长江经济带生态环境保护与经济高质量发展的耦合协调关系及其影响因素

王昊冉, 周金城

(湖南理工学院 经济与管理学院, 湖南 岳阳 414000)

党的二十大进一步明确将推进长江经济带发展作为加快构建新发展格局、着力推动高质量发展的重点任务。高质量发展是“既要金山银山,也要绿水青山”。长江经济带是我国重要的生态安全屏障,在此背景下,开展长江经济带生态环境保护与经济高质量协调发展研究,为解决长江经济带均衡协调发展难题提供解决思路。

关于生态环境保护与经济高质量发展之间的关系,国内外学者展开了不同的研究探讨。国外研究最具代表性成果是从环境库兹涅茨曲线视角进行研究,Grossman和Krueger[1]等提出了环境库兹涅茨曲线(enviornmental Kuznets curve,EKC),表明环境污染物与经济发展之间的关系是倒U形关系;Waslekarss[2]基于EKC假设研究30个国家在经济发展的过程中对环境产生的影响研究。国内主要集中在三个方面,在生态环境和经济高质量发展理论方面,王灿发和张祖增[3]梳理了长江流域生态环境协同共治理论;任保平[4]阐述了新时代下我国经济高质量发展所需的动力要求;杨荣金等[5]针对长江经济带生态环境保护的战略需求和目标提出了四项战略要求。在生态环境和经济高质量发展系统关系方面,乔平平[6]在经济高质量发展评价指标体系的基础上,增添了环境规制和外商投资系统,以及郭贝贝[7]数字经济对高质量发展的影响;同时生态环境系统与碳排放[8]、城镇化[9]、旅游产业[10]等系统之间的关系也是众多学者讨论的焦点。在生态环境和经济高质量发展模型研究方面,主要有杨慧芳和张合林[11]利用耦合协调度模型探究黄河流域生态与经济高质量发展关系,徐军委[12]以京津冀地区为例在双碳目标下利用面板向量自回归模型探究经济高质量发展与生态保护互动发展趋势,以及蔡绍洪等[13]利用探索性空间数据测度西部经济与生态环境时空格局。

综合,国内外对于生态环境保护与经济高质量发展的研究成果较为丰富,但也存在以下不足:一是评价指标体系的构建较为单薄,例如,经济高质量发展仅从总量-结构-效益等方面来构建,并没有深刻理解经济高质量发展的内涵;二是大多数研究还仅止于生态环境保护与经济高质量发展之间的耦合协调度关系上,没有深入研究两者耦合协调度的区域差异及动态演化,并且对其影响因素的研究机制分析较为片面,缺乏客观认知。基于此,本文在借鉴已有研究成果的基础上,以长江经济带为研究对象,运用2008-2020年的相关数据,构建生态环境保护与经济高质量发展评价指标体系,测算两系统之间的耦合协调度,并结合Dagum基尼系数法和核密度估计法对两系统耦合协调度的区域差异及动态演进进行分析,运用固定效应模型对两者耦合协调度的影响因素进行研究。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 熵值法

熵值法是依据各指标不确定性的程度确定相应的指标权重。为了消除指标的量纲影响,对所涉及的正负指标做标准化处理。使用规格化之后的数据zij,并通过以下公式计算各项指标的权重wj。

(1)

式中:n为指标个数;j为第j项指标;ej为第j项指标的熵值。

1.1.2 耦合协调度模型

耦合协调度模型用于分析事物的协调发展水平,计算公式如下。

(2)

T=aU1+bU2

(3)

(4)

式中:C为耦合度指数;D为耦合度协调度指数;a、b为待定系数。将耦合协调度划分为7个阶段,具体如表2所示。

表1 生态环境保护与经济高质量发展耦合发展类型划分标准

1.1.3 相对发展指数

运用相对发展指数K衡量两个系统的相对发展状态,如式(5)所示。

(5)

式中:U1为生态环境保护评价指数;U2为经济高质量发展评价指数。

1.1.4 Dagum基尼系数及其分解方法

为体现长江经济带上中下游地区的协调度发展特征,采用Dagum基尼系数及分解法[14]对长江经济带整体、上中下游区域内和区域间的发展协调度差异来源进行探究。具体计算公式如下:

(6)

1.1.5 核密度估计

Kernel密度估计被广泛地运用于评估分布形态的动态变化,运用高斯核对生态环境保护与经济高质量发展耦合协调度动态演进进行估计。

(7)

