經(jīng)濟(jì)狀態(tài)變化相比總量數(shù)據(jù)更有說服力，因此本文選選擇個(gè)人可支配收入反映收入水平變化指標(biāo)。事實(shí)上，個(gè)體收入水平變化具有就業(yè)收入的示范效應(yīng)，從而形成就業(yè)聚集，最終導(dǎo)致人口聚集，這一經(jīng)濟(jì)學(xué)邏輯顯然支持個(gè)人可支配收入變量的效度。對(duì)于人口聚集程度，本文選自廣州的年末常住人口規(guī)模變量。其原因主要有兩點(diǎn)；其一，廣州市流動(dòng)性較強(qiáng)的城市，戶籍人口與常住人口存在較大偏離，而常住人口是城市資源消耗的重要原因；其二，廣州常住人口與流動(dòng)人口形成的主要原因，在于就業(yè)流動(dòng)與經(jīng)濟(jì)逐利，顯然這一動(dòng)機(jī)契合人口聚集的研究目標(biāo)?；诖?，本文選擇廣州1997-2013的年末常住人口數(shù)量作為人口聚集程度指標(biāo)。對(duì)于城市環(huán)境污染變化，參考現(xiàn)有文獻(xiàn)的主流做法，計(jì)量方程中城市環(huán)境污染變量Pi,t分別選擇一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（LnSwasted）、城市生活污水排放量（LnLWwater）和生活垃圾總量（LnLgarbage）進(jìn)行反映。因此，本文在后續(xù)量化研究中分別以個(gè)人可支配收入（LnDPI）和年末常住人口規(guī)模（LnPEOPLE）對(duì)三個(gè)城市環(huán)境污染變量進(jìn)行匹配。

本文選擇廣州作為研究目的的背景依托，一方面緣于作為國家中心城市的廣州具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)增長、人口聚集、收入增加和城市環(huán)境變化的典型性與代表性，另一方面也出于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性和一致性。這在很大程度保證本研究的信度與效度。尤其需要指出的是，相比前期研究而言，本文針對(duì)類似的變量指標(biāo)都適度擴(kuò)展了時(shí)間序列數(shù)據(jù)的長度，這對(duì)于統(tǒng)計(jì)結(jié)論而言具有更確切的支撐②。本文數(shù)據(jù)全部來源于《廣州統(tǒng)計(jì)年鑒》（2000-2014）。部分缺失數(shù)據(jù)，如1997、1998等年份的廣州年末常住人口，已采用插值法進(jìn)行補(bǔ)充；對(duì)于生活污水排放量等相關(guān)年份指標(biāo)，由于在不同年份年鑒中存在沖突，已進(jìn)行加權(quán)平均校正。

四、實(shí)證檢驗(yàn)與分析

（一）穩(wěn)健性檢驗(yàn)

沿時(shí)間軸的變量隨機(jī)過程中，其數(shù)據(jù)均值、方差和變量間協(xié)方差等若干指標(biāo)需滿足“一致性”約束，否則變量間容易產(chǎn)生“虛假回歸”，從而導(dǎo)致對(duì)變量關(guān)系的誤判。因此，對(duì)于多變量時(shí)間序列數(shù)據(jù)的分析通常需要對(duì)其穩(wěn)健性進(jìn)行確認(rèn)。本文首先選擇對(duì)各變量序列數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)化過程，通過預(yù)處理消除變量序列的異方差問題，隨后對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。雖然本文樣本數(shù)量、時(shí)間長度以及自由度等方面，都具有較好的統(tǒng)計(jì)背景，但出于嚴(yán)謹(jǐn)性考慮，仍在采用ADF檢驗(yàn)同時(shí)，增加GLSDF檢驗(yàn)和Phillips-Perron 檢驗(yàn)強(qiáng)化檢驗(yàn)結(jié)論，從而確保后續(xù)分析的可行性與可靠性。檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1分別對(duì)自變量LnDPI、LnPEOPLE以及三個(gè)因變量LnLWwater、LnSwasted和LnLgarbage展開ADF、GLS-DF和Phillips-Perron檢驗(yàn)，三種檢驗(yàn)方法結(jié)論具有總體一致性?？梢钥闯?，所有變量的原始序列都不穩(wěn)健，經(jīng)過一階差分個(gè)別序列仍存在單位根（D1.LnDPI），但二階差分后全部顯著穩(wěn)健，而且ADF、GLS-DF和Phillips-Perron 檢驗(yàn)具有較強(qiáng)的一致性。出于文字篇幅考慮，表1僅提供原始序列和二階差分序列的相關(guān)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（二）協(xié)整檢驗(yàn)

