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Theses Year : 2005


Impacts environnementaux de l'industrialisation et du commerce international en Chine : cas de l'émission industrielle de SO2


China realized during the last 15 years spectacular economic growth success. However, its
economic growth was also accompanied by serious environmental degradation problems. China has
been ranked as one of the most polluted countries in the world by some international organizations,
particularly on the aspect of air pollution. Although many scholars start to consider China as the future
number one economic power given its current marvelous economic success, the verification of such
hypothesis closely depends on the sustainability of China's future growth path—its actual economic
growth speed can be sustainable only if today's economic achievement is not obtained by mortgaging
that of tomorrow. This dissertation, focusing on the case of industrial SO2 emission in China, aims to
study the potential relationship between economic growth, trade liberalization and environment in
China, in the aims of identifying the possibility, the sufficient and necessary conditions for China to
realize its sustainable development.
After a comprehensive literature review on the existing Environmental Kuznets Curve studies, I
started my analysis by a reduced-form Environmental Kuznets Curve analysis (Chapter 2). The results
showed that although the EKC analysis predicts a turning point at about 9000 yuan (1990 price) for
the case of per capita industrial SO2 emission, the evolution of total industrial SO2 emission seems to
continue its increasing tendency. To understand the underlying reasons for the increasing tendency in
total SO2 emission, I further carried out two structural analyses, in which the structural determinants
of SO2 emission are decomposed either parametrically (Chapter 3) or non-parametrically (Divisia index
decomposition method based on the detailed data on production and SO2 emission intensity of 13
industrial sectors in each province during 1991-2001, Chapter 4) into scale, composition and
technique effects. The results showed that, the per capita income, acting as an omnibus variable
representing all the three aspects of underlying structural determinants, only impart a “net-effect” of
income growth on environment. The real reason for the ever-increasing trend of total industrial SO2
emission in China is actually due to the domination of pollution-increasing impact of scale enlargement
over the pollution-reducing contribution from technical progress, combined with a province-specific
composition transformation which exerts modest pollution-increasing impact in most of the Chinese
provinces, given their current industrialization process.
The second part of this dissertation further amplified my decomposition efforts by giving
particular attention to the emission determination role of international trade. Previously redeemed by
some pessimistic economists as a channel for the richer developed countries to discharge their
pollution burdens to their poorer trade-partners, international trade has been considered as a static
explanation for the formation of the inverted-U-shaped growth-pollution relationship. Nevertheless, all
three analyses carried out in this part, by investigating the different channels through which
international trade can exerts impact on the three determinants of emission, only provide very limited
supportive evidence for the “pollution haven” hypothesis in China. As China's factor-endowment-based
comparative advantages are much attractive than its potential as a “pollution haven”, the conclusion
of the ACT-style (Antweiler, Copeland and Taylor, 2001) model estimation in Chapter 5 shows that
trade liberalization can actually reduce the pollution burden of China's industrialization process by
deviating its industrial composition transformation towards less polluting labour-intensive sectors. By
noticing that the actual role of trade is more complicated, in Chapter 6, I re-employed the
decomposed results of Chapter 4 and further checked the indirect impact of trade (export and import
separated this time) on industrial emission through its three structural determinants. This study
confirmed the significantly positive impact of trade in both scale enlargement and technical progress.
The analysis based on a simultaneous system in Chapter 7 permits me to combine these three
aspects' indirect impact of international trade on emission into the same estimation. Its results reveal
the total role of export in China is environment-friendly while that of import (measured by the
accumulation of imported machinery and equipments) is pollution-enhancing.
In the CGE model analysis in Chapter 8 (Part 3), I related emission results directly to energy
input used in production activities and included the principal coefficients estimated in the previous into
the modelling and simulation work. This model offered me an opportunity to parameterise the multiple
aspects of trade-pollution and growth-pollution nexus and to finally obtain an explicit numerical
comparison between the magnitude of environmental impact of trade and economic growth. This
analysis reveals that, compared to the scale effect resulting from rapid economic expansion in China,
the actual pollution-increasing impact of trade liberalization is very small. The most important pollution
reduction contribution actually comes from efficiency improvement in energy uses and depends largely
on the existence of a more stringent and efficient pollution control policies combined with a flexible
energy substitution process.
Facing the potential dangers for China's future environmental situation, I investigated in the
chapter 9 (Part 3) the potential feedback effect from pollution to China's future growth sustainability.
