“双循环”视角下生态消耗、福利水平与环境污染的互动机制研究

郑玉雨，段显明

（1.中国农业科学院 农业资源与农业区划研究所，北京 100081；2.杭州电子科技大学 管理学院，浙江 杭州 310018）

0 引言

推动“十四五”时期我国经济高质量发展，必须加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局（以下简称“双循环”）。经济全球化进程的深入发展，为我国经济快速发展带来了更多机遇和有利条件，但总体来看，我国产业发展依旧处于全球分工的中低端，科技含量和附加值低、能耗和污染程度高，同时国内经济对外贸易依存度高，产业链高端前沿和国内消费均是“短板”。在此背景下，推动传统低端粗放高耗能、高污染产业转型升级，提升全球价值链地位和对外供给能力，以及从需求侧保障和改善人类福祉，进一步提高满足内需的能力，成为形成“双循环”新发展格局的重要落脚点。因此，在追求人类福祉的过程中，探讨如何加强国内资源消耗削减和环境污染控制，推动高耗能高污染产业转型、人类福祉改善，对于实现向外提升高质量供给能力、对内满足消费需求的“双循环”目标，具有重要现实意义。由此思考，当前我国各地区的福利水平现状如何？福利水平与资源消耗、环境污染之间有何关联？如何推动高耗能高污染产业转型及人类福祉改善？

人类福祉是经济社会发展追求的最终目标，它不仅仅是单一的经济福利追求，还包括更为广泛的社会福利和生态福利。Cummins等 （2003）和Giovannini等（2011）从个人福利和社会福利两大方面出发，探讨了人类福利所涵盖的内容，包括健康、对生活的满意度、人际关系等。后来学者们逐渐将生态系统和人类福利结合在一起展开研究。学者们对福利衡量指标的探索，历经了从经济型福利到生态型福利的转变，有GDP、ISEW （index of sustainable economic welfare，可持续经济福利指数）（Daly等，1989）、GPI（genuine progress indicator，真实发展指数） （Cobb等，1995）、HDI（human development index，人类发展指数）（United Nations Development Programme，1990）、SDGs（sustainable development goals，可持续发展目标）等，其中以HDI的应用最为广泛，多数研究 （诸大建等，2014；龙亮军，2019；Wang等，2021）以人类发展指数（HDI）来衡量福利水平。

福利水平涵盖了包括经济增长在内的更广泛的福利指标，它被用来研究人类福祉优化路径的关注度也越来越高。首先，在福利水平的影响因素研究中，任栋等（2020）通过面板回归模型分析人类发展指数的驱动因素；王圣云等（2020）应用LMDI分解法对影响福祉水平的经济效应、技术效应、生态效应和社会效应展开分析；Song等（2019）采用有序概率模型方法分析了雾霾污染对经济增长主观幸福感的影响；Li等（2019）基于空间回归模型分析了中国经济发展与人类福祉碳强度之间的关系。另一方面，现实中的生态系统和人类福祉处于不断的互动当中，资源与环境是人类福祉的关键互动要素。其次，在福利水平与资源环境因素之间的双向互动关系方面，多数研究仍将福利水平的关注点放在经济增长上，即经济福利；马千里等（2019）考察了中国传统能源、新能源和经济增长三者之间的双向因果关系；Salman等（2019）对3个东亚国家碳排放、能源消费与经济增长的关系展开研究；赵明轩等（2021）对中国能源消费、经济增长与碳排放之间的动态互动进行了分析；Miranda等（2020）和Wang等（2019）考察了北美国家的经济水平、二氧化碳排放和能源消耗之间的关系，并进一步探讨了人类发展指数和二氧化碳排放之间的互动关系；Sun等（2022）则探讨了经济发展、社会发展、能源消耗和环境污染之间的两两互动关系。

以上研究为本文提供了借鉴和参考，但仍有问题有待深化：一是在福利水平的影响因素研究中，福利水平的衡量指标较为丰富，如人类发展指数、经济增长主观幸福感、人类福祉碳强度；福利水平的因果关系方法较为多元，如有序概率模型、空间回归模型，以单向因果方法居多，但考虑到人类福祉与生态系统处于不断的互动当中，有关福利水平的双向因果研究，更能反映真实的互动关系。二是福利水平与资源环境因素之间的互动关系研究中，多数研究仍将福利水平的关注点放在单一的经济福利层面，对经济增长与资源、环境之间的双向互动关系展开探讨，但对福利水平与资源、环境的互动关系以及深入互动机制方面，目前的文献数量相对较少。由此，本文以人类发展指数表征福利水平，采用面板向量自回归（PVAR）模型，考察生态消耗、福利水平与环境污染之间的双向互动关系，并根据三者的互动机制，深入探讨资源环境制约下福利水平的优化路径，以期展开高耗能高污染产业转型升级、人类福祉改善的路径探析，从而加快推动“双循环”战略目标的实现。

