杜雯翠

(首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)　經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京　100070)

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信息化能否降低城市環(huán)境污染？

杜雯翠

(首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京100070)

摘要：以2003—2012年281個城市的面板數(shù)據(jù)為研究樣本，通過隨機(jī)效應(yīng)模型與分位數(shù)回歸等方法檢驗信息化與工業(yè)廢水、工業(yè)二氧化硫(SO2)、工業(yè)煙塵等三種污染物排放強(qiáng)度的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，信息化能夠有效降低工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的排放強(qiáng)度，對工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的作用效果并不明顯。分位數(shù)回歸結(jié)果表明，當(dāng)污染排放強(qiáng)度較低時，信息化對降低污染排放強(qiáng)度的作用十分明顯；當(dāng)污染排放強(qiáng)度較高時，信息化的作用不再顯著。

關(guān)鍵詞：信息化；環(huán)境污染；城市；分位數(shù)回歸

一、問題提出

黨的十六大報告明確提出：“堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。”這句話包含著三層意思：第一，工業(yè)化為信息化提供物質(zhì)基礎(chǔ)、擴(kuò)大市場容量、積聚建設(shè)資金、輸送專業(yè)人才，是信息化發(fā)展的前提保障[1]；第二，信息化有利于改造傳統(tǒng)工藝技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，是工業(yè)化發(fā)展的動力[2]；第三，信息化還有助于降低能源消耗、減少污染排放，是保障工業(yè)化綠色發(fā)展的重要途徑，也是解決工業(yè)化背景下復(fù)雜環(huán)境問題的有效方式。

信息化與環(huán)境污染有著密不可分的關(guān)系。首先，信息化改變了人們的生活方式。例如，智慧電力賦予消費者管理其電力使用，并選擇污染最小的能源權(quán)力，減少電網(wǎng)內(nèi)部的浪費，提高家庭能源使用效率并保護(hù)環(huán)境。其次，信息化改變了企業(yè)的生產(chǎn)方式。通過辦公自動化減少見面溝通，節(jié)約紙張；通過企業(yè)資源計劃把產(chǎn)、供、銷、人、財、物進(jìn)行有機(jī)組合，降低生產(chǎn)的中間損耗。再次，信息化實現(xiàn)了污染源監(jiān)測的立體化、實時化、連續(xù)化，有利于治污減排政策的實施。最后，信息化改變了城市發(fā)展方式。例如，智慧城市的興起從交通、醫(yī)療、公共安全、公共事業(yè)、教育、市民服務(wù)等方面，通過新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，令城市生活更加智能，優(yōu)化有限資源的使用，減少污染、保護(hù)環(huán)境。另外，信息化本身就是資源節(jié)約、環(huán)境友好的。從原材料角度看，信息化建設(shè)的投入大部分為人力資源，生產(chǎn)材料和能源投入相對較少；從產(chǎn)出角度看，信息化產(chǎn)品能夠被重復(fù)利用，是可再生的；從污染角度看，信息化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程不排放污染，生產(chǎn)過程是清潔的。因此，在工業(yè)化與城市化快速發(fā)展的中國，資源投入少、污染產(chǎn)出少的信息化可能成為破解工業(yè)化與城市化進(jìn)程中環(huán)境污染難題的突破口。

然而，現(xiàn)有研究對信息化與環(huán)境質(zhì)量的討論是不足的。國外相關(guān)文獻(xiàn)主要集中于環(huán)境法領(lǐng)域，這些研究討論了環(huán)境政策制定與實施中的信息成本問題[3-5]，以及環(huán)境領(lǐng)域的信息規(guī)制(information regulation)問題[6-7]，這與中國信息化的概念是有差別的。國內(nèi)文獻(xiàn)多屬概念討論與描述分析，缺乏邏輯演繹與實證分析。唐小坤和王哲(2007)分析了信息化在環(huán)保領(lǐng)域的作用，認(rèn)為信息化有利于環(huán)境監(jiān)管部門及時獲取數(shù)據(jù)，提高環(huán)保執(zhí)法水平[8]。陳瀅和王愛蘭(2010)認(rèn)為信息化與工業(yè)化融合將對實現(xiàn)能源品種多元化、節(jié)能減排、降低污染、發(fā)展低碳工業(yè)具有重要的技術(shù)輔助作用，是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的一條有效途徑[9]。相比之下，唐小坤和王哲對信息化與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系界定是狹義的，信息化對環(huán)保領(lǐng)域的作用只是信息化與環(huán)境污染關(guān)系的一部分，信息化對環(huán)境保護(hù)的意義還在于其對工業(yè)生產(chǎn)方式的改變。陳瀅和王愛蘭的界定較為合理，但僅限于描述性分析，缺乏理論依據(jù)與經(jīng)驗證據(jù)?？梢?，現(xiàn)有研究對信息化與環(huán)境污染的關(guān)注是不足的。

