河北省经济增长与资源环境压力的脱钩效应及驱动因素研究

郑艳玲，高建山

(衡水学院，河北 衡水 053000)

长期以来，我国作为发展中国家，为追求持续快速的经济增长，满足人民群众日益增长的物质文化需要，不得不承受工业文明体系传统的生产和技术下经济发展模式所带来的、日益严峻的资源环境问题。河北省以传统重工业和能源业为支柱产业的经济构成，使得2003-2014年间第二产业占比均在50%以上，以消耗大量资源环境为代价的粗放式经济增长模式加速了经济持续发展的资源环境约束问题。工业化发展规律表明，随着国民经济发展水平的提高，工业增加值占比将经历“由低到高、再由高到低”量变到质变的过程[1]。2000年以来，河北省工业化进程始终慢于全国水平，2015年步入工业化后期阶段[2]。针对以上问题，为转变经济发展方式，推进经济高质量发展，河北省长期致力于去产能、治污染、调结构。然而，河北省经济持续增长的同时，工业是否实现了质变过程，是否实现了资源环境的无消耗或减量化消耗，经济发展与资源环境之间是否实现了绝对的脱钩关系，经济增长与资源环境消耗间脱钩关系的动态变化程度与过程如何等等，需要进一步系统研究。

“脱钩”作为衡量经济发展与资源环境关系的工具，最早由经济合作与发展组织(OECD)于2002年提出，其本质是反映经济增长与资源环境损耗的背离趋势[3]。OECD提出，脱钩指数是指末期单位经济产出资源环境消耗值与基期单位经济产出资源环境消耗值之间的比值，并根据脱钩指数的大小，将脱钩状态划分为绝对脱钩与相对脱钩。OECD据此对其30个成员国进行了脱钩分析，指出成员国经济与环境的脱钩现象普遍存在(OECD，2002)。随后国外学者Juknys[4]基于kaya恒等式的静态计算方法，根据脱钩指数将脱钩水平进一步细分为初级脱钩、次级脱钩。Tapio引入弹性概念，将脱钩公式定义为资源环境消耗增长率与经济增长率的比值，用弹性值计算脱钩指数，动态地反应变量之间的脱钩关系，消除了统计量纲误差，克服了基期选择上的困境，将脱钩状态进一步细分为八个级别，提高了脱钩测度的准确性和客观性。脱钩模型应用日益广泛[5]。Diakoulaki 等对欧盟部分成员国家的经济发展与碳排放之间的脱钩关系进行了分析[6]。De Freitas对巴西经济发展与碳排放的脱钩关系进行了定量分析，研究表明能源结构与碳强度是碳排放的关键因素[7]。

国内学者在经济发展与资源环境脱钩理论研究方面，陆钟武、王鹤鸣、岳强从资源消耗、废物排放与经济增长的定量关系表达式出发，分别导出了资源脱钩指数和排放脱钩指数，并将脱钩程度划分为绝对脱钩、相对脱钩和未脱钩三个等级[8]。夏勇、钟茂初基于脱钩理论与EKC假说的理论内涵，通过数理模型的推导,得到了二者的内在联系，认为脱钩理论与EKC假说均呈现出先上升后下降的倒"U"型曲线特征,且相对脱钩与绝对脱钩的临界点正好对应于EKC的拐点，进一步将脱钩状态划分为6种形态[9]。在应用研究方面，李忠民、庆东瑞、彭佳雯、黄贤金、钟太洋等、孙耀华、李忠民、王凤婷、方恺、于畅、赖文亭、王远、黄琳琳等对国家和区域层面经济发展与二氧化碳等污染物排放之间的脱钩关系及驱动因素进行了实证分析[10-14]；赵一平、孙启宏、段宁、王崇梅、刘怡君、王丽、牛文元、潘安娥、陈丽、李宁、张建清、王磊、潘忠文、徐承红等对经济发展与能源、耕地、水资源等资源消耗之间的脱钩关系进行了系统分析[15-20]；盖美、胡杭爱、柯丽娜、王虹、王建强、赵涛、赵兴国、潘玉君、赵庆由等、李健、王尧、王颖等则就经济增长与资源环境综合消耗之间的脱钩关系进行了核算与分析[21-24]。

