内蒙古自治区水资源尾效分析——基于12个盟市面板数据

齐义军, 斯日吉模楞

(1.内蒙古师范大学 经济管理学院,内蒙古 呼和浩特 010022;2.内蒙古师范大学 应用数学中心,内蒙古 呼和浩特 010022)

水资源作为基础性自然资源,是人类社会发展不可或缺和不可替代的生产力核心要素。内蒙古自治区是我国水资源最缺乏的地区之一,2016年水资源总量为309.92亿m3,占我国水资源总量的1.08%。而随着社会经济发展,水资源需求量不断提高。1996-2019年,内蒙古自治区用水总量从155.79亿m3增加到190.88亿m3。在水资源环境恶化、水污染严重的今天(1)据内蒙古自治区水利厅公布的《内蒙古自治区水资源公报》相关数据，近几年内蒙古水功能区水质达标率最高达 66%,最低仅为 39%。,水资源总量约束将成为限制内蒙古自治区经济可持续发展的瓶颈,如何突破水资源约束,走高质量发展之路是当前亟需研究的重点课题。

对于经济增长过程中的自然资源约束作用研究,国内外学者已经积累了丰富的成果。增长“尾效”是指由于资源约束,经济增长的速度在不存在约束的情况下所降低的程度[1]。Nordhaous[2]在索罗模型基础上,将土地资源作为自然资源,纳入分析框架,计算有资源约束和无资源约束下的稳态人均产出增长率之差,并将该差值描述为“增长阻力”(growth drag),Romer[3]则提出了该定义的明确概念。之后,诸多学者基于此概念,从不同角度分析了不同自然资源限制对经济的“增长阻力”。资源约束对经济增长的效应,可称为“增长阻力”,也可称为“增长尾效”,本文称为后者。谢书玲等[4]计算出水资源消耗对我国经济的“增长阻力”为0.001 397。刘耀彬等[5]分析了中国城市化进程中的资源消耗“增长阻力”,得出了水资源消耗对中国城市化进程的“增长阻力”为0.015 188。杨杨等[6]在罗默模型[3]基础上,通过修正前提假设,测算了水资源消耗对经济的“增长阻力”,认为由于水资源限制,中国经济增长速度降低了0.26%。薛俊波[7]从行业角度分析了水土资源对农业产业的影响,其影响阻力为0.437%。王宾等[8]在长江经济带水资源对城镇化的约束效应研究中得出水资源对经济增长的尾效为0.005 57,认为水资源的限制引起长江经济带经济增长的阻碍力为0.005 57。

已有水资源对经济增长的阻力研究主要从全国、区域和行业角度分析了水资源对经济增长的影响,鲜有文献对典型资源型地区进行具体分析。本文以大力发展水资源密集型产业水资源缺乏的内蒙古自治区为例,分析水资源对其经济增长的阻力大小,探索经济增长中水资源投入要素的节约潜力,对实现资源与经济协调发展具有一定的实际意义。同时,内蒙古自治区作为我国北部边疆地区,其社会经济的稳定发展关系到民族团结及国家安全。因此,分析资源限制与经济增长关系对维护人与自然和谐共处、保障地区生态安全、推进生态文明建设、打造北疆生态安全屏障具有现实意义。

为了分析水资源限制对经济增长的影响,本文借鉴Romer(2001)经济增长模型,并对其进行扩展,利用2000-2016年内蒙古自治区12个盟市面板数据,采用固定效应面板模型回归方法,估计参数,测算水资源限制对内蒙古自治区经济的“尾效”。

1 模型构建

对Romer(2001)模型进行扩展,采用Cobb-Douglas生产函数,构建如下模型

(1)

其中:Y为经济增长指标;K表示资本投入;L表示劳动力;W表示水资源;A表示知识或劳动有效性;t表示时间;α和β分别表示资本产出弹性和水资源产出弹性。

(2)

(3)

(4)

其中:s为储蓄率;δ为资本折旧率;ω为水资源变化率。

对(1)式两边取自然对数可得

lnY(t)=αlnK(t)+βlnW(t)+(1-α-β)[lnA(t)+lnL(t)]。

(5)

(5)式两边对时间t求导数,根据一个变量的对数对时间的导数等于该变量的增长率,推导出经济增长方程

γY(t)=αγK(t)+βγW(t)+(1-α-β)[γA(t)+γL(t)]+ε,

(6)

(7)

(8)

(8)式表示,平衡增长路径上单位劳动力平均收入的增长率可能为正,也可能为负: 首先,水资源供给量ω小于人口增长率n时,水资源限制引起单位劳动力平均产出最终下降; 其次,在现实情况下,经济增长与技术进步有关,如果技术进步所带来的经济增长大于水资源限制所造成的“阻力”,那么单位劳动力平均产出可以继续持续增长。

资源约束的“增长阻力”是无资源约束条件下的经济增长与有资源约束条件下的经济增长之间的差额[2]。水资源不受限制条件即水资源增长率不再是ω,而是n(劳动力增长率)。由此可得,在平衡增长路径上,水资源不受限制情况下的单位劳动力平均产出的增长率为

(9)

那么,水资源约束的“增长阻力”为

(10)

因此,内蒙古自治区水资源对经济增长的阻力与水资源弹性β、水资源变化量ω、劳动增长率n及资本弹性α有关,并随α、β、n的增加而增加; 随着ω的增加而减少; 说明内蒙古自治区经济增长对水资源的依赖度越大,其受到的限制程度越大。通过(10)式可以度量水资源对内蒙古自治区经济增长产生的“阻力”。

