黄河流域生态经济与产业结构互动关系研究

吕剑平，张玉英

(甘肃农业大学 财经学院，兰州 730070)

提要：根据生态保护和高质量发展内涵，从生态经济和产业结构两方面对黄河流域发展水平进行测度。基于黄河流域9个省份2010—2019年的数据，提出了生态经济和产业结构的理论分析与研究假设，并通过实证分析验证了相关假设。研究结果表明，生态经济在短期内受到一些因素的影响不利于产业结构向合理化发展，产业结构合理化在一定程度上会促进产业结构高级化的发展，而产业结构高级化的发展则会促进生态经济发展。为解决目前存在的问题，提出了相应的建议，认为黄河流域在发展中要坚持生态经济发展，处理好产业结构合理化和高级化的关系，遵循因地制宜与协调发展的原则。

黄河流域在各省乃至全国的发展中扮演着重要角色，既是生态安全的保护屏障，又是经济发展的重要地带。流域的发展涉及多种因素，并且各因素之间存在某种程度的关联，如人口与环境、人口与资源、生态与产业发展等。在经济发展过程中，黄河流域存在水污染、水土流失以及产能落后等问题。这些问题的存在使各要素的关联更加紧密，并且这种关联影响着沿线各省份的发展速度和发展质量。生态经济和产业结构都会影响经济发展，生态经济既连接着生态又连接着经济，产业结构能反映经济发展效益和质量，并且在产业发展中还须兼顾生态。此外，国家对黄河流域的发展也十分重视，并且下发《在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话》《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》《让黄河成为造福人民的幸福河——习近平总书记谋划推动黄河流域生态保护和高质量发展谱写新篇章》等相关文件，其对黄河流域经济发展和生态保护做出了重要指示。生态经济和产业结构升级的发展不仅关乎经济的高质量发展，而且也关乎生态环境。通过对二者的研究可以更好地调整流域内经济和产业的发展模式，引导产业向生态化方向发展，经济向高质量方向发展，厘清两者的互动关系，提升流域内各省份对生态保护的重视程度，以期为黄河流域生态保护和高质量发展提供相关对策建议。

黄河流域是我国北方的重要经济地带和生态屏障[1]，该流域的发展对生态、经济、人民生活水平等的提升具有促进作用。对如何促进黄河流域的发展，学术界的研究各有侧重。在黄河流域生态保护和高质量发展的研究中，一方面，有的学者研究两者之间的关系。如孙继琼[2]从耦合协调发展角度研究了经济高质量发展与生态环境两者之间的关系；
李达等[3]通过静态面板EKC和动态面板EKC检验模型对黄河流域29个城市的生态保护和高质量发展进行了分析；
杨开忠等[4]分析了黄河流域发展的制约因素，从要素—空间—时间3个方面出发构建了分析框架，并且提出了相应的战略对策。另一方面，有的学者紧抓生态保护与经济高质量发展的总体要求、总体布局，探究它们对生态保护和经济高质量发展的影响与作用。孙建国[5]等研究了生态经济与科技创新的关系，运用Super-SBM模型、Malmquist指数、PVAR模型分析了生态经济和科技创新的相互作用；
张仲伍[6]等将黄河流域划分为不同的主体功能区，对黄河流域8个省份的642个县域的生态经济协调发展进行了研究；
吴艳霞等[7]研究了黄河流域社会经济与生态环境的关系，运用耦合协调模型测度两者的时空格局和相对发展情况，通过固定效应模型研究两者的内源动力、政府动力和外向动力；
张子龙等[8]构建了资源诅咒系数，从财政分权、产业升级、技术进步以及资源诅咒4个角度，对地处黄河流域的鄂尔多斯盆地资源型城市进行了研究。

对生态经济和产业结构升级的研究，鲜有学者将两者结合起来进行论述。在生态经济的研究中，学者们大多从影响因素和路径两方面进行探索和研究。侯淑婧[9]等从经济—社会—环境3个方面构建相关指标体系对不同区域的生态经济水平进行了测度，认为它们将会影响生态经济的发展；
李程[10]在对生态经济的研究中认为，科学技术在能源的开发、经济的发展、环境的保护方面起到一定作用；
毛江晖[11]指出在县域生态经济的发展中要考虑实际情况，调整发展布局、制订自身发展规划；
孙发平等[12]在对青海省现代化进行研究时指出，生态经济是现代化发展的路径，并提出了“产业生态化与生态产业化”。在产业结构的研究上，郑丽琳等[13]选择面板门槛模型，分别对影响产业升级的相关因素进行了研究，认为人口、技术会影响产业升级。黄天能等[14]从资源枯竭的角度进行研究，以24个资源枯竭城市为研究对象，最后认为资源枯竭城市要合理看待资源、产业、市场3者的关系，对投资结构要进行优化。