已有研究主要集中在污染物排放、某一类资源、能源消耗等单一因素与经济发展之间的脱钩分析，或是仅限于资源环境与经济增长的脱钩分析，缺乏系统的资源环境与经济增长的脱钩状态的动态变化及其驱动因素的分析。鉴于此，本研究建立Tapio 脱钩模型，分析河北省经济增长与资源环境消耗之间的脱钩关系与动态变化趋势，结合LMDI指数分解法分析脱钩状态变化的驱动因素，为推进河北省经济高质量发展，改善重点环境问题提供科学依据。

1 数据和研究方法

1.1 数据来源及处理

研究以河北省为对象，数据源自 2011-2018 年《河北经济年鉴》《中国统计年鉴》，个别数据查询《中国环境统计年鉴》。部分缺失数据采用均指法进行补充，确保数据的完整性和连续性。

1.2 研究方法

(1)脱钩指数研究方法

河北省经济与资源环境存在相互制约、依赖的复杂关系。保持经济高速发展的同时，必然会造成对资源的过度消耗，对环境超出承载力的破坏。本研究运用压力/驱动力—状态—响应(Drive-State-Response，即DSR)模型分析区域经济活动对自然资源与生态环境状态的影响。选取GDP总量作为经济发展指标，耕地面积、规模以上工业企业用水量、能源消耗量以及生态足迹作为资源消耗指标；SO2排放量、工业废水排放量、烟(粉)尘排放量、工业固体废物产生量和碳排放量作为环境污染指标(表1)， 来考察河北省经济活动对生态环境质量、自然资源消耗的影响。在 DSR 框架中，驱动力指标反映经济造成的负荷；状态指标表征生态环境质量、资源消耗状况；响应指标表征人类面临资源压力与环境恶化问题时所采取的对策。脱钩模型构建如下：

表1 资源环境与经济发展的脱钩指标体系

(1)

以资源、环境指标的变化率与GDP的变化率之比来表征脱钩状态。其中li为第i时期某一种资源或环境的脱钩指数；ΔE为资源或环境指标的变化率；ΔG为GDP总量变化率；G3、Ge分别为第i时期起始年、结束年的GDP总量，Es、Ee分别为第i时期起始年、结束年的资源或环境指标值。

根据经济增长与资源环境的变化方向和脱钩指数的大小，脱钩状态划分为八类。最理想状态为强脱钩状态，表明资源消耗、环境污染随经济增长而下降，扩张负脱钩为最不理想的状态，代表经济衰退的同时，资源消耗增加、环境恶化。鉴于河北省在样本期间未出现经济衰退，研究针对ΔG>0的情况细化脱钩状态(表2)。

表2 资源环境与经济发展脱钩状态分类标准

为测定区域经济发展对资源、环境两方面所产生的综合影响，设区域综合脱钩指数为REDi，计算公式为:

(2)

式中，REDi为第i时期资源、环境综合脱钩指数；∂为资源指标种类，β环境指标种类；RDi∂为i时期资源∂的脱钩指数；EDiβ为i时期环境的脱钩指数。

(2)生态足迹计算模型

生态足迹，指将人类活动消耗的各种资源追溯到提供各类原始物质与资源的生产性土地面积上。通过计算生态足迹可有效地评价某一区域人类在利用自然资源的过程中对生态系统造成的影响。研究采用Wackernagel于1996年提出的生态足迹模型，分别选取生物和能源10类账户进行统计分析(如表3所示)，将河北省区域发展对自然资源的需求转化为空间面积计量，计算公式为：

表3 生态足迹账户构成

EF=N·ef=N·rj=N·∑αk=N·rj·∑(ck/pk)

(3)

式中，EF为生态足迹总量(公顷)，N为人口总数，ef为人均生态足迹，rj为第j类生态生产性用地的均衡因子，αk为人均消费第k种产品所折算的生物用地面积，ck为第k种消费品的年人均消费量(千克/人)，pk为第k种消费品对应的生产性用地的世界年均生产力(千克/公顷)。

(3)碳排放计算模型

区域经济活动中对能源的使用必然会产生大量以二氧化碳为主的温室气体，严重污染大气环境。本研究采用IPCC2006年提出的《国家温室气体排放清单指南》方法来计算碳排放量，计算公式为[25]：

(4)

