黃河流域綠色發展效率與產業結構升級空間交互溢出效應

摘 要：為了給黃河流域綠色發展、產業結構升級和高質量發展提供參考，運用超效率ＳＢＭ 模型和核密度估計法對黃河流域２００６—２０２０ 年７０ 個地級市的綠色發展效率進行測算，并基于廣義三階段空間最小二乘法建立綠色發展效率、產業結構升級空間計量模型，研究產業結構升級與綠色發展效率的空間交互溢出效應，主要結論如下：１）黃河流域綠色發展效率在研究時段內整體上呈波動上升趨勢，從空間上看在研究時段初區域差別較大、在研究時段末各區域趨于一致；２）從流域整體上看，綠色發展效率與產業結構升級存在互促效應，其中產業結構升級對綠色發展效率的促進效應更為明顯，且二者之間存在空間交互溢出效應，即以地級市為樣本的綠色發展效率受周邊地區綠色發展效率和產業結構升級的正向影響，但產業結構升級受周邊地區綠色發展效率的負向影響；３）分區域看，綠色發展效率與產業結構升級之間的關系存在區域異質性，上游地區二者互促但中下游地區二者互抑，二者對綠色發展效率的空間交互溢出效應在上、中、下游地區均表現為正向；４）綠色發展效率還受經濟發展水平、城鎮化水平、科技創新、人口規模、對外開放水平、環境規制強度、政府行為、城市交通基礎水平等因素的影響。

關鍵詞：綠色發展效率；產業結構升級；空間交互溢出效應；超效率ＳＢＭ 模型；空間計量模型；黃河流域

中圖分類號：Ｆ０６２．２；Ｆ１２７；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．１１．００１

引用格式：張萌物，豐富．黃河流域綠色發展效率與產業結構升級空間交互溢出效應［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（１１）：１－８．

經濟發展與生態環境保護相互兼顧是黃河流域高質量發展的題中之義。綠色發展注重發展過程中的環境效益、經濟效益和社會效益［１］ ，強調在經濟發展的同時合理利用資源并保護生態環境、實現人與自然和諧共生，是高質量發展的基礎和條件。產業結構和產業要素的配置方向決定了經濟高質量發展過程中的環境友好程度［２］ ，而產業結構升級是資源配置不斷優化、產業效率持續提升的動態過程，是高質量發展的必由之路［３］ 。隨著綠色發展理念在我國的廣泛實踐和其重要地位的凸顯，產業結構升級與綠色發展效率的關系成為學界研究的熱點。大部分學者的研究結論是產業結構升級對綠色發展效率具有顯著的促進作用［４－５］ ，也有部分學者認為產結構升級與綠色發展效率的關聯性不顯著或存在一定的抑制作用［６－７］ 、產業結構升級對綠色發展效率的影響具有空間效應［８］ 。梳理既有研究成果和文獻表明，各學者所得結論不完全一致的原因可能是研究的區域、指標體系、時間跨度等有所不同，產業結構升級與綠色發展效率之間關系的研究仍有可擴展之處。鑒于此，本文依據２００６—２０２０ 年黃河流域７０ 個地級市的面板數據，分析了黃河流域綠色發展效率與產業結構升級的空間交互溢出效應，以期為黃河流域綠色發展、產業結構升級和高質量發展提供參考。

１ 綠色發展效率與產業結構升級交互作用的機理分析

１．１ 綠色發展效率的內涵機理

很多學者對綠色發展給出了不同的定義，究其本質，都是以最小的資源投入和環境破壞獲取最大的社會福利，即以最小的資源投入和環境損害產出最大的效益。由于在綠色發展過程中必然會造成對環境的破壞、不可避免地產生非期望產出，因此追求綠色發展效率應考慮對環境系統的破壞，具體而言，要考慮科技、勞動、資本和水、電、氣、土地等生產要素的投入（消耗），以及最大化期望產出、最小化非期望產出，以追求經濟、社會和生態的平衡，見圖１。