The analysis reveals a significant negative relationship between industrial SO2 emission and public
health after the industrial SO2 emission density attains the critical threshold of 8g/m2. Fortunately, the
estimated model inn this chapter seems also to reveal some possible dynamism through which the
significant negative impact of industrial SO2 emission on public health status can be gradually reduced
with economic growth. But to realize this dynamism, China need to realise a more-than-proportion
increase in de-sulfur technology investment with respect to its economic growth rate in the coming
To sum up, the analyses carried out in this dissertation actually indicate both opportunity and
challenge for China's pursuit for a sustainable development path. Given the current environmental
deterioration tendency, whether China can preserve its future growth sustainability actually depends
on the existence of the technological capacities to improve the pollution abatement efficiency
(sufficient condition) and the correct function of a stricter pollution control policies (necessary
condition). Both aspects further put forward the requirement for the availability of efficient
institutional and market system in China.
La Chine, pays le plus peuplé du monde, connaît depuis une quinzaine d'années des taux de
croissance spectaculaires. Malheureusement, cette croissance a aussi été accompagnée d'une très
forte dégradation de l'environnement et a positionné la Chine parmi les pays les plus pollués du
monde, notamment au niveau de son atmosphère. Ainsi, le considérable succès que représente cette
croissance économique, au point de vouloir présenter la Chine comme la prochaine première
puissance économique mondiale, conduit à poser la question de sa soutenabilité. Nous postulons que
la croissance actuelle de la Chine ne pourra être durable que dans la mesure où elle n'hypothèque pas
celle de son futur.
Cette thèse se base sur le cas de l'émission industrielle de SO2 – la pollution aérienne la plus
importante en Chine. En analysant son évolution au cours des années 1990 et en se focalisant sur ses
relations avec la croissance économique, l'industrialisation et l'ouverture commerciale – les trois
caractères les plus évidents du développement économique chinois –, cette thèse vise à identifier la
possibilité et les conditions nécessaires et suffisantes pour la Chine de réaliser un développement
Après une revue de la littérature sur la Courbe de Kuznets Environnementale (CKE), nous
commençons notre analyse par l'étude d'une CKE de forme réduite (Chap. 2), qui révèle une relation
assez optimiste entre la croissance chinoise et l'émission industrielle de SO2 par tête. Cependant, cette
CKE « par tête » ne garantit pas un même retournement de trajectoire pour l'émission industrielle
totale de SO2. Bien que notre analyse prédise ce retournement aux environs de 9000 yuan par tête
(prix constants 1990) pour le cas de l'émission industrielle de SO2 par tête, l'évolution de l'émission
industrielle de SO2 totale semble continuer à augmenter. Pour comprendre les raisons de cette
tendance à la hausse de l'émission industrielle de SO2 totale, nous menons deux analyses
structurelles, dans lesquelles les variations de l'émission sont décomposées de façon paramétrique
(Chap. 3) et non-paramétrique (la méthode de décomposition de l'indice de Divisia basée sur des
données détaillées de la production et de l'intensité d'émission de SO2 de 13 secteurs industriels dans
chaque province entre 1991 et 2002, Chap. 4) en contributions de ses trois déterminants structurels -
effets d'échelle, de composition et de technique. Les résultats montrent que le revenu par tête
fonctionne comme une variable omnibus qui capte les effets des trois déterminants structurels et
révèle seulement un « effet net » de la croissance sur l'environnement. Le détail de nos analyses
permet cependant de trouver les véritables raisons de cette tendance à la hausse de l'émission
industrielle de SO2. Cela serait principalement dû à une domination de l'effet d'échelle sur l'effet
réducteur d'émission issu des progrès techniques, le tout combiné à une transformation de la
composition industrielle exerçant un modeste impact à la hausse des émissions dans la plupart des
provinces chinoises.
La seconde partie de cette thèse accroît ses efforts de décomposition en donnant une attention
particulière au rôle déterminant du commerce international sur l'émission. Perçu par certains
économistes pessimistes comme un canal à travers lequel les pays riches déchargeaient leurs
fardeaux de pollution sur leurs partenaires commerciaux relativement plus pauvres (hypothèse de
« havre de pollution »), le commerce international a ainsi souvent été considéré comme une
explication statique de la formation d'une relation en U inversé entre le revenu et la pollution.
