資源環(huán)境對(duì)南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“增長阻尼”

曹 雪 金曉斌 周寅康

(南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，江蘇南京210093)

任何一個(gè)國家或地區(qū)，在其經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中都不可避免地要消耗資源，但由于資源的有限性，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長速度相比沒有資源限制情況下降低的現(xiàn)象，稱為資源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的阻尼效應(yīng)［1－8］。Romer在發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)經(jīng)典的索羅模型基礎(chǔ)上引入自然資源要素，提出了“Growth Drag”概念模型，用以定量衡量自然資源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的制約程度［1］;薛俊波等將“Growth Drag”模型引進(jìn)中國，將其譯為“增長尾效”，并測(cè)算出水土資源對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長的“增長尾效”為0．0175［2］;楊楊等經(jīng)過進(jìn)一步的研究，認(rèn)為將“Growth Drag”譯為“增長阻尼”更貼切，并利用其分析水土資源約束對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長的影響［3］。就目前研究情況而言，國內(nèi)關(guān)于增長阻尼的研究，大多選取全國或者省域等宏觀尺度［2－7］，而對(duì)中、微尺度下由于地域差異導(dǎo)致的資源環(huán)境不均勻分布未給予充分考慮，從而產(chǎn)生因尺度效應(yīng)造成的偏差。本文擬以南京為例，基于Romer的阻尼模型，選取引入資源環(huán)境復(fù)合要素的C－D生產(chǎn)函數(shù)，定量測(cè)算資源環(huán)境對(duì)于特定城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約程度。

1 研究方法

“阻尼”模型反映當(dāng)某種要素受到約束時(shí)，其對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約程度。Romer在索洛模型的基礎(chǔ)上納入自然資源，分別建立一個(gè)有資產(chǎn)約束和無資產(chǎn)約束的新古典增長模型，將兩個(gè)模型得到的穩(wěn)態(tài)人均產(chǎn)出增長率之差定義為自然資源的增長阻尼［8］，如式(1):

其中，Y表示產(chǎn)出;K表示資本;L表示勞動(dòng);A表示知識(shí)或者勞動(dòng)的有效性，R表示生產(chǎn)中可利用的資源;T表示土地?cái)?shù)量。資本、勞動(dòng)和勞動(dòng)有效性的動(dòng)力學(xué)過程與經(jīng)典的索洛模型一致。即

其中s為儲(chǔ)蓄率，δ為資本的貼現(xiàn)率，n和g分別為勞動(dòng)的增長率和技術(shù)進(jìn)步率。

對(duì)公式(1)兩邊取自然對(duì)數(shù)，得到:

再對(duì)式(3)兩邊對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)，得到:

其中，gY、gK、gR、gT、gA、gL分別是 Y、K、R、T、A、L 的增長率。在平衡的增長路徑上，gY與gK相等。

假設(shè)存在土地和自然資源限制時(shí)，土地總量不變，增

·長率為零;自然資源總量減少，增長率為負(fù)，即T(t)=0，，其中b＞0，b是自然資源的降低率。不受限制時(shí)，土地和自然資源隨著勞動(dòng)力的增長而增長，人均占有量不變，其增長率等于勞動(dòng)增長率 n，即 =

推導(dǎo)得出資源不受限與受限制兩種情景下的穩(wěn)態(tài)人均產(chǎn)出增長率之差，“增長阻尼”為:

2 模型與修正

考慮到Romer阻尼模型中可利用資源要素范圍不明確，在具體應(yīng)用中，需進(jìn)一步對(duì)資源要素進(jìn)行分析。除土地外，水資源、生態(tài)環(huán)境要素等也是影響生產(chǎn)的重要因素，本研究引入資源環(huán)境復(fù)合要素TE(t)，嘗試構(gòu)建以下阻尼修正模型，如式(6):

