产业结构调整与生态环境质量的实证研究——基于山东省2001～2012年的数据分析

徐福英，刘涛(山东工商学院工商管理学院，山东烟台264005)

产业结构调整与生态环境质量的实证研究
——基于山东省2001～2012年的数据分析

徐福英，刘涛
(山东工商学院工商管理学院，山东烟台264005)

［摘要］选取山东省2001～2012年间的数据，运用相关性分析和协整性分析对产业结构升级率、优化率与生态环境压力、状态和响应之间的关系行了实证，研究表明:产业结构调整对生态环境压力、状态具有显著的正向作用，对生态环境响应的影响相对复杂。具体表现在:第二产业比重降低，生态环境压力降低;第三产业比重提高，生态环境状态有效改善;产业结构调整对工业废气、废水和固体废弃物的治理影响差异较大;提高产业结构优化率，能加强工业污染物排放的治理水平，但减少了环保总投入的GDP占比;产业结构升级率增大，则增加了环保总投入的GDP占比，并对废气的治理起积极作用，但对废水、固体废弃物的治理起消极作用。

［关键词］产业结构调整;生态环境质量;山东省

早在1991年格鲁斯曼和克鲁格就从规模、技术和结构三个层面分析经济增长给生态环境带来的影响，并明确指出产业结构变化是影响环境质量的重要因素［1］。之后，产业结构调整对环境质量的影响越发受到重视，研究成果也不断增多。但通过对已有成果的深入分析发现，学者们更为注重产业结构变化与环境污染关系的量化分析，而较少关注产业结构调整对生态环境的正向作用。从理论上看，产业结构的调整应当是以经济与生态环境的可持续性为前提的。那么，现实中产业结构的不断调整到底对生态环境产生了哪些影响?这些影响使环境状态发生了什么变化?我们该从何入手调整产业结构，以实现经济发展与生态环境的良性互动?基于此，本文从产业结构调整出发，对山东省环境质量变化进行历时性分析，以全面探讨产业结构调整与生态环境质量的相关关系。本研究与以往研究成果的不同之处在于:在原有研究基础上，从生态环境状态、生态环境压力和生态环境响应三个层面上分别选取不同指标，系统分析了产业结构调整对生态环境的正负影响，并探讨了产业结构调整与生态环境质量的关系。

一、文献回顾与评述

由于环境自净能力低下，资源供给愈发短缺，微观环境治理效果有限［2］，寻求产业转型成为经济社会发展的必然选择。而在产业转型过程中，受资源与环境约束，产业结构的调整既可以发挥“资源配置器”的功能，又能有效地控制经济发展中的资源消耗和污染物排放［3－4］。国外早期关于经济增长与生态环境质量关系的一些研究成果基本上为描述性和探索性研究，在可持续发展理念提出之后，环境作为一个独立变量进入到产业结构分析中，最具代表性的是格鲁斯曼和克鲁格( 1995)提出的环境库茨涅茨曲线假说［5］。在此基础上，米勒和布莱尔( 1985 )［6］、戴维．里德( 1998)［7］、戴利( 2001)［8］等也分别对产业结构与资源消耗、环境污染之间的关系进行了相应的研

究。国内研究主要以分析产业结构与资源消耗、环境污染的关系以及产业结构调整的环境效应为主。其中，陈国阶( 1994)分析了我国资源利用与产业结构调整的关系，指出不同的产业结构对自然资源的依赖程度存在差异［9］。路正南( 1999)［10］和尹春华等( 2003)［11］分别运用多元回归分析和灰色关系分析法对产业结构与资源消耗的关系进行了实证研究。在环境污染方面，周景博( 1999)分析了北京市一二三次产业对环境污染的影响，认为三次产业的污染程度差别较大［12］。王青( 2011)等分析了三大产业在国民经济中所占的比例变化对环境污染的影响，并针对各地区不同的工业内部格局，对相应的污染治理程度进行了研究［13］。刘文新( 2007)［14］，王德发( 2005)［15］、张少兵( 2008)［16］等也分别从不同角度研究了产业结构调整与环境污染之间的关系。在产业结构变化的环境效应方面，赵雪雁等( 2005)对黑河流域生态环境质量和产业结构效益的耦合关系进行了定量分析［17］。张海峰等( 2008)在分析青海省产业结构发展变化轨迹及不同产业发展对生态环境影响的基础上，利用不同产业的生态环境影响指数计算了1980年以来青海省产业结构的变化及其生态环境效应，认为其产业转型中需实施基于生态环境保护的长效产业政策［2］。此外，韩峰和李浩( 2010)［18］、黄勤和刘波( 2009)［19］等分别对湖南省和四川省的产业结构变迁及其生态环境效应进行了研究。

