城鎮化、產業生態化與經濟增長——基于西北五省面板數據的實證研究

王 磊，龔新蜀

(石河子大學經濟與管理學院，新疆 石河子 832003)

1 文獻回顧與理論框架

1.1 文獻回顧

基于生態環境壓力的城市組織與管理的社會技術變革促進社會產業的低碳化發展，英國倫敦等城市可持續發展的社會管理技術變革實踐對于城鎮化進程中推進產業生態化發展具有極強的借鑒意義［1］。I.C.Chang 認為中國崇明生態城建設過程中，通過構建城鎮內部零碳排放能量流動系統，形成促進經濟可持續增長的產業生態化發展模式，這是促進城鎮化與低碳經濟協調發展的有效實踐［2］。

國內學者對城鎮化、產業發展、生態環境與經濟可持續發展的關系進行了積極探索，并基于生態經濟的視角主張城鎮化建設過程中積極推動產業生態化發展，以此來實現經濟的持續增長。陸大道等認為我國城市蔓延與城鎮化高速增長對資源的有效利用和城鎮化持續發展造成嚴重危害［3］。相反，吳福象等則認為新型城鎮化和城市群體系塑造中，基礎設施的空間“溢出效應”和“蒂伯特選擇”機制的用腳投票功能，有助于城市之間形成合理的產業分工和專業化，促進人才和產業的集聚與互動，助推地區產業結構轉型升級，促進資源的集約利用，從而實現經濟的集約型發展［4］。推進城鎮化進程應當積極建設生態城市，推動城市經濟系統與生態系統協調發展，促進自然資源與能源的利用效率增加與持續再生，推動產業生態化發展水平的持續提高，實現城鎮化發展與生態環境保護相協調［5-6］。我國新型城鎮化建設應當積極促進跨產業之間的合作共生，提升資源的綜合利用效率，構建以資源、技術和管理為基礎的產業生態化發展模式［7-8］。產業生態化是促使我國經濟發展方式由粗放型轉向集約型，進而推進生態文明建設的重要著力點，是實現社會經濟和生態環境持續協調發展的有效路徑［9-10］。

城鎮化和產業生態化是西部地區推進生態文明建設，實現區域經濟協調可持續發展的有效路徑。劉科偉認為西部地區生態環境的改善既要加大生態環境的治理力度，更要減輕對生態環境的壓力，非農化進而促進城鎮化發展是推動西部地區生態環境壓力降低與生態環境治理的有效路徑［11］。劉學敏、陳靜認為只有促進生態移民和西北地區城鎮化有機融合，發展城鎮支撐產業，將生態建設融于產業發展過程中，才能實現該區域社會經濟的協調可持續發展［12］。產業生態化發展是廣大西部地區實現產業發展與生態環境保護相統一的有效途徑，西部欠發達地區應當構建起適合地區發展實際的，經濟效益和生態效益雙優的產業生態化發展模式［13-14］。

1.2 理論框架

產業是城鎮化的支撐，城鎮化影響著產業發展模式，兩者的相互作用影響著經濟的持續增長［15］。首先，城鎮化盲目擴張，導致產業的無序聚集，產業之間關聯性差，產業系統物質、能量呈現單向流動模式，即物質與能量不能在產業系統內部循環利用。在這種產業系統物質與能量流動模式下，具有增長機制的經濟活動對資源需求的無限性與具有穩定機制的生態環境對資源供給有限性之間存在矛盾。產業系統能量的輸入端消耗大量的資源，能量的輸出端則排放大量的廢物、廢氣、廢水等破壞生態環境的物質，造成資源過度消耗與生態環境惡化，阻礙經濟持續增長。其次，城鎮化良性發展，驅動產業系統物質、能量流動的模式得以改變，即由原來的單向流動模式轉變成不同產業間的共生循環流動模式，促進產業生態化水平提升，從而降低產業系統對生態環境的破壞，帶動區域經濟持續增長。具體體現在:城鎮基礎設施的逐步完善，為資源的循環利用提供基礎設施支撐;不同類型產業的進一步集聚促進城鎮產業體系的逐漸完善，為資源的循環利用創造產業基礎;城鎮化促進市場經濟體制不斷完善，降低不同類型產業共生的交易成本，提升資源循環利用的價值。通過不同類型產業的橫向與縱向耦合共生，降低資源投入，提升資源利用效率，降低產業系統活動對生態環境系統的破壞。產業生態化進一步促進經濟持續增長。首先產業生態化發展促進資源的循環利用，提升資源使用效率;其次，產業生態化發展減少經濟發展對環境造成的負面影響，為經濟可持續發展創造條件;最后產業生態化發展將促使企業為優化資源的生產效率而努力，促進企業技術創新，提升企業競爭力，為經濟可持續發展奠定微觀基礎。

