基于VAR模型的產業結構調整與生態安全實證研究

魏 燕，蒲佐毅

（石河子大學 經濟與管理學院，新疆 石河子 832000）

0 引言

新疆經濟結構的調整與優化是從20世紀50年代初開始，伴隨著新疆經濟的逐步發展而逐漸展開。60多年來，新疆三次產業中的農業比重在逐步下降，工業比重在逐步上升，第三產業比重也在逐步上升，產業結構調整呈現出了良好的發展勢頭。但與此同時，隨著人類活動對新疆脆弱環境的壓力日趨增加和新一輪產業發展對資源、環境造成的影響，新疆人口與資源、環境的矛盾日益突出，生態風險正逐漸增大，這也是長期以來新疆把產業結構調整與生態安全保護始終作為經濟發展中面臨的重要任務和重大課題的主要原因。當前，在新疆自治區強調“生態立區”的戰略前提下，如何在加快實現新疆產業結構優化升級進程中確保新疆的生態安全是實現新疆經濟跨越式發展、事關新疆未來建設和發展全局、勢在必行的又一戰略問題，不僅具有重大的經濟意義，而且具有重大的政治和社會意義。正是基于此，本文試圖通過實證研究方法來探尋二者之間的關系，為加快實現新疆經濟發展方式轉變提供可借鑒的思路和方法。

1 相關模型及數據來源說明

1.1 計量模型簡介

向量自回歸模型（簡稱VAR模型）是一種處理多個相關經濟指標與預測最容易操作和最常用的計量經濟模型，由克里斯托弗·西姆斯（Christopher Sims）提出。該模型把系統中每一個內生變量作為系統中所有內生變量的滯后值的函數來構造模型，從而將單變量自回歸模型推廣到由多元時間序列變量組成的“向量”自回歸模型，克服了傳統的計量經濟方法以經濟理論為基礎來描述變量間關系的缺陷，已成為被廣泛使用的分析系統中各變量之間動態影響關系的工具。本文即采用多元協整的方法構建VAR，從而考察產業結構調整與新疆生態安全之間的數量關系。

1.2 數據來源說明

本文選取1990～2009年新疆第一產業產值比重和第一產業就業比重兩大指標來衡量新疆產業結構調整的基本指標，其中采用PI（Primary Industry）表示第一產業占新疆GDP的比重，采用EP（Composition of Employed Persons）表示第一產業就業人數占總就業人數的比例；選取生態安全指數（用ES表示）作為衡量新疆生態安全的指標，其中新疆生態安全指數的計算采用聯合國經濟合作開發署OEDC提出的P-S-R模型，通過選取1990～2009年的15項關聯指標（人口密度、人口自然增長率、固體廢物排放、廢水排放量、二氧化硫排放總量、化肥施用量、能源消費總量、人均水資源量、人均耕地面積、森林覆蓋率、能源生產彈性系數、環保投入占GDP比重、工業固體廢棄物綜合利用率、工業廢水排放達標率、人均GDP）按照主成分分析法進行測算得出相應的生態安全指數值，生態安全指數值越大，生態安全情況越好，見表1所示。

表1 新疆1990～2009生態安全指數

通過上述評價值可以看出，除了1996年大幅度波動外，新疆的生態安全情況自1990年以來總體保持了上升的趨勢，預示著新疆在加大生態治理方面力度在逐漸加大，新疆的總體生態安全總體趨好。

2 實證分析

2.1 數據的平穩性檢驗——ADF檢驗

單位根檢驗是對時間序列的平穩性進行的檢驗，只有平穩的時間序列，才能進行相關的計量分析，否則會出現偽回歸現象。這里主要采用ADF檢驗方法考察各時間序列是否符合同階單整的條件，為后面的協整檢驗和格蘭杰檢驗打基礎。考慮到生態安全指標的數據中個別存在無法取對數的情形，因此，本文直接采用PI表示第一產業占GDP的比重，EP表示一產所占總就業人數比例，ES表示生態安全指數來進行實證檢驗，當然，這樣的數據處理并不影響對結果的解釋。采用EVIEWS軟件，通過ADF計量檢驗得到結果如下表：

