我國生態價值量測度及空間收斂性分析

李 瑞，鄧嘉琳

（西安財經學院 西部能源經濟與區域發展協同創新研究中心，西安 710100）

0 引言

Morrison[1]在1995年提出生態文明（Ecological Civilization）概念，認為其是工業文明之后的又一種新文明。國外有關生態文明的研究相對較少，對生態文明進行解釋和分析的研究成果主要集中在國內，研究的重點主要集中在文明演進的歷史和文明的構成兩個角度[2]。自2012年黨的十八大將生態文明作為“五位一體”總體布局的重要內容寫入黨章之后，關于我國生態文明的評價成為我國學術界的研究重點。對生態文明建設進行科學、合理的評價的基礎就是準確量化生態文明狀況，現有生態文明評價研究都是通過構建指標體系的方法合成最終的生態文明指數，來評價生態文明狀況，生態文明指數分析代表者成金華等分別從資源能源節約利用、自然生態環境保護、經濟社會協調發展、綠色制度實施以及國土空間開發格局等方面對我國生態文明建設情況、空間異同以及收斂性進行了系統研究[3-5]。但是生態文明指數本身的現實意義不大，只有不同省份對比時才具有了可比意義，同時由于各學者價值觀和實際操作方法的差異，相同的數據可能得到不同的綜合指數。因此，有必要從價值量視角對我國生態文明建設狀況進行分析，但目前尚未發現從價值量視角對生態文明進行評價的文章。

與經濟文明可以采用GDP、GNP等價值形式量化一樣，本文借鑒生態系統服務價值量（簡稱生態價值量）測算方法，評價我國各省生態文明建設狀況。同時“地理學第一定律”認為地理空間上的任何資源環境和生態系統要素都存在相互影響，在分析生態文明時一個不容忽視的因素就是其空間自相關性和空間溢出效應，因此本文將空間溢出效應引入我國生態價值量的收斂性研究中，以期更加準確的評估我國生態價值量的趨同性和建設思路，為推進我國生態文明建設提供理論參考，也為生態文明建設評價研究提供了一個新的思路和方法。

1 生態價值視角下我國生態文明測度

1.1 方法介紹

Costanza等[6]開創性的提出了生態系統價值評估的原理和方法，通過將生態系統服務劃分四大類17小類，并設定森林、濕地、草地等生態系統服務價值當量，奠定了生態系統服務價值測算的基礎。該方法已成為國際上生態價值評估應用最廣泛的方法。Groot等和MA在Costanza等[7，8]研究基礎上，進一步將全球生態系統服務細分為23類和31類，對全球生態系統服務價值進行了測算，Costanza等[9]又基于2011年全球數據進一步對其1997年所測算的全球生態系統服務價值進行了重新測算，發現生態系統單位面積生態價值發生變化，但基本狀況變化較小。謝高地等[10]沿用Costanza等的思路，在2002年和2007年分兩次對700位擁有生態學知識的學者進行問卷調查，量化了單位面積的森林、濕地、河流湖泊、草地、農田和荒漠六類生態系統的生態價值當量，其測算結果成為我國生態系統服務價值評估引用最多的方法體系，謝高地等[11]通過地理信息空間分析方法進一步完善了單位面積價值當量測算體系，構建了動態評估方法。表1（見下頁）給出了Costanza等、謝高地等，六類生態系統價值當量（以森林生態價值為1進行歸一化處理）測算結果。國內其他學者也對生態價值當量進行了測算，但生態系統單元的劃分略有不同，他們將生態系統單元分為林地、水田、其他農地、自然草地、農牧地、園地、城市綠地和水域這八類進行測算。盡管在謝高地等測算之后其他學者也對生態系統價值當量進行了測算，并且各個學者測算的生態價值當量存在一定的差異，但謝高地等測算結果因其影響力而被許多學者在分析我國或者部分省份的生態價值當量時廣泛應用，作為跨區域生態補償的標準[12，13]。這為本文基于價值量視角研究我國生態文明現狀提供了方法和技術基礎。

