內蒙古自治區水資源尾效分析
——基于12個盟市面板數據

齊義軍, 斯日吉模楞

(1.內蒙古師范大學 經濟管理學院,內蒙古 呼和浩特 010022;2.內蒙古師范大學 應用數學中心,內蒙古 呼和浩特 010022)

水資源作為基礎性自然資源,是人類社會發展不可或缺和不可替代的生產力核心要素。內蒙古自治區是我國水資源最缺乏的地區之一,2016年水資源總量為309.92億m3,占我國水資源總量的1.08%。而隨著社會經濟發展,水資源需求量不斷提高。1996-2019年,內蒙古自治區用水總量從155.79億m3增加到190.88億m3。在水資源環境惡化、水污染嚴重的今天(1)據內蒙古自治區水利廳公布的《內蒙古自治區水資源公報》相關數據，近幾年內蒙古水功能區水質達標率最高達 66%,最低僅為 39%。,水資源總量約束將成為限制內蒙古自治區經濟可持續發展的瓶頸,如何突破水資源約束,走高質量發展之路是當前亟需研究的重點課題。

對于經濟增長過程中的自然資源約束作用研究,國內外學者已經積累了豐富的成果。增長“尾效”是指由于資源約束,經濟增長的速度在不存在約束的情況下所降低的程度[1]。Nordhaous[2]在索羅模型基礎上,將土地資源作為自然資源,納入分析框架,計算有資源約束和無資源約束下的穩態人均產出增長率之差,并將該差值描述為“增長阻力”(growth drag),Romer[3]則提出了該定義的明確概念。之后,諸多學者基于此概念,從不同角度分析了不同自然資源限制對經濟的“增長阻力”。資源約束對經濟增長的效應,可稱為“增長阻力”,也可稱為“增長尾效”,本文稱為后者。謝書玲等[4]計算出水資源消耗對我國經濟的“增長阻力”為0.001 397。劉耀彬等[5]分析了中國城市化進程中的資源消耗“增長阻力”,得出了水資源消耗對中國城市化進程的“增長阻力”為0.015 188。楊楊等[6]在羅默模型[3]基礎上,通過修正前提假設,測算了水資源消耗對經濟的“增長阻力”,認為由于水資源限制,中國經濟增長速度降低了0.26%。薛俊波[7]從行業角度分析了水土資源對農業產業的影響,其影響阻力為0.437%。王賓等[8]在長江經濟帶水資源對城鎮化的約束效應研究中得出水資源對經濟增長的尾效為0.005 57,認為水資源的限制引起長江經濟帶經濟增長的阻礙力為0.005 57。

已有水資源對經濟增長的阻力研究主要從全國、區域和行業角度分析了水資源對經濟增長的影響,鮮有文獻對典型資源型地區進行具體分析。本文以大力發展水資源密集型產業水資源缺乏的內蒙古自治區為例,分析水資源對其經濟增長的阻力大小,探索經濟增長中水資源投入要素的節約潛力,對實現資源與經濟協調發展具有一定的實際意義。同時,內蒙古自治區作為我國北部邊疆地區,其社會經濟的穩定發展關系到民族團結及國家安全。因此,分析資源限制與經濟增長關系對維護人與自然和諧共處、保障地區生態安全、推進生態文明建設、打造北疆生態安全屏障具有現實意義。

為了分析水資源限制對經濟增長的影響,本文借鑒Romer(2001)經濟增長模型,并對其進行擴展,利用2000-2016年內蒙古自治區12個盟市面板數據,采用固定效應面板模型回歸方法,估計參數,測算水資源限制對內蒙古自治區經濟的“尾效”。

1 模型構建

對Romer(2001)模型進行擴展,采用Cobb-Douglas生產函數,構建如下模型

(1)

其中:Y為經濟增長指標;K表示資本投入;L表示勞動力;W表示水資源;A表示知識或勞動有效性;t表示時間;α和β分別表示資本產出彈性和水資源產出彈性。

(2)

