长江上游地区人与自然和谐共生关系演变：供需平衡视角

何 强，孔芳霞，文传浩

重庆工商大学 a. 长江上游经济研究中心、b. 经济学院，重庆 400067

在十九大报告中，习近平总书记提出了一系列建设生态文明的新视角、新思想、新观点，其中谈到“我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化，既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要，也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要”[1]。更是显得举世瞩目。这样具有划时代的新论断，加强了中国生态文明建设的全球引领作用，彰显了中国大力探索以绿色发展为导向的大国担当和大国魅力，更是为全球经济、社会以及环境可持续发展贡献出中国方案和中国智慧，对中国未来道路发展和生态文明建设具有重大的现实意义。早在100多年以前，马克思和恩格斯在人与自然的关系上就明确提出“只要有人存在，自然史和人类史就彼此相互制约”[2]，实现了自然观上的哲学变革。人与自然和谐共生的新发展理念正是马克思关于人与自然关系理论的现代发展，是中国生态文明建设中的最新认识。在70年的时间里，中国经历了“自然要素服务各行各业”“环境保护基本国策”“可持续发展”“生态文明建设”的不同时代主题[3][4]。在这个过程中，人与自然的矛盾伴随着时代主题的变化不断升级，内容不断分化，根本上表现为一个社会发展问题[5][6][7]。

总的来看，已有的人与自然和谐共生关系研究形成了比较丰富的成果，对于进一步探索人与自然和谐共生关系演化规律、指导人与自然协调发展具有重要的参考意义。但是仍存在部分值得更进一步解决和反思的问题；人与自然和谐共生关系具有复杂性、非线性以及不确定性的特点[8][9]，并且伴随地球进入人类世，人类活动和自然环境之间的相互作用力越来越剧烈，两者之间的界面逐渐模糊、内生化趋势开始变得十分明显[10]，人与自然和谐共生关系还需要进一步在不同学科交叉的基础上拓宽多样化和多元化的研究视角，增强人与自然和谐共生之间划分的针对性、可操作性和互斥性，丰富人与自然和谐共生关系的研究内容。在以往对人与自然和谐共生关系研究上，大部分都是以系统哲学、马克思主义理论、中国特色社会主义理论等理论分析为主，多数在于阐述人与自然和谐共生关系的内在逻辑、发展理念以及特征体系，对于人与自然和谐共生关系的研究主要集中于定性方面，对于其二者之间的定量研究少之又少，需要进一步拓宽和丰富人与自然和谐共生关系的评价方法和手段，增强评价结果的科学性和客观性。因此，基于上述考虑本文将经济学中的供需视角和生态学中的“和谐共生、共同发展”理念相结合，把人与自然和谐共生关系视为人类社会需求和生态环境资源供给和谐共生的关系，在面板向量自回归模型基础上运用平稳性检验、动态面板GMM估计以及脉冲效应分析等方法评价1991—2017年长江上游地区人类社会需求和生态环境资源供给的相互关系，把复杂的人与自然和谐共生关系问题聚焦到微观经济学中的供需视角上，以达到人与自然和谐共生关系调控的可操作性，丰富其领域的研究内容，并指导长江上游地区人与自然和谐共生关系的可持续发展。

1 长江上游地区概况

长江上游位于青藏高原腹地的长江发源地到湖北宜昌这一江段，全长4 511千米，长江上游地区涉及重庆、西藏、青海、云南、贵州、四川等多个省市，而立足于长江经济带11个省市，中国将四川、重庆、贵州、云南四个省市归纳到长江上游地区，而这四个省市的国土面积约113.34万平方千米，占据整个长江经济带11个省市面积的55%左右。自古，长江上游流域孕育出了巴蜀文化、滇文化、夜郎文化等区域性历史文化，同黄河流域一样扮演着华夏儿女“母亲”一般的角色。改革开放之后，长江上游地区充分利用丰富的土地和水能资源进行大规模农林水利水电建设，特别是大力新建各类大、中、小型水电站[11]；伴随着丰富的矿产资源被发现，已知被探明的钒钛磁铁矿储量超过200亿吨，钒、钛储量分别位居世界第三和第一位，硫铁矿储量为全国最大，质量较高，煤炭储量大，种类齐全[12]，人类活动已由最初的农业生产活动为主转向化工行业活动为主；长江上游地区一直定位为长江的绿色生态屏障，关系到长江流域的根基和命脉，复杂的地质构造、多样的地貌类型、丰富的生物资源赋予了其特殊的生态环境功能[13]。在自然地理环境方面，长江上游地区尽管拥有丰富的光热水能资源、矿产资源、生物资源、旅游资源等，是整个长江流域生态最脆弱地区，长江上游地区山地占4/5，地势多陡峭，山高谷深，水土流失严重，森林自愈能力不强，整个生态系统自我调节能力较差；在经济社会发展方面，富集的资源并没有带动长江上游地区经济高速发展，经济结构失衡、产业萎缩、贫困人口增加、社会不稳定等深层次矛盾加剧[14]。统计数据显示，在2018年长江经济带的11个省市共实现生产总值40.31万亿元，但长江上游经济带生产总值仅仅占整个长江经济带的23.24%左右。由于，长江上游经济带涉及的主要区域为重庆、四川、云南以及贵州。因此，主要研究长江上游地区的区域范围为重庆、四川、云南和贵州四省(市)。

