基于VAR模型的产业结构调整与生态安全实证研究

魏 燕，蒲佐毅

（石河子大学 经济与管理学院，新疆 石河子 832000）

0 引言

新疆经济结构的调整与优化是从20世纪50年代初开始，伴随着新疆经济的逐步发展而逐渐展开。60多年来，新疆三次产业中的农业比重在逐步下降，工业比重在逐步上升，第三产业比重也在逐步上升，产业结构调整呈现出了良好的发展势头。但与此同时，随着人类活动对新疆脆弱环境的压力日趋增加和新一轮产业发展对资源、环境造成的影响，新疆人口与资源、环境的矛盾日益突出，生态风险正逐渐增大，这也是长期以来新疆把产业结构调整与生态安全保护始终作为经济发展中面临的重要任务和重大课题的主要原因。当前，在新疆自治区强调“生态立区”的战略前提下，如何在加快实现新疆产业结构优化升级进程中确保新疆的生态安全是实现新疆经济跨越式发展、事关新疆未来建设和发展全局、势在必行的又一战略问题，不仅具有重大的经济意义，而且具有重大的政治和社会意义。正是基于此，本文试图通过实证研究方法来探寻二者之间的关系，为加快实现新疆经济发展方式转变提供可借鉴的思路和方法。

1 相关模型及数据来源说明

1.1 计量模型简介

向量自回归模型（简称VAR模型）是一种处理多个相关经济指标与预测最容易操作和最常用的计量经济模型，由克里斯托弗·西姆斯（Christopher Sims）提出。该模型把系统中每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型，从而将单变量自回归模型推广到由多元时间序列变量组成的“向量”自回归模型，克服了传统的计量经济方法以经济理论为基础来描述变量间关系的缺陷，已成为被广泛使用的分析系统中各变量之间动态影响关系的工具。本文即采用多元协整的方法构建VAR，从而考察产业结构调整与新疆生态安全之间的数量关系。

1.2 数据来源说明

本文选取1990～2009年新疆第一产业产值比重和第一产业就业比重两大指标来衡量新疆产业结构调整的基本指标，其中采用PI（Primary Industry）表示第一产业占新疆GDP的比重，采用EP（Composition of Employed Persons）表示第一产业就业人数占总就业人数的比例；选取生态安全指数（用ES表示）作为衡量新疆生态安全的指标，其中新疆生态安全指数的计算采用联合国经济合作开发署OEDC提出的P-S-R模型，通过选取1990～2009年的15项关联指标（人口密度、人口自然增长率、固体废物排放、废水排放量、二氧化硫排放总量、化肥施用量、能源消费总量、人均水资源量、人均耕地面积、森林覆盖率、能源生产弹性系数、环保投入占GDP比重、工业固体废弃物综合利用率、工业废水排放达标率、人均GDP）按照主成分分析法进行测算得出相应的生态安全指数值，生态安全指数值越大，生态安全情况越好，见表1所示。

表1 新疆1990～2009生态安全指数

通过上述评价值可以看出，除了1996年大幅度波动外，新疆的生态安全情况自1990年以来总体保持了上升的趋势，预示着新疆在加大生态治理方面力度在逐渐加大，新疆的总体生态安全总体趋好。

2 实证分析

2.1 数据的平稳性检验——ADF检验

单位根检验是对时间序列的平稳性进行的检验，只有平稳的时间序列，才能进行相关的计量分析，否则会出现伪回归现象。这里主要采用ADF检验方法考察各时间序列是否符合同阶单整的条件，为后面的协整检验和格兰杰检验打基础。考虑到生态安全指标的数据中个别存在无法取对数的情形，因此，本文直接采用PI表示第一产业占GDP的比重，EP表示一产所占总就业人数比例，ES表示生态安全指数来进行实证检验，当然，这样的数据处理并不影响对结果的解释。采用EVIEWS软件，通过ADF计量检验得到结果如下表：

表2 ADF单位根检验结果

通过表2的ADF检验值的结果可以看出，原始序列的ADF检验值中除PI检验值小于临界值数据平稳以外，其余均大于临界值，说明原始序列EP、ES在5%的显著性水平下都是非平稳序列，无法进行协整检验；经过二次差分以后可以看出，原始序列PI、EP、ES的ADF检验值均大于了1%的临界值，说明此时三组时间序列在1%的显著性水平下均为二阶单整平稳序列，存在长期稳定关系，满足进行协整检验的前提条件。

2.2 协整关系检验

对于多变量时间序列的协整关系检验，一般采用Johansen-Juselius协整检验，检验结果如表3所示。

表3 Johansen-Juselius协整检验结果

从表3中可以看出，采用最大特征根迹统计量来评判的JJ检验结果，在5%的显著性水平下，仅存在一个迹统计量大于5%的显著性水平下的临界值，也就是说在5%水平下，变量PI、EP、ES三者这间存在唯一的协整关系。在仅有一个协整关系的假定下，经过标准化的协整系数写成数学表达式即为：ES=-40.05752+70.01350PI+3.145118EP，从中可以看出，第一产业比重与新疆生态安全存在同向变动关系。

2.3 基于协整关系的VAR模型的估计

2.3.1 VAR模型滞后阶数的确定

由于时间序列PI、EP、ES具有协整关系，因此，在ADF检验数据平稳的基础上，可利用平稳后的序列D(PI，2)、D(EP，2)、D(ES，2)建立无约束的向量自回归VAR模型。这种模型采用多方程联立的形式，它不以经济理论为基础，在模型的每一个方程中，内生变量对模型的全部内生变量的滞后值进行回归，从而估计全部内生变量的动态关系。由于变量本身已经明确，因此要重点确定VAR模型的滞后阶数。VAR模型的滞后阶数的确定本文采用信息准则的方法，见表4对VAR模型滞后阶数选择过程。

