城镇化、产业结构与生态足迹——基于中部六省面板数据的实证研究

朱新玲 黎 鹏

( 1.武汉科技大学 管理学院，湖北 武汉 430081；2.中南民族大学 经济学院，湖北 武汉 430074)

城镇化、产业结构与生态足迹
——基于中部六省面板数据的实证研究

朱新玲1黎 鹏2

( 1.武汉科技大学 管理学院，湖北 武汉 430081；2.中南民族大学 经济学院，湖北 武汉 430074)

为了研究城镇化、产业结构与生态足迹的关系，通过面板单位根、面板协整和面板格兰杰因果检验对中部六省1989-2013年的面板数据进行研究，结果表明：城镇化和产业结构均显著影响生态足迹，城镇化水平的提高和第一、二产业比重的增加是促使生态足迹不断增长的原因。因此，应逐步构建生态城镇体系、提倡生态消费模式，在生态建设、生态居住和生态消费的指引下有效解决城镇化建设所导致的环境污染、生态破坏、资源浪费等问题；同时，不断优化产业结构，在三次产业生态发展模式的指引下实现产业发展与生态环境的协调发展。

城镇化；产业结构；生态足迹；面板数据模型

一、文献综述

在新型城镇化战略的指引下，我国的城镇化进程稳步推进，城镇化日益成为扩大内需、调整产业结构、转变生产方式、推动经济社会发展的强劲动力。但是，随着城镇数量与规模的扩大、城镇结构和功能的转变，城镇的产业模式和消费模式发生转变，产业模式的转变使其对生态环境和自然资源的利用模式发生改变；城乡消费模式的转变使其对环境和资源的需求不断增加。这些转变会使原本平衡和相互联系的生态系统被打破与割裂，进而引发出一系列环境问题。研究城镇化、产业结构与生态环境的关系，进而探讨如何通过调整产业结构、优化产业升级，转变消费理念，倡导绿色消费来实现城镇化与资源环境的协调发展具有重要现实意义。

在新型城镇化、产业转型与生态保护等战略方针的指引下，学者们进行了一系列研究。王民(2009)对吉林省四平市产业结构演化中的生态足迹变化进行分析，指出应从消除生态赤字的角度优化产业结构[1]；杨小燕(2013)研究了云南省三次产业产值变动对生态足迹的影响，指出应在低耗、低碳的发展方针下实现云南经济社会与资源环境的协调发展[2]。李宁宁(2013)在分析新型城镇化对生态足迹影响的基础上提出了建设生态城镇化的政策建议[3]。倪琳(2014)分析了长沙市人口、消费、技术及工业化水平对生态足迹的影响，指出应该推行生态消费模式以缓解城市居民生活消费对生态环境的影响[4]。

纵观现有研究成果可以发现,现有研究一般是单独研究城镇化与生态环境或产业结构与生态环境，综合研究城镇化与产业结构对生态环境影响的文献尚少；现有研究以理论研究为主，一般在分析城镇化或产业结构对生态环境影响的基础上提出相应的政策建议；现有的实证研究大多通过选取某一地区的时序数据进行研究，对多地区多年度的面板数据进行研究的尚少。

基于现有研究成果的不足，选取中部六省1989-2013年25年的面板数据综合研究城镇化和产业结构对生态环境的影响。

二、变量选择与研究方法

1、变量选择

(1)生态足迹(Ef)

生态足迹(ecological footprint)也称“生态占用”，它反映了能够持续提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，是维持国家(地区、个人)生存所需要的具有生物生产力的地域面积的总和。它包括化石燃料用地、可耕地、林地、草地、建筑用地和水域等6大类。其计算公式为：

Ef=∑ei=∑rjAi=∑rj(Pi+Ii-Ei)/(Yi×N)

(1)

