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      經濟增長和環(huán)境規(guī)制對霧霾的區(qū)際影響差異

      2017-10-24 16:22:43張明李曼
      中國人口·資源與環(huán)境 2017年9期
      關鍵詞:環(huán)境規(guī)制霧霾經濟增長

      張明+李曼

      摘要 為探究不同省級區(qū)域霧霾、經濟增長和環(huán)境規(guī)制之間的空間關聯效應,本文提出針對霧霾的引力模型空間權重矩陣,并利用該矩陣建立了空間杜賓模型,分別對全國、西部、中部和東部省區(qū)的面板數據進行了空間計量檢驗。實證結果顯示:全國霧霾的莫蘭指數值顯著,且取值介于0.367 — 0.460之間;霧霾“重心”呈現先向東南再向西北移動的趨勢,移動距離為76 557 m;霧霾的莫蘭指數值為東部省區(qū)最大,西部省區(qū)最小,中部省區(qū)介于二者之間。全國的霧霾與經濟增長之間呈顯著的“U”型曲線,而西部、中部和東部省區(qū)則呈倒“U”型曲線,其中中部省區(qū)的曲線最為陡峭,西部省區(qū)次之,東部省區(qū)最為平緩。環(huán)境規(guī)制每增加1%,只有西部和東部的霧霾相應減少,且各自相應下降0.009和0.010個百分點。西部和東部經濟增長的溢出效應均顯著,而環(huán)境規(guī)制的溢出效應不顯著。研究結果表明:①霧霾在空間上表現出集聚的特點,全國和三個區(qū)域的霧霾都存在顯著的正向空間溢出效應,這種空間依賴性在時間維度上大致呈加強的趨勢;霧霾的空間相關性表現為東部省區(qū)最強,西部省區(qū)緊隨其后,中部省區(qū)最低。②西部和東部省區(qū)部分省市還未過拐點,全國意義上的環(huán)境庫茨涅茲假說是不存在的,或者是至少還未出現。③西部和東部環(huán)境規(guī)制效果較為理想,而中部省區(qū)的環(huán)境規(guī)制效果不佳;從全國總體來看,當前的環(huán)境規(guī)制整體上對霧霾并未起到有效的抑制作用。④東西部省區(qū)和中部省區(qū)經濟增長對霧霾溢出效應分別表現為正向和反向;環(huán)境規(guī)制對霧霾的溢出效應并不顯著。建議加強對霧霾的區(qū)域協同治理,重點推進西部和東部省區(qū)經濟結構的轉型升級,調整和完善西部、中部和東部省區(qū)的環(huán)境規(guī)制政策。

      關鍵詞 霧霾;經濟增長;環(huán)境規(guī)制;引力空間權重矩陣;區(qū)際差異

      中圖分類號 X22

      文獻標識碼 A文章編號 1002-2104(2017)09-0023-12DOI:10.12062/cpre.20170702

      近年來中國大多數城市和省區(qū)都面臨著不同程度的霧霾,不僅嚴重危害著人們的日常生活和健康,也直接和間接地引起了巨大的經濟損失[1]。針對日益嚴峻的霧霾現狀,國家相繼出臺了許多有關大氣防治的法律、法規(guī)和政策,加大了對工業(yè)企業(yè)違規(guī)行為的監(jiān)管和處罰力度。尤其2016年底出現的跨年污染引起了社會各界的廣泛關注,2017年3月5日李克強總理在做政府工作報告時再次強調了治理霧霾的緊迫性,堅定了“打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”的決心。社會公眾廣泛地參與環(huán)境治理,表達環(huán)保訴求的途徑和方式也日益多樣化[2]。隨著中國經濟發(fā)展進入新常態(tài),在長期中實現環(huán)境治理與經濟增長的雙贏發(fā)展是一個社會性共識[3]。因此,探討霧霾與經濟增長之間的關系,以及當下的環(huán)境規(guī)制對控制霧霾所取得的效果,具有重要的理論意義和現實意義。針對該問題的研究多采用傳統(tǒng)的計量經濟學方法,而考慮了空間因素的空間計量經濟學方法在空間權重矩陣的構造上也存在著改進的空間,需要結合具體的研究問題進行設計。與此同時,關于霧霾方面的已有研究,較少涉及異質性的問題?;诖?,本文以中國的霧霾現狀為研究對象,結合實際情況提出了基于引力模型的空間權重矩陣,將空間樣本按區(qū)域劃分,深入分析西部、中部和東部地區(qū)的霧霾與經濟增長和環(huán)境規(guī)制之間關系的差異。

      1 文獻綜述

      國內外學者對大氣污染與經濟增長之間的關系的研究由來已久,一部分學者基于脫鉤理論展開,Asjad Naqvi and Klara Zwickl[4]研究發(fā)現對于幾乎所有的經濟部門和大氣污染物指標,在歐盟中位數國家至少有一些是脫鉤的;另一部分學者主要圍繞環(huán)境庫茨涅茲曲線(EKC)理論進行:王星[5]和何楓等[6]學者紛紛借助EKC對霧霾問題進行實證研究,通過傳統(tǒng)計量分析,他們認為霧霾和經濟增長之間可能呈“U”型、“N”和倒“N”型等多種不同的關系;Xu B et al.[7]則運用STIRPAT模型和非參數回歸模型驗證了大氣污染與經濟增長之間的倒“U”型關系;近幾年,通過采用不同的空間權重矩陣,學者們證實了空間計量方法的擬合優(yōu)度高于普通OLS,但Ma Y et al.[8]認為環(huán)境庫茨涅茲曲線是存在的,而馬麗梅和張曉[9]、邵帥等[10]則對環(huán)境庫茨涅茲曲線的存在性提出了質疑。然而現有研究考慮了省際或區(qū)際的地理或經濟距離因素,解決了霧霾的溢出效應,但是忽略了鄰近省區(qū)與本省區(qū)霧霾之間存在引力作用,因此引入引力模型空間權重矩陣是有必要的。

