劉海龍

一、前言

改革開放以來，憑借著優(yōu)越的地理位置和國家經(jīng)濟(jì)政策的戰(zhàn)略扶持，華東地區(qū)部分城市的經(jīng)濟(jì)水平得到了持續(xù)高速的發(fā)展。但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，這些城市的大氣污染問題也在日益凸顯。據(jù)《2019 年江蘇省生態(tài)環(huán)境狀況公報》統(tǒng)計，環(huán)境、空氣質(zhì)量均未達(dá)二級標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)市有13 個。如何保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展健康增長同時減少大氣環(huán)境污染成為了一個迫在眉睫的問題。在經(jīng)濟(jì)水平變化影響環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展過程中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整在其中發(fā)揮了不可忽視的作用。

由于經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和大氣環(huán)境之間存在緊密的聯(lián)系，本文需要在各個指標(biāo)之間進(jìn)行綜合權(quán)衡，力求達(dá)到最優(yōu)的解決對策。首先，通過查閱各地方統(tǒng)計年鑒，收集了南京、蘇州、徐州、青島和濟(jì)南5 個城市在2000至2018 年間的經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及工業(yè)廢氣排放的數(shù)據(jù)。其次，通過對數(shù)據(jù)的分析，主要探討了華東地區(qū)部分城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)水平和大氣污染之間的長期動態(tài)變化關(guān)系，預(yù)測了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對城市大氣污染的動態(tài)影響。最后，結(jié)合分析預(yù)測結(jié)果，提出了切實可行的政策建議。

二、文獻(xiàn)回顧

有關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與大氣污染之間的關(guān)系已有很多國內(nèi)外學(xué)者發(fā)表過論述。趙建華（2020）指出，未來我國大氣污染方面受到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響會持續(xù)上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對大氣污染的影響應(yīng)在未來給與重點關(guān)注[1]。彭慧嫻（2020）通過協(xié)整檢驗分析了生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的協(xié)整關(guān)系，并指出第三產(chǎn)業(yè)和大氣污染呈正相關(guān)[2]。章敏（2017）指出，江蘇省的大氣污染、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市化之間有著格蘭杰因果關(guān)系[3]。林翊，劉倩（2014）通過典型相關(guān)分析和協(xié)整檢驗分析出福建省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間有著長期穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系[4]。李鵬（2015）通過實證檢驗指出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會加劇城市的環(huán)境污染狀況[5]。曹慧豐、畢巍強(qiáng)、曾詩鴻（2015）基于VAR 模型的研究結(jié)果指出，短期內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整會加重大氣污染，而長期內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整則對大氣污染問題的解決有利[6]。占李玲、陳洪昭（2012）基于VAR 模型的研究結(jié)果表明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會導(dǎo)致環(huán)境污染的惡化[7]。馬麗梅、張曉（2014）基于空間計量模型，具體分析了大氣污染與工業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并指出通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的方式是不能降低大氣污染的[8]。吳玥弢、仲偉周（2015）通過相關(guān)分析建立了互動關(guān)系模型，由此指出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化和大氣污染三者之間的關(guān)系密切[9]。

回顧相關(guān)文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)這些學(xué)者在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與大氣污染關(guān)系的問題上使用了多種多樣的分析方法。結(jié)合文獻(xiàn)經(jīng)驗，本文選擇了基于面板向量自回歸模型（PVAR）對華東部分城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)水平和大氣污染進(jìn)行回歸因果建模，并在模型的基礎(chǔ)上具體分析各個變量之間的因果關(guān)系。

三、模型設(shè)定與變量的選取

（一）模型設(shè)定

Holtz Eakin 于1988 年提出了面板向量自回歸模型（PVAR），此模型是在向量自回歸模型（VAR）的基礎(chǔ)上衍生出來的。PVAR 模型在建模前無需考慮變量之間的因果關(guān)系，視所有的變量為內(nèi)生變量。由此，探究各個內(nèi)生變量以及滯后內(nèi)生變量對模型其他內(nèi)生變量的影響。由于各地統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式存在差異，很難獲取全面完整的數(shù)據(jù)，使用VAR 模型的效果往往不盡如人意。而PVAR 模型相對于VAR 模型能夠更好地處理短時序問題，更適合于本文采集的數(shù)據(jù)。由此，本文采用PVAR模型進(jìn)行模型的建立與計算，通過Stata 軟件進(jìn)行實現(xiàn)，具體如下：

