城镇化、生态环境与产业结构调整——基于省际面板数据的PVAR分析

田逸飘，郭佳钦，廖望科,

(1.大理大学 经济研究所，云南 大理 671003；2.大理大学 经济与管理学院，云南 大理 671003)

2019年中国城镇化率首次突破60%，按阶段划分已进入后加速阶段，在此之前，工业在区域经济和社会生活中占据着主导地位[1]。但发展中忽略了“外部经济性”造成的环境污染和生态破坏，出现的水土污染、土地质量下降等问题无不与生态环境息息相关[2]。党的十九届四中全会指出，要坚持和完善生态文明制度体系，促进人与自然和谐共生，生态环境问题也成了经济社会发展中的重要议题之一。当前，中国城镇化进程已形成了区域差异明显的阶段性发展格局，产业结构也在供给侧改革中不断优化调整。但前期对生态环境的过度损害已逐渐成为掣肘城镇化与产业持续发展的桎梏。在此背景下，探究城镇化、生态环境与产业结构调整之间的动态关系，对新时期推进城镇化可持续发展，促进产业结构不断优化调整，并最终实现经济高质量发展有着重要意义。

城镇化作为一个复杂的综合系统，其人口、经济、空间等方面的发展会对生态环境系统造成较大压力与破坏，而生态环境质量下降将会降低城镇的吸引力，因此城镇化与生态环境之间需要保持一定的协调度。吕有金等[3]对多个地级市的生态环境与城镇化的协调发展水平进行了研究，认为两者的协调程度逐渐上升，但不同区域的生态环境与城镇化之间的协调发展水平存在差异。吕越等[4]对生态环境和城市化是否存在交互胁迫关系进行了验证，发现生态环境能够制约城市化的发展，并且城市化对生态环境也存在着胁迫作用。肖攀等[5]利用空间面板杜宾模型研究了城镇化对生态环境影响的空间溢出效应，研究表明城镇化质量的高低会影响地区内及周边地区生态环境的好坏。

伴随着城镇化的发展，人们的生产生活方式、消费需求等会有相应的改变，进而增强了产业结构调整升级的动力。产业结构调整亦可通过吸纳农村劳动力，为城镇进一步发展提供重要的人力资源保障[6]。此外，由产业结构优化带来的要素结构、就业结构、空间结构乃至收入结构、消费结构等转型，将不断提升城镇化的发展质量[7]。纪明等[8]研究发现产业结构合理化与高级化能够促进城镇化的发展，并且不同变化阶段的产业结构对城镇化发展的促进力度有所不同。郑立文等[9]从产城融合的角度研究东北地区城镇化与产业结构之间的协调度，发现两者处于轻度失调状态，地区城镇化并未促进产业结构的优化，同时，产业结构调整升级的溢出效应也并未带动城镇化发展。田逸飘[10]研究表明产业调整对城镇化的影响也并非始终为正向,当城镇承载能力与人口增长规模失衡,以及产业结构调整不合理时,便会出现负向影响。

生态环境对产业发展的影响主要通过对环境进行规制来实现，如环保政策的推行会抑制高污染、高耗能企业发展，助推产业结构调整升级[11]。另一方面，产业结构调整不仅能够促进技术进步，扶持新兴产业，亦能够降低高污染、高能耗产业的比重，从源头上控制污染的产生和排放[12]。李强[13]以长江经济带为研究对象，发现区域产业结构会加剧生态环境的恶化。同时证实了地区产业升级能进一步优化生态环境。蔡濛萌等[14]认为产业结构调整升级能够有助于生态环境的优化，并且除个别情况以外，区域内的人均收入、研发投入情况、贸易开放程度及环境规制等对于产业结构调整和生态环境改善的协调度都具有正向的促进作用。

