李敏

摘要：在新古典经济增长模型框架下构建了一个测度资源要素对经济增长约束的模型，利用1980～2015年的样本数据测算了能源、土地和水资源对青岛经济增长的阻尼系数。结果表明：能源、土地资源是青岛经济可持续增长的两大主要制约因子。青岛市应加快经济增长方式转变，尤其是要依靠技术进步来冲销能源和土地资源约束对经济可持续增长的制约。

关键词：资源约束；增长阻尼；实证分析

中图分类号：F062

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）6-0204-05

1 引言

经济发展需要资源输入和环境容量作为支撑。实际经济增长速度因受资源环境承载力限制的拖累，比不受资源环境承载力限制的潜在增长速度要低。Nordhaus、Romer把由于资源约束而导致经济增长速度降低的程度称之为增长阻尼（growth drag）[1，2]。他们在索洛新古典增长模型基础上纳入资源环境要素，分别建立了一个有资源约束和无资源约束的新古典增长模型，定量测度了资源环境要素对一国潜在经济增长的制约程度。Nordhaus测算出由于资源和土地限制而引起的美国经济增长阻尼值是0.0024[1]。Bruvoll、Glomsroda和Vennemo（1993）等人用动态的CGE模型度量了由于环境“阻尼”引起的挪威福利损失情况[3]。Noel分析了能源不足对美国经济增长的影响，发现在1889～1992年原油不足对美国的经济增长影响显著[4]。国内学者也开展了有关资源环境要素对中国经济增长制约的研究。薛俊波、谢书玲等测度了水土资源损耗对中国经济增长的制约程度[5，6]，李影分析了能源对中国经济增长的制约[7]，刘耀彬重点分析了能源、土地、水等自然资源对中国城市化进程的阻滞作用[8，9]。他们的研究表明，经济增长的资源阻尼在中国是存在的，资源环境约束已成为中国经济可持续增长的最大障碍。

新世纪以来，青岛工业化、城市化快速推进，第二产业尤其是重工业加速发展，进入了工业化发展中期阶段即重化工业发展阶段，资源消耗迅速增长，环境污染日趋严重，能源、土地、水等環境要素对青岛经济发展的瓶颈制约日益强化。本文基于科学发展观和可持续增长的认识和要求，分析环境资源对青岛经济增长的约束问题，科学测度能源、土地和水资源对青岛经济增长的影响效应大小，有助于青岛市正确认识市情，合理安排经济增长与资源环境的关系，针对性地提出经济增长突破资源环境约束的策略，从而促进青岛经济可持续增长。

2 经济增长的资源要素约束模型

良好的生态环境是经济社会可持续发展的物质基础。能源、土地、水不仅是经济发展的投入要素，更重要的是一种环境资源，是决定经济长期持续增长的重要约束变量。考虑到资源环境承载力限制对经济增长的制约，本文在新古典经济增长模型的基础上通过将能源、土地、水等有关环境资源变量内生化，并假定规模报酬不变，构建出一个测度资源约束下的青岛经济增长模型，且使用Cobb—Douglas生产函数对模型进行高度简化，简化后的青岛生产函数见式（1）。

式（1）中α>0，β>0，γ>0，θ>0，α+β+γ+θ<1；Y（t），K（t），R（t），T（t），W（t），L（t），A（t）分别表示总产出、资本存量、能源数量、土地数量（非农林用地）、水资源数量、劳动力数量、技术进步程度，t表示时间，α，β，γ，θ分别表述资本、能源、土地和水资源的产出弹性，ε表示随机扰动项。即总产出是资本、能源、土地、水资源、劳动力、技术进步和随机扰动项的函数。与索洛的新古典增长模型一致，资本、劳动和技术进步分别按以下模式进化：

由（11）、（13）、（14）、（15）知，总的资源阻尼系数恰好等于能源、土地、水资源三类资源的阻尼系数之和，阻尼系数与资源的产出弹性（β，γ，θ），劳动力增长率n以及资本的产出弹性α成正相关。这说明：如区域经济增长过度依赖于能源、土地、水资源投入而不是技术进步，当资源投入因供给原因停止增长甚至负增长时，资源约束对经济增长的阻尼自然增大，这说明依靠资源投入的粗放型经济增长方式难以为继。为减少经济增长对资源投入的依赖，可加快技术进步，提高资本和有效劳动的产出弹性，以抵消能源、土地、水资源投入的较少引致的潜在经济增长率下降。

3 青岛能源、土地、水资源对经济增长的约束测度

3.1 指标、数据选取和变量说明

为能够定量测度能源、土地、水资源对青岛经济增长的制约，本文以《青岛统计年鉴》（1980～2016）、《青岛市土地利用总体规划》（1997～2010）、《青岛市土地利用总体规划》（2006～2020）、《青岛市水资源公报》（2000～2016）的统计资料为数据来源，从中采集1980～2016年青岛GDP、社会从业人员总数、能源消费总量、用水总量、土地资源（非农建设用地）等数据分别表示总产出（Y）、劳动力（L）、能源（R）、水资源（W）和土地资源（T），并假设技术进步变量A反映在劳动力L中。其中，GDP是以1980年为基准经过折算的不变价。