综上所述，对黄河流域发展的研究从各个方面展开，但是对生态经济与产业结构两者之间关系的研究较少。生态保护作为黄河流域发展的关键，其生态经济的发展和产业结构优化升级对生态保护和高质量发展也具有一定的推动作用。生态经济可为产业结构提供动力和引擎，对产业结构优化升级具有推动作用。生态经济的发展体现在生态农业、资源消耗和绿色工业方面，而产业结构合理化与高级化的发展将会伴随着技术进步等，这将更进一步推动和促进生态经济的发展。因此，本文以黄河流域9个省份(青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东)为研究对象，分析生态经济与产业结构的协调关系。

生态经济强调生态和经济的协调发展，不能纯粹追求某一方面的发展而忽略另一方面。生态经济在发展中会考虑生态成本，对环境的危害程度等，为了减少对环境的破坏和污染，会进行环境规制。黄河流域由于自身原因，产业发展和生态环境都会面临一定的问题，使发展受到制约。环境规制将会对企业提出更高要求，促使企业“成本增加”，企业为减少额外费用支出，会将一些污染大的产业进行转移或者停产。除此之外，环境规制会给企业带来一些“创新补偿”。但是，目前黄河流域内各省份发展水平不一，受各方因素制约，如经济、资源等，环境规制在短期内导致清洁产业增加速度较慢，“创新补偿”对企业的激励带动能力小。因此，在短期内将不利于产业结构的发展。基于这些理论提出假设1。

假设1：生态经济因受环境规制的影响，短期内不利于产业结构发展。

黄河流域发展面临的问题自2019提出后，流域内各因素的发展都将会对高质量产生影响，产业结构调整也将成为发展的一大趋势。面对经济发展的需要和产业转型趋势，流域内各产业势必会对自身产业发展以及存在的问题进行分析，并引导产业结构向高级化方向发展，一方面，企业不再安于固有产业的发展，会对产业结构进行重新划分与调整，使产业重心出现转移，逐渐导致第三产业的占比增加，如金融、信息、交通、服务行业不断增多；
另一方面，技术创新会延伸出更多产品，数字产品与产业相关产品的结合发展，为产业发展提供动力。因此，基于这些理论提出假设2。

假设2：产业结构合理化对产业结构高级化的发展有正向影响。

产业结构高级化的发展反映出生态经济发展的需要和产业结构合理化的调整对它的传导作用。一方面，在发展的过程中产业结构高级化需要技术等方面的指导和创新，技术进步将会降低产品要素的生产成本，促进新动能的开拓，做到在追求经济利益的同时又保证了经济的高质量；
另一方面，产业结构高级化的发展会减少对资源的浪费，考虑环境的承受能力，减少对环境的破坏。在这一发展过程中，既兼顾生态又兼顾经济，为此，可以提出假设3。

假设3：产业结构高级化有利于促进生态经济的发展。

(一)变量选择

1.生态经济的测算(CS)

生态经济体现在资源的消耗、生态农业的发展、绿色工业的发展等方面，本文构建13个指标(见表1)，运用熵值法计算综合得分后作为生态经济变量。其计算过程如下：

(1)

(2)

式(1)和式(2)中，Xij表示第i年第j项指标的标准化值，Xj表示第j项指标的原数据，Xjmax表示第j项指标原数据的最大值，Xjmin表示第j项指标原数据的最小值。

(3)

(4)

(5)

(6)

其中，Xij为指标归一化处理后的值，Wj是指标权重，Pij是第i年第j项指标的比重，Ej指第j个指标的熵值，Ux为生态经济综合评价指数。

表1 生态经济指标体系

2.产业结构的测度

为更好地测度产业结构的演进与发展，在借鉴已有研究上，将产业结构划分为产业结构合理化和产业结构高级化。

(1)产业结构合理化(CH)。在对已有文献梳理的基础上，产业结构合理化采用修正后的泰尔指数来度量。可用公式表示为

(7)