综观学术界的研究成果，关于城镇化、生态环境与产业结构调整的文献多为两者之间的相互关系分析，并未将三者联系起来探讨相互之间的动态影响。此外，由于不同地区城镇化和产业结构调整所处阶段不同，因而生态环境质量也有明显差异，致使城镇化、生态环境与产业结构调整的动态关系可能存在较强的异质性，而现有研究还鲜有关注。鉴于此，利用2003—2018年全国省际面板数据，实证分析城镇化、生态环境与产业结构调整的动态关系。并有别于传统的地域划分，按照经济发展水平不同检验各地区的影响差异。据此，有针对性地提出促进城镇化、生态环境改善与产业结构调整的对策建议。

1 变量选择与研究方法

1.1 变量选择与数据来源

目前，城镇化发展水平常用城镇常住人口比重表示，但考虑到城镇化所涉及的内容包括了人口、经济、社会和城市空间等方面的变化过程。并且对生态环境与产业结构调整的影响也是多方面的，因而若用单一指标表示难免会有失偏颇。鉴于此，将从人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化和空间城镇化4个层面共计7个指标构建城镇化发展水平综合评价体系(表1)。对于生态环境的测度，借鉴吕有金等[3]的做法，从生态环境压力、生态环境状态和生态环境响应3个层面共计8个指标构建生态环境质量综合评价体系(表2)。产业结构调整则用第三产业增加值与第二产业增加值的比重来表示。

表1 城镇化发展水平评价指标体系

表2 生态环境质量评价指标体系

为了实证分析中国城镇化、生态环境与产业结构调整的互动关系，并对比不同经济发展水平地区间互动关系的异同，参考田逸飘等[15]的做法，将各省份按经济发展水平不同划分为经济发达地区、经济次发达地区和经济欠发达地区(表3)。并采用2003—2018年全国30个省、市、自治区(不含港澳台与西藏地区)的面板数据进行实证检验。其中，涉及城镇化和产业结构调整的指标数据主要来源于《中国统计年鉴》，生态环境的指标数据主要来源于《中国统计年鉴》和《中国环境保护年鉴》。此外，为保证数据的完整性，个别年份的缺失数据采用回归插补法进行补充。

表3 按经济发展水平进行的区域划分

1.2 研究方法

为充分考察城镇化、生态环境与产业结构调整之间的动态反应和相互影响的贡献程度，本文采用面板向量自回归(PVAR)研究方法对三者之间的动态关联进行实证检验。该方法不仅能够有效控制样本之间的截面差异，而且还能降低多重共线性与内生性问题。该模型的设定为

(1)

式中：yit为包含了城镇化、生态环境与产业结构调整3个变量的向量；β0表示截距项；βj为滞后j阶的估计矩阵；αi和γt分别表示地区固定效应与时间效应；μit表示随机误差项。

2 实证分析

2.1 平稳性检验

为避免出现伪回归，在进行PVAR估计之前需对各变量的平稳性进行检验。首先，利用改进熵值法对城镇化发展水平与生态环境质量进行测度。再采用LLC检验法分别对全国以及经济发达地区、经济次发达地区和经济欠发达地区的面板数据进行平稳性检验。检验过程中，各变量均作对数处理，结果如表4所示。全国地区与经济次发达地区的各变量均在1%水平下拒绝了不平稳的原假设，经济发达地区与经济欠发达地区的各变量也均在1%和5%水平下通过了平稳性检验，表明各样本地区的3个变量都是趋势平稳，可以进行PVAR估计。

