基于VAR模型的广东省经济可持续发展路径探究

高 原, 黄诗曼

(1.岭南师范学院 商学院， 广东 湛江 524048; 2.广东沿海经济带发展研究中心， 广东 湛江 524048)

当前，中国经济已经迈向经济高质量发展的重要阶段，广东省作为中国沿海地区的重要省份，其经济发展水平一直处于国内领先地位，特别是粤港澳大湾区的建设，更是为广东省经济腾飞注入了活力。然而，经济高质量发展离不开产业高质量发展，一个国家或地区的产业发展状况、产业升级水平是衡量这个国家或地区经济发展状况的首要指标，加快产业的优化升级和产业集聚和规模化是推动经济快速发展的重要保障。同时，经济高质量发展亦关系到环境的保护和治理，“绿水青山就是金山银山”的发展理念是习近平同志时任浙江省委书记时就提出的科学论断[1]。环境保护关系到一个国家或地区的经济是否能够具备可持续发展的潜力。因此，从产业升级、环境保护和经济发展3个方面来论证广东省的发展情况，并通过计量分析模型探讨产业升级、环境保护和经济发展之间的动态关系。

1 文献综述

中外学术界关于产业升级、环境以及经济发展的研究主要分为以下3个方面:

1)产业升级与环境之间的关系。关于这方面学术界一直争议颇多。有的学者研究发现产业结构的发展与环境污染之间的关系符合倒“U”形分布[2]，然而也有持反对观点的结论，如Brajer等的研究就发现结果未必如此[3]，而是认为产业结构与环境污染之间的关系主要依赖选取什么因素作为环境污染的考察对象。Oosterhaven等认为产业结构升级能够改变环境质量[4]。徐开军等使用面板数据构建环境与产业升级的模型，得到提升环境治理要素可以改变环境与产业结构之间的关系[5]。徐福英以青岛市为例对产业结构与资源环境之间的关系进行了实证研究，结果表明产业结构优化升级水平与环境污染治理之间有促进作用[6]。

2)环境问题与经济发展的研究。这方面的研究大多数是从经济发展方式等因素对环境产生影响的角度出发。侯燕飞和陈仲常通过省际面板数据考察发现提高人力资本增长率有利于改善环境质量[7]。王晓红和冯严超从雾霾对城市发展的影响程度入手发现雾霾污染大中城市影响呈“N”形，而对小城市影响呈“倒U”[8]。陈诗一和陈登科认为雾霾对经济高质发展具有明显的抑制作用[9]。陶静和胡雪萍研究发现加大环境规制强度对提升中国的经济增长质量具有显著且稳定的促进作用[10]。

3)产业升级与经济发展的相关研究。关于这方面的研究多集中在产业升级与经济发展中的一部分因素之间的影响作用。罗能生等利用省际面板数据对区域性生态效率与城镇化水平之间的关系进行研究，结果表明城镇化与生态效率呈“倒U”曲线[11]。王威峰等通过VAR模型研究了产业结构升级与农村居民生活水平的关系，结果表明农村居民生活水平提高有助于产业结构升级[12]。

从已有的研究来看，产业升级与环境保护之间的研究相对较多，说明二者之间的关系得到的关注更多。研究环境问题与经济发展，以及产业升级与经济发展的文献主要还是集中在单一影响因素上，而从总体研究的文献较为少见，研究产业升级、环境保护和经济发展三者之间的关系尚属空白。因此，本文将从产业升级、环境保护和经济发展3个维度来探究其内在动态联系。

