一种研究资源禀赋与经济增长的方法

摘要

本发明属于环境经济领域，公开一种研究资源禀赋与经济增长的方法，包括以下步骤：构建结构基准模型、结构效应梳理、环境效应梳理、增长效应梳理和结论分析；本发明通过构建多重路径的结构基准方程模型，横向梳理了资源禀赋影响经济发展的结构效应、环境效应和增长效应，纵向解构了不同效应中直接、间接和总体的作用，系统性分析了自然资源禀赋对经济增长的多渠道影响,剖析了自然资源对经济增长的复杂影响路径，对转变经济结构、保障能源安全和建设资源节约型社会具有意义。

说明书

技术领域

本公开属于环境经济领域，具体涉及一种研究资源禀赋与经济增长的方法。

背景技术

采矿业作为联结自然资源和经济系统的行业，一方面为经济活动输入必不可少的能源和资源基础，另一方面也输出各种污染和废弃物。资源型城市作为自然禀赋丰富的区域，在产业结构转型的浪潮下，普遍呈现出增长乏力的状态，有的城市甚至连年“零增长”或“负增长”。随着生态承载力的饱和与人们环境意识的增强，采矿业和资源型城市的发展进退维谷。全球化浪潮反复、能源价格异常波动、商品流通不畅给资源行业的转型发展路径增加了困难和不确定性。明确资源禀赋在社会经济体系中的多面角色，剖析自然资源对经济增长的复杂影响路径，对转变经济结构、保障能源安全和建设资源节约型都具有意义。

发明内容

本公开的目的在于提供一种研究资源禀赋与经济增长的方法。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

一种研究资源禀赋与经济增长的方法，对城市的资源与经济的数据进行采集，采集的数据中的自变量与因变量构建结构基准模型Y

通过结构基准模型Y

根据结构基准模型Y

整合结构效应和环境效应并体现资源禀赋对经济增长的所有影响路径，并对获取结果进行分析梳理，获得增长效应梳理结果；

通过对结构效应梳理结果、环境效应梳理结果和增长效应整合结果进行对比分析，得出资源禀赋和经济增长之间的关系，如图1所示。

在一些公开中，所述结构基准模型Y

在一些公开中，所述自然资源丰裕度N

在一些公开中，通过结构方程计量模型对结构效应梳理结果、环境效应梳理结果和增长效应整合结果进行对比分析。

本公开的有益效果：

本公开利用结构方程多维度的分析范式，从直接影响、间接影响和整体影响的角度，系统分析并解构了自然资源对经济要素的影响路径和多种效应，剖析自然资源对经济增长的复杂影响路径，对转变经济结构、保障能源安全和建设资源节约型都具有意义。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例的流程示意图；

图2是本公开实施例的自然资源对经济发展的影响机理示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开首先研究自然资源对经济增长相关性的特征事实，利用STATA15.0对261个地级市2001-2017年的4437个样本点进行数据处理。

为考察自变量与因变量之间的关联，本公开首先采用最小二乘法(OLS)构建基准模型：

Y

其中，Y

现有一些文献公开，丁从明等(2018)利用虚拟变量描述“是否资源型城市”，这种方法将资源丰裕度这一连续型变量简单刻画为离散型变量。于向宇等(2019)使用煤炭、石油、天然气消费量刻画能源禀赋，Bildirici et al.(2019)则采用贵金属生产数据来测度美国贵金属资源禀赋。以上方法很大程度上丰富了我们对自然资源禀赋的衡量方式，但也存在一些缺憾。一方面，自然资源通过资源存量和开采流量两个角度来衡量，在分析“资源诅咒”命题时，存量分析更为合适。资源至贫作为长期发展过程中的命题(Santos&Rafael，2018；李虹和邹庆，2018)，不易受当期或者阶段性资源开采流量的影响。丰富的矿产存量带来的对采矿业稳定收益的理性预期，以及此后漫长的产业格局的演化和路径依赖的形成，才是诅咒或赐福的发生的关键原因(Jacquet et al.，2018)。因此，已有的文献用流量数据测度资源禀赋，会出现测量误差问题。另一方面，矿山的逐年开采必然带来存量的持续变化(游广永等，2016)，而发达地区采矿需求旺盛则会带来内生性问题，即资源影响经济发展，经济发展反过来也促进资源开采(刘建芬等，2017)。因此，现有文献使用观察期数据度量资源禀赋，会因双向因果导致内生性问题；

