生態(tài)環(huán)境與旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的門檻效應分析

楊 宏

（牡丹江師范學院 經(jīng)濟與管理學院，黑龍江 牡丹江 157000）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟水平的發(fā)展，越來越多的人享受外出旅行，旅游市場也隨之蓬勃發(fā)展。生態(tài)環(huán)境既是安居樂業(yè)的重要保證，同時也對旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要影響，分析生態(tài)環(huán)境與旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展間的相互影響對改善生態(tài)環(huán)境、協(xié)調(diào)旅游行業(yè)健康發(fā)展具有重要意義，不少學者對此進行了研究，獲得了豐富的研究成果[1-6]。

通過對目前生態(tài)環(huán)境與旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)注重點主要集中在旅游開發(fā)與環(huán)境保護的關(guān)系、各區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系等方面，關(guān)于生態(tài)環(huán)境對旅游產(chǎn)業(yè)的影響和影響程度的相關(guān)研究則比較少。本文則以此為切入點，基于門檻模型實證分析生態(tài)環(huán)境與旅游經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的門檻效應，為生態(tài)環(huán)境保護和旅游規(guī)劃提供進一步的理論指導。

1 分析方法選擇

1.1 門檻效應初步分析

不同的地區(qū)生態(tài)環(huán)境水平具有一定的差異，而生態(tài)環(huán)境水平與旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展二者之間的相互影響可能不是嚴格的線性關(guān)系。當前，旅游市場蓬勃發(fā)展，生態(tài)環(huán)境綜合水平較高的地方旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟可能呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢，而生態(tài)環(huán)境綜合水平中等或偏低的地區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟也可能發(fā)展不錯。具體而言，生態(tài)環(huán)境對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的很可能不是線性影響，而是表現(xiàn)出相應的門檻效應；當生態(tài)環(huán)境綜合水平超過一定的門檻值時，其對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展造成的影響會出現(xiàn)減弱或逆轉(zhuǎn)。

門檻效應通常的定義如下：在定義的門檻變量區(qū)間內(nèi)，解釋變量對被解釋變量的影響會隨著區(qū)間的不同呈現(xiàn)不同的作用程度和作用方向[7]。在旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的因素當中，生態(tài)環(huán)境是十分重要的一個方面，因此，本文將從門檻效用角度出發(fā)，研究生態(tài)環(huán)境綜合水平在不同的門檻區(qū)間內(nèi)對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生影響的程度和大小。需要指出的是，本文做了如下假設：生態(tài)環(huán)境綜合水平對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的影響不是線性的，而是呈現(xiàn)出門檻效應，門檻值的個數(shù)可能是一個、兩個或三個[8]。為了對上述假設進行驗證，本文將計算我國30個省份的生態(tài)環(huán)境綜合水平，并分析其對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的門檻效應。如果假設成立，將確定門檻值的個數(shù)和門檻值的大小，并揭示生態(tài)環(huán)境綜合水平對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在不同門檻區(qū)間內(nèi)影響的大小和方向。

1.2 模型選擇

不同模型具有各自的適用范圍，簡單將存在結(jié)構(gòu)突變的非線性模型做簡化處理（如假設結(jié)構(gòu)突變不存在）進行線性分析，可能會造成模型不能完全呈現(xiàn)各變量間的相互作用，甚至造成模型不適用。對此，有不少研究人員對模型結(jié)構(gòu)變化的問題進行了分析，改進的方法主要有以下幾種：采取分組回歸的形式[9]、增加多項式項數(shù)強化解釋變量的說明[10]、設置交乘項和虛擬變量[11]等。盡管上述幾種方法有所改進，但還是存在著不同程度的不足，如分組回歸或交乘項設置難以確定結(jié)構(gòu)突變點的數(shù)值大小，進而造成最終的分析結(jié)果出現(xiàn)差異。而增加多項式的項數(shù)則會導致分析模型出現(xiàn)多重共線性問題[12]。

