资源环境对南京市经济发展的“增长阻尼”

2011-06-23金晓斌周寅康

中国人口·资源与环境 2011年1期

曹雪金晓斌周寅康

(南京大学地理与海洋科学学院，江苏南京210093)

任何一个国家或地区，在其经济发展过程中都不可避免地要消耗资源，但由于资源的有限性，导致经济增长速度相比没有资源限制情况下降低的现象，称为资源对经济增长的阻尼效应［1－8］。Romer在发展经济学经典的索罗模型基础上引入自然资源要素，提出了“Growth Drag”概念模型，用以定量衡量自然资源对经济增长的制约程度［1］;薛俊波等将“Growth Drag”模型引进中国，将其译为“增长尾效”，并测算出水土资源对中国经济增长的“增长尾效”为0．0175［2］;杨杨等经过进一步的研究，认为将“Growth Drag”译为“增长阻尼”更贴切，并利用其分析水土资源约束对中国经济增长的影响［3］。就目前研究情况而言，国内关于增长阻尼的研究，大多选取全国或者省域等宏观尺度［2－7］，而对中、微尺度下由于地域差异导致的资源环境不均匀分布未给予充分考虑，从而产生因尺度效应造成的偏差。本文拟以南京为例，基于Romer的阻尼模型，选取引入资源环境复合要素的C－D生产函数，定量测算资源环境对于特定城市经济发展的制约程度。

1 研究方法

“阻尼”模型反映当某种要素受到约束时，其对经济发展的制约程度。Romer在索洛模型的基础上纳入自然资源，分别建立一个有资产约束和无资产约束的新古典增长模型，将两个模型得到的稳态人均产出增长率之差定义为自然资源的增长阻尼［8］，如式(1):

其中，Y表示产出;K表示资本;L表示劳动;A表示知识或者劳动的有效性，R表示生产中可利用的资源;T表示土地数量。资本、劳动和劳动有效性的动力学过程与经典的索洛模型一致。即

其中s为储蓄率，δ为资本的贴现率，n和g分别为劳动的增长率和技术进步率。

对公式(1)两边取自然对数，得到:

再对式(3)两边对时间求导数，得到:

其中，gY、gK、gR、gT、gA、gL分别是 Y、K、R、T、A、L 的增长率。在平衡的增长路径上，gY与gK相等。

假设存在土地和自然资源限制时，土地总量不变，增

·长率为零;自然资源总量减少，增长率为负，即T(t)=0，，其中b＞0，b是自然资源的降低率。不受限制时，土地和自然资源随着劳动力的增长而增长，人均占有量不变，其增长率等于劳动增长率 n，即 =

推导得出资源不受限与受限制两种情景下的稳态人均产出增长率之差，“增长阻尼”为:

2 模型与修正

考虑到Romer阻尼模型中可利用资源要素范围不明确，在具体应用中，需进一步对资源要素进行分析。除土地外，水资源、生态环境要素等也是影响生产的重要因素，本研究引入资源环境复合要素TE(t)，尝试构建以下阻尼修正模型，如式(6):

本文引入生态足迹模型以解释生态环境，由于生态足迹方法是通过各类土地变化情况解释生态环境，故在修正模型中将土地与生态环境合并为资源环境复合要素TE(t)，利用生态足迹模型解释资源环境复合要素在受限制与不受限两种情景下的增长速率。由熵定律可知，任何的生物和经济行为，其成本总是高于产出。同样从熵的角度而言，任何生物或经济行为必然导致赤字［9］。经济发展所需的资源即生态足迹，在生态赤字的条件下被满足;而在零生态赤字或生态盈余条件下，环境所能提供的资源上限为生态承载力。故本文采用生态足迹的增长率ef，作为不受限制下资源环境复合要素的增长率，即 TE·(t)=efTE(t);将生态承载力的增长率ec，作为受限制下资源环境复合要素的增长率，即TE·(t)=ecTE(t)。分别计算无资源约束和有资源约束两种条件下的单位劳动力平均产出，进而得出资源环境要素对南京市经济发展的“增长阻尼”

如式(7)所示，经济发展的增长阻尼与水资源弹性系数β，增长率a;资源环境弹性系数γ，生态足迹增长率为ef，生态承载力增长率为ec;劳动力增长率n，资本的弹性系数α有关。

3 案例分析

3．1 研究区概况

南京市位于长江下游的宁镇丘陵山区，濒江近海，位于中国沿海和长江两大经济带交汇处，是长江三角洲经济核心区重要城市和长江流域四大中心城市之一。全市现辖11区2县，总面积6598km2，总人口740万，其中户籍人口595．8万。全市境内共有大小河道120条，降水量较为丰沛，水资源丰富，可用水资源总量远超过用水量，水资源对经济发展的制约较小(模型中假定水资源要素弹性系数(β=0));随着南京市经济的快速发展，土地资源的制约性随着国家土地宏观调控与耕地硬约束政策而日益明显，同时经济发展引起的生态环境破坏也逐渐引起社会各界的关注。

3．2 数据说明

考虑到数据的可获得性，本文选取南京市1997－2007年的社会经济和资源环境数据进行分析。产出(Y)选取国民生产总值(GDP)，由于年鉴中相关数据是采用当年价，为了消除通货膨胀的影响，对GDP序列以1990年为标准，进行可比价格调整;劳动(L)，选取社会从业人员数据，由于AL代表有效的劳动，为了使分析具有可行性，假设A附着在L上。相关数据从《南京市统计年鉴》获取。资本(K)采用净投资法估算，为了保持数据的一致性，亦采用1990年为基准年进行可比价格调整;资源环境复合要素(TE)采用生态足迹法，以生态生产性土地面积表示(生态足迹与生态承载力)，采用历年土地变更数据。

