資源利用對長江經濟帶高質量發展的影響
——基于生態足跡的檢驗

肖 黎 明，李 秀 清

(山西師范大學，山西 臨汾 041000)

0 引言

黨的十九大報告明確指出“我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段”,高質量發展是能夠滿足人民對于美好生活需要的高效率、公平與綠色可持續的發展[1]，更強調經濟結構優化、新舊動能轉換以及經濟社會的協同發展[2]。根據《2019-2020長江經濟帶社會發展報告》，長江經濟帶承載全國46.4%的經濟總量，是中國經濟的“重鎮”，其高質量發展關乎我國經濟高質量發展的走向，因此將長江經濟帶“打造”成為我國的黃金經濟帶，既是新時期國家對經濟帶發展的目標定位，也是實現我國區域經濟高質量協調發展的重大舉措。

目前有關高質量發展的研究主要涉及：1)經濟高質量發展水平的測度研究，學者一般從經濟結構優化、創新驅動發展、區域協調共享等層面構建評價指標體系[3]，也有學者基于新發展理念構建經濟高質量發展指標評價體系[4，5]；2)經濟高質量發展影響因素研究，主要涉及環境規制[6]、技術創新[7]、產業集聚[8]、金融發展[9]等方面，還有學者對“能源—環境—經濟”[10]、“社會—經濟—環境”[11]、“人口—經濟—空間—環境”[12]等方面的耦合協調關系進行探討。事實上，資源環境作為經濟發展的基本條件，既能促進經濟發展，也可能會阻礙經濟發展[13]。相關研究[14-16]發現省際層面存在資源詛咒現象，而城市層面的研究卻表明資源稟賦對城市經濟發展有正向促進作用[15]。生態足跡作為衡量資源環境利用程度的關鍵指標，是指在維持人類活動所需要的資源及其消納廢棄物的前提下，具有生物生產能力的地域空間[17]。相關研究[18]指出，生態足跡可從足跡廣度與足跡深度兩方面考量，足跡廣度代表流量自然資本的實際占用規模，足跡深度則代表存量資本的年際消耗，表征存量資本的消耗水平，而自然資本由流量資本和存量資本構成[19]。基于此，從生態足跡的兩個維度考量資源利用與經濟帶高質量發展具有一定的理論依據及重要的現實意義。許多基于經典生態足跡模型的實證分析也表明，一些地區長期處于生態赤字狀態，從而使自然資本日益成為制約經濟社會可持續發展的關鍵[18,20]。就長江經濟帶而言，則主要在于考察其土地利用的承載力與生態環境的協調程度[21-23]。

綜上，現有文獻仍存在不足：1)對長江經濟帶高質量發展多探討其經濟、社會、資源及環境等方面的協調關系，對其內在邏輯的梳理多體現在理論層面，實證研究略顯不足；2)盡管對長江流域土地資源、水資源的利用情況及影響因素進行了分析，但將資源利用狀況與經濟發展質量關聯的研究不多。鑒于此，本文以長江經濟帶108個地級市作為研究樣本，以足跡廣度與足跡深度表征資源利用程度，考察其與長江經濟帶高質量發展之關系，本文邊際貢獻主要體現為：1)從經濟發展、創新、協調、綠色、開放、共享6個維度構建城市高質量發展評價體系，為資源利用程度作用于區域經濟高質量發展研究提供了新視角；2)運用面板門檻回歸方法考察不同程度的資源利用對區域高質量發展的作用規律，借助自然資本助力高質量發展的區間閾值，嘗試為合理利用自然資源、助力戰略性區域經濟高質量發展提供較穩健的經驗證據；3)運用中介效應回歸方法探討自然資本影響高質量發展的可能路徑，為推動區域高質量發展提供管理啟示。

1 變量及數據

1.1 解釋變量

解釋變量包括足跡廣度和足跡深度。目前學者多采用三維生態足跡模型測度足跡廣度和足跡深度，僅實現了對流量資本和存量資本的測度，卻忽略了生態赤字與生態盈余的自然資本性質差異，因而會高估足跡廣度、低估足跡深度[18]。而改進的三維生態足跡模型通過具體的生物生產性土地進行測算，對于自然資本的區分不受尺度限制，提高了結果的準確性。因此，本文采用改進的三維生態足跡模型測度足跡廣度和足跡深度，計算公式為：