2 供给指数和需求指数的评价

人与自然和谐共生关系中，“人”和“自然”尽管不完全等同于经济学中供给市场和需求市场。但是，通过整理长江上游地区“供需”两个市场的要素，“自然”为供给方，“人”为需求方。作为供给方的“自然”，根据其内部要素供给内容的不同，主要分为生态供给、资源供给和环境供给；作为需求方的“人”，根据其对需求内容的不同，主要分为经济生产活动和社会生活活动，并进一步划分为生产需求和生活需求[15][16]。因此，在约束条件下，可将人与自然和谐共生关系视作成供求平衡关系。

2.1 数据来源和指标说明

评价指标体系见表1。建成区绿化覆盖率和城市道路面积来源于2000—2018年《中国城市统计年鉴》；耕地面积、粮食产量、供水量、工业废水排放量、SO2排放量、工业固体废物产生量等来源于2000—2018年《四川统计年鉴》《重庆统计年鉴》《贵州统计年鉴》以及《云南统计年鉴》；水土流失面积、造林面积和湿地面积来源于2000—2018年《四川环境统计公报》《重庆环境统计公报》《贵州环境统计公报》以及《云南环境统计公报》；其他数据来源于2000—2018年《中国区域经济统计年鉴》《中国农业年鉴》以及《中国林业统计年鉴》。

表1 长江上游地区人与自然和谐共生关系评价指标体系Table 1 Evaluation Index System of Harmonious Coexistence between Human and Nature in the Upper Reaches of the Yangtze River

2.2 评价方法

运用熵值法计算生态环境资源供给指数和人类社会需求指数，反映2001—2017年长江上游地区人与自然和谐共生关系演变过程。

首先，使用极差标准法进行标准化处理。然后，对所评价的指标进行确权。为了确保权重的客观性，运用熵值法确定不同评价指标权重。

计算指标比重：

计算指标熵值：

标准化熵值：

指标权重计算：

最后，计算生态环境资源供给指数和人类社会需求指数Is、Id：

2.3 评价结果

上述通过指标评价体系和评价方法，得出2001—2017年重庆、四川、贵州、云南四省(市)和长江上游地区生态环境资源供给指数Is和人类社会需求指数Id的评价结果(图1和图2)。

图1 2001—2017年长江上游地区四省(市)生态环境资源供给指数和人类社会需求指数Fig.1 The ecological environment resource supply index and human social demand index of the four provinces (cities) in the upper reaches of the Yangtze River from 2001 to 2017

从图1可以看出，重庆生态环境资源供给指数从2001年的0.178上升到2017年的0.500，呈先下降后上升的趋势；人类社会需求指数从2001年的0.129上升到2017年的0.682，整体上呈现上升趋势，且上升速率逐年增大。

从图1可以看出，四川生态环境资源供给指数从2001年的0.334上升到2017年的0.550，呈波浪式上升，且上升增长幅度不大；人类社会需求指数从2001年的0.149上升到2017年的0.588，整体呈上升趋势。

从图1可以看出，云南生态环境资源供给指数从2001年的0.427上升到2017年的0.565，整体变化幅度不大；人类社会需求指数从2001年的0.247上升到2017年的0.522，呈现先下降后上升的趋势。

