林业产业结构与森林生态安全动态关系研究——以黑龙江省为例

姜 钰，耿 宁

（东北林业大学 经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

林业产业结构与森林生态安全动态关系研究
——以黑龙江省为例

姜 钰，耿 宁

（东北林业大学 经济管理学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

随着林业经济的增长与资源、环境的矛盾日益突出，优化林业产业结构成为林业建设面临的重点任务，而森林生态安全是林业产业结构优化升级的前提与基础。本研究通过构建林业产业结构与森林生态安全指标体系，运用ECM模型与VAR模型对黑龙江省林业产业结构与森林生态安全进行动态分析，结果表明：黑龙江省林业产业结构与森林生态安全之间具有长期的均衡关系，且在这种长期的均衡关系中，林业产业结构变动会对森林生态安全产生显著的促进作用，但是它们之间不存在短期均衡关系，而且林业三次产业均对森林生态安全产生影响，尤其是第二、三产业对森林生态安全具有正向的促进作用，且相对比第一产业更明显、周期更长。

林业产业结构；森林生态安全；动态关系；ECM模型；VAR模型

2016年1月26日，在中央财经领导小组十二次会议上，习近平总书记明确提出了森林关系国家生态安全的重要论断，森林生态安全状况成为全球乃至区域生态安全、环境安全、区域可持续发展的关键因素[1]。目前，我国对森林生态安全的研究才刚刚起步，近几年主要针对森林生态安全的内涵、评价方式、影响因子等方面进行了研究[1-3]。林业产业作为国民经济的重要组成部分，林业经济的发展影响着国民经济的发展，林业产业结构的调整优化不仅能够推动林业经济增长，还能够促使生态环境得到改善。近几年对林业产业结构的研究相对较多，主要是针对如何进行林业产业结构的优化以及林业各次级产业的调整问题[4-7]等。当前，应该在保证森林生态安全的前提下，加快林业产业结构优化升级，凭借林业产业结构的良好优化，不断促进林业产业结构与森林生态安全的协调互动，这是实现林业可持续健康发展的前提与保证。目前，已有专家针对某一区域的产业结构与生态安全关系进行了研究[8]，但是在林业领域只有关于森林生态安全与林业产业发展关系的研究，而且相关文献较少，如木质林产品与森林生态安全协调关系的研究[9]，林业产业与森林生态系统之间的相关性及耦合特征的研究[10-11]等。

林业产业结构与森林生态安全之间的协调互动不仅能够促进林业经济的发展，改善生态环境，更是推动整个区域生态-经济-社会系统协调发展的前提与保证，因此，研究林业产业结构与森林生态安全之间的动态关系尤为重要。黑龙江省是我国的林业大省，但是由于森林资源过度采伐，生态安全问题日益加剧，正是基于此，本研究以黑龙江省为例，将ECM模型与VAR模型相结合，分析林业产业结构与森林生态安全之间的动态关系，为加快实现林业产业结构与森林生态安全协调发展提供可借鉴的思路与方法[8]。

1 研究方法与指标选择

1.1 研究方法

本研究分为两部分研究林业产业结构与森林生态安全之间的动态关系。第一部分运用Engle-Granger检验对林业产业结构变动与森林生态安全进行协整检验，验证他们之间的长期均衡关系，然后建立误差修正模型（ECM模型）来描述变量之间的短期均衡关系。第二部分运用向量自回归模型（VAR模型）分析林业三次产业与森林生态安全之间的多变量动态关系，并结合脉冲响应、方差分解进一步分析变量之间的数量关系。

1.2 指标选取与数据来源

1.2.1 林业产业结构指标选取与数据来源

本研究在研究林业产业结构时分别采用林业产业结构变动程度DI与林业三次产业占总产业比重PI1，PI2，PI3两种指标。林业三次产业产值与总产值数值均来自《中国林业统计年鉴》。