本文引入生態(tài)足跡模型以解釋生態(tài)環(huán)境，由于生態(tài)足跡方法是通過各類土地變化情況解釋生態(tài)環(huán)境，故在修正模型中將土地與生態(tài)環(huán)境合并為資源環(huán)境復(fù)合要素TE(t)，利用生態(tài)足跡模型解釋資源環(huán)境復(fù)合要素在受限制與不受限兩種情景下的增長速率。由熵定律可知，任何的生物和經(jīng)濟(jì)行為，其成本總是高于產(chǎn)出。同樣從熵的角度而言，任何生物或經(jīng)濟(jì)行為必然導(dǎo)致赤字［9］。經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的資源即生態(tài)足跡，在生態(tài)赤字的條件下被滿足;而在零生態(tài)赤字或生態(tài)盈余條件下，環(huán)境所能提供的資源上限為生態(tài)承載力。故本文采用生態(tài)足跡的增長率ef，作為不受限制下資源環(huán)境復(fù)合要素的增長率，即 TE·(t)=efTE(t);將生態(tài)承載力的增長率ec，作為受限制下資源環(huán)境復(fù)合要素的增長率，即TE·(t)=ecTE(t)。分別計(jì)算無資源約束和有資源約束兩種條件下的單位勞動(dòng)力平均產(chǎn)出，進(jìn)而得出資源環(huán)境要素對(duì)南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“增長阻尼”

如式(7)所示，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長阻尼與水資源彈性系數(shù)β，增長率a;資源環(huán)境彈性系數(shù)γ，生態(tài)足跡增長率為ef，生態(tài)承載力增長率為ec;勞動(dòng)力增長率n，資本的彈性系數(shù)α有關(guān)。

3 案例分析

3．1 研究區(qū)概況

南京市位于長江下游的寧鎮(zhèn)丘陵山區(qū)，瀕江近海，位于中國沿海和長江兩大經(jīng)濟(jì)帶交匯處，是長江三角洲經(jīng)濟(jì)核心區(qū)重要城市和長江流域四大中心城市之一。全市現(xiàn)轄11區(qū)2縣，總面積6598km2，總?cè)丝?40萬，其中戶籍人口595．8萬。全市境內(nèi)共有大小河道120條，降水量較為豐沛，水資源豐富，可用水資源總量遠(yuǎn)超過用水量，水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約較小(模型中假定水資源要素彈性系數(shù)(β=0));隨著南京市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地資源的制約性隨著國家土地宏觀調(diào)控與耕地硬約束政策而日益明顯，同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展引起的生態(tài)環(huán)境破壞也逐漸引起社會(huì)各界的關(guān)注。

3．2 數(shù)據(jù)說明

考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選取南京市1997－2007年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。產(chǎn)出(Y)選取國民生產(chǎn)總值(GDP)，由于年鑒中相關(guān)數(shù)據(jù)是采用當(dāng)年價(jià)，為了消除通貨膨脹的影響，對(duì)GDP序列以1990年為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行可比價(jià)格調(diào)整;勞動(dòng)(L)，選取社會(huì)從業(yè)人員數(shù)據(jù)，由于AL代表有效的勞動(dòng)，為了使分析具有可行性，假設(shè)A附著在L上。相關(guān)數(shù)據(jù)從《南京市統(tǒng)計(jì)年鑒》獲取。資本(K)采用凈投資法估算，為了保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性，亦采用1990年為基準(zhǔn)年進(jìn)行可比價(jià)格調(diào)整;資源環(huán)境復(fù)合要素(TE)采用生態(tài)足跡法，以生態(tài)生產(chǎn)性土地面積表示(生態(tài)足跡與生態(tài)承載力)，采用歷年土地變更數(shù)據(jù)。

3．3 數(shù)據(jù)處理

3．3．1 資本K的核算

資本是宏觀經(jīng)濟(jì)分析中的重要指標(biāo)，其估算方法較多，國際上常采用永續(xù)盤存法進(jìn)行計(jì)算［10－12］?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)永續(xù)盤存法對(duì)數(shù)據(jù)要求過高，本文采用其衍化出的凈資本投資法對(duì)南京市1997－2007年固定資本存量進(jìn)行估計(jì)，基本公式為:

其中，Kt，Kt－1分別表示第 t年和t－ 1 年的資本存量;It表示第t年的投資流量(不變價(jià));δt表示第t年資本的折舊率。

為了減少基期誤差對(duì)后續(xù)期的影響，需擴(kuò)大樣本估計(jì)空間，本研究選取1985年為初始年，采用資本產(chǎn)出比為3進(jìn)行估算，得1985年資本存量為240億元。選用固定資本投資完成額作為當(dāng)年的投資流量指標(biāo);折舊率采用王金營等的假定［13］，1990年以后為 5．5%。由于產(chǎn)出選取1990年進(jìn)行可比價(jià)格調(diào)整，為了與產(chǎn)出保持一致，在估計(jì)固定資產(chǎn)投資完成額時(shí)，選取1990年固定資產(chǎn)投資指數(shù)為100，估算出的資本存量序列即為相對(duì)于1990年不變價(jià)。

3．3．2 資源環(huán)境復(fù)合要素的核算

本研究中南京市生態(tài)足跡的核算主要包括兩個(gè)賬戶:生物質(zhì)賬戶和能源賬戶。生物資源賬戶分為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)量、水產(chǎn)品產(chǎn)量和水果產(chǎn)量四個(gè)項(xiàng)目，涉及耕地、林地、草地、水域四類生物生產(chǎn)性土地類型;能源賬戶包括煤炭、原油、液化石油氣、電力等10個(gè)消費(fèi)項(xiàng)目，涉及化石燃料用地和建設(shè)用地兩類生物生產(chǎn)性土地類型。首先利用能值折算系數(shù)把不同類型、不同等級(jí)的物質(zhì)折算成能量流，再根據(jù)能量轉(zhuǎn)換率將其轉(zhuǎn)換成基本太陽能值，然后引入能值密度，將各消費(fèi)項(xiàng)目的太陽能值換算成相對(duì)應(yīng)的生物生產(chǎn)性土地面積，最終加總計(jì)算出研究區(qū)域的生態(tài)足跡。能值密度采用張芳怡等［14］計(jì)算出的江蘇省能值密度，最終測(cè)算出1997－2007年南京市的生態(tài)足跡序列。

產(chǎn)量因子是指國家或地區(qū)某類土地的平均生產(chǎn)力與世界同類土地的平均生產(chǎn)力的比率;采用均衡因子將不同種類的生物生產(chǎn)性土地面積轉(zhuǎn)化為同一的可比較的生物生產(chǎn)性土地面積。本文的產(chǎn)量因子采用2004年計(jì)算的我國平均生產(chǎn)能力與世界同類土地平均年生產(chǎn)能力的比值［15］;均衡因子采用Wakernagel確定的6種生物生產(chǎn)土地均衡因子［16］。根據(jù)南京市不同土地利用類型面積及相應(yīng)的產(chǎn)量因子與均衡因子，并保留出12%的生物多樣性保護(hù)面積，最終計(jì)算出1997－2007年的生態(tài)承載力序列。

3．4 計(jì)量分析

在對(duì)變量序列進(jìn)行計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)分析之前，先對(duì)變量序列求對(duì)數(shù)值，再對(duì)其進(jìn)行無量綱化。之后進(jìn)行計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)分析。首先利用ADF(Augmented Dickey－Fuller test)標(biāo)準(zhǔn)單位根檢驗(yàn)方法對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)過三次差分，序列在95%的水平下平穩(wěn)。由于時(shí)間序列不具有相同的單整階數(shù)，故不存在協(xié)整性。由于變量數(shù)據(jù)存在自相關(guān)問題，采用廣義差分法對(duì)變量進(jìn)行處理，進(jìn)行如下變換:

經(jīng)過一次差分后，通過了相關(guān)圖和Q統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)，消除了序列相關(guān)性。

3．5 結(jié)果計(jì)算

在Eviews5．0軟件環(huán)境下，對(duì)差分后得到的各因子的時(shí)間序列構(gòu)建回歸模型，利用OLS回歸方法得到如下回歸方程:

對(duì)于變量變化率的計(jì)算，本文采用綜合法［17］進(jìn)行計(jì)算，增長率－1，其中x0為基期，xn為報(bào)告期。經(jīng)過計(jì)算得到勞動(dòng)力增長率n=0．0216，生態(tài)承載力增長率ec= －0．0157，生態(tài)足跡增長率ef=0．0594。根據(jù)回歸求的模型參數(shù)，最終求得資源環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長阻尼為0．03611。

4 結(jié)論與討論

本文基于Romer的“增長阻尼”模型，利用1997－2007年南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的面板數(shù)據(jù)集，通過對(duì)存在與不存在資源環(huán)境約束兩種情景下的經(jīng)濟(jì)增長進(jìn)行差額分析，定量測(cè)算出資源環(huán)境對(duì)于南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長阻尼。結(jié)果表明，由于南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，土地資源和生態(tài)環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生明顯的制約作用，增長阻尼為0．03611。即受資源環(huán)境限制，經(jīng)濟(jì)增長的速度較沒有限制時(shí)減少了3．61%。這是Nordhaus 1992年分析的資源和土地對(duì)美國經(jīng)濟(jì)增長阻尼的15．04倍;是薛俊波等2002年測(cè)算的水土資源對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長阻尼的2．49倍，是楊楊等2007年測(cè)算的土地資源對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長阻尼的3．06倍?？梢?，南京市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長阻尼與其他地區(qū)或國家相差較大。究其原因，一方面是由于計(jì)算時(shí)間上的差距，如Nordhaus測(cè)量的是近二十年前的美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長阻尼，且測(cè)算方法也不盡相同;另一發(fā)面是由于南京市自身資源環(huán)境的特點(diǎn)，美國的地多且人少，而南京市是典型的地少人多地區(qū)，故二者經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長阻尼相差較大。

通過對(duì)增長阻尼公式的分析可得，可以從以下三個(gè)途徑減小資源環(huán)境的增長阻尼。一是增加資本的彈性系數(shù)，即增加資本對(duì)資源環(huán)境的替代性。發(fā)揮南京市的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展科技，充分利用技術(shù)進(jìn)步和資本對(duì)于資源環(huán)境的替代性。二是提高生態(tài)承載力的增長率，即增加供給。生態(tài)承載力與土地密切相關(guān)，由于土地資源的特殊性，其不可增長的特點(diǎn)決定我們只能通過改變土地利用的方式來優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)。合理利用土地資源，開發(fā)未利用土地資源，最大限度的補(bǔ)充可利用土地資源，提高生態(tài)承載力的增長率。三是降低生態(tài)足跡的增長率。一方面，南京市的工業(yè)生產(chǎn)是能源消耗的主力，因此，必須通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，改變目前以消耗為特征的經(jīng)濟(jì)增長模式，提高各種資源特備是能源礦產(chǎn)資源的利用率。另一方面，控制人口的增長速度，從而減少新增人口的資源消耗量，從而降低區(qū)域的生態(tài)足跡，最終實(shí)現(xiàn)南京市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

(編輯:李 琪)

［1］戴維·羅默．高級(jí)宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)(第三版)［M］．上海:上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，2003:31 －36．

［2］薛俊波，王錚，朱建武，等．中國經(jīng)濟(jì)增長的“尾效”分析［J］．財(cái)經(jīng)研究，2004，30(9):5 －14．

［3］楊楊，吳次芳，鄭娟?duì)枺恋刭Y源約束對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長的影響［J］．技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007，26(11):34 －38．

［4］謝書玲，王錚，薛俊波．中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中水土資源的增長尾效分析［J］．管理世界，2005，(7):22 －25．

［5］雷鳴，楊昌明，王丹丹．我國經(jīng)濟(jì)增長中能源尾效約束的計(jì)量分析［J］．能源技術(shù)與管理，2007，(5):101－104．

［6］崔云．中國經(jīng)濟(jì)增長中土地資源的“尾效”分析［J］．經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理，2007，(11):32 －37．

