產業結構與環境污染的灰色關聯分析
——來自淮河經濟帶的例證

周 弘,夏 鳴

（安徽財經大學金融學院，安徽蚌埠 233030）

淮河經濟帶北起連云港，南至鹽城，橫跨25個地級市，所經之地人口眾多、土地肥沃，由此所產生的“一帶、三核、多節點”的空間結構格局是拉動蘇、魯、皖、豫、鄂的重要發展軸。隨著經濟的高速運轉，淮河經濟帶生態環境受到了不同程度的侵害并且有著日趨嚴重的污染趨勢，治理淮河經濟帶環境污染，改變經濟發展方式，進行產業結構轉型顯得刻不容緩。淮河流域人口密集，污染排放量較大，廢水、廢氣等污染物嚴重影響著人們的生活，截止目前還沒有完整的環境保護體系來遏制生態系統的破壞，生態環境的破壞仍然在不斷加劇。同時，淮河經濟帶以工業為主要支柱產業，鋼鐵、金屬冶煉等產業升級難度巨大，產業結構分布不合理，淮河經濟帶經濟發展與環境保護之間存在著很大的矛盾。

為使產業經濟發展與環境保護同時得到改善，2013年1月，中國國際經濟交流中心常務副理事長鄭立新在大會上明確提出要以淮河流域為戰略樞紐，構建具有新時代工業化生態經濟帶。2013年《淮河經濟帶發展規劃》正式出臺，規劃提出要進一步開發淮河流域，實現流域經濟快速發展和環境改善，依靠鐵、公、水路等為橋梁，建立現代綜合物流交通體系，推動淮河經濟帶加速崛起，將淮河經濟帶打造成中國第四個增長極。國家十三五規劃中明確提出在中國特色社會主義和美麗中國建設大背景下，要加快淮河經濟帶發展，構建具有特色的淮河生態經濟帶，進一步推進生態文明建設和社會經濟持續發展。2018年10月，《淮河生態經濟帶發展規劃》正式下達，規劃中明確提出以創新為理念，推動經濟由粗放型增長轉向集約型增長，統籌兼顧“五位一體”和推進“四個全面”整體布局，大力推進經濟綠色發展，改善淮河流域生態壞境，做到創新引領發展，深化產業結構改革，推進區域均衡發展，把淮河經濟帶建立成富強和諧、壞境優美、充滿生機與活力的生態經濟帶。由此可見，如何促進產業結構升級和環境保護將是淮河經濟帶未來發展中需要考慮的重點。

國內外學者對于產業結構的研究在17世紀就開始了。隨著社會經濟的發展，各階層分工開始越來越清晰，產業結構這一詞應運而生。雖然國內外學者對于產業結構的內涵表述上有差異，但主要的觀點也是在于這兩方面：第一，產業結構闡述了社會各層次分工之間的密切聯系；第二，不同產業占比不同形成產業結構。基于不同的視角，產業結構又被稱為產業結構理論和產業關聯理論。經濟學家霍夫曼對德國產業結構演變規律進行探究標志著現代產業結構理論的開端。霍夫曼總結了產業結構的定義、演變的規律以及對于經濟的影響。隨著時代的更迭，統計學家克拉克構建現代經濟統計體系，深入分析研究了產業結構與經濟發展之間的聯系，使產業結構理論更加完善。美國經濟學家里昂惕夫是產業關聯理論的創始人，自創投入產出分析法對國民經濟進行研究，從大數據的角度深入分析投入和產出之間聯系，由此形成產業結構關聯理論。產業結構劃分主要為三次產業分類法、霍夫曼分類法以及標準產業分類法。

環境污染問題一直都大家關注的熱點。環境污染和經濟發展是密不可分的，由此產生的環境經濟學一直是學界研究的熱點。環境經濟學的發展在上世界60年代就曾被提出，隨著不可再生資源的緊缺，越來越多的學者關注這一領域。環境經濟學理論的發展主要分為三個階段，最開始是古典資源環境思想，馬爾薩斯是古典資源環境思想的代表人，他提出資源是稀缺的，當人類不斷開采資源，利用資源超過自然資源所能承受的最大量時，不僅對于經濟發展有阻礙作用，對于我們生活也是有很大影響的。其次是新古典資源環境思想，思想中提出隨著資源逐漸被開采，好的資源被開采盡后，剩下的資源質量較低，這時候就需要改變產業結構來適應資源枯竭的難題。最后就是近代資源環境理論，隨著人口數量的增長，我們所需要的資源越來越多，而自然資源的數量是一定的，在此情況下就必須轉變經濟發展方式，創新高新技術產業，增加對資源的利用率以及尋找其他的能源。