式中:f(x)为密度函数;h为带宽;K(·)为核密度;Xi为独立同分布样本观测值。

1.2 指标体系与数据来源

将长江经济带11个省份作为研究区域,根据河流的自然条件和水文特点划分上中下游区域。数据来源于2008-2020年《中国统计年鉴》《中国环境年鉴》《中国城市统计年鉴》及长江经济带11省份的统计年鉴,同时采用插值方法对个别遗漏数据进行补充。借鉴周正柱和王俊龙[15]、丁晨辉等[16]、胡露云[17]。在生态环境保护方面,依据PSR模型,从压力-状态-响应出发构建指标体系;在经济高质量发展方面,从“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念出发构建指标体系,具体指标体系如表2所示。

2 实证分析

2.1 生态环境保护与经济高质量发展水平综合评价分析

2.1.1 时序变化特征

根据图1长江经济带生态环境保护与经济高质量发展的评价指数时序图可知,2008-2020年长江经济带生态环境保护评价指数与经济高质量发展评价指数均呈现增长趋势。生态环境保护发展评价指数整体增幅50.30%,经济高质量发展评价指数整体增幅26.64%。其中,2019-2020年经济高质量发展水平下降,原因是2019年面对国内外严峻经济形势,长江经济带整体受到冲击,经济下行压力犹存。值得注意的是,经济高质量发展水平和增长速度同时滞后于生态环境保护发展,说明已将保护修复长江生态环境放在战略发展的压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发,坚定不移推动长江经济带生态优先绿色低碳高质量发展。

图1 生态环境保护与经济高质量发展评价指数时序

2.1.2 空间差异特征

为了考察生态环境保护与经济高质量发展指数的空间分布特征,利用自然间断法将两系统评价指数分为五个等级,并绘制出每个省份研究期内偶数年的评价指数柱状图(图2)。

图2 长江经济带生态环境保护与经济高质量发展指数空间分布特征

1)生态环境保护评价指数空间特征。从区域层面上看,2008-2015年生态环境保护指数呈现“下游>上游>中游”的格局。2016年长江经济带座谈会中生态优先、绿色发展战略定位的提出,令长江中游地区加大环境保护的力度,依托地区优势发挥资源潜力,使得其生态环境保护指数逐渐超过上游。从省市面上看,2008-2020年贵州的生态环境保护指数增长速度最快,年均增长率为8.2%,贵州在得天独厚的资源优势上实施最严格的生态保护制度,优良的生态环境辐射带动了经济发展;此外江苏的生态环境保护指数始终高于其他省份。2012年以来,江苏持续加大生态环境保护力度,固守生态红线,推进绿色发展。

2)经济高质量发展评价指数空间特征。从区域层面上看,2008-2020年长江经济带上游、中游和下游的经济高质量发展指数均呈上升的趋势,呈现“下游>中游>上游”的分布格局。上游依托于重化工企业,由于产业升级和经济改革导致上游存在巨大的发展空间,故上游经济发展增幅趋势高于其他省份。从省域层面上看,2008-2020年上海的经济高质量发展指数有小幅下降趋势;其中,江苏经济高质量发展指数上升幅度最大,安徽经济高质量发展指数上升幅度最小。此外,上海、江苏和浙江的经济高质量发展指数明显高于其他省份,表明沿海省份依托产业贸易契机,成为经济发展速度最快的区域。

2.2 生态环境保护与经济高质量发展耦合协调度时空特征

2.2.1 耦合协调度时序变化特征

分区域计算2008-2020年长江经济带生态环境保护与经济高质量发展的耦合协调度和相对发展度。由表3可知,总体上耦合协调度从极度失调阶段上升至初级协调阶段。区域层面上,下游的耦合协调度要远高于中上游,中上游的相对发展阶段属于经济高质量发展滞后型,下游属于生态环境保护滞后型。原因在于生态相对较优的中下游地区,产业升级和经济结构优化有一定的先发优势,经济高质量发展水平较高,两系统的耦合协调水平也优于上游地区;而上游产业倚重倚能特征明显,生态保护和治理强度也远低于中下游,生态环境压力大和发展不足仍是最大的实际,致使该区域生态保护与经济高质量发展的耦合协调水平较低。

