新常態(tài)下廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)環(huán)境污染影響的動(dòng)態(tài)效應(yīng)
——基于VAR模型下脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析

唐雋捷，顧劍華，陳銘杰，陸浩翔

（桂林電子科技大學(xué) 商學(xué)院，廣西 桂林 541004）

引言

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入了從高速增長向中高速增長轉(zhuǎn)變的新常態(tài)階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力從要素驅(qū)動(dòng)和投資驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式從粗放型轉(zhuǎn)向集約型，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型。廣西在迎來發(fā)展新面貌的同時(shí)，自身仍存在不少問題，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理是其中之一，特別是第二產(chǎn)業(yè)比重過高、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平低。隨著產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展，以及人口城市化進(jìn)程的不斷加快，環(huán)境也不可避免地面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，并成為影響經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展的重要因素，同時(shí)對(duì)人民生活帶來困擾。廣西為治理環(huán)境污染付出了巨大代價(jià)，2014年廣西環(huán)境污染治理投資總額為204.53億元，占當(dāng)年全區(qū)生產(chǎn)總值的1.3%，然而環(huán)境污染狀況依然不容樂觀。

環(huán)境污染問題一直以來都是學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)，而國內(nèi)外學(xué)者從不同視覺對(duì)環(huán)境污染問題進(jìn)行了深入的分析和探討，并取得了一定的成果。目前關(guān)于環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的國內(nèi)研究主要沿著兩條主線進(jìn)行，一條是關(guān)于方法的研究，一條是進(jìn)行區(qū)域化研究的深入。從研究方法角度看，李鵬（2015）采用2004—2013年中國的省際面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，證實(shí)了環(huán)境污染排放總量與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整之間存在倒U型曲線關(guān)系；安靜（2016）基于VAR模型下脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析得出：技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的脈沖響應(yīng)具有正向效應(yīng)，而能源消耗對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的沖擊表現(xiàn)為先正向后負(fù)向，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對(duì)能源消耗的抑制作用最為明顯。從區(qū)域化研究角度看，郝漢舟（2016）在分析綜合污染指數(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)特征的基礎(chǔ)上，得出湖北省環(huán)境污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的反應(yīng)有一定的滯后性；韓楠（2015）通過環(huán)境污染綜合評(píng)價(jià)指數(shù)分析得出：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染之間存在長期、穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系，且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化是環(huán)境污染的格蘭杰原因。

綜上所述，關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與環(huán)境污染影響的研究成果有很多，每位學(xué)者都有各自側(cè)重點(diǎn)，研究的方法也存在差異。長期以來，對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與環(huán)境污染的關(guān)系研究較多是從EKC曲線方面展開研究。然而在基于時(shí)間序列數(shù)據(jù)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與環(huán)境污染關(guān)系的研究中，時(shí)序數(shù)據(jù)大多都是非平穩(wěn)的，運(yùn)用EKC曲線就無法識(shí)別這種非平穩(wěn)性。因此，本文選取1995—2014年廣西相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)，在構(gòu)建產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)系數(shù)和運(yùn)用熵值法計(jì)算環(huán)境污染綜合指數(shù)的基礎(chǔ)上，通過建立VAR模型，利用脈沖響應(yīng)和方差分解從兩者之間的數(shù)量關(guān)系角度研究廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)環(huán)境污染的長期動(dòng)態(tài)影響，繼而提出解決環(huán)境污染問題的相關(guān)建議。

一、變量選擇與數(shù)據(jù)說明

（一）變量選擇

1.環(huán)境污染綜合指數(shù)

本研究采用熵值法計(jì)算工業(yè)廢水排放量、工業(yè)廢氣排放量以及工業(yè)固體廢物排放量三個(gè)環(huán)境污染指標(biāo)的權(quán)重。熵值法是一種在綜合考慮各因素提供信息量的基礎(chǔ)上計(jì)算一個(gè)綜合指標(biāo)的數(shù)學(xué)方法。利用熵值法確定環(huán)境污染綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的步驟如下：

（1）首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，公式為：

其中Pij（i=1，2...m；j=1，2，3）表示第i年第j類污染物排放值，minj表示第j類污染物排放值最小值，maxj表示第j類污染物的排放值最大值，表示經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)。

（2）計(jì)算第j類污染指標(biāo)的熵值，公式如下：

（3）計(jì)算第j類污染指標(biāo)的權(quán)重，公式為：

（4）計(jì)算第i年的環(huán)境污染指數(shù)，公式為：

環(huán)境污染綜合評(píng)價(jià)指數(shù)pi越大，表示環(huán)境污染越嚴(yán)重。

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)系數(shù)