1 理论分析

构建“双循环”新发展格局是“十四五”时期我国经济高质量发展的必然选择，经济高质量发展不仅在于人类福祉的不断改善，还包括了发展过程中的资源消耗削减和环境污染控制。从向外提升高质量供给能力的“外循环”目标来看，如何推动高污染高耗能产业转型，是当下我国经济高质量发展面临的一个重要现实问题；从对内满足消费需求的“内循环”目标出发，探讨如何推动人类福祉改善，则是我国经济社会发展的基本问题。如图1，依据两个研究问题展开理论分析：1）根据生态经济学理论，经济发展必须具有生态可承载性和可持续性，在资源与环境约束下探索经济社会可持续发展的路径，必须推动传统“消耗型”发展转变为高质量“生态型”发展，而构建基于资源与环境约束的“生态型”发展模式，其控制源头仍然在资源消耗端。据此，展开生态消耗与环境污染之间的双向互动关系考察，以期探索低消耗低污染的生态型发展模式。2）福利经济学关注的是如何度量人类福利并推动人类福利进一步改善，福祉提升是经济社会发展的终极目的和根本需求，人类福利水平的改善必然要考虑资源消耗的投入，而如何在生态限度内实现更高水平福祉，成为一个值得探索的问题。基于此，展开生态消耗与福利水平之间的双向互动关系研究，考察生态限度内实现人类福祉改善的有效路径。

图1 分析框架Fig.1 Analysis framework

生态经济学理论。生态经济学是对新古典经济学的批判与继承，它对生态规模约束下经济持续增长的可能性提出质疑，认为经济系统如果在自然系统里持续增长而不加以遏制，最终将导致生态系统不可承载，此并由此引发严重的后果。新古典经济学将经济系统看作是可以无限扩张的，并将经济系统孤立于生态系统之外，而生态经济学认识到经济系统包含在生态系统中的一部分，经济系统是在物质、能源输人和污染排放方面处于和生态系统的互动中。生态经济学家赫尔曼·E·达利等（2015）认为，经济系统的扩张不应该大于生态系统，经济发展必须具有生态的可承载性和可持续性。生态经济学将增长视为规模数量或物质吞吐量的增加而不是市场价值量的增加（诸大建，2009），这里的物质吞吐量重新纳入了对生态成本的考察，考虑了资源和环境约束下物质流和能量流的交换，注重在物质资本积累的同时考察来源于生态系统的物质和能量投入。由此也出现了生态承载力 （David等，2015；Salemi等，2019）、生态足迹 （Rees等，1999）、生态成本效益评估 （Briones-Hidrovo等，2019）等热门研究。具有生态可承载性和可持续性的经济发展，需要在资源与环境约束下探索经济社会可持续发展的路径，推动传统“消耗型”增长转变为高质量“生态型”增长。在当前我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段的背景下，必须推动经济发展由“消耗型”发展转变为“生态型”发展。因此，探讨生态消耗与环境污染之间的互动关系，对于构建“生态型”的可持续发展模式具有重要理论价值。

福利经济学理论。福利经济学主要以社会福利问题为研究对象，将追求幸福作为人类行为的根本需求。旧福利经济学源于庇古，他认为福利是人们对获得效用的满足程度，广义的福利是社会福利，狭义的福利是经济福利，即可以通过直接或间接的货币衡量所得出的那部分社会福利（Rees，1992）。Bergson（1938）和Samuelson（1947）是新福利经济学的代表人物，他们提出将影响社会福利的各因素纳入函数关系中，突破了经济福利的局限，并且只有从个人的偏好次序推导出社会的偏好次序，才能实现社会福利最大化。但Arrow（1952）认为个人偏好与社会偏好不可能同时满足，不存在由个人福利推导出社会福利的情况；阿罗不可能性定理只适用于投票式的集体选择规则，而对个人自由权力的下限没有进行限制。Sen（1973）将其修改为最低限度的自由主义条件，并最终由不可能定理变成了可能定理，由此引出了“森的帕累托自由悖论”。他将只注重效率的福利学思想重新引回到了以人为本的路径，将满足人的实质性自由作为最终目标，他提出的能力平等观表明，社会中的个体存在能力差异，而个人能力的培养能够促使社会福利水平改善。社会福利度量的理论进阶表明，福利经济学关注的是如何度量人类福利并推动人类福利进一步改善。在现有的生态容量下，提高人类的福利水平必然要考虑资源消耗的投入，而自然消耗是提升福利水平的手段和源泉，福利水平的改善又可以转化为自然消耗的集约化利用。因此，研究福利水平和自然消耗之间的互动关系，有利于探索在生态限度内实现更高水平福祉的有效路径。