本公开中，针对于自然资源丰裕度的选择，使用《中国矿业纪要(第四次)》探明的资源储量数据来衡量城市的自然资源禀赋。《中国矿业纪要(第四次)》记载了1929-1931年各个煤矿的资源储量，此后，的资源支持了工业化起步和产业链逐步构建的整个阶段。因此，采用《中国矿业纪要(第四次)》的资源储量度量现代自然资源丰裕度，不仅因为这两期的资源具有高度相关性，也因为早期的数据能表征自然资源带来的非正式制度、惯例和传统。另外，较长的历史视距消除了经济影响资源储量的反向因果关联，解决了当期储量数据可能带来的内生性问题。

值得说明的是，就自然资源种类选取而言，自然资源包括煤、石油、有色金属等，本公开选取增长效应最为明显的煤炭作为自然资源的替代变量。煤炭能较好地代表自然资源，原因如下：第一、中国是产煤大国，因此煤矿数据的记录最为丰富详实。第二、煤炭作为基础能源，在一次能源构成中占70％左右。第三、“十一五”期间确立的“煤为基础、多元发展”能源结构方略延续至今。

本公开通过《中国矿业纪要(第四次)》定位煤矿位置，并收集每个煤矿的经纬度数据，以市政府所在地的位置代表城市中心，测度煤矿与相邻城市中心的距离，并核算出距离城市中心300、200、100、50千米的煤矿储量。和已有的文献相一致，分别以各城市2001-2017年间地区生产总值均值和地区生产总值均值的对数两组数据来测度经济发展水平，该数据源于相应年度的《中国城市统计年鉴》。

表1报告了最小二乘法计算的基准回归结果。在以上基准回归中，煤炭储量和经济增长之间的线性关系并不显著，这也是长期以来中国资源诅咒研究尚无定论的原因之一。

表1 基准回归

注：***、**、*分别表示在1％、5％、10％水平上显著。括号中是系数的稳健标准误。

本公开采用结构方程模型，描述区域自然资源禀赋对区域经济增长不同维度的影响路径。作为典型的系统分析方法，结构方程模型通过集成和整合一系列线性方程，实现同时描述多维度相关性的目的。结构方程的逻辑体系既能测度显变量与潜变量之间的相关性，也可量化潜变量之间的相关性，前者被归纳为测量模型，后者则被称为结构模型。

典型的结构方程计量模型由测量模型和结构模型共同构成：

y＝Λ

x＝Λ

η＝Bη+Γξ+ζ (4)

如上所示，式(2)与式(3)为测量模型，其中式(2)描述内生变量，式(3)刻画外生变量。y为包含p维列向量的内生变量，x为包含q维列向量的外生变量。Λ

本公开采用结构方程的优势在于采用联立方程组取代传统的单个线性方程，这能克服遗漏影响机理、遗漏关键变量和多重共线性问题带来的偏误，更好地描述变量间复杂的影响系统；避免了在产业快速升级和环境约束趋紧的背景下，资源和经济间不同的传导机制效果泾渭分明，忽略特定的影响路径，会因为回归问题影响结论的准确性，如将资源和增长之间的多维影响路径压缩为二维线性方程(Alshehry&Belloumi,2015；Corrigan,2014；Sala-i-Martin&Subramanian,2013；Aleksynska&Havrylchyk,2013)。

本公开研究资源禀赋对区域经济发展水平的作用，这涉及相互关联且有局部重叠的多条影响路径。一方面，作为自然要素存在的煤矿、石油等资源，经由采矿业与经济社会发生关联。另一方面，采矿业给社会带来的影响，既包含以资源消耗和污染排放为中间变量的环境路径，也包括以产业结构调整为中间变量的结构路径。唯有全面地对上述多维度路径进行解构，才能准确归纳自然资源禀赋与经济发展之间的复杂关系，并厘清“资源赐福”与“资源诅咒”等不同观点的逻辑框架和理论背景。