表1 生態價值當量歸一化數據

1.2 生態價值量的測算

采用謝高地等[11]的價值當量測算結果對各省的生態價值當量進行測算，用各省森林、草地、農田、濕地、河流（湖泊）、荒漠的面積乘以相應的生態價值當量并加總，可以得到各省總的生態系統價值當量，各類型土地面積數據是根據歷年Landsat衛星TM影像圖，通過運用Envi4.8遙感圖像解譯軟件和ArcGIS9.3地理信息分析軟件對土地利用類型劃分得到的。關于單位生態系統價值當量的經濟價值量，1997年Costanza等認為是54美元，謝高地等計算2007年我國單位生態價值當量因子的經濟價值為449.1元。本文以2007年單位價值當量經濟價值為449.1元為基礎，采用農業生產資料價格指數測算2003—2014年單位價值當量的經濟價值，根據《中國統計年鑒》（2008—2014年）公布數據可知，我國各省份的農業生產資料平均價格水平與全國的平均水平較為接近，因此不再單獨計算各省的農業生產資料價格指數，統一采用全國價格指數計算。2003—2014年生態價值當量的經濟價值變化如圖1所示。

圖1 2003—2014年單位生態價值當量的經濟價值（單位：元）

將測算各省的價值當量與對應的經濟價值相乘，可得到各省生態價值量，部分年份的生態價值量如表2所示。由表2可以看出，我國的生態文明建設和物質文明建設是存在明顯的空間錯配的，物質文明高度發達的上海、北京、浙江等省份是我國生態價值量最少的省市；而物質文明發展較為落后的內蒙古、西藏和新疆是我國生態價值量最高的地區。就各省市的生態價值量增長情況看，物質文明（經濟發展）增長最快的省市的生態價值量增長最低，如北京、天津和上海三個直轄市的生態價值量年均增長率僅為0.27%、0.26%和0.3%；而物質文明相對落后的地區生態價值量增長是最高的，如內蒙古、西藏、新疆、青海和黑龍江等省份和自治區，尤其是內蒙古的生態價值量年均增長率在20%以上。

表2 部分年份生態價值量測算

2003—2014 年我國生態價值量整體均值和東、中、西部三大區域的均值如圖2所示，可以看到，西部地區的生態價值量要遠高于東部地區和中部地區，東北地區的生態價值均值從2003年的26.71億元增長到2014年的50.41億元；中部地區的生態價值量從2003年的48.99億元增長到2014年的93.33億元；西部地區的生態價值量從2003年的97.35億元增長到2014年的189.08億元。

圖2 分區域生態價值量變化示意圖

圖3顯示了2003—2014年分省市生態價值量均值狀況，可以看到，與我國物質文明（以GDP表示）正好相反，我國生態價值量呈現“東低西高、由東向西遞增”的趨勢。生態價值量最高的為內蒙古，均值為376.11億元，其次為西藏、青海和新疆等省份和自治區，均值分別為315.40億元、212.19億元和211.61億元。而生態價值量最低的省市分別為北京、天津和上海，其生態價值量僅為4.25億元、4.76億元和6.20億元。

圖3 生態價值量均值

2 生態價值量空間收斂性分析

2.1 生態價值量空間自相關性檢驗

生態環境保護具有顯著的正外部性已經達成共識，因此在分析生態價值量時一個不容忽視的因素就是空間因素。從空間依賴性視角看，生態價值量具有顯著的空間地理屬性，不考慮空間因素的研究結果必然存在一定的誤差。首先本文采用Moran's I指數方法對生態價值量的空間自相關性進行檢驗，具體的計算公式為：

式中，S2和ˉ分別表示樣本方差和均值，S2=為省市之間的空間權重。

計算Moran's I指數之前首先要確定空間權重矩陣，現階段常用的空間權重測算方法主要有臨近空間權重矩陣（0-1矩陣）、經濟空間權重和地理距離空間權重矩陣三種方法。相比而言，前兩種方法忽視了空間經濟學中一個最重要的原則——距離衰退原則，即隨著雙方距離的增加，空間自相關性逐漸降低。因此本文選擇地理距離空間權重矩陣對生態價值量的空間自相關性進行分析，距離權重矩陣采用各省區的省會城市之間的歐式距離倒數表示，將省會距離劃分為（0，500）、（0，1000）、（0，1500）、（0，2000）、（0，2500）、（0，3000）六個寬度進行分析，結果如表3所示。