      國外學者對于環(huán)境規(guī)制效果的研究側重于三個方面,一是微觀企業(yè)投資行為:促進污染減排資本投資的環(huán)境規(guī)制政策會降低企業(yè)的投資率[11],會降低建筑行業(yè)企業(yè)的競爭績效,且行政監(jiān)管對績效的提升比經濟監(jiān)管效果大[12],對有形的商品、新建筑、機械和“生產性”等四種不同類型投資的影響[13];二是對新建廠商數量的影響[14];三是對微觀企業(yè)技術創(chuàng)新活動的選擇[15]。國外研究較少涉及環(huán)境規(guī)制方面的空間計量分析,而國內對大氣污染與環(huán)境規(guī)制之間關系的研究,也大多采用傳統(tǒng)的計量經濟學方法,從環(huán)境規(guī)制主體、行業(yè)產業(yè)排放、經濟活動指標等角度展開:一方面,何為等[16]認為政府的執(zhí)行能力能使天津市各地污染物的排放顯著降低;賀燦飛等[17]發(fā)現政府的弱執(zhí)行能力和企業(yè)的執(zhí)行阻力會降低環(huán)境質量,而社會公眾的壓力則會提高環(huán)境質量,三者的總效應使大氣污染狀況得到改善;與上述結論有所不同,王書斌和徐盈之[18]以工業(yè)企業(yè)投資偏好為切入點,發(fā)現環(huán)境行政管制和環(huán)境污染監(jiān)管對霧霾有較強的抑制作用,環(huán)境經濟規(guī)制則會削弱該效應。另一方面,徐成龍和程鈺[19]以山東為研究對象,研究發(fā)現環(huán)境規(guī)制的工業(yè)結構效應和技術效率效應對大氣污染的抑制作用明顯;高明等[20]認為環(huán)境規(guī)制只對東部省區(qū)工業(yè)污染的減排起到了抑制作用,全國范圍內效果并不佳。此外,劉曉紅和江可申[21]通過對分級后的霧霾水平分析,認為環(huán)境規(guī)制對全國霧霾的遏制是通過中、輕污染省區(qū)發(fā)揮作用來實現的。

      鑒于傳統(tǒng)的計量經濟學方法忽略了霧霾存在空間相關性的事實[9],并未將空間依賴性作為關鍵因素去考量,而已有的空間計量實證研究[22]中普遍采用的四種空間權重矩陣無法滿足對霧霾實際空間效應的刻畫:鄰接空間權重矩陣忽略了來自非相鄰省區(qū)霧霾的影響;地理鄰近空間權重矩陣僅僅考慮了地理因素,沒有考慮周邊省區(qū)的霧霾水平;經濟鄰近空間權重矩陣單純考慮了省際經濟發(fā)展差異;地理經濟鄰近空間權重矩陣忽略了省際或區(qū)際霧霾水平的引力作用,而引入基于引力模型的空間權重矩陣則可以較好地刻畫該問題。此外,針對異質性問題,主要有四種處理辦法,一是將空間單元上的樣本劃分為若干個部分,二是采用地理加權回歸的方法,三是定義新的變量,四是創(chuàng)新權重矩陣。相較于已有研究,本文將從以下幾個方面予以分析:①使用PM2.5的柵格數據表示霧霾程度,運用探索性空間數據分析方法,描述霧霾的時空動態(tài)分布格局;②在環(huán)境庫茨涅茲曲線[23]的基礎上,將空間因素納入霧霾與環(huán)境規(guī)制之間關系的考察中,引入基于引力模型的空間權重矩陣,采用新經濟地理學中特定的空間回歸方法進行研究;③將全國劃分為西部、中部和東部三大省區(qū),比較分析各省區(qū)的經濟增長對該省區(qū)霧霾的影響,以及各省區(qū)環(huán)境規(guī)制的效果;④考察經濟增長、環(huán)境規(guī)制等變量的直接效應和溢出效應。endprint

      2 模型設定與方法解析

      2.1 霧霾重心遷移軌跡

      根據張興榆等[24],霧霾的“重心”指在地理空間上存在一點,在該點處來自不同方向上的力量相互作用,使霧霾達到了平衡狀態(tài),可以用來描述霧霾的動態(tài)演化趨勢,進一步揭示該事物的區(qū)際空間差異,本文采用地理學上的GIS技術,確定全國霧霾“重心”的地理坐標:

      其中,X和Y分別表示各年霧霾“重心”的經度值和緯度值,xi和yi分別表示第i和第j個省、市(自治區(qū))省會中心的經度值和緯度值,Mi表示第i個省、市(自治區(qū))霧霾的數值。全國霧霾“重心”空間省際平均移動距離的計算公式:

      其中,D表示兩個不同年際間“重心”移動的距離,s和k分別表示兩個不同的年份,(XsYs)和(XkYk)分別表示第s年和第k年某省、市(自治區(qū))霧霾“重心”所在空間位置的經度值和緯度值,C表示地理經緯度值轉換為空間距離的系數,通常為111.111。