式(1)中，Ef代表人均生态足迹，i为消费项目的种类，ei为人均生态足迹分量，j为生态性土地类型，j=1,2,…6(分别代表耕地、林地、草地、水域、化石能源用地、建筑用地)，rj为第j类生态生产性土地对应的均衡因子，Ai为第i种消费项目折算的人均生态足迹分量，Yi为生物生产土地生产第i种消费项目的世界年均产量，Pi、Ii、Ei分别代表第种i消费项目的年生产量、年进口量、年出口量，N为人口数。

生态足迹将每个人消耗的资源折合成为全球统一的、具有生产力的地域面积，它既能反映区域的资源消耗强度，又能够反映区域的资源供给能力和资源消耗总量。

(2)城镇化(Ub)

城镇化(urbanization)指由农业为主的传统乡村社会向以工业和服务业为主的现代城市社会逐渐转变的历史过程。对于城镇化水平笔者通过非农业人口占总人口的比重进行衡量。

(3)产业结构(Is)

产业结构(Industrial structure)是指各产业的构成及各产业之间的联系和比例关系。对于产业结构笔者通过第一、二产业产值占总产值的比重进行衡量。

2、样本选择

在城镇化和中部崛起战略的指导下，中部六省的经济快速发展、城镇化水平逐步提高，产业结构不断优化，但在经济、产业和城镇化的发展过程中，其生态系统超负荷运转，生态环境日益恶化，严峻的生态环境问题严重制约了中部六省经济社会的进一步发展。为了研究城镇化进程和产业结构转型对生态环境的影响，选取中部六省1989-2013年25年的面板数据进行研究。

3、研究方法

对于中部六省1989-2013年生态足迹、城镇化和产业结构的面板数据，首先采用面板数据的单位根检验对数据的平稳性进行检验；其次进行面板数据的协整关系检验，以检验生态足迹与城镇化、产业结构之间是否存在长期的均衡关系；再次使用动态最小二乘法(DOLS)估计面板协整模型以揭示城镇化和产业结构对生态足迹的具体影响；最后使用面板格兰杰因果检验对城镇化、产业结构和生态足迹之间的因果关系进行检验。

三、实证结果与分析

1、面板数据的单位根检验

为了检测数据是否平稳，首先对数据进行面板单位根检验，为保证检验结果的稳健性，分别采用LLC检验、Breitung检验、Im-Pesaran-Skin(IPS)检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验对生态足迹(Ef)、城镇化(Ub)和产业结构(Is)三个变量进行检验，具体的检验结果见表1。

表1 面板单位根检验

从表1的结果可知，在原假设为“存在单位根”的五种检验方法下，变量Ef、Ub和Is的原序列在1%的显著性水平下，均不能拒绝“存在单位根”的原假设，而变量Ef、Ub和Is的一阶差分序列在1%的显著性水平下，均拒绝“存在单位根”的原假设，这表明变量Ef、Ub和Is的原序列是不平稳的，而变量Ef、Ub和Is的一阶差分序列是平稳的，即变量Ef、Ub和Is均为一阶单整I(1)序列。

2、面板数据的协整关系检验

面板数据的协整检验主要有两类,一类是以Engle-Granger两步法为基础的Pedroni检验和Kao检验,另一类是Johansen面板协整检验。为了检验城镇化和产业结构对生态足迹的影响，同时保证结果的稳健性，分别采用Pedroni检验、Kao检验和Johansen检验对城镇化、产业结构与生态足迹之间的关系进行协整检验，具体的检验结果见表2。

表2 面板协整检验

从表2的结果可知：

第一，Pedroni检验中除了Group rho统计量不显著，其他检验统计量都在1%(或5%)的显著性水平下拒绝“不存在协整关系”的原假设。

第二，Kao检验的ADF统计量在5%的显著性水平下拒绝“不存在协整关系”的原假设。

第三，Johansen检验的迹统计量检验结果在5%的显著性水平下拒绝了“0个协整向量”的原假设，最大特征根统计量检验结果也在5%的显著性水平下拒绝了“0个协整向量”的原假设，表明城镇化和产业结构与生态足迹之间至少存在一个协整向量。