表4 VAR模型滞后阶数选择

2.3.2 VAR模型的估计

通过表4可以看出，根据VAR模型滞后阶数选择的信息准则——AIC和SC准则的要求，最小的AIC和SC对应的P值才能作为VAR模型的滞后阶数，因此，通过表4测算可以得到该序列应建立滞后阶数为3的VAR模型，即VAR(3)模型，因此，通过EVIEWS6.0软件运行VAR模型估计，得到以下VAR（3）模型的矩阵形式：

从上述模型结果可以看出，新疆的生态安全ES、一产产值比重PI、一产就业人数EP等变量均受各自滞后一期、滞后二期、滞后三期的指标值的影响。其中前一期生态安全值对当期生态安全值ES具有明显的正向作用，当上期的生态安全值每增加1%，本期生态安全值将平均增加9.573%；前一期一产产值比重和一产就业人数比重变化则对当期比重值影响不明显。

2.3.3 VAR模型平稳性的判定

通过单位根检验对VAR（3）模型的平稳性检验结果显示，VAR（3）模型全部特征根在单位圆曲线内(见图1)，说明该VAR模型是一个平稳系统，可以用来做预测，也可以用来研究这三个变量动态变化期间的持续性关系。

图1 VAR(3)模型单位根图

2.4 格兰杰因果关系检验

格兰杰因果关系检验主要用于分析经济变量之间的因果关系，其基本思想为：若在包含了变量X、Y的过去信息的条件下，对变量Y的预测效果要优于只单独由Y的过去信息对Y进行的预测效果，即变量X有助于解释变量Y的将来变化，则认为变量X是引致变量Y的格兰杰原因。对于新疆产业结构、各产业就业人数比重、生态安全三者之间的关系得出以下检验结果，见表5。

表5 格兰杰因果关系检验结果（滞后期为4）

检验结果显示，在10%的显著性水平下，当滞后阶数分别为4阶时，ES是EP的格兰杰原因，而EP不是ES的格兰杰原因,即说明在此情况下，新疆第一产业产值所占比重在统计量上是新疆生态安全的原因，两者存在确定的因果关系。

3 结论及政策建议

3.1 结论

本文在查阅1990～2009年间新疆第一产业产值比重、第一产业就业比重以及生态安全相关指标的基础上，通过计量经济学的实证分析方法，对三组原始时间序列数据进行了ADF检验、协整检验，并建立了VAR模型和进行了格兰杰因果检验，得到了以下结论：

第一，通过ADF检验结果表明，三组序列数据满足二阶单整，符合协整检验的条件。从协整检验的结果来看，新疆生态安全与产业结构调整（第一产业产值比重、第一产业就业比重）之间存在唯一的长期稳定均衡关系，且第一产业所占比重越高，生态安全指数也相应提高，二者存在长期变动的均衡方程。若以此为基础构建VAR模型，则可以得出该VAR模型是平稳的，能够反映三变量之间的动态关系。

第二，从格兰杰因果检验结果看，第一产业产值所占比重是新疆生态安全的格兰杰原因，生态安全是第一产业产值的结果；二者存在确定的因果关系。该结论反映了新疆经济发展中的产业结构调整越以农业结构调整为主，生态安全指数越大；越以工业结构调整为主，生态安全指数越小，对资源和环境的损害越大；而各产业的就业人数的多少则与新疆生态安全无确定的因果关系。

3.2 政策建议

第一，把“生态立区”作为战略立区之根本，加快推进产业结构的战略性调整。

新疆一直以来是一个生态环境极其脆弱的地区，加快推进新疆产业结构的优化升级，必须确保要将生态安全放在首位。当前，新疆产业结构呈现出了“二、三、一”的局面，尽管符合配第—克拉克定理描述的产业结构演变规律，但实际在比重上，第二产业比重仍接近GDP的50%，产业中仍是以工业为主导，且是以石油及石油加工、电力、冶金、建材、纺织等以原材料工业和以基础工业为主的传统产业，产业结构层次低、资源消耗大、环境污染重，因此必须坚持以生态优先，以产业结构调整和优化作为实现经济发展方式转变的主线和核心，以技术和创新为动力，加快推进产业结构向“三、二、一”的转变，为“生态立区”做出应有的贡献。

第二，以新型工业化示范区为引领，着力推进工业产业的“两型”化发展。

当前及今后一个较长时期内，新疆的经济发展仍将实行以工业为主导，以一、三产业为辅助的发展模式，因此，作为资源大省，新疆必须加快推进新型工业化进程，重点对一些高能耗、高污染的企业进行治理，采取科技创新、思维创新的理念，以现有新型工业化示范区为引领，着力推进“资源节约型”、“环境友好型”工业，要通过科技的进步，把资源优势转变为经济优势，将以数量扩张转变为质量提升，为工业产业环境保护提供可供借鉴的方式方法。

第三，坚持“生态红线”毫不动摇，积极倡导产业结构调整与生态改善协调发展。

产业结构调整优化升级的最终目标是为了实现经济的发展，根据环境库兹涅茨倒U型曲线理论，即当一个国家或地区经济发展水平较低的时候，环境污染的程度较轻；但随着经济的发展，环境恶化程度随经济的增长而加剧；当经济发展达到一定水平或到达某个临界点以后，环境污染的程度逐渐减缓并逐渐得到改善，因此，新疆在经济快速发展过程中应设立“生态红线”，以资源节约、环境保护为目标，提高资源使用效率，积极倡导经济发展与环境保护协调发展的理念，最大程度上保护人口、资源、环境的可持续发展。

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