基于SpSVAR模型的區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與大氣污染互動(dòng)研究

吳振信　閆洪舉　張雪峰

摘要：基于空間面板結(jié)構(gòu)向量自回歸模型，本文分析了環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的互動(dòng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)大氣污染推動(dòng)了本省以及鄰近省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化對(duì)其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)未起到顯著促進(jìn)作用；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、大氣污染會(huì)推動(dòng)本省以及鄰近省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化；無(wú)論是短期還是長(zhǎng)期，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是加劇大氣污染的重要因素；從長(zhǎng)期來(lái)看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化能促進(jìn)本省和鄰近省份的大氣污染減排，但在短期仍會(huì)加劇其大氣污染；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、大氣污染存在顯著的溢出效應(yīng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化表現(xiàn)為“負(fù)效應(yīng)”。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；大氣污染；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；空間面板結(jié)構(gòu)向量自回歸

中圖分類號(hào)：F205文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)濟(jì)體的資源消耗強(qiáng)度、污染物排放規(guī)模起著決定性作用（胡春力，2009）[1]，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要著力點(diǎn)。本文運(yùn)用SpSVAR模型探討環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈大氣污染、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的空間效應(yīng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系，以期對(duì)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控提供理論借鑒。

一、變量與數(shù)據(jù)說(shuō)明

（一）變量選取

《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治十二五規(guī)劃》將SO2、NO2、可吸入顆粒物等大氣污染物的減排作為重點(diǎn)區(qū)域環(huán)境質(zhì)量考核指標(biāo)，但限于數(shù)據(jù)可獲得性以及環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，本文選擇人均SO2（E）排放量（噸/人）為大氣污染代理指標(biāo)。此外，大氣污染作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)（gdp）的產(chǎn)物，有必要研究其與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的互動(dòng)關(guān)系。為此，本文選取的變量包括：

1.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。從動(dòng)態(tài)角度看，一個(gè)經(jīng)濟(jì)體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷具有兩個(gè)維度，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化（干春暉等，2011）[2]。本文采用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化（TS）作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的衡量指標(biāo)，TS為第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值，以反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是否向低污染、低能耗的“服務(wù)化”方向轉(zhuǎn)變。

2.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。本文將經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)納入模型，用人均GDP（元/人）表示，以分析經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與大氣污染之間的相互影響，為消除價(jià)格波動(dòng)，以1991年為基期對(duì)GDP進(jìn)行平減處理。此外，為消除可能存在的異方差，將所有變量進(jìn)行對(duì)數(shù)化處理。

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)樣本區(qū)間為1991-2013年，其中1991-2003年SO2數(shù)據(jù)來(lái)源于中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，2004-2013年來(lái)源于各省統(tǒng)計(jì)年鑒和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，GDP以及其構(gòu)成數(shù)據(jù)選自2014年各省統(tǒng)計(jì)年鑒，人口數(shù)量來(lái)源于2014年各省統(tǒng)計(jì)年鑒以及《新中國(guó)55年統(tǒng)計(jì)資料匯編》。

二、模型設(shè)定與估計(jì)

（一）模型設(shè)定

SpSVAR是基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)建立的模型，內(nèi)生變量在模型的每個(gè)方程中對(duì)全部?jī)?nèi)生變量的滯后項(xiàng)進(jìn)行回歸，其滯后項(xiàng)中包括空間滯后項(xiàng)、時(shí)間滯后項(xiàng)以及時(shí)間滯后項(xiàng)的空間滯后項(xiàng)，即綜合考慮了時(shí)間與空間效應(yīng)，表達(dá)式為：

其中l(wèi)為空間滯后階數(shù)，反映了t期省份i的第r個(gè)內(nèi)生變量對(duì)其l階空間近鄰第k個(gè)內(nèi)生變量在（t+h）期所產(chǎn)生沖擊的平均效應(yīng)。

三、實(shí)證分析

（一）單位根檢驗(yàn)

SpSVAR模型要求時(shí)間序列是平穩(wěn)的，先要檢驗(yàn)序列的平穩(wěn)性，以防止出現(xiàn)“偽回歸”問題，其檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。通過表1可以看出 lnE為非平穩(wěn)序列，而其一階差分則通過了平穩(wěn)性檢驗(yàn)，表明lnTS、lngdp、lnE為同階單整序列，可以建立SpSVAR模型。限于數(shù)據(jù)可獲得期限較短（T=23）以及待估參數(shù)較多，選擇時(shí)間和空間都為1階滯后的SpSVAR模型。

