长江经济带区域生态效率与经济增长关系研究

刘军　岳梦婷　郭田田

摘 要 在长江经济带成为国家“一带一路”战略的背景下，本研究基于2004-2012年的面板数据，通过使用随机前沿函数（SFA）的方法对长江经济带九省二市的生态效率进行了评价。接着以长江经济带各省區生态效率为因变量，基于IPAT模型，以区域人口、经济增长和技术水平为自变量，对长江经济带区域生态效率与经济增长的关系进了研究。通过研究发现：（1）长江经济带各省区在2004-2012年间，生态效率逐步下降；（2）生态效率与经济增长呈现U型曲线关系，即随着经济增长，生态效率先下降后上升；（3）长江经济带各省区的发展还处于粗放型增长阶段。

关键词 生态效率 经济增长 长江经济带

1长江经济带区域生态效率评价

1.1长江经济带概况

长江经济带东起上海，西至云南，绵延2800km，流经九省二市，串联起了长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群，是我国经济增长的重要板块。长江经济带日前已经上升到国家战略，国务院总理李克强亲自部署长江经济带建设，该区域涵盖国土面积205.1万平方公里，占国土总面积约21.4%，2013年国内生产总值23.6万亿元人民币，占全国约40.9%。由于长江生态安全关系全国发展，因此更有效的利用资源发展、科学发展成为建设长江经济带的当务之急。

1.2模型和方法

本研究采用由艾格纳、洛夫尔和施密特（Aigner，Lovell and Schmidt）以及穆森和布勒克（Meeusen and Van Den Broeck）提出的随机生产前沿函数（SFA）。

SFA的一般函数模型如下：

=+ （1）

（1）式中表示第个主体产出，表示第个主体的投入对数组成的向量，表示未知参数向量。表示统计噪声的对称随机误差项，～。表示作用于第个主体的随机冲击变量，当=0时，该个体就恰好处于生产前沿上，即处于技术效率状态；当>0时，该个体则处于生产前沿下方，因而处于非技术效率状态。

TEit=exp（uit） （2）

uit=exp[%`·（tT）·ui] （3）

（2）式中TEit表示第t年度第i个区域的生态效率水平，当uit=0时，TE=1，则该区域生态效率恰好处于生产前沿上，即处于技术效率状态；当uit>0时，0

（3）式中%`是待估参数，当%`>0时表示生态效率随着时间的变化会以递增的速率减少；当%`<0时生态效率随着时间的变化会以递增的速率提升；当%`=0时，则表示生态效率不随时间发生变化。

1.3变量说明

从国内外已有的生态效率指标体系研究中，生态效率评价一般从资源、环境两大维度进行。资源维度主要包括水、土地、劳动力、资本以及能源；环境维度主要包括工业“三废”。本研究在借鉴诸大建等构造的度量我国循环经济的生态效率指标体系和的基础上，进行适当增减。原指标体系将输入要素分为三大类，即自然作为资源来源、自然作为废弃物和污染物的排放池和相比较使用的经济要素，具体指标则包含土地、能源、水、原材料、废气、废水、固体废弃物和劳动力。

根据生产函数Y=F（K，L），本研究投入要素包括资本、劳动力、水、能源和土地，产出则包括经济产出和环境产出。由于环境产出是非合意产出，因此为便于计算，将环境相关指标作为投入要素进行处理。

根据SFA的一般函数模型，利用柯布-道格拉斯的生产函数Y=F（K，L）对长江经济带区域生态效率进行评价，因此本研究的模型为：

=+1·+2·+3·+4·+5·+1·+2·+3·+3·+

上式中表示第个省区第t年度的经济产出；表示第个省区第年度的资本投入量；表示第个省区第年度的劳动投入量；表示第个省区第年度的能源消耗量；表示第个省区第年度的水资源投入量；表示第个省区第年度的土地投入量；、、和分别表示第个省区第年度的二氧化硫、废水、烟粉尘和固体废弃物产生量。为截距项，1、2、3、4、5为待估参数，分别表示资本产出弹性、劳动力产出弹性、能源产出弹性、水资源产出弹性和土地产出弹性；1、2、3、4也为待估参数。表示统计噪声的对称随机误差项，～；表示在第t年度作用于第i个省区的随机冲击变量，～，且和相互独立。