(3)

(4)

其中:s為儲蓄率;δ為資本折舊率;ω為水資源變化率。

對(1)式兩邊取自然對數可得

lnY(t)=αlnK(t)+βlnW(t)+(1-α-β)[lnA(t)+lnL(t)]。

(5)

(5)式兩邊對時間t求導數,根據一個變量的對數對時間的導數等于該變量的增長率,推導出經濟增長方程

γY(t)=αγK(t)+βγW(t)+(1-α-β)[γA(t)+γL(t)]+ε,

(6)

(7)

(8)

(8)式表示,平衡增長路徑上單位勞動力平均收入的增長率可能為正,也可能為負: 首先,水資源供給量ω小于人口增長率n時,水資源限制引起單位勞動力平均產出最終下降; 其次,在現實情況下,經濟增長與技術進步有關,如果技術進步所帶來的經濟增長大于水資源限制所造成的“阻力”,那么單位勞動力平均產出可以繼續持續增長。

資源約束的“增長阻力”是無資源約束條件下的經濟增長與有資源約束條件下的經濟增長之間的差額[2]。水資源不受限制條件即水資源增長率不再是ω,而是n(勞動力增長率)。由此可得,在平衡增長路徑上,水資源不受限制情況下的單位勞動力平均產出的增長率為

(9)

那么,水資源約束的“增長阻力”為

(10)

因此,內蒙古自治區水資源對經濟增長的阻力與水資源彈性β、水資源變化量ω、勞動增長率n及資本彈性α有關,并隨α、β、n的增加而增加; 隨著ω的增加而減少; 說明內蒙古自治區經濟增長對水資源的依賴度越大,其受到的限制程度越大。通過(10)式可以度量水資源對內蒙古自治區經濟增長產生的“阻力”。

2 實證分析

2.1 研究樣本

以2000-2016年內蒙古自治區12個盟市面板數據作為研究樣本,測算水資源限制對內蒙古自治區經濟增長產生的“尾效”,分析水資源對內蒙古自治區經濟增長的影響。樣本面板數據包括了12個界面單位17年的數據,樣本每個指標的觀測值為198個。

2.2 數據來源和處理

數據來源于《內蒙古統計年鑒》。對經濟增長指標,分別用國民生產總值(Y)和人均生產總值(Y′)來代替,數據均通過居民消費價格指數將其換算為2000年不變價,剔除價格因素; 對于水資源指標(W),用地區用水總量來衡量; 對于勞動力(L),用總就業人數來衡量,同時假設A附在L上; 對于物質資本投入(K)指標,本文借鑒張軍的方法[1],采用永續盤存法計算而得。固定資產投資數據來源于《國家統計年鑒》的全社會固定資產完成額,其中的固定資產投資以固定資產價格指數換算為2000年不變價,剔除了價格因素。為保證實證模型的一致性,對所有變量取對數,具體變量描述性統計與方差膨脹因子(VIF)見表1。

表1 變量描述性統計與方差膨脹因子Tab.1 Descriptive statistics of variables and variance inflation factors

2.3 實證檢驗及結果分析

一般認為如果方差膨脹因子值小于10,可以視為變量之間不存在嚴重多重共線性問題。由表1可知,變量之間的方差膨脹因子值均小于1.8,所以本文在回歸模型中未考慮變量間的多重共線性問題。

經豪斯曼檢驗,選擇面板固定效應模型,對2000-2016年內蒙古自治區12個盟市面板數據,考察水資源對內蒙古自治區經濟增長的影響程度,結果見表2。

表2 水資源對內蒙古自治區經濟增長的影響實證分析結果

由表2中的回歸結果發現,水資源指標系數在10%水平上顯著為正,表明水資源每增加1%,內蒙古自治區經濟增長0.115%; 物質資本指標系數在1%水平上顯著為正,表明物質資本存量每增加1%,會引起經濟增長0.666%; 勞動力指標系數在1%的水平上顯著為正,表明勞動力每增加1%,經濟增長0.38%。