（二）結(jié)果分析

采用上述估計(jì)步驟可得到SpSVAR各參數(shù)（限于篇幅，只給出了即期結(jié)構(gòu)參數(shù)C0的估計(jì)值），如表2所示。通過表2可以看出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染存在正向空間效應(yīng)，且鄰近省份三變量間存在空間相互影響。具體來(lái)說(shuō)，鄰近省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)本省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，本省以及鄰近省份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、鄰近省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化都會(huì)促進(jìn)本省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化進(jìn)程，而本省以及鄰近省份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)加劇大氣污染，本省以及鄰近省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化會(huì)抑制大氣污染排放，鄰近省份的大氣污染也加劇了本省大氣污染。這也說(shuō)明大氣污染不僅與本省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有關(guān)，更與鄰近省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染有關(guān)，同時(shí)體現(xiàn)出了大氣污染聯(lián)防聯(lián)控措施的必要性。此外，可以通過脈沖響應(yīng)分析各內(nèi)生變量間的相互作用機(jī)制。

1.經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。圖1和圖2是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染以及自身沖擊的脈沖響應(yīng)圖，并且脈沖響應(yīng)值逐漸收斂于0，說(shuō)明了各內(nèi)生變量的平穩(wěn)性，其中圖1反映的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)本省份各沖擊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，而圖2反映的是各內(nèi)生變量（1階空間近鄰）對(duì)其鄰近省份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)造成的沖擊。不難發(fā)現(xiàn)各內(nèi)生變量對(duì)本省以及鄰近省份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)造成的沖擊其趨勢(shì)基本一致，但對(duì)本省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所產(chǎn)生的沖擊其效果要大于鄰近省份。以圖1為例，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、大氣污染對(duì)滯后1-3期的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有促進(jìn)作用，這種促進(jìn)作用在滯后1期表現(xiàn)得尤為顯著，但其后呈現(xiàn)震蕩收斂；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的抑制作用在滯后3期內(nèi)都較為顯著，但在滯后4-12期內(nèi)波動(dòng)仍較為劇烈，其后逐漸收斂于0，說(shuō)明了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)的敏感性。

下面通過測(cè)算經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)慣性沖擊（經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染沖擊的累積響應(yīng)來(lái)分析各沖擊的長(zhǎng)期彈性。對(duì)于IRF，其累計(jì)響應(yīng)分別為1644、-06286、04798；對(duì)于STIRF，其累計(jì)響應(yīng)分別為07306、-04170、04058。從長(zhǎng)期看來(lái)，無(wú)論是對(duì)于本省還是鄰近省份，各沖擊產(chǎn)生的影響基本一致，并且對(duì)本省造成的沖擊更大：慣性沖擊都產(chǎn)生了正向影響，其慣性影響也較大，說(shuō)明其記憶性較強(qiáng)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)沖擊長(zhǎng)期彈性為負(fù)，意味著現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化進(jìn)程不僅沒有促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，還會(huì)對(duì)本省甚至其鄰近省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到抑制作用，這與環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈各省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化進(jìn)程緩慢（北京除外）密切相關(guān)，如圖3所示；大氣污染對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響為正，即大氣污染拉動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，反映了環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈依賴高投入入、高消耗、高排放的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化對(duì)本省各沖擊的累計(jì)響應(yīng)分別為4146、06550、1005，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)能夠有效促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化；慣性沖擊為正說(shuō)明了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的連續(xù)性，而大氣污染對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化也起到了較為顯著的促進(jìn)作用，由粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式而帶來(lái)的大氣污染問題日益嚴(yán)峻，在不犧牲經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成為改善環(huán)境的有效手段。鄰近省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)本省各沖擊的累計(jì)響應(yīng)分別為04781、-02046、03318，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與大氣污染都會(huì)促進(jìn)鄰近省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整會(huì)抑制鄰近省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，原因是環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整主要通過區(qū)域內(nèi)部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移完成的。

3.大氣污染對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。圖6反映了大氣污染對(duì)本省各沖擊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，在滯后8期內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)大氣污染具有較為顯著的正向沖擊，其后趨于0，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)大氣污染影響的長(zhǎng)期性；在滯后2-4期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化加劇了大氣污染排放，而促進(jìn)了滯后5-8期的大氣污染減排，最后趨于穩(wěn)定；大氣污染對(duì)其滯后2期內(nèi)的大氣污染具有顯著的正向影響。圖7反映了鄰近省份大氣污染對(duì)本省各沖擊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)：在滯后1-3期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)減少鄰近省份的大氣污染，而4-8期會(huì)加劇其鄰近省份的大氣污染排放，其后逐漸趨于0；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化減少鄰近省份滯后1期的大氣污染排放，其后產(chǎn)生了較為劇烈的波動(dòng)，直至收斂；大氣污染會(huì)加劇其鄰近省份滯后1-3期的大氣污染，其后逐漸震蕩收斂于0。