2 研究设计

2.1 数据来源及变量选取

数据来源。鉴于数据的可获得性，剔除香港、澳门和台湾地区，选取2005—2019年我国31个省级行政区域为样本，原始数据均来自国家统计局官网及各类统计年鉴，缺失数据由内插法得出（表1）。

表1 生态消耗、福利水平、环境污染的测算指标体系Table 1 Measurement index system of ecological consumption，welfare level and environmental pollution

变量选取。生态消耗以生态足迹（EF）表征，生态足迹被认为是衡量人类自然消耗最全面的指标，但全球生态足迹网络仅公布国家层面的生态足迹，鉴于区域层面数据的可得性和指标的科学性，选取能源、土地资源和水资源3个分项指标来衡量生态足迹（东梅等，2021；肖黎明等，2022）：1）能源消耗，用人均能源消费量衡量；2）土地资源消耗，以人均建设用地面积衡量；3）水资源消耗，以人均用水量衡量。福利水平以人类发展指数（HDI）表征，参照联合国开发计划署发布的《人类发展报告2018》，人类发展指数的二级指标包括：1）卫生和医疗水平，以出生时预期寿命衡量；2）受教育水平，以平均受教育年限衡量；3）过上体面生活的能力，以人均国民收入衡量。环境污染以污染物排放量（PD）表征，包括大气污染、水污染和固体废弃物污染3个方面（臧漫丹等，2022；龙亮军，2019；王保乾等，2021）：1）SO2污染，以人均SO2排放量衡量；2）NOX污染，以人均NOX排放量衡量；3）烟粉尘污染，以人均烟粉尘排放量衡量；4）废水污染，以人均废水排放量衡量；5）工业固废污染，以人均工业固废排放量衡量；6）垃圾污染，以人均垃圾清运量衡量。生态消耗（EF）、福利水平（HDI）和环境污染（PD）3个变量的测算指标体系见表1。

福利水平（HDI）的计算。首先，参考现有文献（钟水映等，2017），采用插值法用2010年第六次全国人口普查的预期寿命估算其他年份预期寿命；借鉴已有文献 （龙亮军等，2017a）对人均GNI以人均GDP替换。其次，参照《人类发展报告2018》 （United Nations Development Programme，2018）中的方法对3项分指标无量纲化，见式（1） （2） （3），取三者的几何平均数可得HDI，即式（4）。其中，平均受教育年限＝小学人口占比*6＋初中人口占比*9＋高中人口占比*12＋大专以上人口*16（以6岁及6岁以上人口为总数）。

生态消耗（EF）和环境污染（PD）的计算。熵值法是一种客观赋权法，权重通过指标的无序程度来确定，权重的大小反映出指标提供信息量的大小。通过熵值法分别对EF的3个分项指标和PD的6个分项指标进行降维，可得出变量的综合值。为消除时间变量的丢失，在传统熵值法的最后一步，采用式（5）中的Xijt而非pijt与权重相乘。具体步骤如下。

a.假设有n个省份，m个RC的分项指标，则xij为第i个省份的第j个二级指标的原始数据，其中i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m。

b.指标标准化处理。为满足标准化后取对数的需求（不为0），在原式基础上向右平移一个单位。

正向指标：

负向指标：

式中：xijt为t年i省在第j项指标下的数值；xjt为t年第j项指标所有省份的值；Xijt为标准化后的数值。

c.计算第j项指标下第i个省份所占比重：

d.计算第j项指标的熵值：

e.计算第j项指标信息熵冗余度：

f.计算第j项指标的权值：

g.计算第i个省份的综合得分：

2.2 模型与假设

根据图1分析框架梳理出的两方面研究内容，即生态消耗与环境污染的互动关系、生态消耗与福利水平的互动关系，运用面板向量自回归（PVAR）模型来展开研究。

PVAR模型分析前需进行实证检验，实证检验用于验证变量之间是否存在着长期稳定的均衡关系，包括面板单位根检验和面板协整检验，Granger检验可进一步考察变量间的因果关系。实证检验通过后，可构建p阶PVAR模型：

