产业升级、环境保护与居民生活水平的动态关系研究——基于广东省的实证研究

高 原

(岭南师范学院 商学院，广东 湛江 524048)

当前，我国经济已经迈向经济高质量发展的重要阶段，经济高质量发展的前提是产业高质量发展。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。除此之外，环境问题以及居民生活水平问题也关系到一个国家或地区的经济是否能够可持续发展，是否具备更进一步的发展潜力。在产业升级的同时，是否同时会带来环境压力，产业升级对居民生活水平的提高是否具有显著影响，三者之间的影响关系究竟是如何，正是本文需要研究和探讨的问题。

广东省是改革开放的前沿，在改革开放的这40年里，广东经济发展一直处于国家领先地位。随着粤港澳大湾区建设的发展，广东省的环境问题以及关系民生的居民生活水平问题也备受关注。本文以广东省为例，采用计量分析模型探讨产业升级、环境保护与居民生活水平之间的动态关系。

一、文献综述

国内外的学术界关于产业升级、环境以及居民生活水平的研究主要分为三个方面：

第一，产业升级与环境之间的关系。关于产业升级与环境污染之间关系的问题一直是学术界争议颇多的一个问题，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型分布[1]，然而也有持反对观点的结论，例如Brajer的研究就发现结果未必如此[2]，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认为产业结构升级能够改变环境质量[3]。徐开军、原毅军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[4]。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[5]。

第二，产业升级与居民生活水平的研究。罗能生、李佳佳、罗富政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[6]。李佳佳、罗能生提出城市规模对生态效率具有促进作用，但这种作用受到城市规模门槛值的限制，一旦超过门槛值，促进作用会显著减弱[7]。王威峰、刘彬、赵文玲通过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并具有显著的促进作用[8]。

第三，环境问题与居民生活水平的研究。曹海燕、葛新权、李晓非基于库兹涅茨曲线原理建立了城市居民收入与生活垃圾的关系，结果表明城市垃圾与居民收入之间的关系符合呈“倒U”型[9]。

从已有的研究文献来看，研究产业升级与环境保护之间的文献相对较多，说明二者之间的关系得到的关注更多。研究产业升级与居民生活水平的文献主要集中在产业升级与城市化的关系领域，而与居民生活水平之间关系的研究并不多见。研究环境保护和居民生活关系的文献则更少，研究三个对象之间的动态关系的内容尚属空白，本文将从产业升级、环境保护和居民生活水平三个维度来探究其内在动态联系。

二、产业升级、环境保护和居民生活水平的内在机理

产业升级与环境保护之间的关系是十分密切的，在产业升级过程中资源会随着产业的调整而发生改变，资源利用率也会随之变化。若在产业升级过程中，技术的进步和劳动力素质的提升带来资源利用率的提高，那么环境将不会受到负面影响，但如果反之，则会给环境保护带来一定的压力。

而随着城镇化水平的提高，居民生活水平的改善也与环境保护息息相关。城镇化带来的人口集聚使人们的生活方式发生了改变，这会直接作用于城市环境的改造和保护，这种正向反馈对环境保护起到了一定的积极作用。但人口的集聚作用也是一把双刃剑，不可避免的会改变原有的生态环境，这将体现在废气、废水和固体废弃物的排放等多个方面。另外，城镇化过程也表现在产业结构的变化上，二、三产业占GDP比重越高表明城镇化水平越高，而城镇化水平是衡量居民生活水平的重要因素。从这个角度看，产业升级带来的产业调整和居民生活水平之间也是存在相互影响的。

由此可见，产业升级和居民生活水平对环境保护既有积极的作用又具有负向的影响。与此同时，环境的逆向改变也会影响到居民对生活环境的满意程度甚至居民的身体健康，也可能成为影响城镇化进程和产业升级的制约因素。

三、评价指数的确定与模型构建

(一)产业升级、环境保护与居民生活水平的评价体系与评价指数

1.评价指标体系构建

从产业升级与环境保护以及居民生活水平三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、李北伟、聂红光(2020)[10]的指标构建原则，构建产业升级、环境保护和居民生活水平的指标，具体如表1所示。一级指标是产业升级、环境保护和居民生活水平；二级指标是产业结构水平、产业结构效益；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、城镇化率、城镇居民人均可支配收入以及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[11-13]，其余指标都是正向指标。

表1 产业升级、环境保护和居民生活水平评价指标

2.指标数据的标准化处理

原始数据之间的单位不同，采用离差标准化的方法对原始数据做处理，公式为(1)和(2)，正向指标越大越好，负向指标越小越好。

(1)

