第三节 资源约束与中国增长阻力实证分析

大量的实证研究表明，自然资源作为人类最基本的经济资源确实给经济增长带来了制约，但由于各国或各地区在资源禀赋、技术水平和劳动增长率等方面存在差异，其面临的自然资源的增长阻力也不相同。对中国这样一个正处于高速发展中的发展中大国而言，自然资源是否对经济增长造成了严重的制约？本章在Romer（2001）分析框架的基础上，从定量的角度分析自然资源对中国经济增长的制约程度，从而为中国制定经济政策和土地政策提供一定的参考。

一 实证模型设定及数据

（一）模型设定

自然资源范围广泛，包括水资源、土地资源、能源资源和矿产资源等。出于数据可得性及其在生产中的重要性，本章只考虑水资源、土地资源、能源资源三种自然资源，总量生产函数为：

Y（t）= K（t）αE（t）βW（t）γT（t）η[A（t）L（t）]ϑ

两边取对数可得：

其中，Y（t）、K（t）、E（t）、W（t）、T（t）、A（t）、L（t）分别为产出、资本存量、能源、水资源、土地资源、技术进步和劳动力。对各个生产要素的增长率做出如下假设：

（1）一国或地区的土地面积虽然是固定的，但随着经济的发展，对土地的利用也越来越充分，土地资源也以一定的速度增长：；

（2）技术进步和劳动分别以g和n的速度增长：=nL（t）；

（3）能源主要以化石能源为主，因此能源禀赋E（t）可被假定为给定的，随着能源的消费，其禀赋会下降，假定能源消费的增长率为b，则可以证明能源消费的增长率就是能源禀赋的递减率，本章用能源消费量和能源消费增长率的相反数来分别代表能源投入和能源资源的增长率。

（4）水资源随时间的变化动态为：。

根据Romer（2001）的框架进行推导，比较没有自然资源约束下的劳均经济增长率和有自然资源约束下的劳均经济增长率，可得自然资源对经济的增长阻力为：

其中，分别为能源、土地和水资源对经济的增长阻力，三者之和即为自然资源对经济的增长阻力。从式（4.2）可知，自然资源对经济的“增长阻力”取决于产出的资本弹性α、能源弹性β、土地弹性η、水资源弹性γ、劳动增长率n、能源消费增长率b、土地资源的增长率x和水资源增长率y，且随资本与自然资源产出弹性和劳动增长率的增加而增加，随各个自然资源增长率的提高而降低。这一方面说明了自然资源对经济增长的阻力很大程度上与经济对资本和自然资源的依赖程度紧密相关；另一方面说明若要降低自然资源对经济增长的约束程度，必须适当地控制人口的增长。由增长核算理论可知，投入要素增长和技术进步是经济增长的源泉，降低增长阻力要求劳动投入不能增长得过快，那么降低自然资源对经济的增长阻力的唯一途径便是推动技术进步。

（二）数据说明

进行回归分析，首先需要获得Y（t）、K（t）、E（t）、A（t）、L（t）相应的数据。考虑到数据的可得性和一致性，选取1986—2008年的相关数据作为实证分析的基础。数据主要来源于国家统计局数据库及我国历年统计年鉴。

（1）取GDP作为产出，从国家统计局数据库得到各省现价GDP及GDP指数，并换算成2000年不变价GDP。

（2）以就业人员数代表劳动投入，从国家统计局数据库得到各省就业人员数。

（3）资本存量通过永续盘存法来进行核算，通过对张军等《中国省际物质资本存量估算：1952—2000》中的各省资本存量进行调整并转化为2000年不变价资本存量。

（4）能源投入以能源消费来表示，从国家统计局数据库得到各省能源消费量。

（5）本章所使用土地资源的数据是《中国统计年鉴》1978—2006年各卷中耕地、林业用地和可利用的草地面积三者之和。

（6）水资源资料来源于《中国统计年鉴》，并对水资源总量按96%进行折算。

在此需要明确地给出各个模型中的几个参数：1981—2009年劳动增长率注1n= 2.74%，水资源的增长率y=0.0798%，能源消费增长率b=5.63%，土地资源的增长率x= 0.8077%。

注1此处的要素平均增长的计算我们采用综合法，其计算公式为：平均增长率=，其中，x 0为最初期，x n为最末期。

二 实证分析

经过计量检验，表明对数实际GDP、资本、劳动、水资源、土地资源、能源消费量等时间序列都是二阶单整序列，且通过了协整检验，各时间序列之间存在协整关系，即长期均衡关系。利用公式（4.1）进行回归分析从而得到水资源、土地资源、能源消费量等自然资源的产出弹性和资本弹性的值，结合式（4.2）可计算自然资源约束对经济的增长阻力。