从图1可以看出，贵州生态环境资源供给指数从2001年的0.481下降到2017年的0.419，整体呈现“U”型趋势；人类社会需求指数从2001年0.257上升到2017年的0.588，整体呈现上升趋势。

从图2可以看出，长江上游地区生态环境资源供给指数从2001年的0.355提升到2017年的0.509，在这期间可分为两个阶段：第一阶段为2001—2006年，生态环境资源供给指数从0.355下降到0.299，整体呈下降趋势，这是由于在这一阶段，人类社会对长江上游地区进行过度开垦、采伐等各种破坏生态环境资源的行为不断增多增强，再加上长江上游地区本身的生态环境基础脆弱和自愈能力低下。因此，导致生态环境资源供给指数呈现出下降的趋势；第二个阶段为2007—2017年，生态环境资源指数从2007年的0.371上升到2017年的0.509，整体上呈现不断上升的趋势。这主要是由于粗放型的经济发展模式逐步转变为集约型的经济发展模式，生态环境资源从最初的制约长江上游地区绿色发展阶段缓慢过渡到人类经济社会环境可持续发展阶段，开始注重生态涵养功能的培育。因此，生态环境资源供给指数呈现出不断上升的趋势。人类社会需求指数从2001年的0.195上升到2017年的0.595，年均增长率为7.39%，整体呈现出快速上升的趋势。特别是1999年国家开始实施西部大开发战略，长江上游地区作为西部大开发的主战场，更是其核心地带，开发强度不断加强，导致长江上游地区人类社会需求指数不断上升。

从生态环境资源供给指数和人类社会需求指数来看，2001—2013年生态环境资源供给指数高于人类社会需求指数，但两者的距离随时间的推移呈逐步缩小的态势，在这一阶段，可以认为生态环境资源供给与人类社会需求呈“供大于求”的状态，尽管在2012—2013年生态环境资源指数与人类社会需求指数呈现同向增长的状态,但并不影响两者的总体变化呈“供大于求”状态；2014—2017年生态环境资源供给指数低于人类社会需求指数，可以认为两者呈“供小于求”的状态。长江上游地区从“供大于求”的状态转变为“供小于求”的状态，主要是在于中国实施西部大开发战略，以“长江为箭，沿河为弓”将技术和资本等要素从沿海一带开始转向西部地区，作为西部地区的中心区域，长江上游地区迎来了经济社会快速发展的上升期。在刚开始的时候，由于长江上游地区具有得天独厚的自然资源优势，使得长江上游地区的生态环境资源能够满足人类社会发展所需的相关要素。但是随着人类社会发展所需要的资源越来越多，再加上对长江上游地区进行连年的无序、乱序等破坏地区生态环境可持续发展的粗犷开发模式，使得该地区的资源环境承载力开始减弱，已然无法满足人类社会日益增长的物质需求。此外，虽然生态环境资源供给指数呈现上升趋势，但是上升速度远远低于人类社会需求指数的上升速度，长江上游地区将在很长的一段时间里呈现出生态环境资源供给和人类社会需求“失衡”状态。

图2 2001—2017年长江上游地区生态环境资源供给指数和人类社会需求指数Fig.2 Ecological environment resources supply index and human social demand index in the upper reaches of the yangtze river, 2001-2017

3 模型构建

3.1 面板单位根检验

由于传统的线性回归方法很难分析出生态环境资源和人类社会之间的动态关系，会存在难以解决的内生性问题。为更好的检验长江上游地区中两者的关系，本文采用面板向量自回归模型(PVAR)来进行实证研究。一般而言，PVAR模型表示为：

其中Yit为被解释变量向量，Xi,t-1为含滞后项的解释变量向量，βj为系数向量，i为截面个数，t为观测时期数，ηi、γt、μit分别为个体效应、时间效应和干扰项，i=1，2,3,…,N；t=1,2,3,…,T。

对非平稳时间序列数据进行直接建模可能会出现伪回归问题，导致分析和检验结果是无效的。因此，在建立PVAR模型对生态环境资源与人类社会进行分析之前，首先采用Fisher-ADF检验、Breitung检验、LLC检验、IPS检验和Fisher-PP检验五种检验法来检验本文研究数据序列的平稳性。检验结果见表2：SSER和HSN的原序列在Fisher-ADF、Breitung、LLC、IPS和Fisher-PP检验下为非平稳序列；一阶差分下，序列SSER在Fisher-ADF、Breitung、LLC、IPS和Fisher-PP检验下可以通过1%统计水平的显著性实验，序列HSN在Fisher-ADF、LLC检验下可以通过1%统计水平的显著性实验，在Breitung和IPS检验下可以通过5%统计水平的显著性实验，在Fisher-PP检验下可以通过10%统计水平的显著性实验。