PVAR结果分析主要包括：1）广义矩估计（GMM估计）：观测GMM估计拟合结果，识别变量之间的短期互动；2）脉冲响应函数（IRF）：通过脉冲响应图来观测变量间的长期动态关系。

通过PVAR模型来考察生态消耗与环境污染的互动关系、生态消耗与福利水平的互动关系，并提出以下假设。

1）生态消耗与环境污染的互动。

高投入的资源消耗是引发污染物排放增长的重要原因，从生产投入端降低资源消耗，有助于从产出端减缓污染物排放；另一方面，环境污染特别是水污染造成的生态破坏，又进一步加剧了土地资源、水资源的紧缺性。赵明轩等（2021）的研究表明，能源消费与碳排放之间存在双向Granger因果关系，重点探讨了能源消费与经济增长、经济增长与碳排放之间的互动关系。傅强等（2017）的研究也表明了能源消费与环境污染之间的双向Granger因果关系。Lin等（2019）对加纳的二氧化碳排放数据观察后发现，无碳能源消耗仍会增加碳排放量。据此，提出以下假设：

H1：生态消耗是环境污染的Granger原因。

H1a：如果生态消耗影响环境污染，那么生态消耗水平越高，环境污染程度也越高。

H2：环境污染是生态消耗的Granger原因。

H2a：如果环境污染影响生态消耗，那么环境污染程度越高，生态消耗水平也越高。

2）生态消耗与福利水平的互动。

福利水平对资源消耗的依赖度较高，福利水平从多大程度上改善取决于资源消耗的投入，反之，福利水平提高后，人们对于高能耗物质产品的需求相应下降，同时资源有效利用率取得较大提升，因此也会推动资源消耗水平降低。龙亮军等（2017b）的研究表明，生态损耗是福利水平的Granger原因，但福利水平不是生态损耗的Granger原因。李莉等（2018）发现水资源利用与经济增长之间呈单向Granger因果关系。Panait等（2022）的研究结果表明欧洲国家的能源效率与福利水平之间不存在Granger关系。据此，提出以下假设：

H3：生态消耗是福利水平的Granger原因。

H3a：如果生态消耗影响福利水平，那么生态消耗水平越高，福利水平也越高。

H4：福利水平是生态消耗的Granger原因。

H4a：如果福利水平影响生态消耗，那么福利水平越高，生态消耗水平越低。

3 实证结果与分析

3.1 我国生态消耗、福利水平与环境污染的测算

根据变量的测算模型，对2005—2019年我国31个省份的生态消耗（EF）、福利水平（HDI）与环境污染（PD）展开测算。受篇幅限制，仅列出各变量2005年、2010年、2015年、2019年的测算结果（表2）。

表2 2005年、2010年、2015年、2019年各变量的测算结果Table 2 Measurement Results of Variables in 2005，2010，2015 and 2019

变量的描述性统计。各变量均为无量纲值，描述性统计分析包括各变量的均值、中位数、最大值、最小值和标准差，见表3。生态消耗介于1.085～1.832，均值为1.266，中位数为1.219，标准差为0.151。福利水平介于0.421～0.9，均值为0.677，中位数为0.684，标准差为0.074。环境污染介于1.001～1.756，均值为1.28，中位数为1.242，标准差为0.155。

表3 变量的描述性统计Table 3 Descriptive statistics of variables

3.2 我国生态消耗、福利水平与环境污染的结果分析

根据生态消耗、福利水平与环境污染的测算结果，从总体现状 （地区维度）和时间演变特征（时间维度）两个角度展开分析。各变量的总体现状反映在2019年福利水平现状及其二维分析中，各变量的时间演变特征反映在2005—2019年不同区域的变化趋势分析中。各省份划分为东部、中部、西部和东北四大区域①根据国家统计局对四大经济区域的划分，东部（10）包括北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南；中部（6）包括山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南；西部（12）包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆；东北（3）包括辽宁、吉林、黑龙江。。

