中部地区经济增长与自然资源的关系研究，本文主要内容关键词为：自然资源论文,经济增长论文,关系论文,地区论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F127
文献标识码：A
文章编号：1004-0544(2012)11-0005-06
一、引言
中部六省是我国的生态大区、重要的粮食生产基地、能源与原材料供应基地。23.5％的耕地面积上粮食产量平均为全国总产量的30.5％，油料产量为全国总产量的40.7％；能源储量中除了石油和天然气不足之外，煤占全国平均量的40.0％，45种矿产资源的总共价值(24760.24亿元)是我国矿产资源价值的43.2％。其中铜矿占全国储量的53.53％，铝矿为43.1％。丰富的资源禀赋以及良好的资源利用成为中部地区经济发展无可替代的比较优势，不仅奠定了中部地区基础产业的发展，也为新中国成立以来国家的现代化建设和东部沿海地区的经济快速发展做出了巨大贡献。
丰富的自然资源禀赋意味着较高的发展潜力，它是经济发展的不可或缺的物质基础.对一个经济体的格局布置和统筹安排起到了决定性的作用。然而与自身丰富的资源禀赋相比，中部地区30年来的经济增长并没有体现出来优势，反而“塌陷”在东部率先、西部大开发和东北振兴的区域发展格局中。在1980-2009年的30年间，中部地区生产总值年均增长为15.96％，而同期全国各地区平均增长率为16.01％。中部地区经济增长态势总体上较全国缓慢，过去的30年中有20年的增长率低于全国。
自然资源的丰富储量为中部地区经济发展起到了什么作用和贡献?中部地区的经济发展与自然资源生产与消费之间存在着何种关系?如何既要充分发挥自然资源的比较优势，又要促进中部地区经济又快又好的可持续发展，还得防止陷入“资源比较优势陷阱”成为摆在我们面前的一项重要课题。
虽然经济学家们对各种影响经济增长的因素如分工、资本、技术、人力资本等进行分析，然而自然资源却一直不能作为影响经济增长的核心变量引入经济系统。早期除了Malthus的土地论和David Ricardo边际学派的边际效用理论外，只有部分发展经济学家认为自然资源与经济发展存在着一定的关系。到了20世纪中后期随着比较优势理论与增长上限理论的提出以及资源优势在发达国家经济发展的实际作用，资源与经济的关系研究才越来越丰富。
Christa N.Brunnschweiler(2008)将制度质量作为一个因子置入自然资源对经济增长影响的测试函数中。发现自然资源在经验上直接正向作用于经济增长，对经济增长起着不可替代的作用。前苏联的T.Khachaturov(1973)分析了“十月革命”之后经济蓬勃发展源自其丰富的自然资源——煤、石油、森林、水资源等等，正是这些资源推动了前苏联新经济的发展。Thorvaldur Gylfason(2007)发现挪威的自然资源一直在经济增长中发挥着促进经济增长的作用。Jordi Domenech(2008)使用1860—1936年西班牙矿产资源的变化与经济增长关系时发现自然资源是经济增长的促进因子。Qazi Muhannad Adnan Hye ＆ Masood Mashkoor Siddiqui(2010)以巴基斯坦为例使用JJ协整与自回归分布确定的检验变量之间的稳定性，证实了自然资源与经济增长的长期关系，并且自然资源正向作用于经济增长。
关于资源丰富的国家经济增长比资源贫乏的国家慢这一奇怪现象的研究实例已很多，比如世界上具有丰富资源的委内瑞拉、墨西哥、秘鲁、美国的阿拉斯加以及非洲的钻石王国的经济增长速度缓慢；而资源贫乏的日本、新加坡、卢森堡、瑞士及中国香港、中国台湾的经济增长速度快。针对这种情况Auty(1993)提出了“资源诅咒”学说，并且认为其本质原因是自然资源产业对其他产业产生了挤出效应。Ning Ding and Barry C.Field(2005)区分了自然资源依赖(RD)与自然资源禀赋(FE)后使用单等式模型分析得出对经济增长起副作用的是对资源的依赖度。Thorvaldur Gylfason & Gylfi Zoega(2006)通过对非洲国家的研究发现对资源的过分依赖和不善管理会导致储蓄、投资与经济增长的降低，长期来看降低人均消费与产出，从而产生资源诅咒现象。Elissaios Papyrakis & Reyer Gerlagh(2007)实证分析了美国自然资源对经济增长具有很明显的副作用。
