低碳試點(diǎn)城市減污效應(yīng)實(shí)證評(píng)估
——基于地級(jí)市面板數(shù)據(jù)分析

陳嘉奇

(華中師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，湖北武漢 430079)

為了實(shí)現(xiàn)2020年單位GDP二氧化碳排放量比2005年降低40%～45%的目標(biāo)，我國(guó)于2010年7月確定天津、重慶、深圳等8市為首批低碳試點(diǎn)城市，截至2019年，中國(guó)已有6省81市(區(qū)、縣)落實(shí)了低碳試點(diǎn)省、市項(xiàng)目的建設(shè)。經(jīng)過(guò)近10年的低碳試點(diǎn)城市建設(shè)，我國(guó)在降低碳排放量上取得顯著成效。低碳試點(diǎn)城市降低碳排放的路徑主要有三個(gè)：一是建立低碳產(chǎn)業(yè)體系，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局；二是加快低碳技術(shù)研發(fā)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和效率；三是倡導(dǎo)低碳生活方式，推動(dòng)低碳生活理念。低碳試點(diǎn)城市在通過(guò)上述三個(gè)路徑降低碳排放的同時(shí)，也會(huì)對(duì)城市工業(yè)污染產(chǎn)生影響。除了減碳效果的評(píng)估，研究低碳試點(diǎn)城市建設(shè)對(duì)工業(yè)污染的減排效應(yīng)有助于更加全面評(píng)估低碳試點(diǎn)城市的政策效果。

目前有關(guān)低碳試點(diǎn)城市的研究主要集中在發(fā)展路徑[1-2]、評(píng)價(jià)指標(biāo)[3-4]、現(xiàn)狀分析[5-6]等方面的定性研究上，而有關(guān)低碳試點(diǎn)城市成效評(píng)估的研究比較少，且集中在降低碳排放效果的評(píng)估方面。陳楠等[7]進(jìn)一步采用六個(gè)維度的指標(biāo)評(píng)估了三批低碳試點(diǎn)城市的成效，發(fā)現(xiàn)低碳試點(diǎn)城市的低碳水平有整體上的提高。目前基于地級(jí)市數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)證評(píng)估低碳試點(diǎn)城市的減污效應(yīng)的研究較為缺乏。因此，為了豐富此類(lèi)相關(guān)研究，本文擬基于我國(guó)2003年—2016年281個(gè)地級(jí)市的面板數(shù)據(jù)實(shí)證評(píng)估低碳試點(diǎn)城市的減污效應(yīng)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 模型的設(shè)定

截至2020年，我國(guó)低碳城市試點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)展了將近10年，目前已有81個(gè)市(區(qū)、縣)開(kāi)展低碳城市建設(shè)，低碳試點(diǎn)城市可以作為一個(gè)良好的“準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)”，本研究以此為實(shí)證采用雙重差分法(DID)進(jìn)行低碳試點(diǎn)城市的成效評(píng)估。選取實(shí)驗(yàn)組和控制組過(guò)程中，具體采取以下幾種方法：(1)為了排除城市行政級(jí)別的影響，剔除了直轄市城市以及區(qū)縣的低碳試點(diǎn)；(2)由于第二批低碳試點(diǎn)城市名單中濟(jì)源市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺失，剔除了濟(jì)源市這個(gè)樣本；(3)由于第三批低碳試點(diǎn)城市于2017年設(shè)立，考慮到本研究時(shí)段為2003年—2016年，因此將第三批低碳試點(diǎn)城市劃入控制組，實(shí)驗(yàn)組則分別由2010年和2012年設(shè)立的低碳試點(diǎn)地級(jí)城市構(gòu)成。經(jīng)過(guò)篩選，最終確定的研究樣本為281個(gè)地級(jí)市，其中作為實(shí)驗(yàn)組樣本的低碳試點(diǎn)城市有30個(gè)，其余251個(gè)地級(jí)市構(gòu)成控制組。將設(shè)立低碳試點(diǎn)城市當(dāng)年及以后賦值為1，低碳試點(diǎn)城市設(shè)立之前和控制組中251個(gè)地級(jí)市賦值為0，從而直接生成低碳試點(diǎn)城市的虛擬變量did。首先，基于上述研究樣本構(gòu)建雙重差分模型進(jìn)行基準(zhǔn)回歸，實(shí)證低碳試點(diǎn)減污效應(yīng)；考慮到不同城市發(fā)展具有較大異質(zhì)性，采用傾向得分匹配法(PSM)來(lái)消除樣本選擇偏差，然后再進(jìn)行雙重差分模型回歸，檢驗(yàn)基準(zhǔn)回歸結(jié)果的穩(wěn)健性。

