基于VAR模型的新疆旅游经济与生态环境互动关系研究

张茜茜，喻晓玲，孙婉晴

（塔里木大学经济与管理学院，新疆 阿拉尔 843300）

2020年9月25日，习近平总书记在第三次中央新疆工作座谈会上强调，要坚持文化润江、富民兴疆，积极推动文化和旅游产业高质量提升，做好脱贫攻坚和乡村振兴的有效衔接。会议同时指出，要统筹促进旅游业与生态文明建设二者间的互动协调。未来新疆将生态环境保护融入到旅游业发展之中，促使良好的生态环境为旅游业的高收益提供保障。因此，研究旅游经济与生态环境之间的互动关系，有利于践行可持续发展理念，促进旅游业与生态文明建设优质协调发展。

旅游经济与生态环境关系的研究起源于国外。20世纪初国外学者通过对特定或某一区域旅游景点的研究，关注旅游活动对生态系统中具体要素产生的影响。随着旅游业的蓬勃发展，旅游经济与生态环境之间的矛盾日益突出，国外学者开始关注旅游地环境容量、环境承载力等问题，注重定性研究。Lapage首次提出了旅游环境容量这一概念。随着研究的深入开展，对二者关系的研究方法趋于多样化，注重定量研究。SARAHP[1]实证分析了旅游发展对生态环境的影响。国外丰富的研究成果为我国学者开展研究提供了借鉴。从研究方法来看，前期主要是定性研究，研究内容有概念界定、二者间作用机理、旅游业带来的负面影响以及针对问题提出的对策建议。卢云亭[2]给出了生态旅游的完整定义，王尔康[3]指出旅游与环境保护存在双向关系，王迪云[4]指出旅游业发展会带来资源破坏、环境污染等问题，高峻[5]指出要实施可持续发展战略来提升生态旅游增收效率。后期主要针对旅游经济与生态环境的耦合度[6-7]、协调效应[8-9]开展定量研究，其中耦合协调模型应用广泛。程慧等[10]测算了我国旅游资源与生态环境间的耦合度，郭向阳等[8]利用耦合协调模型与VAR模型分析了曲靖市生态环境与旅游经济的协调效应和动态关系，田里等[9]基于VAR模型实证分析了旅游经济对生态环境的影响。

综上所述，国内外关于旅游经济与生态环境关系的研究成果日渐丰富，研究方法由定性到定量转变，研究内容趋于多样化，研究区域由宏观到微观，这些成果有利于研究的进一步开展。但也存在以下不足：研究区域多集中于东部沿海、旅游业较发达的省份，对西部干旱区、生态脆弱区的研究较少；研究旅游经济与生态环境间互动关系的文献较少，尤其运用协整检验、脉冲响应、方差分解模型进行动态计量的研究较少，缺乏对未来情况的分析预测。本文在原有研究成果的基础上，运用综合评价模型测算了旅游经济与生态环境综合得分，建立了两者之间的VAR模型，实证分析了2001年到2019年新疆旅游经济与生态环境之间的互动关系，为新疆旅游业的可持续发展提供借鉴。

1 研究区域概况

新疆是著名的歌舞之乡、瓜果之乡、美食之乡、玉石之乡。新疆旅游资源丰富而独特，拥有56种旅游资源，位居全国首位。全疆共有一千一百余处景点，拥有国家5A级景区12个，位于西北第一；拥有4A级旅游景区109个，全国乡村旅游重点村41个，旅游民宿、乡村旅游、冰雪旅游、红色旅游、低空旅游、康养旅游、房车自驾游等旅游形式多样。2019年，游客人数突破2亿人次，创历史新高，实现旅游收入3452.65亿元，占全疆GDP的25.4%，旅游业逐步成为新疆的支柱型产业。在旅游兴疆战略的实施下，“十四五”规划期间新疆将继续推动旅游产业的优化升级，走高质量发展之路。旅游经济增长的同时也给生态环境带来了负面影响。新疆地处西北内陆干旱区，属温带大陆性气候，年平均降水量少，森林覆盖率低，土地沙漠化严重，使其生态环境具有脆弱性和不稳定性。旅游业开发活动带来了环境污染和破坏，加剧了生态系统的脆弱性，使得依赖自然景观的旅游业面临发展瓶颈。因此，研究旅游经济和生态环境间的互动关系，有利于协调二者间的平衡发展，提高旅游业的综合竞争力。