固定资本K是一个存量指标，由于年鉴中只有固定资产投资I的流量数据，需要将流量数据I转化为存量数据K。假如固定资本年折旧率为5%，采用永续盘存法[10]计算青岛市每年的固定资本存量，即：

式中，Kt、Kt-1分别表示当年和上一年的资本存量。不同年分的资本存量均按1980年不变价格进行调整。

3.2 数据的平稳性和协整性检验

时间序列数据的统计规律常因某种原因随时间的推移而变化，出现非平稳。如果时间序列数据不是平稳的，直接进行回归分析，就可能出现“伪回归”现象，高斯—马尔可夫定理（Gauss–Markov theorem）不再成立，用普通最小二乘法（OLS）估计的参数也不再是具有最小方差的线性无偏估计量。因此，在对时间序列数据进行回归前，需要检验各序列数据的平稳性。通常用ADF（Augmented Dickey-Fuller Test）法检验时间序列的平稳性，用ADF检验时间序列的平稳性，即对时间序列进行如下回归分析[11]：

通过比较ADF值与临界值的大小来判断序列的平稳性。若ADF值小于临界值，则序列不存在单位根，说明序列是平稳的。若ADF值大于临界值，序列服从单位根过程，则认为该序列非平稳。非平稳序列通常需要进行差分变换后再进行平稳性检验。若一个非平稳序列Xt至少需要进行k阶差分后才能实现平稳，说明原序列存在k个单位根，则称序列Xt是k阶单整序列[12]。

经对原始数据进行分析发现：青岛市生产总值、固定资产存量、能源消费量、劳动力、土地资源这5个时间序列总体呈上升趋势，可能存在异方差。将原始时间序列取自然对数，数据仍然存在增长趋势，对取对数后的数据进行ADF单位根检验，得到结果如表1所示。

平稳性检验表明，尽管LnY、LnK、LnR、LnL、LnW、LnT不是平稳序列，但经过一阶差分后，6个序列均为平稳序列，即其均服从一阶单整，有可能存在协整关系。现利用迹检验和最大特征根检验方法对六个序列进行Johansen协整检验，得到检验结果如表2所示。

迹统计检验、最大特征根检验表明：LnY、LnK、LnR、LnL、LnW、LnT这6个变量在5%的显著性水平下之间存在着长期协整关系。

3.3 回归分析

由平稳性和协整检验的结果可知，尽管LnY、LnK、LnR、LnL、LnW和LnT并非平稳序列，但其差分序列为一阶单整且存在协整关系，可对其进行回归分析。在回归分析中发现序列之间存在异方差和自相关问题，为此采用取差分和加权最小二乘法（Weighted Least Square， WLS）的方法来消除[13]。通过对序列进行一阶差分并进行WLS回归分析，得到青岛经济增长的最终方程：

由回归结果可知，资本对产出的影响力最大，能源消费次之，随后依次为土地、水资源和有效劳动，且在统计意义上皆是显著的。得到资本的产出弹性α约为0.317845，能源产出弹性β约为0.254623，土地产出弹性γ约为0.224571，水资源产出弹性θ约为0.098465，包含技术进步在内的劳动产出弹性为0.104492。

定義劳动力的年均增长率计算公式如下：

其中，Lt和L0分别表示终期和基期的社会从业人员数，t为期数。据此得到1979～2012年劳动力的年均增长率n为0.025265。

将有关α，β，γ，θ，n的值代入（13）、（14）、（15）式分别计算得到能源、土地、水资源对经济增长的阻尼系数各自约为 0.94%，0.83%，0.36%。能源的阻尼系数最大，在三类资源中对经济增长的约束作用最为显著，主要是因为青岛经济增长进入重化工业发展阶段后能源投入驱动因素显著，能源投入的数量增长显著地高于同期土地资源和水资源，而青岛的能源消费结构又主要以非再生的化石能源为主，非再生资源对经济的影响通常大于土地资源、水资源等可再生资源对经济的影响。

4 结论与建议

（1）能源对青岛经济可持续增长的制约较为显著，能源占总的资源阻尼系数的44.08%，对经济增长的约束作用最大。中国政府承诺到2020年单位GDP二氧化碳排放量要比2005年下降40%～45%。履行碳减排国际承诺，传统能源消费要求停止增长甚至负增长，重视能源约束对青岛经济增长的影响具有积极的现实意义。能源的阻尼系数与能源的产出弹性系数成正比，降低能源的弹性系数可以降低对经济增长的制约，其经济含义是通过降低能源在经济中的作用来减少能源约束对经济增长的影响。青岛一方面要通过大力推动产业结构转型升级，发展低碳产业，降低高耗能产业比重，提高能源使用效率；另一方面要优化能源利用结构，大幅度降低煤炭等传统化石能源比重，依靠技术进步大力开发利用太阳能、风能、海洋能等可再生能源。