基于DID方法的基準(zhǔn)回歸模型設(shè)定如下：

Pollutionit=α0+α1didit+γXit+ηt+μi+εit

(1)

基于PSM-DID方法建立的模型如下：

PollutionPMSit=α0+α1didit+γXit+ηt+μi+εit

(2)

式(1)和式(2)中，Pollutionit表示第i城市第t年的工業(yè)污染排放水平；didit為設(shè)立低碳試點(diǎn)城市的虛擬變量；Xit為一組控制變量；ηt為時(shí)間固定效應(yīng)；μi為各城市的地區(qū)固定效應(yīng)；α1是核心估計(jì)參數(shù)，表示低碳試點(diǎn)城市建設(shè)的工業(yè)污染減排效應(yīng)。如果α1為負(fù)，說(shuō)明低碳試點(diǎn)城市能降低工業(yè)污染排放。

1.2 數(shù)據(jù)說(shuō)明及變量定義

被解釋變量為城市工業(yè)污染排放水平，參考楊寶強(qiáng)[8]的研究采用工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量?jī)身?xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量，每個(gè)指標(biāo)下又分人均指標(biāo)和絕對(duì)指標(biāo)。核心解釋變量為低碳試點(diǎn)城市虛擬變量did，結(jié)合低碳試點(diǎn)城市的設(shè)立時(shí)間先后統(tǒng)一賦值。參考已有文獻(xiàn)和研究，影響城市污染環(huán)境的控制變量主要包括：(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平：用實(shí)際人均GDP的對(duì)數(shù)表示；(2)技術(shù)創(chuàng)新水平：為專(zhuān)利數(shù)與總?cè)丝诒戎担?3)城鎮(zhèn)化水平：用非農(nóng)業(yè)人口與地區(qū)年末總?cè)丝诘谋戎当硎荆?4)信息化水平：用互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)占總?cè)丝诒戎乇硎荆?5)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：用第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比值表示；(6)對(duì)外開(kāi)放程度：用進(jìn)出口總額占GDP的比值表示。

本研究所使用數(shù)據(jù)來(lái)自2004—2017年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，對(duì)部分缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行了填補(bǔ)，最終得到2003—2016年我國(guó)281個(gè)地級(jí)市14年的面板數(shù)據(jù)。為了排除變量的量綱影響，在實(shí)證中對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行了取對(duì)數(shù)處理，取對(duì)數(shù)后的變量描述性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 變量描述性統(tǒng)計(jì)

2 實(shí)證結(jié)果及分析

2.1 基準(zhǔn)模型檢驗(yàn)

基于DID方法建立雙向固定效應(yīng)模型進(jìn)行實(shí)證分析的具體結(jié)果見(jiàn)表2。從具體的回歸結(jié)果來(lái)看，無(wú)論是否加入控制變量和控制固定效應(yīng)，低碳試點(diǎn)城市建設(shè)對(duì)廢氣排放量和人均廢氣排放量均為顯著的負(fù)向影響，但在同時(shí)加入控制變量和控制固定效應(yīng)的模型下，低碳試點(diǎn)城市建設(shè)對(duì)廢水排放量和人均廢水排放量的影響均為不顯著，說(shuō)明低碳試點(diǎn)城市的建設(shè)對(duì)廢氣排放量存在減污效應(yīng)，對(duì)廢水排放量沒(méi)有顯著影響。其中，低碳試點(diǎn)城市的建設(shè)顯著降低了約19%的總廢氣排放量和約17.3%的人均廢氣排放量。

