雾霾污染的持续性及空间溢出效应分析_来自京津冀地区的证据_潘慧峰
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
［ 1］
发现国与国之间、 不同省域之间的污染及治 变量， 理存在溢出效应
［ 5 － 9］
， 特别是 Poon 等 （ 2006 ） 及马
丽梅和张晓 （ 2014 ） 的实证研究发现我国省域、 城 市之间污染存在空间上的相互影响。 但现有文献 尚未对雾霾的持续性特征、 同一区域内不同城市 间雾霾 的 空 间 溢 出 效 应 进 行 研 究， 也没有采用 PM2. 5 这一最新的空气污染指标。 鉴于此， 本文 以京津冀 地 区 的 7 个 城 市 为 研 究 对 象， 通过对 PM2. 5 指数 这 一 最 新 的 空 气 污 染 指 标 的 计 量 分 析， 试图来回答如下问题： 雾霾天气是否会一直持 续？ 一个城市的雾霾是否对另一个城市产生溢出 效应？ 区域雾霾治理应该采取什么样的措施？ 对 这些问题的回答对于京津冀地区乃至其他地区的 雾霾治理均具有重要的指导意义。 相比现有文献， 本文的贡献在于： （ 1 ） 在研究 内容 上， 考 察 了 单 个 城 市 PM2. 5 指 数 的 持 续 性 特征和区域内不同城市间污染的空间溢出效应 ； （ 2 ） 在研究方法上， 采用区制转换模型分高污染和 低污染两个状态研究了 PM2. 5 指数的持续性特 征， 这与现实中高污染状态和低污染状态交替出 现是一致的， 综合采用格兰杰因果检验和广义脉 冲响应函数研究了不同城市间的空间溢出效应 ； （ 3 ） 在研究指标选取上， 采用 PM2. 5 这一最新的综 合性污染指标作为大气污染指标， 此指标可以更 精准的对雾霾的污染程度进行描述， 采用此指标 的定量研究在国内较少见诸文献。 二、 研究假设 H1 ： 雾霾指数存在区制转换效应， 在高污染状 态下， 雾霾污染存在粘滞效应， 向低污染转换的概 率较小。 雾霾污 染 程 度 根 本 上 受 污 染 源 排 放 量 的 影
。2014 年 10 月 7 日至 10 月 11 日， 京津冀地
区遭遇了 2014 年下半年持续时间最长、 污染最严 重 的 一 次 雾 霾， 引发了社会各界对雾霾治理的 广泛关注 。 市民非常关心这种雾霾天气到底会 持 续 多 久， 政府则关心采用何种措施对雾霾进 行治理 。 现有文献对于雾霾问题的研究主要从两个角 度展开： 一是研究城市中 PM2. 5 的成分和来源， 但 对雾霾的最主要来源尚未有一致的结论。 以北京 为例， 杨复沫 （ 2003 ） 认为汽车尾气排放和燃煤是 北京 PM2. 5 污染的重要来源
134
理论·方法与案例
雾霾污染的持续性及空间溢出效应分析
solve the PM2. 5 pollution of this region， thus only industrial structure upgrade， the introduction of clean technology， regionally comprehensive control and the adjustment of assessment standard for political achievement can solve the problem fundamentally. Key words： haze pollution； duration； spatial spillover effect； regime switching model； granger causality test
贡献率最大， 占比 31. 1% 。 二是研究区域间污染 NOx、 及治理的溢出效应。 这些文献往往以 SO2 、 PM10 、 CO2 、 烟尘等指标作为大气污染程度的代理
《北京市 PM2. 5 来源解析正式发布》 ， ① 2014 年 4 月 16 日， 网址为 http： / / www. bjepb. gov. cn / bjepb /323474 / 北京市环保局网站发布了 331443 /331937 /333896 /396191 / index. html
［ 2］
； 朱先磊 （ 2005 ） 发
［ 3］
现扬尘和燃煤对雾霾天气形成的贡献率最高 理、 化学变化产生的二次污染物
［ 4］
；
王志娟 （ 2012 ） 则认为雾霾的主要来源是经过物 ； 2014 年 4 月 16 日， 北京市环保局网站发布的《北京市 PM2. 5 来源
①指出机动车尾气对北京雾霾污染 解析正式发布》
135
中国软科学 2015 年第 12 期