本研究借鉴卫平等[12]的Moore指数法构造了林业产业结构变动程度指数DI，得到1998—2013年的DI值，如表1所示。由表1可知，黑龙江省林业产业结构在1998―2005年与2011―2013年变动比较剧烈，产业结构变动程度最大的时间点在2002年，其次是在2005年，在2006至2010年变动相对平稳些。

表1 林业产业结构变动程度指数与森林生态安全指数Table 1 Change index of forestry industry structure and forest ecological security index

1.2.2 森林生态安全指标选取与数据来源

本研究借鉴米锋等[1-3]方法，从森林生态承载力与人类行为两个方面选取21项指标：单位森林储蓄量（m3/hm2）、森林覆盖率（%）、单位林地面积林木蓄积量（m3/hm2）、天然林比重（%）、人工林比重（%）、森林火灾受害率（%）、森林病虫鼠害发生率（%）、年降水量（ml）、年平均气温（℃）、年日照时数（h）、人口密度（人/km2）、产业结构指数（%）、单位面积GDP（万元/km2）、人类工程占用土地指数（%）、单位面积固体废物产生量（1000 kg/km2）、森林采伐强度指数（%）、森林旅游开发强度指数（%）、二氧化硫排放指数（%）、烟尘指数（%）、林业完成投资指数（%）、单位GDP工业污染治理完成投资指数（%），并查询《中国统计年鉴》、《中国林业统计年鉴》、《中国林业资源清查数据》1998―2014年的相关指标数据，利用熵权法得到1998―2014年的森林生态安全指数ES，结果如表1所示，ES的数值越大，表明森林生态安全状况越好。由表1可知，从1998年到2014年，黑龙江省森林生态安全一直在稳步上升，尤其在2004年实施“天保计划“之后，森林生态安全上升幅度逐步增大，到2014年已经升至0.752 77，但森林生态安全整体状况依然有待提高。

为了消除数据可能存在的异方差，对所有变量取对数，产业结构变动程度DI，林业三次产业占总产业比重PI1，PI2，PI3，森林生态安全ES取对数得到Lnpi1，Lnpi2，Lnpi3，Lnes。

2 结果与分析

2.1 林业产业结构与森林生态安全动态关系分析

2.1.1 协整检验

Engle-Granger协整检验是对模型回归残差进行协整检验，对Lndi与Lnes源数据以及一阶差分数据进行ADF检验，Eviews7.2结果见表2。

由表2可知，在5%显著性水平下，可以认为Lndi与Lnes为非平稳序列，D(Lndi)与D(Lnes为平稳序列，即在5%显著性水平下认为这两个序列为一阶单整序列，它们之间可能存在协整关系。建立协整方程为

由式（1）可以看出，林业产业结构变动程度Lndi每增加1%，森林生态安全Lnes将增加0.262%，并且协整方程的系数以及方程均显著。对协整方程的残差序列进行单位根检验，其检验的p值为0.000 3，则在5%显著性水平下，拒绝残差序列存在单位根原假设，即认为Lndi与Lnes之间是存在协整关系的，它们之间具有长期均衡关系。

表2 林业产业结构变动与森林生态安全ADF检验结果Table 2 ADF test results of forestry industrial structure changes and forest ecological security

2.1.2 误差修正模型

误差修正模型是研究变量之间的短期或者非均衡关系，分析这一期的均衡关系在下一期是否可以得到修正[13]。得到误差修正模型为：

式（2）中：ecmt-1=ΔLnest+0.011 246×Lndit为 误 差修正项，误差修正项ecm反映的是前一期的森林生态安全偏离长期均衡关系的影响，它的系数是-0.007 494，但是在5%显著性水平下不显著，即在统计上接受原假设认为ecmt-1=0。误差修正模型作为解释变量一阶差分项的系数为-0.011 246，反映的是产业结构变动的短期波动对被解释变量森林生态安全的短期变化的影响，但此系数在5%显著性水平下不显著，表明在短期内，林业产业结构变动与森林生态安全之间影响不显著。

