產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)聯(lián)分析
——以武漢市為例

朱冬元，王 博

（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430000）

一、引言

武漢市作為湖北省的省會(huì)城市，享有“九省通衢”之稱，其發(fā)展不僅對湖北省的發(fā)展有著決定性影響，更是對整個(gè)中部地區(qū)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。武漢市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不可謂不快，快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可避免地面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問題。由于近20 多年來武漢市以工業(yè)為主導(dǎo)型產(chǎn)業(yè)，且重工業(yè)占比大幅度跨增，持續(xù)居高不下，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，最為直觀的一個(gè)例子就是武漢市日益嚴(yán)重的霧霾問題。因此如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步與環(huán)境友好的協(xié)調(diào)，乃是武漢市的當(dāng)務(wù)之急。

針對武漢市如何進(jìn)行綠色發(fā)展這一問題的探究，武漢市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級意義重大。通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，能夠降低環(huán)境污染，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，提高環(huán)境治理效率，對武漢市的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保問題都有著重要影響?；谶@一背景，本文以武漢市為研究對象，對其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)、環(huán)境污染指數(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平三者進(jìn)行研究，以期能對武漢市的良性發(fā)展提供一定的有益參考。

環(huán)境問題受經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展影響，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)水平增長迅速，較早的遭遇了環(huán)境污染問題，因此國外學(xué)者對經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染這方面問題的研究比國內(nèi)要早。這些研究從時(shí)間順序來看，分為以下三個(gè)階段：以20 世紀(jì)70年代初羅馬俱樂部代表提出的“增長極限說”；以Kuznets（1955）[1]、Grossman 和Krueger（1991）[2]為 代表的“環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）假說”；對EKC 假說的驗(yàn)證與反思[3]。

關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的研究。普林斯頓大學(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家Grossman 和Krueger 在Kuznets 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與收入分配的理論基礎(chǔ)上，將其引入到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的研究之中，認(rèn)為環(huán)境污染程度與人均國民收入之間呈倒“U”型關(guān)系,稱之為EKC 理論。這一理論現(xiàn)實(shí)意義強(qiáng)烈，至今依然被國內(nèi)外的學(xué)者廣泛使用。王敏和黃瀅（2015）[4]基于我國2003—2010年112個(gè)城市的PM10、SO2、NO2與人均GDP 的數(shù)據(jù)，得到了我國人均收入與城市大氣污染之間的“U”型曲線關(guān)系；符淼（2008）[5]在基于1985—2005年的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，得到了廢水曲線的倒“U”型關(guān)系；彭水軍和包群（2006）[6]對1952—2000 年間中國30個(gè)省市的數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)廢水、工業(yè)粉塵、工業(yè)煙塵、SO2、工業(yè)固體廢棄物這五類環(huán)境污染物的指標(biāo)中，與人均GDP 之間均符合庫茨涅茲倒U 型曲線。胡偉博等（2022）[7]選取湖北省1999—2017 年的人均GDP 與工業(yè)“三廢”數(shù)據(jù)，構(gòu)建VAR 模型并表明經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并未在較大程度上提高污染排放，但是污染物的排放在一定程度上促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究。劉偉和李紹榮（2002）[8]基于我國1992—2000 年的數(shù)據(jù)研究指出，只發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)短期增長，而后會(huì)導(dǎo)致步入長期的經(jīng)濟(jì)衰退之中。靖學(xué)青（2005）[9]通過研究長江三角洲15 個(gè)城市地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化與經(jīng)濟(jì)增長速度指出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化的水平與其經(jīng)濟(jì)增長、經(jīng)濟(jì)水平存在顯著的正向相關(guān)關(guān)系?？萝姡?008）[10]通過格蘭杰因果檢驗(yàn)得出了安徽省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級在與其經(jīng)濟(jì)增長的聯(lián)動(dòng)性關(guān)系中占主導(dǎo)地位、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是經(jīng)濟(jì)增長的格蘭杰原因、而經(jīng)濟(jì)增長則不是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的格蘭杰原因。李村璞和何靜（2018）[11]使用STR 分析表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和經(jīng)濟(jì)增長之間在經(jīng)濟(jì)水平上升時(shí)容易表現(xiàn)出非線性特征。李家偉（2019）[12]利用1978—2015 年數(shù)據(jù)建立VAR 模型，指出我國的經(jīng)濟(jì)增長水平與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級有雙向的格蘭杰因果關(guān)系。蘇斌和丁文婷（2022）[13]基于2007—2019 年的全國31 個(gè)省（區(qū)市）的面板數(shù)據(jù)構(gòu)建VAR 模型，得出兩者之間存在長期的協(xié)整關(guān)系并且相互促進(jìn)。白樺和翟盛?。?022）[14]基于廣州市1985—2019 年的數(shù)據(jù)構(gòu)建VAR 模型，得出產(chǎn)業(yè)升級能顯著地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長，而經(jīng)濟(jì)增長能顯著地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染的研究。王青等（2012）[15]基于1995—2009 年的全國數(shù)據(jù)，通過Granger 因果檢驗(yàn)和協(xié)整檢驗(yàn)方法得出結(jié)論表明：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境之間存在長期的均衡關(guān)系，產(chǎn)業(yè)升級可以改善環(huán)境污染情況。許正松和孔凡斌（2014）[16]基于1991—2012 年的江西省數(shù)據(jù)，通過主成分分析方法表明工業(yè)增加值占比與重工業(yè)產(chǎn)值占比都會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染綜合指數(shù)上升。李鵬（2016）[17]基于2004—2014 年全國范圍數(shù)據(jù)，以第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占生產(chǎn)總值比重度量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過數(shù)值模擬研究方法表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染之間呈現(xiàn)倒“U”型曲線關(guān)系。唐雋捷等（2018）[18]基于1995—2014 年廣西相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建VAR 模型，通過脈沖響應(yīng)和方差分解的方法，得出廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級短期內(nèi)能一定程度減輕環(huán)境污染問題，環(huán)境污染受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的影響有一定的滯后期。李小帆和盧麗文（2021）[19]基于我國資源衰退型城市的2003—2016 年數(shù)據(jù)，測度了城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與工業(yè)三廢減排的耦合程度，并構(gòu)建了VAR 模型得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能長期促進(jìn)工業(yè)廢水和二氧化硫的減排，工業(yè)廢水的減排又能倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。陳泫羽等（2022）[20]基于2004—2008 年的西部地區(qū)大氣污染排放和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)構(gòu)建VAR 模型研究其動(dòng)態(tài)關(guān)系，得出結(jié)論西部地區(qū)大氣污染會(huì)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化有較大的負(fù)向抑制作用，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)能較大改善大氣環(huán)境質(zhì)量。