雖然自變量和因變量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)經(jīng)過二階差分后穩(wěn)健，但并不能保證變量間存在長期穩(wěn)定關(guān)系。即使經(jīng)過差分后，I（1）和I（2）仍有可能不存在穩(wěn)定的長期關(guān)系。因此，對(duì)于變量間長期關(guān)系研究，必須對(duì)變量序列進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，以確認(rèn)序列之間協(xié)整關(guān)系的存在性與穩(wěn)定性。根據(jù)本文研究目的，針對(duì)LnDPI、Ln-PEOPLE分別匹配LnLWwater、LnSwasted和LnLgarbage展開Johansen檢驗(yàn)，具體檢驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。

Johansen檢驗(yàn)結(jié)論說明，LnDPI、LnPEOPLE分別與LnLWwater、LnSwasted和LnLgarbage存在穩(wěn)定的長期關(guān)系③。但是，變量間協(xié)整關(guān)系及其性質(zhì)仍不明確，因此還需進(jìn)一步測度其參數(shù)值和相互關(guān)系。協(xié)整系數(shù)及其統(tǒng)計(jì)性狀詳見表3。

表3提供LnDPI、LnPEOPLE分別與LnLWwater、LnSwasted和LnLgarbage協(xié)整系數(shù)的擬合結(jié)果。經(jīng)過比較可以發(fā)現(xiàn)，雖然個(gè)人可支配收入所表征的收入增加以及年末常住人口表征的人口聚集，對(duì)應(yīng)城市環(huán)境污染都具有統(tǒng)計(jì)顯著性，但彼此之間的作用機(jī)理與影響強(qiáng)弱存在較大差異。從個(gè)人可支配收入觀察，收入水平的增加，一定程度增加工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（LnSwasted），但卻一定程度減少了城市生活污水排放量（LnLWwater）和生活垃圾總量（LnLgarbage）。這是一個(gè)非常有意義的結(jié)論，因?yàn)楣I(yè)固體廢物產(chǎn)生量總體而言是來自于工業(yè)生產(chǎn)，收入水平的增加顯然是來自于生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益的推動(dòng)；而隨著收入水平的上升，反映生活消耗的城市生活污水排放量（LnLW-water）和生活垃圾總量（LnLgarbage）卻呈現(xiàn)更加集約化的趨勢，這顯然側(cè)面反映出城市化進(jìn)程對(duì)應(yīng)于人均資源消耗而言具有更高效率。通過觀察人口聚集指標(biāo)（LnPEOPLE）能夠發(fā)現(xiàn)，城市人口的增加，勢必加重工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（Ln-Swasted）、城市生活污水排放量（LnLW-water）和生活垃圾總量（LnLgarbage）三種類型的城市污染。從協(xié)作關(guān)系系數(shù)來看，污染最大的是工業(yè)固體廢物，其次是生活垃圾和生活污水排放。

表1 數(shù)據(jù)穩(wěn)健性檢驗(yàn)方法及結(jié)果

表2 Johansen協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

表3 協(xié)整系數(shù)及統(tǒng)計(jì)參數(shù)

（三）ECM模型分析

協(xié)整分析主要針對(duì)變量間的長期穩(wěn)定關(guān)系進(jìn)行分析，但并不能體現(xiàn)和測度變量間短期關(guān)系的性質(zhì)及狀態(tài)。因此，需要進(jìn)一步把研究視角推進(jìn)至短期分析。沿用目前主流分析框架，構(gòu)建一階滯后的ECM模型，其表達(dá)式如下：