１．２ 產業結構升級與綠色發展效率交互機理

１．２．１ 產業結構升級對綠色發展效率的影響

產業結構升級有助于綠色發展效率的提高，主要表現在以下三方面：１）產業結構升級能促進資源合理配置。在空間上，使產業從產業結構層次相對較高的地區轉移到產業結構層次相對較低的地區，更加合理地配置產業、利用資源，提高綠色發展效率。２）產業結構升級能產生社會經濟效益。首先，產業結構合理化會讓產業的空間布局更加合理，降低生產成本，擴大生產規模，由此產生規模效益，促進經濟的數量增長、質量提高。其次，產業結構高級化，使得產業向技術密集和資本密集型轉變，提高單位資源利用效率和科技創新水平［９］ ，從而使經濟形勢向好。但是，產業結構的調整是一個“創造與破壞并存”的過程，產業之間的劇烈轉換，也會影響生產力提升、抑制綠色發展效率。３）產業結構升級能產生生態環境效益。產業結構升級會降低綠色發展的非期望產出，提高綠色發展系統的生態環境效應。

１．２．２ 綠色發展效率對產業結構升級的影響

綠色發展效率對產業結構升級的影響主要表現在以下三方面：１）綠色發展效率的提高意味著更合理的環境規制力度，經濟、環境效益提升，與鄰近地區產生相互借鑒的正面影響，但是當借鑒鄰近地區提高綠色發展效率的機制與本地情況不符時，也會抑制產業結構升級。２）綠色發展效率的提高意味著具有更高的資源利用效率，即利用較少的資源獲得較高的環境效益和生態效益，在“優勝劣汰”的市場機制下，傳統的產業會被高新技術產業取代，使產業結構進一步優化。 ３）綠色發展效率的提高意味著要求更高的社會福利、經濟效益和生態環境，使土地利用效率提高、城市擴大，導致土地價格上升，但會使得部分區域產業結構升級受到抑制、產業多樣化程度降低。

１．２．３ 產業結構升級與綠色發展效率的空間溢出效應

產業結構升級有明顯的空間溢出效應。在區域一體化發展的背景下，產業發展與鄰近地區的產業關聯越來越強，某地區的產業結構升級不可避免地受鄰近地區的影響并對鄰近地區產生影響。產業結構升級的空間溢出效應主要表現在兩個方面：１）產業結構升級能促進生產要素在各地區之間流動，隨著區域一體化發展，與鄰近政府和企業之間的合作越來越密切，促進生產要素和生產技術跨區流動，帶動相鄰地區產業結構升級、綠色發展效率提升。２）地區之間的產業競爭和模仿效應。各地區政府和企業會爭相學習新的技術，優化和升級產業結構，但是不排除有些地區欲速不達、忽視本地稟賦盲目借鑒，從而適得其反。

綠色發展效率也有明顯的空間溢出效應。在建設美麗中國的背景下，各地區都會借鑒鄰近地區生態環境建設較好且產業結構優化的做法和經驗，如環境管理制度和先進技術等，以創新政策和提高效率，使綠色發展效率提高、產業結構升級。但是，有些地方形成的競爭模式，會引致不當的產業聚集、不利于資源優化配置和市場結構平衡，因而抑制綠色發展。

綜上所述，綠色發展效率與產業結構升級之間存在復雜的正／ 負（即促進／ 抑制）反饋機制。從大方向來說，產業結構升級通過資源－經濟－生態系統的良性循環，促進綠色發展效率的提高；而綠色發展效率的提高有助于環境規制、資源利用和土地價格提升，從而促進產業結構升級。此外，二者均存在復雜的空間溢出效應，即某市綠色發展效率提高和產業結構升級會對鄰近地區產生影響、也會受鄰近地區影響。二者之間的交互機理如圖２ 所示。

２ 研究區域與方法

２．１ 研究區域

為比較準確地反映黃河流域綠色發展效率，參考以往關于黃河流域的相關研究，本文主要把黃河流經的地區作為研究區域（剔除了納入長江經濟帶的四川?。紤]到數據的可獲得性和準確性，把黃河流經的青海、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西、河南、山東等８個?。▍^）的７０ 個地級市作為樣本市（以城市為主體，各盟、州未納入樣本市；山東省萊蕪市由于２０１９ 年被納入濟南市，因此本研究沒有把萊蕪市作為樣本市），其中黃河上、中、下游地區樣本市數量分別為１６、２４、３０ 個，見表１。