通過上文的分析可知，生態(tài)環(huán)境綜合水平與旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展之間的相互作用很有可能是非線性的，表現(xiàn)出明顯的區(qū)間效應[13]。為了消除分組回歸方法中人為劃分效應區(qū)間所產(chǎn)生的偏差，本文將利用一種數(shù)據(jù)特征劃分效應區(qū)間的方法——面板門檻回歸模型，確定生態(tài)環(huán)境綜合水平對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的區(qū)間，并分析其作用方式。

1.3 門檻值估計及檢驗

確定分析模型的種類之后，需要對門檻值的大小進行確定，即門檻值預估。下面將以單一門檻模型為例，對其門檻值的預估和檢驗方法進行介紹，雙重門檻及三重門檻的門檻值確定方法類似。

門檻值的預估方法遵從“數(shù)據(jù)對話”的原則，對單一門檻而言，首先需要在不同的層次上設定結(jié)構(gòu)變化點，這一過程會產(chǎn)生如0或1的虛擬變量，這樣模型就會變成常見的線性形式，只是模型中增加了一些交乘項；接著就可以使用普通的分析方法（如最小二乘法）進行估計，根據(jù)估算產(chǎn)生的RSS（殘差平方和）及R2（擬合優(yōu)度）結(jié)果，擬合程度和誤差最小的那個點就是模型中結(jié)構(gòu)突變點[14]。而R2在突變點附近變化不顯著，因此，模型分析中更多選擇RSS作為擬合結(jié)果的依據(jù)，RSS最小值對應的變量數(shù)值即為門檻變量值。整個分析過程中采用網(wǎng)格搜索進行。

上述方法對于單門檻非常適用，但對于雙重門檻或者三門檻而言，門檻值采用網(wǎng)格搜索的方式則會由于嵌套循環(huán)的存在使得計算量急劇增加，造成估值困難；而對于大數(shù)據(jù)集的分析，采用常規(guī)的網(wǎng)格搜索方法幾乎不可能。對于這種情況，Hansen于1999年提出了一種改進的搜索方法，此方法計算處理量幾何級的增大，因此能夠很好地解決傳統(tǒng)網(wǎng)格搜索存在的不足。

通過上述方式獲得粗略的門檻值后需要進行兩方面的檢驗。第一個檢驗是效應的顯著性檢驗，即確定模型是否具有非線性特征；第二個檢驗是真實性檢驗，即檢查預估的門檻值與真實值存在的偏差。

F統(tǒng)計量是門檻顯著性檢驗常用的方法，以單門檻檢驗為例進行說明，雙重門檻和三門檻模型的檢驗方法類似。假設β1=β2，對應的計算公式為：

其中，S0表示的時沒有門檻值時的RSS（殘差平方和），Si(γ)表示的是單一門檻情況下的RSS，δ2表示的是殘差值與自由度的比值，即δ2=RSS/n（t-1）

考慮到F統(tǒng)計量分布的不確定性，本文中檢驗方法為自抽樣檢驗，即對分析樣本進行數(shù)次重復性的抽樣分析以得到F統(tǒng)計量，最后獲得P值的大小。檢驗過程中，如果假設不成立，則意味著門檻效應明顯，表示生態(tài)環(huán)境對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)明顯的門檻作用。

門檻值真實性檢驗就是確定預估的與實際的門檻值差別，檢驗常用的方法的是LRtest（似然比統(tǒng)計量），初始的假設是，對應的LRtest計算公式為：

其中，Si(γ，)表示的是其他門檻值計算得到的殘差平方和數(shù)值，Si(γ)實際門檻值得到的RSS數(shù)值，δ2與F統(tǒng)計量中的定義類似，即殘差值與自由度的比值。

同樣的，考慮到似然比統(tǒng)計量的非標準性，通常利用的是Hansen創(chuàng)建的非拒絕域模型來進行檢驗，定義為：

其中，α表示的是顯著性水平，如5%水平上相應的臨界值大小是7.35。如果LR的計算值在各自水平所對應的臨界值內(nèi)，則初始假設成立，意味著預估門檻值是真實準確的。