大气活动的周 响， 但在不能改变污染源的情况下， 期会使得雾霾污染呈现周期性特征， 即高污染和 低污染状态是交替出现的。 当气温高、 风速小、 降 雨少时， 大气扩散 条 件 较 差， 污染物很难扩散出 去， 这时一旦出现高污染状态， 则这种状态会持续 较长时间； 当气温低、 风速大、 降雨多时， 大气扩散 条件较好， 污染物很容易扩散出去， 因此雾霾污染 程度会从高污染状态向低污染状态转换。 同理可 知， 当一个城市开始在低污染状态， 一旦受到严重 雾霾污染冲击， 则也会从低污染状态向高污染状 态转换。 H2 ： 不同城市间的雾霾污染存在空间溢出效 应， 表现为一个城市的雾霾污染会随着时间的推 移影响相邻的其他城市， 一个城市雾霾程度的提 高也会提高相邻城市的雾霾程度。 一个城市的雾霾污染会通过扩散和风力对其 相邻的城市产生影响， 分成两种情况： 一是当风力 小时， 相邻两个城市的雾霾浓度存在差异， 雾霾会 从高污染城市向低污染城市扩散， 由于扩散需要 时间， 则两个城市的雾霾指数则表现为存在领先 滞后关系， 高雾霾浓度的城市会通过扩散提高低 浓度城市的雾霾浓度； 二是当风力较大时， 雾霾会 随着风向从一个城市转换到另一个城市， 这也会 导致两个城市的雾霾指数存在领先滞后关系 。 现 有 的 其 他 文 献 也 支 持 上 述 观 点， 陈媛 （ 2010 ） 认为扩散作用和空气流动会影响地区的颗 粒污染物的浓度， 雾霾的主要成分为大气颗粒污 染物， 这些物质随着空气运输发生迁移的同时， 往 往会改变迁移过程地区的雾霾浓度， 浓度的差异 会产生扩散效应， 扩散效应和风力会使污染物在 城市之间进行迁移， 可能会产生空间溢出效应
冀地区各城市雾霾污染的持续性特征 ， 进一步基于 Hsiao（ 1981 ） 的格兰杰因果检验和广义脉冲响应函数考察了 PM2. 5 指数表现为高 相邻城市间雾霾污染的空间溢出效应 。实证结果表明： （ 1 ） 雾霾污染存在较强的持续性 ， 度的自相关和区制转换特征 ， 高污染状态较难向低污染状态转换 ， 高污染状态存在粘滞效应 ； （ 2 ） 不同城市间的 雾霾污染存在空间溢出效应 ， 格兰杰因果检验表明北京对其他周边城市均存在领先滞后关系 ， 广义脉冲响应分 析表明北京雾霾浓度的提高对周边城市均会产生正向冲击 、 且衰减速度较慢。政策建议是简单的产业转移并不 能解决京津冀地区的雾霾污染问题 ， 必须通过产业升级和清洁技术引进 、 区域综合治理、 调整政绩考核方式等手 段来从根本上治理京津冀地区的雾霾污染 。 关键词： 雾霾污染； 持续性； 空间溢出效应； 区制转换模型； 格兰杰因果检验 中图分类号： X51 ； F121. 3 文献标识码： A 文章编号： 1002 － 9753 （ 2015 ） 12 － 0134 － 10
Duration and Spatial Spillover Effects of Haze Pollution —Evidence from BeijingTianjinHebei Ｒegion
PAN Hui-feng， WANG Xin， ZHANG Shu-yu
（ Ｒesearch Center for Applied Finance， School of Banking and Finance， University of International Business and Economics， Beijing 100029 ， China） Abstract： Using data ranging from 2013 ， October to 2014 ， June， this article empirically analyzes the duration of haze of the Beijingtianjinhebei region based on AＲ model and Markov Ｒegime Switching Model， and then investigates the spatial spillover effects of haze pollution between adjacent cities by employing Hsiao's（ 1981 ） Granger Causality test and generalized impulse response function． The results shows that： （ 1 ） The haze pollution has strong duration with high autocorrelation and significant regimeswitching effect， besides， it's hard to transfer from highpolluted state to lowpolluted state， indicating that the highpolluted state has viscous effect； （ 2 ） Spatial spillover effects are found in haze pollution between different cities. The Granger Causality test between cities finds that there exists evident leadlag relationship between Beijing and its adjacent cities； moreover， the generalized impulse response analysis suggests that the increase of the PM2. 