基于SLM模型的長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量和環(huán)境污染的協(xié)同發(fā)展路徑研究

吳智洋

摘 要：本文選取了2017年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過(guò)建立環(huán)境污染綜合指標(biāo)體系，采用主成分分析法構(gòu)建了環(huán)境污染綜合指數(shù)，并通過(guò)Morans I指數(shù)對(duì)污染指數(shù)進(jìn)行全局自相關(guān)分析。同時(shí)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的五大理念選取了五個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量相關(guān)的指標(biāo)與環(huán)境污染綜合指數(shù)共同構(gòu)建了SLM模型并得到相關(guān)結(jié)果。最后，結(jié)合實(shí)際提出了相關(guān)的政策建議。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶;SLM模型;協(xié)同優(yōu)化路徑

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶是全球最具影響力的內(nèi)河經(jīng)濟(jì)帶，2017年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)生產(chǎn)總值更是占到全國(guó)的45.2%。但是經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展在一定程度上也帶來(lái)了環(huán)境污染等問(wèn)題。2018年，習(xí)近平總書(shū)記指出，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“生態(tài)環(huán)境形式依然嚴(yán)峻，生態(tài)環(huán)境協(xié)同保護(hù)體制機(jī)制亟待建立健全”。因此，加強(qiáng)研究長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量與環(huán)境污染間的關(guān)系、影響機(jī)制和協(xié)同發(fā)展路徑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、文獻(xiàn)綜述

目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的相關(guān)研究頗多。從研究角度來(lái)看，鄧玉萍、許和連（2013）通過(guò)外商投資、地方政府競(jìng)爭(zhēng)的角度研究得出，地方政府對(duì)GDP的過(guò)度關(guān)注會(huì)加劇粗放型資源開(kāi)發(fā)，而使環(huán)境惡化。李斌，彭星，歐陽(yáng)銘珂（2013）通過(guò)要素生產(chǎn)的角度測(cè)算分行業(yè)的綠色技術(shù)效率，得出加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制會(huì)對(duì)工業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生負(fù)面作用。蔡傳里、許桂華（2019）通過(guò)測(cè)算環(huán)境全要素生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相互關(guān)系和影響機(jī)制，認(rèn)為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙贏(yíng)需要加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制。鄭偉（2014）通過(guò)研究低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展驅(qū)動(dòng)力、當(dāng)前環(huán)保行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、能源技術(shù)水平提高和支撐體系的完善等方面，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生產(chǎn)技術(shù)等5個(gè)不同的研究角度構(gòu)建了我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)。不同學(xué)者的觀(guān)點(diǎn)形成對(duì)比，為本文的深入研究提供了參考。

在優(yōu)化路徑方面，羅能生、王玉澤（2017）從財(cái)政分權(quán)、環(huán)境規(guī)制的角度，就經(jīng)濟(jì)與環(huán)保問(wèn)題提出，中央政府有必要優(yōu)化財(cái)政分權(quán)制度的建議。范慶泉，張同斌（2019）從稅收和補(bǔ)貼角度，得出環(huán)境稅與減排補(bǔ)貼之間的優(yōu)化組合可以有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)之間的協(xié)同優(yōu)化。

同時(shí)在研究方法上也是多種多樣，馬樹(shù)才、李國(guó)柱（2006）通過(guò)變量的平穩(wěn)性檢驗(yàn)和協(xié)整分析的方法得出中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染關(guān)系的Kuznets曲線(xiàn)，為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染貢獻(xiàn)了理論模型。謝謀盛、劉偉明、王明（2019）采用主成分分析法，得出長(zhǎng)江中游城市群環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系呈先增后減再增的“N型”特征。劉莎、劉明（2019）采用綠色金融代理變量的方法，編制出了環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)系統(tǒng)得出綠色金融與環(huán)境變化以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。

二、模型設(shè)計(jì)和求解

（一）主成分分析模型（PCA）

主成分分析模型主要采用了降低維度的思想，在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)環(huán)境問(wèn)題中，必須考慮到多種多樣的影響因素，通過(guò)選取不同的指標(biāo)構(gòu)建整體指標(biāo)體系，將多種三維指標(biāo)進(jìn)行合理測(cè)算得到綜合指數(shù)進(jìn)行求解。