表2 低碳試點(diǎn)城市的減污效應(yīng)：基于基準(zhǔn)回歸

2.2 PSM-DID模型檢驗(yàn)

為了克服低碳試點(diǎn)城市和非低碳試點(diǎn)城市的選擇偏差，本文采用傾向得分匹配法(PSM)，對(duì)低碳試點(diǎn)城市進(jìn)行配對(duì)。首先，利用DID的虛擬變量對(duì)城市控制變量進(jìn)行Logit回歸，得到各城市的得分，得分最接近的城市將被選擇為低碳試點(diǎn)城市的對(duì)照組。在利用PSM-DID進(jìn)行估計(jì)時(shí)，首先我們要檢驗(yàn)匹配效果的好壞，如果匹配效果較好則可以進(jìn)行下一步回歸。圖1為傾向得分核密度函數(shù)圖。圖1表明，實(shí)驗(yàn)組和控制組傾向分值的核密度在匹配后已經(jīng)比較接近，差異性更小。

圖1 傾向得分核密度函數(shù)圖Fig.1 Density function of probability score

利用匹配后的實(shí)驗(yàn)組和控制組進(jìn)行DID回歸，估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3，從中可以看出消除樣本的選擇偏差后，低碳試點(diǎn)城市建設(shè)對(duì)總廢氣排放量和人均廢氣排放量均為顯著的負(fù)向影響，而對(duì)總廢水排放量和人均廢水排放量的影響仍然不顯著。

表3 低碳試點(diǎn)城市的減污效應(yīng)：基于PSM-DID方法回歸

2.3 敏感性檢驗(yàn)

為了對(duì)實(shí)證結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)，接下來(lái)將通過(guò)對(duì)政策前后一年、三年和五年的樣本進(jìn)行政策時(shí)間的敏感性檢驗(yàn)，如果不同時(shí)間區(qū)間內(nèi)低碳試點(diǎn)城市對(duì)環(huán)境污染的效應(yīng)顯著性變化不大，則有理由認(rèn)為本研究估計(jì)結(jié)果是穩(wěn)健的；反之則不穩(wěn)健。時(shí)間敏感性檢驗(yàn)的結(jié)果顯示無(wú)論是在政策前后一年、三年和五年，核心解釋變量did估計(jì)系數(shù)在顯著性上都是與前面的結(jié)果保持一致。這表明低碳城市對(duì)工業(yè)廢氣排放存在減污效應(yīng)的結(jié)論是穩(wěn)健的。

3 城市異質(zhì)性減污效應(yīng)分析

3.1 不同特征低碳試點(diǎn)城市減污效應(yīng)分析

不同特征的低碳試點(diǎn)城市，低碳試點(diǎn)城市政策對(duì)工業(yè)污染排放的影響可能存在著顯著的差異，比如在經(jīng)濟(jì)更加發(fā)達(dá)的城市中，由于技術(shù)和治理能力比較強(qiáng)等因素，同樣的環(huán)保政策可能比較容易帶來(lái)更大的減污效果?；谏鲜隹紤]，依照丁丁等[4]劃分低碳試點(diǎn)城市的方法，利用人均GDP和人均碳排放水平兩個(gè)核心指標(biāo)將研究的30個(gè)低碳城市劃分為9個(gè)領(lǐng)先型低碳城市、12個(gè)發(fā)展型低碳城市、4個(gè)后發(fā)型低碳城市和5個(gè)探索型低碳城市。

由于后發(fā)型和探索型低碳城市樣本較少，主要對(duì)領(lǐng)先型和發(fā)展型低碳城市進(jìn)行實(shí)證分析。實(shí)證結(jié)果表明，在領(lǐng)先型低碳城市中，低碳試點(diǎn)城市的建設(shè)顯著降低了城市總廢氣排放量和人均排放量，分別降低了46.5%和40.1%，高于前文全樣本20%左右的減排效應(yīng)；在發(fā)展型低碳城市中，低碳試點(diǎn)城市的建設(shè)對(duì)環(huán)境污染影響不顯著。由于領(lǐng)先型低碳城市多數(shù)進(jìn)入后工業(yè)化階段，城市基礎(chǔ)設(shè)施已接近完成，其低碳試點(diǎn)城市政策落實(shí)的阻力較小，帶來(lái)的減污效應(yīng)也大；而在發(fā)展型低碳城市中，總體處于快速城鎮(zhèn)化過(guò)程，伴隨著大量的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，低碳試點(diǎn)政策的落實(shí)阻力會(huì)比較大。