其中，CH为修正后的泰尔指数；
y代表第一、二、三产业的总产值，l指就业总人数；
li是各细分产业的就业人数；
yi分别代表第一、二、三产业产值。CH值越接近于0，说明产业结构的合理化程度会越高。大多数研究者采用泰尔指数的倒数来反映产业结构的合理化程度，即用1/CH来表示。

(2)产业结构高级化(CG)。产业结构的高级化用第三产业产值与第二产业产值的比值来表示，其中，产业结构高级化的数值愈大，产业结构的发展状态愈高级，用公式表示为

(8)

(二)模型构建

为更好地分析生态经济与产业结构的关系以及避免内生性问题，引入了兼有时间和空间的PVAR模型对数据进行处理。采用2010—2019年黄河流域9个省份的面板数据进行动态关系检验，构建模型如下：

(9)

式(9)中，yit代表核心变量，包括生态经济、产业结构合理化、产业结构高级化。其中，i表示样本量；
t表示年份；
α0表示截距项向量；
αj表示参数矩阵；
p表示滞后阶数；
βi表示样本个体效应，反映的是各样本在截面上的个体异质性；
γt表示时间效应，反映了每个变量的时间趋势变化；
μit为服从正态分布的随机干扰项。

(三)数据来源

采用黄河流域9个省份2010—2019年的数据进行研究，数据来源于《中国环境统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国农村统计年鉴》《中国第三产业统计年鉴》以及各省份的统计年鉴，对缺失的数据采用插值法进行处理和补足。

(一)描述性统计分析

(二)平稳性检验

在构建PVAR模型前，可能会出现伪回归现象，为使数据结果合理、有效，要对各变量进行单位根检验。首先，运用LLC方法对各变量进行单位根检验(见表3)，结果显示CS、CH通过5%的显著性检验，CG未通过检验；
对各变量进行一阶差分处理后，CS、CG、CH都通过5%的显著性检验。其次，采用IPS检验后(见表3)，CS、CG、CH都未通过检验，之后对变量进行一阶差分处理后，CS、CG、CH都通过5%的显著性检验。这表明各变量全都通过平稳性检验，可用时间序列模型进行分析。

表2 变量CS、CG、CH的描述性统计

表3 变量CS、CG、CH的单位根检验

(三)滞后阶数的确定与PVAR模型估计

通过Stata15软件确定PVAR模型的最优滞后阶数。选用AIC、BIC、HQIC准则对滞后阶数进行确定，从表4中可以看出，模型的最优滞后阶数为1阶。

表4 最优滞后阶数的确定

在确定模型滞后阶数为1阶后，对生态经济、产业结构合理化、产业结构高级化进行GMM估计，估计结果如表5所示。

在生态经济方程中，生态经济对自身的影响为0.586，说明流域内前期的生态经济对后期的生态经济发展有增进作用；
生态经济对产业结构合理化和高级化的影响系数为负，表明短期内生态经济的发展不利于产业结构合理化和高级化的发展，这也验证了假设1。这可能与经济和产业发展中受双重环境规制有关，既有来自政府的环境政策，也有来自环保组织的环境规制。此外，黄河流域在其经济和产业发展中出现一些困境与难题，如生态环境破坏、产业发展水平低等。生态经济发展是一个长期的过程，黄河流域内各省份因经济发展水平、地区资源和产业不同，导致生态经济的发展需要一个适应过程，从而要对产业进行调整，这就导致对产业结构合理化发展造成不利影响。在产业结构合理化方程中，产业结构合理化对自身和产业结构高级化的影响为正，说明滞后一期的产业结构合理化对自身当期的发展和产业结构高级化有正向影响，即验证了假设2，主要原因为产业升级转型是各省份都将面临的趋势，落后产能必将面临淘汰，为促进省内产业发展，会对已有产业进行调整和升级，进行技术方面的创新，这将对产业结构高级化产生正向影响。同样，产业结构高级化对自身和生态经济的影响为正，这表明产业结构高级化可以推动生态经济发展，原因可能为产业结构高级化会伴随技术改进和技术创新，技术进步会减少对生态的破坏以及带动经济效益的增加，即验证了假设3。