表2 ADF單位根檢驗結果

通過表2的ADF檢驗值的結果可以看出，原始序列的ADF檢驗值中除PI檢驗值小于臨界值數據平穩以外，其余均大于臨界值，說明原始序列EP、ES在5%的顯著性水平下都是非平穩序列，無法進行協整檢驗；經過二次差分以后可以看出，原始序列PI、EP、ES的ADF檢驗值均大于了1%的臨界值，說明此時三組時間序列在1%的顯著性水平下均為二階單整平穩序列，存在長期穩定關系，滿足進行協整檢驗的前提條件。

2.2 協整關系檢驗

對于多變量時間序列的協整關系檢驗，一般采用Johansen-Juselius協整檢驗，檢驗結果如表3所示。

表3 Johansen-Juselius協整檢驗結果

從表3中可以看出，采用最大特征根跡統計量來評判的JJ檢驗結果，在5%的顯著性水平下，僅存在一個跡統計量大于5%的顯著性水平下的臨界值，也就是說在5%水平下，變量PI、EP、ES三者這間存在唯一的協整關系。在僅有一個協整關系的假定下，經過標準化的協整系數寫成數學表達式即為：ES=-40.05752+70.01350PI+3.145118EP，從中可以看出，第一產業比重與新疆生態安全存在同向變動關系。

2.3 基于協整關系的VAR模型的估計

2.3.1 VAR模型滯后階數的確定

由于時間序列PI、EP、ES具有協整關系，因此，在ADF檢驗數據平穩的基礎上，可利用平穩后的序列D(PI，2)、D(EP，2)、D(ES，2)建立無約束的向量自回歸VAR模型。這種模型采用多方程聯立的形式，它不以經濟理論為基礎，在模型的每一個方程中，內生變量對模型的全部內生變量的滯后值進行回歸，從而估計全部內生變量的動態關系。由于變量本身已經明確，因此要重點確定VAR模型的滯后階數。VAR模型的滯后階數的確定本文采用信息準則的方法，見表4對VAR模型滯后階數選擇過程。

表4 VAR模型滯后階數選擇

2.3.2 VAR模型的估計

通過表4可以看出，根據VAR模型滯后階數選擇的信息準則——AIC和SC準則的要求，最小的AIC和SC對應的P值才能作為VAR模型的滯后階數，因此，通過表4測算可以得到該序列應建立滯后階數為3的VAR模型，即VAR(3)模型，因此，通過EVIEWS6.0軟件運行VAR模型估計，得到以下VAR（3）模型的矩陣形式：

從上述模型結果可以看出，新疆的生態安全ES、一產產值比重PI、一產就業人數EP等變量均受各自滯后一期、滯后二期、滯后三期的指標值的影響。其中前一期生態安全值對當期生態安全值ES具有明顯的正向作用，當上期的生態安全值每增加1%，本期生態安全值將平均增加9.573%；前一期一產產值比重和一產就業人數比重變化則對當期比重值影響不明顯。

2.3.3 VAR模型平穩性的判定

通過單位根檢驗對VAR（3）模型的平穩性檢驗結果顯示，VAR（3）模型全部特征根在單位圓曲線內(見圖1)，說明該VAR模型是一個平穩系統，可以用來做預測，也可以用來研究這三個變量動態變化期間的持續性關系。

圖1 VAR(3)模型單位根圖

2.4 格蘭杰因果關系檢驗

格蘭杰因果關系檢驗主要用于分析經濟變量之間的因果關系，其基本思想為：若在包含了變量X、Y的過去信息的條件下，對變量Y的預測效果要優于只單獨由Y的過去信息對Y進行的預測效果，即變量X有助于解釋變量Y的將來變化，則認為變量X是引致變量Y的格蘭杰原因。對于新疆產業結構、各產業就業人數比重、生態安全三者之間的關系得出以下檢驗結果，見表5。

