我国第三产业产业结构演变与水资源消费的相关性研究
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我国第三产业产业结构演变与水资源消费的相关性研究
孙柳
摘要:不同的产业结构对水资源消耗的影响是不同的,产业结构的变化会在很大程度上改变用水需求。本文利用面板数据对我国第
三产业的结构变化和水资源消耗的变化关系进行计量分析。结果表明第三产业结构的变化与水资源的消耗具有高度线性相关性,因此,优
化产业结构能够实现节约用水。
关键词:产业结构;第三产业;水资源消耗
一、引言
随着我国人口增加、经济发展和城市化进程的加快,受水资源严重
分布不均、开发难度大、水环境的恶化等因素影响,我国用水形势已极
其紧张,由于水资源的不足,已严重制约了当前社会经济和生态的良性
发展。
资源禀赋是产业结构形成的基础,水资源更是一个地区快速良性发
展必不可少的自然条件和物质基础,三大产业的可持续发展须有充裕的
水资源来支持。同时,产业结构也是影响水资源消耗的重要因素,经济
的不同发展模式会在很大程度上改变用水需求,如何合理配置水资源使
之与产业结构相协调,是重要的研究课题。
近年来,我国的第三产业发展迅猛,占GDP的比值愈来愈大,第
三产业的快速发展需要充足的水资源条件提供基础。因此,研究经济发
展中第三产业与水资源的耗水结构间的相互助作用关系,进而针对相关
产业的结构进行科学合理的调整,是有效解决水资源不足,使水资源持
续健康有效利用的最佳途径。
二、文献综述
国内外很多学者已经对产业结构、水资源消费以及它们之间的关系
进行了。当前,我国主要以传统计量经济学模型展开研究。例如,雷杜
平等(2004)以北京市为例,研究三次产业分别与水资源消耗的相关系
数;刘晓霞等(2011)研究了山西省用水结构与产业结构的变动关系。
南芳等(2010)从工业、农业出发,计算两者之间的用水偏差系数,揭
示工业、农业与水资源的消耗关系。
三:数据来源
数据来源:本研究的基本数据均来源于中国统计年鉴中2003—2012
的统计数据,主要变量包括产业结构指标和用水结构指标。采用全国31
个省(直辖市,自治区)的地区生产总值的数据构建面板数据集。31
个省(直辖市,自治区)包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、
浙江、福建、山东、广东、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江
西、河南、湖北、湖南、海南、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕
西、西藏、甘肃、青海、宁夏、新疆。
产业结构研究指标:根据三次产业分类法,采用各省第三产业产值
占各省生产总值的比重作为衡量产业结构演进的指标。
用水结构研究指标:采用各省每年的用水总量增长值作为研究水资
源消耗的指标。
四、模型建立
(一)研究方法
在本文的研究中,我们首先运用面板数据的单位根检验与协整检验
来考察第三产业与水资源消耗的产期关系,然后建立计量模型来量化它
・284・_B ∞s 们之间的内在联系。
(二)数据处理
1、数据的平稳性检验
为了防止出现伪回归,我们用LLC检验、IPS检验、Fisher—ADF
检验和Fisher—PP检验四种检验方法对时间序列的平稳性进行单位根检
验,结果如图1、图2。
圈2因变量WC的单位根检验重宣果
根据以上的单位根检验结果,第三产业占总产值的比值数列和用水
增加值序列的P值都小于0.O5,因此数列是平稳的,时间序列不需要
做协整检验。
2、面板数据散点图
31个地区的第三产业产值占总产值比重与用水增加值的面板数据
散点图和回归直线图,从图形中可以看出模型拟合较好。
(三)模型估计与分析
用面板数据建立的模型通常有三种,即混合模型、固定效应模型和
随机效应模型。
1、混合模型
若一个面板的数据模型定义是Y =a+ n卢+ i=1,2,…N, =1,
2,… ,其中Y 为被回归变量, 为k X1阶回归变量,口l为k X1阶回归
系数列向量, 表示截距项, 混合模型中为误差项(标量)。混合模型
的特点是不管对哪一个体与截面,回归系数 和』B都是相同的。
2、个体固定效应模型
如果一个面板数据模型定义为,, = + + i=1,2,…N,t=