      2.2 構造基于引力模型的空間權重矩陣

      Anselin et al.[25]提出通過引入空間權重矩陣來度量觀測值之間的空間關聯機制,空間權重矩陣是事物之間空間屬性的一種表現形式。針對不同的結構的空間單元,需考慮到空間權重矩陣的適用性,而目前空間計量經濟學應用中的經濟理論大多采用基于鄰接關系、距離函數和離散點的空間權重矩陣,缺乏對空間權重矩陣的其他設定[26]。不同的空間權重矩陣會造成差異較大的估計結果,而大氣污染中存在下面的條件:首先,霧霾水平較高的省區(qū)會對霧霾水平較低的省區(qū)產生一定的影響,同時,隨著兩地之間距離的增加,影響的效應會逐漸減弱。據此,本文將物理學中的引力模型引入不同省區(qū)之間霧霾的空間關聯效應中,提出基于引力模型的空間權重矩陣(W),矩陣中各元素的定義如下式所示:

      其中,wij表示空間權重矩陣中的元素,i和j表示省份,PMi和PMj分別表示1999年至2011年第i和j省份霧霾的平均值,dij表示兩個省級行政區(qū)地理中心之間的直線里程。

      2.3 探索性空間數據分析

      2.3.1 全域空間相關性分析

      全域空間相關性分析的指標有全域空間自相關Morans I指數和Geary C指數兩種,張松林和張昆[27]經過研究認為在判斷一個區(qū)域是否存在空間聚集時,采用Morans I指數更為可靠,基于此本文采用Morans I指數,其公式如下:

      其中,n表示地區(qū)數,xi表示第i個地區(qū)的霧霾觀測值,wij表示空間權重矩陣中的元素,=1/n∑ni=1xi。

      2.3.2 局域空間相關性分析

      在實際情況中,由于研究區(qū)域存在一定程度的空間異質性,各自的空間關聯情況并不一樣,而全域的空間相關性分析往往會忽略空間異質性的影響,因此對局域的空間相關性進行分析并以此來測算局部區(qū)域霧霾的空間相關性是有必要的,局域空間相關性指數Morans I定義為[28]:

      其中,S2=∑ni=1(xi-x)2n(7)式中各元素含義同上。

      2.4 空間面板模型的選擇

      空間杜賓模型是SAR、SER和SLX的嵌套模型,本文在引力空間權重矩陣的基礎上,建立空間杜賓模型,以研究各省和鄰省的地理、經濟及環(huán)境規(guī)制等對本地霧霾狀況的影響。霧霾在省際間可能存在三種空間依賴性[29]:①一個省份的霧霾會通過空間傳導機制對周邊省份產生影響,空間滯后模型(SAR)可以解決該問題;②除經濟增長和環(huán)境規(guī)制以外,可能還存在影響霧霾水平在不同省區(qū)之間溢出的其他變量,空間誤差模型(SER)可以解決該問題;③一個省份的霧霾水平不僅與該省的經濟增長和環(huán)境規(guī)制相關聯,也與鄰省的相關因素密切相關,外生解釋變量的滯后模型(SLX)可以解決該問題。本文構建的模型如下[30]:

      其中,i表示省份,t表示年份,W表示基于引力模型的空間權重矩陣,用來表征省際間霧霾的依賴關系;Xti表示外生解釋變量矩陣,Xti=[lnGDPti,ln(GDPti)2,ERti,C],GDPti,表示人均國內生產總值,ERti表示環(huán)境規(guī)制強度系數,C表示控制變量矩陣,相關變量包括交通運輸TPti、能源消費強度EDti、產業(yè)結構ISti和城鎮(zhèn)化水平URti、外商直接投資FDIti;ρ表示空間自回歸系數;θ表示自變量空間滯后值的系數;λ表示空間自相關系數;表示待估計的參數向量;W·PMti為霧霾的空間滯后值,表示周圍省份的霧霾水平和與本省的鄰近關系對本省霧霾造成的影響;εti為服從正態(tài)分布的隨機誤差向量。為降低異方差的影響,同時消除數據的非平穩(wěn)性因素,本模型采用對數的形式。

      當滿足ρ≠0、θ=0和λ=0時,空間杜賓模型退化為空間滯后模型,僅體現霧霾水平的空間交互效應,具體形式為:

      當滿足λ≠0、ρ=0和θ=0時,空間杜賓模型退化為空間誤差模型,度量了鄰近地區(qū)關于因變量的誤差沖擊對本地區(qū)觀測值的影響程度,具體形式為:

      本文根據區(qū)際霧霾之間依賴關系的具體形式來確立模型,首先采用沃爾德Wald法和似然比LR法對空間杜賓模型進行估計,原假設為H0:θ=0且H0:θ+δβ=0,根據沃爾德檢驗和似然比檢驗的估計結果,假如拒絕了前一個原假設,則選擇使用空間滯后模型;假如拒絕了后一個原假設,則選擇使用空間誤差模型。假如上述兩個條件中有一個不滿足,或者同時拒絕了兩個原假設,則選擇使用空間杜賓模型[26]。