2 研究方法与数据处理

2.1 研究方法

2.1.1 熵值法

精准、客观的指标权重是对一个事物或者系统进行评价时必不可少的，它直接关系着评价结果的科学性，因此选取熵值法来消除不同指标数据量纲和人为主观性所造成的影响。熵值法是一种对比各个指标间的相关系数或者各个指标差异程度来确定权重的客观赋值法[10-11]。其计算步骤如下：

（1）原始数据处理：

为使原始数据的量纲单位和属性保持一致，采用极差标准化对数据无纲量化处理。

正向指标标准化:

负向指标标准化：

（2）指标比重和熵值计算：

指标权重：

熵值：

（3）指标差异系数计算：

（4）权重计算：

2.1.2 VAR模型

向量自回归模型（VAR）在1980年由Christopher Sims提出并应用到经济学领域。VAR模型没有依据具体的经济学理论，以数理统计原理为基础，能够有效预测具有相互联系的时间序列变量。VAR模型通过内生变量对模型中所有内生变量的滞后值进行回归，来估计全部内生变量间的动态关系。

VAR模型的表达式是：

这里yt是一个内生变量列向量，xt是外生变量向量，A1,.....AN和B是待估的系数矩阵，而εt则是误差向量。

2.2 数据来源

研究对象为新疆维吾尔自治区，指标数据主要来源于《新疆统计年鉴》（2002年—2019年）和《国民经济与社会发展统计公报》（2003年-2020年）。部分数据来自于新疆维吾尔自治区统计局、旅游部门、环保部门等相关部门公布的官方统计数据。

2.3 指标体系构建

目前，对于旅游经济和生态环境指标体系构建尚未形成统一的标准[7-8]。遵循指标选取的科学性、典型性、全面性原则，在借鉴前人研究成果的基础上[7-8,11-12,14]，结合新疆旅游业和生态环境的实际情况，从旅游效益、旅游规模、旅游设施三个维度构建了旅游经济综合评价得分体系，共包含旅游总收入、国际旅游人数、国际旅行社数等10个具体指标。从生态环境压力、生态环境禀赋、生态环境改善三个维度构建了生态环境综合评价得分体系，共包含人口密度、森林覆盖率、政府环保治理投资等12个具体指标，并用熵值法测算出各个指标的权重。具体结果详见表1。

表1 新疆旅游经济与生态环境综合评价指标体系

2.4 综合评价

在确定权重基础上，运用综合评价模型计算旅游经济和生态环境的综合得分。

其中，i为年份，j为指标数量，wj为指标权重，xij、yij分别表示指标量化后旅游经济和生态环境的数值。各指标综合评价得分如图1所示。

图1 新疆生态环境与旅游经济综合评价得分

从旅游经济与生态环境综合评价得分来看，2001年到2019年新疆生态环境综合得增长速度较慢，处于上升态势。这是因为近些年，新疆深入贯彻“两山”理论，注重生态环境保护与修复，积极推进昭苏县、哈巴河县等5个国家级生态文明示范县建立，推动生态环境高水平发展。旅游经济综合得分呈波动上升态势。2008年全球次贷危机、2009年和2014年的突发事件都造成来疆游客减少，抑制了旅游业发展。这与新疆旅游业发展实际情况相一致。总体来看，二者相互促进，相互影响。

3 实证检验

3.1 数据的平稳性检验—ADF检验

为保证时间序列的平稳性，对旅游经济、生态环境两个变量取对数，记为LNE（生态环境）和LNT（旅游经济）。为避免建立的模型出现伪回归现象，依据ADF方法检验LNE、LNE的平稳性，检验结果见表2。由表2可知，旅游经济、生态环境的原序列在5%的显著性水平下都大于ADF单位根检验的临界值，为非平稳序列，经过一阶差分后，各序列在5%的显著性水平下都小于ADF单位根检验的临界值，为一阶单整序列，说明两者之间或许存在协整关系，可以进行协整关系检验。