關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的衡量標(biāo)準(zhǔn)，不同的研究往往選取不同的指標(biāo)。本文借鑒靖學(xué)青（2005）提出的“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次系數(shù)R”來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平，其計(jì)算公式為：

式中，q（j）表示一個(gè)國家或地區(qū)第j產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值占GDP的比重。該系數(shù)主要用于衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平和程度。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的一般規(guī)律是由第一產(chǎn)業(yè)到第二產(chǎn)業(yè)再到第三產(chǎn)業(yè)相繼主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，所以我們可以給第一、二、三產(chǎn)業(yè)分別賦值為1、2、3，由此，可以將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次系數(shù)的公式簡化為：

由此可知，R的取值范圍為1—3。R的數(shù)值越接近于1，表明我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次越低；R的數(shù)值越接近于3，說明我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次較高。

（二）數(shù)據(jù)說明

本文采用廣西1995—2014年的宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。為了消除數(shù)據(jù)可能存在的異方差，對(duì)所有變量進(jìn)行自然對(duì)數(shù)處理，描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 變量的描述性統(tǒng)計(jì)

二、實(shí)證分析

（一）平穩(wěn)性檢驗(yàn)

本文在Eview8.0軟件中運(yùn)用ADF檢驗(yàn)對(duì)LNR、LNP進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。通過表2可以看出，LNP的P值小于0.05為穩(wěn)定序列，而LNR的P值大于0.05為非平穩(wěn)序列。對(duì)LNR進(jìn)行一階差分得到的D（LNR），由于P值仍大于0.05，則進(jìn)一步進(jìn)行二階差分，得到D（DLNR）的P值小于0.05為平穩(wěn)序列。因此，本文建立關(guān)于LNP與D（DLNR）的VAR模型來分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與環(huán)境污染之間的關(guān)系。

（二）滯后結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)

表2 各變量的平穩(wěn)性檢驗(yàn)

本文運(yùn)用AIC和SC準(zhǔn)則確定滯后階數(shù)值，確定法則是在增加滯后階數(shù)值的過程中，使AIC和SC值同時(shí)最小，由表3可以看出AIC和SC值在滯后階數(shù)為4的時(shí)候達(dá)到最小。因此，選擇4作為最優(yōu)滯后階數(shù)。

（三）Johansen協(xié)整檢驗(yàn)

采用Johansen和Juselius于1990年提出的用極大似然估計(jì)來檢驗(yàn)多變量之間的協(xié)整關(guān)系，即Johansen檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示：

表3 VAR模型的滯后階數(shù)選擇

表4 協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果

從表4可以看到，在1%的顯著水平下，似然比大于臨界值，所以拒絕沒有協(xié)整方程的假設(shè)。也就是說，LNP和DDLNR之間具有一種長期的均衡關(guān)系，滿足建立VAR模型的前提。

（四）VAR模型的建立

經(jīng)過平穩(wěn)性檢驗(yàn)和協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)后，我們就可以建立VAR模型并對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，估計(jì)結(jié)果見表5。

表5 VAR（4）模型的估計(jì)結(jié)果

將表5的VAR（4）模型改寫為矩陣形式：

（五）脈沖響應(yīng)函數(shù)分析

分別給變量一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差大小的沖擊，得到相關(guān)的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖。在圖1和圖2中，橫軸表示沖擊作用的響應(yīng)期數(shù)（單位：年），縱軸表示各變量的變化百分比。

圖1是環(huán)境污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)沖擊的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖。圖1表明，就環(huán)境污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)一個(gè)單位沖擊的響應(yīng)來看，LNP當(dāng)期反應(yīng)為負(fù)值，在第二期達(dá)到最低點(diǎn)，然后開始上升，第四期達(dá)到正值，然后開始趨于平穩(wěn)，但有一個(gè)滯后期，大約為四年，在整個(gè)分析期內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)環(huán)境污染的總體影響為負(fù)。此結(jié)果表明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的不同階段對(duì)環(huán)境起著正反兩方面的作用。廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)在初期對(duì)環(huán)境污染有改善作用，但持續(xù)時(shí)間不長，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的推進(jìn)又會(huì)加重環(huán)境污染。

圖1 LNP對(duì)沖擊的響應(yīng)

圖2 DDLNR對(duì)沖擊的反應(yīng)

圖2是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)環(huán)境污染沖擊的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖。從圖2可以看出，就產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)環(huán)境污染一個(gè)單位沖擊的響應(yīng)來看，DDLNR當(dāng)期反應(yīng)為正值，第二期達(dá)到一個(gè)最高值，然后開始下降，至第四期達(dá)到一個(gè)最低點(diǎn)，隨后逐漸趨于平穩(wěn)，滯后期同樣為四年，且環(huán)境污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的總體影響為正。這表明，環(huán)境污染問題的存在驅(qū)使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，而環(huán)境污染卻又在一定程度上限制了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。

