生态文明建设与产业结构调整的互动响应机制——以山东省为例

陈东景，张 然，翟晓东

（青岛大学 a.经济学院；b.商学院，山东 青岛 266061）

经济新常态下，加快推进生态文明建设和产业结构调整是我国各地实现高质量发展的题中应有之义。为了实现生态文明建设与产业结构调整的融合发展，迫切需要对生态文明建设与产业结构调整的互动关系进行深入研究。山东省是我国北方传统产业占重要地位的经济大省，经济发展与资源环境之间的矛盾非常突出。厘清山东省生态文明建设与产业结构调整的互动响应机制，既有助于该省实现生态文明建设与产业结构调整的良性互动发展，也能够为类似研究提供方法借鉴。

国外学者多关注生态文明的内涵、发展模式与建设实施路径等问题[1-2]，对生态文明建设与产业结构调整之间互动关系的研究并不多见。国内学者的较早研究主要是从产业结构对生态环境的引致效应等角度探讨生态文明建设与产业结构调整问题[3]。党的十八大以来，习近平生态文明思想逐渐形成并发展成熟，国内学者广泛认识到生态文明建设对产业结构调整具有引领作用[4]，提出要按照建设生态文明的要求，实现绿色技术创新，推进清洁生产，发展循环经济，优化工业内部结构，实现工业化进程与生态文明建设的同步发展[5]；以新发展理念为指导，加快推进以劳动密集型和资源消耗型产业为主转变为以高新技术产业和现代服务业为主[6]；建立长效稳定的环境规制机制，发挥环境规制和产业结构优化的交互作用，促进生态文明建设[7]；完善绿色产品、绿色工厂、绿色园区及绿色供应链评价要求等绿色标准规范，制定和发布相关标准，实施重点生态功能区产业准入负面清单制度[8]。

一些学者从不同空间尺度探讨生态文明建设与产业结构调整两者之间的协调关系，认为两者之间存在不可分割的内在联系。在国家层面上，具有代表性的观点包括：我国的生态文明和经济发展之间存在双向格兰杰因果关系，粗放式工业化发展阻碍了社会生态文明建设[9]；产业转移与生态文明建设之间相互作用，地区间存在环境成本内在化的差异是产业转移中污染转移的重要原因[10]；产业结构合理化和高度化既能直接提升本地生态文明水平，也带来了显著的正外部效应[11]。在区域层面上，针对单独省域或市域的研究相对较多，针对县域层面的研究较少。方赐德[12]以漳州市为例，定性探讨了产业结构调整与生态文明建设之间的互动关系；王林梅等[13]提出了长江上游集中连片特困地区生态文明建设与产业结构优化的互动共进路径；周宏春[14]认为在新时代生态文明建设背景下，东北经济振兴应依赖生态约束下产业结构升级优化拉动，走绿色发展路径。

已有研究结果表明，低端化产业结构产生更多资源压力和环境问题，生态文明建设能够引领产业结构调整优化；调整产业结构可以有效缓解生态环境压力。但是，相关研究还存在以下不足：第一，虽然研究者对生态文明建设与产业结构调整的互动关系进行了定性分析，但是对两者之间互动关系的动态响应机制还有待深入探讨；第二，虽然研究者对部分省域或市域的生态文明建设与产业结构调整关系进行研究，但是少有文献应用实证方法分析传统产业大省山东省的市域生态文明建设与产业结构调整之间的关系。鉴于此，本研究通过构建生态文明建设指数和产业结构调整指数，测算山东省17 个城市的生态文明建设与产业结构调整发展状态，然后构建面板向量自回归模型（PVAR）和面板误差修正模型（PECM），考察山东省生态文明建设与产业结构调整的相互作用机制，分析两者之间的短期动态调整与长期均衡关系，提出促进生态文明建设与产业结构调整良性互动发展的对策建议。

一、模型设定、变量选取与数据处理

（一）模型设定

1．面板向量自回归模型（PVAR）

PVAR 模型结合VAR 模型和面板数据处理技术，客观揭示不同个体在一定时期内是否存在动态互动效应以及具体的互动机制是它的优势[15]。该模型的一般表示形式为：

式（1）中：i为不同个体，t为不同年份，p为滞后项阶数，α0为截距项，βi为个体固定效应，γt为时间效应，uit为模型的随机扰动项。Yit是由内生变量组成的列变量，此处分别为生态文明建设指数（ECI）和产业结构调整指数（IRI）。

