产业结构与环境污染的灰色关联分析——来自淮河经济带的例证

周 弘,夏 鸣

（安徽财经大学金融学院，安徽蚌埠 233030）

淮河经济带北起连云港，南至盐城，横跨25个地级市，所经之地人口众多、土地肥沃，由此所产生的“一带、三核、多节点”的空间结构格局是拉动苏、鲁、皖、豫、鄂的重要发展轴。随着经济的高速运转，淮河经济带生态环境受到了不同程度的侵害并且有着日趋严重的污染趋势，治理淮河经济带环境污染，改变经济发展方式，进行产业结构转型显得刻不容缓。淮河流域人口密集，污染排放量较大，废水、废气等污染物严重影响着人们的生活，截止目前还没有完整的环境保护体系来遏制生态系统的破坏，生态环境的破坏仍然在不断加剧。同时，淮河经济带以工业为主要支柱产业，钢铁、金属冶炼等产业升级难度巨大，产业结构分布不合理，淮河经济带经济发展与环境保护之间存在着很大的矛盾。

为使产业经济发展与环境保护同时得到改善，2013年1月，中国国际经济交流中心常务副理事长郑立新在大会上明确提出要以淮河流域为战略枢纽，构建具有新时代工业化生态经济带。2013年《淮河经济带发展规划》正式出台，规划提出要进一步开发淮河流域，实现流域经济快速发展和环境改善，依靠铁、公、水路等为桥梁，建立现代综合物流交通体系，推动淮河经济带加速崛起，将淮河经济带打造成中国第四个增长极。国家十三五规划中明确提出在中国特色社会主义和美丽中国建设大背景下，要加快淮河经济带发展，构建具有特色的淮河生态经济带，进一步推进生态文明建设和社会经济持续发展。2018年10月，《淮河生态经济带发展规划》正式下达，规划中明确提出以创新为理念，推动经济由粗放型增长转向集约型增长，统筹兼顾“五位一体”和推进“四个全面”整体布局，大力推进经济绿色发展，改善淮河流域生态坏境，做到创新引领发展，深化产业结构改革，推进区域均衡发展，把淮河经济带建立成富强和谐、坏境优美、充满生机与活力的生态经济带。由此可见，如何促进产业结构升级和环境保护将是淮河经济带未来发展中需要考虑的重点。

国内外学者对于产业结构的研究在17世纪就开始了。随着社会经济的发展，各阶层分工开始越来越清晰，产业结构这一词应运而生。虽然国内外学者对于产业结构的内涵表述上有差异，但主要的观点也是在于这两方面：第一，产业结构阐述了社会各层次分工之间的密切联系；第二，不同产业占比不同形成产业结构。基于不同的视角，产业结构又被称为产业结构理论和产业关联理论。经济学家霍夫曼对德国产业结构演变规律进行探究标志着现代产业结构理论的开端。霍夫曼总结了产业结构的定义、演变的规律以及对于经济的影响。随着时代的更迭，统计学家克拉克构建现代经济统计体系，深入分析研究了产业结构与经济发展之间的联系，使产业结构理论更加完善。美国经济学家里昂惕夫是产业关联理论的创始人，自创投入产出分析法对国民经济进行研究，从大数据的角度深入分析投入和产出之间联系，由此形成产业结构关联理论。产业结构划分主要为三次产业分类法、霍夫曼分类法以及标准产业分类法。

环境污染问题一直都大家关注的热点。环境污染和经济发展是密不可分的，由此产生的环境经济学一直是学界研究的热点。环境经济学的发展在上世界60年代就曾被提出，随着不可再生资源的紧缺，越来越多的学者关注这一领域。环境经济学理论的发展主要分为三个阶段，最开始是古典资源环境思想，马尔萨斯是古典资源环境思想的代表人，他提出资源是稀缺的，当人类不断开采资源，利用资源超过自然资源所能承受的最大量时，不仅对于经济发展有阻碍作用，对于我们生活也是有很大影响的。其次是新古典资源环境思想，思想中提出随着资源逐渐被开采，好的资源被开采尽后，剩下的资源质量较低，这时候就需要改变产业结构来适应资源枯竭的难题。最后就是近代资源环境理论，随着人口数量的增长，我们所需要的资源越来越多，而自然资源的数量是一定的，在此情况下就必须转变经济发展方式，创新高新技术产业，增加对资源的利用率以及寻找其他的能源。