2 門檻效應分析

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本文中30個省份（不含西藏和港、澳、臺）的數(shù)據(jù)整理自各權(quán)威門戶、統(tǒng)計年鑒等。網(wǎng)站包括國家文物局官網(wǎng)、國家旅游局官網(wǎng)，年鑒數(shù)據(jù)包括各省市區(qū)《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報（2005—2015）》《中國旅游統(tǒng)計年鑒（2005—2015）》《中國統(tǒng)計年鑒（2005—2015）》，對于缺失的小部分采取均值代替或者是插值處理。

生態(tài)環(huán)境是一個綜合性的影響因素，涵蓋不同的指標，本文中采取的是主成分分析法對生態(tài)環(huán)境進行表征，首先基于SPSS平臺對整理得到的30個省份相關(guān)數(shù)據(jù)進行主成分分析，獲取能夠表征生態(tài)環(huán)境的有效成分，然后計算得到各主成分的綜合值大小來衡量生態(tài)環(huán)境綜合水平，具體的計算公式為：

其中，左邊ecοli表示的是綜合得分；右邊式子中，i表示某省份，j表示主成分，F(xiàn)ij是j主因素上對應的省市得分，Cij為對應的權(quán)重值大小。

2.2 直觀分析

為了使生態(tài)環(huán)境的解釋變量更真實準確，本文在參考大量相關(guān)文獻的基礎上主要從生態(tài)環(huán)境壓力、建設、及狀態(tài)三個方面表征生態(tài)環(huán)境水平，進而構(gòu)建30個省份的生態(tài)環(huán)境評價體系，具體評價體系如表1所示。

表1 生態(tài)環(huán)境評價體系

需要說明的是，研究過程中對性質(zhì)為負的指標做倒數(shù)處理，并由SPSS軟件進行相應的數(shù)據(jù)處理。

通過對表1的生態(tài)環(huán)境各個具體因素進行主成分分析，可以獲得2005—2015年30個省份生態(tài)環(huán)境綜合水平初步評價得分；同時，還對初步處理得到的數(shù)據(jù)進行了基于3σ原則的坐標移動處理，以滿足后面門檻模型分析過程中的需要。本文中以2005年及2015年的生態(tài)環(huán)境水平為例進行說明，相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果匯總?cè)绫?所示。

表2 2005年和2015年國內(nèi)30個省份的生態(tài)環(huán)境水平結(jié)果

由表2的生態(tài)環(huán)境水平綜合得分可以看出，2005年30個省份生態(tài)環(huán)境前五依次是海南、青海、北京、江蘇及浙江；同樣，2015年30個省份生態(tài)環(huán)境前五依次是海南、山東、江蘇、北京、重慶。從整體情況來看，不少省份的生態(tài)環(huán)境水平出現(xiàn)了下降；按照中部、東部、西部三個區(qū)域劃分來看，中部大部分省份的生態(tài)環(huán)境水平得到了提高，僅有黑龍江、吉林兩個省份出現(xiàn)了不同程度的下滑，而中部地區(qū)各個省份的生態(tài)環(huán)境均以上升為主，東部各省份則出現(xiàn)了較多地區(qū)的生態(tài)環(huán)境下降，值得注意。

2.3 面板門檻模型分析

單門檻模型的計算通式為：

其中，qit表示的是門檻變量，xit表示的是解釋變量，yit表示的是被解釋變量，ui表示每個因素所產(chǎn)生的影響，εit表征的是誤差項或干擾值；I(.)是一個條件函數(shù)，當門檻條件達到時為1，沒有達到時則為0；i＝1，2…，N ，表示的是不同因素影響，；t表示的是時間，取值范圍為1,2，…，T。需要說明的是，雙重門檻或三門檻模型的計算公式都是基于此公式衍生得到。

本文中門檻變量為生態(tài)環(huán)境綜合水平，而影響旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的因素眾多，本文綜合各因素選取的解釋變量包括區(qū)域旅游資源情況、區(qū)域交通設施建設情況、區(qū)域旅游服務設施配套以及區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平等方面。