5 concentration of Beijing leads to positive impact on other cities and the decaying rate is relatively low. Finally， based on the above results， we propose the policy recommendation that simple industrial transfer can hardly
中国软科学 2015 年第 12 期
雾霾污染的持续性及空间溢出效应分析 — — — 来自京津冀地区的证据
王 潘慧峰，
（ 对外经济贸易大学 金融学院
鑫， 张书宇
应用金融研究中心， 北京 100029 ）
摘
要： 选取 2013 年 10 月到 2014 年 9 月的 PM2. 5 日数据， 采用 AＲ 模型和马尔科夫区制转换模型研究了京津
一、 引言 2013 年以来， 中国大部分地区， 尤其是京津冀 地区空气质量急剧恶化。 环保部门公布的数据显 2013 年 1 月至 7 月之间， 示， 京津冀污染天数占比 达到了 53. 5% ， 京津冀地区的空气质量始终是最 差的。世界华人协会主席胡智荣在博鳌亚洲论坛 2014 年年会分论坛上表示 ： “雾霾对国家形象有所 损害， 我的很多合作伙伴和外国朋友， 一看到北京 雾霾就飞到其他地方去， 使得我们的投资延后甚 ” 英国广播公司 BBC 在 1 月 12 日的一篇 至取消。 报道中称北京的空气污染甚至已经超过了世界卫 生组织设定的危险等级， 开始危害人们的身体健 康。前卫生部部长陈竺 （ 2014 ） 指出， 中国每年因 室外空 气 污 染 导 致 的 早 死 人 数 在 35 万 ～ 50 万 人
收稿日期： 2015 － 08 － 09
Fra Baidu bibliotek
修回日期： 2015 － 10 － 20
基金项目： 本文获北京市哲学社科项目 （ 12JGC094 ） ； 国家自然基金项目（ 71301027 ） 对外经济贸易大学金融学院副院长， 教授， 博士生导师。 男， 黑龙江大庆人， 作者简介： 潘慧峰（ 1975 － ） ，
发现国与国之间、 不同省域之间的污染及治 变量， 理存在溢出效应
［ 5 － 9］
， 特别是 Poon 等 （ 2006 ） 及马
丽梅和张晓 （ 2014 ） 的实证研究发现我国省域、 城 市之间污染存在空间上的相互影响。 但现有文献 尚未对雾霾的持续性特征、 同一区域内不同城市 间雾霾 的 空 间 溢 出 效 应 进 行 研 究， 也没有采用 PM2. 5 这一最新的空气污染指标。 鉴于此， 本文 以京津冀 地 区 的 7 个 城 市 为 研 究 对 象， 通过对 PM2. 5 指数 这 一 最 新 的 空 气 污 染 指 标 的 计 量 分 析， 试图来回答如下问题： 雾霾天气是否会一直持 续？ 一个城市的雾霾是否对另一个城市产生溢出 效应？ 区域雾霾治理应该采取什么样的措施？ 对 这些问题的回答对于京津冀地区乃至其他地区的 雾霾治理均具有重要的指导意义。 相比现有文献， 本文的贡献在于： （ 1 ） 在研究 内容 上， 考 察 了 单 个 城 市 PM2. 5 指 数 的 持 续 性 特征和区域内不同城市间污染的空间溢出效应 ； （ 2 ） 在研究方法上， 采用区制转换模型分高污染和 低污染两个状态研究了 PM2. 5 指数的持续性特 征， 这与现实中高污染状态和低污染状态交替出 现是一致的， 综合采用格兰杰因果检验和广义脉 冲响应函数研究了不同城市间的空间溢出效应 ； （ 3 ） 在研究指标选取上， 采用 PM2. 5 这一最新的综 合性污染指标作为大气污染指标， 此指标可以更 精准的对雾霾的污染程度进行描述， 采用此指标 的定量研究在国内较少见诸文献。 二、 研究假设 H1 ： 雾霾指数存在区制转换效应， 在高污染状 态下， 雾霾污染存在粘滞效应， 向低污染转换的概 率较小。 雾霾污 染 程 度 根 本 上 受 污 染 源 排 放 量 的 影
。2014 年 10 月 7 日至 10 月 11 日， 京津冀地
区遭遇了 2014 年下半年持续时间最长、 污染最严 重 的 一 次 雾 霾， 引发了社会各界对雾霾治理的 广泛关注 。 市民非常关心这种雾霾天气到底会 持 续 多 久， 政府则关心采用何种措施对雾霾进 行治理 。 现有文献对于雾霾问题的研究主要从两个角 度展开： 一是研究城市中 PM2. 5 的成分和来源， 但 对雾霾的最主要来源尚未有一致的结论。 以北京 为例， 杨复沫 （ 2003 ） 认为汽车尾气排放和燃煤是 北京 PM2. 5 污染的重要来源
