制造業(yè)集聚對碳排放的影響研究

孫莉 蘭飛

摘 要：隨著氣候問題的日益加劇，低碳建設(shè)成為各國的重要議題。制造業(yè)是我國碳排放量最大的行業(yè)，如何實現(xiàn)制造業(yè)發(fā)展和低碳建設(shè)協(xié)同是越來越多學(xué)者開始關(guān)注的問題。運(yùn)用空間計量模型，利用2007-2016年30個省市的面板數(shù)據(jù)實證驗證了我國各省份制造業(yè)空間集聚對碳排放的空間溢出效應(yīng)。結(jié)果表明，制造業(yè)空間集聚可以有效降低本地和周邊地區(qū)碳排放水平。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)集聚;碳排放;空間溢出效應(yīng)

中圖分類號：F2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.09.005

1 引言

20世紀(jì)以來，人類共同面臨著日益加劇的氣候問題。如何實現(xiàn)低碳建設(shè)成為各國人民共同關(guān)注的問題。中國是碳排放大國，2015年中國碳排放量占全球的29%，超過了美國和歐洲碳排放量的總和，為了推進(jìn)低碳建設(shè)，應(yīng)對氣候變化，低碳建設(shè)是目前中國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要思考的議題。

制造業(yè)具有高投入、高消耗的特點，制造業(yè)消耗的能源數(shù)量和碳排放量遠(yuǎn)高于其他行業(yè)，且逐年增長。如何實現(xiàn)制造業(yè)的低碳化是推進(jìn)減排工作要解決的重要問題。目前研究制造業(yè)的文獻(xiàn)很多，關(guān)于制造業(yè)的集聚現(xiàn)狀也是各大學(xué)者關(guān)注的熱點。早在19世紀(jì)，產(chǎn)業(yè)集聚的現(xiàn)象就受到了學(xué)者的關(guān)注，很多學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚不僅可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也可以帶動周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前，我國也形成了一批制造業(yè)集聚地，主要集中在東部。

目前關(guān)于制造業(yè)集聚減排作用的研究較少，對于兩者的討論多集中在產(chǎn)業(yè)層面，本文考慮到制造業(yè)集聚的空間外溢效應(yīng)，運(yùn)用空間計量模型試圖探究制造業(yè)集聚對碳排放的影響和內(nèi)在機(jī)制，對于促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展和低碳建設(shè)具有重要作用。

2 相關(guān)文獻(xiàn)綜述

2.1 產(chǎn)業(yè)集聚與空間溢出效應(yīng)

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚的研究可以追溯到19世紀(jì)，最早系統(tǒng)研究產(chǎn)業(yè)集聚的學(xué)者是古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬歇爾，他在《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》（1902）中提出了“產(chǎn)業(yè)集聚”的概念，認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚就是工業(yè)產(chǎn)業(yè)集中在特定的地方。同時馬歇爾認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚存在經(jīng)濟(jì)外部性。波特（1998）提出了著名的“鉆石模型”，他認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚形成的原因是競爭，集群有利于提升競爭力。關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚理論的不斷完善和發(fā)展使得越來越多的學(xué)者意識到空間因素在產(chǎn)業(yè)集聚研究中的重要性。張可（2014）通過實證發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)集聚和環(huán)境污染均存在明顯的空間溢出效應(yīng)，且相鄰城市間的經(jīng)濟(jì)集聚和環(huán)境污染存在交叉影響。謝里（2016）研究了制造業(yè)集聚和制度環(huán)境通過技術(shù)創(chuàng)新影響空間技術(shù)溢出的機(jī)制。

2.2 碳排放與空間計量分析

隨著空間經(jīng)濟(jì)學(xué)的興起，不少學(xué)者開始注意到碳排放問題中的空間效應(yīng)，將空間計量分析引入碳排放問題的研究。許海平（2012）利用空間自相關(guān)指數(shù)考察了我國人均碳排放和人均收入的空間相關(guān)性問題，結(jié)果表明兩者的空間自相關(guān)性均表現(xiàn)顯著。楊騫（2012）通過研究發(fā)現(xiàn)中國碳排放存在明顯的區(qū)域差異。馬大來（2017）運(yùn)用1998-2011年我國30個省份的面板數(shù)據(jù)，通過空間面板數(shù)據(jù)模型分析了我國省際碳排放效率的區(qū)域差異性以及空間相關(guān)性，實證分析結(jié)果表明我國省際碳排放效率表現(xiàn)出較大的省際差異性。