式中，CE为区域碳排放总量(万吨)，Cx为第x种能源的消费总量(万吨标准煤)，Fx为第x种能源的碳排放系数，Ox为第x种能源的碳氧化率，各类能源的Fx和Ox见表4所示。

表4 能源的碳排放系数与碳氧化率

(4)LMDI指数分解法

LMDI指数分解法，主要目的是将一个目标变量的变化分解为若干个影响因素变化的组合，从而辨别各个因素的贡献量。利用该方法对河北省资源环境消耗情况进行分析，把资源环境消耗分解为人口规模、经济发展、资源环境效率和消耗结构等因素，分解模型公式为：

(5)

式中，H为资源环境消耗量；i代表资源环境指标；Hi为第i种资源环境指标值；G为区域生产总值GDP；P代表人口总量。设h=Hi/H表示资源环境消耗结构，即一种资源环境指标在经济发展中的消耗比例；f=H/G表示资源环境消耗强度，即经济增加单位产值所消耗的资源环境数量；g=G/P表示经济发展程度；P表示人口规模。

将式(5)用LMDI分解法进行分解，定义H0和Ht分别为基期和第t期的资源环境消耗值，资源环境消耗的综合效应为：

ΔH=Ht-H0=ΔHh+ΔHf+ΔHg+ΔHp

(6)

式(6)中，资源环境消耗的具体分解结果如下：

(7)

(8)

(9)

(10)

2 经济增长与资源环境发展情况

2.1 河北省经济发展情况

从图1可知，2010-2017年间，河北省国民生产总值呈现逐渐增长态势，从2010年的20549.05亿元增长至2017年的34016.32亿元，涨幅达65.53%。GDP增长率年均增长8.5%，波动幅度较大，增长率最高年份为2010年12.2%，最低年份为2014年6.5%。2010-2014年由于经济结构调整与经济发展方式转变，以及国内外经济增速持续放缓，经济下行压力加大，使得GPP总体呈下降趋势；2015-2017年落实新发展理念，产业转型升级取得重要进展，GDP增速逐渐回升；然而，2014年起河北省GDP增速总体低于同期全国GDP增速。

图1 河北省GDP发展变化情况

从图2可知，河北省第一产业增加值在波动中缓慢提升，国民经济总量增长主要由第二、第三产业带动；第二产业虽仍呈现上升趋势，但贡献率已大幅降低，其占比由2010年的53%已经下降至2017年的48.4%；第三产业呈现快速发展趋势，对经济的贡献率已达41.8%，正逐渐成为河北省经济增长的主要推动力。

2.2 资源消耗与环境污染情况

经济快速增长的同时，现代工业生产使得资源过渡开发与利用，污染排放超出环境承载范围。为考察河北省资源消耗与环境污染情况，研究以2010年为基期，对2010-2017年间资源环境指标数据进行无量纲化处理，得到2010-2017年河北省资源环境各指标的变化情况。资源消耗方面，耕地资源未发生较大变动，耕地面积始终维持在650万公顷左右。规模以上工业企业用水量呈波动下降趋势。随着人口增长与城市化进程的加快，能源消耗量与生态足迹总量缓慢增长，增长率分别为16%、15%，这主要得益于技术进步与产业结构优化升级，使得资源利用率逐渐升高，资源消耗降低。

环境污染方面，SO2排放量逐年降低，2010年以来下降幅度达49%；同时，碳排放量增长缓慢；而废水排放量、固体废物产生量、烟(粉)尘排放量总体呈现升高态势，2014年前后有下降趋势。一方面表明长期以来去产能、调结构的供给侧结构性改革促进了经济提质增效升级，另一方面铁腕治理大气污染与水环境污染的节能减排举措，传统能源消耗降低，新能源的替代利用率提高等因素，促使污染物排放得到了有效控制，但废水排放量仍然处于较高状态，与2010年相比，增幅达122%。

从整体发展趋势来看，2010-2017年河北省经济增速逐步放缓与产业结构优化升级的同时，资源消耗与环境压力同步伴有下降的趋势，但整体能耗水平仍然较高，2017 年河北省每亿元能耗为8932.736吨标准煤，远超同期全国平均能耗5428.464吨，这表明河北省经济发展仍未突破资源环境的约束效应。