基于stata12.1軟件平臺對門檻模型分析以確定生態(tài)環(huán)境對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的門檻效應類型，檢驗結(jié)果匯總見下頁表3?？梢钥闯?，5%水平下，單門檻模型和雙重門檻模型均通過了顯著性檢驗，而三門檻模型沒有通過，所以本文中的門檻效應類別確定為雙重門檻。

確定門檻模效應的門檻值個數(shù)之后，接著需要確定兩個門檻值的大小并對其真實性進行檢驗，具體計算過程由軟件完成，相關(guān)計算結(jié)果匯總見下頁表4。

表3 門檻檢驗結(jié)果

表4 門檻值預計大小

根據(jù)表4中的門檻值計算結(jié)果和真實性檢驗，可以將生態(tài)環(huán)境綜合水平對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的門檻效應劃為3個區(qū)間進行分析，具體的計算結(jié)果如表5所示。

表5 門檻效應分析結(jié)果

從表5可以看出，在旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的幾個變量之中，經(jīng)濟發(fā)展情況和旅游資源量對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展具有積極促進作用；盡管交通設施建設情況及旅游設施建設這兩個方面對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展也具有正面促進作用，但在統(tǒng)計學上不明顯，即影響不顯著。同時可以看到，D08的系數(shù)大小為-0.122，表明我國旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展在2008年出現(xiàn)了波動，很可能是由汶川地震、經(jīng)濟危機等因素造成。另外，在分析過程中對全部數(shù)據(jù)都進行了對數(shù)化，得到的系數(shù)能夠直接進行比較說明。可以看到，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展對應的系數(shù)為0.231，而旅游資源量對應的系數(shù)為0.433，意味著豐富地區(qū)旅游資源比發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟更有利于旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，在某種程度上解釋了為什么國內(nèi)各省市爭相申遺、加快旅游品牌建設以豐富旅游資源。

在三個門檻區(qū)間內(nèi)，生態(tài)環(huán)境對旅游經(jīng)濟發(fā)展的回歸系數(shù)分別為0.22、0.331、0.249，說明我國旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟隨著生態(tài)環(huán)境綜合水平的提高先增加后降低，關(guān)系曲線呈現(xiàn)倒“V”。具體來說，當生態(tài)環(huán)境綜合水平門檻值大于-1.109時，生態(tài)環(huán)境綜合水平對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的促進作用下降，意味著在該水平上單純的提高生態(tài)環(huán)境不能提高旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟，表明此時旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展需要考慮改善或提高其他方面，同時注重旅游產(chǎn)業(yè)自身質(zhì)量的提高；而當生態(tài)環(huán)境綜合水平門檻值小于-1.109時，提高生態(tài)環(huán)境綜合水平能夠助力旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。因此，為了更好地引導旅游產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，需要提高生態(tài)環(huán)境水平，同時還需要綜合考慮其他影響旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素。

3 結(jié)論

本文從理論層面分析生態(tài)環(huán)境和旅游經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展相互作用關(guān)系出發(fā)，介紹了面板門檻模型等基本概念，引用我國30個省份2005年和2015年生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)，基于主成分分析方法確定了生態(tài)環(huán)境的各主要影響因素，計算得到了他們的生態(tài)環(huán)境綜合水平，并基于面板門檻模型進行了門檻效應分析。結(jié)果表明，30個省份生態(tài)環(huán)境綜合水平呈現(xiàn)明顯的地區(qū)差異，東部及西部區(qū)域的生態(tài)環(huán)境水平要高于中部省份，但隨著中部各省份的生態(tài)環(huán)境水平提高，差距略有縮??；30個省份生態(tài)環(huán)境對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的作用符合雙重門檻模型，門檻值為-1.152、-1.109，在門檻區(qū)間分析中，隨著生態(tài)環(huán)境水平的提高，其對旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的作用先增強后減弱，作用曲線為倒“V”。對于各省份而言，既需要根據(jù)自身條件進一步改善生態(tài)環(huán)境水平，同時還需要從其他方面入手，以保證旅游產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展。