综上所述，林业产业结构与森林生态安全之间具有长期的均衡关系，且在长期波动中，林业产业结构变动与森林生态安全是同向变动关系。但在短期内，它们之间不具有均衡关系，即短期内林业产业结构与森林生态安全互不影响。

2.2 林业三次产业与森林生态安全动态关系分析

2.2.1 ADF平稳性检验

利用Eviews7.2对林业三次产业Lnpi1，Lnpi2，Lnpi3与森林生态安全Lnes进行ADF检验，结果如表3所示。从表中可以看出，在5%显著性水平下，除LNPI3之外，Lnpi1，Lnpi2，Lnes均为非平稳序列，而Lnpi1，Lnpi2，Lnpi3，Lnes的一阶差分均为平稳序列，说明Lnpi1，Lnpi2，Lnpi3，Lnes这4个序列为一阶单整序列，即存在长期稳定关系。

表3 林业三次产业与森林生态安全ADF检验结果Table 3 ADF test results of forestry three industry and forest ecological security

2.2.2 VAR模型

对VAR模型滞后阶数的确定，选取LR、FPE、AIC、SC、HQ 5个信息量对模型阶数进行试错[14]，得到表4。由表4可知，模型滞后阶数为1时，5个信息量全部显著，即建立VAR（1）模型。

表4 VAR模型滞后阶数选择†Table 4 The lag order of VAR model

由Eviews7.2得到VAR模型如下，由模型结果可以看出，黑龙江省林业第一、二、三产业与森林生态安全均受各自滞后期影响，其中第一、三产业与森林生态安全滞后一期变量对当期影响是正向的，林业第二产业滞后一期影响对当期是负向的。当期的森林生态安全受滞后一期的林业第一、二、三产业与森林生态安全的影响，且影响均是正向的，其中滞后一期的第二产业对当期森林生态安全影响最大。

在VAR模型建立之后，应利用AR单位根图对模型的平稳性进行检验，结果如图1所示。由图1可知，单位根都在单位圆内，则认为建立的VAR模型是稳定的。

图1 VAR模型单位根Fig.1 Unit root graph of VAR model

2.2.3 脉冲响应

脉冲响应描述的是在随机误差项上施加一个标准差的冲击之后，对内生变量的当期值以及未来值的影响程度[15]，脉冲响应结果如图2所示。由图2可知，森林生态安全对其自身一个标准差的冲击，会引起森林生态安全的下降，由于累积效应为正，可以认为森林生态安全有自身的加强作用。当在本期给林业第一产业一个标准差的冲击之后，森林生态安全将会下降，在第三年达到最小，然后上升，在第15年之后趋于0，累积效应为负，可以认为林业第一产业冲击会对森林生态安全产生影响。当在本期给林业第二、三产业一个标准差的冲击之后，森林生态安全会上升，在第5年达到最大，然后下降，20 a之后几乎趋于0，累积效应为正，可以认为林业第二产业与第三产业对森林生态安全具有长期的促进作用。

图2 VAR模型脉冲响应函数Fig.2 Impulse response function diagram of VAR model

从脉冲响应的结果可以看出，林业第一、二、三产业均对森林生态安全产生影响，其中，林业第二、三产业对森林生态安全均具有促进作用，且这种促进作用都是先增大后减小最后趋于0。因此，为了促进森林生态安全，应该合理的调整林业产业结构，尤其是二、三产业结构调整，并巩固林业第一产业的基础性作用，从而使林业产业结构优化升级，森林生态安全逐步提升[6]。

2.2.4 方差分解

方差分解是对每个外生变量误差方差进行分解，以分析在每个标准差对内生变量进行冲击时的贡献度[16]，表5为模型方差分解的结果。由表5可知，对森林生态安全影响最大的是其当期的偶然因素，第一期为95.75%，之后一直在下降，但都是保持在40%以上；林业第一产业的冲击对森林生态安全的影响最小，在第5期达到最大，但贡献度也仅有9.59%； 林业第二产业与林业第三产业对森林生态安全的影响均在第一期最小，之后不断增加，贡献度均在最后一期达到最大。从方差分解的结果可以看出，林业第二、三产业对森林生态安全的促进作用较为明显，而林业第一产业对森林生态安全作用较弱。