      3 數據來源與變量選擇

      近年來,馬麗梅和張曉[9]、潘慧峰等[31]、邵帥等[10]專家學者紛紛運用PM2.5(細顆粒物)作為衡量霧霾狀況的指標。由于中國國家大氣環(huán)境檢測系統(tǒng)在2012年才開始將PM2.5濃度值納入監(jiān)測指標體系,相關數據不完善,而通過衛(wèi)星搭載設備對氣溶膠光學厚度進行測定得到的遙感數據具有時間序列長和空間覆蓋廣的優(yōu)點,其反演的氣溶膠光學厚度(AOD)被普遍認為是表示PM2.5濃度的重要指標,因此考慮使用美國宇航局下設于哥倫比亞大學的社會經濟數據應用中心(SEDAC)監(jiān)測PM2.5的衛(wèi)星影像柵格數據,通過軟件提取得到中國各省、市和自治區(qū)(以下簡稱“省份”)的PM2.5濃度數據,以此表征各省份的霧霾水平。此外,由于SEDAC的PM2.5濃度數據有3年移動平均數據和年份數據兩組,但對它們進行推算所得到的年份PM2.5數據的質量欠佳,故將3年移動平均數據取做中間年份的數據,由此得到1999—2011年的年份PM2.5數據。endprint

      對部分解釋變量的說明如下:①經濟增長(EG)。采用人均GDP衡量,以1978年作為基準年,為了探究環(huán)境污染與經濟增長之間是否呈庫茲涅茨曲線的倒“U”型關系,在模型中引入人均GDP及其平方項,均取自然對數[6]。②環(huán)境規(guī)制(ER)。國內外學者提出了計算環(huán)境規(guī)制強度所采用的6種方法,每種方法在一定程度上都各自存在局限性[32]。學者余長林和高宏建[33]、穆懷中和范洪敏[34]都選用了省份工業(yè)污染源治理的總投資額與規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)工業(yè)增加值的比值作為衡量環(huán)境規(guī)制的指標,鑒于相關數據便于獲取,也較為完備,本文也選取該方法。關于控制變量的說明:①交通因素(TP),各省私人汽車擁有量與公路里程的比值可用來表示交通壓力,城市居民油品的生活消耗量與城市道路面積的比值可用來表示交通擁堵程度[35],但是私有汽車保有量不能代表所有城市車輛,所以本文采用城市居民油品的生活消耗量與道路長度的比值來測度交通因素,并通過對二者歸一化處理以消除量綱差異。②產業(yè)結構(IS),用第二產業(yè)占GDP的比重表示[36]。③外商直接投資(FDI),用各省市實際利用外資額表示[37],不對企業(yè)投資類型加以區(qū)分,以此來反映地區(qū)經濟的整體開放程度。④城鎮(zhèn)化水平(UR),用各省份城鎮(zhèn)常住人口占該省份常住總人口的比例表示[21]。⑤能源消費強度(ED),用各省單位GDP的能源消費量表示[38]。從省級單元尺度構建1999—2011年全國30個省份PM2.5濃度、環(huán)境及社會經濟面板數據庫,不含西藏、香港、澳門和臺灣,主要原因在于這些省份的統(tǒng)計數據不完備。環(huán)境數據來源于CEIC數據庫、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》和《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》,社會經濟數據來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國人口統(tǒng)計年鑒》。

      4 實證結果與分析

      4.1 霧霾現狀分析

      通過使用全國PM2.5的柵格數據生成13個年份霧霾的空間分布圖,以此表征霧霾的時空格局,限于文章篇幅,在此僅列出5個代表性年份的空間分布圖,如圖1所示,其中色彩分級采用自然斷點法??梢钥闯?,全國大部分省區(qū)都遭受著不同程度的霧霾。其中華北省區(qū)霧霾最為嚴重,部分華中、華東、西北和西南省區(qū)緊隨其后,這些省區(qū)整體污染程度較其余省區(qū)高出1倍左右。霧霾高污染區(qū)集中分布在天津、河北、上海、河南、山東和江蘇等省區(qū),而內蒙古、黑龍江、吉林、青海、云南和海南等省份則常年處于低污染區(qū)。

      1999—2011年期間,霧霾水平呈現空間集聚現象,其變化呈現兩個趨勢:一是在氣象和地理條件因素,以及社會經濟因素的影響下,霧霾逐漸向東部沿海省區(qū)擴散,河南和山東等地,以及京津冀和長江三角洲兩大經濟圈的部分地區(qū)污染最為嚴重;二是氣候干旱、土地荒漠化嚴重的西北省區(qū)沙塵天氣形成的條件非常有利,沙塵暴天氣持續(xù)肆虐,霧霾水平相對來說則有所下降。

      集聚和擴散的力量使得霧霾在空間上的分布出現了不同程度的移動現象,為進一步考察霧霾在空間上的軌跡,運用ArcGIS軟件做出霧霾的空間“重心”及其遷移軌跡,如圖2所示。可以看出霧霾“重心”一直都處于河南省內偏南地區(qū),呈現先向東南再向西北移動的趨勢,并且前幾年變化幅度較大,后幾年變化較小,位置也相對集中,經緯度坐標顯示霧霾“重心”整體上表現為向東部偏移,其中經向移動0.831°,緯向移動-0.082°,換算成公路里程為76 557 m。

      4.2 探索性空間數據分析

      4.2.1 全域空間相關性分析

      采用1998—2012年霧霾的截面數據,運用MATLAB軟件計算引力模型空間權重矩陣下每年霧霾的Morans I指數,結果顯示全部通過了1%水平的顯著性檢驗,其具體數值和變化趨勢如表1所示??梢钥闯鋈珖撵F霾在每年都呈現顯著的空間正相關性,因此在計量模型中納入空間影響因子是必要的,而且隨著時間的推移,盡管個別年份Morans I指數有所下降,但相關程度整體上處在較高水平,且總體有所增強,說明霧霾的空間依賴性在時間維度上大致呈加強的趨勢。