1,2,… 其中a 是随机变量,表示对i个个体有i个不同的截距项。且
其变化与 有关系,扎为k×1阶回归变量列向量,|B为 ×1阶回归系
数列向量,对于不同个体回归系数相同。Y 为被回归变量, 混合模型
中为误差项(标量)。
根据上面的分析我们采用固定效应模型对模型进行估计,模型估计
结果如下图3所示:
VafIahie Coe糠denl S时.Error t-St ̄搴1.c Pro
C P, FixedEffects(Cross) B T卜C HEB—0 SX-C NMG・C Uq—-C JL C HU--C 16.16617 9.59O977 1.685561 O.0g30
-33.87955 24.22967 -1.398267 0.1631
6.5O5874
・1.339694
。15885O .2.858991 a77O585
・1.698952
-2.OO4471 6.574268
田3个体固定效应估计结果
WCBJ=6.505874O0573+16.1661718108—33.8795544914 PBJ
WCTJ=一1.339694l4284+l6 1661718108—33. 544914}P玎
WCXJ=7.20765524426+16.1661718108—33.8795544914¥PXJ
3、随机效应模型
对于面板数据模型Y =a。+ 口+ i=1,2,…N,t=1,2,… 其
中0:。是随机变量,其分布与以无关, 为k X1阶回归变量列向量,卢为
k×1阶回归系数列向量,对于不同个体回归系数相同。 为被回归变
量, 混合模型中为误差项(标最)。
对于实例的面板数据进行随机效应模型估计,结果如图4所示:
豳4随机效应模型估计结果
(四)模型检验 1、固定效应模型显著性检验
固定效应模型显著性检验是检验模型中固定效应系数是否有差异,
建立假设风:Ot =a,模型中不同个体的截距相同(真实模型为混合模
型)日。:模型中不同个体的截距项Ot 不同(真实模型为个体固定效应模
型)。
其检验结果如图5所示:
田5 F检验结果嘲
由固定效应模型的显著性检验结果可知,F=0.7489< (30,
278)=1.46,并且P值大于5%,因此接受固定效应系数相同的原假 设,所以我们选混合模型比较合适。
2、Hausman检验 Hausman检验的原假设是随机效应模型的系数与固定效应模型的系
数没有差别,原假设与备择假设为:
风:个体效应与回归变量无关(个体随机效应回归模型)
:个体效应与回归变置相关(个体固定效应回归模型)
检验结果中可以看出P值大于0.05,检验结果如图6:
田6 Hausman检验结果
从Hausman检验结果与固定效应与随机效应检验比较可以看出,P
值在5%水平以上接受原假设,模型中被忽视的效应与模型中的两个回
归变量相关,所以我们混合模型和随机模型都可以,但是由于两个模型
结果相同,所以我们最后得出的模型结果为:
WCn=8.4598—14.3234P4+占 =1,2,…N,t=1,2,…T
(1.847) (一1.257) =0.051 DW=1.979
五、结论
本文通过采用比较前沿的面板单位根检验、Hausman检验等分析方
法,对2003年到2012年我国第三产业占GDP比重与用水增加值的省级
面板数据进行了实证研究。研究表明:我国第三产业产值与水资源消耗
之间存在着长期平稳关系,尽管不同的地区存在差异性,但是因为我国
各地区由于政策、技术等多种原因,产业结构变化的方向是不断得以优
化,从上述用水结构与产业结构模型可以看出,用水结构优化与产业结
构优化是密切相关的,用水量与产业结构优化之间存在着反向的关系,
第三产业比重每增加I%,水资源消耗就会减少14.3234(亿立方米),
因此优化产业结构对我国水资源利用、环境健康发展具有极其重要的
意义。
区域经济发展过程就是产业结构的调整过程,第三产业对水资源压
力比较小,但其产值却很高。因此,产业结构的调整须从相关产业的内
部,立足于产业结构,全面提高水资源对第三产业的服务效能,将工业
用水的量从用水结构中调整下来,促使第三产业用水的比重逐渐上升,
使用水结构达到科学合理。(作者单位:济南大学经济学院)
参考文献:
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