論文以2003—2012年281個城市的面板數(shù)據(jù)為研究樣本，檢驗信息化與環(huán)境污染的關(guān)系，以此揭示信息化對環(huán)境污染的影響。論文結(jié)構(gòu)安排如下：第二部分為研究設(shè)計，設(shè)定實證模型，說明數(shù)據(jù)來源；第三部分為實證結(jié)果，利用面板數(shù)據(jù)回歸檢驗信息化與環(huán)境污染的關(guān)系；第四部分總結(jié)全文。

二、研究設(shè)計

(一)模型與變量

為檢驗信息化對環(huán)境污染的動態(tài)影響，設(shè)定如下模型：

(1)

其中，因變量為環(huán)境污染(Pollu)，為保證回歸結(jié)果的穩(wěn)健性，這里采用三種污染物的排放強(qiáng)度衡量污染排放，分別為工業(yè)廢水排放強(qiáng)度(Water)、工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度(SO2)、工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度(Dust)，用這三種污染物排放量與GDP的比值表示，單位均為噸/萬元。這里之所以采用污染排放強(qiáng)度衡量環(huán)境污染，而不是污染排放總量，是因為污染排放總量在很大程度上取決于經(jīng)濟(jì)總量，排放強(qiáng)度更能夠反映出環(huán)境質(zhì)量。自變量為信息化(Information)，用當(dāng)?shù)鼗ヂ?lián)網(wǎng)用戶數(shù)占總?cè)丝诘谋戎乇硎?，單位為?萬人。需要說明的是，由于互聯(lián)網(wǎng)用戶指的是在郵電部門辦理登記手續(xù)且已入網(wǎng)的用戶數(shù)，包括個人用戶與單位用戶，因此每萬人的互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)未必低于1萬。

根據(jù)以往文獻(xiàn)的研究經(jīng)驗，模型中還對其他影響環(huán)境污染的因素加以控制。中國正處于工業(yè)化與城市化加速發(fā)展的快車道，工業(yè)化發(fā)展積累的環(huán)境污染存量尚未充分解決，城市化帶來的人口集聚同樣也可能成為環(huán)境污染的重要來源[10]。因此，模型還控制了城市化率(Urban)對環(huán)境污染的影響，城市化率用城市非農(nóng)人口的比例表示。經(jīng)濟(jì)增長速度越快，資源消耗耗竭程度越大，環(huán)境污染越嚴(yán)重[10]。因此，模型用城市GDP年增長率表示增長速度(Growth)，控制經(jīng)濟(jì)增長速度對環(huán)境污染的影響。污染排放還受到經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的影響[11-12]，第二產(chǎn)業(yè)比重越高，污染排放越嚴(yán)重。因此，用第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重表示經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)(Structure)，控制產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對污染排放的影響。技術(shù)進(jìn)步可能降低單位產(chǎn)出的資源消耗，減少污染排放，也可能提高產(chǎn)出總量，增加污染排放[13-14]。用從業(yè)人員的單位產(chǎn)出表示技術(shù)進(jìn)步(Tech)，以控制技術(shù)進(jìn)步對環(huán)境污染的影響，單位為萬元/人。化石能源燃燒是污染的主要來源，能源使用效率也是影響污染排放的重要因素[15-17]，用單位GDP的工業(yè)用電量表示能源強(qiáng)度(Energy)，以控制能源因素對環(huán)境污染的影響，單位為千瓦時/萬元。環(huán)保投資在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的同時，還提高了生產(chǎn)技術(shù)水平，使得廠商在既定的環(huán)境規(guī)制下，減少能源投入，從而降低污染排放[18]。因此，模型還用三廢綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值占GDP的比重表征環(huán)保投資(Invest)，以控制環(huán)保投資對環(huán)境污染的影響。控制變量年份(YEAR)為啞變量。

(二)數(shù)據(jù)說明

本研究的所有數(shù)據(jù)均來自《中國城市統(tǒng)計年鑒(2004—2013)》，研究對象為中國30個省、市、自治區(qū)281個地級及以上城市。這281個城市的分布見表1，由表1可以看出，樣本分布最多的省份為四川(6.41%)，除直轄市外，樣本分布最少的省份為青海(0.36%)，樣本分布相對均勻。