模型构建：

已有的文献展示了资源与经济的多维度关联，本公开采用上述结构方程逻辑框架对这些渠道进行量化。总体而言，自然资源对经济发展的影响机理如下：

假设1：矿产资源丰富是促进采矿业发展的关键因素。

假设2：采矿业发展会经由协同效应带动第二产业发展。

假设3：采矿业发展会通过挤出效应抑制第三产业发展。

假设4：第二产业和第三产业发展共同作用于经济增长。

假设5：采矿业发达的区域会伴随环境污染。

假设6：环境污染对当期经济增长存在约束。

假设1-假设4阐述了自然资源经由产业结构最终影响经济发展的作用路径，下文简称结构效应。假设1、假设5与假设6描述了自然资源通过环境变量影响经济的作用机理，下文简称环境效应。假设1-假设6构建了自然资源作用于经济增长的整体框架，下文简称为增长效应。以上假设构建了以资源禀赋为起点，以经济增长为终点的单向非循环结构系统，其科学性将在实证部分予以验证，影响机理可归纳为图2。

指标选取：

本公开主要使用中国261个地级市或地级以上城市数据。度量自然资源禀赋的原始数据源自《中国矿业纪要》第四次(民国十八年至二十年)地质专报丙种第四号。其余代表产业发展、环境污染和经济增长等概念的数据均来自《中国省市经济发展年鉴》、《中国区域经济统计年鉴》和《中国城市统计年鉴》。为实现结构方程中历史数据与现代数据的衔接，本公开将2001-2017年的平衡面板数据处理为年均值。表2阐释了各变量的操作性定义及统计描述。

表2 变量的操作性定义及统计描述

模型方程设定：

根据本公开的研究假设以及图2描述的影响机理，基于地级市级别统计数据的可得性，我们以假设1-6为基准，抽象出一系列方程，构成结构方程的计量模型。方程(1)-方程(4)刻画了结构效应；方程(1)、方程(5)与方程(6)描述了环境效应。方程(1)-方程(6)对应于增长效应。

mining＝α

se_gdp＝α

te_gdp＝α

gdp＝α

so

gdp＝α

数据处理

自然资源禀赋对经济增长的影响如图2所示，这种多渠道、多角度的作用被归纳为三种不同跨度的影响机理。不涉及中间变量的直接影响被称为一级渠道，本公开将汇报一级渠道的结构方程估计量及经过z分数处理的标准化值。此外，根据其逻辑链条跨度的不同，涉及一个中间变量的间接影响被归纳为二级渠道，而资源禀赋对经济增长的总体影响则先后涉及两个中间变量，被归纳为三级渠道。本公开通过矩阵运算对直接、间接和总体影响之间的关联进行解构。

为实现多条渠道之间的横向对比，避免数据单位不同带来的影响，本公开不仅汇报结构方程中的一级渠道直接影响，还比较一级渠道直接影响的标准化值。本公开采用z分数(z-score)方法计算标准化系数，其经济意义可诠释为以标准差单位(standarddeviation unit)衡量的影响力度(Lomax et al.，2004)。公式(11)为标准化公式，其中X

资源禀赋影响经济增长的若干条传导路径承先启后。因此，除了文献中未能达成共识的一级渠道直接影响，采矿业经由环境和产业对增长带来的二级渠道间接影响，以及综合了所有结构方程路径的资源对经济的总体影响，都具有研究的理论价值和现实意义。

基于此，本公开将首先展示线性结构方程的直接效应，然后解构间接效应的矩阵运算。

η＝Bη+Γξ+ζ (12)

上述结构方程展示了直接效应，内生变量η为m维列向量，外生变量ξ为n维列向量，随机误差项之间不相关，即ζ的协方差算子为0。矩阵B表示内生变量对内生变量的直接影响，矩阵Γ则表示外生变量对内生变量的直接影响，模型的递归使得B为严格的三角矩阵。