隨著經濟的高速運轉，環境污染被人們重視，產業結構與環境污染的關系引起國內外專家廣泛關注。對于產業結構與環境污染的研究，國外學者側重于產業結構轉變與環境發展相協調這邊進行探討。里昂惕夫依據投入產出模型將污染量化，然后將投入、產出和污染量進行實證研究[1]；Maria Llop基于西班牙1995～2000年數據，依據投入產出模型實證產業結構與環境污染的聯系[2]。Rock基于兩個國家數據，融合理論機理與實證檢驗研究得出“開放度指標”與環境污染之間存在倒U型關系[3]，而Friedl和Getzner通過奧地利數據研究得出經濟增長和環境污染并不是呈現倒U型，而是擬合度更好的N型[4]。Cole通過研究發現，環境改善取決于經濟發展達到一定的高度，當經濟發展具有一定規模，這時候產業結構會發生相應的改變，此時對于環境保護的投入會加大，并且工業等所占GDP的比重也會下降[5]。國內學者則主要從產業結構分類來對環境污染進行探究分析。李彩霞基于云南省的調研數據，從農業生態角度出發，提出農業產業結構應向生態方面進行轉變的意見[6]。黃孔融和王國聘研究第三產業與環境污染之間聯系，結果顯示第三產業在發展的過程中會對環境造成不同程度的傷害[7]，閆蘭玲則認為第三產業的發展平穩性不夠，在三產結果中的比例不高，第三產業中的人口密集型行業對于環境污染有著重要的影響[8]。王張成和馬海峰基于VAR模型探究三產與環境污染的聯系[9]，張佳健和馬倩運用包頭市的數據分析了三產與環境污染之間的聯系，分析結果都表明第二產業對環境污染的影響最大，第三產業次之，第一產業最小[10]。安玉琴和李文啟運用西藏1999～2017年數據進行實證分析產業結構與環境污染之間聯系，得出第二產業對環境污染呈現顯著的正向關系，第二產業與環境污染呈現倒U型關系[11]。

綜上所述，產業結構與環境污染有著密不可分的聯系，國內外學者從不同角度探討了產業結構與環境污染的關聯，這對研究打下了堅實的理論基礎。對于產業結構對生態環境的影響，大多數學者對于省級面板數據的研究較多，但是對于淮河經濟帶這方面的研究還不是很多，基于此，利用淮河經濟帶25個地級市2009～2018年數據，構建灰色關聯模型，測算淮河經濟帶產業結構與環境污染的灰色關聯度，實證分析測量結果。與已有文獻相比，創新之處在于運用灰色關聯分析法來研究淮河經濟帶產業結構與環境污染之間的聯系。

1 產業結構與環境污染的機理分析

中共十九大提出以綠色導向型發展經濟。產業結構與環境污染的關系未來將是淮河經濟帶發展的一個重要核心問題。產業結構與環境污染存在以下聯系：

經濟高質量發展，產業結構優化可以削弱環境污染。一般來說，隨著社會經濟的發展，產業結構日趨完善，產業結構在滿足經濟高質量發展的同時需要在環境承載力范圍之內。環境為經濟發展提供資源基礎，同時經濟發展也會排出污染物，在這個循環規程中，產業結構牽起循環的橋梁，作為重要的樞紐來聯系經濟發展與環境系統[12]。經濟高質量發展一般是從全要素生產率來進行判定，即產出大于投入，經濟增長質量越高意味著產業結構轉變方向越正確，也就是說產業結構的狀態適合經濟的發展，并且生產科學技術水平的提升有利于降低企業的污染排放。產業結構決定投入與產出，決定污染物排放和資源的配置。改革產業結構發展方向，使經濟集約型增長，三產占比趨于一個良好的范圍內。不同的產業對于環境污染的程度不同，在國民經濟行業中，第二產業對于環境污染最大，主要是因為第二產業中的工業、金屬制造等高污染行業需要使用大量不可再生能源，會排放出較多的污染物。隨著產業結構的優化，改變原有的投入產出模式，并且高新技術使企業實現底投入、高產出，就能達到減少環境污染物的排放，達到保護環境的最終目的。