3．3 数据处理

3．3．1 资本K的核算

资本是宏观经济分析中的重要指标，其估算方法较多，国际上常采用永续盘存法进行计算［10－12］。考虑到标准永续盘存法对数据要求过高，本文采用其衍化出的净资本投资法对南京市1997－2007年固定资本存量进行估计，基本公式为:

其中，Kt，Kt－1分别表示第 t年和t－ 1 年的资本存量;It表示第t年的投资流量(不变价);δt表示第t年资本的折旧率。

为了减少基期误差对后续期的影响，需扩大样本估计空间，本研究选取1985年为初始年，采用资本产出比为3进行估算，得1985年资本存量为240亿元。选用固定资本投资完成额作为当年的投资流量指标;折旧率采用王金营等的假定［13］，1990年以后为 5．5%。由于产出选取1990年进行可比价格调整，为了与产出保持一致，在估计固定资产投资完成额时，选取1990年固定资产投资指数为100，估算出的资本存量序列即为相对于1990年不变价。

3．3．2 资源环境复合要素的核算

本研究中南京市生态足迹的核算主要包括两个账户:生物质账户和能源账户。生物资源账户分为农产品产量、动物产品产量、水产品产量和水果产量四个项目，涉及耕地、林地、草地、水域四类生物生产性土地类型;能源账户包括煤炭、原油、液化石油气、电力等10个消费项目，涉及化石燃料用地和建设用地两类生物生产性土地类型。首先利用能值折算系数把不同类型、不同等级的物质折算成能量流，再根据能量转换率将其转换成基本太阳能值，然后引入能值密度，将各消费项目的太阳能值换算成相对应的生物生产性土地面积，最终加总计算出研究区域的生态足迹。能值密度采用张芳怡等［14］计算出的江苏省能值密度，最终测算出1997－2007年南京市的生态足迹序列。

产量因子是指国家或地区某类土地的平均生产力与世界同类土地的平均生产力的比率;采用均衡因子将不同种类的生物生产性土地面积转化为同一的可比较的生物生产性土地面积。本文的产量因子采用2004年计算的我国平均生产能力与世界同类土地平均年生产能力的比值［15］;均衡因子采用Wakernagel确定的6种生物生产土地均衡因子［16］。根据南京市不同土地利用类型面积及相应的产量因子与均衡因子，并保留出12%的生物多样性保护面积，最终计算出1997－2007年的生态承载力序列。

3．4 计量分析

在对变量序列进行计量经济学分析之前，先对变量序列求对数值，再对其进行无量纲化。之后进行计量经济学分析。首先利用ADF(Augmented Dickey－Fuller test)标准单位根检验方法对时间序列数据进行检验，经过三次差分，序列在95%的水平下平稳。由于时间序列不具有相同的单整阶数，故不存在协整性。由于变量数据存在自相关问题，采用广义差分法对变量进行处理，进行如下变换:

经过一次差分后，通过了相关图和Q统计量检验，消除了序列相关性。

3．5 结果计算

在Eviews5．0软件环境下，对差分后得到的各因子的时间序列构建回归模型，利用OLS回归方法得到如下回归方程:

对于变量变化率的计算，本文采用综合法［17］进行计算，增长率－1，其中x0为基期，xn为报告期。经过计算得到劳动力增长率n=0．0216，生态承载力增长率ec= －0．0157，生态足迹增长率ef=0．0594。根据回归求的模型参数，最终求得资源环境对经济发展的增长阻尼为0．03611。

4 结论与讨论

本文基于Romer的“增长阻尼”模型，利用1997－2007年南京市经济发展的面板数据集，通过对存在与不存在资源环境约束两种情景下的经济增长进行差额分析，定量测算出资源环境对于南京市经济发展的增长阻尼。结果表明，由于南京市经济发展迅速，土地资源和生态环境对经济发展产生明显的制约作用，增长阻尼为0．03611。即受资源环境限制，经济增长的速度较没有限制时减少了3．61%。这是Nordhaus 1992年分析的资源和土地对美国经济增长阻尼的15．04倍;是薛俊波等2002年测算的水土资源对中国经济增长阻尼的2．49倍，是杨杨等2007年测算的土地资源对中国经济增长阻尼的3．06倍。可见，南京市经济发展的增长阻尼与其他地区或国家相差较大。究其原因，一方面是由于计算时间上的差距，如Nordhaus测量的是近二十年前的美国经济发展的增长阻尼，且测算方法也不尽相同;另一发面是由于南京市自身资源环境的特点，美国的地多且人少，而南京市是典型的地少人多地区，故二者经济发展的增长阻尼相差较大。

通过对增长阻尼公式的分析可得，可以从以下三个途径减小资源环境的增长阻尼。一是增加资本的弹性系数，即增加资本对资源环境的替代性。发挥南京市的区位优势，大力发展科技，充分利用技术进步和资本对于资源环境的替代性。二是提高生态承载力的增长率，即增加供给。生态承载力与土地密切相关，由于土地资源的特殊性，其不可增长的特点决定我们只能通过改变土地利用的方式来优化土地利用结构。合理利用土地资源，开发未利用土地资源，最大限度的补充可利用土地资源，提高生态承载力的增长率。三是降低生态足迹的增长率。一方面，南京市的工业生产是能源消耗的主力，因此，必须通过调整产业结构，大力发展高科技产业，改变目前以消耗为特征的经济增长模式，提高各种资源特备是能源矿产资源的利用率。另一方面，控制人口的增长速度，从而减少新增人口的资源消耗量，从而降低区域的生态足迹，最终实现南京市经济的可持续发展。

(编辑:李琪)

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