国内学者江林茜(2000)利用自然资源储量相对稳定、变化状态与相对缺乏三种条件下的自然资源替代弹性模型，研究自然资源与经济增长之间的关系，发现自然资源利用方式的不同将导致经济增长模型不同。彭立学(2007)从资源环境的价值，经济发展阶段，自然资源和生产力布局、发展战略等方面，全面考察了经济发展和资源环境的关系。王兆理(2007)将资源作为一个影响因素纳入到经济增长的模型中，得出自然资源对于我国经济增长的贡献很大。也有很多研究者发现，丰富的自然资源在某种程度上确实是经济发展的优势。但如果开发利用不当，或仅仅将眼光集中在资源带来的眼前利益上，就很容易转化为经济发展的劣势。因此，在资源富集地的经济发展战略中，必须警惕可能出现的“资源诅咒”现象。
例如，张菲菲，刘刚，沈镭(2007)以分别选取水、耕地、森林、能源、矿产等五种资源，也验证了1978-2004年中国自然资源的种类及丰裕度与区域经济发展之间的关系，研究表明除水资源外其他四种资源的丰度与区域经济发展水平都呈现负相关关系。张伟丽，华守亮，叶民强(2006)用经济发展与资源环境综合状况作为指标考察出中部区域内的经济发展与保护资源环境存在严重的冲突。张利庠，白露(2007)在经济行为与环境污染的关系模型中加入资源因子，利用1980年的基准数据进行多种假设的仿真研究表明资源问题将成为我国经济发展的主要瓶颈，成为人类社会与自然环境和谐发展的主要障碍。除此之外陈林生(2004)、李天籽(2007)、邵帅(2008)、胡援成(2007)等也做了相关研究。
二、中部地区自然资源对经济增长的限制与贡献
(一)“资源尾效”分析
1.宏观经济模型
“资源尾效”是指在存在资源上限与不存在资源上限的两种条件下，经济增长的差额。
首先利用Romer的内生经济增长模型，将自然资源纳入生产函数。建立宏观经济增长模型：
式中Y(t)、K(t)、T(t)、E(t)、W(t)、L(t)分别表示产出、资本、土地资源、能源资源、水资源和劳动力资源；A(t)表示劳动有效性；α、β、γ、δ分别表示资本生产弹性、土地资源生产弹性、能源资源生产弹性和水资源生产弹性。对式(1)进行对数处理，并对t求导得式(2)：
设A(t)的增长率为g；L(t)的增长率为n；从长期来看，用于生产的土地资源和能源资源的总量不变，故假设T(t)和E(t)的增长率为0；另外根据经典Solow模型△K(t)=sY(t)-iK(t)(s为储蓄率，i为资本贴现率)，并且在平衡的经济增长路径(BGP)中存在△K(t)/K(t)=sY(t)/K(t)-i≡C(C为常数)，可得Y(t)/K(t)≡C，即Y(t)与K(t)的增长率相等。对式(2)进行整理得平衡增长路径下单位劳动力产出的增长率：
2.“资源尾效”模型
本文中计算了中部地区土地资源、能源资源与水资源三种资源的“尾效”。
土地资源的尾效是指只有土地资源限制(即增长率为0)时的产出和土地资源的增长率与劳动力资源的增长率保持相同时的产出之差，见式(5)：
并以此类推求出能源资源与水资源的“尾效”如下：
将式(5、6)代入式(4)可得中部地区经济增长的“资源尾效”模型为：
式中的劳动力增长率n使用年均劳动增长率表示如式(8)， Li为第i年得劳动力资源数(万人)，N为测算区间长度(年)。
3.分析与结果
1988-2009年中部六省的经济发展状况与资源利用量为时间序列上的面板数据。因为存在着数据的非平稳情况。所以首先要对数据进行单位根检验验证数据平稳性。首先对中部六省GDP、固定投资、耕地面积、能源生产、水资源总量、从业人员取对数，然后利用面板数据单位根检验方法进行验证。