基于式(12)描述的直接影响，可演绎出间接影响和总体影响的运算方式。在长度为r＝n的总路径中(n∈N+)，r＝1的路径代表直接效应，r>1代表间接效应。间接效应为相关直接效应之和

其中，t

T

T

进一步，由式(17)和(18)可计算出间接效应：

P

P

验证分析

(一)参数分析

由以上基准回归结果可知，地区生产总值和经济增长之间的线性关系并不显著，接下来，本公开将采用结构方程的形式对这一问题进行深层次剖析。表3至表5分别描述了自然资源的结构效应、环境效应和增长效应。大部分标准化系数都可通过显著性水平为1％的t检验，整个系统呈现了较好的拟合优度。采用地区生产总值均值和地区生产总值均值的对数来测度经济发展水平，以及依次以城市周边300、200、100、50千米距离内的煤炭储量对数来衡量自然资源丰裕度，估计系数和显著性都具有稳健性。因此我们只汇报以地区生产总值均值和城市周边300千米内煤炭储量对数测度核心变量的估计结果。

.结构效应

表3的回归结果与结构效应相对应，验证了假设1-4的有效性。表3的第一列汇报了标准化路径系数。首先，城市的历史煤炭储量每增加1个标准差单位，现代采矿从业人员就增加0.327个标准差单位，这表明矿产资源丰裕的区域更适合采矿业发展。其次，采矿业以0.337的标准化路径系数带动第二产业，并以-0.197的标准化路径系数抑制第三产业，从而影响整个产业结构。一方面，采矿业作为第二产业的基石，虽然从业人员仅占第二产业的7％，但却提供了制造业、能源供应行业和建筑业不可或缺的原料和能源。微观企业选址会从节约运输成本的角度靠近原材料产地，宏观层面则体现为采矿业对制造业体现出吸引和聚合作用。因此，不论是采矿业本身的发展，还是采矿业对第二产业其余行业的辐射作用，都表现为采矿业对第二产业的正向影响。另一方面，正因为采矿业周边适宜第二产业的扩张，因此从空间、资本和劳动力角度对第三产业造成挤出效应。因此，矿产资源禀赋对第二产业和第三产业表现出截然相反的影响，构成了资源型城市鲜明的“一业独大”的特征。

最后，第二产业和第三产业占比对经济增长均有促进作用，以标准化路径系数来衡量，影响力度分别为0.366和0.605。至此，经验数据清晰地刻画了结构效应的两条路径，它们均是自然资源对经济增长的作用，但影响方向相反。借助标准化系数的经济意义进行横向比较，我们发现采矿业对第二产业的影响力度强于第三产业，而第二产业对经济增长的影响力度不及第三产业，两种影响从标准化路径系数来看难分伯仲，因此需要叠加直接和间接效果，进行总体分析。

为便于对比，表3的第二列至第四列汇报了自然资源结构效应的非标准化系数，第二列为直接影响系数，第三列为间接影响系数，第四列为叠加了直接和间接效果的总体影响系数。通过对表3汇报的结构效应进行整合，并计算正负效应综合后的总体结果，我们发现历史煤矿储量和现代采矿业对经济增长的影响均出现了显著性消失的情况。综合直接效应和间接效应的结果，可知不显著的原因并非影响路径缺失，而是影响力度相仿的正负两条传导机制互相抵消后的现象。