表5 格蘭杰因果關系檢驗結果（滯后期為4）

檢驗結果顯示，在10%的顯著性水平下，當滯后階數分別為4階時，ES是EP的格蘭杰原因，而EP不是ES的格蘭杰原因,即說明在此情況下，新疆第一產業產值所占比重在統計量上是新疆生態安全的原因，兩者存在確定的因果關系。

3 結論及政策建議

3.1 結論

本文在查閱1990～2009年間新疆第一產業產值比重、第一產業就業比重以及生態安全相關指標的基礎上，通過計量經濟學的實證分析方法，對三組原始時間序列數據進行了ADF檢驗、協整檢驗，并建立了VAR模型和進行了格蘭杰因果檢驗，得到了以下結論：

第一，通過ADF檢驗結果表明，三組序列數據滿足二階單整，符合協整檢驗的條件。從協整檢驗的結果來看，新疆生態安全與產業結構調整（第一產業產值比重、第一產業就業比重）之間存在唯一的長期穩定均衡關系，且第一產業所占比重越高，生態安全指數也相應提高，二者存在長期變動的均衡方程。若以此為基礎構建VAR模型，則可以得出該VAR模型是平穩的，能夠反映三變量之間的動態關系。

第二，從格蘭杰因果檢驗結果看，第一產業產值所占比重是新疆生態安全的格蘭杰原因，生態安全是第一產業產值的結果；二者存在確定的因果關系。該結論反映了新疆經濟發展中的產業結構調整越以農業結構調整為主，生態安全指數越大；越以工業結構調整為主，生態安全指數越小，對資源和環境的損害越大；而各產業的就業人數的多少則與新疆生態安全無確定的因果關系。

3.2 政策建議

第一，把“生態立區”作為戰略立區之根本，加快推進產業結構的戰略性調整。

新疆一直以來是一個生態環境極其脆弱的地區，加快推進新疆產業結構的優化升級，必須確保要將生態安全放在首位。當前，新疆產業結構呈現出了“二、三、一”的局面，盡管符合配第—克拉克定理描述的產業結構演變規律，但實際在比重上，第二產業比重仍接近GDP的50%，產業中仍是以工業為主導，且是以石油及石油加工、電力、冶金、建材、紡織等以原材料工業和以基礎工業為主的傳統產業，產業結構層次低、資源消耗大、環境污染重，因此必須堅持以生態優先，以產業結構調整和優化作為實現經濟發展方式轉變的主線和核心，以技術和創新為動力，加快推進產業結構向“三、二、一”的轉變，為“生態立區”做出應有的貢獻。

第二，以新型工業化示范區為引領，著力推進工業產業的“兩型”化發展。

當前及今后一個較長時期內，新疆的經濟發展仍將實行以工業為主導，以一、三產業為輔助的發展模式，因此，作為資源大省，新疆必須加快推進新型工業化進程，重點對一些高能耗、高污染的企業進行治理，采取科技創新、思維創新的理念，以現有新型工業化示范區為引領，著力推進“資源節約型”、“環境友好型”工業，要通過科技的進步，把資源優勢轉變為經濟優勢，將以數量擴張轉變為質量提升，為工業產業環境保護提供可供借鑒的方式方法。

第三，堅持“生態紅線”毫不動搖，積極倡導產業結構調整與生態改善協調發展。

產業結構調整優化升級的最終目標是為了實現經濟的發展，根據環境庫茲涅茨倒U型曲線理論，即當一個國家或地區經濟發展水平較低的時候，環境污染的程度較輕；但隨著經濟的發展，環境惡化程度隨經濟的增長而加劇；當經濟發展達到一定水平或到達某個臨界點以后，環境污染的程度逐漸減緩并逐漸得到改善，因此，新疆在經濟快速發展過程中應設立“生態紅線”，以資源節約、環境保護為目標，提高資源使用效率，積極倡導經濟發展與環境保護協調發展的理念，最大程度上保護人口、資源、環境的可持續發展。

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