表4 变量的平稳性检验

2.2 PVAR估计

首先，根据AIC、BIC和HQIC信息准则对不同地区样本模型的最优滞后阶数进行判别，结果显示全国地区与经济次发达地区样本模型的最优滞后阶数为3阶，经济发达地区样本模型的最优滞后阶数为1阶，经济欠发达地区为2阶。在此基础上，采用广义矩估计对全国与不同经济发展水平地区的样本模型进行实证分析，结果如表5和表6所示。从全国整体来看，当以城镇化为依赖变量时，滞后二期城镇化对自身的影响显著为正，系数为0.442 1，表明前期城镇化发展有助于当期城镇化水平的提高。当以生态环境为依赖变量时，滞后三期及滞后二期城镇化对生态环境的影响显著为负，系数分别为-0.365 2和-0.826 3，说明前期城镇化发展会对生态环境产生明显的不利影响，主要原因在于前期快速推进城镇化的过程中，粗放式的发展模式加大了生态环境压力。但滞后一期的城镇化对生态环境的影响由负转正，并在1%水平下显著，系数为1.309 5，表明随着城镇化发展方式转变，更加注重与生态环境的共存关系，将有助于生态环境的改善。滞后一期的生态环境对自身有着显著的正向影响，表明生态环境改善依赖于自身前期的质量水平。滞后三期和滞后二期产业结构调整均对生态环境有着显著的影响，但不同的是滞后三期的影响效应为正，滞后二期为负。可能的原因在于前期由于产业结构由劳动密集型逐步向技术密集型优化调整，缓解了生态环境的压力。可随着高新产业的不断集聚，产业规模扩张和工业垃圾等数量的增加，将会加大生态环境的压力。当以产业结构调整为依赖变量时，城镇化对产业结构调整的影响也经历了由正转负的过程。滞后一期的生态环境对产业结构调整有着显著的负向影响，说明随着生态环境的逐步恶化，会倒逼产业结构优化调整。

表5 全国总体的PVAR估计

表6 不同经济发展水平地区的PVAR估计

从不同地区来看，经济发达地区各变量均受各自变量前期的显著正向影响，并且城镇化对生态环境与产业结构调整的影响也都显著为正，说明城镇化水平的提升有助于改善经济发达地区的生态环境，并推动产业结构优化调整。经济次发达地区城镇化、生态环境与产业结构调整之间的动态关系相对较为复杂。具体而言，滞后二期产业结构调整对城镇化的影响显著为正，到滞后一期却变为了负向影响，结果依然显著。说明产业结构调整在前期会推动城镇化发展，但随着时间推移，当产业结构调整到一定程度之后却会对城镇化产生抑制作用。生态环境在不同时期对城镇化均有显著影响，但影响方向却有所不同，经历了由负转正，再转负的过程。同样，城镇化对生态环境的影响也非始终如一，滞后三期与滞后二期城镇化对生态环境的影响显著为负，滞后一期却显著为正。由此可知，经济次发达地区城镇化水平与生态环境存在着并不稳定的双向互动关系。产业结构调整初期对生态环境有着显著的正向影响，但随时间推移，产业结构调整对生态环境改善产生了显著的抑制作用。此外，生态环境对产业结构调整也有着显著的负向影响，意味着经济次发达地区生态环境与产业结构调整会随着时间发展出现负向的互动关系。经济欠发达地区各变量除受各自变量前期的显著正向影响以外，滞后二期的城镇化对生态环境还表现出了显著的负向影响，表明城镇化水平的提升会对生态环境产生较大的损害。同时，滞后二期的生态环境对产业结构调整的影响显著为正，说明在经济欠发达地区，生态环境的不断改善将会助推产业结构调整。

2.3 脉冲响应分析

为了更直观刻画城镇化、生态环境与产业结构调整三者之间的动态交互作用情况，通过200次Monte Carlo模拟得到全国及不同经济发展水平地区城镇化、生态环境与产业结构调整的脉冲响应关系，结果如图1～图4所示。由图1可知，全国地区城镇化对生态环境与产业结构调整的冲击响应在当期均不明显，但随后都表现为负向影响，并在第1期达到最大。不同的是城镇化对生态环境的冲击响应此后逐渐由负转正，而对产业结构调整的冲击响应则一直为负，并且在经历短暂波动后趋于平稳。生态环境对城镇化的冲击响应在当期呈现出明显的负向影响，随后迅速反应并在第1期由负转正达到最大值，此后逐渐减弱并再次转为负向影响。生态环境对产业结构调整的冲击响应在当期也不明显，随后在前3期经历了正负波动的情况，但在3期之后表现出平稳的正向影响。产业结构调整对城镇化的冲击响应在当期为正，随后逐渐减弱并转为负向影响，其绝对值在第2期达到最大，此后负向影响逐渐减弱并在第5期之后再次变为正向影响。而产业结构调整对生态环境的冲击响应在当期为负，并在第2期达到最大，随后负向影响逐渐减弱，且随时间推移逐渐呈现出转正的趋势。