２．２ 研究方法

１）綠色發展效率測算與分析。由Ｔｏｎｅ［１０］ 在２００２年提出的超效率ＳＢＭ 模型，有效解決了傳統ＤＥＡ 模型和ＳＢＭ 模型存在的問題，可用于研究黃河流域綠色發展效率的本質。參考相關研究［１１－１２］ ，采用超效率ＳＢＭ 模型測算黃河流域綠色發展效率，采用核密度估計法分析其演變情況及空間格局。

２）綠色發展效率與產業結構升級的空間交互溢出效應分析。為了研究黃河流域綠色發展效率和產業結構升級的空間交互溢出效應，同時有效解決模型的內生性和異方差問題， 采用全局莫蘭指數對綠色發展效率和產業結構升級的空間自相關性進行檢驗后，運用廣義三階段空間最小二乘法建立如下考慮空間溢出（交互）效應及其時間滯后性的產業結構升級與綠色發展效率空間計量實證模型：

式中： 下標ｉ、ｊ 為樣本市序號（ｉ ≠ｊ），ｎ 為樣本市數量，Ｉｇｄｅ、Ｉｉｓ 分別為綠色發展效率、產業結構升級，α０、β０ 為常數項，α１、β１ 分別為綠色發展效率、產業結構升級空間溢出效應時間滯后項回歸系數，下標ｔ 為效應滯后時間（即解釋變量影響被解釋變量的滯后時間，根據不同年份指標數據通過實證分析來確定），ｗｉｊ 為樣本市ｉ、ｊ 間的空間權重，α２、β２ 分別為鄰近樣本市產業結構升級對本市綠色發展效率空間交互效應項回歸系數、鄰近樣本市綠色發展效率對本市產業結構升級空間交互效應項回歸系數，α３、β３ 為綠色發展效率與產業結構升級內生關系項的回歸系數，Ｃ 為控制變量（包括經濟發展、科技創新、對外開放等），γ、λ 分別為綠色發展效率、產業結構升級控制變量的回歸系數，ξ、μ 為隨機誤差。

２．３ 指標體系構建

２．３．１ 綠色發展效率評價指標設置

參考前人的研究［１３－１４］ ，根據綠色發展效率的內涵機理，以投入產出模型為基礎，按照科學性和系統性原則，設置綠色發展效率評價指標體系，見表２。其中：投入指標中的資本投入，因資本存量無法獲取，故用全社會固定資產投資表示；勞動投入，因勞動投入時間難以確定，故用年末從業人數表示；科技投入，用科技支出占一般預算支出的比例表示；能源投入，包含能源種類較廣，設置了用水、用電、用氣等５ 個二級指標。期望產出指標中的經濟收益，用地區生產總值表示，其可以反映一個地區的經濟水平；社會收益，用職工平均工資表示；環境收益，用城市綠地面積表示。非期望產出指標按“工業三廢”設置。為了消除各指標量綱不同的影響，在測算黃河流域綠色發展效率時，采用極差歸一化方法對指標數據進行標準化處理。

２．３．２ 實證分析變量選取

參考前人的研究［１５－１８］ ，進行實證分析解釋變量、控制變量的設置，見表３。

１）核心解釋變量。核心解釋變量為綠色發展效率和產業結構升級［綠色發展效率與產業結構升級互為被解釋變量和核心解釋變量，見式（１）、式（２）］。綠色發展效率由Ｓｕｐｅｒ－ＳＢＭ 模型根據表２ 所列指標計算。產業結構升級的最終目的是實現產業結構的高級化，我國正處于第一產業占比減小、第二產業向第三產業轉變的時期，借鑒吳義根等［１５］ 的研究， 構建產業結構升級的計算公式（Ｉｉｓ ＝ ０．４Ｙ２ ＋ ０．６Ｙ３，其中Ｙ２、Ｙ３ 分別為第二、第三產業產值占地區總產值的比例）。