其中，α是截距，θ為隨機(jī)干擾，i是下標(biāo)，t是時(shí)間軸，λ是調(diào)整系數(shù)。限于篇幅不羅列相應(yīng)ECM模型方程，以LnSwasted的對(duì)應(yīng)ECM模型為例，其具體表達(dá)式如下：

根據(jù)相應(yīng)的方程和數(shù)據(jù)，擬合其ECM參數(shù)，詳見表4。

在表4的ECM擬合參數(shù)中，反映出來的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象總體與日常自覺較大程度吻合，但仍有部分值得注意的現(xiàn)象。其一，LnDPI對(duì)LnSwasted的誤差修正并不顯著，而且統(tǒng)計(jì)參數(shù)的彈性值也較小，這與表3協(xié)整分析結(jié)論一致。方程2中LnDPI對(duì)LnSwasted的統(tǒng)計(jì)系數(shù)接近90%顯著性臨界點(diǎn)，一定程度說明LnDPI對(duì)于工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的短期影響有限，這一結(jié)論顯然與人口聚集變量LnPEOPLE的影響不同。對(duì)應(yīng)此，其經(jīng)濟(jì)學(xué)含義在于，城市人口人均可支配收入增加，通常落后于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程。只有當(dāng)生產(chǎn)、流通、再生產(chǎn)過程完成之后，經(jīng)過一系列分配呈現(xiàn)，作為勞動(dòng)者、投資者以及其他類型的參與者才能最終獲得人均可支配收入的增加。顯然，LnDPI完成之時(shí)，當(dāng)期的城市環(huán)境污染已然完成。因此在動(dòng)態(tài)的時(shí)間序列中，LnDPI對(duì)LnSwasted的ECM統(tǒng)計(jì)系數(shù)并不顯著，與現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)較吻合；其二，LnDPI對(duì)LnLWwater和LnLgarbage、LnPEOPLE對(duì)LnLWwater和LnLgarbage都具有顯著的統(tǒng)計(jì)系數(shù)，而且，系數(shù)也都具有修正作用。這與表征長期關(guān)系的協(xié)整系數(shù)有所不同，在短期看來，個(gè)人可支配收入和常住人口數(shù)量的增加，顯著增加城市的生活垃圾總量與生活用水消耗。顯然，與生活直接相關(guān)的LnLWwater和LnLgarbage兩個(gè)城市污染程度變量，比反映工業(yè)生產(chǎn)污染所帶來的LnSwasted更加顯著和直接。而且，簡單的比較而言，LnDPI和LnPEOPLE的增加伴隨生活用水LnLW-water的增加。因此，對(duì)于那些正處于快速城鎮(zhèn)化的城市而言，提前做好城市生活用水的供應(yīng)、處理以及制定相應(yīng)規(guī)制和引導(dǎo)政策，未雨綢繆的對(duì)城市生活設(shè)施進(jìn)行布局，具有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)和諧的多重意義。

（四）Granger因果檢驗(yàn)

基于協(xié)整分析與 ECM 模型分析，代表收入水平的人均可支配收入和代表人口聚集的年末常住人口變量，與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量（LnSwasted）、城市生活污水排放量（LnLWwater）和生活垃圾總量（LnLgarbage）三種類型的城市污染之間長期和短期關(guān)系，包括變量間相互影響程度、作用方式與統(tǒng)計(jì)性狀等問題，基本已獲得較好分析。但是，對(duì)于這些變量間因果關(guān)系，仍存在不確定性。顯然，經(jīng)驗(yàn)常識(shí)與經(jīng)濟(jì)規(guī)律并不總是吻合，因此我們無法判斷是收入水平增長導(dǎo)致城市污染增加，或人口聚集帶來城市污染程度增加。面對(duì)諸如此類問題，本文采用 Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行分析。本文關(guān)注的是城市人口聚集、城市收入水平增長與LnSwasted、LnLWwater和LnLgarbage的關(guān)系，因此，分別將LnDPI和LnPEOPLE對(duì)應(yīng)LnSwasted、LnLWwater和LnLgarbage進(jìn)行Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)論詳見表5。