3 经济增长与资源环境脱钩关系分析

3.1 经济增长与资源消耗脱钩关系分析

经济增长与资源消耗之间的脱钩关系主要表现在由弱脱钩向强脱钩转变，最终转向弱脱钩的趋势。总体可划分为三个阶段。第一阶段为T1-13(2010-2013年)时期，这期间，总体呈现弱脱钩状态。受2008年全球金融危机影响，经济增速放缓，河北省GDP增长率总体呈下降趋势，但均高于同期全国平均水平，经济仍处于高位运行状态；在此期间河北省以钢铁、水泥等重化工产业为支柱产业的第二产业占比为52.98%，T1-T3期间，经济发展对资源的压力逐渐增大，两者于2010-2013年间持续处于弱脱钩水平。

第二阶段为T4-T6(2013-2016年)时期，从T4开始，经济增长为正值，资源消耗为负值，两者呈现强脱钩状态，但是脱钩指数负值处于不断变大趋势，说明GDP增长对资源消耗的影响在逐渐变大；在经济下行压力与自身结构调整的双重因素影响下，河北省经济增速均低于全国同期，经济结构调整力度持续加大，传统产业改造提升步伐加快，装备制造业增加值超过钢铁工业成为第一大支柱产业，战略性新兴产业增速超过传统产业，服务业对经济增长的贡献率超过第二产业，经济增长对资源消耗的压力逐渐减小，每亿元能耗较上一阶段减少1448.8吨标准煤，两者之间呈现强脱钩状态。

图3 河北省资源消耗与环境污染指标变化情况

第三阶段为T7(2016-2017年)时期，经济与资源关系出现反复，呈现弱脱钩状态；由表5、图4可见，从T4时期脱钩指数负值逐渐增大，发展至T7时期为正值，说明这一时期虽然资源压力增速慢于GDP增速，但是经济对资源消耗的压力依然存在。

图4 资源环境与经济增长脱钩示意图

表5 资源环境与经济增长脱钩指数

3.2 经济增长与环境污染脱钩关系分析

经济增长与环境污染之间的脱钩关系主要表现在由扩张负脱钩、弱脱钩反复波动，转向强脱钩的趋势。从脱钩指数来看，经济增长与环境污染排放之间的关系主要可划分为两个阶段。第一阶段为T1-T4(2010-2014年)时期，脱钩指数经历了扩张负脱钩-弱脱钩-弱脱钩-扩张负脱钩的状态波动。各指标中，SO2排放量在T2-T4时期实现了经济增长与污染排放下降的强脱钩状态；废水排放、碳排放在T1-T3时期内，始终处于弱脱钩状态，发展到T4时期转向强脱钩；工业固体废物污染在T1、T2时期经历了扩张负脱钩、弱脱钩后，T3时期起，污染物排放明显逐渐降低，实现强脱钩；而烟(粉)尘排放量呈现较大波动，T4时期其排放增速达到GDP增速的10.6倍。这一时期GDP平均增速9.56%，高耗能产业为支柱产业的快速发展，使得环境压力逐渐增大，在此期间河北省将压减过剩产能作为推进供给侧结构性改革、大气污染综合治理的根本之策，强力实施“双三十”示范工程与“6643”工程，淘汰化解了部分过剩产能与重污染企业，但经济增长对环境造成的压力依然较高。

第二阶段为T5-T7时期，脱钩指数总体呈强脱钩发展态势。SO2排放、工业固体废物产生量、烟(粉)尘排放始终处于强脱钩状态，虽然污染物排放增速慢于GDP增速，但是脱钩指数值在逐渐上升，说明经济对环境的影响在持续增大；2016年废水排放量减少7.01%，使得脱钩指数转向负值，两者呈强脱钩状态；而碳排放量从2015年开始逐年增加，两者由强脱钩转向弱脱钩。这一阶段，经济增速放缓，结构调整步伐加快，产业转型升级取得新进展，“6643”工程超额完成，压减钢铁产能1.37亿吨，减少煤炭消费总量4537万吨，节能减排成效明显。

3.3 经济增长与资源环境综合脱钩关系分析

从整体发展趋势来看，河北省经济增长与资源环境的脱钩关系主要表现为由弱脱钩转向强脱钩发展态势。总体可划分为两个阶段，第一阶段为T1-T4(2010-2014年)时期，这期间GDP增速总体高于全国，经济增长依赖资源能源消耗，资源环境约束加剧，虽然政府坚持推进产业结构优化升级，经济发展方式转变，但是资源环境压力依然存在，两者呈现弱脱钩状态。