2．面板误差修正模型（PECM）

在建立PECM 模型之前，需要对ECI 和IRI进行面板数据格兰杰因果关系检验，判断变量之间是否存在因果关系及其方向性。

式（2）中：p为滞后阶数，ηi、τi为个体固定效应，γt、tφ为个体时间效应，ui,t、νi,t为随机扰动项。当α和δ都显著不为零时，生态文明建设和产业结构调整之间具有双向因果关系；否则，两变量之间存在单向因果关系或者不存在因果关系。若两变量之间存在双向因果关系，则对ECI 和IRI之间的长期均衡关系进行估计：

式（3）中：d和f分别反映产业结构调整对生态文明建设的长期影响以及生态文明建设对产业结构调整的长期影响。在此基础上得到两者短期调整的误差修正项：ecmi,t-1= πi,t1-和ecmi,t-1=ϑi,t1- 。

最后，建立面板数据误差修正模型：

估计式（4），若λ和w通过显著性水平检验，则表明在短期生态文明建设和产业结构调整偏离了长期均衡点，并且分别以这种偏差的λ倍和w倍的调节速度向长期均衡点调整。

（二）变量设定

生态文明建设指数和产业结构调整指数的选定经过了以下两个步骤。首先，依据国家发布的“十三五”发展规划和有关部门发布的《生态文明建设考核目标体系》《绿色发展指标体系》《产业结构调整指导目录》等，参考相关研究成果[16-18]，筛选出有关指标，构建基本评价框架；然后，应用条件广义方差极小法对各指标进行独立性分析，筛选出既具有广泛代表性又不重复的指标集（表1）[19]。

由表1 可知，生态文明建设指数包括生态优质、经济高效和社会发展三个系统层指标，系统层包括人均耕地面积等13 个要素层指标；产业结构调整指数包括产业增加值变动、产业固定资产投资变动、产业就业人数变动三个系统层指标，系统层包括第三产业增加值增长率等10 个要素层指标。产业结构调整指标主要选取第三产业变动的相关指标的原因在于：在建设生态文明的进程中，各地加快提升第三产业比重，第二产业结构偏重的山东省更需如此；第三产业变动的相关指标在很大程度上反映了产业结构调整的高度化与合理化内涵[16]。

表1 生态文明建设指数与产业结构调整指数

（三）数据来源与处理

原始数据来源于山东省及其17 个城市2001—2018年出版或公布的统计年鉴、国民经济与社会发展统计公报、环境质量公报和水资源公报等统计资料，研究时间跨度为2000—2017年。依据山东省统计局发布的GDP 指数，以2000年为基准年份对山东省及其17 城市的GDP 等相关指标进行了不变价格处理。

二、实证结果与分析

（一）山东省生态文明建设指数和产业结构调整指数测算

在测算2000—2017年山东省17 城市的生态文明建设指数和产业结构调整指数时，首先通过极差变换法对原始数据进行标准化处理，然后运用主成分分析法确定各指标的权重系数（表1）。

由图1 ～2 可知，2000—2017年山东省17个城市的生态文明建设水平与产业结构调整水平皆明显提升。对比各城市2000—2017年ECI 和IRI 两指数的变化可知，不同城市之间的生态文明建设改善程度和产业结构调整幅度存在明显差异，其中著名旅游城市泰安的生态文明建设水平提升幅度最大，胜利油田所在地东营的产业结构调整最明显；研究期间，各城市的ECI 和IRI 的变动基本呈现出方向一致性和幅度变动相似性特征，这为考察两者之间是否存在良性互动响应机制提供了假设起点。

（二）基于PVAR 模型的估计与分析

1．PVAR 估计

平稳性检验和协整检验结果表明，2000—2017年山东省17 个城市的生态文明建设指数和产业结构调整指数组成的两个面板数据都是平稳的，并且两个变量之间存在协整关系。AIC、BIC和HQIC 信息准则检验表明，PVAR 估计时的最优滞后阶数p为滞后一阶。为了避免模型（1）中包含个体固定效应βi和时间效应γt可能造成的估计偏误，首先应用前向均值差分法剔除个体固定效应，应用横截面均值差分法剔除时间效应，然后应用系统GMM 方法对PVAR 模型进行估计。