表5 VAR模型方差分解Table 5 Variance decomposition of VAR model

3 结论与讨论

3.1 结 论

本研究以黑龙江省林业产业结构与森林生态安全动态关系研究为例，构建林业产业结构与森林生态安全相关指标，并运用ECM模型与VAR模型相结合分析变量之间的动态关系，得到如下结论：

（1）黑龙江省林业产业结构与森林生态安全之间存在长期的均衡关系，且在这种长期的均衡关系中，林业产业结构变动会促进森林生态安全的增长，但是它们之间不存在短期均衡关系；

（2）林业三次产业均会影响森林生态安全的变动，尤其是第二、三产业对森林生态安全均具有正向的促进作用，这种促进作用是先增加后减小最后趋于0，且周期均比第一产业长；

（3）林业三次产业对森林生态安全的结构性冲击中，第一产业的贡献度最小，二、三产业贡献度相当，说明林业第二、三产业对森林生态安全的促进作用比第一产业更明显、更持久。

（4）根据本研究对黑龙江省林业产业结构与森林生态安全动态关系研究成果，从调整林业产业结构方面出发，为加强森林生态安全，应该巩固林业第一产业基础性作用，着力推进国土绿化，提高森林质量，逐步转变森林经营思维方式，重视生态效益与经济效益相结合的可持续发展经营方式[17]；推进林业第二产业向次级产业转化，逐步发展非木质林产品加工业，降低森林资源的采伐与消耗，推进林业科技的发展，建立林业科技管理机制，加大林业科研经费的投入[18]；加大森林旅游业投入，扶持林业第三产业，着力建设国家公园，大力发展森林旅游业与休闲服务业，推动黑龙江特色旅游业发展。

3.2 讨 论

（1）从指标的选取与构建方面来看，由于没有确切的林业产业结构与森林生态安全指标与计算公式，本研究选用的Moore指数法构建的林业产业结构变动程度指数与熵权法构建的森林生态安全指数可能不是最优的指标，因此，关于指标的选取与构建还需进一步研究。

（2）由于部分林业相关指标数据最早只能查询到1998年，相关数据较少，尤其是构建的VAR模型进行参数估计时只能取滞后1期，致使模型估计精度不高，因此，模型的改进与评价精度还有待进一步研究。

（3）本研究通过分析林业产业结构与森林生态安全动态关系，对林业产业结构调整问题做了探讨。王金凤[10]认为森林生态与林业产业具有耦合的系统结构，并提出森林生态对林业产业的基础关系，这与本研究的立足点相一致。吕洁华等[6]利用马尔科夫链对林业产业结构进行预测，提出林业第三产业发展最快，也认为应重点发展林业第三产业。在本研究中，主要探讨了森林生态安全与林业产业结构以及林业三次产业之间的的动态关系，并在立足于森林生态安全的前提下，对如何进行林业产业结构调整做了论述，但在林业次级产业方面并未进行深入分析。因此，在本研究研究成果的基础之上，今后还应针对林业各次级产业与森林生态安全的关系作进一步深入研究。

[1]米 锋,谭曾豪迪,顾艳红,等. 我国森林生态安全评价及其差异化分析[J]. 林业科学,2015,51(7):107-115.

[2]王金龙,杨 伶,李亚云,等. 中国县域森林生态安全指数—基于5省15个试点县的经验数据[J]. 生态学报,2016,36(20):1-10.

[3]冯 彦,祝凌云,郑 洁,等. 基于PSR模型和GIS的吉林省县域森林生态安全评价及时空分布[J]. 农林经济管理学报,2016, 15(5): 546-556.

[4]耿玉德,万志芳. 黑龙江省国有林区林业产业结构调整与优化研究[J]. 林业科学,2006,42(6):86-93.