第二阶段为T5-T7(2015-2017年)时期，这期间受国内外经济环境影响，经济增速放缓，强化落实“坚决去、主动调、加快转”，加快新旧动能转换，产业转型升级取得新进展，能源消耗强度显著下降，截至2017年，全省单位生产总值能耗五年下降24.4%(2018年度河北省政府工作报告)，经济增长与资源环境向强脱钩转变。

4 经济增长与资源环境脱钩的驱动因素分析

按照公式(7)-(10)分别估算出人口规模、经济发展、资源环境效率和消耗结构对河北省资源环境消耗的各阶段效应。估算结果见表6和图5。

表6 资源环境消耗变化量及分解

根据分解结果可以看出，经济发展规模是影响河北省资源消耗、污染排放增长的主要因素。由图5所示，尽管各时期的经济效应数值具有一定的波动性，但均为正值，表明经济发展对河北省资源环境消耗的增长产生了持续的推动作用。资源环境强度贡献值除T1、T4时期外，其他阶段均为负值，总体表明河北省资源环境消耗强度逐年降低，资源环境综合利用率的提高、污染排放率的下降对资源环境的消耗具有显著的抑制作用；然而，需要指出的是，T1、T4时期河北省资源环境消耗强度效应为正值，说明河北省经济提质增效升级与化解产能过剩的趋势具有不稳定因素，在产业转型升级、新能源开发与利用方面仍有较大上升空间。从资源环境结构效应来看，各时期贡献值除T2、T7外均为正值，总体表现为波动趋势，多数年份并未抑制资源环境消耗的增长，虽然各时期的贡献率均不大，但总体上拉动了资源环境的消耗强度。随着人口规模的逐渐增大，各时期对资源环境消耗的贡献值均为正值，虽然与强度效应、经济效应相比，其贡献值相对较小，但对资源环境的消耗确是起到了连续的拉动作用，说明人口的增长不可避免地消耗了大量的自然资源，强化了环境污染程度。

图5 2010-2017年河北省资源环境消耗逐年贡献值趋势图

综上，经济发展、人口规模对河北省资源环境消耗的增长起到了推动作用，从作用程度来看，经济发展的规模效应大于人口规模效应；资源环境消耗强度的降低能够对资源环境消耗的减少起到一定的促进作用；结构效应对资源环境消耗的作用总体趋向于推动作用。需要指出的是，随着河北省产业结构调整优化、经济新旧动能转换的加快发展，强度效应与结构效应对资源环境消耗的抑制作用仍有较大上升空间。

5 结论与建议

本文基于Tapio弹性脱钩理论，定量分析了2010-2017年河北省经济增长与资源环境的脱钩情况，得出以下结论：

(1)2010-2017年间，河北省GDP年均增长率8.5%，资源消耗、环境污染排放分别以1%、10%的速度增长，2014年以来经济增速逐步放缓与产业结构优化升级的同时，资源消耗与环境压力同步伴有下降的趋势，但仍未突破资源环境的约束效应。

(2)河北省经济增长与资源环境的关系由弱脱钩转向强脱钩发展趋势，得益于产业结构优化升级，经济发展方式转变，资源环境压力逐渐降低。

(3)经济发展、人口规模对河北省资源环境消耗的增长起到了较强的推动作用，资源环境消耗强度的降低是抑制资源环境消耗增长的主要因素。

为进一步提升河北省经济发展与资源环境的脱钩强度，加快由工业文明向生态文明的转型，提出以下建议：

首先，坚持创新驱动战略，落实支持企业创新的政策，发展循环经济、低碳经济，基于源头治理、制度治理，促进生产方式的绿色化转变，实现在没有资源环境大量消耗或减量消耗的基础上，能源资源能够持续供给，经济得以持续增长；其次，稳步推进产业结构调整，加快转变经济发展方式，积极发展第三产业，特别是服务业、战略性新兴产业发展，缓解资源短缺瓶颈，提高资源利用效率；最后，加强生态环保与节能减排知识宣传与教育，提高民众生态文明意识与生态自觉，逐渐实现生活方式绿色化转变。