PCA的基本方法如下：設(shè)存在n個(gè)樣本，并同時(shí)有p個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，基于此構(gòu)成樣本空間X，

第一步，將原始數(shù)據(jù)按行排列組成矩陣X輸入MATLAB中。

第二步，對(duì)矩陣X進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣A

其中，

第三步，求矩陣A求其相關(guān)系數(shù)矩陣B，并求出特征值。

第四步，通過(guò)測(cè)算得到的貢獻(xiàn)率大小選取主要成分，并寫(xiě)出相應(yīng)的主成分表達(dá)式。根據(jù)各自貢獻(xiàn)率大小選取了前k個(gè)主成分，并使得k個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85%以上。即：

第五步，對(duì)于每個(gè)特征值求特征向量，得到特征向量。

Bb=

第六步，將選取的指標(biāo)變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化得到的每一個(gè)主成分進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)各自權(quán)重算出主成分得分，并依據(jù)此進(jìn)行指數(shù)分?jǐn)?shù)計(jì)算。

（二）空間自相關(guān)（Moran I指數(shù)）

莫蘭指數(shù)（Moran I指數(shù)）一般是用來(lái)度量空間相關(guān)性的一個(gè)重要指標(biāo)，它是空間自相關(guān)系數(shù)的一種，其值分布在[-1，1]，用于判別空間是否存在自相關(guān)。莫蘭指數(shù)數(shù)值分布在[-1，1]，[0，1]說(shuō)明各地理實(shí)體之間存在正相關(guān)的關(guān)系，[-1，0]之間說(shuō)明存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系，而0值則無(wú)相關(guān)關(guān)系。

Morans I統(tǒng)計(jì)表示為：

其中Zi是要素i的屬性與平均值（xi-X）的偏差，是要素i和j之間的空間權(quán)重，n等于要素總數(shù)，是所有空間權(quán)重的聚合：

計(jì)算得出的得分按以下形式計(jì)算：

其中：

（三）SLM模型

空間滯后模型（SLM模型）主要用于研究某地區(qū)的現(xiàn)象或行為對(duì)系統(tǒng)內(nèi)其他地區(qū)的行為存在的影響，可以檢驗(yàn)地區(qū)增長(zhǎng)的空間溢出效應(yīng)是否存在。該模型的表達(dá)式如下：

其中，EPCI為環(huán)境污染綜合指數(shù)（Environmental Pollution Comprehensive Index，EPCI）為被解釋變量; W為空間權(quán)重矩陣;為空間自回歸系數(shù);X為n*k的外生解釋變量矩陣（n為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)數(shù)量，k表示選擇的解釋變量的個(gè)數(shù)）;為解釋變量的系數(shù);為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

其中W空間權(quán)重矩陣的設(shè)計(jì)為：

為了使文章更具有效性，選取了基于距離的二進(jìn)制空間權(quán)重矩陣，d為地區(qū)i和地區(qū)j之間的最大相距距離。

（四）模型的求解

本文通過(guò)選取了2011年到2017年的長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)的部分指標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶環(huán)境污染的指標(biāo)體系，選取的污染源指標(biāo)來(lái)源于三個(gè)部分（工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源和居民生活源），基于此通過(guò)主成分分析法測(cè)算長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)環(huán)境污染綜合指數(shù)，再將得到的綜合指數(shù)利用Morans I指數(shù)測(cè)算出長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)環(huán)境污染狀況的空間相關(guān)性和聚集性，并通過(guò)顯著性檢驗(yàn)確定結(jié)果的可信度。最后根據(jù)中央提出的五大發(fā)展理念，選取了關(guān)于經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量增長(zhǎng)的五個(gè)指標(biāo)：創(chuàng)新投入產(chǎn)出水平（專(zhuān)利授權(quán)數(shù)/R&D人員全時(shí)當(dāng)量）、城鎮(zhèn)化率（城鎮(zhèn)人口/總?cè)丝冢?、城市綠化水平（城市綠地面積/建成區(qū)面積）、對(duì)外投資水平（對(duì)外直接投資總額/GDP）、醫(yī)療衛(wèi)生投入水平（醫(yī)療衛(wèi)生支出/總?cè)丝冢ㄟ^(guò)構(gòu)建空間滯后模型（SLM）得到最終結(jié)果。由結(jié)果可知：在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)，環(huán)境污染狀況不僅在全局范圍內(nèi)呈現(xiàn)空間溢散效應(yīng)，還在局部地區(qū)存在明顯的集聚特征。