表3 结构效应

注：***、**、*分别表示在1％、5％、10％水平上显著。

环境效应

表4的回归结果与环境效应相对应，验证了假设5和假设6的有效性。表4的第一列汇报了标准化路径系数。首先，与表3的发现一致，城市的历史煤炭储量对现代采矿从业人员有正向影响。其次，采矿从业人员每增加1个标准差单位，二氧化硫排放就增加0.384个标准差单位，即资源开采区域确实伴随更严重的污染。这说明矿山开采的过程依然是生态欠账累加的过程，与绿色矿山的概念和复垦利用的目标还有很大距离。采矿过程中产生的废弃物、粉尘和有害气体使得矿山周边不宜人居。最后，二氧化硫排放对经济增长确实有制约作用，其标准化路径系数为-0.032。一方面，当今工业污染严重，自然环境对各种污染的净化能力日益降低；另一方面，随着人民生活水平的提高，在大部分地区，赚取基本生存所需已不再是首要目标，生活的品味和质量的重要性开始凸显。所以，采矿业不可避免产生污染，而这不利于当地和周边市场的经济发展。与许多研究展示的“高污染、高增长”的伴生状态不同(席鹏辉等，2017；夏勇等，2017)，本公开通过利用结构方程多维度的分析范式，证明了环境污染对经济增长的紧约束效应。当前，这种制约已通过经验数据呈现在当期和当地，而非仅仅遥远地影响“我们共同的未来”(WCED,1987)。

表4的第二列至第四列汇报了环境效应的非标准化系数，第二列、第三列和第四列分别为直接、间接和总体影响系数。从总体影响系数可以看出，以环境污染作为中间变量，历史的矿产资源储量和当期的采矿业发展均对经济增长有明确的抑制作用。与结构效应不同，环境效应中，资源禀赋对经济增长表现出单向的抑制作用。因此，资源开采“两面性”中的负面作用，随着生态承载力的饱和对环境要求的提升，将会逐步凸显。

表4 环境效应

注：***、**、*分别表示在1％、5％、10％水平上显著。

增长效应

表5的增长效应整合了结构效应和环境效应，体现了资源禀赋对经济增长的所有影响路径。表5的第一列汇报了标准化路径系数，第二列、第三列和第四列分别为直接、间接和总体影响的非标准化系数。基于表3和表4的结果可知，自然资源丰裕带来了采矿业的便利。采矿业作为财富来源，在有效带动第二产业的同时显著抑制了第三产业，功过相抵后对整体经济的影响显著性消失；采矿业作为污染来源，直接制约了经济的发展。衡量财富的产业结构效应和衡量污染的环境效应在表5中整合，正负抵消之下，表现为资源禀赋对经济增长的负效应。

表5 增长效应

注：***、**、*分别表示在1％、5％、10％水平上显著。

通过对多条渠道的解构和重构，我们明确了自然资源在经济发展中的角色，并厘清了采矿业发展反致经济增长缓慢的“悖论”。一方面，在国民经济核算体系内部对自然资源的作用进行评价，往往得出影响不显著的结论，但这种“中性”的结论恰是“诅咒”和“赐福”叠加形成。至此，我们可以解释资源经济学中常见的“资源中性论”和“混合的结论”(Daniel,2008；Davis,1995)，在增长效应的框架下，关注不同的影响路径，会得出迥然相异的研究结果。本公开采用具有系统性和全局性的视角，对资源经济学中不同的影响路径进行分解和综合，得出了自然资源正负效应并存，但负效应更为明显的结论。

(二)拟合优度检验

表6中的统计量度量了结构效应、环境效应和增长效应的拟合优度，其中Likelihood ratio是基准模型与饱和模型的X

表6中呈现的Likelihood ratio中X

通过对AIC和BIC指数模型间拟合优度比较，我们发现结构效应的AIC和BIC指数拟合优度最佳，说明这条影响路径最为显著；环境效应拟合优度略弱，说明这条路径中城市表现有所差异；而增长效应包含了以上两种效应，AIC和BIC指数也显示出最强的残差。包含了结构效应和环境效应的增长效应在精度和信息量层面最弱，这从统计角度证明了区分结构效应和环境效应的意义。

SRMR指数显示的三个模型的标准化残差均方根都在合理范围内。与AIC和BIC指数的结果相仿，SRMR指数同样呈现出结构效应残差最小，环境效应残差居中，增长效应残差最大的现象。

表6 拟合优度检验

本公开利用结构方程多维度的分析范式，从直接影响、间接影响和整体影响的角度，系统分析并解构了自然资源对经济要素的影响路径和多种效应，剖析自然资源对经济增长的复杂影响路径,对转变经济结构、保障能源安全和建设资源节约型都具有意义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。