２）控制變量。設置如下８ 個控制變量：經濟發展水平，其是生態保護的基礎，經濟發展水平的提高有利于提升綠色發展效率；城鎮化水平，其與資源利用率、綠色發展效率和產業結構升級關系密切；科技創新，其可促進經濟發展、環境保護和產業結構升級；人口規模，其與就業人數密不可分，同時影響產業結構升級；對外開放水平，其會影響生態環境等；環境規制，其強度影響產業結構；政府行為，政府的政策和干預會影響就業、分配和產業結構升級；城市交通基礎水平，其影響土地利用效率、綠色發展效率等。

２．３．３ 數據來源

本文研究時段為２００６—２０２０ 年，所用指標和變量數據來源于《中國城市統計年鑒》《中國城市建設統計年鑒》，各?。▍^）、市的《統計年鑒》《國民經濟和社會發展統計公報》等。其中：全社會固定資產投資，２０１８年以后因國家統計局不再發布固定資產投資數據，故采用２０１８ 年以前的增長率計算得到；缺失的其他數據，采用線性插值法補齊。

３ 結果分析

３．１ 綠色發展效率時空差異

３．１．１ 階段性變化情況

把計算的７０ 個樣本市綠色發展效率的平均值作為黃河流域綠色發展效率，分別把上、中、下游地區樣本市的平均值作為對應區域的綠色發展效率，２００６—２０２０ 年黃河流域及各區域綠色發展效率變化情況見圖３。

黃河流域綠色發展效率在研究時段內總體上呈波動上升趨勢。從逐年變化情況看，黃河流域綠色發展效率經歷了下降期、平穩期和上升期，其中：２００６—２００７ 年為下降期，其背景是我國加入ＷＴＯ 后擴大貿易出口、過度消耗資源而忽視了生態環境保護，黃河流域粗放式發展模式體現尤甚；２００８—２０１４ 年為平穩期；２０１５—２０２０ 年為上升期，這一時期我國經濟快速發展，生產技術得到革新，生產力和資源配置效率逐步提高。

從上、中、下游地區看，三者的綠色發展效率在研究時段初差別較大（上游較高，中、下游較低），在研究時段內總體上均呈上升趨勢，在研究時段末趨于一致，其中：中游地區綠色發展效率變化過程與黃河流域整體上的變化過程基本一致，上游地區綠色發展效率上升幅度相對較小，下游地區綠色發展效率在研究時段后期上升幅度較大。

３．１．２ 空間變化情況

黃河流域橫跨我國東部、中部和西部地區，各地區間因資源稟賦等存在差異而綠色發展效率也自然存在差異。由圖３ 可以看出，從研究時段總體上看，黃河上游地區綠色發展效率明顯最高，中游次之，下游最低，這與郭付友等［１９］ 的研究結果一致。

利用ＡｒｃＧＩＳ１０． ５ 軟件，選擇２００６ 年、２０１０ 年、２０１５ 年和２０２０ 年對計算的各樣本市綠色發展效率進行空間可視化處理（圖略）可以看出，黃河流域綠色發展效率在空間上呈現研究時段期初西部較高、期中中東部追趕、期末趨同的格局。

３．１．３ 核密度分析

基于２００６ 年、２０１３ 年和２０２０ 年各樣本市綠色發展效率計算結果，按黃河流域和上、中、下游地區分別繪制核密度曲線（見圖４），以直觀反映黃河流域綠色發展效率的區域差異和總體演變特征。

由圖４（ａ）可以看出：黃河流域綠色發展效率核密度曲線存在右拖尾現象，峰值總體表現為右移、升高（２００６—２０１３ 年主峰小幅度上升、２０１３—２０２０ 年主峰大幅度上升），說明黃河流域綠色發展效率整體呈上升趨勢、區域間差異逐漸縮?。缓嗣芏惹€的形狀，２００６ 年為Ｍ 形“一主一次”雙峰，表明研究時段初期綠色發展效率兩極分化問題較嚴重；２０１３ 年為“一主一側”階梯狀雙峰（主峰較高，側峰較低），２０２０ 年階梯狀“主峰＋側峰”現象更加明顯，說明綠色發展效率兩極分化問題在研究時段內逐漸好轉。