      4.2.2 局域空間相關性分析

      采用霧霾的截面數據,聯合使用Geoda軟件和ArcGIS軟件,生成13個年份的LISA集聚圖,限于文章篇幅,在此僅列出3個代表性年份的集聚圖,如圖3所示。霧霾高-高集聚性很強,表現為霧霾水平較高的省區(qū)被鄰近的高霧霾省區(qū)所包圍,該區(qū)域呈向東和向北擴張的演化趨勢,逐漸形成了以環(huán)渤海、京津冀和長江三角洲為集聚核心的高霧霾地帶。而位于東北的黑龍江和吉林,西北省區(qū)的甘肅、青海、寧夏和內蒙古,以及西南省區(qū)的云南等省份的霧霾水平較低,常年被周圍的高污染省區(qū)包圍,形成了低-高集聚地帶。

      4.2.3 三大區(qū)域各自的空間相關性分析

      以地方的經濟發(fā)展水平和所處的地理位置為依據,將全國劃分為西部、中部和東部三個區(qū)域[38]。為深入考察各自空間相關性情況,再次計算每個區(qū)域各年霧霾的莫蘭指數值,并與全國霧霾的莫蘭指數值進行對比,結果如圖4所示??芍齻€區(qū)域霧霾的空間相關性存在差異,在沒有考慮區(qū)域間相互關聯的情況下,東部省區(qū)霧霾的內部正空間相關程度最強,西部省區(qū)次之,中部省區(qū)的空間關聯程度最弱。由于各區(qū)域之間也具有相關性,整體上增強了全國霧霾的相關程度,使得全國霧霾的空間相關性強于三個區(qū)域,如果忽略了這種區(qū)域間的依賴性,會低估全國范圍內霧霾的相關程度。

      4.3 關聯效應測定

      4.3.1 空間計量模型實證結果及分析

      為了考察局域性的空間溢出效應在解釋各因素變動時對霧霾影響的程度,運用MATLAB軟件,分別使用空間杜賓模型對全國和不同區(qū)域的樣本進行空間異質性檢驗,估計結果如表2所示。根據沃爾德檢驗(Wald)和似然比檢驗(LR)的結果,同時拒絕了兩個原假設,即拒絕了空間誤差模型和空間滯后模型,因此采取空間杜賓模型[40],進行了實證分析。根據Hausman檢驗結果,p值小于0.05,拒絕隨機效應,全國、西部、中部和東部省區(qū)都采用固定效應模型。endprint

      可以看出,全國、西部、中部和東部省區(qū)霧霾的空間滯后系數(W·lnPM2.5)全部顯著為正,進一步驗證了霧霾的空間相關性:在氣候、生物和社會經濟因素達到一定條件時,會有利于大氣污染物的擴散[10,41],使得某省區(qū)的霧霾狀況顯著地受周邊省區(qū),尤其是地理距離較近的省區(qū)污染水平的影響,表明了對象省份的污染程度和地理位置是霧霾產生關聯的兩個重要因素。霧霾的相關性呈現全國>東部省區(qū)>西部省區(qū)>中部省區(qū)的空間分異特征,與截面數據計算得到的莫蘭指數值一致。對于經濟增長和環(huán)境規(guī)制,以及其他的控制變量對霧霾的影響而言,各個區(qū)域不完全相同。各解釋因素的邊際效應為:

      經濟增長。在研究期內,三個區(qū)域呈現顯著的倒“U”型關系,但不同省區(qū)在不同經濟發(fā)展階段的研究結果有所不同,其中中部省區(qū)的倒“U”型曲線最為陡峭,且所有省份都過了拐點,實現了霧霾與經濟增長之間的脫鉤,經濟增長與霧霾實現了從互為掣肘的矛盾方到互相促進的協同方的轉變;西部省區(qū)的倒“U”型曲線比中部省區(qū)平緩,其中廣西、貴州、云南、甘肅、青海和寧夏等省份還沒有過拐點;東部省區(qū)的倒“U”型曲線最為平緩,沒有過拐點的省份有河北、黑龍江、安徽和河南。在全國范圍內,經濟增長一次項(lnGDP)的估計系數顯著為負,二次項(ln2GDP)的估計系數顯著為正,表明霧霾與經濟增長之間的擬合曲線呈現較顯著的正“U”型,即霧霾隨著經濟的增長表現出先減少后增加的趨勢,證明了全國意義上的環(huán)境庫茨涅茲(EKC)假說是不存在的,或者是至少還未出現。霧霾不僅是大氣污染現象,也是經濟發(fā)展現象,中國整體尚處于曲線上升的階段,霧霾與經濟增長保持正相關的關系不變,要重點加強西部和東部省區(qū)經濟的轉型升級。