（二）數(shù)據(jù)來源和變量的選取

本文使用的數(shù)據(jù)均來自各地的《統(tǒng)計年鑒》，大氣污染物包括氮氧化物、二氧化硫以及煙（粉）塵等。但有些地區(qū)2000 至2018 年的《統(tǒng)計年鑒》中，一些指標(biāo)并未明確記錄。為了保證數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性，本文將工業(yè)廢氣排放量作為大氣污染指標(biāo)，記為FQ（億立方米）。

在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)選取方面，干春暉、鄭若谷、余典范（2011）將第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之比記為產(chǎn)業(yè)高級化指標(biāo)（SUR）[10]，以此衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級程度。王青、趙景蘭和包艷龍（2012）將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化率（SOR）和SUR 作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指標(biāo)[11]。結(jié)合這些經(jīng)驗，本文選取了產(chǎn)業(yè)高級化指標(biāo)作為主要的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)，同時將人均生產(chǎn)總值（RJGDP，元）作為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平的指標(biāo)。本文對各變量進(jìn)行取對數(shù)處理，以防異方差性影響后續(xù)的檢驗結(jié)果，各變量描述性分析結(jié)果如表1。

表1 變量的描述性分析

（三）實證結(jié)果與分析

1.面板數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性檢驗。為有效避免偽回歸現(xiàn)象的產(chǎn)生，本文在構(gòu)建PVAR 模型前首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行了單位根檢驗，以保證數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性。利用的平穩(wěn)性檢驗方法為IPS 檢驗和LLC 檢驗，這兩種檢驗方法的原假設(shè)是面板數(shù)據(jù)變量包含單位根，若沒有足夠理由拒絕原假設(shè)，那么可以認(rèn)為面板數(shù)據(jù)變量是非平穩(wěn)的。本文利用stata16.0 軟件分別計算了原變量以及變量經(jīng)過一階差分后的單位根檢驗指標(biāo)，結(jié)果如表2、3。

表2 各個變量的單位根檢驗

從表2 中發(fā)現(xiàn)，原變量的單位根檢驗不通過，說明lFQ、lSUR 和lRJGDP 是非平穩(wěn)序列。在表3 中，各變量的一階差分DlFQ、DlSUR 和DlRJGDP 是平穩(wěn)序列。由此，本文選取各變量的一階差分代替原變量進(jìn)行PVAR 模型建立分析。

表3 變量一階差分的單位根檢驗

2.PVAR 滯后階數(shù)的確定。為了確定PVAR 模型的滯后階數(shù)，本文采用AIC、BIC 和HQIC 三個不同準(zhǔn)則來確定當(dāng)前模型的最優(yōu)滯后階數(shù)。根據(jù)表4 中三個準(zhǔn)則的信息量可以確定，PVAR 模型的滯后階數(shù)在取2 時最合適。因此，本文建立PVAR（2）模型。

表4 確定模型最優(yōu)滯后階數(shù)

3.脈沖響應(yīng)分析。脈沖響應(yīng)表示為其他指標(biāo)當(dāng)前期和之前各期值保持不變的情況下，PVAR 模型系統(tǒng)中某一個方程的擾動項發(fā)生了一個標(biāo)準(zhǔn)差變化后對未來變量的沖擊響應(yīng)情況，利用這種方法能夠準(zhǔn)確可靠地把握未來的變化趨勢。

由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，第一產(chǎn)業(yè)的資金、勞動力逐漸向第二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，促進(jìn)了資源的不斷投入，進(jìn)而對大氣造成污染。因此，本文進(jìn)行脈沖分析時，對變量進(jìn)行排序，依次為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人均GDP 和工業(yè)廢氣排放量。使用了蒙特卡洛算法對各個變量的一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊模擬200 次，獲得了每個誤差項沖擊對三個變量0至10 期的影響。