上述研究方法構(gòu)建了本文研究方法的方法論基礎(chǔ)，但已有的文獻(xiàn)還存在著一些不足之處。首先對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)、經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染三者之間關(guān)聯(lián)的研究極少，在研究經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系時(shí)，沒有考慮到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這一重要因素，以武漢市為研究對象的類似文獻(xiàn)幾乎沒有。早期研究以理論分析為主，計(jì)量模型和分析方法簡單。部分文獻(xiàn)在構(gòu)建VAR 模型時(shí)未對數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，未對模型做穩(wěn)定性檢驗(yàn)。在對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)以及環(huán)境污染的指標(biāo)上不夠明確，不同指標(biāo)物的選取會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，無法得出明確客觀的結(jié)論。

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）變量選取與數(shù)據(jù)說明

1.環(huán)境污染綜合指數(shù)。以往的關(guān)于環(huán)境污染的文獻(xiàn)研究之中，對于不同的污染物指標(biāo)的選取可能會(huì)導(dǎo)致完全不同的結(jié)果，無法做出一個(gè)客觀的結(jié)論，因此本文采用熵值法來衡量工業(yè)廢水、廢氣以及工業(yè)固體廢棄物三個(gè)環(huán)境污染物的權(quán)重，計(jì)算出綜合環(huán)境污染指數(shù)，其具體過程如下：

（1）為了避免求熵值時(shí)取對數(shù)無意義，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行平移。將污染物指標(biāo)進(jìn)行如下處理：

其中pij（i=1，2，…，n；j=1，2，3）指的是第i年第j類污染物。

（2）計(jì)算第j類污染物第i年所占比重：

（3）計(jì)算第j類污染物熵值，方法如下:

（4）計(jì)算第j類污染物的權(quán)重，方法如下：

（5）計(jì)算第i年的綜合環(huán)境污染指數(shù)，方法如下：

綜合環(huán)境污染指數(shù)S越大，表示環(huán)境污染程度越嚴(yán)重。

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)。對于不同的問題研究，用來衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。本文所采用的衡量標(biāo)準(zhǔn)為靖學(xué)青（2005）提出的“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次系數(shù)R”，其計(jì)算方法如下：

其中q（j）表示的第j 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占該地區(qū)生產(chǎn)總值的比重。根據(jù)配第-克拉克定律：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國民人均收入水平的提升，勞動(dòng)力首先由第一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向第二產(chǎn)業(yè)；而隨著國民人均收入水平的進(jìn)一步提升，勞動(dòng)力開始向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。因此，就現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)來說，三大產(chǎn)業(yè)的層次由低到高依次為第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)，賦值第一產(chǎn)業(yè)為1，第二產(chǎn)業(yè)為2，第三產(chǎn)業(yè)為3，上述產(chǎn)業(yè)層次系數(shù)計(jì)算公式（6）簡化為：

R越接近于1，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次越低；R越接近3，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次越高。

3.數(shù)據(jù)說明。本文采用的武漢市2000—2020 年的宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，以GDP 度量經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文的環(huán)境污染指標(biāo)物以及GDP 數(shù)據(jù)皆由《武漢市統(tǒng)計(jì)年鑒》的歷年版本整理計(jì)算而得。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）VAR 模型基本內(nèi)容

VAR 英文全稱vector autoregression，中文直譯叫向量自回歸。VAR 模型是通過采用多方程聯(lián)立的形式，依據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)所建立的。在模型的全部方程里，內(nèi)生變量對該模型里面的每一個(gè)內(nèi)生變量的滯后期回歸估計(jì)，以此得到所有的內(nèi)生變量的動(dòng)態(tài)關(guān)系。p-階向量自回歸模型定義如下：

對一個(gè)n維時(shí)間序列{Yt}，t∈T，T={1，2，…}

其中，是第i個(gè)待估參數(shù)n×n階矩陣；

Ut是n×1 階隨機(jī)誤差列向量；

Ω是n×n階方差協(xié)方差矩陣。

滿足該模型的隨機(jī)過程被稱為p-階向量自回歸過程，記為VAR（p）。這種形式被稱為標(biāo)準(zhǔn)的VAR模型或簡化式。

VAR 模型的基本原理是把系統(tǒng)的每一個(gè)內(nèi)生變量作為系統(tǒng)中所有內(nèi)生變量的滯后值的函數(shù)來構(gòu)造模型，從而把單變量自回歸模型推廣到有多元時(shí)間序列變量所組成的“向量”自回歸模型。建立VAR 模型的一般步驟是，先對所研究變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，如果數(shù)據(jù)是非平穩(wěn)的，則必須具有協(xié)整關(guān)系。數(shù)據(jù)通過了平穩(wěn)和協(xié)整檢驗(yàn)后，使用統(tǒng)計(jì)方法確定模型的滯后階數(shù)。確定了滯后階數(shù)就可以建立VAR 模型了。但是為了確?；貧w估計(jì)得出的模型是穩(wěn)定的，最后還需要對模型進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)。如果模型通過了穩(wěn)定性檢驗(yàn)，則該VAR 模型可用于實(shí)證分析之中。在實(shí)證分析當(dāng)中，由于VAR 模型不以嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)理論為依據(jù)，對參數(shù)不施加零約束，所以在運(yùn)用VAR 模型時(shí)不去分析一個(gè)變量的變化如何去影響另一個(gè)變量發(fā)生怎樣的變化，而是做脈沖響應(yīng)函數(shù)分析，即研究變量間的動(dòng)態(tài)影響關(guān)系。方差分解分析是運(yùn)用VAR 模型時(shí)的另一種方法，VAR 的方差分解分析能夠精確給出隨機(jī)因素的相對重要程度結(jié)果。

三、實(shí)證分析

（一）VAR 模型構(gòu)建

1.平穩(wěn)性檢驗(yàn)。在單位根檢驗(yàn)過程中，只要原序列是平穩(wěn)的或者一組非平穩(wěn)的時(shí)間序列有一個(gè)平穩(wěn)線性組合（即所有序列都是t階單整的），就可以對這些序列進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。運(yùn)用ADF 單位根檢驗(yàn)法對序列R、序列S、序列GDP 進(jìn)行檢驗(yàn)，具體檢驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。