（六）方差分解分析

方差分解是指通過分析每一個(gè)結(jié)構(gòu)沖擊對(duì)內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)度，進(jìn)一步評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性。表6給出了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與環(huán)境污染的預(yù)測方差分解結(jié)果。

表6 方差分解結(jié)果

由表6可知，對(duì)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)指數(shù)的預(yù)測方差分解，起初產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)只受自身影響，隨后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)其自身的方差貢獻(xiàn)率逐漸降低，環(huán)境污染對(duì)其方差貢獻(xiàn)率較小，從長期來看基本維持在一定水平上。這說明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)其自身的貢獻(xiàn)率最大，環(huán)境污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)有一定的促進(jìn)作用；對(duì)于環(huán)境污染指數(shù)的方差分解，期初環(huán)境基本上僅受自身影響，隨后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)于環(huán)境污染的作用不斷增強(qiáng)，其影響率0%由增大到47.71%。由此表明，短期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)改善環(huán)境污染作用有限，但從長期來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)環(huán)境問題的緩解作用較大，基本接近于環(huán)境的自身影響度。

三、結(jié)論與建議

本文基于1995—2014年廣西環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，建立了廣西環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)之間的VAR模型，檢驗(yàn)了環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)之間的協(xié)整關(guān)系，運(yùn)用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析了環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系，得到以下結(jié)論：（1）廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以工業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，但其農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)比重較大，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后，資源能耗型工業(yè)結(jié)構(gòu)明顯，對(duì)環(huán)境影響較大；（2）廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)短期內(nèi)能減輕環(huán)境污染程度，但環(huán)境污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的反應(yīng)有一定的滯后；（3）環(huán)境污染問題的存在能夠促使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)對(duì)減輕環(huán)境污染作用有限，其中廣西第二產(chǎn)業(yè)對(duì)環(huán)境污染有正向的增加作用。

基于以上結(jié)論，提出如下建議：（1）根據(jù)廣西第一產(chǎn)業(yè)比重較高、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后的特點(diǎn)，需加快發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，優(yōu)化升級(jí)傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)；加快發(fā)展現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)，調(diào)整、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。（2）廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)要進(jìn)退并舉，“進(jìn)”時(shí)，一方面要對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)，使產(chǎn)業(yè)向全球產(chǎn)業(yè)鏈高端躍升；另一方面要引進(jìn)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，扶持新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。同時(shí)“退”也非常重要，對(duì)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩行業(yè)，特別是針對(duì)廣西鋼鐵集團(tuán)防城港鋼鐵基地和柳州鋼鐵集團(tuán)，強(qiáng)化環(huán)保、能耗、技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)，清理各種優(yōu)惠政策，對(duì)不符合準(zhǔn)入條件的要督促退出。（3）加快高新技術(shù)園區(qū)建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚，增強(qiáng)工業(yè)競爭力，圍繞北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的工業(yè)布局思路，更大程度地發(fā)揮園區(qū)集聚效應(yīng)與承載能力。

[1]李鵬.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與環(huán)境污染之間存在倒U型曲線關(guān)系嗎?[J].經(jīng)濟(jì)問題探索，2015，（12）.

[2]安靜.新常態(tài)下能源消耗、技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)增長影響的動(dòng)態(tài)效應(yīng)[J].改革與戰(zhàn)略，2016，（1）.

[3]郝漢舟.湖北省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染關(guān)系計(jì)量分析[J].資源與環(huán)境，2016，（10）.

[4]韓楠.中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染影響的計(jì)量分析[J].經(jīng)濟(jì)實(shí)證，2015，（2）.

[5]王青.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染關(guān)系的實(shí)證分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2011，（11）.

[6]胡飛.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、對(duì)外貿(mào)易與環(huán)境污染的關(guān)系研究——以我國東部和中部地區(qū)為例[J].經(jīng)濟(jì)問題探索，2011，（7）.

[7]李姝.城市化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與環(huán)境污染[J].財(cái)經(jīng)問題研究，2011，（6）.

[8]段玉，卓泓良，李林軍.廣西省經(jīng)濟(jì)增長與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)協(xié)整關(guān)系研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2016，（6）.

[9]許正松.經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染——基于江西省的實(shí)證分析[J].當(dāng)代財(cái)經(jīng)，2014，（8）.

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[14]靖學(xué)青.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化與經(jīng)濟(jì)增長——對(duì)長三角地區(qū)的實(shí)證分析[J].南通大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2005，（3）：51-55.