2.3 產(chǎn)業(yè)集聚與碳排放

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放影響的研究結(jié)論并不一致。部分學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚可以產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、知識溢出效應(yīng)以及促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化從而促進(jìn)碳排放的減少。王桂新和武俊奎（2012）的研究表明產(chǎn)業(yè)集聚程度的增加和碳排放的增長呈反向變化。路正南和朱新朗（2018）研究了研究表明產(chǎn)業(yè)集聚有利于碳排放強(qiáng)度的降低，但是政府干預(yù)會在一定程度上抵消這種作用。也有學(xué)者的研究表明產(chǎn)業(yè)集聚會環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。韓峰和謝銳（2017）通過研究生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)集聚對于區(qū)域碳排放量的影響，并認(rèn)為多樣化和專業(yè)化的集聚并沒有產(chǎn)生“減排效用?！?/p>

從產(chǎn)業(yè)集聚和碳排放的相關(guān)研究來看，關(guān)于二者之間的關(guān)系目前還沒有統(tǒng)一的結(jié)論，關(guān)于制造業(yè)集聚對碳排放影響的空間分析仍然不足，尤其缺乏碳減排目標(biāo)下制造業(yè)集聚對碳排放影響的差異研究和實證分析。本文考慮制造業(yè)集聚的空間溢出效應(yīng)，利用我國2007-2016年30個省級城市面板數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用空間杜賓模型來探究制造業(yè)集聚對碳排放的影響。

3 模型構(gòu)架與數(shù)據(jù)說明

3.1 空間計量模型

傳統(tǒng)的計量經(jīng)濟(jì)學(xué)將研究對象視為相互獨(dú)立的個體，但是隨著新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的發(fā)展，越來越多的學(xué)者認(rèn)識到空間對象之間的空間相關(guān)性。許多學(xué)者的研究表明，空間外溢效應(yīng)是我們在研究產(chǎn)業(yè)集聚對碳排放影響時不能忽略的。因此，我們通過空間計量模型來進(jìn)行深入研究，模型如下：

Yit=α+ρ∑Nj=1WijYjt+βXit+φ∑Nj=1WijXjt+Ui（1）

Ui=λWμi+εi

其中，i，j表示不同省份區(qū)域，t表示年份，Wij表示空間權(quán)重矩陣，Xij表示解釋變量合集，ρ為被解釋變量空間回歸系數(shù)，β為解釋變量回歸系數(shù)變量，φ為解釋變量空間回歸系數(shù)，λ為空間誤差回歸系數(shù)。

對于式（1），如果ρ≠0且φ=0，則式（5）為空間滯后模型（SLM），如果λ≠0且ρ=0，則式（5）為空間誤差模型（SEM），如果ρ≠0且φ≠0同時λ=0，則式（5）為空間杜賓模型（SDM）。為了進(jìn)一步確定適用模型，還需要進(jìn)行檢驗。

3.2 數(shù)據(jù)來源和變量說明

本文的研究對象為2007-2016年全國30個省市（西藏除外），數(shù)據(jù)主要來自于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》。所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行對數(shù)處理，并經(jīng)過平減處理換算成2006年可比數(shù)據(jù)。以下是有關(guān)指標(biāo)和測度的詳細(xì)說明。

3.2.1 碳排放量

碳排放主要產(chǎn)生于化石能源的燃燒，產(chǎn)生二氧化碳的燃燒能源主要包括八類，煤炭、柴油、汽油、煤油、原油、燃料油、焦炭和天然氣。碳排放量的計算公式為：

Cit=∑8j=1γjEijtvj（2）

其中，Cit是 i 省 t 年的碳排放量;γj是第j種能源的折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)，Eijt是i省在t年消耗第j種能源的數(shù)量;vj是第j種能源的排放系數(shù)。能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)和碳排放系數(shù)參照IPCC（2006）標(biāo)準(zhǔn)，具體數(shù)據(jù)見表1。

3.2.2 產(chǎn)業(yè)集聚

關(guān)于集聚度的測算，考慮數(shù)據(jù)可獲得性和參考相關(guān)文獻(xiàn)，本文選擇區(qū)位熵作為制造業(yè)集聚的衡量指標(biāo)，具體計算公式如下：

AGj=（PSj/Xj）/（PS/X）（3）

在（8）式中，PSj為j地區(qū)制造業(yè)的就業(yè)人數(shù)，Xj為j地區(qū)全部就業(yè)人數(shù)，PS為全國范圍內(nèi)制造業(yè)的就業(yè)人數(shù)， X為全國就業(yè)人數(shù)。區(qū)位熵越大，則該地區(qū)的制造業(yè)集聚水平越高。