综合Pedroni检验、Kao检验和Johansen检验的结果可知，城镇化、产业结构与生态足迹之间存在长期的协整关系。

3、面板协整方程估计

为了检验城镇化、产业结构对生态足迹的影响，构建如下协整方程：

Efit=αit+βitUb+γitIsit+εit(i=1，2，…6；t=1，2，T)

(2)

采用Kao和Chiang(2000)提出的面板动态最小二乘法(DOLS)对协整方程(2)进行估计，具体的估计结果见表3。

表3 面板协整方程估计

从表3的估计结果可知：

第一，模型总体显著。模型的判断系数为0.901661，调整的判断系数为0.886415，因此，从总体来看，模型是显著的，面板模型的估计结果理想。

第二，城镇化显著影响生态足迹并与生态足迹正向变动。表3的估计结果显示，城镇化Ub所对应的t统计量为27.03034，p值为0.0000<0.01，即城镇化对生态足迹的影响在1%的水平下显著。城镇化Ub的估计系数为0.035726，即城镇人口每增长1%会导致生态足迹增长0.035726%。

第三，产业结构显著影响生态足迹并与生态足迹正向变动。表3的估计结果显示，产业结构Is所对应的统计量为6.460826，p值为0.0000<0.01，即产业结构对生态足迹的影响在1%的水平下显著。产业结构的估计系数为0.004039，即第一、二产业的比重每增长1%会导致生态足迹增长0.004039%。

4、面板格兰杰因果检验

面板协整检验只表明城镇化、产业结构与生态足迹之间存在长期的均衡关系，但无法表明变量关系的变化方向。为此，需对城镇化、产业结构与生态足迹进行因果关系检验，以揭示它们之间的关系是单向因果关系还是互为因果关系。采用面板格兰杰因果检验对城镇化、产业结构和生态足迹之间的因果关系进行检验，具体的检验结果见表4。

表4 面板格兰杰因果检验

从表4的估计结果可知：

第一，城镇化与生态足迹互为因果关系。城乡间生态足迹差距主要源于城乡人口不同的消费模式，城镇人口在能源消费(管道气消费、汽车消费)、建筑用地消费(住宅、商业、交通和其他基础设施消费)和食品消费(禽、肉、蛋、奶类产品等消费)方面均高于农村人口，因此城镇化水平的提高成为促进生态足迹增长的原因。同时，随着一个地区生态足迹的提高及其生产资源、吸纳废弃物的生态面积增加，可以满足更多城镇人口的消费需求，进而有利于城镇化水平的提高。

第二，存在产业结构到生态足迹的单向因果关系。第一产业(农、林、牧、渔)对耕地、林地、草地和水域的需求使得耕地足迹、林地足迹、草地足迹和水域足迹大幅增加；第二产业(采矿、制造、电力和建筑)对化石燃料和建筑的需求使得化石能源用地足迹和建筑用地足迹大幅增加。因此，第一、二产业在发展过程中会促使生态足迹不断增加，产业结构是导致生态足迹增长的原因。

5、中部六省比较分析

为了比较中部六省城镇化、产业结构对生态足迹影响的差异性，下面分别把每个截面(省份)城镇化、产业结构对生态足迹的系数进行估计，具体的估计结果见表5。

表5 各截面和的系数估计值

从表5的估计结果可知：

第一，中部六省的城镇化均影响其生态足迹并与生态足迹正向变动，但各省的影响程度不同。从城镇化的系数估计值可知，山西省城镇化对生态足迹的影响程度最大，山西省城镇人口每增长1%会导致其生态足迹增长0.158782%。湖北省城镇化对生态足迹的影响程度最小，湖北省城镇人口每增长1%只会导致其生态足迹增长0.001221%。安徽、湖南、江西、河南城镇化对生态足迹的影响程度居中，其中，安徽省城镇人口每增长1%会导致其生态足迹增长0.026540%，湖南省城镇人口每增长1%会导致其生态足迹增长0.022836%，江西省城镇人口每增长1%会导致其生态足迹增长0.007073%，河南省城镇人口每增长1%会导致其生态足迹增长0.001275%。