表3 长江经济带上中下游生态环境保护与经济高质量耦合协调发展和相对发展阶段

2.2.2 耦合协调度空间差异特征

为了揭示耦合协调度的空间差异,利用ArcGis10.2绘制2008年、2014年和2020年省份耦合协调度的空间分布图(图3)。由图3可知,在空间上呈现沿海省份协同管理,其他省份以四川和湖北为中心的空间分布特征。2008年江西、湖南、云南、贵州、重庆和湖北处于中度失调水平,安徽和四川处于濒临失调阶段,上海、江苏和浙江处于勉强协调阶段,整体耦合协调水平较低。2014年所有省份均提高耦合协调水平,江苏和浙江处于勉强协调阶段;2020年除了云南、贵州两省仍处在濒临失调阶段,其他省份均处于勉强协调水平以上。反映出长江经济带生态环境保护与经济高质量发展耦合协调水平在空间差异上逐步缩小,各地区的耦合协调类型在空间分布上呈现同步发展。具体来说因为沿海省份生态经济带的自然条件、区位条件均优于西部省份,人口、产业、资本等要素集聚,属于重点开发区域,随着长三角一体化下皖江承接产业转移示范区的建设,长三角对周边城市辐射效应加大,安徽积极承接长三角先进产业转移,同时利用优质旅游资源,统筹加固生态环境,所以耦合协调水平逐步提高。云南、贵州在此期间科技投入增加、产业数字化水平提高、外商投资占比不断提高等因素推动了经济的高质量发展,但对生态环境的破坏仍然存在,虽发展趋势较慢,但整体在不断向好的趋势发展。

图3 生态环境保护与经济高质量发展耦合协调度时空演变格局

2.3 生态环境保护与经济高质量发展协调度内部差异及来源

2.3.1 生态环境保护与经济高质量发展协调度地区差异分析

由表4可知,从总体基尼系数来看,2008-2020年长江经济带发展水平均值为0.090,其中2011年和2016年出现小幅反弹现象,但整体呈下降态势。说明耦合协调度在地区空间分布呈现收敛性和非均衡性,协调发展进程缓慢。

表4 长江经济带生态环境保护与经济高质量发展协调度基尼系数

从区域内差异来看,长江经济带上、中、下游区域差异较大。按均值排列,中游(0.023)<上游(0.047)<下游(0.065)。上游2008-2020年生态环境保护与经济高质量发展区域内差异始终围绕均值0.047上下波动,中游呈现“下降-上升-下降”的趋势,起伏波动最大,下游与中游恰巧相反。表明上游地区生态环境保护与经济高质量发展内部差异缩小,逐渐转向协同发展。可能由于受到的政策支持、自身位置优势、高新技术等因素的影响,越临近下游发达地区,生态环境保护与经济高质量发展协调水平的差异愈加明显。

从区域间差异来看,上游-中游的协同性优于中游-下游和上游-下游区域。说明上游-下游地区因为生态环境、经济现状、技术发展等条件差距明显,导致上下游区域间发展失衡。因此,要充分发挥下游地区的引领和示范效应,推进生态环境保护与经济高质量协同发展。

2.3.2 生态环境保护与经济高质量发展协调度空间差异来源贡献

由表5可知,区域间贡献率远高于区域内贡献率,表明区域间差异是长江经济带生态环境保护与经济高质量发展协调水平差异的主要来源。

表5 长江经济带生态环境保护与经济高质量发展协调度贡献率

2.3.3 生态环境保护与经济高质量发展协调度动态分布

利用stata17绘制长江经济带总体及上、中、下游地区核密度(图4)分析长江经济带生态环境保护与经济高质量发展协调度的绝对差异和动态演进趋势。

图4 长江经济带不同区域耦合协调度的密度

由图4(a)可知,上游核密度曲线主峰位置不断向右移动并且高度下降,中心点曲线变宽说明分散性逐渐增强,说明上游两者协调化水平逐渐提高。2017-2020年分布延展性在一定程度存在拓宽趋势,意味着上游范围内协调度的空间差距在逐步扩大。

由图4(b)可知,中游2008年核密度图峰度最高,说明中游两系统发展协调度在这一年较为集中。2014年和2017年核密度曲线主峰高度下降以及中心点右移,曲线逐渐趋于平缓且逐渐加宽,说明中游协调度绝对差异扩大,协调度发展水平在逐年提升。2020年峰度提高且拖尾现象减弱,说明中游协调度差距缩小且趋于渐好。

由图4(c)可知,下游整体体现左偏分布,2008-2020年中心点右移,说明下游生态环境保护与经济高质量发展协调度水平在不断增强,发展势头良好且耦合协调度空间差异缩小。