综上，随着生态环境问题的凸显，很多学者开始关注产业结构调整对生态环境的影响问题，并涌现出了大量的成果，其中产业结构变迁与资源消耗、污染物排放之间的关系是学者们的研究重点，但有关产业结构调整对生态环境正向效应的研究凤毛麟角。从方法上看，以定量分析和实证研究为主，缺乏对产业结构对生态环境变化作用机理的系统性和解释性研究。因此，产业结构调整与生态环境质量之间到底存在何种关系，是一个值得探究的问题。

二、理论假设

传统经济学认为，经济活动的发生依赖于自然环境，同时又作用于自然环境。经济系统对环境系统的影响是从获取资源和排放废物两方面产生的，而在这一过程中，产业结构发挥着重要功能，经济系统正是通过产业结构才能对环境系统产生影响。从经济系统与环境系统的双向作用过程出发，可将产业结构与自然环境的关系简单理解为三个方面:第一，自然环境为产业结构的调整提供基本条件;第二，自然环境是产业结构调整过程中废弃物的排放和净化场;第三，产业结构调整不断影响并改变着自然环境条件。因此本研究从如上三个方面出发，对产业结构调整与生态环境之间的关系作如下理论假设。

(一)产业结构调整与生态环境压力

生态环境问题分为原生生态环境问题和次生生态环境问题，所谓次生生态环境问题主要包括不合理开发利用资源引发的生态环境问题、对环境的直接污染和其他人为因素导致的生态环境问题。本文中生态环境压力主要是指由次生生态环境问题所带来的压力，具体从污染物排放方面选取特定指标来衡量。众所周知，任何产业的发展都要消耗一定的能源和其他资源，同时产生相当比例的废气、废水和固体废弃物等，且不同产业结构，其资源消耗程度与对环境污染的影响程度是不同的。按照三次产业划分的话，以工业为主的第二产业对能源与其他资源的消耗远高于以农业为主的第一产业和以服务业为代表的第三产业，按照前面所说的产业发展消耗资源并产生相应比例污染物的逻辑关系，第二产业对环境的污染强度也要大于第一和第三产业，这一点也可以从历年中国环境统计年鉴中各行业污染物的排放量得到印证。

基于上述分析可以得出产业结构调整与生态环境压力的理论假设H1:产业结构调整中第二产业的相对比重越小，则人均污染物排放越少，生态环境压力越小。

(二)产业结构调整与生态环境状态

状态指物质系统所处的状况，由一组物理量来表征。本文中生态环境状态主要是指自然资源的现有情况，通过森林覆盖率、城市人均公共绿地面积以及不同资源的人均拥有量来表征，选取具体指标衡量。根据上文的分析，在产业结构调整过程中，由于二产比一产、三产的资源消耗程度高，因此三产比重越高，资源消耗越小，人均资源拥有量就越大。

基于上述分析，得出产业结构调整与生态环境状态的理论假设H2:产业结构中第三产业的相对比重越大，则生态环境状态越好。

(三)产业结构升级与生态环境响应

响应的原意是指系统在激励作用下所引起的反应。本文中生态环境响应是指人们根据资源与环境的变化所采取的一系列措施，通过对污染物的处理与环保投入等一系列指标衡量。理论上，

在产业结构调整过程中，因为二产比一产的污染强度大，本着先污染后治理的原则，随着二产比重的增大，污染物排放量必然增加，为削减环境污染的负外部性，治理力度和环保投入也相应增加。另一方面，由于人们日渐认识到第三产业的发展依赖于良好的环境条件，因此环境的正外部性效应越来越受到重视，必然更要加强对污染物的处理，加大环保投入。