表2 数据的平稳性检验——ADF检验

3.2 VAR模型滞后阶数的选择

建立VAR模型至关重要的一步是确定最大滞后阶数K，K值过小，会使误差项存在严重的自相关，影响被估计参数的稳定性，K值过大会导致自由度减少，影响参数估计的有效性。基于此，采用赤池信息准则（AIC）和施瓦茨准则（SC）选择K值，根据AIC和SC准则的要求，即最小的AIC和SC对应的K值才能作为VAR模型的滞后阶数，由表3可知，VAR模型的最佳滞后阶数为2。

表3 VAR模型滞后阶数的选择

3.3 协整检验

为考察变量间的长期平稳关系，需要对VAR模型进行协整检验。采用Jonhamson协整检验方法探究旅游经济与生态环境之间的长期关系，检验结果见表4。由表4可知，在5%的显著性水平下，迹统计量55.577大于其临界值42.846，拒绝原假设，说明旅游经济与生态环境之间存在一个长期的协整关系。

表4 变量的协整检验结果

3.4 误差修正模型及稳定性检验

为进一步判断旅游经济与生态环境之间的长期与短期效应，增强模型的准确性，需要使用向量误差修正模型（VEC）。通过Johansen协整检验，判定两变量之间存在1个协整方程，协积秩为1。即VAR模型要包含一个反映序列长期关系的误差修正项。

对LNT、LNE两序列建立误差修正模型，检验结果如表5所示。由表5可知，旅游经济和生态环境误差修正项系数分别为-0.231、-0.154，说明误差修正机制在建立的模型中是存在的，从而证明两个变量之间存在长期协整关系。旅游经济的误差修正项系数通过了显著性检验，说明其偏离均衡水平时，可以在短期内恢复长期均衡。但生态环境的误差修正项系数在1%的置信水平上不显著，说明当其偏离均衡水平时，短期内恢复长期均衡存在困难。旅游经济误差修正系数绝对值大于生态经济，说明旅游经济短期内恢复长期均衡的速度大于生态环境。

表5 误差修正模型结果

为检验VAR模型是否稳定，需要判断VAR模型对应特征根的大小，如果VAR模型对应的特征根都落在单位圆内，说明模型对应的特征根小于1，表明建立的VAR模型稳定。检验结果见图2。由图2可知，VAR(2)模型对应的特征根均落在单位圆内，说明建立的VAR(2)模型是稳定的。

图2 VAR（2）模型单位圆示意图

4 结果分析

4.1 脉冲响应分析

根据前文实证检验结果，可以建立VAR模型并通过脉冲响应和方差分解进行进一步分析。脉冲响应对一个变量的冲击不仅会影响这个变量本身，还会将冲击效应传导给其他内生变量，刻画了内生变量对误差变化大小的反应。旅游经济与生态环境两个变量之间的脉冲响应如下图所示。

在生态环境受自身和旅游经济冲击方面。由图3可知，面对来自自身的一个正交化新息冲击，旅游经济在当期受到的影响显著，之后呈下降趋势，到第4期下降到-0.05，第3～6期呈现较小的负向效应，到第7期开始缓慢上升，为正向效应，之后逐渐趋于平稳。总体来看，旅游经济对自身的响应为正。由图4可知，在本期旅游经济给生态环境一个正向冲击后，生态环境立即做出了一个较大的正向反应，在第2期正向效应达到最大，为0.08，之后连续下降至第5期接近为0，到第6期呈现较小的负向效应，接近于-0.01，滞后期为5～6个月，之后趋于平稳状态。这种“倒V”型的响应态势反映出新疆旅游业发展前期需要依靠大量资源和能源进行基础设施建设，大量污染物的排放给本就脆弱的生态环境造成了负面影响，使生态环境面临的压力越来越大。后期随着旅游发展模式由粗放型向集约型转变、游客环保意识的提高及政府投入环保资金力度的加大，旅游经济对生态环境的影响逐渐变小。但这不能否定旅游业在后期对生态环境带来的影响，从长期来看，旅游经济对生态环境的影响具有持久性、平稳性。