(2)

3.指标数据的权重

对指标数据赋予权重是一种科学的量化指标的方法，不同的权重可以反映出指标能够提供的有效信息的多少。采用熵值法为各项指标计算权重，具体步骤如下：

(3)

(4)

ei=1-hj

(5)

(4)计算第j项指标权重ωj，

(6)

4.综合评价指数

(7)

(二)模型构建

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。本文采用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

上式中y是向量组，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是被估计的参数矩阵，μt是随机扰动向量，T为样本数量。

四、实证分析

(一)综合评价指数的测算

通过公式(1)-(7)测算得出产业升级指数、环境保护指数以及居民生活水平指数，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。

表2 产业升级、环境保护和居民生活水平综合评价指数

由表2得到，产业结构升级指数从1998年的0.000 1提高到2018年的0.999 8，表明产业结构升级水平一直在稳步提升；环境保护指数从1998年至2007年一直呈下降趋势，2007年达到最低值0.303 5，从2008至2018年一直上升趋势，2018年达到0.573 4，表明环境保护方面的工作成效呈现“正U”分布，随着产业升级的加快，环境保护指数先降低后升高，近些年产业升级对环境保护还具有一定的促进作用，表现为产业升级指数和环境保护指数同步上升；居民生活水平指数从1998年的0.000 4上升至2018年的0.999 9，表明居民生活水平一直是稳步增长。

(二)动态分析

产业升级、环境保护和居民生活水平之间的综合评价指数已经能够看出三者之间是具有动态关系的，通过构建VAR模型，可以更加准确地看出三个指标之间的影响关系。为消除变量异方差，对三个指标变量取自然对数，并定义新的变量为lnX、lnY和lnZ。

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，本文运用Eviews10对lnX、lnY和lnZ进行ADF检验，得到检验结果如下表所示：

在表3中可以看到，lnX和lnY的一阶差分是平稳的，而变量lnZ二阶差分才平稳，取lnX和lnY的一阶差分DlnX、DlnY，取lnZ的二阶差分DDlnZ作为新的变量创建VAR模型，分析产业升级、环境保护和居民生活水平三者之间的动态关系。

表3 ADF单位根检验结果

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.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，可见所有根模倒数都小于1。可进行下一步分析。

图1 单位根检验结果

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它内生变量，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它内生变量的变化的反应[14]。通过Eviews10进行脉冲响应分析，选取期数为20。图2和图3分别是给变量DlnX一个单位的正向脉冲，得到的DlnY和DDlnZ的响应结果。

图2 环境保护对产业升级的脉冲响应

图3 居民生活水平对产业升级的脉冲响应

图2中，当对DlnX实施正向冲击，DlnY的脉冲响应从开始的负值迅速上升至第3期达到最大值0.063，然后又迅速下降至-0.02，之后逐渐趋于平稳。结果表明产业结构的优化升级，在短期内会对环境保护带来较大影响，其影响力是先正后负，表明随着产业优化升级，环境保护水平在短期内会得到提升，但慢慢会出现负增长，即出现环境污染加重的短暂局面，然后又慢慢恢复至平稳。这与实际情况相符，产业升级从长期来看并不会对环境带来恶化的影响，短期的改变只是暂时的。

图3中，当对DlnX实施正向冲击，DDlnZ的脉冲响应在前8期呈现比较大幅度的波动，呈波动式上升。最低值-0.025和最高值0.048分别出现在第3期和第4期，短时间里迅速的升高，接着在第5期时又有回落，从第6期时波动幅度变小直到第9期开始慢慢趋向平稳。表明产业升级在短期内确实会给居民生活水平带来较大影响，但随着产业集聚性和规模性的逐渐扩大，产业升级带来的红利逐渐体现，人均GDP、全员劳动生产率和人均社会消费品零售额也随之提高，对居民生活水平的总体正面影响要大于负面影响，长期来看会趋于平稳水平。

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，图4和图5显示的是变量DlnY和DDlnZ的方差分解结果，也就是环境保护和居民生活水平的方差分析。

图4 环境保护的方差分析图

图5 居民生活水平的方差分析图

在图4中，环境保护对自身的贡献率从65%下降至第2期的46%，之后趋于平稳；而产业升级对环境保护的贡献率均有少量增幅，从35%增至第2期的46%之后逐渐平稳；居民生活水平对环境保护的贡献率从0增加至第2期时的8%，之后趋于平稳。初期时，环境保护的影响主要来自其自身，产业升级对其虽具有一定影响，但影响能力有限，居民生活水平对环境保护的影响力非常微弱。然而到第2期时，产业升级对环境保护的影响力就显现出来，可以占到46%，居民生活水平对环境保护的影响力也略有提升，环境保护对自身的影响力则有所下降，最终与产业升级的贡献率持平。