由表2 可知，本文的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)原序列和一階差分后的序列都不是同階平穩(wěn)的，但是二階差分后序列都達(dá)到平穩(wěn)，即所有序列都為I（1）序列，因此可以進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。

表2 變量單位根檢驗(yàn)表

2.Johansen 協(xié)整檢驗(yàn)。采用AIC 和SC 準(zhǔn)則來確定VAR 模型滯后階數(shù)的選取，并且確定了模型最優(yōu)滯后階數(shù)為2，因此確定模型為VAR（2）進(jìn)行Johansen協(xié)整檢驗(yàn)。從表3 的結(jié)果來看，協(xié)整檢驗(yàn)的結(jié)果，在0.05 的顯著性水平上拒絕了“最多存在兩組協(xié)整關(guān)系”的原假設(shè)，因此可以認(rèn)為實(shí)驗(yàn)序列存在三組協(xié)整關(guān)系，也就是三個(gè)序列之間存在一個(gè)長期的穩(wěn)定關(guān)系，滿足建立VAR 模型的條件。

表3 Johansen 協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

3.VAR 模型的穩(wěn)定性檢驗(yàn)。VAR 模型建立以后，必須對其進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)，若模型不穩(wěn)定，則得到的某些結(jié)果是無意義的。通常采用AR 根法來對模型的估計(jì)結(jié)果做平穩(wěn)性檢驗(yàn)，即當(dāng)所有根的模的倒數(shù)都小于1 時(shí)，可以證明模型是穩(wěn)定的。由圖1 可知，所有的根的倒數(shù)都落在單位圓之內(nèi)，說明本文所建立VAR 模型是滿足穩(wěn)定性條件的。

圖1 VAR 模型的單位根檢驗(yàn)圖

（二）基于VAR 模型的脈沖響應(yīng)分析

由于VAR 模型的本質(zhì)是一種非結(jié)構(gòu)化的多方程模型，這里的非結(jié)構(gòu)化的意思是非理論的模型，一般不對變量間的相互影響進(jìn)行分析，而是分析一個(gè)隨機(jī)誤差項(xiàng)發(fā)生變化時(shí)是如何對模型中其他變量產(chǎn)生動(dòng)態(tài)影響的，這種方法被稱之為脈沖響應(yīng)。在下文的各個(gè)脈沖響應(yīng)圖中，橫坐標(biāo)軸代表的是沖擊作用的滯后階數(shù)（單位：年），縱坐標(biāo)軸代表的是受沖擊變量做出的響應(yīng)，實(shí)線代表脈沖響應(yīng)函數(shù)，追蹤期數(shù)為20 期。

1.環(huán)境污染對來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖擊的脈沖響應(yīng)。圖2 表明了在受到來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級一個(gè)單位的沖擊后20 期的環(huán)境污染指數(shù)的變化情況。分析可以看出，環(huán)境污染指數(shù)脈沖響應(yīng)在第1 期迅速產(chǎn)生了負(fù)反應(yīng)，并且在第3 期達(dá)到峰值0.000 48，隨后影響的波動(dòng)開始回升，但影響均為負(fù)值。波動(dòng)一直持續(xù)到第7 期開始逐漸平緩。結(jié)合產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變大致是沿著以第一產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)到以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，再到第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的方向發(fā)展的。樣本初期，第二產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)是武漢市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的方向主要為第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向第三產(chǎn)業(yè)。金屬冶煉及加工、煉焦及焦炭、石油和煤炭加工等原材料工業(yè)以及加工工業(yè)都是對環(huán)境污染有著極其惡劣影響的產(chǎn)業(yè)，這些都屬于第二產(chǎn)業(yè)中的重工業(yè)，因此第二產(chǎn)業(yè)相對于第一、第三產(chǎn)業(yè)對環(huán)境污染影響大得多。當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)升級后，短期內(nèi)環(huán)境污染情況自然得到緩解。長期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)升級速度放緩，因此長期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的沖擊影響減小。

圖2 環(huán)境污染對來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖擊的脈沖響應(yīng)