2 實證方法與數據說明

2.1 模型設定

結合已有理論，本文使用綜合簡化型模型分析西北地區城鎮化、產業生態化與經濟增長之間的關系:

ECOit代表第i 個省在第t年的產業生態化水平，本文選取表征產業生態化水平的綜合指標，運用熵值法計算西北五省產業生態化發展水平;URBit代表第i 個省在第t年的城鎮化水平，本文用人口城鎮化水平進行衡量;PGDPij代表第i 個省在t年的人均國內生產總值;εit是隨機誤差項。

2.2 產業生態化測算方法

產業生態化是反映產業生態化發展程度的數量指標，本文選取表征產業生態化水平的綜合指標，運用熵值法計算西北五省產業生態化水平。該方法主要原理是:a 個樣本、b 項評價指標，組成樣本的評價指標矩陣Y=(ymn)a×b。如果樣本某項評價指標yn原始數值ymn完全相等，該項指標在綜合評價中的貢獻可以忽略;如果該指標數值的變異程度較大，那么這項指標在樣本綜合評價中貢獻程度就較高。為了更加客觀準確地確定產業生態化各項評價指標在綜合評價中的貢獻程度，本文擬采用西北五省面板數據確定各項指標權重，在此基礎上采用西北五省面板數據的標準化值測算產業生態化水平。具體計算步驟如下:

(2)測度各項評價指標的效用值Vn=1-Sn，若指標效用值越大，則其價值就越大，這項指標在綜合評價中的權重也就相對較大。

(3)測度指標yn的權重

2.3 數據說明

(1)數據來源。本文選擇西北地區陜西、新疆、甘肅、寧夏與青海五省 (自治區)2000—2011年面板數據。各項指標數據主要來源于《中國區域經濟統計年鑒2012》、《新中國五十五年統計資料匯編》以及西北各省份歷年統計年鑒，部分產業生態化相關指標數據來源于《中國環境統計年鑒》(2005—2011年)。

(2)數據處理。本文選取反映城鎮化、產業生態化與經濟增長不同方面與層次的指標，指標量綱差別較大、數據大小懸殊。因此，需要對數據進行標準化處理。本文采用極差標準化方法對原始數據進行標準化處理。對于正向型指標，令yij=(xij-minxij)/(maxxij-minxij);對于負向型指標，令yij=(maxxij-xij)/(maxxij-minxij)。maxxij、minxij分別指第j 項指標下各樣本的最大與最小值。此外，為了消除價格因素對人均國內生產總值的影響，本文采用國內生產總值指數對原始數據進行處理。