由图4(d)可知,总体核密度曲线图主峰高度逐年升高且延展性呈收缩趋势,同时中心点右移,协调度水平呈右偏态分布。说明生态环境保护与经济高质量发展协调度水平更加集中,且各地区绝对差异呈缩小态势。

2.4 耦合协调度的影响因素分析

2.4.1 模型设定

生态环境保护与经济高质量发展的耦合协调度受多种因素影响,借鉴张恬姿等[18]、谢小飞等[19]、孔凡斌等[20]、王作朋和李俊莉[21],以耦合协调度D作为被解释变量,以人均GDP(元/人)、年末常住人口(万人)、第三产业占GDP比例(%)、城镇化率(%)、工业污染治理完成投资(万元)、城市污水处理能力(万m3)、人均公园绿地面积(m2/人)7个指标作为解释变量,分别表征经济发展水平、人口聚集程度、产业结构升级、城镇化水平、政府调控能力、环境保护水平、资源拥有水平。利用2008-2020年长江经济带11省份面板数据,建立耦合协调发展的影响因素计量模型如下:

Yit=βi+βt+β1Ecoit+β2Popit+β3Indit+
β4Urbit+β5Govit+β6Zooit+β7Rseit+εit

(8)

式中:i为地区;t为时间;βi为个体效应;βt为时间效应;εit为随机扰动项;Y为耦合协调度;Eco为经济发展水平;Pop为人口聚集程度;Ind为产业结构升级;Urb为城镇化水平;Gov为政府调控能力;Zoo为环境保护水平;Rse为资源拥有水平。

2.4.2 平稳性检验与协整检验

为避免伪回归,对各面板数据序列的平稳性进行单位根检验。如表6所示,采用Fisher-ADF检验、LLC检验和IPS检验三种检验方法。结果表明,各变量一阶差分平稳,即各变量均为一阶单整,可进行协整检验。

表6 面板数据单位根检验结果

基于稳健性考虑,使用Pedroni检验和Kao检验各个变量的协同效应。如表7所示,检验结果显示变量间存在长期稳定的均衡关系。

表7 协整性检验结果

2.4.3 固定效应模型回归结果分析

利用Hausman检验对随机效应模型与固定效应模型进行选择,Hausman检验P为0。因此,选择固定效应模型回归结果进行分析,回归结果如表8所示。

表8 耦合协调度影响因素的回归结果

1)经济发展水平回归系数是0.062,且在1%水平上显著为正。说明经济不断发展将对生态环境保护发展产生倒逼作用,能够加大该省份对生态问题治理。2012年、2016年和2020年长江经济带人均GDP达4.086 7×104、5.647 0×104和7.827 6×104元,2012-2016年上涨了38.17%,2016-2020年上涨了38.62%。可以看出自召开长江经济带发展座谈会后,以建设现代化经济体系为重点,沿江11个省份经济保持持续健康发展,促使生态环境保护与经济高质量的同步增长,协调性不断增强。

2)人口聚集程度与耦合协调度呈正相关关系。长江经济带各省份常住人口同比增幅基本保持在2%以内,年均增长率约为0.56%。近十年来人口自然增长呈现明显的西高东低的基本态势,湖北、云南整体提升明显,东部地区的上海和江苏较低。人口迁移方面,长江中游城市群和成渝城市群对于人口的吸引力显著。

主要原因是人力资本积累作为外生技术进步之外重要的经济增长动力,人口集聚主要使得人口红利转化为生产力,使得劳动力供给和人才资源的丰富。特别是上海、江苏等地要以提高人口服务水平为维持经济与生态协调发展的关键一环,避免人口增长疲乏对经济和生态保护的阻碍作用。

3)产业结构升级在1%的显著性水平检验上呈正向显著,且影响系数为0.359。第三产业在2014-2018年间以每年约1个百分点的比例增长,并在2020年第三产业增加值占比达54.0%,电子信息、装备制造等产业规模占全国比例均超过50%。下游上海浙江等以资本和技术密集型产业为主,中上游以劳动和资源密集型产业为主,整体产业链协调完整。后期新兴产业集群起到带动作用,导致要素配置、投入产出、经济循环等得到改善,这些积极因素会对经济高质量发展带来影响,提高长江经济带耦合协调水平。