图3 生态环境对自身的冲击

在旅游经济受自身和生态环境冲击方面。由图5可知，旅游经济对自身冲击的响应呈现出“提升—降低”的发展态势，面对自身带来的冲击，旅游经济立即产生了明显的正向效应，在第3期达到最大，到第6期负向效应开始显现后又缓慢回升，逐渐趋于平稳。由图6可知，旅游经济在当期对生态环境的冲击产生了较小的负向效应，为-0.01，之后平稳上升，到第5期一直为正向效应，在第3期正向效应达到最大，为0.03，之后负向效应不太明显且逐渐趋于平稳。总体来看，正向效应明显，说明生态环境质量提升有利于旅游经济发展。新疆的旅游景点多以独特的地形地貌、优美的自然景观为主，要想实现旅游业的可持续、高质量发展，就必须注重生态环境保护。2001年新疆环保治理投资仅为18.73亿元，2019年上升为432.7亿元，说明政府投入环保治理资金的力度不断加大。旅游带来的收入可以为完善生态补偿机制提供资金支持，引导旅游地企业、商户、游客参与生态文明保护与建设。2019年来疆游客突破2亿人次，创历史新高，新疆旅游业呈蓬勃发展态势。旅游经济与生态环境相互影响，相互促进，加之新疆处于生态脆弱区，因此旅游业的发展不能以牺牲生态资源、破坏生态环境为代价，要注重二者间的协调发展。

图5 旅游经济对自身的冲击

图6 旅游经济对生态环境的冲击

4.2 方差分解

方差分解是将系统中均方差分解成各个变量的冲击产生的贡献度，是为了反映每个结构冲击对内生变量变化的影响，预测时间序列的方差受自身扰动项和系统其他扰动项的共同作用。为了更好地研究旅游经济与生态环境间的动态关系，利用方差分解研究二者间相互影响的方式和程度。

从表6来看，在旅游经济方差分解方面，旅游经济在第一期只受自身影响，生态环境对其没有任何影响。到第2期，旅游经济对自身的影响下降到98.79%，生态环境对旅游经济产生的影响为1.21%，期末增长到9.88%，说明生态环境质量对旅游经济产生了一定的影响。从整体来看，旅游经济受自身波动的强度逐渐减弱，但贡献率始终维持在90%以上，说明旅游经济受自身结构冲击更大，同时也受到生态环境的影响。这是因为旅游业作为新疆的支柱产业和朝阳产业，受到出游季节、旅游地自然环境、国家政策、社会治安等多种因素的影响。新疆旅游业以生态环境为主要依托，如国家5A级旅游景区那拉提旅游风景区、天山天池风景名胜区、喀纳斯风景区都是以独特的自然风光吸引着国内外游客。旅游地生态环境质量关系到游客的体验感和满意度，生态环境的污染和破坏会降低游客的期望值，造成旅游人数减少、旅游收入下降。以国家5A旅游景区喀纳斯为例，景区主要依托自然生态环境，包括喀纳斯国家级自然保护区、喀纳斯国家地质公园、喀纳斯湖等众多自然景观区。2019年喀纳斯景区接待游客超过1000万人次，游客增多增加了能源消耗量与排污量，使景区的生态环境承受巨大的压力。加之新疆旅游业的时空差异性，使得生态环境在一定程度上受到了旅游经济的冲击，且影响效应在不断增强。随着新疆大力发展生态旅游，旅游业依托生态环境作为基础和屏障的趋势日益明显，生态环境对旅游经济的重要度也在逐渐加大。

表6 旅游经济与生态环境方差分解表

在生态环境方差分解方面，生态环境在第1期受到自身和旅游经济的双重冲击，其中旅游经济的贡献度为12.54%，随后逐渐增大到49.50%，生态环境受其自身冲击的强度在不断减弱，到第10期贡献率下降为50%。从长期来看，旅游经济对生态环境的冲击强度在逐渐增大，这可以解释为旅游业的进一步开发，带来了一定的生态环境破坏，生态系统的调节速度落后于破坏速度，使得旅游地生态环境面临挑战。2019年新疆实现旅游总收入3452.65亿元，占全国旅游总收入的5.2%，新疆旅游业发展势头良好，景区人数增多带来众多污染物的排放，游客总量超出旅游地的生态承受范围会给当地生态环境造成极大的承载压力。2019年新疆生活废水排放量为6.38亿吨，工业废气排放量为207549.80亿吨，牺牲环境为代价换取经济发展已成为制约旅游业发展的瓶颈，旅游经济效益“倒逼”或“胁迫”生态环境质量的改善。