3 實證檢驗

3.1 產業生態化水平測度

產業生態化通過產業橫向共生與縱向耦合發展，完善產業生態系統，促進產業系統物質能量流動從傳統產業發展模式的“資源—產品—污染排放”轉變為“資源—產品—廢物—資源”的循環流動模式，從而實現資源利用效率的最大化，產業發展對生態環境造成負面影響的最小化。一方面，產業生態化與傳統產業發展模式的本質區別在于資源的循環利用，產業發展的資源消耗水平與污染排放量降低是資源循環利用過程中資源利用效率提升的直接表現。另外一方面，西北各省區目前正處于工業化快速發展過程之中，工業化是該區域城鎮化發展的根本動力，同時也是促進區域經濟增長的重要力量。因此，本文以工業生態化為基礎，同時依據系統性、科學性和可操作性的基本準則，基于產業發展的環境效率與資源效率兩個方面構建西北五省產業生態化發展水平綜合評價指標體系。產業生態化測度指標:①環境效率指標，包括單位工業廢物GDP、單位工業廢氣GDP、單位工業廢水GDP3 個二級指標，各項二級指標均為正向指標，即各項指標值越大則產業生態化水平越高;②資源效率指標，包括單位GDP 物耗、單位GDP 能耗2 個二級指標，各項二級指標均為逆向指標，即各項指標值越大則產業生態化水平越低。運用熵值法確定各指標權重，并對西北五省2000—2011年產業生態化水平進行測度。具體見表1、表2。

表1 西北各省區產業生態化水平評價指標

3.2 面板數據單位根檢驗

為了避免由于非平穩時間序列數據造成面板數據模型參數的“虛假估計”，本文綜合運用面板數據的多種單位根檢驗方法對西北五省數據進行平穩性檢驗。常用的面板數據單位根檢驗方法有4 種，其中IPS 檢驗假設條件雖然較接近現實情況，而該方法對于非平衡面板數據的檢驗效果存在一定的局限性;LLC 檢驗與實際情況差距相對較大;ADF—Fisher 與PP—Fisher 檢驗結果相對則穩定性較好，檢驗結果不會隨著滯后階數的變化而變化。確保檢驗結果的有效性，本文擬在上述4 種檢驗方法的基礎上同時運用Hadri 檢驗，分別對lnURB、lnECO、lnPGDP 三個變量進行面板數據的單位根檢驗，并同時給出5 種檢驗形式的檢驗結果，結果如表3。這里之所以對變量取對數，主要原因是變量對數差分近似等于該變量的變化率，而經濟變量的變化率通常是穩定的序列，因此適合用經典的回歸方程進行估計;另外反映城市化、產業生態化與經濟增長之間的彈性關系。

表2 西北各省區2000—2011年產業生態化發展水平

表3 面板數據單位根檢驗

根據原假設存在單位根的各種平穩性檢驗方法，變量lnURB、lnECO、lnPGDP 均在5%或1%的顯著性水平下拒絕原假設;根據原假設不存在單位根的Hadri 檢驗，三個變量均是一階單整。這說明三個變量趨近平穩，但是實證檢驗過程中要注意消除可能存在的序列相關性影響。

3.3 面板數據的實證檢驗

為了確保面板數據模型估計的有效性，本研究采用混合回歸最小二乘法(POLS)與2 步廣義差分矩估計(GMM (2))相結合的方法對面板數據模型進行估計，對估計量進行對比分析。考慮截面的異方差性以及時間序列的序列相關性，采用混合回歸最小二乘法過程中，進行了加權處理(Cross-section Weights)，并引入隨機擾動項一階(AR (1))、二階(AR (2))自回歸過程。同時，對廣義差分矩估計進行一階差分殘差序列相關檢驗，并采用Sargan 檢驗對面板數據模型進行過度識別檢驗。公式(1)、(2)回歸后的估計結果見表4。

方程1、2 的靜態面板數據模型固定效應估計量在引入AR (1)、AR (2)過程后，模型不存在序列相關性，擬合度提高;廣義差分矩估計量顯著，且一階差分殘差的序列相關檢驗接受差分項不存在序列相關性，Sargan 檢驗接受原假設，說明工具變量的選擇滿足過度識別約束的假設。模型估計效果較好，其整體估計的擬合優度也都較大。本研究采用固定效應估計量與廣義差分矩估計量進行對比分析，并以廣義差分矩估計量為主。