(1)

(2)

EF3D,region=EFbreadth,region×EFdepth,region

(3)

式中：EFbreadth,region、EFdepth,region、EF3D,region分別為區域足跡廣度、足跡深度和三維生態足跡；EFi、BCi分別為地類i的生態足跡、生物承載力。

上述模型中耕地、草地、林地、水域均屬于生物資源消費，而建筑用地與化石燃料用地屬于能源消費。考慮到數據的可獲得性，本文選取不同地類對應的37項指標(1)耕地：糧食、蔬菜、棉花、瓜果、油料、麻類、甘蔗、煙葉；林地：柑橘、梨、葡萄、紅棗、柿子、水果、竹筍片、木材、茶葉、油桐籽、油茶籽；草地：豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、禽蛋、奶類、綿羊毛、山羊粗毛；水域：水產品；化石燃料用地：煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣；建筑用地：電力。分別代表六大土地類型。由于不同地類的生產能力相差較大，為方便比較足跡及承載力大小，需在計算中乘以各地類對應的均衡因子和產量因子，其中產量因子參考文獻[24]確定，而均衡因子來源于2018年國家生態足跡賬戶[25]。

從2006-2018年長江經濟帶各地級市足跡廣度的空間分布(圖1)可以發現，不同地級市的足跡廣度存在較大差異，且主要表現為城市群間的差異，即成渝城市群>長江中游城市群>長三角城市群，其中成渝城市群和長江中游城市群的足跡廣度表現出增加趨勢，而長三角城市群則呈下降趨勢(2)限于篇幅，2006-2018年長江經濟帶108個地級市足跡廣度和足跡深度均未列出，留存備索。，說明成渝城市群和長江中游城市群對流量資本實現了較好利用，從而促進了其經濟高質量發展。足跡深度空間分布(圖2)表明，長江經濟帶不同地級市間足跡深度相差也較大，總體分布表現為長三角城市群>長江中游城市群>成渝城市群，且各地級市的足跡深度均有增加趨勢，增幅也表現為長三角城市群>長江中游城市群>成渝城市群，進一步說明長三角城市群的流量資本不能滿足其發展要求，需要消耗存量資本，且其不可持續發展程度在加劇。

圖1 三維足跡廣度空間分布Fig.1 Spatial distribution of three-dimensional ecological footprint breadth

圖2 三維足跡深度空間分布Fig.2 Spatial distribution of three-dimensional ecological footprint depth

1.2 被解釋變量

經濟發展可以通過發展成果體現，同時也需考慮各種經濟風險對其產生的影響[26]。而福利水平主要涉及經濟、健康、教育及生態治理水平等方面[27]，要提高人均福利水平，人均GDP是其他發展的基礎或反饋(如創新、協調、綠色、開放和共享)，因此本文用人均實際GDP量化人均福利水平。創新是城市高質量發展的內生動力，本文從創新要素投入與產出兩個層面選取指標；協調作為城市高質量發展的內在要求，主要包括解決城鄉、區域協調的發展問題[4]，其中區域協調用區域消費結構表示[28]；綠色是城市高質量發展的基本要求；開放是城市高質量發展的關鍵所在，在全球化發展背景下，城市需通過對外經濟、文化交流等融入全球治理體系[5]；共享是城市高質量發展的最終目的。因此，本文從經濟發展、創新、協調、綠色、開放、共享6個維度對長江經濟帶108個地級市的高質量發展水平進行測度。借鑒相關研究對高質量發展水平的測度方法[4,26]，本研究構建的長江經濟帶高質量發展水平評價指標體系如表1所示。

表1 城市高質量發展水平評價指標體系Table 1 Evaluation index system of urban high quality development

