伴随着中国经济增长,资源紧缺和环境污染的问题逐渐突显,过去几十年以过度开采资源和牺牲环境为代价的粗放式发展对经济可持续增长造成了压力和约束。十九大报告指出,中国经济由高速增长转向高质量发展,目前正处于转换发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。“绿水青山就是金山银山”,实现人与自然和谐共生是未来经济发展必走之路。淘汰落后产能,节能减排,在高质量发展的方针下找到一条保护环境和经济增长和谐共生的绿色发展之路,具有重要的现实意义。作为政治与经济发展的核心,直辖市和省会城市人口聚集程度很高,面临着严峻的环境污染问题,承受着巨大的环境压力,因此我国在这些城市设立了重点城市环境监测站,对其污染排放进行实时监控。近年来环境问题受到各界学者重视,但经过相关文献梳理发现,以直辖市和省会城市为对象的研究还较为欠缺。因此本文试图从双向动态作用的角度出发,建立面板向量自回归(PVAR)模型探索我国直辖市与省会城市环境污染和经济增长的关系,根据所得到的实证结果提出相关对策建议。首先分别从经济增长、环境污染与治理、环境污染与经济增长的关系的角度梳理国内外相关文献,并对相关理论做出概述,以此为基础提出本文研究内容与研究方法。然后进行现状分析。以人均GDP作为经济增长衡量指标,搜集我国直辖市与省会城市2002-2016年人均GDP数据,按照人均GDP高低将目标城市分为高收入城市、中等收入城市和低收入城市,以探索不同经济发展水平下环境污染与经济增长的关系。从工业污染和生活污染两个角度选取工业废水排放量、工业废气排放量、城镇生活污水排放量、城镇生活二氧化硫排放量作为环境污染指标,进行经济增长和环境污染指标现状分析,观察的二者变动趋势。紧接着进行实证研究。分别建立三类城市人均GDP与环境污染指标之间的面板向量自回归模型(PVAR)模型。相关数据通过Helmert变化和面板协整检验,选择合适的滞后阶数进行PVAR模型下的GMM估计,考察各个变量间的相关显著性。然后进行500次蒙特卡洛模拟下的脉冲响应和方差分解来探索各个污染指标与经济增长的相互冲击强度与贡献率。实证研究得出如下结论:(1)PVAR模型下的GMM估计显示,环境污染指标与人均GDP在高收入城市和中等收入城市均双向显著相关。而在低收入城市,工业废水和城镇生活二氧化硫与经济增长之间显著性不强,表明其与经济增长的关系在“经济-污染”自回归动态系统之外可能还受到自然天赋、产业结构、政策或其他因素的影响。(2)500次蒙特卡洛模拟下的脉冲响应显示,高收入城市的工业废水排放量和城镇二氧化硫排放量对人均GDP的响应为负,表明高收入城市对这两类污染治理效果较为显著。中等收入城市的人均GDP对城镇生活二氧化硫排放量的响应为负,表明城镇生活二氧化硫的排放会弱化中等收入城市的经济增长效果,甚至形成制约,环境瓶颈问题开始显现。除此之外,三类城市所有双向显著的污染指标与人均GDP之间均呈现双向正响应,表明经济增长与环境污染相互促进,总体来讲以牺牲环境为代价的粗放型发展方式在我国直辖市与省会城市并未得到根本性转变。另外,冲击响应强度表现为中等收入城市>高收入城市>低收入城市,表明中等收入城市经济增长对粗放式发展更为依赖,潜在的环境压力更大。(3)方差分解结果显示,人均GDP和环境污染对自身的方差贡献率最高,是自身变化最强的解释因素。人均GDP对环境污染的方差贡献率远大于环境污染对人均GDP的方差贡献率,表明经济增长对环境质量改变的解释力很强,但环境污染对经济增长的解释反馈尚不明显。最后结合理论概述、现状分析和实证结果,提出相关对策建议:(1)转换发展理念,优化产业结构。(2)完善城市基础设施建设,创新城市政策。(3)健全相关法律法规。(4)建立环境审计,完善排污权交易市场。相关对策对其他城市和区域的发展也具有参考价值和借鉴意义。