方程1 的估計結果顯示，西北地區城鎮化進程能夠有效地推動產業生態化發展，即城鎮化提高1個百分點，產業生態化水平提高1.2882 個百分點。這說明，西北地區城鎮化推進，能夠提升資源的使用效率，降低資源消耗與產業污染排放量。具體體現在:一方面，西北地區城鎮化進程的推進，不同類型產業向城鎮合理集聚，為西北地區產業生態系統的形成創造產業基礎。正如巴里·康芒納在其著作《封閉的循環——自然、人和技術》中的觀點，即正是由于現代產業系統自身的缺陷導致產業生產活動破壞了生態系統的復雜性，進而引起生態危機。西北地區產業發展水平較低，工業化進程處于加速階段初期，以資源采掘、能源加工、產品初級加工等處于產業鏈上游的行業為主，產業系統缺陷導致的資源環境問題突出。城鎮化推進人才、資金和技術不斷集聚，促進不同類型產業聚集發展，從而完善西北地區產業系統，推動產業物質能量的單向流動模式轉換為不同產業間的共生循環流動模式，降低產業活動對生態環境的破壞。另外一方面城鎮化進程中基礎設施和市場體系的完善，能夠降低不同產業廢物交易成本，促進產業廢物在不同產業之間循環利用。西北地區作為重要礦產能源基地，產業發展對以煤為主的化石能源依賴程度較高，長期以資源開發型產業為主，呈現高耗能、高排放特征，城鎮化能夠為該類型產業廢物交易提供基礎設施支撐和市場體制保障，從而有效地降低產業發展過程中污染排放量。

表4 面板數據模型的估計結果

方程2 的估計結果顯示，西北地區產業生態化發展能夠有效的促進經濟增長，即產業生態化水平提高1 個百分點，經濟增長提高0.701 個百分點。這說明，西北地區產業系統資源利用效率提升，工業環境污染物排放量的減少，將有效地拉動西北地區經濟增長。這與包群、彭水軍(2006)研究結論基本一致，他們實證研究發現環境污染物排放的增加，會引起人均GDP 的下降。具體體現在，一方面產業生態化能夠推動產業循環共生技術創新，提升技術在經濟增長中的作用。西北地區長期以來經濟增長粗放型特征顯著，2011年西北地區單位GDP 平均能耗為1.648 噸標準煤每萬元，是全國平均水平的1.58 倍。產業生態化進程中技術創新能夠轉變以資源消耗為基礎的西北地區產業發展模式，促進資源利用效率的提升，實現西北地區經濟增長由粗放型向集約型轉變。另外一方面，產業生態化通過產業耦合共生體系的形成，實現不同產業之間的資源循環利用，從而克服西北地區工業化進程中對生態環境造成的負面影響，破解“生態環境”對西北地區經濟可持續增長的瓶頸約束。因此，產業生態化將會在保護生態環境的基礎上促進西北地區經濟的持續增長。

4 結論與建議

西北地區城鎮化能夠有效推動該區域產業生態化發展，進而促進區域經濟的可持續增長。一方面，西北地區城鎮化能夠逐漸完善西北地區產業系統，克服西北地區工業化加速階段初期產業系統的缺陷，實現產業物質能量由單向流動模式向循環共生流動模式轉變，從而降低產業發展對生態環境的破壞，實現產業生態化水平提升;另外一方面，產業生態化是西北地區保護生態環境，拉動區域經濟增長的有效產業發展模式，其通過提升技術在西北地區工業化進程中的作用以及不同類型產業的循環共生轉變以資源消耗為基礎的西北地區產業發展模式，提升資源利用效率，促進西北地區經濟發展由粗放型向集約型轉變，破解“生態環境”對西北地區經濟可持續增長的瓶頸約束。因此，推進西北地區城鎮化進程，以此來促進產業生態化發展，是西北地區實現經濟可持續增長的有效路徑，也是西部大開發過程中西北地區應當著力培育的經濟增長方式。