表5 向量自回归的参数估计结果

(四)脉冲响应分析

脉冲响应可以反映其中一个变量受到冲击后对其他变量的影响，为了更加直观地研究生态经济与产业结构的响应机制，得到了三者的脉冲响应图(见图1)。其中，设置影响期为15期，置信区间为95%，接着对脉冲响应图进行具体分析。

第一，从总体上看，生态经济、产业结构高级化、产业结构合理化分别对自身、生态经济对产业结构高级化和产业结构合理化、产业结构高级化对生态经济和产业结构合理化、产业结构合理化对生态经济和产业结构高级化的脉冲响应均呈收敛趋势，说明模型是稳定的，这也进一步说明黄河流域各省份在经济发展和环境保护的大背景下，能够积极调整产业布局，加强技术方面的创新，积极承担社会责任，做到既兼顾生态又兼顾经济，不断调整产业结构，促进产业结构向合理化和高级化方向发展。

第二，生态经济在对自身受到一个单位的冲击后，第一期的值相比其他几期的值，始终最大(0.071)，之后生态经济对自身的冲击影响逐渐减弱，不过冲击反应自当期一直显著为正；
生态经济对产业结构高级化的冲击在第1～3期为正，第4～15期为负，但从第9期后开始回升，趋向于0。生态经济对产业结构合理化的冲击为负向冲击，在第5期之后开始回升，这说明生态经济在前期的发展过程中会对产业结构合理化起到某种程度的抑制作用，可能与流域内一些省份因前期发展对生态的破坏较大以及产业成本费用的增加，导致产业间的协调和关联程度不强，影响产业向合理化发展。

图1 CS、CG、CH之间的脉冲响应

第三，产业结构高级化对自身的冲击，在第一期达到最大值(0.063)，且第1～4期的冲击为正，第5～15期的冲击为负，从第9期开始趋于回升。产业结构高级化对生态经济的冲击为正向冲击，并且冲击在第7期发生转折，达到了最大值(0.003)，这表明产业结构高级化对生态经济有促进和推动作用。产业结构高级化对产业结构合理化的冲击为负向冲击，在第5期之后开始回升并且不断趋于0，这表明黄河流域内的产业在不断调整，并向好的方向发展。

第四，产业结构合理化对自身的冲击表现为正向冲击，且峰值出现在第3期，达到0.006，之后开始缓慢下降，向0靠近。产业结构合理化对生态经济的冲击为负向冲击，冲击呈现下降—上升的发展趋势，在第8期开始缓慢回升。产业结构合理化对产业结构高级化的冲击在第1～3期为负向冲击，第4～15期为正向冲击，且在第6期达到峰值0.002，虽然产业结构合理化对产业结构高级化的冲击在后期为正向冲击，但也存在下降趋势，这说明黄河流域产业结构合理化对产业结构高级化的正向促进作用较短。

(五)方差分解

为了更加清楚地研究生态经济、产业结构高级化、产业结构合理化相互之间以及对各自的贡献度，采用方差分解来进行说明，表6给出了第1～10个预测期的方差分解值。整体来看，在第一期，产业结构高级化和产业结构合理化两个变量对另一个变量都有贡献，只有生态经济的贡献来自自身。在第2～10期，生态经济和产业结构高级化对自身的贡献率随着期数的增加呈现下降趋势；
产业结构合理化随着期数的增加贡献率表现出上升趋势。具体来看，在对生态经济的贡献中，产业结构合理化贡献率大于产业结构高级化，且产业结构高级化和合理化对生态经济的贡献率在第8期之后几乎处于一个稳定状态，分别保持在0.023和0.364左右；
在对产业结构高级化的贡献中，生态经济对它的贡献呈现为U形，在第10期的贡献率为0.006，产业结构合理化对它的贡献几乎在0.478左右波动，但波动幅度不大。在对产业结构合理化的贡献中，相比产业结构高级化，生态经济对产业结构合理化的贡献率较大，从第1期到第10期都呈直线上升趋势，产业结构高级化对合理化的贡献呈V形发展，转折点出现在第7期，贡献率为0.195。