1.3 控制變量

參考文獻[30-32]，進一步引入人力資本水平(labor)、市場化程度(market)、基礎設施(infra)控制地區生態足跡對其經濟高質量發展的影響。其中，人力資本水平的提高可增強創新主體對相關知識、技術及各類信息的獲取與運用，由此提升創新效率[30],對區域經濟發展質量具有重要影響，本文用地區人均教育年限表征人力資本水平；市場化程度反映了市場調節資源配置的能力，較高的市場化程度有利于弱化資源配置的扭曲效應，進而提升經濟整體的資源利用效率以及全要素生產率[31]，本文用各地區私營及個體就業人數占總人口比重表示市場化程度；基礎設施對我國經濟高質量發展具有重要作用[32]，一般用各市的人均公路里程衡量。

1.4 數據來源

研究數據主要為2006-2018年長江經濟帶108個地級市的社會經濟和土地利用數據。其中社會經濟數據主要來自EPS數據庫、國家統計局網站及《中國城市統計年鑒2006-2019》《中國能源統計年鑒2006-2019》，采用相鄰年數值之和的均值補齊缺失值，并將各年GDP數據折算為2000年的不變價GDP；土地利用數據主要來自土地調查成果共享應用服務平臺，同時參考各市的環境質量公報和水資源公報獲取土地和水資源利用數據。各主要變量的觀測數量為1 404，描述性統計見表2。

表2 變量描述性統計Table 2 Descriptive statistics of variables

2 計量模型

2.1 面板回歸模型

不同的資源利用程度會對經濟高質量發展產生不同的影響。生態資源是經濟發展的基礎，在發展之初，對資源的開發利用有利于社會經濟的發展[33]。但隨著經濟快速發展，加劇了對自然資源和環境的依賴，粗放的增長模式導致資源過度消耗，生態及環境功能進一步退化，從而不利于經濟質量提升[34]。此外，由于生態環境具有不可逆性[35]，因此通過環境政策引導與市場選擇提高資源利用效率，“倒逼”產業結構轉型[36]，提高經濟發展質量，促進經濟—資源—環境的協調發展，這使得足跡廣度與足跡深度對經濟高質量發展的作用表現出某種非線性特征。基于此，可構建如下面板數據模型：

(4)

式中：HEDit表示i地區t年經濟高質量發展水平；μi為未觀測到的地區效應；EF為生態足跡，分為足跡廣度(EFbreadth)和足跡深度(EFdepth)；X為影響高質量發展的其他控制變量；εit～iid(0,σ2)為隨機擾動項。

2.2 門檻回歸模型

為探尋足跡廣度與足跡深度對高質量發展影響的非線性作用閾值，參考文獻[37]提出的門檻回歸模型構建思路，將上述面板數據模型分別擴展為以足跡廣度(EFbreadth)、足跡深度(EFdepth)為門檻變量的多重門檻面板回歸模型：

HEDit=β1RECitI(EFbreadth≤η1)+β2RECitI(η1…+βn+1RECitI(EFbreadth>ηn)+γjXitj+μi+εit

(5)

HEDit=β1RECitI(EFdepth≤η1)+β2RECitI(η1…+βn+1RECitI(EFdepth>ηn)+γjXitj+μi+εit

(6)

式中：I(·)為示性函數；μ1，μ2，…，μn分別為第一、第二……第n個門檻值。如果估計參數β1與β2存在顯著差異，說明存在門檻效應，反之則不存在。

2.3 中介效應模型

在資源約束趨緊的情況下，產業結構轉型是調節資源配置的重要組成部分，且融合了高質量發展元素，因而可能在生態足跡與高質量發展之間發揮橋梁作用。基于此，為進一步探究足跡廣度與足跡深度影響經濟高質量發展的路徑，本文選取產業結構合理化(RIS)和產業結構高級化(HIS)作為中介變量，進一步考察其作用機制。參考文獻[38]的研究方法，構建如下中介效應模型：

(7)

(8)

(9)