随着经济的高速运转，环境污染被人们重视，产业结构与环境污染的关系引起国内外专家广泛关注。对于产业结构与环境污染的研究，国外学者侧重于产业结构转变与环境发展相协调这边进行探讨。里昂惕夫依据投入产出模型将污染量化，然后将投入、产出和污染量进行实证研究[1]；Maria Llop基于西班牙1995～2000年数据，依据投入产出模型实证产业结构与环境污染的联系[2]。Rock基于两个国家数据，融合理论机理与实证检验研究得出“开放度指标”与环境污染之间存在倒U型关系[3]，而Friedl和Getzner通过奥地利数据研究得出经济增长和环境污染并不是呈现倒U型，而是拟合度更好的N型[4]。Cole通过研究发现，环境改善取决于经济发展达到一定的高度，当经济发展具有一定规模，这时候产业结构会发生相应的改变，此时对于环境保护的投入会加大，并且工业等所占GDP的比重也会下降[5]。国内学者则主要从产业结构分类来对环境污染进行探究分析。李彩霞基于云南省的调研数据，从农业生态角度出发，提出农业产业结构应向生态方面进行转变的意见[6]。黄孔融和王国聘研究第三产业与环境污染之间联系，结果显示第三产业在发展的过程中会对环境造成不同程度的伤害[7]，闫兰玲则认为第三产业的发展平稳性不够，在三产结果中的比例不高，第三产业中的人口密集型行业对于环境污染有着重要的影响[8]。王张成和马海峰基于VAR模型探究三产与环境污染的联系[9]，张佳健和马倩运用包头市的数据分析了三产与环境污染之间的联系，分析结果都表明第二产业对环境污染的影响最大，第三产业次之，第一产业最小[10]。安玉琴和李文启运用西藏1999～2017年数据进行实证分析产业结构与环境污染之间联系，得出第二产业对环境污染呈现显著的正向关系，第二产业与环境污染呈现倒U型关系[11]。

综上所述，产业结构与环境污染有着密不可分的联系，国内外学者从不同角度探讨了产业结构与环境污染的关联，这对研究打下了坚实的理论基础。对于产业结构对生态环境的影响，大多数学者对于省级面板数据的研究较多，但是对于淮河经济带这方面的研究还不是很多，基于此，利用淮河经济带25个地级市2009～2018年数据，构建灰色关联模型，测算淮河经济带产业结构与环境污染的灰色关联度，实证分析测量结果。与已有文献相比，创新之处在于运用灰色关联分析法来研究淮河经济带产业结构与环境污染之间的联系。

1 产业结构与环境污染的机理分析

中共十九大提出以绿色导向型发展经济。产业结构与环境污染的关系未来将是淮河经济带发展的一个重要核心问题。产业结构与环境污染存在以下联系：

经济高质量发展，产业结构优化可以削弱环境污染。一般来说，随着社会经济的发展，产业结构日趋完善，产业结构在满足经济高质量发展的同时需要在环境承载力范围之内。环境为经济发展提供资源基础，同时经济发展也会排出污染物，在这个循环规程中，产业结构牵起循环的桥梁，作为重要的枢纽来联系经济发展与环境系统[12]。经济高质量发展一般是从全要素生产率来进行判定，即产出大于投入，经济增长质量越高意味着产业结构转变方向越正确，也就是说产业结构的状态适合经济的发展，并且生产科学技术水平的提升有利于降低企业的污染排放。产业结构决定投入与产出，决定污染物排放和资源的配置。改革产业结构发展方向，使经济集约型增长，三产占比趋于一个良好的范围内。不同的产业对于环境污染的程度不同，在国民经济行业中，第二产业对于环境污染最大，主要是因为第二产业中的工业、金属制造等高污染行业需要使用大量不可再生能源，会排放出较多的污染物。随着产业结构的优化，改变原有的投入产出模式，并且高新技术使企业实现底投入、高产出，就能达到减少环境污染物的排放，达到保护环境的最终目的。