4)城镇化水平系数为0.205,且通过了1%的显著性水平检验,可知城镇化影响生态环境保护与经济高质量发展耦合协调的次要因素。从城镇化水平来看2016年城镇化率从高到低依次是上海87.9%、江苏67.7%、浙江67.0%、重庆62.6%和湖北58.1%,到2020年依次为89.3%、73.4%、72.2%、69.4%和62.8%,原因在于“十三五”长江地区城市化进程不断加快,城市结构合理,优势互补。城市化水平的不断提升,对居民的消费和投资都产生了积极的影响,绿色城镇化建设使得生活品质得到了显著提升,耦合协调度的分异格局基本形成了以这5个省市为核心的空间结构。

5)政府调控能力、环境保护水平、资源拥有水平与耦合协调度呈现不显著的正相关关系,表明政府调控,环境保护和资源拥有水平对耦合协调发展具有促进作用,但这一影响渐微。一方面因为政府调控和环境保护力度未能触及问题根部,出现一些地方是污染企业“避难所”的现象。必须构建跨流域、跨地区的联合防御机制,制订统一的保护计划与管理办法,促进我国的生态环境管理体制和治理能力的现代化。另一方面是长江经济带上中游地区地势起伏变化大,大型供水工程建设难度大,加上部分地区水资源利用方式还很粗放,绿色发展水资源底子薄弱,存在严重的供需矛盾。应在巩固现有人均资源拥有量的同时做到节约优先,从整体上提升资源的利用效益。

4 结论与建议

4.1 结论

通过测算生态环境保护与经济高质量发展评价指标体系,构建耦合协调度模型,得到结论如下。

1)2008-2020年长江经济带生态环境保护指数与经济高质量发展指数均具有明显的增长态势,且生态环境保护指数大于经济高质量发展指数。在区域上由于下游物种资源丰富导致环境质量优于中上游,省域层面上贵州生态环境保护指数增长速度最快,江苏经济高质量发展指数涨幅最大。

2)2008-2020年长江经济带生态环境保护与经济高质量发展耦合协调度总体上呈现增长趋势,但整体增长趋势缓慢且相邻年份间变化浮动不显著。江苏、上海、浙江等沿海省份处于较高水平耦合阶段,长三角地区全力扶持安徽,使得安徽上升至初级协调阶段,补齐皖北发展短板。云南仍处于濒临失调阶段,说明应加强川滇合作发挥区位优势,全面提升南向互联互通水平。

3)长江经济带生态环境保护与经济高质量发展耦合协调度的总体基尼系数呈下降趋势,上中下游间发展不均衡是影响协调发展水平差异的重要原因。地区间贡献率长期维持在75%左右,上下游间基尼系数一直处于较高水平且渐有回弹现象,表明区域间内部差异始终存在,更反映了上下游矛盾问题突出。总体核密度曲线主峰高度逐年升高呈收缩趋势,耦合协调度水平呈右偏态分布,说明两者发展的协调水平逐渐提升,梯度效应减弱,均衡化发展水平提高。

4)从影响因素上看,经济发展水平、人口聚集程度、产业结构升级和城镇化水平对长江经济带生态环境保护与经济高质量耦合协调发展具有直接影响。因此,可以从这四方面着手提高耦合协调度水平。

4.2 建议

1)缩小区域间生态环境保护与经济高质量发展的差距。通过发挥地区优势,依据流域自然特点和资源储藏,加强流域内分工合作。下游由于地势平坦、水资源和矿产资源较为丰富,建立商品粮基地、制造业基地以及跨流域调水的水源地,但应注意汇水量大导致洪涝灾害多发,注重生态环境保护。中上游地区可以积极承接下游地区先进的环境治理政策、经济发展政策,同时上游地区也要保持自身优势,使上中下游协调发展。

2)加大经济高质量发展的投入力度。通过对绿色技术系统的改革,对我国的经济和能源进行全面调整,从而实现绿色发展。发展外向型经济,利用生态环境保护优势吸引游客和企业等前来旅游及投资,将生态环境保护优势转化为经济高质量发展优势,大力发展绿色经济道路。

3)加强政府调控,提高资源利用。长江流域水利资源和森林资源丰富,尽快采取有效措施对长江流域生态资源进行合理开发利用与保护。积极发展节水型产业,提高用水效率,以限排促节水,减少污染物排放,有效保护好水资源。同时开展长防林建设,提高森林涵养水源和保持水土功能,合理配置生态资源,保障流域生态资源供需平衡。