由圖４（ｂ）（ｃ）（ｄ）可以看出：２００６—２０２０ 年中、下游地區綠色發展效率核密度曲線的峰值位置向右移動，說明中、下游地區綠色發展效率在研究時段內呈上升趨勢；而上游地區綠色發展效率核密度曲線的峰值位置在２００６—２０１３ 年主峰左移，說明這一時期上游地區綠色發展效率在降低，２０１３—２０２０ 年主峰右移，說明這一時期綠色發展效率在提高。２００６ 年上、中、下游地區核密度曲線的形狀均為Ｍ 形雙峰，說明研究時段初各區域內綠色發展效率差異均較大；２０１３—２０２０年３ 個區域核密度曲線的形狀均向以單峰為主轉變，說明各區域內綠色發展效率差異逐漸縮小。

３．２ 綠色發展效率與產業結構升級關系實證結果

３．２．１ 空間自相關性檢驗

基于各樣本市之間的經濟距離空間權重，計算２００６—２０２０ 年黃河流域綠色發展效率和產業結構升級全局莫蘭指數，結果見表４。由表４ 可知，綠色發展效率與產業結構升級的莫蘭指數多數年份大于０，且多數年份通過了０．０１ 或０．０５ 的顯著性檢驗（即Ｐ ＜０．０１或Ｐ＜０．０５），表明綠色發展效率與產業結構升級存在顯著的空間自相關性，可以采用空間計量模型進行實證分析。

３．２．２ 全流域實證結果

分別基于經濟距離矩陣和地理距離矩陣確定各樣本市間的空間權重［２０］ ， 按式（１）、式（２）進行回歸分析，結果見表５（基于地理距離矩陣的回歸分析結果用于檢驗前述空間計量模型的穩健性，基于經濟距離矩陣的回歸分析結果用于解析綠色發展效率與產業結構升級的空間交互溢出效應）。

由表５ 可知，基于兩種距離矩陣確定空間權重進而進行實證分析的結果（回歸系數大小及正負）基本一致，表明上述空間計量模型具有穩健性。

基于經濟距離矩陣進行回歸分析，所得產業結構升級對綠色發展效率的回歸系數為３．５９３、綠色發展效率對產業結構升級的回歸系數為０．０１５，二者分別通過了０．０１、０．１ 水平的顯著性檢驗，表明二者之間存在互促效應，其中產業結構升級對綠色發展效率的促進效應更為明顯。產業結構升級意味著產業結構的高級化與合理化，能有效引導生產要素從以勞動、資本為主的低附加值產業向知識、技術密集型高附加值產業轉變，帶動高新技術產業和綠色經濟產業發展，促進綠色發展效率提升。

從空間溢出效應（本研究取效應滯后時間為１ ａ）來看，鄰近地區綠色發展效率和產業結構升級對本地綠色發展效率和產業結構升級具有顯著的促進作用（回歸系數分別為０．９２０、０．１５７），即綠色發展效率提高和產業結構升級均具有顯著的正向空間溢出效應，其中綠色發展效率的空間溢出效應相對較強。

從空間交互效應來看，當地綠色發展效率受周邊地區（城市）產業結構升級的顯著正向影響（回歸系數為２．０１３），即產業結構升級對周邊地區綠色發展效率具有正外部性。但是，當地的產業結構升級受周邊地區綠色發展效率的顯著負向影響（ 回歸系數為－０．０２９），原因是某市綠色發展效率的提高意味著有較嚴格的環境管理制度，使影響綠色發展的部分產業向周邊地區轉移，阻礙周邊地區產業結構升級。

綜合來看，黃河流域綠色發展效率與產業結構升級存在空間交互溢出效應，如圖５ 所示，本地的綠色發展效率受周邊地區綠色發展效率和產業結構升級的正向影響，但產業結構升級受周邊地區綠色發展效率的負向影響。