（2）土地对青岛经济可持续增长制约的强度仅次于能源，土地的阻尼系数占总的资源阻尼系数的38.876%。降低土地资源阻尼系数，缓解经济发展的土地资源压力，为当前政府提倡土地集约使用与保护耕地资源提供了很好的理论解释与依据。根据最新的青岛市土地资源调查结果，全市人均耕地面积目前仅0.8亩，大大低于国家规定的确保粮食安全的人均耕地拥有量不低于1.5亩的红线。随着永久性农田立法保护的实施，城市建设用地增长空间将极为有限，土地对青岛经济增长的制约作用将日益强化。青岛应进一步加大非农用地土地资源资源集约利用，避免“摊大饼”式传统城市发展路径，积极探寻现代化、集约式、生态型的城市化发展新模式，大幅度提高单位非农用地面积的投资强度和GDP产值，提高土地资源效益。

（3）水资源的阻尼系数占总的资源阻尼系数的17.0455%，对经济增长的约束作用最小。这主要得益于长期以来青岛注重发展节水灌溉农业以及在工业、城市等领域推动节水措施降低水资源产出弹性有关。青岛属于全国水资源严重稀缺城市，全市多年平均淡水资源总量为31亿m3，全市人均占有水资源量仅344 m3，不到全国人均占有量的1/7，仅为世界人均占有量的1/24，位居全国各主要城市倒数。青岛一方面要继续巩固现有的节水措施，另一方面要更加注重水资源的保护，避免水源污染，同时利用沿海优势发展海水淡化产业，增加新的可用水源。

（4）能源、土地、水资源的阻尼系数之和约为2.1395%。也就是说，青岛经济增长速度在能源、土地、水资源投入停止增长的情况下，理论上每年要降低约2.1395%，20年后青岛经济增速将只有现在增长水平的57.21%。青岛市要维持现有的经济增速水平，必须提高技术进步对经济增长的贡献度（表现为增加资本和劳动的产出弹性），理论上技术进步对经济增长的贡献率每年要增加2.14%，才能抵消将来因资源约束导致经济增速的逐年降低。其政策含义是青岛市必须加快经济增长方式转变，将经济增长从主要依靠资源投入转到主要依靠科技进步。鉴于能源和土地资源阻尼系数占总的资源阻尼系数高达82.95%，青岛应重点突破能源和土地资源约束对经济可持续增长的制约，着力提升产业自主创新能力，提高技术进步对经济增长的贡献度，走创新驱动的经济发展模式缓解资源环境承载力约束对经济可持续增长的压力。

参考文献：

[1]Nordhaus W D.Lethal Model 2： The Limits to Growth Revisited [J] . Brooking Papers on Economic Activity，1992（2）：1～43.

[2]Romer D. Advanced Macroeconomics（Second Edition）[M]. Shanghai：Shanghai University of Finance& Economics Press ， The McGraw-Hill Companies，2001：37～41.

[3]Bruvoll A.，Glomstrd S，and Vennemo H. Environmental drag： evidence from Norway[J].Ecological Economics ， 1993（30）：235～249.

[4]Noel D. A. Reconsideration of Effect of Energy Scarcity on Economic Growth[J]. Energy， 1995，20（1）：1～12.

[5]薛俊波，王 铮，朱建武，等. 中国经济增长的“尾效”分析[J]. 財经研究，2004，30（9）：5～14.

[6]谢书玲，王 铮，薛俊波. 中国经济发展中水土资源的“增长尾效”分析[J].管理世界，2005（7）：22～25.

[7]李 影，沈坤荣. 能源约束与中国经济增长——基于能源“尾效”的计量检验[J].经济问题，2010（7）：16～20.

[8]刘耀彬，陈 斐. 中国城市化进程中的资源消耗“尾效”分析[J]. 中国工业经济，2007（11）：48～55.

[9]刘耀彬，王桂新. 城市化进程中的水土资源“增长阻力”分析——以江西省为例[J].生态经济，2010，230（10）：161～163.

[10]张 军，吴桂英，张吉鹏. 中国省际物质资本存量估算：1952-2000[J].经济研究，2004（10）.

[11]王黎明，王 连，杨 楠. 应用时间序列分析[M]. 上海：复旦大学出版社，2012：237～243.

[12]崔到陵. 单位根检验和误差修正模型：原理及运用[J].南京审计学院学报，2005，2（3）：15～18.

[13]何晓群，刘文卿. 应用回归分析[M]. 北京：中国人民大学出版社，2001：93～103.