通过Hausman检验得知中部地区资源与经济发展相关影响模型的统计量(W)是126.066，p值是0.0000，可以确定模型影响形式为固定效应模型(FE)。通过构建变参数模型、变截距模型和不变参数模型，求出各自的残差平方和分别记为S1(0.049071)、S2(0.271720)、S3(1.223239)，计算得出F统计量为：
回归得出中部六省的资本生产弹性α、土地资源生产弹性β、能源资源生产弹性γ和水资源生产弹性δ参数；如表1所示。
根据(7)式，得到中部地区经济发展中各省土地资源、能源资源、水资源以及三种资源的“尾效”，如表2所示。
通过以上分析，可以得出：(1)中部地区“资源尾效”普遍存在。中部六省经济发展水平相当，近20年的平均经济增长率都在16％左右。由表2可以看出中部地区经济发展中都存在着“资源尾效”。按照“尾效”大小进行分类，将中部六省分为三个等级，江西省和安徽省的“尾效”是六个省份中最低的，分别为0.001283和0.002339，列为第一等级：湖南湖北二省其次，山西河南“尾效”最高，分别位居第二、三等级。从地理位置来看，正好将中部地区分为“三角”之势，北方、西南和东南各居一个等级，并且三个等级“尾效”之间正好形成一个以0.005为公差的等差数列。南方四省经济发展相当，但是安徽省和江西省的“资源尾效”低，说明这两省经济发展中的资源利用率高。(2)关键“尾效”资源空间差异大。图1展示了各个省三种资源的“尾效”比重，影响较大的关键资源差异明显。山西省自然资源消费中主要受水资源和土地资源的限制，其中水资源抑制作用占60％，而能源资源的影响力不到1/10；安徽省主要受水资源和矿产资源的限制，各自都占去了45％的“尾效”：江西省和河南省的资源上限主要受压于能源资源，其中河南仅“能源尾效”就占了3/4；湖北、湖南则正好相反，二者的“能源尾效”均不到15％，其中湖北省的关键“尾效”资源是土地资源，而湖南省为水资源。综上所述，中部六省虽然存在着“资源尾效”，但是各个省的主要限制资源不尽相同。
图1 中部各省经济增长中不同资源“尾效”对比分析
(二)中部地区“资源贡献”效应分析
1.全要素贡献率模型
全要素贡献率是衡量单位总投入得到的总产出的生产性指标，即总产出与全部要素的总投入之比，在经济研究中常被视为技术指标。本文中的投入要素分为资本要素、劳动力资源要素和自然资源要素；其中自然资源要素采用土地资源、能源资源与水资源作为经济增长的投入要素。根据定义得某样本(假设A)第t年得全要素生产率的贡献为：
一般需要考究全要素增长率。可以推导出A样本第(t+1)的全要素增长率为：
其他生产要素对总产出的贡献表示为该要素增长率与弹性系数的乘积：而要素生产率就是要素贡献与经济增长的比值。资本要素生产率如式(11)：
同理可以得到三种自然资源要素和劳动力资源要素的生产率：
为了提高数据分析的有效度先通过归一化法对中部六省1988年至2009年的GDP值、固定投资额、土地资源面积、能源资源生产量、水资源利用量、职工工资总额进行预处理，再取相应对数，然后利用面板数据单位根检验方法进行验证，检验结果的检验区间是1988-2009年三项检验说明中部六省的经济发展与资本投入、自然资源投入和劳动力资源投入量之间存在协整关系，即存在着长期的均衡关系。
通过Hausman检验得知中部地区资源与经济发展相关影响模型的统计量(W)是126.066，p值是0.0000，可以确定模型影响形式为固定效应模型(FE)。接着求模型形式，构建变参数模型、变截距模型和不变参数模型，计算得出F统计量为：
回归得出中部六省的资本生产弹性α、土地资源生产弹性β、能源资源生产弹性γ和水资源生产弹性δ参数见表3。
利用公式(7)，中部六省生产要素弹性系数和增长率，计算出22年内六省全要素生产贡献率。