(六)稳健性检验

采用改变样本容量法进行稳健性检验，根据上下游的划分，在上下游选择了5个省份来检验结论是否稳定，检验结果如表7所示。由表7可以看出，生态经济对产业结构合理化和高级化的系数为负，产业结构合理化对高级化的系数为正，产业结构高级化对生态经济的影响为正，与前述结果一致，说明模型是稳健性的。

表6 生态经济与产业结构的方差分解

表7 生态经济与产业结构稳健性检验结果

(一)结论

生态经济和产业发展在黄河流域生态保护和高质量发展中占据重要地位。生态经济兼顾生态和经济，各省份因其自身原因，在发展中受到环境规制、经济发展形势等因素的影响，生态经济和产业结构发展会产生一定的传导机制。基于此，提出了生态经济与产业结构的理论分析与研究假设，并且建立了PVAR模型分析它们之间的关系。结果表明，在短期内生态经济不利于产业结构合理化和高级化的发展，但长期来看会推动产业结构合理化和高级化的发展；
面对经济发展形势，各省份会对产业结构进行调整，产业结构合理化会对高级化产生正向影响，产业结构高级化对生态经济起到促进作用。通过方差分解发现，生态经济对产业结构合理化和高级化的影响呈V形发展，说明短期不利于产业结构合理化和高级化的发展，但长期会产生有利影响，产业结构合理化对高级化的影响呈上升趋势。

(二)建议

1.坚持生态经济发展

生态经济发展很好地将生态理念融入经济发展中，促使生态与经济的协调发展，生态经济的发展可以提升产业结构层次，拓宽产业发展空间。虽然生态经济在短期内受到环境规制的影响，不利于产业结构合理化发展，但长期来看将会推动产业结构向合理化发展。针对黄河流域存在的问题，首先，黄河流域在发展中应因地制宜实施环境规制政策，对流域内各省份的环境质量和产业结构进行评估，要考虑环境污染的情况、产业发展的可行性等，采取差异化的环境规制政策。在发展生态经济的过程中，应避免因实施环境保护政策导致产业结构的调整受限。其次，各省份在产业发展中应充分考虑实际情况，在不对生态环境进行破坏和影响经济发展的前提下，有条理、有计划地进行产业升级改造，实现生产要素的合理配置，做到兼顾生态和经济。

2.正确处理好产业结构合理化和高级化的关系

黄河流域产业结构合理化和高级化两者之间的互动和促进作用较弱，不断提高产业结构合理化水平并向产业结构高级化方向靠近，达到二者的良好互动，不仅可以促进沿黄河流域内各省份的协同发展，还可加强新旧动能转换，推动产业转型，建设特色产业体系，促进制造业向高质量发展。首先，各省份应充分挖掘本地优势，不断优化产业结构，如在内蒙古、宁夏、青海建设优质牧业和奶源基地，打造“田间—餐桌、牧场—餐桌”农产品营销模式，形成新型产业链；
在宁夏、甘肃陇东、陕北、青海海西、四川等地区优化能源开发布局，在能源化工上做到精、深以及向高端化发展；
下游地区的省份，应打造具有较强竞争力的产业群，加大互联网、人工智能对传统产业的渗透。其次，各省份在发展中，应摆脱和淘汰落后产能，发展节能产业、数字产业，不断创新产业和经济需求结构，寻找新的经济和产业发展路径，借鉴同产业和临近省份发展经验，要敢于突破，敢于创新，在产业发展中将人工智能和相关产品结合起来。

3.遵循因地制宜与协调发展的原则

黄河流域在发展中应充分考虑生态经济与产业结构的关系，做到协调发展和因地制宜。上游地区存在生态环境脆弱、水土流失严重等问题，目前应加强生态环境的恢复，以便后期更好地发展生态经济和促进产业升级；
中游地区蕴藏着丰富的能源，应加强对能源的利用效率，调整能源结构，发展绿色产业、低碳产业；
下游地区要发挥技术创新优势，实施协同发展，让下游地区带动中、上游地区产业的发展，使生态经济始终贯穿产业发展的全过程，形成生态经济与产业升级的良性互动和良性发展。此外，生态经济和产业结构的调整是相互影响的，黄河流域在发展中应实施协调发展理念，生态经济和产业结构发展好的省份要发挥辐射带动作用，发展水平低的省份要寻找生态经济和产业结构调整的平衡点，不断缩小之间的差距。