134
理论·方法与案例
雾霾污染的持续性及空间溢出效应分析
solve the PM2. 5 pollution of this region， thus only industrial structure upgrade， the introduction of clean technology， regionally comprehensive control and the adjustment of assessment standard for political achievement can solve the problem fundamentally. Key words： haze pollution； duration； spatial spillover effect； regime switching model； granger causality test
贡献率最大， 占比 31. 1% 。 二是研究区域间污染 NOx、 及治理的溢出效应。 这些文献往往以 SO2 、 PM10 、 CO2 、 烟尘等指标作为大气污染程度的代理
《北京市 PM2. 5 来源解析正式发布》 ， ① 2014 年 4 月 16 日， 网址为 http： / / www. bjepb. gov. cn / bjepb /323474 / 北京市环保局网站发布了 331443 /331937 /333896 /396191 / index. html
［ 2］
； 朱先磊 （ 2005 ） 发
［ 3］
现扬尘和燃煤对雾霾天气形成的贡献率最高 理、 化学变化产生的二次污染物
［ 4］
；
王志娟 （ 2012 ） 则认为雾霾的主要来源是经过物 ； 2014 年 4 月 16 日， 北京市环保局网站发布的《北京市 PM2. 5 来源
①指出机动车尾气对北京雾霾污染 解析正式发布》
135
中国软科学 2015 年第 12 期
大气活动的周 响， 但在不能改变污染源的情况下， 期会使得雾霾污染呈现周期性特征， 即高污染和 低污染状态是交替出现的。 当气温高、 风速小、 降 雨少时， 大气扩散 条 件 较 差， 污染物很难扩散出 去， 这时一旦出现高污染状态， 则这种状态会持续 较长时间； 当气温低、 风速大、 降雨多时， 大气扩散 条件较好， 污染物很容易扩散出去， 因此雾霾污染 程度会从高污染状态向低污染状态转换。 同理可 知， 当一个城市开始在低污染状态， 一旦受到严重 雾霾污染冲击， 则也会从低污染状态向高污染状 态转换。 H2 ： 不同城市间的雾霾污染存在空间溢出效 应， 表现为一个城市的雾霾污染会随着时间的推 移影响相邻的其他城市， 一个城市雾霾程度的提 高也会提高相邻城市的雾霾程度。 一个城市的雾霾污染会通过扩散和风力对其 相邻的城市产生影响， 分成两种情况： 一是当风力 小时， 相邻两个城市的雾霾浓度存在差异， 雾霾会 从高污染城市向低污染城市扩散， 由于扩散需要 时间， 则两个城市的雾霾指数则表现为存在领先 滞后关系， 高雾霾浓度的城市会通过扩散提高低 浓度城市的雾霾浓度； 二是当风力较大时， 雾霾会 随着风向从一个城市转换到另一个城市， 这也会 导致两个城市的雾霾指数存在领先滞后关系 。 现 有 的 其 他 文 献 也 支 持 上 述 观 点， 陈媛 （ 2010 ） 认为扩散作用和空气流动会影响地区的颗 粒污染物的浓度， 雾霾的主要成分为大气颗粒污 染物， 这些物质随着空气运输发生迁移的同时， 往 往会改变迁移过程地区的雾霾浓度， 浓度的差异 会产生扩散效应， 扩散效应和风力会使污染物在 城市之间进行迁移， 可能会产生空间溢出效应
冀地区各城市雾霾污染的持续性特征 ， 进一步基于 Hsiao（ 1981 ） 的格兰杰因果检验和广义脉冲响应函数考察了 PM2. 5 指数表现为高 相邻城市间雾霾污染的空间溢出效应 。实证结果表明： （ 1 ） 雾霾污染存在较强的持续性 ， 度的自相关和区制转换特征 ， 高污染状态较难向低污染状态转换 ， 高污染状态存在粘滞效应 ； （ 2 ） 不同城市间的 雾霾污染存在空间溢出效应 ， 格兰杰因果检验表明北京对其他周边城市均存在领先滞后关系 ， 广义脉冲响应分 析表明北京雾霾浓度的提高对周边城市均会产生正向冲击 、 且衰减速度较慢。政策建议是简单的产业转移并不 能解决京津冀地区的雾霾污染问题 ， 必须通过产业升级和清洁技术引进 、 区域综合治理、 调整政绩考核方式等手 段来从根本上治理京津冀地区的雾霾污染 。 关键词： 雾霾污染； 持续性； 空间溢出效应； 区制转换模型； 格兰杰因果检验 中图分类号： X51 ； F121. 3 文献标识码： A 文章编号： 1002 － 9753 （ 2015 ） 12 － 0134 － 10
Duration and Spatial Spillover Effects of Haze Pollution —Evidence from BeijingTianjinHebei Ｒegion