2019年福利水平现状及其二维分析。2019年福利水平排名居前三的省份为北京、上海和天津，居后三的为西藏、甘肃和青海。“福利高-消耗低”和“福利高-污染低”省份多位于东部，“福利低-消耗高”和“福利低-污染高”省份多位于西部。1）由图2（a）纵轴可知，2019年福利水平排名居前三的为北京、上海和天津，均位于东部，居后三的为西藏、甘肃和青海，均位于西部。由二维散点图可知，生态消耗与环境污染的省份分布趋同，具有较强的一致性，二者关系可进一步通过后续动态关系验证。2）如图2（a），处于第二象限“福利高-消耗低”的省份，多位于东部（北京、上海、天津等）和较发达西部（重庆和陕西）；处于第四象限“福利低-消耗高”的省份，均位于西部（内蒙古、新疆等），反映出经济发达地区不仅实现了人类福祉的高水平发展，而且在降低生态消耗方面仍凸显其优势，实现了高质量“生态型”发展；西部经济欠发达地区在福利水平方面仍较为落后，同时传统“消耗型”发展有待改善，西部地区亟需推动高耗能产业集约化转型、加快培育产业发展新动能。3）图2（b）和图2（a）的省份分布较为相似，处于第二象限“福利高-污染低”的省份，同样多位于东部和较发达西部；处于第四象限“福利低-污染高”的省份，位于西部（内蒙古、新疆等）和东北（辽宁），这表明经济发达地区在改善人类福祉的同时，高污染产业转型升级也取得了相应成效；西部和东北仍高度依赖于高污染产业发展，必须加大控污减排力度、倒逼高污染产业绿色转型。

图2 生态消耗与福利水平、环境污染与福利水平的二维散点图Fig.2 2-dimensioal scatter plot of ecological consumption vs.welfare and environmental pollution vs.welfare level

2005—2019年各变量及其不同区域的变化趋势。2005—2019年福利水平逐年稳定上升，呈东部-东北-中部-西部由高到低的走势。东部表现较好，福利水平持续居高，且生态消耗和环境污染均有明显下降；西部表现较差，福利水平长期居末，且生态消耗减量和环境污染控制基本未改善。1）如图3（a），从全国平均水来看，2005—2019年，全国福利水平呈平稳上升态势，环境污染呈微弱下降趋势，生态消耗则无明显变化趋势。2）如图3（c），历年来各区域福利水平逐年平稳上升，2019年之前呈东部—东北—中部—西部依次递减，东部福利水平最高，表明经济发达的地区在福祉改善方面占据明显优势；2019年中部赶超东北，这是因为东北在2014年后增长明显减慢，其内在原因在于，作为福利水平分项指标的收入指数，自2014年后增速下降甚至为负，说明东北地区福祉持续改善的内在动力在于收入水平提高。3）如图3（b），东部生态消耗降低趋势相对明显，中部和东北无明显下降趋势，西部则呈微弱上升趋势，总体上呈西部-东北-东部-中部梯队。表明东部在资源集约化进程中取得较大成效，而西部的生态消耗不仅居高，且不降反升，西部高耗能产业转型升级亟待发力。4）如图3（d），除西部外其他三个地区环境污染均有所下降，其中东北下降幅度较大，历年来总体上呈东北-西部-东部-中部梯队；整体来看，尽管东北环境污染水平最高，但是下降幅度较大，由于东北地区位于工业基地，重工业发展引发环境污染问题较为突出，但环境治理也在同步推进；而西部环境污染下降幅度较小，污染物管控进展相对较为缓慢。

图3 生态消耗、福利水平和环境污染的历年演变趋势Fig.3 Historically evolutionary trend of ecological consumption，welfare level and environmental pollution

3.3 生态消耗、福利水平与环境污染的PVAR研究

为探索生态消耗、福利水平和环境污染的内在互动，通过PVAR模型分别考察两两互动的短期和长期动态关系。

1）实证检验。差分变量D_EF、D_HDI和D_PD均达到显著性，变量经一阶差分后均平稳，见表4。协整检验的结果也通过了显著性检验，说明变量之间存在着长期稳定的均衡关系。

表4 面板单位根检验结果Table 4 Test results of panel unit root

Granger因果检验。变量间的因果关系需通过Granger检验来考察，确定最优滞后阶数为1阶。Granger因果检验结果如表5。

表5 Granger因果检验结果Table 5 Test results of granger causality

由上可知，HDI-EF和EF-PD具有单向Granger因果关系。福利水平对生态消耗产生影响，假设H4成立；生态消耗对环境污染产生影响，假设H1成立。协整检验已表明HDI与PD之间存在稳定关系，由此可推断，HDI通过影响EF来对PD产生影响，生态消耗、福利水平和环境污染之间的关系，可通过HDI-EF-PD的Granger路径来表征，即在考虑滞后因素的条件下，福利水平和生态消耗间接或直接影响环境污染。此外，PD不是EF的单向Granger原因，H2不成立，环境污染目前未对生态消耗产生显著影响；EF不是HDI的单向Granger原因，H3不成立，资源消耗投入对福利水平的提升无显著影响，对资源的依赖度不能从真正意义上改善福利水平，因此探索多元化的人类福利改善途径是下一步需要研究的领域。