2.經(jīng)濟(jì)增長對來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖擊的脈沖響應(yīng)。圖3 表明了在受到來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級一個(gè)單位的沖擊后10 期的GDP 的變化情況。分析可以看出，經(jīng)濟(jì)增長（GDP）在受到?jīng)_擊后開始出現(xiàn)負(fù)的反應(yīng)，并在第5 期達(dá)到峰值，隨后開始回升并逐步趨于平緩。從整體來看，武漢市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對武漢市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展在短期有較強(qiáng)的負(fù)向刺激，這個(gè)負(fù)向刺激在一段時(shí)期后會(huì)有所緩和但仍長期存在。這樣的結(jié)果符合我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，在追求產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程即追求經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的過程中，GDP 的增速不可避免地會(huì)受到影響。

圖3 經(jīng)濟(jì)增長對來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖擊的響應(yīng)

3.環(huán)境污染對來自經(jīng)濟(jì)增長沖擊的脈沖響應(yīng)。圖4 表明了在受到來自經(jīng)濟(jì)增長的正向沖擊后20 期的環(huán)境污染指數(shù)的變化情況。分析可以看出，環(huán)境污染在受到了經(jīng)濟(jì)增長的沖擊后第1 期就有一個(gè)強(qiáng)烈的負(fù)反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)隨后開始迅速減緩并在10期之后趨于平緩。根據(jù)環(huán)境庫茲涅茨曲線理論，經(jīng)濟(jì)增長早期在一定程度上以犧牲環(huán)境為代價(jià)，但是很快，經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一個(gè)臨界值，此時(shí)，人們認(rèn)為其生產(chǎn)活動(dòng)所帶來的收益已經(jīng)抵不上其所導(dǎo)致的環(huán)境污染所帶來的負(fù)效應(yīng)，人們會(huì)開始重視環(huán)保并主觀地控制環(huán)境污染，并且由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展而帶來的技術(shù)進(jìn)步，人們有了更強(qiáng)的保護(hù)環(huán)境、控制污染的手段，經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染呈倒U 關(guān)系。因此從整體來看，武漢市的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系已經(jīng)跨過了倒U 曲線的拐點(diǎn)。

圖4 環(huán)境污染對來自經(jīng)濟(jì)增長沖擊的脈沖響應(yīng)

（三）方差分解分析

脈沖響應(yīng)圖可以直觀地看出一個(gè)變量發(fā)生變化時(shí)對模型中其他變量產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)影響是何種趨勢的，而方差分解則是能夠定量地分析每一個(gè)結(jié)構(gòu)沖擊對系統(tǒng)其他變量的貢獻(xiàn)度，進(jìn)一步判斷不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性。表4 給出了經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境污染的方差分解結(jié)果。

表4 方差分解結(jié)果

1.經(jīng)濟(jì)增長方差分解。GDP 受自身波動(dòng)影響的貢獻(xiàn)度變化較大，從第1 期的100%一直下降至第20期的13.08%；受到R影響的貢獻(xiàn)度在前幾期迅速增大，并在第6 期達(dá)到最大為24.56%，而后貢獻(xiàn)度開始穩(wěn)定在21%左右；受到S影響的貢獻(xiàn)度從第1 期一直上升至第20 期的65.80%。這一結(jié)果表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定程度的影響，同時(shí)考慮到本文的污染物指標(biāo)皆選自工業(yè)排放廢棄物，也就是說武漢市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要還是工業(yè)影響較大。

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方差分解。R受自身波動(dòng)影響從第1期99.54%一直下降至第20 期的39.78%；受GDP的影響程度先增后減，峰值為9.82%；受S 影響的貢獻(xiàn)度從第1 期一直上升至第20 期的54.71%。即武漢市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級受經(jīng)濟(jì)增長影響不大，主要源于還是受自身影響和工業(yè)發(fā)展。

3.環(huán)境污染方差分解。S在短期受自身波動(dòng)影響的貢獻(xiàn)度強(qiáng)烈，保持在75%左右，受GDP 對S的沖擊影響先增后減，受R的影響一直遞增，但貢獻(xiàn)度都不高。這表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和經(jīng)濟(jì)增長對武漢市的環(huán)境污染能有一定的影響，但最主要的影響還是自身，即工業(yè)生產(chǎn)過程帶來的廢棄物。

四、結(jié)論及建議

（一）結(jié)論

本文基于武漢市2000—2020 年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)、環(huán)境污染指標(biāo)、GDP 的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，建立了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染的VAR（2）模型，檢驗(yàn)了3 個(gè)變量之間的協(xié)整關(guān)系以及模型的穩(wěn)定性，通過分析脈沖響應(yīng)圖和方差分解分析定量結(jié)果得到了各個(gè)變量之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系，可以得出如下幾條結(jié)論：