［7］楊楊．土地資源對(duì)中國經(jīng)濟(jì)的“增長阻尼”研究［D］．浙江:浙江大學(xué)，2008:68－105．

［8］William N D，Robert SN，Martin W L．Lethal Model 2:The Limits to Growth Revisited［J］．Brookings Papers on Economic Activity，1992，(2):1－59．

［9］易理強(qiáng)，金曉斌，周寅康．基于生態(tài)足跡時(shí)序分析的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究:以江蘇省為例［J］．石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，29(4):441－445．

［10］張軍，章元．對(duì)中國資本存量的K再估計(jì)［J］．經(jīng)濟(jì)研究，2003，(7):40－47．

［11］計(jì)志英．中國資本存量的永續(xù)盤存法估計(jì)［J］．江蘇統(tǒng)計(jì)，2003，(8):14－15．

［12］毛軍．我國資本存量估算方法比較與重估［J］．河南社會(huì)科學(xué)，2005，(3):75 －78．

［13］王金營．人力資本與經(jīng)濟(jì)增長:理論與實(shí)證［M］．北京:中國財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社，2001:108－110．

［14］張芳怡，濮勵(lì)杰，張?。谀苤捣治隼碚摰纳鷳B(tài)足跡模型及應(yīng)用:以江蘇省為例［J］．自然資源學(xué)報(bào)，2006，21(4):653 －659．

［15］徐忠民，陳東景，張志強(qiáng)等．中國1999年的生態(tài)足跡分析［J］．土壤學(xué)報(bào)，2002，39(3):441 －445．

［16］Wackernagel M，Onisto L，Bello P，et al．National Natural Capital Accounting with the Ecological Footprint Concept［J］．Ecological E-conomics，1999，29(3):375 －390．

［17］林峰，葛新權(quán)．經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析方法［M］．北京:社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2003:57 －68．

［18］郝建秀．中國經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展［J］．戰(zhàn)略與管理，1998，(2):91－92．

［19］錢文婧，賀燦飛．經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境關(guān)系:生態(tài)足跡視角［J］．生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2010，(10):24 －29．

［20］李春米．經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境規(guī)制與產(chǎn)生結(jié)構(gòu):基于陜西省環(huán)境庫茲涅茨曲線的分析［J］．蘭州大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2010，(5):96－102．

［21］黃一綏，邱健斌．廈門市環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究［J］．福建師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，(5):115 －119．

［22］奇瑛．成都城市人居環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r的評(píng)價(jià)研究［D］．成都:西南財(cái)經(jīng)大學(xué)，2007．

［23］周政．環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)與對(duì)策研究:以蘇南地區(qū)為例［J］．西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2010，(5):42 －45．

［24］詹浩勇，馮金麗．我國主要工業(yè)省市的環(huán)境－經(jīng)濟(jì)綜合效率:基于 SBM 模型的實(shí)證研究［J］．生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2010，(9):42 －46．

［25］胡巍，竇立寶，吳文婕，等．甘肅經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度評(píng)價(jià)研究［J］．中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，(19):374－377．

［26］李積勛，史培軍．區(qū)域環(huán)境管理的理論與實(shí)踐［M］．北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社，1998．

［27］夏維力，鐘培．基于能值－聚類分析的山東省生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究［J］．軟科學(xué)，2010，(10):55 －61．

［28］張鵬，鄭垂勇，丘萍．旅游與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展研究:基于生態(tài)安全視角［J］．西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，(6):172 －177．

［29］傅利平，王中亞．基于TOPSIS法的資源型城市可持續(xù)發(fā)展水平實(shí)證研究［J］．西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2010，(5):1－5．

［30］張彩霞，呂偉彩，付小明．基于科學(xué)發(fā)展觀的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究［J］．經(jīng)濟(jì)與管理，2010，(11):84 －87．

［31］馬彩虹．和諧城市評(píng)價(jià)體系探索［J］．渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，(6)．