PAN Hui-feng， WANG Xin， ZHANG Shu-yu
（ Ｒesearch Center for Applied Finance， School of Banking and Finance， University of International Business and Economics， Beijing 100029 ， China） Abstract： Using data ranging from 2013 ， October to 2014 ， June， this article empirically analyzes the duration of haze of the Beijingtianjinhebei region based on AＲ model and Markov Ｒegime Switching Model， and then investigates the spatial spillover effects of haze pollution between adjacent cities by employing Hsiao's（ 1981 ） Granger Causality test and generalized impulse response function． The results shows that： （ 1 ） The haze pollution has strong duration with high autocorrelation and significant regimeswitching effect， besides， it's hard to transfer from highpolluted state to lowpolluted state， indicating that the highpolluted state has viscous effect； （ 2 ） Spatial spillover effects are found in haze pollution between different cities. The Granger Causality test between cities finds that there exists evident leadlag relationship between Beijing and its adjacent cities； moreover， the generalized impulse response analysis suggests that the increase of the PM2. 5 concentration of Beijing leads to positive impact on other cities and the decaying rate is relatively low. Finally， based on the above results， we propose the policy recommendation that simple industrial transfer can hardly
中国软科学 2015 年第 12 期
雾霾污染的持续性及空间溢出效应分析 — — — 来自京津冀地区的证据
王 潘慧峰，
（ 对外经济贸易大学 金融学院
鑫， 张书宇
应用金融研究中心， 北京 100029 ）
摘
要： 选取 2013 年 10 月到 2014 年 9 月的 PM2. 5 日数据， 采用 AＲ 模型和马尔科夫区制转换模型研究了京津
一、 引言 2013 年以来， 中国大部分地区， 尤其是京津冀 地区空气质量急剧恶化。 环保部门公布的数据显 2013 年 1 月至 7 月之间， 示， 京津冀污染天数占比 达到了 53. 5% ， 京津冀地区的空气质量始终是最 差的。世界华人协会主席胡智荣在博鳌亚洲论坛 2014 年年会分论坛上表示 ： “雾霾对国家形象有所 损害， 我的很多合作伙伴和外国朋友， 一看到北京 雾霾就飞到其他地方去， 使得我们的投资延后甚 ” 英国广播公司 BBC 在 1 月 12 日的一篇 至取消。 报道中称北京的空气污染甚至已经超过了世界卫 生组织设定的危险等级， 开始危害人们的身体健 康。前卫生部部长陈竺 （ 2014 ） 指出， 中国每年因 室外空 气 污 染 导 致 的 早 死 人 数 在 35 万 ～ 50 万 人
收稿日期： 2015 － 08 － 09
Fra Baidu bibliotek
修回日期： 2015 － 10 － 20
基金项目： 本文获北京市哲学社科项目 （ 12JGC094 ） ； 国家自然基金项目（ 71301027 ） 对外经济贸易大学金融学院副院长， 教授， 博士生导师。 男， 黑龙江大庆人， 作者简介： 潘慧峰（ 1975 － ） ，