1.4指标选取及数据来源

投入变量中有资本、劳动力、水、能源和土地，产出变量有合意的经济产出和非合意的环境产出。本研究中资本将用固定资产投资额来进行衡量；劳动力用从业人员数量进行衡量；水用用水总量进行衡量；能源用能源消耗总量进行衡量；土地则用建设用地总面积进行衡量。经济产出主要用国内生产总值进行衡量，而环境产出则用SO2、烟粉尘、废水和固体废弃物产生量来衡量。研究将采用2004-2012年的面板数据进行研究，研究对象包括上海、江苏、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、贵州和云南，各项数据来源于国家统计局网站各地区年度数据及《中国统计年鉴》。

1.5长江经济带区域生态效率分析

根据本研究模型，运用Frontier4.1软件对长江经济带2004-2012年区域生态效率进行计算，结r果的值为0.9827，且在1%的显著性水平下显著，表明模型中的误差来源于技术非效率，因而选用SFA模型进行估计是合适的，同时也说明长江经济带各省区生态效率还有提升空间。的值为0.6606，表明长江经济带各省区生态效率在0与1之间，处于非效率状态。%`的值为-0.0418<0，表明长江经济带各省区的生态效率在未来将随着时间的推移提升。2004-2012年之间，长江经济带各省区生态效率不断下降，其中安徽湖北、四川和云南四省生态效率下降最快。从图1结果来看，长江经济带东部的生态效率最高，西部次之，中部最低，且低于长江经济带生态效率平均水平。

2经济增长对区域生态效率的影响

2.1生态效率与经济增长的拟合分析

在2004年-2012年间，我国经济持续快速增长，长江经济带作为我国经济发展的重要支撑其GDP由2004年的68390.23亿元增长到2012年的235914.95億元，然而其间长江经济带的生态效率由0.9189下降至0.8901。以各省区生态效率为因变量，经济增长为自变量进行拟合，其中经济增长用GDP的对数表示，结果如图1所示。该图表明长江经济带生态效率与经济增长呈现倒U型曲线关系（二次项为为-0.0033<0），即随着经济增长，长江经济带生态效率将会不断下降，这也说明目前长江经济带整体经济发展以粗放型增长方式为主，对生态环境造成了较大的负面影响。

2.2基于IPAT模型的实证分析

2.2.1研究模型

IPAT模型是由Ehrlich 和Holdren于20世纪70年代提出，该模型经常被用来研究环境与经济增长之间的关系。它将环境影响用P（population）、A（affluence）和T（technology）三个变量来刻画，并由此建立了经典的恒等式：I=PAT本研究将采用STIRPAT模型，其中I用生态效率（Eco-efficiency）表示，P用人口表示，A富裕程度用GDP表示，并根据图1的拟合结果设置一个GDP的二次项，T用单位GDP能耗表示。同时由于产业结构对区域经济增长、生态效率都有较大的影响，因而本研究模型还将增加一个产业结构（IND）变量，具体研究模型如下：

LN（EE）=+1（）+2（）+3（）2+4（）+5（）+ （4）

上式中i、t分别表示长江经济带第i个省区t时期变量的变化情况，为常数项，1、2、3、4和5均是待估参数，为随机误差项。（4）式中EE （生态效率）来源于前文计算得到的数据，人口、国内生产总值以、单位GDP能耗来源于《中国统计年鉴》，产业结构用第三产业增加值占GDP的比重表示，数据也来源于《中国统计年鉴》。

2.2.2实证分析

（1）数据平稳性的判定。

本研究用Eviews7对各变量进行单位根检验，从结果可以看出数据非平稳，需要对其进行差分后再判断。从结果来看，各变量再进行二阶差分后达到平稳，即数据是二阶单整，可以进行协整分析。

协整关系可理解为变量间具有长期稳定关系。常用的协整检验方法有Pedroni检验和Kao检验，由于在T较小时，Kao检验比Pedroni检验更有效，因此本研究用Kao检验。从结果来看，Kao检验P值为0.0013，在1%显著性水平下拒绝原假设。

（2）回归分析。

面板数据的回归涉及模型设定的问题，关于模型设定主要有固定效应模型和随机效应模型。通过Eviews7.0对回归方程设定成随机效应模型后，可对数据进行Hausman检验，由于Husman检验的P值小于0.05，因此可以认为拒绝原假设，应建立固定效应模型，同时设定回归权重为period SUR，得到回归结果见表1。