[5]李 微,万志芳. 东北内蒙古国有林区林业产业结构优化与政策建议[J]. 农业现代化研究. 2014,35(2):173-177.

[6]吕洁华,张洪瑞,张 滨. 基于马尔科夫二次规划模型的黑龙江省林业产业结构的有序度测算与优化[J]. 林业科学,2014,50(9): 138-144.

[7]张洪瑞,吕洁华,张 滨. 基于灰色发展决策模型的林业产业结构分析与优化——以黑龙江大小兴安岭生态功能区为例[J].中南林业科技大学学报,2015,35(8):122-126.

[8]魏 燕,蒲佐毅. 基于VAR模型的产业结构调整与生态安全实证研究[J]. 统计与决策,2013(4):133-135.

[9]沈文星,李 锋,牛利民. 我国木质林产品贸易与森林生态安全耦合度研究[J]. 世界林业研究,2013,26(1):69-73.

[10]王金凤. 浅谈森林生态与林业产业耦合系统的结构关系[J].知识经济,2011(23):118-118.

[11]董沛武,张雪舟. 林业产业与森林生态系统耦合度测度研究[J]. 中国软科学,2013(11):178-184.

[12]卫 平,任安然,李 健. 中国产业结构和就业结构的关系研究——基于协调性和冲击性视角分析[J]. 经济问题探索,2015(11): 54-62.

[13]董光荣,何 耀. 计量经济学实验教程[M]. 武汉:武汉大学出版社,2008.

[14]苏发金. 工业化、城镇化与农业现代化:基于VAR模型的分析[J]. 统计与决策,2012(11):147-150.

[15]张大维,刘 博,刘 琪. Eviews数据统计与分析教程[M]. 北京:清华大学出版社,2010.

[16]樊欢欢,刘 荣. Eviews统计分析与应用[M]. 北京:机械工业出版社,2014.

[17]杨亦民,徐 静. 基于森林资源清查的森林生态效益与社会效益估算[J]. 中南林业科技大学学报(社会科学版),2015,9(3):73-75.

[18]韦敬楠,张立中. 基于DEA方法的广西林业投入产出效率分析[J]. 中南林业科技大学学报(社会科学版),2016,10(3):55-60.

Study on dynamic relationship between forestry industrial structure and forest ecological security: with an example of Heilongjiang province

JIANG Yu, GENG Ning
(College of Economics and Management, Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China)

With the growth of forestry economy and the contradiction between resources and environment, the optimization of forestry industry structure has become the key task of forestry construction, and forest ecological security is the prerequisite and basis for the optimization and upgrading of forestry industry. Based on the construction of forestry industry structure and forest ecological security index system, this paper uses ECM model and VAR model to analyze the dynamic relationship between forestry industry structure and forest ecological security in Heilongjiang province. The results show that there is a long-term equilibrium relationship between forestry industry structure and forest ecological security in Heilongjiang province. In this long-term equilibrium relationship, the change of forestry industry structure will have a signi fi cant effect on forest ecological security, but there is no short-term equilibrium between them.And three industries of forest have an impact on the forest ecological security, especially the second and third industries have a positive role in promoting forest ecological security. This promotion is more obvious, longer cycle than the fi rst industry.

forest industry structure; forest ecological security; dynamic relationship; ECM model; VAR model

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.12.026

http: //qks.csuft.edu.cn

S718.52+4

A

1673-923X(2017)12-0163-06

2017-03-24

黑龙江省哲学社会科学研究规划项目“基于森林生态安全的黑龙江省林业产业结构优化研究”（16JYB07）；中央高校基本科研业务费专项资金项目“国有林区林业生态安全与产业结构优化协同发展机理及运行机制研究”（2572017CC01）

姜 钰，教授，博士；E-mail：jy666abc@126.com

姜 钰，耿 宁. 林业产业结构与森林生态安全动态关系研究——以黑龙江省为例[J].中南林业科技大学学报，2017,37(12): 163-168.

[本文编校：文凤鸣]