促進西北地區經濟持續增長，可以從以下幾個方面著手:一是以產業合理集聚為重點，持續推進西北地區城鎮化進程。西北地區依據該區域各省市的資源稟賦條件，合理規劃城鎮和產業布局，采取有效途徑促進人才、資金和技術向城鎮合理聚集。制定城鎮產業生態化發展政策，加快城鎮產業生態園區建設，促進城鎮化與產業生態園區互動發展，引導關聯產業向園區合理集聚，圍繞西北地區優勢資源型產業，對高能耗、高水耗與高排放特征突出的石油化學、有色金屬、建材等產業積極探索利用多種形式產業共生發展途徑，發展經濟效益好、污染排放低的生態產業園區，助推園區內部循環經濟發展，并通過產業生態化基礎設施建設推動資源在不同園區之間的循環利用水平的提升。二是以產業生態系統構建為目標，積極發展城鎮產業生態化服務業。結合西北各省區能礦資源條件，培育資源再生利用技術服務機構，促進環保技術服務企業發展，注重對相關技術知識產權的保護。培育城鎮產業共生中介機構，促進研究機構與企業之間的有效對接。三是以制度創新為保障，完善產業生態化激勵與約束制度。制定企業生態化技術創新激勵制度，提升企業技術創新動力，重點支持西北地區鋼鐵、有色金屬、石油化學和電解鋁等行業清潔生產技術創新。積極承接東部地區能礦資源循環利用產業轉移，給予資源循環利用企業一定的稅收優惠政策，通過擔保與利率優惠措施推動產業生態化中介服務機構及其相關企業發展。徹底轉變以污染換經濟增長的發展思路，制定嚴格的產業發展環境保護制度，尤其對一些高耗能、高排放企業的設立制定嚴格的審批制度，加大對環境污染企業的處罰力度。

［1］Hodson M，Marvin S.Can cities shape socio-technical transitions and how would we know if they were?［J］.Research Policy，2010，39(4):477-485.

［2］Chang IC C，Sheppard E.China's Eco-Cities as Variegated1 Urban Sustainability:Dongtan Eco-City and Chongming Eco-Island［J］.Journal of Urban Technology，2013，20(1):57-75.

［3］陸大道.我國城鎮化進程與空間擴張［J］.城市規劃學刊，2007，(4):47-52.

［4］吳福象，沈浩平.新型城鎮、基礎設施空間溢出與地區產業結構升級——基于長三角城市群16 個核心城市的實證分析［J］.財經科學，2013，(7):89-98.

［5］黃光宇.城鄉建設的生態化策略［A］.復合生態與循環經濟——全國首屆產業生態與循環經濟學術討論會論文集［C］.全國首屆產業生態與循環經濟學術討論會，2003.10.

［6］仇保興.我國城鎮化中后期的若干挑戰與機遇——城市規劃變革的新動向［J］.城市規劃，2010，(1):19-27.

［7］余達錦.基于生態文明的鄱陽湖生態經濟區新型城鎮化發展研究［D］.南昌大學博士學位論文，2010.

［8］王如松，韓寶龍.新型城市化與城市生態品質建設［J］.環境保護，2013，(2):13-16.

［9］黃志斌，王曉華.產業生態化的經濟學分析與對策探討［J］.華東經濟管理，2000，(3):7-8.

［10］胡雷，王軍鋒.主體功能區劃視角下的產業生態化研究［J］.未來與發展，2012，(9):85-88.

［11］劉科偉.以非農化和城鎮化推動生態環境治理——西部生態環境治理新模式探討［J］.人文雜志，2001，(7):156-158.

［12］劉學敏，陳靜.生態移民、城鎮化與產業發展——對西北地區城鎮化的調查與思考［J］.中國特色社會主義研究，2002，(4):61-63.

［13］張雪梅，郭志儀.西部地區產業發展與資源環境問題的實證分析［J］.經濟問題探索，2009，(9):41-46.

［14］和思鵬.西部欠發達地區產業生態化發展的價值維度［J］.特區經濟，2011，(7):213-214.

［15］盧祖丹.我國城鎮化對碳排放的影響研究［J］.中國科技論壇，2011，(7):134-140.