環境有效治理對于產業結構升級與經濟增長質量具有促進作用。波特假說中提出環境規制可以提高經濟增長質量，促進企業進行技術改革創新，資源配置更加優化，投入產出效率更高，在一定程度上抵消環境保護所花的成本，并且使產業更具有市場優勢。在此之前，也有人曾提出環境保護將會增加企業額外費用，會對企業生產率和市場競爭優勢產生不利影響。整體來說，可以將此分成兩個方面為成本效應和創新補償效應[21]，具體是否具有促進作用，主要看這兩者的大小。習近平總書記提出要以綠色發展為指導，將綠色發展理念貫穿于淮河經濟帶的發展中，減少環境污染物的排放。社會各界都應加強環境保護意識，政府等部門應增加環境治理投資。環境得到有效治理，不僅會提高居民生活幸福感，還會使人們生產積極性提高，從而提高勞動生產率，促進經濟增長質量提高。

2 實證分析

灰色關聯分析法基于灰色系統理論，是由中國控制論專家鄧聚龍教授在1981年提出來的，主要是運用于求解兩個系統內部中各子系統之間的數值聯系。灰色關聯分析廣泛運用于對一個系統的發展變化提供了量化的基礎，尤其適合時間動態分析。因此選擇灰色關聯分析法對淮河經濟帶的產業結構和環境污染的關系進行探究。

2.1 指標體系與數據來源

結合國內外文獻，依照產業結構與環境污染的作用機理，建立淮河經濟帶產業結構與環境污染的指標體系，如表1所示。

表1 指標體系

為保證數據的真實性和有效性，本文數據來自于2008～2018年中國統計年鑒，江蘇省、安徽省、河南省、山東省《統計年鑒》、統計公報以及25個地級市統計年鑒。

2.2 模型的構建

確定系統中具有行為特征的參考數列和比較數列，參考數列是指反映系統行為特征的序列，比較數列是指影響系統行為的序列。

參考系列：

比較系列：

由于所選取的參考數列和比較數列在系統中的物理意義不同，從而其維度和量綱也不同，不能直接進行比較分析，所以需要對數據進行無量綱化處理，參照李強的做法，利用均值法進行處理。Step1：首先進行灰色關聯系數的求解公式如下：

其中△(max) 是最大差，△(min) 是最小差，ρ是分辨系數，一般取0.5。Step2：求灰色關聯度權重;關聯度權重計算公式為：

Step3：其次對灰色關聯度的求解。

由step1所得出的灰色關聯系數很多，為了更利于比較分析，所以本文使用平均值法將所有關聯系數體現在一個數值上，如下式：

綜上所述，灰色關聯模型構建框架圖如圖1。

圖1 灰色關聯模型構建流程圖

2.3 模型的求解

淮河流域總長28萬平方公里，隨著淮河干流沿線所產生的淮河經濟帶途經25個地級市，面積共長24.3平方公里，在2017年總產值為6.75萬元，三產結構中第二產業占主導，其次是第三產業，最小為第一產業，常住人數為1.46億（圖2）。隨著經濟的發展，新興產業的興起，淮河經濟帶的生態環境遭受著不同程度的傷害，因此對淮河經濟帶產業結構與環境污染的關系進行研究，為淮河經濟帶轉變經濟發展方式提供建議顯得異常重要。