      環(huán)境規(guī)制。環(huán)境規(guī)制(lnER)系數的估計符號存在明顯的區(qū)域性差異,其中西部和東部省區(qū)的環(huán)境規(guī)制效果較為理想,且東部省區(qū)霧霾對環(huán)境規(guī)制的邊際效應大于西部省區(qū),而中部省區(qū)環(huán)境規(guī)制的效果失靈較嚴重。但是全國環(huán)境規(guī)制的系數估計顯著為正,且在1%的顯著性水平下通過了檢驗,表明雖然不同區(qū)域環(huán)境規(guī)制的效果不盡相同,但整體上環(huán)境管制對霧霾依舊未起到明顯的抑制作用。其中東部省區(qū)的抑制作用可能來源于兩方面,一是在工業(yè)化前期,隨著經濟發(fā)展水平的快速增長,東部省區(qū)進入了工業(yè)化中后期,經濟的增長方式逐漸由粗放型向集約型轉變,經濟增速開始放緩,公眾的環(huán)保意識日益增強,加大了對高空氣質量的訴求,政府也加大了對大氣質量保護的經費投入,環(huán)境規(guī)制力度較大。二是伴隨著技術創(chuàng)新投入的增加,企業(yè)減少污染排放的能力大大提高,在一定程度上抑制了霧霾,即東部省區(qū)的情況支持“波特假說”。對于西部省區(qū)而言,不僅環(huán)境規(guī)制強度較大,而且霧霾程度也比中部和東部省區(qū)輕,從而使得環(huán)境規(guī)制取得了一定效果。而中部省區(qū)為促進省區(qū)經濟發(fā)展,會以犧牲環(huán)境質量為代價來吸引投資,實際的環(huán)境規(guī)制力度出現放松,此外中部省區(qū)的經濟增長速度逐漸超過東部省區(qū),成為新的增長極,快速發(fā)展的經濟依賴于高耗能和高污染的產業(yè),也弱化了早期環(huán)境規(guī)制的效果。

      控制變量。①交通運輸(lnTP)的系數估計在西部和中部省區(qū)均是正值,且中部省區(qū)的估計系數大于西部省區(qū),而在東部省區(qū)是負值。西部和中部省區(qū)機動車行駛里程較高,公路密度和公共交通密度整體上也呈逐漸增大的態(tài)勢,不僅會造成交通擁堵狀況惡化,還會導致機動車排放直接和間接造成的可吸入顆粒物增加,以及油品低下對減排效果的約束程度總體上達到最大,成為誘發(fā)霧霾的重要成因之一,但西部省區(qū)的交通密度不及中部省區(qū)高,由此對霧霾造成的影響也低于中部省區(qū)。而東部省區(qū)交通運輸密度雖然很大,但可能與其城市道路設計的改造和優(yōu)化有關,減少了因交通擁堵所導致的尾氣排放。從全國來看,交通運輸仍是引發(fā)霧霾的重要因素之一。②產業(yè)結構(lnIS)的系數估計在三個區(qū)域都是正值,說明產業(yè)結構不合理會間接增加大氣中二次氣溶膠顆粒的濃度。第二產業(yè)占比對霧霾的邊際效應存在區(qū)域差異,其中中部最明顯,西部次之,而對東部的作用程度最小。③外商直接投資(lnFDI)的系數估計只有在東部省區(qū)為正值,在其他省區(qū)卻顯著為負,說明在東部地區(qū)投資集中于對能源和原材料消耗較大的勞動密集型企業(yè),主要表現為資本積累效應,污染密集型企業(yè)數量增加,加重了當地的大氣污染,“污染天堂”假說存在;而在中西部省區(qū)則主要體現為外資技術溢出效應、競爭效應和示范效應,使得外資技術研發(fā)水平得以提升,企業(yè)普遍采用了更環(huán)保清潔的技術,整體上降低了霧霾污染。④城鎮(zhèn)化率(lnUR)的系數估計只有在中部省區(qū)為正值,表明城鎮(zhèn)化水平只對中部省區(qū)的霧霾造成影響,在西部和東部省區(qū),城鎮(zhèn)化不是誘發(fā)霧霾的主要成因。⑤能源消費強度(lnED)在各個區(qū)域的系數估計值都為負,和預期不同,可能是由于13年間能源生產和消費方式變革取得了積極成效,降低能源消耗強度和控制能源消費總量的政策起到了作用,但是霧霾卻高居不下,因此控制能源的消費量和消費強度不是解決霧霾的關鍵所在。

      4.3.2 直接效應和溢出效應

      根據文獻[30],在空間滯后因素的影響下,可能會存在內生交互效應,一個省份人均GDP和環(huán)境規(guī)制不僅會影響該省的霧霾,還會傳遞到周邊的鄰省,同時伴隨反饋效應,會把源于鄰省的霧霾變化的影響傳回本省,使得空間杜賓模型中經濟增長和環(huán)境規(guī)制的系數估計無法反映經濟增長和環(huán)境規(guī)制強度對本省區(qū)霧霾產生的實際邊際效應,即霧霾的直接效應,因此直接效應值要小于系數估計值。此外,間接效應即為空間溢出效應,分析間接效應可以用來檢驗空間溢出效應存在與否的依據。

      根據文獻[40],SDM模型只有長期效應,沒有短期效應。運用SDM模型進行估計時,經濟增長和環(huán)境規(guī)制強度的直接效應和間接效應取決于它們各自的空間滯后值的系數估計值θ。此外,如果θ≠0,則1個省區(qū)經濟增長和環(huán)境規(guī)制對霧霾產生的效應是局部效應,產生于該省區(qū)的鄰近省區(qū);如果ρ≠0,則1個省區(qū)霧霾產生的效應為全局效應,不產生于該省區(qū)的鄰近省區(qū);如果θ≠0且ρ≠0,則以上兩種情況都會發(fā)生。表3列出了空間杜賓模型直接效應和間接效益的估計結果。endprint

      估計結果表明:從全國總體來看,環(huán)境規(guī)制對霧霾并未起到抑制作用,交通運輸和第二產業(yè)占比在不同程度上促進了霧霾,其對霧霾產生的直接效應大小為第二產業(yè)占比>交通運輸密度,而外商直接投資、城鎮(zhèn)化率和能源消費強度并不是造成霧霾的主要原因。在全國范圍內,空間視角下交通運輸密度和第二產業(yè)占比的溢出效應系數估計值都是正值,說明了二者通過空間上的溢出效應普遍地提高了霧霾水平。各因素的空間溢出效應存在區(qū)域性差異。鄰近省區(qū)各個解釋變量的變化會波及到當地的霧霾,全國、西部省區(qū)、中部省區(qū)和東部省區(qū)表現得不盡相同,具體體現在:

      (1)經濟增長滯后項(W·lnED)。經濟增長滯后項的估計系數在西部省區(qū)和東部省區(qū)為正,表明這兩個省區(qū)內某個省份的經濟增長的影響會強大到影響臨近省份的經

      濟增長,從而提高鄰近省份的霧霾水平。其中,西部省區(qū)的溢出效應較大,可能與其靠前的經濟增長速度和邊界開放政策有關,隨著西部省區(qū)經濟增速領跑全國,以及西部大開發(fā)政策的深入,在西部省區(qū)各省份快速發(fā)展的同時,鄰近省份的經濟增長速度也得以提高,霧霾程度隨之加深。東部省區(qū)內各省的經濟增長對鄰近省份也具有帶動作用,各省份經濟增長速度比西部省區(qū)快,各省份對鄰近省區(qū)經濟增長的擴散作用大于西部省區(qū)。中部省區(qū)經濟增長滯后項的估計系數為負,表明各省的經濟增長會降低鄰近省區(qū)的霧霾水平。

      (2)環(huán)境規(guī)制空間滯后項(W·lnER)。環(huán)境規(guī)制對霧霾的影響主要體現在促增作用和促降作用兩方面。各級地方政府對環(huán)境規(guī)制政策的制定和實施可能存在著“模仿”行為,引發(fā)了對環(huán)境規(guī)制政策的博弈,進而會產生“搭便車”行為,環(huán)境規(guī)制會通過“擠出”效應來減少本地的環(huán)保投入,加重本省區(qū)的霧霾;通過“示范”效應增加鄰近省區(qū)的環(huán)保投入,進而遏制霧霾。西部和東部省區(qū)的“擠出”效應大于“示范”效應,中部省區(qū)的“示范”效應大于“擠出”效應,但這種效應表現得并不明顯。

      (3)交通運輸密度空間滯后項(W·lnTP)。西部省區(qū)相應的系數估計值為正數,主要表現在鄰近省區(qū)機動車使用量的增加對本地機動車的保有量起到了促增作用,機動車尾氣排放量隨之增加,間接降低了霧霾水平。中部省區(qū)的估計系數為顯著的負值,可能體現在交通基礎設施建設的競爭上,本地基礎設施建設的數量會受到鄰近省區(qū)的正向影響,造成公路交通密度和軌道交通密度增加的程度大于鄰近省區(qū),道路交通使用率較之于鄰近省區(qū)大幅下降,從而在一定程度上緩解了城市交通擁堵問題,從而減少了霧霾。

      (4)產業(yè)結構空間滯后項(W·lnIS)。西部省區(qū)產業(yè)結構空間滯后項的估計系數為正值。在西部和中部省區(qū),一個省區(qū)的高耗能和高污染產業(yè)的轉移和升級,對周邊承接了這種產業(yè)轉移的省區(qū)造成了環(huán)境壓力,這種情況在西部省區(qū)表現得尤其明顯。而東部省區(qū)的產業(yè)結構更多的可能是通過空間溢出效應對周邊省區(qū)產業(yè)結構合理化調整而產生正向激勵作用。

      (5)外商直接投資空間滯后項(W·lnFDI)。西部和中部省區(qū)某個省份的外商直接投資整體會降低鄰近省份的霧霾水平,一個省份外商直接投資的溢出效應可能主要體現在技術溢出效應上,外資企業(yè)表現出示范效應,且西部省區(qū)體現得更加明顯。而東部省區(qū)內某省份的外商直接投資會提高鄰近省區(qū)的霧霾水平,表明東部省區(qū)的外商直接投資可能對內資企業(yè)表現出不明顯的擠出效應。

      (6)城鎮(zhèn)化水平空間滯后項(W·lnUR)。西部省區(qū)的估計系數為負,得益于規(guī)模效應和集聚效應,快速城鎮(zhèn)化的省區(qū)經濟效率有所提升,居民為了追求更好的生活環(huán)境,提高了對環(huán)境質量的訴求,環(huán)保要求和監(jiān)管要求也更加嚴格,基礎設施的利用效率得到提高,對鄰近省區(qū)產生了警示效應,鄰近省區(qū)的居民改善大氣質量的意愿更加強烈,進而起到了一定的減霾效果,此外,高城鎮(zhèn)化率下農村土壤和水土富營養(yǎng)化污染水平較低,土壤水分蒸騰帶走了較少的氨氮等營養(yǎng)物,附著在二次氣溶膠顆粒上的微生物種群的繁殖速度相對較慢,氣溶膠體積增大的速度和程度,由此引發(fā)的霧霾擴散程度較輕[40]。中部省區(qū)的系數估計則為正值,本地較高的城鎮(zhèn)化水平引致了大量的消費需求,由跨省交易導致的工業(yè)廢氣排放量的增加加重了鄰近省區(qū)的霧霾。

      (7)能源消費強度空間滯后項(W·lnEC)。所有省區(qū)能源消費強度空間滯后項的估計系數都為負,且在西部和中部省區(qū)非常明顯。一個省區(qū)降低單位GDP的能耗,提高能源消費效率高,可能會產生兩種效應:新技術發(fā)明創(chuàng)造和能源清潔技術進步的“示范”效應起到了作用,對鄰近省區(qū)霧霾的影響呈現不顯著的負效應;在沒有價格方面政策約束的情況下,會降低能源消費的相對成本,提高本地和鄰近省區(qū)能源消費的總量,出現能源消費的“回彈”效應[42],加重了鄰近省區(qū)的霧霾。中部和西部省區(qū)主要是“示范”效應起了作用。