图1 全国地区脉冲响应结果

图2 经济发达地区脉冲响应结果

图3 经济次发达地区脉冲响应结果

图4 经济欠发达地区脉冲响应结果

经济发达地区城镇化对生态环境与产业结构调整的冲击均只表现出了微弱的负向响应。生态环境对城镇化与产业结构调整的冲击响应为负，并且有着逐渐增强的趋势。产业结构调整对城镇化的冲击表现出了明显的正向响应，且影响效应较为稳定，而对生态环境的冲击则呈现出微弱平稳的负向响应。经济次发达地区城镇化对生态环境的冲击响应为负，并在第1期达到最大，此后呈现逐渐减弱的趋势。对产业结构调整的冲击响应多数时期都为负，但在第2期和第5期转为了微弱的正向影响。生态环境对城镇化的冲击在当期出现了负向响应，但随后快速变化并在第1期转为了正向影响，可之后又迅速转负，并逐渐趋于稳定。生态环境对产业结构调整的冲击响应呈V形变动特征，在第2期达到最大负值后，响应程度逐步减弱并转为正向影响。产业结构调整对城镇化的冲击响应在当期为正，并逐步减弱后在第2期转为了负向影响，不过随后快速转正且趋于平稳态势。对生态环境的冲击则在当期便出现了负向响应，并在第2期达到最强，此后呈现先强后弱的变化趋势。经济欠发达地区城镇化对生态环境与产业结构调整的冲击响应与经济发达地区类似。生态环境对城镇化的冲击响应虽然在第1期有着较弱的正向影响，但在其余时期均为明显的负向影响。此外，生态环境对产业结构调整的冲击未表现出明显的响应。产业结构调整对城镇化的冲击响应较弱，对生态环境的冲击也只表现出微弱的正向响应。

2.4 方差分解

进一步对全国及不同经济发展水平地区的数据进行方差分解，以便更精确的反映城镇化、生态环境与产业结构调整的相互影响程度，结果如表7所示。在全国城镇化的方差分解结果中，前5期城镇化对其自身的贡献程度为83.4%，生态环境与产业结构调整对其的贡献程度分别为6.8%和9.8%，到第20期，城镇化自身的贡献程度下降到了77.2%，生态环境与产业结构调整的贡献程度分别增加了3.4%和2.9%，说明生态环境与产业结构调整对城镇化的影响较为有限，其主要还是依赖于自身的发展。生态环境的方差分解结果显示，从第5期到第20期，生态环境对自身的贡献程度从84.6%下降到了77.8%并趋于稳定，城镇化对其的贡献程度从11.7%增加到了14.8%，表明在全国范围内，生态环境的改善主要还是受自身的影响，但同时也在一定程度上受到了城镇化发展的影响。从产业结构调整的方差分解结果可知，前5期产业结构调整对自身的贡献程度只有32.1%，而生态环境对产业结构调整的贡献程度则达到了65.5%，到第20期，产业结构对其自身的贡献程度下降到了28.1%，生态环境的贡献程度增加到了66.7%，表明无论是短期还是长期来看，产业结构调整受生态环境的影响都超过了其自身的作用程度。