大氣污染對(duì)本省份各沖擊的長(zhǎng)期彈性分別為6609、-2378、2663，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在長(zhǎng)期內(nèi)會(huì)加劇大氣污染，還是歸咎于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式；而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會(huì)有效促進(jìn)大氣污染減排，這與其向低污染的“服務(wù)化”方向轉(zhuǎn)變有關(guān)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整雖在短期內(nèi)對(duì)大氣污染減排沒有起到促進(jìn)作用、甚至加劇了其排放，但在長(zhǎng)期內(nèi)仍是減排的有效手段，體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要性，自身的慣性沖擊也具有記憶性。鄰近省份對(duì)本省各沖擊的長(zhǎng)期彈性分比為-00251、-05077、04410，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)促進(jìn)鄰近省份的污染減排，但其作用較小，與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)促進(jìn)鄰近省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化（累積響應(yīng)04781），產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化促進(jìn)大氣污染減排（累積響應(yīng)-2378）的間接響應(yīng)機(jī)制有關(guān)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化會(huì)促進(jìn)其鄰近省份的減排，而大氣污染會(huì)增加其鄰近省份的排放，體現(xiàn)了大氣污染的空間轉(zhuǎn)移，即具有空間效應(yīng)。

四、結(jié)論

本文運(yùn)用納入時(shí)間和空間動(dòng)態(tài)效應(yīng)的SpSVAR模型分析了環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與大氣污染的互動(dòng)關(guān)系，主要結(jié)論為：

1.從長(zhǎng)期來(lái)看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化進(jìn)程對(duì)本省以及鄰近省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)未能起到有效的帶動(dòng)作用，甚至抑制了其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而大氣污染在一定程度上帶動(dòng)了本省以及鄰近省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。這不僅說(shuō)明環(huán)渤海仍然依靠高污染、高排放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，更體現(xiàn)了其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整緩慢，未能充分挖掘產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與大氣污染減排紅利。

2.從長(zhǎng)期而論，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)會(huì)顯著促進(jìn)本省以及鄰近省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，而大氣污染也會(huì)推動(dòng)本省以及鄰近省份的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，說(shuō)明大氣污染在長(zhǎng)期內(nèi)會(huì)倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，但依賴這種倒逼機(jī)制促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、健康損失無(wú)疑是巨大的。

3.從長(zhǎng)期來(lái)看，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)加劇了本省大氣污染，即尚未實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展，但對(duì)鄰近省份的大氣污染具有較低水平的減排作用，這與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的間接響應(yīng)機(jī)制有關(guān)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化會(huì)促進(jìn)大氣污染減排，說(shuō)明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是實(shí)現(xiàn)減排的有效手段。

總之，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈依然沒有擺脫高污染的粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整仍是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的著力點(diǎn)。此外，由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、大氣污染存在顯著的空間效應(yīng)以及空間相互作用，任何單個(gè)省份的大氣污染治理必將是事倍功半的。因此，聯(lián)防聯(lián)控是緩解區(qū)域大氣污染的有效手段，但如何解決“搭便車”現(xiàn)象以及協(xié)調(diào)各省份在大氣污染治理方面存在的利益沖突仍值得我們進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡春力.促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的根本[J].宏觀經(jīng)濟(jì)研究，2009（2）.

[2]干春暉，鄭若谷，余典范. 中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和波動(dòng)的影響[J].經(jīng)濟(jì)研究，2011（5）.

[3]Di Giacinto V. On vector autoregressive modeling in space and time [J].Journal of Geographical Systems， 2010， 12（2）.

Abstract：Based on the spatial panel structure vector auto regression model， this paper studies the interactive relationships among industrial structure， air pollution and economic growth in Bohai Economic Rim. Results show that air pollution drives the economic growth of own and neighboring provinces， while industrial structure upgrading doesn′t promote economic growth obviously； economic growth and air pollution promote the industrial structure upgrading in own and neighboring provinces； whether in the short term or in the long term， economic growth is an important factor that aggravates air pollution significantly. In the long term， industrial structure upgrading restrains the emissions of own and neighboring provinces， while aggravates it in the short term； there exist significant spillover effects between economic growth and air pollution， but industrial structure upgrading performs negative effects.

Key words：industrial structure； air pollution； economic growth； Spatial Panel Structure Vector Auto Regression

（責(zé)任編輯：厲新）