由表3可以看到，我國生態價值量確實存在空間自相關性，并且空間自相關性隨著空間距離的增加而逐漸下降，在空間距離為500時，空間自相關性最大；在空間距離為2000公里時，各自的空間自相關性基本在0.01以下；距離在增加時，Moran's I指數檢驗的p值在10%的條件下均未通關顯著性檢驗，這表明我國生態價值量在空間距離為2000公里以上時基本不存在空間自相關性。同時可以看到，隨著時間的推移，我國生態價值量的空間自相關性不斷增強。根據表3的數據和距離衰退原則，本文采用空間距離為500公里的數據計算空間權重。

表3 生態價值量空間自相關性檢驗

2.2 模型設定

根據Hausman檢驗并結合AIC和SC指標，本文選擇固定效應模型作為基礎模型進行分析，同時本文面板數據的時間跨度為12年，在時間跨度足夠長時，固定效應模型與隨機效應模型相比更有效[14]。Rey和Montouri、Yu和Lee以美國數據為例，從空間收斂視角對美國經濟增長的收斂性進行了分析，認為美國經濟增長具有空間收斂性，二者采用的模型主要有空間滯后模型和空間誤差模型[15，16]。

本文進一步根據Lagrange Multiplier（LM）和Robust LM的滯后項和誤差項檢驗結果確定選擇空間滯后模型還是空間誤差模型，檢驗結果如表4所示。

表4 模型設定檢驗結果

由表4可以看到，絕對β收斂和條件β收斂的LM-lag統計值和LM-error的統計值都通過了顯著性檢驗，但前者的統計值大于后者；進一步考察Robust LM的滯后項和誤差項的檢驗結果，可以看到，前者的統計值和顯著性水平要優于后者。綜合檢驗結果，選擇空間滯后模型進行分析，本文設定的檢驗生態價值量空間收斂性的模型為固定效應空間滯后收斂模型，形式為：

上式中，EV表示生態價值量，β為收斂系數，Z為條件變量，當不考慮Z時為絕對β收斂，當考慮Z時為條件β收斂，根據公式β=e-λ-1可求得生態價值量的收斂速度λ。

關于條件變量，本文主要選取以下三個因素：經濟增長水平（lngdp），采用平減后的國內生產總值表示，數據來源于《中國統計年鑒》（2004—2015年）；環境規制因素（er），選用排污費與財政收入之比代表地方政府的環境規制水平，這樣一個相對值更能真實反應本地區的環境規制強度及其變化，這會直接對生態價值量產生影響，排污費數據來源于《中國環境年鑒》（2004—2015年）；財政影響因素（lnbud），“土地財政”是各省財政收入的主要來源，對土地利用的重新規劃，增加商業和建設用地必然對生態價值產生影響，選用各省財政收入的自然對數表示（單位：億元），數據來源于《中國財政年鑒》（2004—2015年）和《中國統計年鑒》（2004—2015年）。

2.3 實證結果分析

采用極大似然估計方法（ML）對絕對β收斂和條件β收斂的空間滯后回歸方程進行回歸分析，結果如表5所示。

表5 生態價值量空間收斂結果

從表5中空間效應的回歸結果可以看出，全國數據和東、中、西部三大區域的生態價值量在絕對β收斂和條件β收斂中的空間效應α都在1%或者5%的顯著性水平下通過t檢驗，這充分表明了空間溢出效應的存在，同時西部地區空間效應系數最高，其對生態價值量的收斂影響也最大，這表明增加生態價值量，不僅有利于本地區生態環境質量的改善，還有利于正向促進相鄰地區生態環境質量的提升。

lnEV的系數在1%或者5%的顯著性水平下均通過顯著性檢驗，這表明我國生態價值量存在絕對β收斂和條件β收斂，同時也存在俱樂部收斂狀況，三大區域各自存在收斂性。從生態價值量的收斂指標來看，絕對β收斂速度分別為0.0429、0.0274、0.0141、0.026，β收斂速度為0.0274、0.0141、0.0161、0.0315，前者要小于后者，這表明條件變量發揮了正向作用，促進生態價值量的收斂速度。同時東部地區的生態價值量收斂速度要高于中西部地區，這可能是由于東部地區經濟基礎優越，政府大力加強生態文明建設投入和政策支持力度，加速了當地的生態文明建設進程。