第二，中部六省的产业结构均影响其生态足迹并与生态足迹正向变动，但各省的影响程度不同。从产业结构的系数估计值可知，江西省产业结构对生态足迹的影响程度最大，江西省第一、二产业的比重每增长1%会导致其生态足迹增长0.019281%。湖北省产业结构对生态足迹的影响程度最小，湖北省第一、二产业的比重每增长1%只会导致其生态足迹增长0.004528%。河南、湖南、山西、安徽产业结构对生态足迹的影响程度居中，其中，河南省第一、二产业的比重每增长1%会导致其生态足迹增长0.016586%，湖南省第一、二产业的比重每增长1%会导致其生态足迹增长0.014245%，山西省第一、二产业的比重每增长1%会导致其生态足迹增长0.010185%，安徽省第一、二产业的比重每增长1%会导致其生态足迹增长0.006357%。

四、结论及政策解释

综上可知，城镇化、产业结构是影响生态足迹的主要因素，为了实现城镇化、产业结构与生态环境的协调发展，提出以下政策建议：

1、转变经济增长模式

从实证结果可知，随着中部六省城镇化和经济的发展，其生态足迹均呈现逐年增长的态势，这表明当前中部六省的经济均以第一、二产业作为支柱，且第一、二产业的发展主要是通过资源和能源的大量消耗来实现的，因此，必须改变现有的经济增长模式。当前中部六省资源依赖和能源消耗型的经济增长方式给生态环境造成巨大压力，为了降低生态足迹，首先应该改变各省第一、二产业的资源消耗方式，降低单位GDP能耗，积极研发风能、太阳能、生物能等可再生替代能源，扭转资源和能源对各省经济发展的束缚。其次，逐步强化“软产业”对经济增长的作用。知识经济时代以信息、技术和知识等“软要素”为主要生产要素的产业成为新的支柱产业，“软产业”主要依靠信息、技术和知识，对生态环境产生的压力很小，因此，中部六省省应大力发展“软产业”，尽快使“知识、信息、技术”成为推动各省经济增长的新动力。

2、转变消费模式，构建生态城镇体系

城镇化进程中的基础设施建设和住房建设导致建筑用地消费足迹持续增长，因此，应该构建合理的生态城镇体系，完善城镇综合服务功能，建设生态居住社区，完善各类公共配套设施。同时，城镇化进程使消费规模扩大、消费模式转变，导致自然资源消耗大幅增加。因此，要转变浪费资源、破坏环境的传统消费方式，构建生态消费模式。城镇居民要树立生态消费观，摒弃“过度消费”、 “炫耀性消费”、“一次性消费”和“便捷消费”的不良消费观念，以公共服务来替代过多的私人消费；企业逐步实现“产业绿色化”，提供生态环保型产品与服务；政府应加大生态消费的宣传教育并制定相应的政策法规(如酒店一次性用品的管理制度、汽车消费的尾气排放检查等)。在生态建设、生态居住和生态消费的指引下有效解决城镇化建设对环境的污染、生态的破坏、资源的浪费等问题，实现城镇化与生态环境的协调。

3、优化产业结构，逐步实现三次产业的生态发展模式

由于三次产业对生态足迹的影响程度依次为第一产业>第二产业>第三产业，因此，应加速推进以旅游业和现代服务业为主的第三产业，逐步强化第三产业对经济发展的作用。转变传统农业的发展模式，提升农业科技水平以提高农产品的产品率；大力开发休闲观光农业，实现生态农业与生态旅游业的融合与双赢。调整第二产业的内部结构，限制高能耗、高污染产业，扶持新能源产业，逐步实现由重工业向轻工业的转变，以降低第二产业对生态足迹的需求。基于生态旅游和生态物流模式大力培养以旅游业和服务业为主的第三产业，提高生态足迹利用效率。在优化产业结构和三次产业生态发展模式的指引下实现产业发展与生态环境的协调发展。