需要說明的是，從控制變量對綠色發展效率的影響來看，除城市交通基礎水平具有顯著的正向作用（回歸系數為０．００７）外，對外開放水平和城鎮化水平具有顯著的負向作用（ 回歸系數分別為－ ０． ０２２、－０．０１２），其他控制變量的影響不顯著。對外開放水平和城鎮化水平的提高給綠色發展帶來壓力的可能原因：對外貿易的加強，增加了對國內能源等資源的攫取，從而抑制綠色發展效率的提升；城鎮化水平的提高，必然在一定程度上犧牲生態環境，從而降低綠色發展效率。

３．２．３ 分區域實證結果

為考查黃河流域綠色發展效率與產業結構升級關系的空間異質性，基于經濟距離矩陣確定樣本市間的空間權重，按照式（１）、式（２）分別對黃河上、中、下游地區進行實證分析，結果見表６（表中未列出控制變量的回歸系數）。

由表６ 可知，黃河上游地區產業結構升級與綠色發展效率之間不顯著正相關即二者不顯著互促（二者的回歸系數分別為０．３８６、０．００８），而中、下游地區產業結構升級與綠色發展效率之間均顯著負相關即二者互抑（中游地區二者的回歸系數分別為－１２．２５１、－０．０６１，下游地區二者的回歸系數分別為－４．８６４、－０．０７０），其原因是中下游地區對產業結構升級比較重視，但資源消耗過度，導致綠色發展效率降低；從空間交互效應來看，上、中、下游地區的地級市綠色發展效率均受周邊地級市綠色發展效率和產業結構升級的正向影響（綠色發展效率回歸系數分別為０．４２５、０．７８７、１．０８３，產業結構升級回歸系數分別為０．５０７、５．８７１、２．７８３），中、下游地區地級市產業結構升級受周邊地級市產業結構升級和綠色發展效率的正向影響（ 綠色發展效率回歸系數分別為０．０４８、０．０６７，產業結構升級回歸系數分別為０．４５０、０．４３２），但上游地區地級市產業結構升級受周邊地級市產業結構升級和綠色發展效率的負向影響（回歸系數分別為－０．００１、－０．０５２）。

４ 結論與建議

４．１ 結論

１）黃河流域綠色發展效率在２００６—２０２０ 年整體上呈波動上升趨勢，從空間上看在研究時段初差別較大（上游地區較高，中下游地區較低）、在研究時段末趨于一致。

２）從流域整體上看，綠色發展效率與產業結構升級存在互促效應，其中產業結構升級對綠色發展效率的促進效應更為明顯，且二者之間存在空間交互溢出效應，即以地級市為樣本的綠色發展效率受周邊地區綠色發展效率和產業結構升級的正向影響，但產業結構升級受周邊地區綠色發展效率的負向影響。

３）分區域看，綠色發展效率與產業結構升級之間的關系存在區域異質性，上游地區二者互促但中下游地區二者互抑，二者對綠色發展效率的空間交互溢出效應在上、中、下游地區均表現為正向。

４）綠色發展效率除與產業結構升級存在交互影響外，還受經濟發展水平、城鎮化水平、科技創新、人口規模、對外開放水平、環境規制強度、政府行為、城市交通基礎水平等因素的影響，其中城市交通基礎水平具有顯著的正向影響、對外開放水平和城鎮化水平具有顯著的負向作用、其他因素的影響不顯著。

４．２ 建議

１）因地制宜，充分發揮產業結構升級與綠色發展效率之間的互促作用，尤其是產業結構升級對綠色發展效率的促進效應。

２）統籌優化上、中、下游地區區域內與區域間綠色發展效率與產業結構升級的交互關系，實現全流域綠色發展效率與產業結構升級的協調。

３）基于各地區的資源承載力，以生態集約化水平為量化尺度，合理規劃城市規模、城鎮化速度、產業結構等，努力提高科技創新對綠色發展的促進作用，充分發揮城市交通等基礎設施對綠色發展的正向作用，多措并舉推動全流域綠色發展。

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【責任編輯 張智民】

基金項目：國家社會科學基金重大項目（２１ＺＤＡ０６６）