基于上述分析可以得出产业结构调整与生态环境响应的理论假设H3:产业结构中无论是二产比重的增大，还是三产比重的增大，都会加强生态环境响应的程度。

三、数据来源与变量说明

(一)数据来源

本文所涉及的所有数据均来自2001－2012年的《山东省统计年鉴》《山东省国民经济和社会发展统计公报》和《山东省环境状况公报》，由于2001－2012年间三者的部分统计口径有所变化，因此，人均工业废气排放量、人均耕地面积、工业废水排放达标率、工业二氧化硫去除率四个指标的时间跨度为2001至2010年，环保投入占GDP的比例时间跨度为2003至2010年，其余指标的时间跨度均为2001至2012年。

(二)变量选择与指标体系构建

根据已有研究，本文选择产业结构优化率和产业结构升级率作为产业结构调整的衡量指标。同时，综合考虑山东省生态环境发展状况，根据联合国经济合作开发署建立的压力－状态－响应模式，从生态环境压力、生态环境状态、生态环境响应三个层面分别选取反映污染物排放、环境条件变化、资源占有以及监督治理水平的不同指标，全面衡量山东省生态环境质量，指标体系及具体情况如表1所示［20］。

四、实证结果分析

(一)相关性分析

本文在进行回归分析之前，首先运用Eviews6. 0软件，分别对产业结构优化率( A1)和产业结构升级率( A2)与生态环境各指标之间的相关性进行了分析。研究结果表明，总体上解释变量与被解释变量之间存在较强的相关关系，其中: A1与生态环境质量各指标的相关性均较强，基本高于A2与生态环境质量各指标的相关性;除人均耕地面积、环保投入的GDP占比与A1呈负相关外，其他指标均与其呈正相关关系;在产业结构升级率与生态环境质量各指标的相关关系上，反映生态环境压力的三个指标以及工业二氧化硫去除率均与A2存在较强的正相关关系，具体见表2。

(二)协整分析

表1　产业结构与生态环境质量衡量指标表

表2　各指标相关系数表

续表2　

通过对衡量产业结构调整和生态环境质量的13个指标的时间序列进行ADF单位根检验，结果表明，上述时间序列均二阶差分平稳，为二阶单整序列，符合回归分析的前提。接着用衡量生态环境质量的11个指标分别对A1和A2进行普通最小二乘回归，得到残差序列，再对残差序列进行单位根检验，结果表明所有检验统计量均小于临界值，上述11列估计残差序列均为平稳序列(具体见表3)，因此，衡量生态环境质量的所有指标分别与产业结构优化率和产业结构升级率具有协整关

系。

(三)研究结果

用通过检验的反映生态环境压力、生态环境状态和生态环境响应的11个指标分别对产业结构优化率和产业结构升级率进行回归分析，结果如下。

表3　生态环境质量各指标与产业结构调整指标的协整性检验

1．生态环境压力与产业结构调整

B1 =－122. 224 316 391 +1. 462 533 134 38* A1 +0. 207 711 891 78* A2

B2 =－59. 144 135 512 9 +0. 609 276 663 519 * A1 +0. 202 253 392 234* A2

B3 =－20. 566 870 755 1 +0. 213 716 408 284 * A1 +0. 0697 421 034 412* A2

上述关系式中，A1、A2的系数都大于0，即在产业结构中不论二产、三产还是两者均增大，人均污染物的排放都增加了，但三个关系式A2的系数均小于A1的系数，这表明产业结构优化率对污染物排放的影响程度远大于产业结构升级率对污染物的影响程度，即相对第二产业，第三产业比例增大可相对降低人均污染物的排放，因此假设H1成立。

2．生态环境状态与产业结构调整

C1 =0. 643 552 130 559 + 0. 261 885 977 656 * A1 +0. 073 294 893 924 6* A2

C2 =－71. 649 834 405 5 +0. 977 633 701 528 * A1 +0. 065 253 207 170 1* A2

C3 =0. 113 214 728 947－0. 000 385 756 718 057* A1 +7. 007 557 877 87e－05* A2

C4 =167. 374 165 935 +0. 002 251 636 140 09 * A1 +0. 000 270 478 890 026* A2

上述关系式中，C1和C2关系式中A1、A2的系数远大于C3和C4关系式中的系数，说明不论是二产还是三产，均对森林覆盖率和城市人均公共绿地面积的有较大程度影响，但对人均耕地面积和人均水资源拥有量的影响则很小，这反映了国家对耕地和水资源的严格控制。同时，上述关系式中，除C3式中A1的系数小于0外(这表明随着二产和三产比重的增大，占用了一定的耕地)，其余各式中A1、A2的系数均大于0，表明产业结构升级率与衡量生态环境的各指标均呈正相关关系，即随着三产比重的不断提高，生态环境状态越来越好。因此，假设H2成立。