表4 ECM模型參數(shù)估計(jì)

表5 Granger 因果檢驗(yàn)結(jié)果

表5的內(nèi)容由5個(gè)變量進(jìn)行的三組Granger 因果關(guān)系檢驗(yàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)所構(gòu)成，與本文前述部分協(xié)整檢驗(yàn)、ECM模型分析共同構(gòu)成一個(gè)包含長期關(guān)系、短期關(guān)系

和因果關(guān)系的檢驗(yàn)體系。在這一檢驗(yàn)中，大部分結(jié)論與協(xié)整檢驗(yàn)和ECM模型分析具有統(tǒng)一性。其一，對(duì)于城市環(huán)境污染的原因而言，LnDPI和LnPEOPLE對(duì)于城市環(huán)境污染的影響確切，但彼此影響程度不同，作用機(jī)制也存在較大差異。表5的數(shù)據(jù)中，關(guān)于LnDPI與其他變量的Granger檢驗(yàn)提供較為詳細(xì)的數(shù)據(jù)。其中值得注意的是，單純的LnDPI并不是城市人口聚集的Granger原因，但在結(jié)合三種類型的城市環(huán)境污染變量后，其原因顯著成立，而LnDPI并不是LnSwasted和LnPEOPLE的Granger原因，正如前文所述，城市人口聚集與制造工業(yè)固體廢棄物的城市環(huán)境污染直接存在因果關(guān)系和時(shí)序關(guān)系。其二，城市的人口聚集，無疑是城市生活污水、城市生活垃圾等增加的Granger原因，而不是LnSwasted、LnDPI的Granger原因。總體上判斷，表5肯定了城市個(gè)人可支配收入的增加是城市生活污水增加、生活垃圾增加的Granger原因，但并不直接導(dǎo)致工業(yè)固體廢棄物增加，也不是人口聚集的Granger原因。對(duì)于城市個(gè)人可支配收入與人口聚集和LnLgarbage、LnLWwater，其Granger原因顯著存在。這一結(jié)論與前文協(xié)整關(guān)系、ECM短期關(guān)系具有邏輯一致性。

五、結(jié)論與啟示

基于現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料，沿用主流的分析框架和研究方法，本文利用規(guī)范的人口資源環(huán)境分析工具對(duì)廣州1997-2013年的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展開分析，針對(duì)人口聚集、收入水平與城市環(huán)境關(guān)系的量化關(guān)系進(jìn)行研究，得到一些具有應(yīng)用價(jià)值的結(jié)論。

其一，廣州人口聚集、收入水平增加與廣州的城市環(huán)境污染具有確切關(guān)系。這一關(guān)系分解成工業(yè)固體廢棄物、城市生活用水污染和城市生活垃圾三個(gè)代理變量之后，其相關(guān)關(guān)系具有強(qiáng)弱之分和長期、短期之別?？傮w而言，人口聚集對(duì)城市環(huán)境污染的途徑，長期和短期的最大影響方式都是生活污染，因此，人口聚集與城市生活用水污染和城市生活垃圾具有長期穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系和顯著的短期修正關(guān)系；但是與側(cè)重工業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)固體廢棄物長期關(guān)系較模糊，短期關(guān)系也并不顯著。值得注意的是，將這些變量與收入水平增長結(jié)合之后，統(tǒng)計(jì)關(guān)系都較為顯著。考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中就業(yè)、生產(chǎn)、商品流通等環(huán)節(jié)的時(shí)序性與因果關(guān)系，有理由相信人口聚集與收入水平變化間也存在相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制。鑒于本文研究目標(biāo)，暫不對(duì)此展開實(shí)證。