2）GMM 估计。采用广义矩估计法 （GMM）估计短期滞后期内的模型系数，见表6，L_h代表helmert转变后的滞后阶数，b值代表变量间的解释程度。结合Granger检验结果，重点探讨HDI-EFPD的路径，即表6中字体加粗部分。

表6 GMM估计结果Table 6 GMM estimation results

福利水平对生态消耗的解释水平。滞后1期的福利水平对生态消耗产生显著性水平为1%的负影响，且影响力较强，影响系数为-0.455，假设H4a成立。说明在福利水平持续提升的情况下，短期内生态消耗逐渐降低，呈现出“高福利低消耗”的发展模式。从图2（b）观察到，仅东部地区的生态消耗呈明显降低趋势，其他地区生态消耗并未有效改善，这是因为，东部地区的福利水平持续高于其他地区，而高福利水平有效转化为降低消耗的技术创新和非高能耗产业投资，西部和东北长期高生态消耗水平的局面有待改善，尤其是西部面临低福利水平和高生态消耗的双重困境，但由于“高福利低消耗”的转化效应，致力于持续加强健康、教育、收入等福利水平的提升，将有利于驱动西部生态消耗水平逐步下降。

生态消耗对环境污染的解释水平。滞后1期的生态消耗对环境污染产生显著性水平为10%的正影响，影响力较弱，影响系数为0.117，假设H1a成立。表明生态消耗的削减短期内缓解了环境污染，呈现“低消耗低污染”的发展模式，减少生态消耗有利于在源头上控制环境污染，进一步扩大生态系统中的资源环境承载力。在生态消耗对环境污染的正向影响下，必须从生态消耗的投入端发力进行资源减量和源头污染治理。从图2-D观察到，近年来除西部地区外，其他地区环境污染呈较为显著的下降趋势，且西部的生态消耗水平明显高于其他地区，而生态消耗对环境污染的正向影响加剧了西部的环境污染治理难度，由此推断，西部高耗能产业亟待释放更多转型升级的发展潜力。

3）脉冲响应函数（IRF）。首先进行模型平稳性检验，即采用特征根检验观察所有特征根是否落在单位圆内，由图4可知，模型具有平稳性，可进入脉冲响应分析。

图4 平稳性检验结果Fig.4 Stability test results

脉冲响应函数图刻画了长期滞后期下，不同时期各变量对标准差冲击的响应程度。如图5所示，脉冲图中的纵轴表示响应程度，横轴表示滞后期数，中间曲线为点估计值，上下侧为95%置信区间边界。结合Granger关系，重点分析HDI-EF-PD的响应路径，即图5虚线框标出的b（1）和a（3）。

图5 脉冲响应函数图Fig.5 Plot of impulse response function

福利水平对生态消耗的冲击。图b（1）代表EF受到HDI的脉冲效应，在当期，生态消耗对福利水平的响应不敏感，滞后1期后迅速转为负响应，表现最为敏感，滞后2期时这种负响应快速下降，而后逐渐回落，直到滞后4期以后趋于收敛，滞后期的影响方向始终为负，整体来看影响方向较为稳定。假设H4a在滞后期内均成立，表明福利水平提升后对当期的生态消耗未产生影响，较长时期内推动了生态消耗水平的降低，高福利产出有效转化为对降低消耗投入的投资，呈现“高福利低消耗”的正反馈发展模式。这是由于随着人类福祉的改善，一方面是人们对于高能耗物质产品的需求相应下降，资源消耗水平逐步降低，另一方面也反映出我国资源有效利用率取得较大提升，其更深层次的原因是教育水平、健康水平和物质财富水平的改善，有效转化技术创新、管理创新和制度创新等成果，应用到资源利用效率的提升，以及通过深化改革对高耗能产业实施改造升级和淘汰落后产能，由此改革创新也成为疏通这一转化渠道的关键驱动力。