2.结果分析
根据中部六省经济增长中各要素贡献度的对比分析，得出中部六省过去22年来经济增长中的各要素对经济增长的贡献特征。具体表现：(1)自然资源生产率要素结构趋同。中部地区从1988-2009年自然资源生产率的平均贡献度来看，六省自然资源生产率要素结构呈现出“能源主打，水土作衬”的特点。图中“中部”柱形图揭示出共90％的生产率来源于能源资源，水土资源相对只发挥了一成的作用；分别从六个省的要素结构来分析，除了湖北省外其余五省都体现出能源资源为经济发展带来的贡献明显超过其余二种资源；这也充分说明了中部地区的能源资源在经济发展中起到了举足轻重的作用。这与不可替代的能源储备优势是分不开的。中部地区人均能源资源拥有量约为276.2吨标准煤，比全国平均水平高出近1/2。能源不仅在居民日常必需消费品，能源原材料工业也是社会经济发展的基础性产业。中部地区能源储备方面得天独厚的优势及其积极发展，现在已经成为我国重要的能源与原材料供应基地。(2)自然资源生产率空间差异明显。中部地区自然资源生产率要素空间维度呈现出“北煤南水，地异明显”的特点。这主要受中部地区资源分布尤其是能源资源地域性差异影响。煤炭资源和水资源是中部地区的能源主打资源。2009年，六省煤炭资源基础储量1283.3亿吨，占全国总储备的40.23％；根据我国水力资源复查成果显示，中部水电理论蕴藏量为4274.6亿kw.h；技术可开发的电站装机容量是6070万kw；经济可开发的电站装机容量是5856.4万kw；年发电量是2213.4亿kw.h。虽然中部地区总体能源资源储量可观，但是空间分布不均匀，呈现出明显的“北煤南水”布局。煤炭资源主要分布在山西大同、宁武、西山、沁水、霍西和河东，河南鹤壁、焦作和平顶山，以及安徽淮北、淮南和皖南。中部“北三省”的煤炭资源基础储量为中部整体储量的97％。而中部地区的水资源主要集中在长江流域的“南三省”，所以江西、湖北和湖南省的水资源生产率对经济增长贡献稍大于北方三省。湖南拥有湘、资、浣、澧四大水系，湖北拥有汉江水系，江西拥有赣、抚、信、修、饶五大水系；此外中国的第一、第二和第五大淡水湖鄱阳湖(江西)、洞庭湖(湖南)和巢湖(安徽)也在中部地区。2009年中部地区的水资源总量为4540.1亿
，是全国的水资源总量的18.78％。
图2 中部地区自然资源要素生产率贡献对比
三、中部地区经济发展对能源、土地和水资源的影响
(一)中部地区经济发展与能源消费的关系
图3展示了中部地区1988-2009年中部地区GDP曲线与能源资源的消费和生产曲线走势，也可以看出中部地区每年的能源资源生产率都高于消费量，体现了作为能源与原材料输出基地的功能。三条曲线走势基本保持一致，根据经济增长的缓急程度分为四个时期，分别以1992年、1997年和2000年为界。1991年之前，三个指标基本上都比较稳定的保持在1988年的水平；1992开始受各项经济刺激政策的利好鼓励，经济提速明显，能源资源的开采和消费量均开始微度上扬；1997-2000年速度变缓，甚至出现生产指标大幅下滑现象，亚洲经济虽然对中部经济影响不大。但是从1999年开始中部地区尤其是山西省原煤大幅关井压产，市场疲软及对一次能源投资规模的控制导致了中部地区严重的产量下降；2000年开始中部地区的经济增长和能源产、消量总体展现了巨大的增长，这与中国新世纪“以煤炭能源为主题，加速新能源、水能、核能发展”的能源战略是分不开的，10年来中部地区的经济一直呈现出强劲的发展势头，能源消费增速从2006年开始有所放缓，能源生产增速也是从2005年开始走缓，充分体现了近年来中部地区在能源产业技术化与科学化，提高资源利用效率所做的努力。
图3 中部地区能源产耗与GDP关系图