其二，從短期關(guān)系分析，廣州的人口聚集程度持續(xù)增加，直接增加水資源消耗和生活垃圾總量。這一經(jīng)濟(jì)直覺也得到Granger因果檢驗(yàn)的確認(rèn)。但這一邏輯在長期協(xié)整關(guān)系中雖然成立，卻并未體現(xiàn)出較大的系數(shù)值。因此，對(duì)于城市化過程中人口聚集程度的增加，短期增加城市環(huán)境污染，客觀上也加大了城市空間的資源承載。但從另外一個(gè)角度，通過合理的資源規(guī)劃與政策規(guī)制，高效的城市生活方式能夠從長期和總體角度平衡人均資源消耗與城市資源承載的約束，因而獲得宏觀視角下具有集約和節(jié)能性質(zhì)的城市生活方式。顯然，相比原始、粗放和簡單的人口分散型生活方式，廣州的實(shí)證數(shù)據(jù)支撐了集約化的城市生活方式更能夠?qū)崿F(xiàn)長期的環(huán)保型生活。

本文的研究也存在若干不足。例如選取的城市環(huán)境污染變量主要側(cè)重于生活方式，并未選取更多伴隨工業(yè)化生產(chǎn)的若干重要污染變量，如工業(yè)廢水、廢氣、廢渣，以及燃?xì)狻⑷济旱饶芎淖兞?，這將在后續(xù)研究中繼續(xù)深入。

注釋：

①國家統(tǒng)計(jì)局：2014年中國城鎮(zhèn)化率達(dá)到54.77%。http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/201501/20/t20150120_4386891.shtml

②從單純統(tǒng)計(jì)角度出發(fā)，1997-2013共計(jì)17期數(shù)據(jù)且僅損失3個(gè)自由度，這對(duì)變量有限的時(shí)間序列數(shù)據(jù)而言具有較好的統(tǒng)計(jì)性狀?，F(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)于該類問題的研究所采用的數(shù)據(jù)大都有限，部分緣于往年數(shù)據(jù)長度、精度和效度限制。本文在現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上，通過對(duì)變量選擇、數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)優(yōu)化，使數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)效度與量化性狀方面具有提高。

③需要指出的是，LnDPI、LnPEOPLE分別與LnLWwater的協(xié)整關(guān)系在滯后3階時(shí)非常穩(wěn)健，在滯后1階時(shí)處于協(xié)整關(guān)系存在的臨界點(diǎn)。

[1] Grossman G.M., Krueger A.B.. Environmental Impacts of a North American Free Trade Agreement[G].NT: Woodrow Wilson School, Princeton, 1992.

[2] Shafik N., Bandyopadhyay S.. Economic growth and environmental quality: Time series and cross country evidence[R]. Washington, DC: Background paper for world development report, World Bank, 1992.

[3]梁星,郭林,張浩,王祥榮.城市增長和城市環(huán)境退化的倒U形曲線研究——以長江三角洲為例[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004(06):977-982.

[4]劉馳,鐘水映.城市發(fā)展與城市環(huán)境污染關(guān)系的計(jì)量研究[J].經(jīng)濟(jì)問題,2012(09):57-61.

[5]王家庭,高珊珊.城市規(guī)模對(duì)城市環(huán)境的影響:基于我國119個(gè)城市EKC曲線的實(shí)證研究[J].學(xué)習(xí)與實(shí)踐,2011(12):18-25.

[6]李鵬飛,吳利學(xué),田野.中國城鎮(zhèn)化路徑的環(huán)境效應(yīng)分析[J].城市與環(huán)境研究,2014(02):65-82.

[7]方銘,許振成,彭曉春,董家華.人口城市化與城市環(huán)境定量關(guān)系研究——以廣州市為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(34): 17041-17044.

[8]王婷,呂昭河.人口增長、收入水平與城市環(huán)境[J].中國人口.資源與環(huán)境,2012(04):143-149.

[9]鐘無涯,顏瑋.城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與PM2.5關(guān)系探析[J].城市觀察,2013(01):169-174.