表7 基于PVAR模型的方差分解

经济发达地区生态环境与产业结构调整在前期对城镇化的贡献十分有限，城镇化主要还是受自身的影响，且贡献程度达到了96.8%。但随后生态环境对城镇化的贡献程度快速增加，并逐步取代了城镇化对自身的影响作用。可见，短期而言经济发达地区城镇化主要是受自身的影响，但长远来看，城镇化发展将会受到生态环境的较强影响。从对生态环境的方差分解可以看出，前期生态环境除受自身影响外，还在一定程度上受到城镇化发展的影响，但随着时间增长，生态环境对自身的影响程度逐渐增强，并最终成为影响自身的主要因素。由产业结构调整的方差分解结果可知，前期城镇化对其的贡献程度最大，其次是受自身产业结构调整的影响，而生态环境对产业结构调整的贡献程度则只有7.8%，但此后城镇化与产业结构调整的贡献程度逐渐变得有限，生态环境成为了影响产业结构调整的主要因素。由此可知，经济发达地区生态环境对城镇化发展与产业结构调整的影响作用都将随时间而逐步取代其自身及相互之间的影响作用。经济次发达地区城镇化的发展主要依赖于城镇化自身和生态环境的共同影响，且城镇化仍在其中占主要的贡献地位。生态环境不仅受自身的较强影响，同时也受城镇化发展与产业结构调整的共同影响。此外，从产业结构调整的方差分解结果可以看出，除产业结构调整自身以外，生态环境对产业结构调整也有着较强的影响作用。经济欠发达地区城镇化前期主要依赖于自身的发展，但生态环境与产业结构调整的影响作用将会随时间逐渐增强，特别是产业结构调整在后期对城镇化的影响作用变得较为重要。而前期生态环境的改善更多依赖于其自身以及城镇化的发展，随着时间推移，虽然生态环境仍主要受自身的影响，但城镇化与产业结构调整对生态环境的变化也具有了一定的影响作用。产业结构调整前期仍然主要受自身的影响，同时生态环境对产业结构调整也有一定的影响作用，但随着时间发展，生态环境对产业结构调整的影响作用将会逐渐增强。

3 研究结论与政策建议

利用2003—2018年中国30个省、市、自治区的面板数据，采用PVAR模型估计对全国及不同经济发展水平地区城镇化、生态环境与产业结构调整的动态关系进行了实证分析。研究结果表明：

1)从全国整体来看，城镇化在不同的发展阶段会对生态环境产生不同的作用效果，具体表现为先抑制后促进，并且随着发展方式的深入转变，这种促进效应会缓慢增强。生态环境对产业结构调整具有明显的“倒逼效应”，且无论短期还是长期，生态环境都是影响产业结构调整的主要因素。值得注意的是，当产业结构调整到一定程度后同样也会对生态环境产生不利影响，因此两者呈现出相互制约的动态关系。城镇化对产业结构调整有着先促进后抑制的影响作用，而产业结构调整对城镇化的影响却并不显著。

2)经济发达地区城镇化水平的提升有助于生态环境改善和产业结构优化调整，而城镇化短期内主要是受自身发展的影响，但长远来看将会受到生态环境的较强约束。同样，生态环境对产业结构调整的作用也会随时间逐渐取代城镇化对其的影响。

3)经济次发达地区城镇化、生态环境与产业结构调整之间的动态关系相对较为复杂。生态环境在不同时期对城镇化均有显著影响，但影响方向却均不相同，城镇化对生态环境的影响表现为先抑制后促进。生态环境与产业结构调整之间从长远来看，仍是以相互抑制为主，并且生态环境对产业结构调整的约束力更强。而产业结构调整对城镇化的发展具有先促进后抑制的显著影响。

4)经济欠发达地区城镇化发展会对生态环境产生较大损害，生态环境的不断改善将会持续助推产业结构优化调整，但两者都具有一定的滞后性。

基于以上研究结论，提出如下政策建议：

1)经济发达地区需要进一步巩固城镇化发展成果，努力提升城镇化发展质量，并继续增强城市可承载能力，加强城市环境监管，打造人与自然和谐相处的绿色城市。除此之外，还要加快技术创新并强化新兴要素的集聚效应，推动产业结构不断优化调整。

2)经济次发达地区需要继续推动城镇化内涵式发展，坚持以人为本的新型城镇化道路；制定差异化的产业结构调整战略，以技术创新为动力，以产业链整合为目标，采用多种模式承接发达地区的产业转移；着力降低传统能源和资源消耗，以及废弃物排放强度，缓解生态环境对城镇化与产业结构调整的约束。

3)经济欠发达地区则需要继续改变原有摊大饼式粗放扩张的城镇化发展模式，加强城镇化包容性发展；健全生态保护与生态补偿机制，并依托生态资源优势，以发展生态产业为目标，积极培育节能环保、清洁能源、特色农业等绿色产业；针对周边国家的产业发展需求，利用区位优势积极优化产业布局，实现跨地区与跨国家的产业融合发展。