Cependant, les trois analyses menées dans cette partie, en recherchant les différents canaux de
transmission à travers lesquels le commerce affecte les trois déterminants structurels de l'émission,
nous offrent pour la Chine des preuves très limitées en faveur de l'hypothèse de « havre de
pollution ». Etant donné que l'avantage comparatif de la Chine basé sur sa dotation extrêmement
riche en travail est beaucoup plus attractif que son avantage de « havre de pollution », la conclusion
d'une analyse de style Antweiler, Copeland et Taylor (ACT, 2001) au Chapitre 5 nous montre que la
libéralisation commerciale peut réduire les dangers d'une augmentation de pollution liée à l'effet de
« havre de pollution » en guidant la transformation de la composition industrielle chinoise vers les
secteurs intensifs en travail, souvent considérés comme moins polluants. Le rôle du commerce sur
l'environnement n'est cependant pas aussi simple. Dans le Chapitre 6, en re-employant les résultats
de la décomposition de Divisia du Chapitre 4, nous vérifions les impacts indirects du commerce
(exportations et importations introduites de façon séparées) sur l'émission à travers les trois
déterminants structurels. Cette analyse confirme l'impact significativement positif du commerce dans
l'élargissement de l'échelle de production et sur les progrès techniques. Les analyses basées sur un
système d'équations simultanées au Chapitre 7 nous permettent de combiner ces trois aspects des
impacts indirects du commerce sur l'émission et d'inclure leurs interactions potentielles dans une
même estimation. Les résultats révèlent que le rôle total des exportations est positif pour
l'environnement mais que celui des importations (mesurées par l'accumulation de machines et
d'équipements importés) est négatif.
Dans le modèle en Equilibre Général Calculable (EGC) du Chapitre 8 (Partie 3), nous relions
directement les résultats de l'émission à la combustion des énergies dans les activités productives et
incluons toutes les interactions entre les variables économiques et l'environnement dont nous avons
pu discuter dans les chapitres précédents pour la spécification du modèle. Ce modèle nous offre
l'opportunité de paramétrer et de simuler de multiples aspects des relations entre croissance,
ouverture commerciale et émission. Les simulations basées sur ce modèle nous permettent d'obtenir
des comparaisons numériques de l'ampleur des impacts environnementaux du commerce et de la
croissance économique. La conclusion de ce chapitre montre que, sans une politique de contrôle de
pollution plus efficace, la croissance économique chinoise devrait s'avérer très polluante et que
l'accession à l'OMC devrait provoquer une hausse supplémentaire mais marginale de pollution.
En considérant les dangers potentiels de cette situation sur l'environnement chinois, nous décidons de
rechercher dans le dernier chapitre de cette thèse (Chap. 9) l'effet de « feedback » potentiel de la
pollution sur la capacité de croissance de l'économie chinoise. Les résultats confirment un effet négatif
de l'émission de SO2 sur la prévalence des maladies chroniques au sein de la population. Une fois
dépassé le seuil de 8 g/m2, une augmentation de 1g/m2 de la densité de l'émission industrielle de SO2
accroît la probabilité pour une personne représentative de souffrir de maladies chroniques de 0,25%.
Cependant, si les progrès techniques réalisés dans les activités de contrôle de la pollution augmentent
de façon continue dans le temps, nos résultats indiquent également une dynamique potentielle
pouvant réduire de façon graduelle l'impact négatif de la pollution sur la santé avec la croissance
En résumé, les analyses menées dans cette thèse présentent un certain nombre de défis à relever et
d'opportunités à saisir pour que la Chine puisse poursuivre un chemin de développement qui soit
soutenable. Etant donnée la tendance actuelle à la détérioration de son environnement, la capacité de
la Chine à préserver une croissance soutenable dans le futur dépendra étroitement de l'adoption de
progrès techniques (conditions suffisantes) et d'un fonctionnement efficace et plus strict des politiques
de contrôle de pollution (conditions nécessaires), ainsi que d'une meilleure efficacité des systèmes
institutionnels et de marché.
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hal-00015396 , version 1 (08-12-2006)


  • HAL Id : hal-00015396 , version 1


Jie He. Impacts environnementaux de l'industrialisation et du commerce international en Chine : cas de l'émission industrielle de SO2. Economies et finances. Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨hal-00015396⟩
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