3.2 不同經(jīng)濟(jì)輻射能力低碳試點(diǎn)城市減污效應(yīng)分析

進(jìn)一步依據(jù)是否具備經(jīng)濟(jì)輻射能力，將低碳城市劃分為兩個(gè)樣本，分別與非低碳城市進(jìn)行雙重差分回歸，進(jìn)而探討城市經(jīng)濟(jì)輻射能力的差異是否會(huì)導(dǎo)致低碳城市減污效應(yīng)的顯著差異。回歸結(jié)果表明，在具備經(jīng)濟(jì)輻射能力的低碳城市中，低碳試點(diǎn)建設(shè)分別顯著降低了城市總廢氣排放量和人均排放量，分別降低了28.7%和27.7%；在無(wú)經(jīng)濟(jì)輻射能力的低碳城市中，低碳試點(diǎn)建設(shè)對(duì)工業(yè)污染影響不顯著。這意味著具備經(jīng)濟(jì)輻射能力的城市更可能進(jìn)行污染產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，產(chǎn)業(yè)調(diào)整更容易，低碳試點(diǎn)對(duì)工業(yè)污染排放的減排效應(yīng)會(huì)更加顯著；而無(wú)經(jīng)濟(jì)輻射能力的城市污染產(chǎn)業(yè)調(diào)整可能更加困難，低碳試點(diǎn)政策落實(shí)相對(duì)更加困難。

4 結(jié)論與啟示

筆者基于地級(jí)市面板數(shù)據(jù)，采用PSM-DID方法建立雙向固定效應(yīng)模型評(píng)估了低碳試點(diǎn)城市政策對(duì)工業(yè)污染的減污效應(yīng)。實(shí)證結(jié)果表明：(1)低碳試點(diǎn)城市能顯著降低廢氣排放量和人均廢氣排放量，平均而言可以分別降低大約19%和18%；(2)相比發(fā)展型低碳城市，在領(lǐng)先型低碳城市中，低碳試點(diǎn)建設(shè)能大幅度降低總廢氣排放量和人均廢氣排放量，且減污效應(yīng)更加明顯；(3)在具備經(jīng)濟(jì)輻射能力的低碳城市中，低碳試點(diǎn)分別顯著降低了城市總廢氣排放量和人均排放量，但在無(wú)經(jīng)濟(jì)輻射能力的低碳城市中，低碳試點(diǎn)建設(shè)對(duì)工業(yè)污染影響不顯著。

上述研究結(jié)論對(duì)深化低碳試點(diǎn)城市建設(shè)和提高城市的環(huán)境污染治理水平具有重要的政策指導(dǎo)意義。首先，政府要依托低碳試點(diǎn)城市的政策紅利，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提升工業(yè)的單位能源產(chǎn)值，充分發(fā)揮低碳試點(diǎn)城市建設(shè)過(guò)程中對(duì)工業(yè)污染減排的正向效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)平衡可持續(xù)化發(fā)展。其次，為了更好地發(fā)揮低碳試點(diǎn)城市政策對(duì)工業(yè)污染減排的積極帶動(dòng)作用，低碳城市建設(shè)應(yīng)全面深化城市低碳發(fā)展的理念，重視廢水等其他污染排放量的控制，要以打造一個(gè)良性、可持續(xù)、綠色環(huán)保的能源生態(tài)體系為政策目標(biāo)。最后，城市發(fā)展階段異質(zhì)性分析表明，處于后工業(yè)化階段的領(lǐng)先城市更適合推行低碳試點(diǎn)城市的建設(shè)，領(lǐng)先性的城市更能發(fā)揮低碳城市的減污效應(yīng)。因此，在審批新一批低碳試點(diǎn)城市時(shí)，應(yīng)該充分考慮到城市的發(fā)展階段差異性，為了更好發(fā)揮政策效果應(yīng)該盡量選擇處于后工業(yè)化階段的城市。