2 评价指标体系的构建与研究方法

2.1 评价指标体系构建

从产业升级与环境保护以及经济发展3个指标体系的可操作性以及关联性出发，遵循科学、系统、可操作的原则，并参考潘苏楠等[13]的指标构建原则，构建产业升级、环境保护和经济发展的评价指标体系，具体如表1所示。一级指标是产业升级、环境保护和经济发展；二级指标是产业结构水平、产业结构效益、经济增长、对外开放和居民生活；三级指标包括第三产业在二、三产业中的比重、人均GDP、全员劳动生产率、人均社会消费品零售额、工业废水排放量、工业废气排放量、SO2排放量、GDP总额、固定资产投资额、社会消费品零售总额、进出口贸易总额、城镇化率、城镇居民人均可支配收入和农村居民人均可支配收入组成。其中，环境保护通过环境污染程度的负向指标来评判[14-16]。其余指标都是正向指标。

表1 产业升级、环境保护和经济发展评价指标体系

2.2 研究方法

2.2.1 全排列多边形综合图示法

全排列多边形综合图示法的基本原理是：设共有n个指标，以这些指标的上限值为半径构成一个中心n边形，各指标值的连线构成一个不规则中心n边形，这个不规则中心n边形的顶点是n个指标的一个首尾相接的全排列，n个指标总共可以构成(n-1)！/2个不同的不规则中心n边形，综合指数定义为所有这些不规则多边形面积的均值与中心多边形面积的比值。综合指数反映了系统的发展能力能级。具体算法如下。

1)对指标进行标准化处理：

fj=

(1)

式中:Hj、Lj和Cj分别代表向量Xj的最大值、最小值和临界值；fj代表标准化后的指标值。

标准化后的所有指标值都被映射在[-1,1]的闭区间内，当指标值等于Hj时，fj的值为1；当指标值等于Lj时，fj的值为-1；当指标值等于Cj时，fj的值为0。此时，若有n个指标，则可以得到一个n边形，该n边形的n个顶点即是fj=1时的值，中心点是fj=-1时的值。fj=0时构成的多边形为指标的临界区，临界区以外的值为正，临界区以内的值则为负。

2)通过标准化后的指标值计算综合指数：

(2)

式中：fi和fj代表同系统中的不同指标值，i，j=1,2,…,n，且fi≠fj。

3)根据综合指数大小，确定该系统综合发展水平，共划分为4个等级：当F≥0.75时，系统综合评价为一级；当F在[0.5,0.75)区间时，系统综合评价为二级；当F在[0.25,0.5)时，系统综合评价为三级；当F<0.25时，系统综合评价为4级。

2.2.2 VAR模型

VAR模型是由Christopher Sims提出，其基本思想是变量系统会受到随机扰动的影响而无法确定其为内生变量还是外生变量，均等的对待所有变量而建立的一种多方程模型。采用VAR模型对产业升级、环境保护和居民生活水平评价指数进行动态分析。其数学表达式为

yt=A1yt-1+A2yt-2+…+Apyt-p+μt,t=1,2,…,T

(3)

式中：y为向量组，y=(产业升级指数变量、环境保护指数变量、居民生活水平变量)T，且y必须是平稳向量；p为滞后阶数，矩阵A1，A2,…,Ap为被估计的参数矩阵；μt为随机扰动向量；T为样本数量。

3 实证分析

3.1 广东省经济发展指数的测算

通过全排列多边形综合图示法测算得出广东省产业升级指数、环境保护指数以及经济发展指数，原始测量数据来自 《广东省统计年鉴》(2000—2018)和《中国统计年鉴》(2000—2019)，以及国家统计局官网发布的年度数据，测算结果如表2所示。

由表2得到，产业结构升级指数从1998年的0.000提高到2018年的1.000，表明产业结构升级水平一直稳步提升；1998—2007年环境保护指数一直呈上升趋势，2007—2018年有所下滑，表明环境保护方面的工作成效呈现“倒U”分布，随着近几年产业升级的加快，环境保护指数也出现降低趋势；经济发展指数从1998年的0.000上升至2018年的0.829，表明居民生活水平一直是稳步增长。