4、提高资源利用效率

中部六省经济社会的发展和居民生活水平的提高使得资源被大量消耗，生态足迹不断提高、生态压力不断增加。因此，必须改变现有的资源利用模式，提高资源利用效率。首先，节约使用资源。节约资源可以通过企业的绿色生产(使用更少的原材料进行生产，在生产线上采用节能设备，安装减少污染的技术装备)、居民的绿色消费(使用节能型、低碳型的产品和服务，以公共服务来替代过多的私人消费)、政府的绿色宣传(大力宣传生态环境保护与建设，提高公众生态环境意识和参与意识)来实现。其次，发展循环经济。循环经济倡导的是一种物质闭环流动经济，其技术特征表现为资源消耗的“减量化、再利用、资源再生化”，即把经济活动组织成一个“资源——产品——再生资源”的物质反复循环流动的过程，以实现社会经济与生态环境的可持续发展。目前，中部六省资源循环利用存在较大发展空间，因此，政府要对发展循环经济的产业和企业给予税收优惠政策，并给予投资优待，各项发展资金要向循环经济的企业和项目倾斜，优先支持循环经济发展项目，以增强各级部门、企业发展循环经济的积极性。

(编辑：余华；校对：蔡玲)

[1]王 民.基于生态足迹的区域产业结构优化研究[J].学术交流，2009，(2)：70-73.

[2]杨小燕.欠发达地区产业结构变动对生态足迹的影响——基于云南省的案例实证分析[J].经济地理，2013，(1)：167-172.

[3]李宁宁.生态足迹视角下的新型城镇化战略选择[J].理论视野，2013，(11)：74-76.

[4]倪 琳.城市居民生活消费生态足迹测算及影响因素分析——以长沙市为例[J].西北人口，2014，(1)：69-73.

Urbanization, Industrial Structure and Ecological Footprint —— An Empirical Study Based on Panel Data of Six Provinces in Central

ZHU Xin-ling1LI Peng2

(1.SchoolofManagement,WuhanUniversityofScienceandTechnology,WuhanHubei430081； 2.SchoolofEconomics,South-centralUniversityofNationalities,WuhanHubei430074)

In order to study the relationship between urbanization, industrial structure and ecological footprint, this paper studies 1989-2013 panel data of central six provinces by the panel unit root, panel co-integration and panel causality test. The results show that urbanization and industrial structure have affected the ecological footprint significantly, and the improvement of urbanization level and increasing proportion of first and second industry are the main reason to grow the ecological footprint. Therefore, we should construct ecological urban system, advocate ecological consumption mode. To solve environmental pollution, ecological destruction, waste of resources effectively under the guidance of ecological construction, ecological living and ecological consumption. At the same time, we should optimize the industrial structure constantly, and then we could realize the coordinated development of industrial development and ecological environment under the ecological development model of three industries.

urbanization; industrial structure; ecological footprint; panel data model

10.16546/j.cnki.cn43-1510/f.2015.06.007

2015-08-09 基金项目：教育部人文社会科学研究项目“基于非线性和高阶矩视角的人民币汇率波动行为研究”(项目编号：09YJC790209)、湖北省教育厅人文社会科学研究项目“基于生态足迹测算的湖北省生态安全综合评价研究”(项目编号：2012Q182)

朱新玲(1978- )，女 ，江苏泰兴人，武汉科技大学管理学院副教授，经济学博士，硕士研究生导师，研究方向：应用统计

F291；F062.2；F061.5

A

2095-1361(2015)06-0052-06