三、結(jié)論和建議

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展一直是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要一環(huán)，同時(shí)在東中西部發(fā)展戰(zhàn)略中具有重要的地位，如何在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，找到一條經(jīng)濟(jì)、環(huán)境共同進(jìn)步的道路，就顯得尤為重要。本文基于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量和環(huán)境污染之間的關(guān)聯(lián)以及可能的協(xié)同優(yōu)化路徑，有針對(duì)性的提出以下相關(guān)建議：

（一）鼓勵(lì)創(chuàng)新加強(qiáng)地區(qū)間合作。經(jīng)濟(jì)和環(huán)境有機(jī)協(xié)調(diào)是促進(jìn)二者共同進(jìn)步的重要基礎(chǔ)。各地區(qū)發(fā)展的不協(xié)調(diào)也是導(dǎo)致環(huán)境和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生沖突的一個(gè)重要因素。因此，在治理該類(lèi)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)做到因地制宜，堅(jiān)持分區(qū)政策。在經(jīng)濟(jì)高增速水平地區(qū)，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的手段處理工業(yè)排污，提高資源利用率，促進(jìn)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并大力推廣清潔能源的使用;在經(jīng)濟(jì)低增速水平地區(qū)，政府應(yīng)優(yōu)化資源配置，財(cái)政部門(mén)應(yīng)加大撥款引入先進(jìn)技術(shù)，有效緩解不足。健全完善聯(lián)動(dòng)機(jī)制，統(tǒng)籌地區(qū)間的協(xié)調(diào)發(fā)展，并加強(qiáng)水資源和森林資源的保護(hù)。

（二）加大地區(qū)環(huán)境保護(hù)投資。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域現(xiàn)在的環(huán)境保護(hù)投入對(duì)于環(huán)境污染的管理效果不明顯，說(shuō)明各地方政府對(duì)于目前的環(huán)境污染治理力度有限，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大污染治理的投入，加強(qiáng)政府環(huán)境規(guī)制水平，通過(guò)政策性的環(huán)境投資來(lái)增強(qiáng)對(duì)于環(huán)境治理的力度。

（三）提高地區(qū)生態(tài)績(jī)效水平。生態(tài)福利績(jī)效水平也是目前衡量地區(qū)間城市發(fā)展的重要指標(biāo)，一般通過(guò)教育、醫(yī)療、綠化水平等指標(biāo)來(lái)反應(yīng)。提高地區(qū)的醫(yī)療條件水平并加大基礎(chǔ)教育設(shè)施的投入，會(huì)在一定程度上緩和經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染問(wèn)題之間的矛盾，同時(shí)有利于經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)社會(huì)的整體福利水平的提高起到了積極正向的影響。

（四）促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域主要以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，第二產(chǎn)業(yè)占比過(guò)重勢(shì)必會(huì)加劇環(huán)境污染問(wèn)題，其在一定程度上也導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的難度。因此，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)政府應(yīng)當(dāng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，大力推進(jìn)新型環(huán)保類(lèi)企業(yè)發(fā)展，鼓勵(lì)清潔技術(shù)的大規(guī)模推廣，同時(shí)，推進(jìn)高附加值產(chǎn)業(yè)發(fā)展，減少單位能耗提高能源利用效率。

（五）健全地區(qū)相關(guān)法律法規(guī)。各地區(qū)政府應(yīng)該根據(jù)自身情況，完善相關(guān)環(huán)境立法，建立健全排污排廢問(wèn)題的規(guī)章制度，確定排污排廢的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立良性的獎(jiǎng)懲制度，鼓勵(lì)企業(yè)的環(huán)保行為并且嚴(yán)懲超標(biāo)企業(yè)。同時(shí)，積極宣傳環(huán)保知識(shí)，大力提倡環(huán)保行為，培養(yǎng)人民和企業(yè)的環(huán)保意識(shí)。

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