表2 产业升级、环境保护和经济发展指数

3.2 动态分析

产业升级、环境保护和经济发展的综合评价指数已经能够看出三者之间具有动态关系，通过构建VAR模型，可以更加准确地看出3个指标之间的影响关系。为消除变量异方差，对3个指标变量取自然对数，并定义新的变量为lnX、lnY和lnZ。

3.2.1 序列平稳性检验

VAR模型是建立在平稳序列基础上的，因此需先对变量进行平稳性检验，运用Eviews10对lnX、lnY和lnZ进行ADF检验，检验结果如表3所示。

在表3中可以看到，lnX和lnY的一阶差分是平稳的，而变量lnZ原始数据平稳，取lnX和lnY的一阶差分DlnX、DlnY，和lnZ的原始数据作为创建VAR模型的变量，分析产业升级、环境保护和经济发展三者之间的动态关系。

表3 ADF单位根检验结果

3.2.2 VAR模型的参数估计

依据AIC和SC准则，经过多次检验比较，确定模型滞后阶数为3时拟合度最好，得到的参数估计结果为

3.2.3 模型稳定性检验

在VAR模型参数估计之后，需要验证模型的稳定性，采用AR根图的形式进行检验，结果如图1所示，可见所有根模倒数都小于1，表明模型稳定，可进行下一步分析。

图1 单位根检验结果

3.2.4 脉冲响应分析

随机干扰项的最初影响会在模型中逐步扩散，将会影响到模型中的其他内生变量，从而产生内生变量之间的相互影响，脉冲响应函数正是内生变量对自己或其他内生变量变化的反应[17]。通过Eviews10进行脉冲响应分析，选期数为20。如图2(a)所示为DlnX对所有变量的脉冲响应结果，图2(b)所示为DlnY对所有变量的脉冲响应结果。

图2 脉冲响应图

在图2(a)中，产业升级对自身的脉冲响应从第1～4期时出现迅速下降趋势，从0.156跌落至-0.075。第4～8期又继续上升，达到第2个波峰0.036，之后呈现逐渐减缓的波动式起伏直至平稳。产业升级对环境保护的脉冲响应则是先上升后下降，同样在第4期时出现最低值-0.072，然后上升直到第9期时逐渐趋于平稳。产业升级对经济发展的脉冲响应最为薄弱，最小值出现在第3期为-0.019，最大值出现在第6期为0.013，之后趋于平稳。以上结果表明产业升级受自身的脉冲响应最为明显，其次来自环境保护，有效的环境保护措施和“三废”排量的降低，会给产业升级带来一定的影响，且这种影响会产生一定的滞后作用，表现为在1～2期时并未表现出对产业升级的逆向影响，这是因为产业集聚等规模效益的影响延伸性导致环境保护对产业升级的影响作用需要一段时间才能呈现效果，在3～4期时被显示出来，环境保护的投入力度加大，会减少企业在其他方面的投入，对产业升级速度会有一定影响，但从长期来看，环境保护是产业长期稳定发展的前提，所以这项投入必不可少。产业升级对经济发展的脉冲响应表现波动不大，表明经济发展对产业升级的作用有限。

在图2(b)中，环境保护对产业升级的脉冲响应先由第1期的0.06跌落至第2期的-0.06，然后连续出现3次小波峰，分别是第3期的0.05、第6期的0.04和第9期的0.01，之后趋于平稳。环境保护对自身的脉冲响应最为明显，从第1期的0.36到第2期的-0.05，又到第4期时出现第二次波峰0.16，然后波动降落至平稳。以上结果表明产业升级在短期内对环境保护是负向的，但从长期来看，产业升级非但不会给环境保护带来压力，反而有利于环境保护。环境保护对自身的脉冲响应基本是正向的，意味着随着环境治理和改善力度的加大，规模效益逐渐体现。环境保护对经济发展的脉冲响应在-0.01～0.01，表明经济发展对环境保护影响作用有限。