表2 Fisher-ADF、Breitung、LLC、IPS和PP-Fisher五种方法的检验结果Table 2 Fisher-ADF, Breitung, LLC, IPS and PP-Fisher test results

3.2 PVAR的滞后阶数

估计模型前，需要确认滞后阶数，结果见表3，AIC、BIC和HQIC三种准则结果一致，所以选择一阶滞后。

表3 最佳滞后阶数检验Table 3 Test of optimal lag order

3.3 动态面板GMM估计

根据表4得出的结果，生态环境资源供给为被解释变量时，滞后一期人类社会需求对生态环境资源供给的影响系数为0.461，滞后一期生态环境资源供给对其自身的影响系数为-0.002，说明人类社会需求的增加会迫使生态环境资源供给的增加；人类社会需求作为被解释变量时，滞后一期人类社会需求对其自身的影响系数为1.340，滞后一期生态环境资源供给对人类社会需求的影响系数为-0.901，说明生态环境资源供给的增加会迫使人类社会需求的减少。

表4 动态面板GMM估计结果Table 4 Dynamic panel GMM estimation results

注：在估计模型前，已经对变量进行了Helmert转换，所以变量都有前缀h.，L表示变量的一阶滞后值

3.4 脉冲响应分析

PVAR模型与其他面板模型相比更加注重脉冲响应的使用，图3为通过蒙特卡洛法模拟200次得到之后20期的脉冲响应函数图，置信区间为95%的脉冲响应函数图，横坐标表示滞后期数，纵坐标表示受到冲击后各变量的响应。

根据图3的脉冲响应图可以得到：图3(a)生态资源环境供给给自身一个冲击力，冲击响应比较强烈，随后逐渐减弱，在近第3期时趋近平缓，收敛于0。图3(b)生态资源环境供给给人类社会需求一个冲击，人类社会需求急剧上升，在约至第3期升至最大值，随后趋缓收敛，在第20期趋近于0。说明生态资源环境供给的增加会影响人类社会需求的增加，但在一段时间后，人类社会需求增加会逐渐趋于平稳，且影响较为持续。图3(c)人类社会需求对生态资源环境供给一个冲击，生态资源环境供给快速下降，然后缓慢向0收敛。说明在一段时间里，人类社会需求的增加会影响生态资源环境供给的增加，但随后会呈现负向作用。图3(d)人类社会需求对其自身一个冲击，人类社会需求会迅速出现正反馈，且长期存在符合人类社会需求动态演化机制。

从上述分析可以得出，生态资源环境供给会提高人类社会需求，呈现正反馈；在短期里，人类社会需求也会提高生态资源环境供给，但是在今后很长的一段时间里，人类社会需求对生态资源环境供给呈现趋于稳定负反馈。

图3 脉冲响应图Fig.3 Impulse response diagram

3.5 方差分解

对稳定的PVAR模型进行方差分解，研究PVAR模型的动态特征，了解每个干扰项因素对模型的内生变量的相对重要性。利用方差分解分析，进一步评价生态环境资源供给和人类社会需求变化之间的相互贡献度,为了便于分析将预测期数依次设置为5、10、15和20期。长江上游地区的方差分解如表5所示。

表5中第5期、第10期、第15期、第20期的各自的第一行数据显示，第15期和第20期的方差分解结果一致，所以各变量在第15期后对被解释变量的冲击贡献程度达到稳定。基于此，依照第15期的相应数值对人类社会需求和生态资源环境供给的相互影响程度加以解释。对于人类社会需求，它受自身影响的最为显著，其自身贡献了91.7%的解释力度，说明人类社会需求依照自身惯性发展的态势十分明显。除去自身影响外，生态资源环境供给对人类社会需求的贡献率(65.5%)远远大于人类社会需求对生态资源环境供给的贡献率(8.3%)。因此，总体来看，生态资源环境供给对人类社会需求的影响大于人类社会需求对生态资源环境供给的影响。