3.2.3 其他變量

除了產(chǎn)業(yè)集聚外，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，本文選取了外商直接投資（FDI）、政府干預(yù)（GOV）以及城鎮(zhèn)化水平（URB）作為控制變量。人口規(guī)模（P）采用各省份年末人口總數(shù)表示，人均財富（A）采用人均GDP表示。外商直接投資（FDI）采用地區(qū)實際外商直接投資額和地區(qū)生產(chǎn)總值的比值作為外商直接投資率的代理變量。政府干預(yù)（GOV）采用地方政府財政支出占GDP的比重來表示。城鎮(zhèn)化水平（URB）采用各省的城鎮(zhèn)人口與總?cè)丝诘谋壤齺肀硎尽?/p>

4 實證分析

4.1 空間相關(guān)性檢驗

本文通過測算碳排放量的Morans I指數(shù)來檢驗變量的空間相關(guān)性。本文采用鄰接矩陣進(jìn)行測算，表2給出了stata12.0軟件測算得出的2007-2016年中國各省份碳排放量的Moran值檢驗結(jié)果。

從表2可以看到，2007-2016年我國各省份碳排放量的Moran I指數(shù)均通過了1%水平下的顯著性檢驗且Moran I指數(shù)均為正值，這說明2007-2016年間各省份碳排放量表現(xiàn)出明顯的空間依賴性，這也說明了使用空間計量模型來研究碳排放量空間溢出的必要性。

4.2 空間計量模型結(jié)果分析

根據(jù)LeSage （2009）以及Elhorst （2010）的研究，通過LR檢驗和Wald檢驗判定SDM 是否可以轉(zhuǎn)化為SLM 或SEM。檢驗結(jié)果顯示，wald檢驗值和LR檢驗均在1%水平下顯著，拒絕原假設(shè)，即SDM模型不能退化為SLM模型和SEM模型，因此，選擇空間面板杜賓模型是最合適的。

本文通過Stata軟件實現(xiàn)空間杜賓模型的估計。Hausman檢驗值為19.82且p值大于0.01，接受原假設(shè)，應(yīng)該選擇隨機(jī)效應(yīng)模型。估計結(jié)果見表3。

注：***、**、*分別表示在1%、5%和10%的水平上顯著。

效應(yīng)估計結(jié)果顯示，制造業(yè)集聚（AG）的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)均在10%的顯著性水平下顯著為負(fù)，說明制造業(yè)的集聚可以帶來顯著的“減排”效應(yīng)，不僅有利于本地的碳排放的減少，而且通過溢出效應(yīng)可以影響周邊地區(qū)的碳排放量。制造業(yè)的集聚產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、知識外溢效益可以促進(jìn)周邊地區(qū)的技術(shù)發(fā)展、降低成本，減少能源的消耗，同時可以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少能源的過度消耗，從而減少碳排放量。

人口規(guī)模（P）和人均財富水平（A）的直接效應(yīng)均顯著為正，說明人口數(shù)量的增加和人均財富水平的提高會提高本地碳排放量。同時可以看到人均財富的間接效應(yīng)顯著為負(fù)，這說明本地人均財富水平的提高可以降低周邊地區(qū)的碳排放。政府干預(yù)（GOV）的直接效應(yīng)顯著為正，這與路正南和朱新朗（2018）在研究中提出的觀點是一致的，政府的干預(yù)會對本地的減排起到反向的作用，這可能是由于政府降低環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，過度追求經(jīng)濟(jì)增長有關(guān)。外商直接投資（FDI）和城鎮(zhèn)化（URB）的效應(yīng)結(jié)果均不顯著，說明外資并未對碳排放量產(chǎn)生顯著影響，本文認(rèn)為外商直接投資主要集中在東部沿海地區(qū)，使得在全國層面的研究中外商直接投資率的影響并不顯著。

5 結(jié)語

本文運(yùn)用空間計量模型，利用我國30個省市2007-2016年的面板數(shù)據(jù)探究了我國制造業(yè)集聚對于碳排放水平的空間溢出效應(yīng)。實證分析結(jié)果顯示，各省市的碳排放量在空間上呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，制造業(yè)空間集聚不僅能顯著降低本地的碳排放水平，而且能通過空間外溢效應(yīng)有效降低周邊地區(qū)的碳排放量。

基于以上結(jié)論，本文認(rèn)為為了進(jìn)一步推進(jìn)減排工作，需要強(qiáng)化制造業(yè)空間集聚，充分發(fā)揮制造業(yè)集聚的溢出效應(yīng)，帶動周邊地區(qū)的減排建設(shè)，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長和低碳建設(shè)的協(xié)同發(fā)展。同時，有效控制人口規(guī)模帶來的碳排放壓力，避免過多的政府干預(yù)帶來的碳排放壓力。

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