圖2 淮河經濟帶示意圖

通過構建灰色關聯模型，計算淮河經濟帶產業結構與環境污染的灰色關聯度如表2。

表2 淮河經濟帶產業結構與環境污染灰色關聯度

由表2結果可以得出，從局部子系統來看，第一產業與工業粉塵排放量關聯度最大為0.775，其次是與工業二氧化硫排放量、工業廢水排放量關聯度分別為0.653和0.616，這表明農業在對于工業粉塵排放量處理方面做的不夠好，從而對環境造成污染。第二產業與環境污染的關聯度排序為：工業粉塵排放量（0.793）>工業二氧化硫排放量（0.792）>工業廢水排放量（0.776），灰色關聯度均大于0.7，一般認為灰色關聯度大于0.6就為顯著關聯，這表明第二產業中工業等行業與環境污染的關聯程度很高，其中對于工業粉塵排放量的關聯程度最高，未來政府可以著重管制企業工業粉塵排放這一塊。第三產業與工業粉塵排放量的關聯度最大為0.787，而與工業廢水排放量的關聯度最小為0.734，這表明新興產業的結構內部構造不是很合理，從而導致對于環境的高度污染。由此可見淮河經濟帶三產結構對于環境污染中的工業粉塵排放量影響最大。從整體上來看，第二產業與環境污染的關聯程度最大，其次是第三產業，最后為第一產業，這表明淮河經濟帶依然是第二產業占主導，對于經濟的貢獻最大，對于環境污染所造成的傷害最強，同時第二產業主要是工業以及建筑類行業，這些行業的發展主要依賴于對于資源的利用，從而產生大量的環境污染物，這是造成第二產業對環境污染最大的重要原因。淮河經濟帶在近10年發展迅速，而伴隨著對于不可再生資源的利用不充分，粗放型的經濟增長對于環境污染尤其大，造成大量資源的浪費，從而產生更多的環境污染。隨著新興產業的興起，互聯網等信息服務業發展越快，第三產業對于經濟的貢獻僅次于第一產業，但是由于第三產業的內部結構層次較低，主要集中于餐飲業、批發零售業等人員密集型行業，這些行業所產生的廢水、廢氣、廢渣對于環境造成了一定程度的污染。而隨著現代農業的興起，農業使用能源的特點，農業是以生產綠色植物為主導，而綠色植物能夠很好的進行環境污染的減弱，從而，第一產業（農業）對于環境所造成的傷害最小。

3 結論與建議

通過構建灰色關聯模型對淮河經濟帶產業結構與環境污染的灰色關聯度進行求解，全面分析了三產結構與環境污染的關聯程度，得到如下結果：大氣環境和固體環境與三產結構的灰色關聯度大于水環境，三產結構對固體環境的影響最大，大氣環境次之，水環境最小；淮河經濟帶產業結構中第二產業占主導，從而導致第二產業對于環境污染的關聯程度最高，而第二產業主要是以工業為重心，工業中的電力、金屬冶煉等行業對于礦物資源依靠度很高，這勢必對環境造成影響；第一產業、第二產業和第三產業都與工業粉塵排放量關聯度最高，這表明在經濟的發展過程中，人們疏忽對于工業粉塵排放的管理，這也是當今霧霾頻頻出現的一大重要原因；第一產業、第二產業和第三產業都與工業廢水排放量關聯度最低，這表明隨著污水排放在近幾年得到了有效的治理。

基于以上結論，提出以下建議：

第一，進行戰略統一規劃，推進淮河經濟帶快速、優質發展。由于各省市的發展基礎不同，從而造成發展形成差距，因此需要從全局角度進行出發，協調淮河經濟帶各種資源，協調各地政府制定總體發展規劃，給予各種政策扶持，并專門成立跨省市淮河流域發展小組，制定區域發展戰略，決策區域發展重大決定。

第二，創新驅動戰略發展，進行產業高速、高效、高質量轉型，建立淮河經濟帶特色生態發展機制。創新是第一生產力，各地政府提供資金貸款、政策補貼等手段，促進企業創新轉型，尤其是綠色發展產業，充分發揮創新力在高新技術產業的應用。培養地區優勢產業，促進區域產業結構優質轉型，因地制宜推進農業產業化，構建生態農業圈；積極推進工業等高污染行業轉型，采用綠色技術進行改造，加大科技投入，提高資源利用率，建立綠色生態工業發展體系；大力推進第三產業發展，建立循環綠色發展、綠色企業、綠色消費體系。

第三，樹立“經濟+生態”雙向發展理念，建立淮河生態經濟帶。全面貫徹協調經濟發展與生態環境保護戰略，充分利用淮河流域本身優勢，走綠色經濟與環境相適應道路，將經濟發展建立在環境保護承載力之上，實現經濟高速發展與生態環境美好的雙贏局面。完善淮河流域生態文明建設管理機構，制定和落實嚴格的規章制度，建立體系健全的生態文明經濟帶。