环境有效治理对于产业结构升级与经济增长质量具有促进作用。波特假说中提出环境规制可以提高经济增长质量，促进企业进行技术改革创新，资源配置更加优化，投入产出效率更高，在一定程度上抵消环境保护所花的成本，并且使产业更具有市场优势。在此之前，也有人曾提出环境保护将会增加企业额外费用，会对企业生产率和市场竞争优势产生不利影响。整体来说，可以将此分成两个方面为成本效应和创新补偿效应[21]，具体是否具有促进作用，主要看这两者的大小。习近平总书记提出要以绿色发展为指导，将绿色发展理念贯穿于淮河经济带的发展中，减少环境污染物的排放。社会各界都应加强环境保护意识，政府等部门应增加环境治理投资。环境得到有效治理，不仅会提高居民生活幸福感，还会使人们生产积极性提高，从而提高劳动生产率，促进经济增长质量提高。

2 实证分析

灰色关联分析法基于灰色系统理论，是由中国控制论专家邓聚龙教授在1981年提出来的，主要是运用于求解两个系统内部中各子系统之间的数值联系。灰色关联分析广泛运用于对一个系统的发展变化提供了量化的基础，尤其适合时间动态分析。因此选择灰色关联分析法对淮河经济带的产业结构和环境污染的关系进行探究。

2.1 指标体系与数据来源

结合国内外文献，依照产业结构与环境污染的作用机理，建立淮河经济带产业结构与环境污染的指标体系，如表1所示。

表1 指标体系

为保证数据的真实性和有效性，本文数据来自于2008～2018年中国统计年鉴，江苏省、安徽省、河南省、山东省《统计年鉴》、统计公报以及25个地级市统计年鉴。

2.2 模型的构建

确定系统中具有行为特征的参考数列和比较数列，参考数列是指反映系统行为特征的序列，比较数列是指影响系统行为的序列。

参考系列：

比较系列：

由于所选取的参考数列和比较数列在系统中的物理意义不同，从而其维度和量纲也不同，不能直接进行比较分析，所以需要对数据进行无量纲化处理，参照李强的做法，利用均值法进行处理。Step1：首先进行灰色关联系数的求解公式如下：

其中△(max) 是最大差，△(min) 是最小差，ρ是分辨系数，一般取0.5。Step2：求灰色关联度权重;关联度权重计算公式为：

Step3：其次对灰色关联度的求解。

由step1所得出的灰色关联系数很多，为了更利于比较分析，所以本文使用平均值法将所有关联系数体现在一个数值上，如下式：

综上所述，灰色关联模型构建框架图如图1。

图1 灰色关联模型构建流程图

2.3 模型的求解

淮河流域总长28万平方公里，随着淮河干流沿线所产生的淮河经济带途经25个地级市，面积共长24.3平方公里，在2017年总产值为6.75万元，三产结构中第二产业占主导，其次是第三产业，最小为第一产业，常住人数为1.46亿（图2）。随着经济的发展，新兴产业的兴起，淮河经济带的生态环境遭受着不同程度的伤害，因此对淮河经济带产业结构与环境污染的关系进行研究，为淮河经济带转变经济发展方式提供建议显得异常重要。