      5 結論及政策建議

      本文針對霧霾的空間溢出效應,提出了基于引力模型的空間權重矩陣,使用空間杜賓模型分別對全國及西部、中部和東部省區(qū)13年的樣本參數進行估計,并且從經濟增長和環(huán)境規(guī)制等因素進行了空間計量分析。通過研究認為:①全國的霧霾普遍存在空間相關性,霧霾的集聚現象明顯。②全國霧霾與經濟增長之間呈現顯著的“U”型曲線,西部、中部和東部省區(qū)則與庫茨涅茲曲線假說相吻合,且中部的曲線較陡峭,西部的曲線較平坦。③只有西部和東部省區(qū)的環(huán)境規(guī)制效果較明顯,中部省區(qū)的環(huán)境規(guī)制欠佳,從全國總體來看,當前的環(huán)境管制整體上并未對霧霾起到顯著的抑制作用。④東部省區(qū)和西部省區(qū)經濟增長對霧霾具有顯著的溢出效應,且東部的溢出效應大于西部地區(qū)。⑤環(huán)境規(guī)制的溢出效應不明顯。根據上述結論,提出霧霾區(qū)域性治理的相應建議:

      第一,明確合理地劃分中央和三大省區(qū)中地方政府在霧霾治理上的事權和財權。中央政府應建立區(qū)域間協同機制,完善區(qū)域聯防聯控和聯防聯治機制,設置懲罰和激勵機制,使各治理主體之間形成密切的合作,形成防治霧霾的合力。將河南和山東,以及京津冀和長江三角洲部分地區(qū)劃分為重點治理區(qū)域。以三個省區(qū)內部的利益分配為抓手,完善和平衡好各省區(qū)地方政府間的協作機制和利益協調機制,保證地方政府大氣污染治理方面的財政資金到位??紤]各地區(qū)的具體利益訴求,統(tǒng)一區(qū)域間執(zhí)法處罰標準,明確信息共享、執(zhí)法監(jiān)督、工作機制等實施細則。endprint

      第二,未來霧霾下降的主要驅動力之一是中國經濟增長方式的轉變,把東部省區(qū)作為經濟結構和制度調整的重點區(qū)域,推進西部和東部省區(qū)尤其是東部地區(qū)的轉型升級。充分考慮經濟快速發(fā)展所帶來的環(huán)境成本,從一味地追求GDP到向兼顧經濟質量和效益,向開放性創(chuàng)新經濟轉型,加大技術資本和知識資本等高級要素的創(chuàng)新性投入,發(fā)展本土高端生產性服務業(yè),實現東部省區(qū)經濟發(fā)展方式轉型和結構升級。

      第三,不應該采取“一刀切”的環(huán)境規(guī)制強度標準,而應該根據不同區(qū)域的實際情況,制定和完善差異化區(qū)域環(huán)境規(guī)制對策,相機修訂西部、中部和東部省區(qū)的環(huán)境規(guī)制,形成具有區(qū)域特色的治理框架。建議中部省區(qū)地方政府通過調整激勵模式,加大對企業(yè)技術創(chuàng)新和應用的扶持力度,增加對高污染企業(yè)的懲治力度,對積極應用廢氣處理技術的重化工業(yè)給予鼓勵和適當的政策補貼。充分利用行政手段和經濟手段,完善排污交易和排放許可證交易制度,加大排污費征收力度,對違規(guī)企業(yè)限制貸款和融資渠道,推動東部省區(qū)先進的環(huán)保技術向中部省區(qū)轉移,同時相應地完善環(huán)境規(guī)制。

      第四,各區(qū)域實施差異化的政策。西部地區(qū)鼓勵發(fā)展新能源。中部省區(qū)重點優(yōu)化產業(yè)結構,利用高新技術改造傳統(tǒng)產業(yè);加強基礎設施建設,加快新型城鎮(zhèn)化進程,改善和優(yōu)化人居環(huán)境。中西部地區(qū)優(yōu)化城市道路和交通網絡設計,減少車輛擁堵等待時長,加強油品質量監(jiān)督,減少劣質油品的使用,鼓勵居民綠色出行,發(fā)展公共交通運輸體系,提高公共交通服務質量;鼓勵各省市之間繼續(xù)發(fā)揮交通基礎設施建設方面的競爭;防止高耗能高污染產業(yè)在省際間轉移。東部地區(qū)要加快工業(yè)綠色轉型,倡導發(fā)展更多節(jié)能環(huán)保產業(yè);著重提高準入門檻,對外商直接投資加以甄別,改進清潔生產技術,加強技術創(chuàng)新;建立長期有效的激勵機制,發(fā)揮外商直接投資的技術溢出作用;積極發(fā)揮東部產業(yè)在省際間的正向激勵。

      第五,中央政府推行建立以公共服務為導向的地方行政準則,構建多元化的政績考核體系。鼓勵中部省區(qū)繼續(xù)發(fā)揮環(huán)境規(guī)制良好的示范作用,通過合理的政策引導,如對達標的排污企業(yè)給予政策支持和物質獎勵等措施,有效控制住西部和東部省區(qū)環(huán)境規(guī)制產生的“擠出”效應,有效減少搭便車的行為。

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