表1　樣本分布

注：由于數(shù)據(jù)缺失，樣本不包括西藏自治區(qū)的城市。

三、實證結(jié)果

(一)描述性統(tǒng)計

表2為主要變量的描述性統(tǒng)計。由表2可知，不同城市的信息化水平存在較大差異，信息化的最大值為2012年的上海，平均每1萬人有36 634戶國際互聯(lián)網(wǎng)用戶，最小值僅為12戶(2003年的宜賓)。另外，工業(yè)二氧化硫與工業(yè)煙塵的數(shù)值分布較為相似，這是因為這兩種污染物的來源幾乎是一致的。

表2　主要變量的描述性統(tǒng)計

(二)回歸結(jié)果

以2003—2012年281個城市為研究樣本，分別用工業(yè)廢水、工業(yè)SO2、工業(yè)煙塵三種污染物數(shù)據(jù)，根據(jù)豪斯曼(Hausman)檢驗，對實證模型進(jìn)行面板數(shù)據(jù)的隨機(jī)效應(yīng)回歸，結(jié)果見表3。由表3可知，信息化(Information)在工業(yè)廢水的回歸中并不顯著，在工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的回歸中均顯著為負(fù)，這表明信息化能夠顯著降低工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的排放強(qiáng)度，對工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的影響不大。除此之外，城市化率(Urban)在不同污染物的回歸中均顯著為負(fù)，說明城市化水平越高，污染排放強(qiáng)度越低，這與杜雯翠和馮科(2013)[10]的回歸結(jié)果是一致的。增長速度(Growth)在工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的回歸中顯著為正，表明經(jīng)濟(jì)增長速度越快，越不利于工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度的降低。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)(Structure)在工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的回歸中顯著為正，說明第二產(chǎn)業(yè)比重越高，越不利于工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度的降低。技術(shù)進(jìn)步(Tech)在工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的回歸中顯著為負(fù)，說明技術(shù)進(jìn)步有利于降低工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的排放強(qiáng)度。能源強(qiáng)度(Energy)的估計系數(shù)在三個回歸中均顯著為正，表明能源使用效率越低，污染排放強(qiáng)度越高，這與漢密爾頓和特頓(Hamilton & Turton，2002)[15]、張平淡等(2013)[17]的結(jié)論是一致的。環(huán)保投資(Invest)在三個回歸中均不顯著，原因可能在于環(huán)保投資使用的是三廢綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值占GDP的比重表征，這可能無法充分體現(xiàn)環(huán)保投資的含義，不過，囿于數(shù)據(jù)的可獲得性，暫時還沒有找到合適的替代變量。

表3　回歸結(jié)果

注：*、**、***分別表示在0.1、0.05、0.01的水平下顯著，括號中為t值，常數(shù)項的回歸系數(shù)未報告。

上述結(jié)果是以面板數(shù)據(jù)的隨機(jī)效應(yīng)模型估計得到的，其結(jié)果反映的只是各種解釋變量對于污染物排放強(qiáng)度的條件分布均值的影響，無法說明在污染物排放強(qiáng)度的不同分位點上，這種影響有何差異。因此，采用分位數(shù)回歸(quantile regression)檢驗不同分位點信息化對工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度的作用，結(jié)果見表4。由表4可知，信息化(Information)在不同分位數(shù)下的回歸結(jié)果是有差異的。信息化(Information)在0.1、0.25和0.5分位數(shù)的回歸系數(shù)顯著為負(fù)，而在0.75和0.9分位數(shù)的回歸系數(shù)并不顯著。這說明，信息化在降低污染排放強(qiáng)度方面的作用主要體現(xiàn)在污染排放強(qiáng)度較低時。當(dāng)排放強(qiáng)度較高時，信息化對降低環(huán)境污染的作用并不明顯。同樣地，城市化率(Urban)在0.1、0.25和0.5分位數(shù)的回歸系數(shù)顯著為負(fù)，而在0.75和0.9分位數(shù)的回歸系數(shù)并不顯著，證明盡管城市化有利于降低污染排放強(qiáng)度，但若污染排放強(qiáng)度到達(dá)較高水平時，城市化在改善環(huán)境質(zhì)量方面的作用也有所削弱。技術(shù)進(jìn)步(Tech)與能源強(qiáng)度(Energy)在不同分位數(shù)的回歸系數(shù)表現(xiàn)一致。