而在图5中的前4期内，居民生活水平对其自身的贡献率在前几期一直呈下降趋势，从28%下降至16%，环境保护对居民生活水平也呈现出下降趋势，从67%下降至39%，而产业升级对居民生活水平的影响则是呈现上升的趋势，从初期的5%上升至4期时的45%。从长期来看，三者贡献水平会保持稳定，分别是16%、39%和45%。可见，居民生活水平对其自身的影响力并不是最高，环境保护和产业升级才是影响居民生活水平的主要因素，其中产业升级的贡献率要高于环境保护。

方差分解的结果表明，产业优化升级对环境保护和居民生活水平均具有显著的影响作用，第三产业比重增加、人均GDP提高、全员劳动生产率提升，这些都会影响到就业结构和人均可支配收入，从而改变城镇农村的人口比例关系，最终会影响居民生活水平，但从长期来看影响趋势会趋于平稳。而居民生活水平的改变对环境保护的影响作用有限，主要反应在城镇化的提高在短时间内会造成废气、废水的排量，进而改变环境保护指数，但这种影响作用在短时间内会趋于平稳。反观环境保护对居民生活水平的作用力却十分明显，主要表现为治理和改善环境会造成一定支出，从而导致居民短期可支配收入降低，居民生活水平指数随之受到影响，但这种影响会逐渐减弱，长期趋于平稳。

6.Johansen协整检验和Granger因果关系检验

Johansen检验是在VAR模型基础上进行的协整关系检验，采用Eviews10对模型进行Johansen检验，本文遵循“迹”和“最大特征根”检验形式，检验结果都表明模型存在3个协整方程，产业结构、环境保护和居民生活水平之间存在长期协整关系，可以进行Granger因果检验。

对变量DlnX、DlnY、DDlnZ进行Granger因果检验，Eviews10操作得到结果如下表所示：

表4检验结果表明，在5%显著水平下，产业升级是环境保护和居民生活水平的单向格兰杰原因；居民生活水平是环境保护的单向格兰杰原因。表明产业升级对环境保护和居民生活水平具有单向影响作用，同时居民生活水平对环境保护也具有单向影响作用。

表4 Granger因果关系检验结果

五、结论及政策建议

(一)结论

本文基于广东省1998-2018年相关指标的统计数据，构建了产业升级、环境保护和居民生活水平的评价指数，并通过构建VAR模型进行了动态分析，得到了以下结论：

第一，通过测算的综合评价指数，发现广东省1998-2018年期间的产业升级和居民生活水平都是稳定增长的，但环境保护指数呈现“U”型分布，说明1998-2017的十年间对环境保护的重视力度不够，导致环境指数越来越低，但在最近的十年发展过程中，环境保护指数是有所回升，表明我们对环境的重视程度越来越高，环境治理的效果呈现也比较显著。

第二，通过VAR模型的动态分析，结果发现：1)广东省产业升级和居民生活水平对环境保护的贡献率存在一定的滞后效应，产业升级对环境从中长期来看呈现正效应。其中，产业升级和居民生活水平对环境保护的贡献率较大，这主要表现在人均GDP的提高和城镇化水平的提高对环境保护起到的正反馈作用。2)产业升级对居民生活水平的贡献率也会产生滞后效应，且随着产业优化升级，对居民生活水平的影响作用逐渐增强，成为影响居民生活水平的主要因素，而环境保护对居民生活水平的贡献程度会慢慢降低，是影响居民生活水平的第二因素。3)产业升级对环境保护和居民生活水平具有单向影响作用，居民生活水平对环境保护也具有单向影响作用。

(二)政策建议

建设美丽广东，既要积极推进粤港澳湾区建设，也要经济、环境和居民生活水平协调发展，根据研究结果，基于创新、协调、绿色、开放、共享的五大理念，提出以下三点建议：

第一，大力发展信息化产业，加快信息平台建设，增加云数据、云技术的资源共享和服务能力，为形成创新型驱动的社会奠定基础，为推进产业结构升级和创新提供动力。进一步优化产业升级，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,还要有效地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。

第二，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。因此，减轻一线城市压力，构建以城市群为主体、省域副中心为依托、县域中心城市为支撑、新社区新农村为基础的新型城镇化格局。

第三，要继续强化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。