通過PVAR（2）模型得到了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人均GDP 以及工業(yè)廢氣排放量的脈沖響應(yīng)圖（圖1）。其中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的沖擊絕大多數(shù)影響來自本身，并且隨著一段時期的發(fā)展不斷趨于平緩。人均GDP 對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的沖擊在一開始逐步增大，隨后趨于平緩。工業(yè)廢氣排放對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的沖擊在預(yù)測期內(nèi)一直都比較平緩。工業(yè)廢氣排放對本身的沖擊在預(yù)測期內(nèi)也是比較大的，但是隨著時間的推移，這種沖擊逐漸減小。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整受到一個單位的沖擊后工業(yè)廢氣排放先是提高再趨于平緩，這說明隨著華東地區(qū)投資項目的增加和開發(fā)，一定程度下會加大工業(yè)廢氣的排放量，但隨著產(chǎn)業(yè)調(diào)整步入后期，第三產(chǎn)業(yè)的比重相較第二產(chǎn)業(yè)會越來越高，這將減少工業(yè)廢氣的排放。人均GDP 對工業(yè)廢氣排放的沖擊在前兩期影響較為明顯，之后趨于平緩。

圖1 脈沖響應(yīng)圖

4.方差分解。方差分解是將一個內(nèi)生變量預(yù)測的均方誤差分解為其它各變量的沖擊時帶來的方差。可以通過每個變量對另外一個變量沖擊所做貢獻(xiàn)的比例的大小來判斷一個變量在其他變量上的影響程度。本文通過方差分解，得到了PVAR 模型中每個方程的沖擊反應(yīng)對每個變量的波動貢獻(xiàn)度。

從表5 中可以看出，人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及工業(yè)廢氣排放的沖擊主要來自于本身。在各個變量的方差分解中，人均GDP 自身的沖擊從第1 期的90.3%下降到第十期的52.9%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對人均GDP 的貢獻(xiàn)由第1 期的9.7%增長到第10 期的44.5%，這表明了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是人均GDP 的重要影響因素。從工業(yè)廢氣排放的方差分解來看，其對本身的沖擊從第1 期的90.4%下降到第10 期的35.7%，目前看來是趨于下降趨勢的。人均GDP 對工業(yè)廢氣排放的沖擊從第1 期的3.5%上升到20.4%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對工業(yè)廢氣的排放沖擊由第1期的6.1%上升到第10 期的43.9%。綜上，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對人均GDP 和工業(yè)廢氣排放在未來均會產(chǎn)生重要影響，這個結(jié)果與前面脈沖響應(yīng)分析的結(jié)論是吻合的。

表5 各個變量預(yù)測誤差的方差分解

四、結(jié)語

本文以南京、蘇州、徐州、青島和濟(jì)南為研究的主要對象，數(shù)據(jù)來自2000 至2018 年的各地方統(tǒng)計年鑒，選取了人均GDP（RJGDP）來衡量經(jīng)濟(jì)水平，第三產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)的比值（SUR）衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指標(biāo)，工業(yè)廢氣排放量衡量大氣污染指標(biāo)。利用面板向量自回歸模型（PVAR），對這三個主要變量間的動態(tài)關(guān)系進(jìn)行檢驗研究。分析發(fā)現(xiàn)，各變量自身的沖擊解釋了很大一部分；工業(yè)廢氣排放受到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的沖擊在未來會逐漸增強(qiáng)，這表示在未來通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整可以對大氣污染進(jìn)行改善；人均GDP 的增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整在前期會造成大氣污染，而隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷的合理化和高級化，未來將會改善大氣污染。因此，在保證經(jīng)濟(jì)健康穩(wěn)定增長的前提下不斷減少大氣污染，就需要不斷升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來改善大氣污染。由此，本文提出了以下的可行性政策建議：

首先，在調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的過程中要向著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和高級化的方向發(fā)展。近年來，華東部分地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著不斷上升的趨勢，第三產(chǎn)業(yè)增加值會越來越高，進(jìn)而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)會越來越高級化，會對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平有較強(qiáng)的拉動作用；其次，在環(huán)保方面，加大資金、人力和技術(shù)的投入，依靠科學(xué)技術(shù)提高環(huán)境治理水平和治理效率；最后，通過提高資源的利用率以及降低能源的消耗來減輕大氣污染。