在对式（4.1）进行回归分析时发现存在自相关的问题，为此，采用广义差分法对变量数据进行处理，经过三次变量变换处理后，很好地消除了自相关关系，最终得到了以下回归结果：

由式（4.3）的结果，可得资本弹性α、能源弹性β、土地弹性η和水资源弹性γ，结合前面数据部分获得的劳动增长率n、能源消费增长率b、土地资源的增长率x和水资源增长率y，根据式（4.2）就可计算自然资源对经济的增长阻力，计算结果如表4-4所示。

三 结果分析

（一）水资源的增长阻力

从表4-4可知，在土地资源和能源资源不存在约束的条件下（即土地资源和能源资源以n= 2.74% 的速度增长），水资源的经济增长阻力为0.000409，也就是说由于水资源不能与劳动力以相同的速度增长（即在经济增长过程中存在水资源约束），中国经济增长每年比没有水资源约束的情况要降低0.04%，这个结果比谢书玲等等的研究低了0.0988%。这主要是由于本章对水资源的增长率与谢书玲等（2005）的假设不同，谢书玲等（2005）假设水资源的增长率为零，但根据收集到的数据经过计算可知，我国水资源的年均增长率为0.0798%。因此，在分析水资源对经济增长的阻力时，假定水资源固定不变不恰当的。由于水资源对经济的增长阻力主要取决于资本弹性α、水资源弹性γ、劳动增长率n、水资源增长率y等4个参数，且随前三个参数的增加而增加，随水资源增长率y的提高而降低。这四个参数中，水资源增长率y不能通过政策或者其他手段而改善，在此我们不予讨论。总结起来，水资源对经济增长的阻力取决于资本弹性α、水资源弹性γ、水资源增长率y和劳动增长率n四个参数，要减小水资源的增长阻力，需降低经济对要素投入（水资源和资本）的依赖程度，使经济增长更多地依靠技术进步。

图4-1给出了我国1981—2009年水资源的动态变化趋势。由图4-1可知，1981—2009年我国的水资源总量在27000亿立方米左右波动，没有大幅度增长，也没有大幅度下降。与此同时，我国的劳动增长相对水资源增长很快，1981—2009年的年均增长率达到2.73%，意味着我国的劳均水资源量下降得很快。此外，我国现阶段正处于快速工业化的阶段，这一时期的增长模式决定了对水资源的投入要求很高。今后很长一段时间，我国的用水形势将会非常严峻，水资源对经济的增长阻力目前虽然很小，但也不容忽视。

（二）土地资源的增长阻力

在水资源和能源资源不存在约束的条件下（即土地资源和能源资源以n=2.74% 的速度增长），土地资源的经济增长阻力为0.013248，也就是说由于土地资源不能与劳动力以相同的速度增长（即在经济增长过程中存在土地资源约束），中国经济增长每年比没有土地资源约束的情况要降低1.32%，这个结果比国内学者的研究低：谢书玲等的研究表明土地资源对经济增长产生的阻力为0.013201，崔云得出土地资源对经济增长产生的阻力为0.0153。这主要是由于本文对土地资源的增长率与谢书玲等（2005）的假设不同，谢书玲等（2005）假设土地资源的增长率为零，但从收集到的数据，经过计算可知，我国的土地资源从1981年的59147.93万公顷增加到2009年的74524.84万公顷，年均增长率为0.83%。因此，在分析土地资源对经济增长的阻力时，假定土地资源固定不变是不恰当的。

我们考察的土地资源面积由耕地、林地、可利用草地和城市建设用地四个部分组成，其中林地和可利用草地面积在1981—2009年没有很大的变化，基本上稳定在26289万公顷和31333万公顷的水平上。耕地面积则一直在下降，图4-2中1995年和1996年之间耕地面积有一个跳跃，其反映的不是耕地面积的实际变化，而是在1996年前和1996年后的统计口径的变化。虽然统计口径前后不一致，但如果分两段来看耕地面积的变化情况，耕地面积逐年减少是不争的事实。再看我国城市建设用地面积的变化情况，城市建设用地面积从1981年的67.2万公顷增长到2008年的391.4万公顷，年均增长6.74%。从广义上的土地资源定义来看，我国的土地面积就是960多万平方公里，不可能再增加，只有在各种不同用途上分配的可能性。目前，我国土地的荒漠化和沙漠化情况很严重，必须加强对土地资源的保护和对土地资源的合理利用，在既定土地资源条件下获得更高的经济增长率，也能在一定程度上缓解土地资源对经济的增长阻力。