為了分析水資源限制對內蒙古自治區經濟增長的“阻力”大小,進一步測算了水資源對經濟增長的“尾效”。從表2中回歸結果可以得出,資本產出彈性α為0.666、水資源產出彈性β為0.115。利用公式L(2000)×(1+n)X=L(2016)求得勞動增長率[11],其中L為總就業人數,下標2000和2016分別表示該年的總就業人數,這時X為16,從而求得勞動增長率n為0.021。以同樣的方法計算出內蒙古水資源變化率,W(2000)×(1+b)X=W(2016),其中W為用水量,下標2000和2016分別表示此年的用水量,同樣X為16年跨度,從而求得水資源變化率b為0.004 1。利用公式(10)就可以計算水資源“尾效”為0.005 82。根據分析,內蒙古自治區經濟增長速度由于水資源限制,每年要降低0.582個百分點。這說明,內蒙古自治區經濟增長率由于水資源限制產生的“阻力”影響每年都在上一年增長率的基礎上下降0.582%。

2.4 穩健性檢驗

為了檢驗回歸結果的穩健性,將衡量經濟增長的指標換為人均生產總值,使用固定效應模型進行估計(表3),發現水資源、資本和勞動力指標回歸系數大小與表2中的輸出結果差距較小,且分別在1%、5%和10%水平上顯著為正?？梢?回歸結果具有穩健性。

表3 穩健性檢驗結果Tab.3 Robustness test results

3 結論與政策啟示

3.1 研究結論

本文借鑒Romer(2001)模型,通過構建C-D生產函數,將水資源納入增長模型中,采用固定效應面板數據分析方法,探索水資源對內蒙古自治區經濟增長的影響。研究結果顯示：通過固定效應面板模型回歸結果發現,水資源與經濟增長存在正相關關系,水資源每增加1%,內蒙古自治區經濟將增長0.115%; 利用估計參數,進一步測算水資源“尾效”發現,經濟增長速度由于水資源限制,每年降低0.582個百分點,表明內蒙古自治區經濟增長率由于水資源限制產生的“阻力”影響,每年都在上一年增長率的基礎上下降0.582%。

3.2 政策建議

內蒙古自治區是我國煤炭資源最豐富的地區之一,同時也是我國最大的農牧業地區。煤炭開采業和農業均為水資源密集型產業,如何緩解水資源約束將成為一個重要課題。當前,內蒙古自治區正進入經濟轉型發展的新時期,為了解決水資源短缺與經濟發展之間的矛盾,提了幾點建議。

(1) 強化水資源大剛性約束,嚴格管控用水全過程。完善節水管控體系和節水監督考核體系,加大計劃用水管理力度,加強重點用水單位監控,提高工業用水重復利用率和農業灌溉水利用率。

(2) 構建節水型生產和生活方式。提高技術支撐能力,建設節水載體,大力推進節水灌溉,優化調整種植結構,推廣畜牧漁業先進節水方式,構建節水型農業生產; 大力推進工業節水改造,推動高耗水行業節水及工業污水排放量,積極提高工業用水循環利用效率,構建節水型工業生產。同時,加強宣傳教育,提高全民的節水意識,大幅度開展公共領域節水,控制全區公共供水管網漏損率,提高農村和城鎮居民節水效率,鼓勵和引導社會資本參加節水建設。

(3) 重點地區節水開源。內蒙古自治區水資源短缺的同時水資源分布不均衡,部分地區出現水資源超采現象。要實現內蒙古自治區的“生態優先、綠色發展”,必須關注水資源約束的地區差異,水資源開發需要因地制宜,不同地區制定有效措施。對于超采地區消減地下水開采量,對缺水地區加強非常規水利用。