2009年，中部地区能源消费76116.85万吨标准煤，是全国能源消费的26.12％。从消费结构来看，三次产业能源消费占去了区域能源消费大头，六省生活能源消费仅为总能耗的14.93％，其次为三次产业在生产过程中的能耗，比重按第一、二、三次依序为4.81％、4.16％和76.10％。其中以工业、建筑业、交通运输业为主的第二产业能耗最高，成为中部地区能源消耗的主体部分。2000年中部地区三次产业产出结构比例为2∶4∶4，2009年中部地区的三次产业产出结构为1.4∶5∶3.6。
通过对中部地区GDP与能源产耗因果关系Granger检验，结果表明经济的增长与能源资源的生产/消费增长之间存在着双向的因果关系。说明在过去的22年中，中部地区的能源工业影响了经济的增长，经济发展也通过能源资源的利用效率影响着能源消费，同时还通过能源开采行业、开采技术等方面对能源生产产生影响。
(二)经济发展对土地资源的影响
图4显示了中部地区2003年以来五种土地资源万元GDP的面积走势情况，总体来看各种资源万元GDP面积都随着时间推移，在经济不断增长的情况下逐渐下滑，但是不同资源的变化程度各不相同，有缓有急。变化最大的是林地资源。随着经济的增长万元GDP林地面积急剧下降；其次是耕地资源，也出现了较为明显的向下走势。从2003年以来中部地区所有土地资源中，城市建设土地面积每年的增长面积都为正，其他四种资源面积都存在着某些年份的负增长现象，因为随着城市化进程的推进，城市建设范围逐渐扩大，所需建设面积也逐年增加：湿地和草地资源变动较少。
图4 中部地区经济发展与五种土地资源走势图
2009年，中部地区建设用地面积为846.2万公顷，虽然在整个中部地区的国土面积的所占比例只有8.23％，但是与2005年的7.96％相比已经提升了0.27个点，且仅次于东部地区的建设用地；此外，用总面积除去林地、耕地、湿地、草地和建设用地后的面积，中部地区2009年的其余可使用面积为1742.8万公顷，为土地资源总面积的16.9％。如果按照刘卫东(2007)对中部地区其他农用地的界定比例6.99％来计算，在以上可使用面积中除去6.99％之后中部地区还剩不到1/10的土地资源为未利用土地资源。说明中部地区土地利用程度很高，经济的快速发展对土地资源的压力较大.特别是城镇化不断推进的过程中，对耕地资源和林地资源的消耗必定会带来环境的压力和退化，这是经济发展中面临的重大问题。
(三)经济发展对水资源的影响
1988-2009年期间，从中部六省统计年鉴的统计数据中可以看出，中部地区的经济增长越过20倍之多，但是整个中部地区的用水量并没有明显出现几倍的增幅， GDP的高速增长带来的是万元GDP用水量的快速降低，从1988年的3311.5每万元GDP到2009年的202.2每万元GDP。总量来看，历年的万元GDP用水量排列由多至少依次为：江西＞湖南＞湖北＞安徽＞河南＞山西，呈现出“南水”格局；虽然中部六省万元GDP用水量相差很大，但是整体变化上保持了统一的步伐。以1997年为界划分为两个阶段。1988年至1997年区域内各省万元 GDP用水量呈现剧烈下降的态势；1998年至2009年的下降幅度越来越缓，整体下降幅度变化不大，基本上在12％左右变化。说明中部地区水资源的利用率大幅提高，利用效率明显改善，这是科技进步和水资源管理的体现。
图5 中部六省万元GDP用水情况比较
四、结论
中部地区丰富的自然资源并没有让中部地区体现出非常明显的经济优势，这与中部地区的资源利用效率不高、能源结构不合理存在着明显的关联。中部地区经济增长中对资源的依赖性高，虽然中部地区的能源资源储量相对丰富，但煤炭和石油等属于枯竭型资源，随着开采成本越来越大，难度越来越高，这些资源对经济发展的瓶颈也越来越显著。
近年来中部地区承接沿海地区的产业转移使得经济增长速度得到了一定的提高，但是伴随而来的是环境问题与资源浪费。中部地区正处于经济高速发展，生产生活对资源需求越来愈高，为此提高资源利用效率势在必行。通过改进科学技术、寻找高效清洁的替代能源、提倡节能减排、废弃资源回收利用等等措施直接或间接地提高自然资源的利用效率，应该是经济发展中资源利用长效路径的选择方向。