3.2.5 预测误差方差分解

方差分解能够解释随机干扰项的冲击对内生变量的贡献程度。通过已建立的VAR模型，利用Eviews10做方差分解，结果如图3所示。

图3 方差分解情况

在图3(a)中可以看到，产业升级对自身的贡献率在84%左右，其次是环境保护对产业升级的贡献率在15%左右，经济发展对产业升级的贡献率只有1%，可见产业升级主要受到自身影响，另外一部分因素取决于环境保护，良好的环境亦是产业升级可持续的重要保障。

图3(b)中，产业升级对经济发展的贡献率呈现下降趋势，但是所占比例一直较高，初级影响程度达到83%，到第8期之后逐渐稳定在40%。对经济发展贡献率第2位的是环境保护，环境保护与产业升级对经济发展的贡献趋势刚好相反，从初期的0%逐渐上升至第8期的52%，属于后来者居上。经济发展对自身的贡献率水平从初期的17%到后期稳定在7%左右，自身贡献程度有限。以上结果表明，产业升级对经济发展的贡献在初期表现十分明显，是短期内提高经济的主要因素，但从长期来看，良好的环境治理所带来的整体社会红利会体现在对外贸易、居民生活等方面，从而间接提高了进出口贸易总额、社会消费品零售总额和城镇居民收入中，最终影响经济良性循环和发展。

4 结论及政策建议

4.1 结论

1)通过测算的综合评价指数，发现广东省1998—2018年的产业升级和经济发展都是稳定增长的，但环境保护指数呈现“倒U”形分布，表明随着近十年的产业升级和经济发展速度的加快，给环境带来了一定的压力，但这种压力并没有造成环境急速下降，而是缓慢降低，可以看出在经济飞速发展的过程中确实有考虑到对环境的保护和对“三废”的治理，但治理力度还不够，需要进一步加强。

2)通过VAR模型的动态分析，结果发现：①广东省产业升级除了受到自身影响，对其起到重要作用的另一个因素是环境保护，环境保护对产业升级的影响作用表现为先正后负。②广东省环境保护除受到自身影响外，还会受到产业升级和经济发展的影响，其中经济发展对环境保护的影响作用有限，产业升级对环境保护的影响作用表现为先负后正，从短期来看产业升级会给环境带来一定的压力，但从长期来看产业升级对环境保护还有一定的积极辅助作用，高效率和高质量的产业模式有利于环境保护以及全社会整体效率的提升。③广东省经济发展与产业升级和环境保护息息相关，产业升级和环境保护能力的提升都有利于经济发展，其中产业结构升级对经济发展的贡献率是由高降低，而环境保护对经济发展的贡献率则是由少增多，二者之和占经济发展总贡献率的93%。

4.2 政策建议

1)强化环境保护政策措施，建立起完善的生态系统。环境保护是产业结构升级和居民生活水平重要影响因素，是一个地区保护环境的大政方针。政府和环境监管部门需进一步强化环境保护的战略方针，逐渐提高环境管控措施。针对清洁类产业，增加政府补贴力度、提供多品类的金融扶持方案，实现经济高质量发展同时也拥有高质量的环境空间。

2)调整城镇化速度，减轻环境压力。城镇化关系到居民生活水平的提高，快速的城镇化虽然有利于提高居民总体生活水平，但会给环境带来一定的压力，采取更加稳妥的城镇化步伐，既有利于产业升级也可以降低环境污染的指数。

3)大力发展信息化产业，以推产业结构升级和创新。进一步加大产业优化升级，一方面要继续增加第三产业比重、优化投资结构，大力发展信息产业，近年来广东经济的快速发展已充分地证明了信息化产业的推动作用，信息化产业的发展不但能够有效地提升技术水平、有效较低成本、提高生产效率、扩大经营范围，还可以推动产业结构升级和创新。另一方面要调整第二产业的内部结构，减少废水、废气、固体排放物，不但要有效治理“三高一低”式的企业,还要有效的治理对土壤和大气的破坏，有效提高资源和能源的利用效率，为经济可持续发展提供不竭动力。