表5 方差分解表Table 5 Variance decomposition table

4 结论与建议

4.1 结论

长江上游地区作为生态脆弱型的区域，具有生态环境资源开发粗犷、经济社会发展水平较低、人与自然和谐共生关系复杂且矛盾突出等特征。本文利用人类社会需求和生态环境资源供给之间复杂的平衡关系来反映人与自然和谐共生关系，研究了长江上游地区人与自然和谐共生关系在2001—2017年的演化过程。首先，使用综合指数法评价了供需视角下“人”与“自然”和谐共生状态的演化过程，得出生态环境资源供给水平呈现先下降后上升，人类社会需求水平先呈现“波浪型”后上升的趋势特征以及“供过于求”逐渐演化为“求过于供”的结论。随后在面板向量自回归模型的基础上运用平稳性检验、动态面板GMM估计以及脉冲响应分析等方法研究长江上游地区人与自然和谐共生关系演变过程，可以确定的是长江上游地区人类的社会活动是引起生态环境资源变化的原因，人类的社会活动对生态环境资源产生负反馈影响，并且这种负反馈影响经历了先增强后稳定的过程。本文基于面板数据和供需视角初步探索了长江上游地区人与自然和谐共生关系的动态演变过程，可根据时间序列和截面两种维度的面板数据开展长江上游地区人与自然和谐共生关系时空格局演变，以增强长江上游地区内部微观区域演化特征的可比性，并且在不同的视角下研究长江上游地区人与自然和谐共生关系演变的驱动机制和影响效应研究，为长江上游地区人与自然和谐共生系统协同优化发展提供现实依据。

4.2 建议

针对本文的研究结果和结合长江上游地区独特的流域特征提出如下建议：

(1)转型升级推动传统产业高质量发展，构筑长江上游地区创新型现代产业集群、资源节约集约和生态环保型产业集群高地。转变发展理念观念、发展方式，对于低效率、高能耗的传统产业进行调整，把调整过后仍不符合高质量发展理念的企业进行“劝退”；推动传统产业“二次创业”，将低技术、低效率、高排放的传统产业进行技术升级，转向技术水平高、附加值高的产业，从低端产业变成高端产业；通过科技创新大力推进战略性新兴产业发展，围绕长江上游地区的特点打造“产业创新名牌”，在大数据、电子信息、装备制造等领域打造产业发展名牌。

(2)构建现代生态产业体系，全面深入推进长江上游地区全域绿色发展。保持全域绿色发展的战略定力，把“绿色+”理念融入经济社会发展各方面，将长江上游地区建设成为长江经济带生态文明先行示范带，高效能引领长江经济带沿江绿色发展轴建设；积极完善新时代公益性、市场性和混合性等多种类市场化、多元化的生态补偿机制，探索创建补赔均衡的生态赔偿机制，增强生态产业发展的“造血”和“输血”功能；搭建政产学研用综合平台，实现现代生态产业的基础研究、成果转化与规模生产三个阶段的有机衔接。

(3)筑牢长江上游生态屏障，提高生态产品供给能力。保护和合理利用湿地、森林、河流、湖泊等生态资源，进一步推动实施退耕还林还草等一系列以“生态优先、绿色发展”为发展理念生态恢复工程，以达到增加高品质的生态产品供给的目的；加快建立“三线两单”的环境管控体系，即生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单、环境准入绿色正面清单，在过去“三线一单”的基础上增加环境准入绿色正面清单，再根据不同类型功能区发展方向、开发管制原则和生态环境影响评估结果将不适宜产业筛选纳入负面清单，为筑牢长江上游生态屏障提供保障机制，建立起能够充分带动地区经济社会发展和符合地区环境保护要求的优质产业、高端产业、环保产业等绿色正面清单产业。

(4)依法治江、兴江，建立长江上游地区创新法治一体化机制体制。联合三省一市有关部门积极探索建立严格监管污染物排放的环境保护制度，逐步实行环境保护工作由一个部门统一组织实施监管和行政执法，建立长江上游地区统一的环境执法体制，探索开展按流域设置环境监管和行政执法机构试点工作，实施跨区域、跨流域环境联合执法、交叉执法；此外，建立生态环境损害赔偿一体化制度，开展生态环境损害赔偿制度改革试点，明确生态环境损害赔偿范围、责任主体、索赔主体和损害赔偿解决途径等，探索建立完善的长江上游地区生态环境损害担责、追责体制机制，探索建立与生态环境赔偿制度相配套的司法诉讼机制。