3 實證結果及分析

3.1 基準回歸

首先對各變量進行相關性分析，相關系數均在(-0.5，0.5)內，表明變量間不存在多重共線性問題。F檢驗顯示固定效應模型優于混合普通最小二乘模型，而Hausman檢驗則顯示使用固定效應模型比隨機效應估計參數更有效，因此采用固定效應模型進行回歸(表3)。可以發現，在引入人力資本水平和基礎設施等控制變量后，足跡廣度一次項的回歸系數在10%的水平下顯著為負，平方項的回歸系數在5%的水平下顯著為正，三次項回歸系數在5%的水平下顯著為負，初步表明足跡廣度與經濟高質量發展之間存在“先下降—后上升—再下降”的“倒N形”關系。此外，無論是否引入控制變量，足跡深度一次項的回歸系數在1%的水平下顯著為正，平方項的回歸系數在1%或5%的水平下顯著為負，但三次項的回歸系數卻未通過顯著性檢驗，說明足跡深度與經濟高質量發展之間可能存在“先上升—后下降”的“倒U形”關系。原因可能在于，最初因自然資本開發成本較高，技術水平較低，創新投入不足等，從而不利于經濟高質量發展；隨著足跡廣度的不斷增加，要素的投入量日趨接近最佳組合比例，從而步入“大保護”與經濟帶高質量發展的雙贏階段。當流量資本不斷被開發利用時，資源的剛性約束會導致產業空間布局不合理，尤其是當存量資本被過度消耗使其接近甚至超過生態承載力時，則又不利于經濟帶的高質量發展。此外，就控制變量而言，人力資本、市場化程度及基礎設施建設對經濟高質量發展水平均具有顯著的促進作用。

表3 基準回歸結果Table 3 Baseline regression results

3.2 穩健性檢驗

3.2.1 工具變量法 考慮到長江經濟帶發展質量會影響當地的資源利用情況，而資源利用也會對經濟發展質量產生影響，即二者可能存在雙向因果關系，導致回歸結果出現偏誤，因此選擇工具變量法(IV)解決這種內生性問題。有效工具變量需滿足相關性和外生性條件，本文選取足跡廣度滯后一期作為工具變量IV1，同時考慮到各地的決策活動容易受其周邊地區相同活動的影響[41]，為此分別計算同一年度該地級市所屬東、中、西區域的其他地級市的足跡深度均值作為本地足跡深度的工具變量IV2，據此構建動態模型以避免內生性問題導致的結果偏誤。識別不足檢驗(LM統計量的p值為0.04)和弱工具變量檢驗(Wald檢驗F統計量為37.14)結果均表明，上述工具變量有效。進一步采用兩階段最小二乘法進行回歸，結果(表4)發現，對于IV1，足跡廣度與經濟高質量發展的“倒N形”關系仍成立，對于IV2，足跡深度與經濟高質量發展之間的“倒U形”關系也成立，表明基準回歸結果穩健。

表4 工具變量回歸結果Table 4 Regression results of IVs

3.2.2 替換被解釋變量 為進一步保證研究結論的穩健性，采用替換被解釋變量度量法及空間面板模型進行檢驗。由于全要素生產率通常用于衡量經濟單元的發展質量，且相對于勞動生產率及投入產出比等單一維度的效率測度，全要素生產率能更好地反映經濟單元的發展質量。因此，本文選取各地級市的全要素生產率作為被解釋變量，衡量地級市經濟增長質量(取自然對數后用lnTFP表示)。此外，考慮到城市的經濟活動通常會受技術前沿面的約束，故采用DEA-Malmquist測算長江經濟帶地級市的全要素生產率[42]，并將Malmquist指數分解為純技術效率(pech)、規模效率(sech)和技術進步(techch)。其中投入指標包括勞動力(L)、資本(K)，L用各地級市年末單位從業人數、私營及個體從業人數之和表示，K則借鑒柯善咨等[43]估算歷年資本存量的方法，認為一省內各地級市的資本存量折舊率相同，并采用固定資產投資價格指數平減為2005年不變價;產出指標為國內生產總值，使用省級居民消費價格指數對各地級市進行價格平減，得到以2005年為基期的2006-2018年實際GDP。更換測度指標后，固定效應模型回歸結果表明本文結論仍然穩健。

4 機制檢驗與異質性分析

4.1 生態足跡對經濟高質量發展影響的門檻效應

上述固定效應分析已表明足跡廣度與經濟高質量發展呈“倒N形”關系，而足跡深度與經濟高質量發展呈“倒U形”關系，但二者分別對經濟高質量發展促進作用的區間拐點仍不明確，因此，構建面板門檻效應模型進行閾值檢驗。