表4　分位數(shù)回歸結(jié)果

注：*、**、***分別表示在0.1、0.05、0.01的水平下顯著，括號中為t值，常數(shù)項的回歸系數(shù)未報告。

《中國中小城市發(fā)展報告》[19]提出了中國城市劃分標(biāo)準(zhǔn)：市區(qū)常住人口50萬以下的為小城市，50萬~100萬的為中等城市，100萬~300萬的為大城市，300萬~1 000萬的為特大城市，1 000萬以上的為巨大型城市。根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)，將2 810個樣本劃分為小城市(39個)、中等城市(89個)、大城市(940個)、特大城市(1 660個)、巨大型城市(82個)。由于10年內(nèi)城市人口在不斷變動，因此城市類型是變化的。另外，由于小城市、中等城市、巨大型城市的個數(shù)偏少，將前兩類城市合并，統(tǒng)稱為中小城市(128個)，將巨大型城市與特大城市合并，統(tǒng)稱為特大城市(1 742個)。表5為不同規(guī)模城市的回歸結(jié)果。由表5可知，在工業(yè)廢水的回歸中，信息化(Information)的估計系數(shù)或者為正，或者不顯著，這說明對任何規(guī)模城市的廢水排放而言，信息化均未發(fā)揮降低污染的作用。在工業(yè)SO2的回歸中，信息化(Information)的估計系數(shù)在特大城市的回歸中顯著為負(fù)，表明在特大城市，信息化水平的提高有利于降低工業(yè)SO2排放強(qiáng)度。在工業(yè)煙塵的回歸中，信息化(Information)的估計系數(shù)在大城市的回歸中顯著為負(fù)，表明在大城市，信息化水平的提高有利于降低工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度。

表5　不同規(guī)模城市的回歸結(jié)果

表5(續(xù))

注：*、**、***分別表示在0.1、0.05、0.01的水平下顯著，括號中為t值，常數(shù)項的回歸系數(shù)未報告。

四、結(jié)論與啟示

信息化對環(huán)境質(zhì)量的積極作用不僅在于其自身生產(chǎn)過程的清潔，更在于其對生活方式與生產(chǎn)方式的改變與優(yōu)化。從生活角度看，信息化改變了人們的生活方式，縮短了人與人、人與消費場所之間的距離，從而降低生活污染排放。從生產(chǎn)角度看，信息化改變了企業(yè)的生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)更加集約化，資源更加節(jié)約化，從而降低生產(chǎn)污染排放。本文以2003—2012年281個城市的面板數(shù)據(jù)為研究樣本，通過隨機(jī)效應(yīng)模型與分位數(shù)回歸等方法檢驗信息化與三種污染物排放強(qiáng)度的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，信息化能夠有效降低工業(yè)SO2與工業(yè)煙塵的排放強(qiáng)度，對工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的作用效果并不明顯。分位數(shù)回歸結(jié)果表明，當(dāng)污染排放強(qiáng)度較低時，信息化對降低污染排放強(qiáng)度的作用十分明顯；當(dāng)污染排放強(qiáng)度較高時，信息化的作用不再顯著。另外，在大城市，信息化水平的提高有利于工業(yè)煙塵排放強(qiáng)度的降低，而在特大城市，信息化水平的提高更有利于工業(yè)SO2排放強(qiáng)度的降低。因此，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識信息化與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，有效利用信息化的環(huán)保效應(yīng)，充分發(fā)揮信息化在降低污染排放強(qiáng)度方面的積極作用，通過環(huán)保信息化與信息環(huán)?；瘜崿F(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。

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(責(zé)任編輯：姜萊)

Can Informatization Reduce Environmental Pollution?

DU Wencui

(Capital University of Economics and Business，Beijing 100070，China)

Abstract：Using panel data from 281 Chinese cites from 2003 to 2012，the relationship between informatization and environmental pollution intensity，which is represented by industrial waste water，industrial SO2，and industrial dust is studied based on the method of random effect model and quantile regression.It is found that，the relationship between informatization and industrial waste gas，which is represented by industrial SO2and industrial dust，is negative.However the relationship informatization and industrial waste water is not obvious.Moreover，the impact of informatization on pollution intensity is more significant when the pollution intensity is low，and not significant when the pollution intensity is high.

Keywords：informatization；environmental pollution；cities；quantile regression

作者簡介：杜雯翠(1983—)，女，首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院講師，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，研究方向為環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、西方經(jīng)濟(jì)學(xué)。

基金項目：國家社會科學(xué)基金青年項目“新常態(tài)下經(jīng)濟(jì)增長對環(huán)境污染的‘增速紅利效應(yīng)’與‘增長壓力效應(yīng)’研究”(15CJL012)；北京市優(yōu)秀人才資助項目“北京市人口老齡化與環(huán)境污染：機(jī)理、影響與對策”；首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)2015年度科研基金項目“新常態(tài)下的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染：作用機(jī)理與國別比較”

收稿日期：2015-06-14

中圖分類號：F205

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-2700(2016)02-0116-07

DOI：10.13504/j.cnki.issn1008-2700.2016.02.015