2.2.3 VAR模型的平稳性检验 本文采用AR根估计法对已构建的VAR模型进行平稳性检验。其原理是,若VAR模型所有根模的倒数<1,在单位圆内则表示模型稳定,反之,则该模型不稳。通过软件分析,该模型的AR根估计的根模均在单位圆内,表示VAR模型稳定。在此基础上利用广义VAR模型做脉冲响应分析。
2.2.4脉冲响应函数分析 脉冲响应函数刻画的是在扰动项上加一个单位标准差大小的新息对内生变量的当前值和未来值产生的影响[16],本文选择反应期数为10期。基于VAR的脉冲响应函数如图1-图4所示:
由图1可知,当在反应期区间给予第二产业增长一个正向冲击后,城市生态人口承载力第一期没有反应,随后响应并开始下降,在第2期达到负向最大值,之后缓慢上升,到第4期时响应为0,之后缓慢下降,降幅较前4期相对较小,呈弱下降趋势,从第7期开始呈现上升趋势,表现为第二产业的比重增大对城市生态人口承载力具有正向响应并达到最大值。但从第8期以后开始下降,呈现较稳定的负向响应。从整体来看,乌鲁木齐市第二产业的比重的增大对城市生态人口承载量具有抑制作用。
由图2可知,当在反应期区间给予第三产业增长一个正向冲击后,城市生态人口承载力第1期没有响应,之后迅速下降,第2期达到负向最大值,随后逐渐上升,至第5期达到正向效应最大值。随后呈缓慢下降趋势,在第6期~第8期的响应为0,之后呈现持续正向响应。表明第三产业在发展初期占有社会资源,当发展到一定阶段后逐渐显现产业优势,有效吸纳城市不断增长的人口,由于占用资源相对较少,对生态资源的依赖性不强,城市在第三产业发展的推动下,处于可持续发展范畴。
由图3可知,当在反应期区间给予城市绿地面积一个正向冲击后,城市生态人口承载力在前3期响应不突出,从第3期开始对城市生态人口承载力具有正向拉动效应,到第4期达到正向响应最大值,15期为0,之后呈现稳定的上下波动现象。表明城市绿色植被的作用不在当下,大约4 a后才能有效的稳定城市生态人口承载能力。
由图4可知,当在反应期区间给予水资源增加量一个正向冲击后,城市生态人口承载力初期没有响应,然后迅速上升,到第2期达到正向最大值,其后开始下降,从第3期开始呈现负响应并在第4期达到负向最大值,维持了短暂的负向响应后从第5期开始又转向正向响应,生态人口承载力对水资源的脉冲响应在前5期呈现“S”型,第7期后开始在0值上方趋于平稳。表明短期内水资源增加,节约用水的习惯导致水资源富余,生态效应显现。之后随着用水项目的投产,水资源消耗明显,生态效应消失,管理层及时治理,逐步恢复水资源生态效应。
3 结论与讨论
本文运用生态足迹理论计算乌鲁木齐市1994-2013年的生态人口承载力,以第二产业和第三产业分别占GDP的比重衡量城市产业结构,以城市绿化面积和水资源量衡量城市生态状况,通过VAR模型分析城市产业发展、生态保护与城市生态人口承载能力长期动态关系。得出以下结论:(1)乌鲁木齐市城市人口逐年上升,人均社会资源占有量逐年扩大,导致城市生态承载力不断下降,人口赤字逐年递增,城市可持续发展能力面临严峻挑战。(2)城市绿化面积和水资源量对改善城市生态人口承载能力具有长期正向影响,但有明显的滞后效应。(3)第二产业发展无论是短期视角还是长期视角对城市生态人口承载能力都起到抑制作用;第三产业的发展从短期来看会削弱城市生态人口承载能力,但从长期视角考察,第三产业发展有利于促进城市生态人口的承载能力。
产业结构调整优化能否实现生态恢复、产业进步和城市可持续发展?依靠优势资源形成的乌鲁木齐市现有产业群,从第二产业来看,主体为能源产业和化工产业,作为“煤海上的城市”代表,乌鲁木齐市2013年能源人均生态足迹占总生态足迹的58%.城市中的能源产业的发展,有效带动了地区经济和人口的增长,不可避免的导致能源资源消耗快,能源人均生态足迹增大,生态系统可承载能力减弱。两害相权取其轻,发展还是保护?亦或是两难选择,但完全可以有机统一,因为省会大城市的发展极是多元的,在向二三线城市输出高能耗重工业的同时,依托省会人才、资金、信息、交通优势大力发展服务于第三产业的生产性服务业。如科技研发、通讯、金融工程、国际商贸、现代物流业,既可以获得生产性服务产业规模,又能获得较传统重工业更高的回报,浙江杭州市全面退出化工产业,并没有影响到城市的发展,反尔使城市更有魅力了。
乌鲁木齐市第三产业的VAR脉冲响应结果,证实了第三产业能有效吸纳城市不断增长的人口,保持城市可持续健康发展,以较少的资源消耗获得更好、更快的进步正是省会城市的理想选择。逐步淡出重工业,强化生产性服务业的发展是优化城市产业结构的方向。输出的重工业既是对二三线城市的有力支持,彰显了省会城市的责任担当,生产性服务业的崛起必然会加强与传统重工业的联系,形成区域产业分工的良好局面。同时,第三产业的发展需要引进吸收大量的高层次人才,在提振城市人口素质和释放人才红利方面的效用不可估量。
乌鲁木齐市城市绿地和水资源量是否有能力扩大?乌鲁木齐是中国离海洋最远的城市,缺水是最明显的特征。上文的VAR脉冲响应已经证实了城市绿化面积和水资源量对改善城市生态人口承载能力具有长期正向影响。问题的关键是这个缺水的城市是否有能力扩大绿地面积和增加水资源。结论是肯定的,因乌鲁木齐市的情况远好于以色列的耶路撒冷,如果将高消耗水资源的重工业迁出,将市民生活废水回收利用,专用管线绿化,提高水资源的利用效率,乌鲁木齐市完全有能力在现有绿地基础上,扩大一倍以上的绿地。同时,额尔齐斯河济乌工程已完工,处于甘泉堡工业园区的500水库,库容1.86×108m3,动态蓄水平18×108m3,可以有效解决城市发展所需水源。