5 结论与建议

5.1 结论

本文以新疆为例，在分析旅游经济与生态环境现状的基础上，运用熵值法计算了指标权重，通过综合评价模型测算了旅游经济与生态环境综合得分，建立了两者间的VAR模型，通过对原始数据进行平稳性检验，运用Jonhamson协整检验、误差修正模型、脉冲响应、方差分解等方法分析了新疆地区2001—2019年旅游经济与生态环境之间的动态关系，得出了以下结论：

从旅游经济与生态环境综合评价得分来看，2001—2019年新疆生态环境综合评价得分增长速度较慢，处于上升态势。2001—2019年新疆旅游经济综合得分呈波动上升态势。总体来看，二者相互促进，相互影响。

协整检验结果显示，旅游经济与生态环境之间存在着长期稳定的均衡关系。非平稳序列中的旅游经济与生态环境综合评价得分在一阶差分后变得平稳，为一阶单整序列，且两个变量之间存在一个长期协整关系。

脉冲响应结果表明，生态环境的稳定性受到自身结构和旅游经济的双重冲击，旅游经济对生态环境的影响是正向的，在前期较为显著，滞后期为5—6个月。旅游经济受自身影响较大，生态环境对其影响较小，但呈现出增长态势。

方差分解结果显示，前期旅游经济主要受自身结构冲击，后期生态环境对其贡献率不断增大。生态环境除受自身冲击外，也受到旅游经济的冲击，且贡献效应不断增强，说明旅游经济对生态环境产生了一定的影响。

5.2 建议

未来新疆旅游业的发展要注重生态环境保护，深入贯彻绿色发展、可持续发展理念，积极推进旅游地生态文明建设，平衡好环境保护与旅游经济效益二者之间的关系，促进旅游产业朝着高质量、高效益方向发展。

第一，坚定“旅游兴疆”战略，大力发展生态旅游。坚定实施“旅游兴疆”战略，推动“文化润疆”与“旅游兴疆”深度融合，使旅游业发展为支柱性产业。新疆位于生态脆弱区，未来旅游业的发展不能只片面追求经济效益，忽略生态环境保护，应注重经济效益和生态环境二者之间的协调发展，创新性的开发非遗旅游、生态旅游、乡村旅游、康养旅游、绿色旅游等环保旅游项目，在促进农牧民增收的同时也要讲好新疆故事，传播新疆文化。

第二，推动旅游生态补偿机制建立，促进旅游地生态可持续。注重旅游地生态环境保护，充分发挥政府在环境治理中的宏观调控作用，建立旅游生态补偿机制。要继续加大对生态环境治理的资金投入，将部分旅游收益用于生态补偿，为保护旅游地生态环境的人员发放一定的奖金，提升居民、游客、商户等旅游利益相关者的环保意识。此外，按照“谁污染谁治理、谁破坏谁负责”的原则，推动旅游地环境保护立法工作，对于污染、破坏生态环境的行为给予监督和处罚，推动建立生态治理协调合作机制。

第三，开启智慧旅游新模式，推进旅游产业的转型升级。应努力建立生态环境保护与旅游业发展相互促进的理念、行为与机制，将创新型科技应用到生态旅游之中，积极推进新疆旅游大数据中心、智慧旅游管理平台、智慧旅游营销等项目的建设，对旅游地环境进行实时实地监测，推动大数据项目、现代技术与旅游业相融合，促进生态旅游与金融、电子商务、物流、通讯、信息产业的优化升级，全方位开启“旅游+农业”、“旅游+工业”、“旅游+文化”等智慧旅游新模式，推出个性化、高品质、低耗能的旅游产品，实现旅游经济与生态环境共同发展。

但文中尚存在以下不足：对新疆旅游经济与生态环境时间序列数据进行了分析，欠缺新疆各地州横向间的比较研究；对旅游经济与生态环境间的互动机制与作用机理分析不够深入，这些都是日后需要改进与加强的地方。