從條件變量對生態價值量β收斂影響來看，經濟增長對生態價值量的影響系數通過顯著性檢驗，整體及三大區域的系數值為-0.043、-0.030、-0.057和-0.071，這表明二者呈現顯著的負相關關系，經濟增長在一定程度上對生態文明建設產生阻礙作用，生態文明和物質文明協調性有待提高，這可能是由于我國現階段粗放型經濟增長對生態環境造成巨大壓力造成的。環境規制因素在給定的顯著性水平下，均通過檢驗，會促進生態價值量的收斂性，環境規制在降低環境污染的同時，對生態保護也有正向促進作用，但東部地區的環境規制政策的影響系數最小，這可能是因為東部地區的經濟發展水平和工業化程度較高，環境規制更多的體現在降低能耗和環境污染排放方面，對生態環境保護的環境規制重視不足。財政因素在給定的條件下都通過了顯著性檢驗，各地區財政收入系數為負，這表明財政收入的提高不利于生態價值量的增加，可能的原因就是前文提到的“土地財政”，政府為增加財政收入，將更多的土地用于商業用地和建筑用地，降低了高生態價值當量的土地類型的面積；還可以看出，東北地區財政收入的影響最小，這表明東部地區財政收入對土地的依賴性已較低，因此其對生態價值量的負效應已變得非常小。

3 結論與建議

與其他學者采用評價指數形式測度和分析生態文明建設狀況不同，本文采用生態價值量方法，基于價值量視角對我國我國生態文明建設狀況進行了分析，為生態文明評價研究提供了一種新的思路和方法。本文首先借鑒Costanza等和謝高地等生態系統服務價值量測度思路，通過量化森林、草地、農田、濕地、河流（湖泊）和荒漠的生態價值量，加總求得各省份的生態價值量，結果顯示，由于我國生態資源稟賦差異，生態價值量更多的集中于西部地區，而東部經濟發達地區的生態價值量相對匱乏。隨后基于空間視角分析了生態價值量的空間收斂性，結果表明，生態價值量的空間溢出效應有利于提高其收斂性，加速我國整體區域和各地區內部的生態價值量的收斂，對促進生態建設具有重要意義；同時各地區的生態價值量收斂速度具有空間異質性，東部最高、西部次之，中部最低。

根據本文的研究，提出以下政策建議：一是各地區應“以鄰為友”、聯防聯治，最大化生態價值量的空間溢出效應，各相鄰地區聯合起來，以區域整體生態效益最大化為目標，共同協商生態環境保護政策，在提升本地區生態環境質量的同時促進相鄰地區生態環境質量的提升。二是轉變經濟增長方式，實現經濟增長清潔化，促進物質文明與生態文明協調發展，現階段高耗能、高污染的粗放型經濟增長是不可持續的，對生態環境也造成了重大的危害，只有轉變經濟增長方式，以技術創新驅動經濟的高效、清潔化增長，才能保持經濟增長的可持續性，并進一步改善生態環境質量，實現物質文明與生態文明的和諧統一增長。三是加大中央政府對中西部地區的財政轉移支付力度，降低中西部地區對“土地財政”的依賴性，為提高轉移支付的邊際效應，生態環境保護的財政轉移支付應更多的傾向于中西部地區。四是構建跨區域的橫向補償機制，進一步提升我國生態價值量，生態效益和生態成本的空間錯配要求構建跨區域的生態補償機制，我國國土空間規劃中以提供生態系統服務為主要任務的限制開發區和禁止開發區在嚴格遵守“生態紅線”、“耕地紅線”，提供生態效益的同時，無償享有生態效益的重點開發區和優先開發區應對這些地區給予補償，兼顧效率與公平。