图2 山东省各城市产业结构调整指数（IRI）变化

表2 PVAR 模型估计结果†

由表2 可知，当以生态文明建设为依赖变量时，滞后一期的生态文明建设对其自身产生了显著的积极影响，影响系数高达0.743；滞后一期的产业结构调整也通过了1%的显著性水平检验，影响系数为0.126 9，即产业结构调整对生态文明建设起着比较明显的推动作用。当以产业结构调整为依赖变量时，滞后一期的生态文明建设对产业结构调整产生了显著的积极影响，影响系数为0.249 3，即生态文明建设的顺利推进对产业结构调整也起着非常重要的助力作用；滞后一期的产业结构调整对其自身产生的积极影响为0.724 2，且通过了1%的显著性水平检验。这反映了2000—2017年山东省17 个城市的生态文明建设与产业结构调整存在相互促进的良性互动关系。

2．脉冲响应分析

图3 是运用脉冲响应函数通过500 次蒙特卡罗模拟得到的生态文明建设与产业结构调整的脉冲响应图，描述了在随机扰动项uit上施加一个标准差大小的冲击对内生变量当前值和未来值的影响。该图直观地反映了山东省生态文明建设与产业结构调整的良性互动关系。

山东省的生态文明建设对自身和产业结构调整的脉冲响应都是正向的。随着时间推移，生态文明建设对自身冲击的响应持续减弱；生态文明建设对产业结构调整的响应在当期为零，即生态文明建设对来自于产业结构调整的冲击在当期无响应，其脉冲响应具有滞后性。生态文明建设对来自产业结构调整冲击的响应从第1 期开始不断增强，在第4 期达到最大值，其后脉冲响应逐渐回落，曲线整体呈现“倒U”型特征，这明显不同于生态文明建设对自身冲击的响应特点。

图3 生态文明建设与产业结构调整的脉冲响应

山东省的产业结构调整对来自于自身和生态文明建设冲击的响应变化情况基本类似于生态文明建设对来自于自身和产业结构调整冲击的响应变化情况。随着时间推移，产业结构调整对来自于自身冲击的响应一直为正向，但是这种脉冲响应以更快一些的速度持续减弱；产业结构调整对来自于生态文明建设冲击的响应在当期为正值但是冲击效果较弱，其后对生态文明建设冲击的响应速度明显加快，在第3 期达到最大值后冲击影响不断减弱并趋近于零，曲线整体亦呈现“倒U”型特征。

生态文明建设和产业结构调整分别对自身冲击的响应起初比较强烈，然后持续下降的现象说明，前期的生态文明建设水平和产业结构调整水平分别对于自身的后续发展起着非常明显的支撑作用，只是这种支撑作用逐渐减弱。这说明，为了实现生态文明建设和产业结构调整的持续推进，保持两者的稳定发展至关重要。生态文明建设和产业结构调整分别对来自于对方冲击的响应程度呈现“倒U”型特征说明，两者在前期分别对对方的积极影响不断加强，但是影响力在一定时期达到最大值后就逐渐减弱。因此，为了持续保持两者之间的相互促进作用，应不断加强生态文明建设，加快推进产业结构调整。

3．动态方差分解

为了更深入地考察山东省生态文明建设和产业结构调整之间的相互影响程度，本文应用Cholesky 分解法，对生态文明建设指数和产业结构调整指数进行动态方差分解（图4 ～5）。

由图4 可知，在生态文明建设的变动中，生态文明建设对自身的贡献率在第1 期为100%，其后贡献率逐渐下降，到第20 期下降到82.1%；产业结构对生态文明建设变动的贡献率在1 ～20期由0 增加到17.9%。产业结构调整对生态文明建设的影响虽然呈现不断增加的趋势，但是其对生态文明建设的贡献率比较低。

图4 生态文明建设指数的方差分解

由图5 可知，在产业结构调整的变动中，产业结构调整对自身的贡献率在第1 期为95.1%，其后贡献率逐渐下降，但是下降速度越来越慢，第10 期贡献率下降到68.8%，第20 期贡献率下降到65.2%。生态文明建设对产业结构调整的贡献率由第1 期的4.9%增加到第20 期的34.8%。从方差分解角度来看，与产业结构调整对生态文明建设变动的影响程度相比，生态文明建设对产业结构调整的影响程度更大一些，这与脉冲响应函数分析结果一致。这说明在生态文明建设和产业结构调整的过程中，生态文明建设水平对产业结构调整的领域、方向和程度等方面的影响非常大。因此，促进山东省生态文明建设和产业结构调整的协调发展不容忽视。