从回归结果来看： 的系数为正，的系数为负，可见LN（EE）与LN（GDP）呈U型曲线的关系，即随着经济的增长，长江经济带区域生态效率呈现不断下降的趋势，当下降到最低点后，随着经济的增长，长江经济带区域生态效率将不断提升，这与前文拟合分析结果一致。LN（P）的系数为-0.1392，且P值为0.0000，表明LN（P）与LN（EE）呈显著负相关，即随着人口的增加，长江经济带区域生态效率也将下降，这也说明该区域要控制人口增加对区域生态环境的影响。LN（T）的系数为-0.0704，且P值为0.0000，表明LN（T）与LN（EE）呈显著负相关，即随着技术水平的提高，单位GDP能耗将会下降，从而导致区域生态效率提升，这也说明长江经济带在今后的经济发展中要持续注重技术水平的提高，从而促进了区域生态效率的提升。LN（IND）的系数为-0.0756，且P值为0.0000，表明LN（IND）与LN（EE）呈显著负相关，即随着第三产业增加值在地区生产总值的比例的增加，生态效率将下降，这可能与长江经济带区域发展差异较大有关系。在长江经济带中只有上海一个地区第三产业增加值占地区生产总值的50%以上，其他地区第三产业增加值均低于50%，可见长江经济带的经济增长目前主要依靠第二产业的拉动，因此随着第三产业增加值的增长会造成第二产业增加值的减少，因而可能会导致区域生态效率的下降。

3政策建议

3.1提质增效，优化产业结构

长江经济带作为我国经济增长的重要支撑，在经济发展过程中要注重区域生态环境的保护，长江经济带生态安全事关国家生态安全，然而近年来不断下降的区域生态效率表明该区域的经济增长还处于粗放型的经济增长阶段，需要根据长江经济带不同区域的资源禀赋、经济发展情况来布局产业。同时区域内现有产业布局也需要进行结构调整，一是淘汰产能落后的相关产业；二是增加战略性新兴支柱产业；三是提高产业效率，促进产业生态化发展。

3.2统筹研发，提升科技水平

从前文研究结果可知技术水平的提升将会导致长江经济带区域生态效率的提升，因此有必要在对于区域内的科技研发进行统筹规划，实现重点科研领域的突破。长江经济带应充分发挥区域内上海、武汉和成都三大城市的科研平台带动功能，积极推进产学研相结合，推动科技创新向产业应用成果的转化，尤其是对新能源、环境污染治理等相关技术的成果转化，从而提升区域内科学技术发展水平。

3.3优势互补，协调发展质量

长江经济带横跨我国东中西部，绵延2800km，区域范围广阔，同时也造成了区域资源禀赋、经济发展和社会文化的差异。上海作为长江经济带的龙头城市，其第三产业已占据地区生产总值的60%以上，而安徽、四川的第三产业增加值占比还不到35%，可见区域发展差异程度较大，同时也造成了长江经济带东中西部的支柱产业类型的差异化。东部的上海已进入以现代服务业为主导产业的时代，而其他区域依然以工业作为经济增长的重点，因此需要协调长江经济带各区域优势资源，促进区域协调发展。

3.4区域合作，建立协作平台

长江经济带已经上升为国家战略，它是我国培育的新的经济增长板块，但是要发挥长江经济带的带动功能还必须有效协调沿线九省二市的相关部门进行区域合作。首先，国家应成立专门的长江经济带发展领导小组，定期对长江经济带内产业布局、经济发展、环境保护、生态安全等问题进行商讨；其次，充分发挥行业组织的功能，建立长江经济带生态安全监测组织，定期对经济带内产业生态效率进行发布，为九省二市改变政府官员考核体系提供依据。最后，有效调动长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群为长江经济带区域合作服务。

参考文献

[1] 伊科，王如松，周传斌等.国内外生态效率核算方法及其应用研究述评[J].生态学报，2012，32（11）.

[2] 诸大建，朱远.生态效率与循环经济[J].复旦学报（社会科学版），2005（02）.

[3] 程翠云，任景明，王如松.我国农业生态效率的时空差异[J].生态学报，2014（01）.