生态消耗对环境污染的冲击。图a（3）代表PD受到EF的脉冲效应，在当期，环境污染对生态消耗的响应较敏感，呈现较为明显的负响应，而滞后1期后迅速转为较高的正响应，滞后2期又转为微弱的负响应，响应较为不稳定，滞后3期转为正响应，整体来看影响方向较为不稳定。假设H1a在滞后1期成立，生态消耗水平下降后环境污染当期依旧维持高增长，但在短期内环境污染水平有所降低，较长时期来看环境污染水平仍在上升，二者的互动较为不稳定，降低生态消耗仅在有限时期内推动了环境污染下降，呈现“低消耗低污染”的绿色发展模式。目前我国出口导向型的发展模式仍占据主要地位，以高耗能高污染制造业为主的出口加剧了资源内耗程度和污染物排放，必须推动低端高耗能产业转型升级，在“低消耗低污染”发展模式推进下，才能进一步减缓污染物排放。此外，我国正面临消费升级的内在现实，由对制造业主导的物质型消费转向追求服务型消费，对福利最大化的医疗、教育、文体等服务业的需求加大，反映出我国经济发展的现状不是内需不足，而是供需不匹配，必须顺应消费升级趋势，寻求更多投资与消费结合点，大力培育服务业新产业、新业态、新模式。

3.4 生态消耗、福利水平与环境污染的互动机制

为更清晰的理解生态消耗、福利水平与环境污染的短期和长期互动效应，对三者的互动机制总结如下。

1）由Granger检验结果和GMM 估计结果可知，三者的动态关系可由HDI-EF-PD这一路径建立。2）GMM结果表明，短期滞后期内，福利水平负向影响生态消耗，影响力较强；生态消耗正向影响环境污染，影响力较弱。3）脉冲响应图表明，长期滞后期内，生态消耗对福利水平在滞后1期表现为较强负响应，呈现出“高福利低消耗”的正反馈模式，负向影响方向较为稳定。出现“高福利低消耗”的正反馈模式的原因在于，一方面是福祉改善带来高能耗物质产品需求的降低，另一方面是教育、健康、物质等福利水平的提高有效转化为资源利用效率的提升，而改革创新是疏通这一转化渠道的关键驱动力。环境污染对生态消耗在滞后1期表现为明显的正响应，短期内呈现“低消耗低污染”的绿色发展模式，影响方向较为不稳定。目前我国出口导向型的发展模式仍占据主要地位，以高耗能高污染制造业为主的出口加剧了资源内耗和环境污染，因此低端高耗能产业转型升级亟待加快推进，必须以低消耗推动低污染，从生产投入端减缓污染物排放；此外，我国的消费结构正由对制造业主导的物质型消费，转向追求服务型消费，福利最大化的医疗、教育、文体等服务业具有很大的需求潜力，关注服务型消费是产业转型升级的另一个方向。由此，三者的内在互动机制可通过下图揭示：

此外，由图6HDI-EF-PD互动路径可推断，福利水平改善是维持“高福利低消耗”正反馈模式和“低消耗低污染”绿色生产模式的关键。增进人类福祉是经济社会发展的最终目的和根本需求，三者的互动关系表明，通过不断提升福利水平，可以进一步推动资源消耗量降低及资源有效利用率提升；加大生态消耗约束的力度和措施，能够进一步从生产投入端减缓环境污染。探讨三者的优化路径应从福利水平着手：人类福祉不断改善，既能产生福利水平提高的“自我优化”，又能够有效推动生态消耗降低的“直接效应”和环境污染减量的“递进效应”，在以福利水平的“自我优化”为起点，福利水平对生态消耗产生“直接效应”，以及生态消耗对环境污染产生“递进效应”的路径中，生态消耗相较于环境污染其地位更加重要，福利水平改善则是优化三者的关键着力点。因此，以人类福祉不断改善作为切入点，能够有效推动生态消耗和环境污染持续降低，即人类福祉通过改革创新转化为对高耗能高污染产业转型升级的推力；探索除福祉外的多元化途径来降低生态消耗和环境污染，也是促进我国经济社会持续健康发展的有效路径。此外，环境污染的治理应注重从生产投入端减缓污染物排放，推动高耗能高污染产业绿色转型应优先关注高耗能产业的转型升级。

图6 生态消耗、福利水平与环境污染的互动机制Fig.6 Interactivemechanism of ecological consumption，welfare level and environmental pollution