4.1.1 門檻數量與門檻值估計 對式(5)、式(6)應用Stata 15進行估計。首先計算門檻值并對其進行顯著性檢驗，如果存在門檻效應，則進一步估計門檻值的置信區間。由表5可知，足跡廣度的F統計量在10%的統計水平上分別拒絕了兩種零假設，表明其對經濟高質量發展存在雙門檻效應，而足跡深度的F統計量在10%的統計水平上拒絕了一種零假設，表明其對經濟高質量發展存在單一門檻效應。基于上述檢驗結果，分別構建足跡廣度對經濟高質量發展的雙門檻效應模型、足跡深度對經濟高質量發展的單一門檻效應模型。分析結果表明，足跡廣度的雙門檻變量估計值分別為0.2802和0.7997，這一雙門檻值將足跡廣度分為3個區間，且不同區間的足跡廣度對經濟高質量發展的影響存在顯著差異；足跡深度的單一門檻值為2.5404。

表5 面板門檻模型檢驗結果Table 5 Test results of panel threshold model

4.1.2 門檻回歸結果分析 由表6門檻回歸結果可知：1)足跡廣度對經濟高質量發展表現為一種“倒N形”的非線性關系，當足跡廣度小于0.2802時，回歸系數顯著為負(-0.2531)；而當足跡廣度介于(0.2802，0.7997)時，回歸系數在10%水平上顯著為正(0.3042)；當足跡廣度超過0.7997時，回歸系數又顯著為負(-0.2191)。2)足跡深度與經濟高質量發展則表現為一種“先促進—再抑制”的“倒U形”關系：當足跡深度低于2.5404時，回歸系數在5%水平上顯著為正(0.0214)；而當足跡深度超過2.5404時，回歸系數又顯著為負(-0.0038)。這是因為長江經濟帶的區域特征明顯，在資源環境約束下，足跡廣度與足跡深度的持續增加均不利于其高質量發展，尤其是在長三角城市群的資源已無法滿足當地高質量發展需求時。因此，“共抓大保護，不搞大開發”既是美麗中國建設的基本要求，也是長江流域經濟高質量發展的核心要義。此外，目前長江經濟帶的一些城市(云南、貴州及四川省的部分城市)由于實現了對自然資本的合理利用，一定程度上促進了其經濟高質量發展，這也進一步說明有必要探尋資源利用對區域高質量發展影響的作用機理。

表6 面板門檻參數估計結果Table 6 Estimation results of panel threshold parameters

4.2 生態足跡作用于高質量發展的中介效應分析

前文分析表明生態足跡通過產業結構轉型提高經濟發展質量，且基準回歸結果也表明，當足跡廣度處于(0.2802，0.7997)區間且足跡深度小于2.5404時，生態足跡有助于推動長江經濟帶高質量發展，即實現了“保護”與“發展”協同推進。因此，將產業結構合理化與產業結構高級化分別作為中介變量，進一步檢驗生態足跡對高質量發展的作用機制。

中介效應檢驗結果(表7)表明，足跡廣度能夠對產業結構合理化與產業結構高級化產生顯著的正向影響，而足跡深度僅對產業結構合理化產生顯著正向影響。在引入產業結構轉型這一變量后，生態足跡對經濟高質量發展的正向影響加強，負向影響減弱，說明產業結構合理化與高級化在生態足跡與經濟高質量發展之間發揮了中介作用，與理論預期一致。這是因為隨著流量資本占用的增加，要素投入與產出趨于合理化，產業間的相互協調程度增加，不合理的產業結構得以調整。而當流量資本消耗進一步增加，不能滿足當地經濟發展需求而需要消耗存量資本時，則會加速產業結構重心從第一產業向二、三產業演化，從而使產業結構不斷優化(即產業結構高級化)，由此推動經濟帶高質量發展。因此，產業結構轉型是資源環境合理利用助推長江經濟帶高質量發展的重要載體和關鍵環節。