（三）能源对经济的增长阻力

在土地资源和水资源不存在约束的条件下（即土地资源和水资源以n=2.74% 的速度增长），能源资源的经济增长阻力为0.038813，也就是说由于能源资源不能与劳动力以相同的速度增长（即在经济增长过程中存在能源资源约束），中国经济增长每年比没有能源资源约束的情况要降低3.88%。这一结果略高于沈坤荣等的研究，这主要是由于本章估计的能源产出弹性和能源消费增长率均大于沈坤荣等（2010）的估计造成的。

近年来，我国的能源问题尤为突出，主要问题包括以下两方面。一方面，能源消费增长过快和能源消费弹性系数上升，2000—2009年我国的能源消费总量从14.5531亿吨标准煤增长到30.6647亿吨标准煤，年均增长8.63%；能源消费弹性系数从2000年的0.42跃升至2003年、2004年的1.53和1.60, 2009年又下降到0.57。图4-3显示了中国的能源生产和消费总量。从图中可以看出：自1978以来，中国的能源供应和需求的差距逐步扩大，能源供需缺口从1978年的5126万吨标准煤扩大到32029万吨标准煤，这意味着我国的能源对外依存度明显提高。另一方面，随着我国的经济发展达到一个新的阶段，人们对环境的关注程度也在逐步提高，以高投入、高消耗、高污染、低效率为特征的粗放式增长模式越来越不能满足社会需求，且对能源等自然资源与环境的持续利用和破坏也使得经济增长的可持续性前景不容乐观。

（四）自然资源对经济的增长阻力分析

自然资源的经济增长阻力为0.052469，也就是说由于能源资源、水资源和土地资源不能与劳动力以相同的速度增长（即在经济增长过程中存在能源、水资源和土地资源约束），中国经济增长率每年比没有能源资源约束的情况要降低5.25%, 5.25%是一个很大的数字，值得引起我们的注意。从增长阻力的计算公式可知。

（1）产出的资本弹性是决定所有种类自然资源的经济增长阻力的重要因素，且二者呈正相关关系：产出资本弹性越大，自然资源的经济增长阻力越大。在生产过程中，资本要素不能单独使用，资本的使用必须与其他生产要素结合起来，而这个结合的比例由生产技术来决定。在通常情况下，资本投入相对于其他生产要素投入越大，则资本的产出弹性也越大，从而优化资源配置所需要的自然资源也就越多，再考虑到自然资源的有限性，两个因素共同作用从而使自然资源对经济增长的约束越大。

（2）由于模型中考虑的是劳均经济增长率，与此同时，劳动力的增长都会带来自然资源的大量消耗。因此，劳动力增长率越大，自然资源对经济增长的约束也就越大。

（3）产出的自然资源弹性是自然资源增长阻力的直接影响因素且两者呈正相关关系。另外，该弹性也反映了经济对自然资源的依赖程度。直观上看，不同的产业对自然资源的依赖程度是不同的，降低资源密集型产业在整体经济中的份额可以减轻整体经济对资源的依赖。

（4）自然资源的增长率是决定自然资源增长阻力的另外一个直接因素。从式（4.2）可知，自然资源的增长率与自然资源增长阻力呈反比例关系：自然资源的增长率越大，自然资源的经济增长阻力也越小。对不可再生资源来说，随着资源的消耗，其增长率是负值（其增长率必然小于劳动力增长率），因此不可再生资源必然会对经济增长产生阻力；对可再生资源来说，其增长率是一般为正值，因此如果某种可再生资源增长率大于劳动力增长率，则不存在该资源对经济增长产生阻力的情况。

四 基于自然资源约束的中国经济增长前景预测

表4-4给出了能源资源、水资源和土地资源对中国经济的增长阻力，中国的经济增长现阶段确实受到能源资源、水资源和土地资源的约束。1978—2009年自然资源对中国经济的增长阻力为0.052469，也就是说由于能源资源、水资源和土地资源不能与劳动力以相同的速度增长，中国经济增长率每年比没有能源资源约束的情况要降低5.25%。如果中国自然资源的利用现状没有得到改善，还以1978—2009年的消耗程度和速度变化，那么自然资源将对中国未来的经济增长造成制约。

1978—2009年中国总量经济年均增长11.77%，劳动力的增长率为2.74%，因此人均产出年均增长率大约为9%，结合自然资源对中国经济的增长阻力为5.25%，对未来中国劳均经济增长率的预测可通过（2009+n）年的经济增长率= 9 ×（1-5.25%）n来实现，结果表明，到2020年中国人均经济增长率将降到5%以下（见表4-4）。