图5 产业结构调整指数的方差分解

（三）面板误差修正模型（PECM）的估计与分析

为了进一步考察山东省生态文明建设和产业结构调整之间相互促进的长期均衡关系和短期调节机制，首先根据式（2）对生态文明建设与产业结构调整之间是否存在格兰杰因果关系进行检验，然后根据式（3）～（4）分别进行面板协整回归和PECM 模型回归。根据式（2）的估计结果表明，χ2检验统计量分别为9.989 和6.718，均通过了1%的显著性水平检验，这说明山东省生态文明建设和产业结构调整互为格兰杰因果关系，这进一步反映出山东省17 城市的生态文明建设与产业结构调整之间存在显著的动态互促效应。

根据式（3）～（4）分别进行面板协整回归和PECM 模型估计的结果表明，山东省生态文明建设与产业结构调整之间存在显著的长期均衡关系以及短期的逆向调节机制。生态文明建设对产业结构调整回归的长期均衡系数d为0.634 3，误差修正系数λ为-0.364 3；产业结构调整对生态文明建设回归的长期均衡系数f为1.115 1，误差修正系数w为-0.409 6。这说明在长期，生态文明建设对产业结构调整的影响程度要比产业结构调整对生态文明建设的影响程度更大一些；在短期，当生态文明建设变动偏离生态文明建设与产业结构调整之间的长期均衡关系时，其逆向调节速度为0.364 3，而当产业结构调整偏离产业结构调整与生态文明建设之间的长期均衡关系时，其逆向调节速度相对较快，为0.409 6。这一回归结果从另一个侧面反映了山东省生态文明建设与产业结构调整之间存在良性互动关系。

三、结论与政策建议

（一）结论

PVAR 模型估计结果表明，山东省生态文明建设与产业结构调整之间存在良性互动响应机制，生态文明建设对产业结构调整的响应程度比产业结构调整对生态文明建设的响应程度稍弱。

PECM 模型估计结果表明，在长期，生态文明建设对产业结构调整的影响程度要比产业结构调整对生态文明建设的影响程度更强一些；在短期，相对于两者的长期均衡点，生态文明建设的短期调节速度慢于产业结构调整的短期调节速度。

本研究发现不仅支持了前人关于生态文明建设与产业结构调整之间相互影响、相互促进的定性分析结论，也从新视角验证了运用PVAR 模型与PECM 模型定量分析生态文明建设与产业结构调整两者之间关系的适用性，为科学推进生态文明建设和产业结构调整提供了重要信息。

（二）政策建议

以国家制定的生态文明建设考核目标积极引导产业结构调整。山东省各市应以新发展理念为引领，加快培育壮大以资源节约集约利用、环境友好、科技含量高为鲜明特征的“十强”产业，大力推动传统产业绿色化转型升级，尤其是实现高能耗、高水耗、高污染工业的转型升级，打造现代环保产业，加快构建生态产业体系，以产业结构调整持续推动生态文明建设。

以发展生态产业园作为重要着力点。山东省各市要借鉴诸如青岛中德生态园建设的成功经验，鼓励在典型区域划定生态产业园，以生态文明建设标准对园区各类产业和企业进行监管，促进园区的生态化建设，以此打造生态文明建设与产业结构调整互动发展的样板基地，并及时总结经验进行推广，充分发挥生态文明建设对产业结构调整优化的带动作用。

不同区域要采取差异化的产业发展措施。山东省各市要以生态文明建设示范区为重要抓手，因地制宜“抱团”发展。山东半岛蓝色经济区应坚持以蓝色产业为主导，大力培育新兴海洋产业，改造高污染高耗能产业，引导其绿色低碳化转型，突破生态文明建设的瓶颈期；黄河三角洲高效生态经济区应大力推动资源型产业转型升级，发展生态旅游产业，不断提升该区域的资源与环境承载能力；省会城市群应在济南的带领下，加强城际合作，统筹发展跨市域绿色产业；西部经济隆起带应从改善环保基础设施抓起，抓好传统产业的生态化改造，稳步提高生态文明建设水平。同时，济南和青岛要积极发挥双核驱动的协同带动作用和示范作用，推动数字经济与实体经济深度融合，积极发展各具地方特色的数字生态经济。