表7 中介效應檢驗結果Table 7 Test results of mediating effect

4.3 異質性分析

長江經濟帶橫跨中國東、中、西三大區域，各區域在人口集聚、產業結構、科技教育、自然資源等方面均存在較大差異，因此生態足跡對高質量發展的影響也會存在異質性。分區域回歸結果(表8)表明：對于東部地區，足跡廣度對高質量發展的影響呈“抑制—促進—抑制”的“倒N形”關系，足跡深度對高質量發展的影響呈“促進—抑制”的“倒U形”關系；中部地區足跡廣度對高質量發展的影響呈“倒N形”關系，但足跡深度的影響則呈“促進—抑制—促進”的“N”形關系；對于西部地區，足跡廣度對高質量發展的影響呈“促進—抑制”的“倒U形”關系，足跡深度對高質量發展的影響呈顯著促進作用，這可能是由于西部地區自然資源較豐富且耕地面積占比較大，對這些資源的合理充分利用有助于該地區高質量發展。

表8 分區域回歸結果Table 8 Regression results for various regions

5 結論與建議

本文將資源環境與高質量發展相關聯，以長江經濟帶108個地級市為研究對象，利用空間計量模型考察足跡廣度與足跡深度對經濟帶高質量發展的影響，并在基準回歸的基礎上，借助門檻效應和中介效應進一步探討這種影響的門檻值及其可能的傳導路徑，主要結論如下：1)足跡廣度與足跡深度對高質量發展的影響分別表現為“倒N形”和“倒U形”關系，工具變量法和替換被解釋變量的檢驗結果發現該結論依然成立，且足跡廣度對高質量發展的影響存在雙門檻效應，而足跡深度只存在單一門檻效應。2)機制檢驗結果表明，足跡廣度主要通過促進產業結構合理化與高級化以提升經濟帶的高質量發展水平，而足跡深度則是通過促進產業結構合理化以提高經濟帶高質量發展水平。3)足跡廣度與足跡深度對高質量發展的影響具有區域異質性，其中，東部地區資源環境承載力壓力較大，而中、西部地區對自然資源的合理利用仍有助于高質量發展水平的提升。因此，從長期看，資源的不合理利用導致資源環境承載力壓力增大，流量資本難以滿足發展需求，需要消耗大量的存量資本，導致足跡深度增加，從而不利于長江經濟帶高質量發展水平的提升。

基于以上結論提出如下建議：1)科學合理地協調我國戰略性區域資源環境利用與高質量發展間關系。測算結果顯示長江經濟帶生態足跡與其高質量發展水平均表現出一定的地區差異，即資源豐富、人口密度小的地區足跡廣度較高，而足跡深度則與之相反。為此，首先要正確看待發展的這種不平衡，合理的地區差異所形成的社會分工和產業梯度對經濟社會發展具有一定的刺激作用。更重要的是，需要通過宏觀調控，建立和健全環境保護法律制度，將資源消耗、生態效益等指標納入地方政府政績考核評價體系，加快健全長江流域生態補償機制；通過提高環保標準、加大執法力度等倒逼產業轉型升級，通過稅收及補貼等方式加大對綠色技術研發的投資力度，加快節能環保技術創新以及培育綠色科技創新人才，助力長江經濟帶高質量發展。2)優化空間布局與調整產業結構。實證結果表明，足跡廣度與足跡深度在一定范圍內均能促進經濟帶的高質量發展，且產業結構轉型是其中的關鍵路徑。而足跡廣度主要取決于資源稟賦及土地利用方式，由于資源稟賦不易改變，因此需調整土地利用方式，以提高流量資本的利用效率。加之長江經濟帶足跡廣度仍處于較低水平且呈逐年下降趨勢，因而更需要提高其土地集約利用程度，實現資源利用與資源更新的協調；控制建設用地的增長規模，合理高效用地。此外，各地級市的存量資本消耗程度均較嚴重，尤其是東部長江三角洲地區，應著重加強耕地保護、提高資源利用效率，落實新舊動能轉換，推動綠色能源開發，減少化石能源消耗；對于中部城市，應推動城鎮化可持續發展進程，促進各類生產要素合理流動，控制化石能源消耗，大力開發水電等新能源，合理調整產業結構；對于西部城市，需要提升資源利用效率，保護耕地、提高供給能力，降低第二產業比重，減少資源環境壓力。