2 实证分析

2.1 研究样本

以2000-2016年内蒙古自治区12个盟市面板数据作为研究样本,测算水资源限制对内蒙古自治区经济增长产生的“尾效”,分析水资源对内蒙古自治区经济增长的影响。样本面板数据包括了12个界面单位17年的数据,样本每个指标的观测值为198个。

2.2 数据来源和处理

数据来源于《内蒙古统计年鉴》。对经济增长指标,分别用国民生产总值(Y)和人均生产总值(Y′)来代替,数据均通过居民消费价格指数将其换算为2000年不变价,剔除价格因素; 对于水资源指标(W),用地区用水总量来衡量; 对于劳动力(L),用总就业人数来衡量,同时假设A附在L上; 对于物质资本投入(K)指标,本文借鉴张军的方法[1],采用永续盘存法计算而得。固定资产投资数据来源于《国家统计年鉴》的全社会固定资产完成额,其中的固定资产投资以固定资产价格指数换算为2000年不变价,剔除了价格因素。为保证实证模型的一致性,对所有变量取对数,具体变量描述性统计与方差膨胀因子(VIF)见表1。

表1 变量描述性统计与方差膨胀因子Tab.1 Descriptive statistics of variables and variance inflation factors

2.3 实证检验及结果分析

一般认为如果方差膨胀因子值小于10,可以视为变量之间不存在严重多重共线性问题。由表1可知,变量之间的方差膨胀因子值均小于1.8,所以本文在回归模型中未考虑变量间的多重共线性问题。

经豪斯曼检验,选择面板固定效应模型,对2000-2016年内蒙古自治区12个盟市面板数据,考察水资源对内蒙古自治区经济增长的影响程度,结果见表2。

表2 水资源对内蒙古自治区经济增长的影响实证分析结果

由表2中的回归结果发现,水资源指标系数在10%水平上显著为正,表明水资源每增加1%,内蒙古自治区经济增长0.115%; 物质资本指标系数在1%水平上显著为正,表明物质资本存量每增加1%,会引起经济增长0.666%; 劳动力指标系数在1%的水平上显著为正,表明劳动力每增加1%,经济增长0.38%。

为了分析水资源限制对内蒙古自治区经济增长的“阻力”大小,进一步测算了水资源对经济增长的“尾效”。从表2中回归结果可以得出,资本产出弹性α为0.666、水资源产出弹性β为0.115。利用公式L(2000)×(1+n)X=L(2016)求得劳动增长率[11],其中L为总就业人数,下标2000和2016分别表示该年的总就业人数,这时X为16,从而求得劳动增长率n为0.021。以同样的方法计算出内蒙古水资源变化率,W(2000)×(1+b)X=W(2016),其中W为用水量,下标2000和2016分别表示此年的用水量,同样X为16年跨度,从而求得水资源变化率b为0.004 1。利用公式(10)就可以计算水资源“尾效”为0.005 82。根据分析,内蒙古自治区经济增长速度由于水资源限制,每年要降低0.582个百分点。这说明,内蒙古自治区经济增长率由于水资源限制产生的“阻力”影响每年都在上一年增长率的基础上下降0.582%。

2.4 稳健性检验

为了检验回归结果的稳健性,将衡量经济增长的指标换为人均生产总值,使用固定效应模型进行估计(表3),发现水资源、资本和劳动力指标回归系数大小与表2中的输出结果差距较小,且分别在1%、5%和10%水平上显著为正。可见,回归结果具有稳健性。

表3 稳健性检验结果Tab.3 Robustness test results

3 结论与政策启示

3.1 研究结论

本文借鉴Romer(2001)模型,通过构建C-D生产函数,将水资源纳入增长模型中,采用固定效应面板数据分析方法,探索水资源对内蒙古自治区经济增长的影响。研究结果显示：通过固定效应面板模型回归结果发现,水资源与经济增长存在正相关关系,水资源每增加1%,内蒙古自治区经济将增长0.115%; 利用估计参数,进一步测算水资源“尾效”发现,经济增长速度由于水资源限制,每年降低0.582个百分点,表明内蒙古自治区经济增长率由于水资源限制产生的“阻力”影响,每年都在上一年增长率的基础上下降0.582%。

3.2 政策建议

内蒙古自治区是我国煤炭资源最丰富的地区之一,同时也是我国最大的农牧业地区。煤炭开采业和农业均为水资源密集型产业,如何缓解水资源约束将成为一个重要课题。当前,内蒙古自治区正进入经济转型发展的新时期,为了解决水资源短缺与经济发展之间的矛盾,提了几点建议。

(1) 强化水资源大刚性约束,严格管控用水全过程。完善节水管控体系和节水监督考核体系,加大计划用水管理力度,加强重点用水单位监控,提高工业用水重复利用率和农业灌溉水利用率。

(2) 构建节水型生产和生活方式。提高技术支撑能力,建设节水载体,大力推进节水灌溉,优化调整种植结构,推广畜牧渔业先进节水方式,构建节水型农业生产; 大力推进工业节水改造,推动高耗水行业节水及工业污水排放量,积极提高工业用水循环利用效率,构建节水型工业生产。同时,加强宣传教育,提高全民的节水意识,大幅度开展公共领域节水,控制全区公共供水管网漏损率,提高农村和城镇居民节水效率,鼓励和引导社会资本参加节水建设。

(3) 重点地区节水开源。内蒙古自治区水资源短缺的同时水资源分布不均衡,部分地区出现水资源超采现象。要实现内蒙古自治区的“生态优先、绿色发展”,必须关注水资源约束的地区差异,水资源开发需要因地制宜,不同地区制定有效措施。对于超采地区消减地下水开采量,对缺水地区加强非常规水利用。