图2 淮河经济带示意图

通过构建灰色关联模型，计算淮河经济带产业结构与环境污染的灰色关联度如表2。

表2 淮河经济带产业结构与环境污染灰色关联度

由表2结果可以得出，从局部子系统来看，第一产业与工业粉尘排放量关联度最大为0.775，其次是与工业二氧化硫排放量、工业废水排放量关联度分别为0.653和0.616，这表明农业在对于工业粉尘排放量处理方面做的不够好，从而对环境造成污染。第二产业与环境污染的关联度排序为：工业粉尘排放量（0.793）>工业二氧化硫排放量（0.792）>工业废水排放量（0.776），灰色关联度均大于0.7，一般认为灰色关联度大于0.6就为显著关联，这表明第二产业中工业等行业与环境污染的关联程度很高，其中对于工业粉尘排放量的关联程度最高，未来政府可以着重管制企业工业粉尘排放这一块。第三产业与工业粉尘排放量的关联度最大为0.787，而与工业废水排放量的关联度最小为0.734，这表明新兴产业的结构内部构造不是很合理，从而导致对于环境的高度污染。由此可见淮河经济带三产结构对于环境污染中的工业粉尘排放量影响最大。从整体上来看，第二产业与环境污染的关联程度最大，其次是第三产业，最后为第一产业，这表明淮河经济带依然是第二产业占主导，对于经济的贡献最大，对于环境污染所造成的伤害最强，同时第二产业主要是工业以及建筑类行业，这些行业的发展主要依赖于对于资源的利用，从而产生大量的环境污染物，这是造成第二产业对环境污染最大的重要原因。淮河经济带在近10年发展迅速，而伴随着对于不可再生资源的利用不充分，粗放型的经济增长对于环境污染尤其大，造成大量资源的浪费，从而产生更多的环境污染。随着新兴产业的兴起，互联网等信息服务业发展越快，第三产业对于经济的贡献仅次于第一产业，但是由于第三产业的内部结构层次较低，主要集中于餐饮业、批发零售业等人员密集型行业，这些行业所产生的废水、废气、废渣对于环境造成了一定程度的污染。而随着现代农业的兴起，农业使用能源的特点，农业是以生产绿色植物为主导，而绿色植物能够很好的进行环境污染的减弱，从而，第一产业（农业）对于环境所造成的伤害最小。

3 结论与建议

通过构建灰色关联模型对淮河经济带产业结构与环境污染的灰色关联度进行求解，全面分析了三产结构与环境污染的关联程度，得到如下结果：大气环境和固体环境与三产结构的灰色关联度大于水环境，三产结构对固体环境的影响最大，大气环境次之，水环境最小；淮河经济带产业结构中第二产业占主导，从而导致第二产业对于环境污染的关联程度最高，而第二产业主要是以工业为重心，工业中的电力、金属冶炼等行业对于矿物资源依靠度很高，这势必对环境造成影响；第一产业、第二产业和第三产业都与工业粉尘排放量关联度最高，这表明在经济的发展过程中，人们疏忽对于工业粉尘排放的管理，这也是当今雾霾频频出现的一大重要原因；第一产业、第二产业和第三产业都与工业废水排放量关联度最低，这表明随着污水排放在近几年得到了有效的治理。

基于以上结论，提出以下建议：

第一，进行战略统一规划，推进淮河经济带快速、优质发展。由于各省市的发展基础不同，从而造成发展形成差距，因此需要从全局角度进行出发，协调淮河经济带各种资源，协调各地政府制定总体发展规划，给予各种政策扶持，并专门成立跨省市淮河流域发展小组，制定区域发展战略，决策区域发展重大决定。

第二，创新驱动战略发展，进行产业高速、高效、高质量转型，建立淮河经济带特色生态发展机制。创新是第一生产力，各地政府提供资金贷款、政策补贴等手段，促进企业创新转型，尤其是绿色发展产业，充分发挥创新力在高新技术产业的应用。培养地区优势产业，促进区域产业结构优质转型，因地制宜推进农业产业化，构建生态农业圈；积极推进工业等高污染行业转型，采用绿色技术进行改造，加大科技投入，提高资源利用率，建立绿色生态工业发展体系；大力推进第三产业发展，建立循环绿色发展、绿色企业、绿色消费体系。

第三，树立“经济+生态”双向发展理念，建立淮河生态经济带。全面贯彻协调经济发展与生态环境保护战略，充分利用淮河流域本身优势，走绿色经济与环境相适应道路，将经济发展建立在环境保护承载力之上，实现经济高速发展与生态环境美好的双赢局面。完善淮河流域生态文明建设管理机构，制定和落实严格的规章制度，建立体系健全的生态文明经济带。