4 结论与建议

4.1 研究结论

在“双循环”战略目标背景下，为探索高耗能高污染产业转型升级、人类福祉改善的有效途径，对生态消耗、福利水平与环境污染之间的互动效应进行了考察。本文测算了2005—2019年我国31个省份的生态消耗、福利水平和环境污染，并通过PVAR模型研究三者之间的双向互动关系及互动机制，最后得出以下结论。

1）2019年福利水平居前三的省份为北京、上海和天津，居后三的为西藏、甘肃和青海，“福利高-消耗低”“福利高-污染低”的省份多位于东部，“福利低-消耗高” “福利低-污染高”的省份多位于西部。2005—2019年，福利水平基本呈东部-东北-中部-西部由高到低的走势；东部表现较好，福利水平持续居高，且生态消耗和环境污染均有明显下降；西部表现较差，福利水平长期居末，且生态消耗和环境污染基本未改善。

2）福利水平和生态消耗之间在短期和长期均呈“高福利低消耗”的正反馈模式；生态消耗与环境污染之间短期内呈“低消耗低污染”的绿色生产模式，长期来看不稳定。1）福利水平短期和长期均负向影响生态消耗，呈“高福利低消耗”的正反馈模式。福祉改善带来高能耗物质产品需求的降低，同时教育、健康、物质等福利水平有效转化为资源利用效率提升。2）生态消耗短期正向影响环境污染，呈“低消耗低污染”的绿色生产模式。高耗能高污染产业转型升级要从高耗能产业入手，以低消耗推动低污染；此外，教育、健康、文体等福利最大化的服务业具有很大需求潜力，关注服务型消费是产业转型升级的另一个方向。

3）福利水平改善是维持“高福利低消耗”正反馈模式和“低消耗低污染”绿色生产模式的关键。三者的优化路径应从福利水平着手：人类福祉的不断改善，既能产生福利水平提高的“自我优化”，又能够有效推动生态消耗降低的“直接效应”和环境污染减量的“递进效应”，由此得出，生态消耗相较于环境污染其地位更加重要，福利水平改善则是优化三者的关键着力点。其现实意义在于，把握住人类福祉不断改善这个关键点，能够持续推动生态消耗和环境污染有效降低；同时，推动高耗能高污染产业绿色转型应优先关注高耗能产业转型。

4.2 政策建议

基于以上结论，为推动高耗能高污染产业转型升级、改善人类福祉，从而实现向外提升高质量供给能力、对内满足消费需求的“双循环”目标，提出以下政策建议。

1）加快西部医疗、教育等福利水平的改善，加大创新力度促进资源利用率提升。a.加快推进西部地区医疗卫生、义务教育等公共服务的改善，补齐农村公共服务供给短板，西部特别是民族地区基本公共服务水平和东部存在明显差距，必须加快实现基本公共服务均等化，缩小城乡发展差距和区域发展差距；b.加大西部地区技术创新、管理创新和制度创新力度，促进科学研究、技术研发、人才培养和制度优化，以改革创新疏通福利水平向资源有效利用的转化渠道，促进资源利用效率和资源配置效率提升；c.化解高耗能高污染产业转型升级的风险挑战，西部发展受到水资源匮乏和生态脆弱的严重制约，必须积极预防和化解产业转型升级过程中的生态破坏风险和污染风险。

2）兼顾资源减量的源头管控和污染降低的末端治理，充分挖掘资源减量潜力和动力。a.统筹高耗能高污染产业的源头管控和末端治理，加强生产过程治理，逐步推动末端治理向源头治理转变；b.充分利用技术投资、生态补偿、绿色金融等多种形式，促进产业节能降耗，以此来激发生产端资源减量的动力和潜力；c.充分发挥环境经济政策在优化资源配置中的激励作用，健全反映市场供求关系和资源稀缺程度的价格机制，完善资源要素分配机制，提升资源配置有效率，充分释放资源消耗减量的潜力。

3）紧抓“双循环”发展战略契机，推动产业结构向扩大内需和优化供给转型。a.将发展服务业作为内需战略基点，发力教育、健康、文体等福利最大化的服务业，大力培育服务业新产业、新业态、新模式，以满足服务型消费内需为目标，带动产业转型升级；b.加快培育新兴产业主体，运用价格杠杆促进新能源等新兴产业发展，加速产业转型和淘汰落后产能，构建绿色生产长效机制；c.优化传统高耗能高污染产业供给结构，积极稳妥化解产能过剩矛盾，加强宏观调控和市场监管，有效遏制产能扩张，加快产业结构调整和转型升级。