3．生态环境响应与产业结构调整的关系

D1 =43. 188 771 410 6 + 0. 638 069 645 05* A1－0. 065 593 400 820 1* A2

D2 =－1 116. 717 765 88 + 11. 225 384 382 3 * A1 +4. 189 913 824 27* A2

D3 =－45. 505 204 815 8 + 1. 773 211 797 93 * A1－0. 518 386 946 079* A2

D4 =5. 369 633 374 95－0. 058 329 349 852 4 * A1 +0. 016 143 204 430 2* A2

上述关系式中，D1、D3关系式中A1的系数大于0，A2的系数小于0，表明产业结构优化率与工业废水排放达标率、工业固体废物综合利用率正相关，产业结构升级率与两者之间负相关。D2关系式中A1和A2的系数都大于0，表明产业结构优化率和产业结构升级率均与二氧化硫去除率均呈正相关。上述结果同时也说明: A1和A2对于治理工业废气、废水和固体废弃物的作用是不同的，产业结构优化对三者的治理效应均是积极的，产业结构升级仅对废气的治理起积极作用，但在治理废水、固体废弃物方面却起消极作用，这部分地反映出国家当前的环境政策更多地关注废气的排放，而忽视了对污水与固体废弃物的治理。在D4关系式中A1的系数小于0，A2的系数大于0，即产业结构优化率与环保投入呈负相关，产业结构升级率与环保投入呈正相关，这充分说明相对于二产，发展三产能大大改善环境条件，节省环保投入。综上可见，假设H3不完全成立。

五、结论与建议

通过以上分析，可以得到以下结论:山东省产业结构调整与生态环境质量之间存在显著关系，是影响资源环境的重要因素。其中:第二产业相对比重的降低，可以有效减少污染物的排放，降低生态环境面临的压力。第三产业相对比重的增大，可以提高森林覆盖率、城市公共人均绿地面积和人均资源占有量，有效改善生态环境状态。产业结构调整对治理工业废气、废水和固体废弃物的影响程度是不同的:产业结构优化率增大，在增了对工业污染物排放的整体治理水平的同时，减少了环保总投入的GDP占比;产业结构升级率增大，虽增加了环保总投入的GDP占比，对废气的治理起积极作用，对废水、固体废弃物的治理反而起消极作用。根据以上结论，我省今后的产业结构调整与生态环境管理应从如下几点入手:

第一，在产业结构的调整上，首先要继续加快第二产业的转型升级，提高企业的科技含量，并优先发展高新技术产业，以减少能源消耗和污染物排放。其次，要充分发挥第三产业能源消耗少，污

染物排放量小等的优势，不断提高第三产业的相对比重，以促进生态环境条件的改善，形成经济发展与生态环境的良性循环。

第二，生态环境的公共性和外部性特征，决定了政府在环境治理中应发挥更重要作用，主要体现在:政府要在现有的环境政策框架中强化或增加对废水及固体废弃物的治理条款，并因地制宜地采取税收、跨行业生态补偿等手段，加大对工业区、重工业区的环保投入，通过塑造良好的生态环境来形成经济社会发展的核心竞争力。

第三，政府作用的不可或缺并非意味者其应包揽一切，对于生态环境的治理，我们仍然要坚持市场在资源配置中的决定性作用，在明晰资源与环境产权和价格形成机制的基础上，将经济发展所带来的生态环境问题通过市场机制加以解决，从而形成推动产业结构调整的不竭动力。

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［责任编辑:刘炜］

半岛经济研究

doi:10．3969/j．issn．1672－5956．2015．04．007

［作者简介］徐福英，1979年生，女，山东青岛人，山东工商学院讲师，青岛大学博士研究生，研究方向为环境经济、旅游产业经济，(电子信箱) xufuyinglygl@163．com。

［基金项目］山东省软科学研究计划项目( 2013RKB01049) ;山东省社会科学规划研究项目( 14CGLJ01)

［收稿日期］2014-10-30

［中图分类号］F061．5

［文献标识码］A

［文章编号］1672-5956( 2015) 04-0037-07