第一，武漢市目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)向以第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)方向發(fā)展的。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級在一定程度上改善武漢市的環(huán)境問題，但是有一個(gè)小的滯后期。從滯后20 期的長期影響結(jié)果來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的沖擊影響對環(huán)境污染指數(shù)的貢獻(xiàn)度最高為14.27%，表明長期上環(huán)境污染受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級影響較弱。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)受經(jīng)濟(jì)增長影響的貢獻(xiàn)度不大，經(jīng)濟(jì)增長對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級有著一定的引導(dǎo)作用，但更重要的是依靠自身在產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的過程中形成一個(gè)良性循環(huán)。

第二，經(jīng)濟(jì)方面，武漢市的GDP 受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的沖擊影響短期反應(yīng)強(qiáng)烈，并在長期受到一個(gè)負(fù)向的影響。但這恰恰說明了武漢市的經(jīng)濟(jì)正由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)增長速度雖然放緩了，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級可以改變過去主要靠要素投入、規(guī)模擴(kuò)張，忽視質(zhì)量效益的粗放式增長，以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品庫存增加，杠桿增加、風(fēng)險(xiǎn)加大、效益低下、競爭力不足等問題。

第三，武漢市的經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境污染已經(jīng)過了環(huán)境庫茲涅茨曲線拐點(diǎn)。說明武漢市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展早期雖然在一定程度上加劇了環(huán)境污染問題的嚴(yán)重性，但是很快就因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的充分發(fā)展和戰(zhàn)略部署，環(huán)境保護(hù)問題不斷得到重視，技術(shù)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)大于規(guī)模經(jīng)濟(jì)所帶來的負(fù)效應(yīng)，環(huán)境污染程度下降。從脈沖響應(yīng)圖和方差分解分析表來看，武漢市的經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級都能長期持續(xù)改善環(huán)境污染問題。

（二）建議

針對以上的結(jié)論，本文作出如下建議：

第一，積極培養(yǎng)尖端人才，加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。根據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對改善環(huán)境污染問題及經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著積極的推動(dòng)作用，武漢市的政策需以加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級為著力點(diǎn)。目前來看，武漢市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級腳步遲緩，需要注入新的動(dòng)力?？紤]到武漢市高校資源豐富，可以利用這一點(diǎn)，注重對人才的培養(yǎng)與吸納，采用以人才吸引產(chǎn)業(yè)的方式，增加武漢市的第三產(chǎn)業(yè)吸引力以及第二產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部優(yōu)化。

第二，提高城市環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整資產(chǎn)結(jié)構(gòu)。長期來看，經(jīng)濟(jì)增長與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都可以有效地改善武漢市的環(huán)境污染問題，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)增長之間聯(lián)系密切，相互促進(jìn)。合理的分配資產(chǎn)結(jié)構(gòu)，有側(cè)重地將資金引入綠色產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及新型產(chǎn)業(yè)等，不僅能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與經(jīng)濟(jì)增長，還能提高武漢市的城市技術(shù)水平，有利于自身市場競爭力的加強(qiáng)，在吸引外來人才資金的同時(shí)，也能激勵(lì)本土企業(yè)改變生產(chǎn)方式，提高清潔技術(shù)，降低能耗，減少污染，全面提升環(huán)境質(zhì)量水平。

第三，強(qiáng)化綠色發(fā)展意識，打造武漢城市樣板。樹立生態(tài)文明意識，走可持續(xù)發(fā)展道路。武漢市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是走的“先污染，后治理”的老路子。無數(shù)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)都說明沒有環(huán)境保護(hù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是“焚林而獵”，沒有經(jīng)濟(jì)發(fā)展為依靠的環(huán)境保護(hù)也都是一紙空談。要打造武漢城市樣板，需要經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)“兩手抓”。一方面，在資源開采的過程中要以堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)為底線，控制資源的開采量，在生產(chǎn)實(shí)踐的過程中也必須充分考慮環(huán)境承載力。這些都需要政府的強(qiáng)力把控以及社會(huì)各界人士的監(jiān)督。另一方面，發(fā)揮武漢市的城市特色，推動(dòng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，例如綠色GDP、紅色文化產(chǎn)業(yè)、旅游產(chǎn)業(yè)等，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)和諧相依的新格局。