產業(yè)集聚、研發(fā)投入對環(huán)境污染的影響研究

趙宏中，褚威

(武漢理工大學 經濟學院，湖北 武漢 430000)

一、引 言

經濟高速發(fā)展的同時也帶來了環(huán)境污染，環(huán)境污染是全球亟待解決的問題。根據2019年公布的《中國生態(tài)環(huán)境公報》，在全國338個地級及以上城市中，180個城市環(huán)境空氣質量超標，占全部城市數的53.4%；337個城市累計發(fā)生嚴重污染452天，重度污染 1 666天，比2018 年增加88天。由此可見，環(huán)境污染已成為全國各大城市的困擾，從大氣污染、水污染再到土壤污染，環(huán)境持續(xù)惡化，以往粗放的經濟增長方式帶來了較大的生態(tài)環(huán)境問題，成為中國實現綠色發(fā)展的一大障礙。中國經濟步入高質量發(fā)展階段，摒棄曾經以犧牲環(huán)境為代價的發(fā)展方式，大力發(fā)展綠色經濟，追求綠色創(chuàng)新帶動經濟發(fā)展，促進經濟發(fā)展與環(huán)境友好并存的局面是目前經濟的發(fā)展目標。

實現綠色技術發(fā)展，加大環(huán)保技術的研發(fā)力度，從而實現污染總量減排是解決環(huán)境污染問題的重要手段之一。經濟發(fā)展必然帶來污然物的排放，如何平衡經濟增長和環(huán)境污染之間的問題是學術領域的熱門話題，經濟的發(fā)展必然離不開產業(yè)的發(fā)展，在實現資源優(yōu)化配置、降低生產成本、提升市場競爭力的過程中會出現產業(yè)集聚；產業(yè)集聚帶來經濟效益的同時也會帶來一系列的環(huán)境問題；產業(yè)集聚程度越高，污染程度越高。此外，各地區(qū)的研發(fā)投入能夠有效地促進治污技術和環(huán)保技術的研發(fā)及投入使用，從而影響污染物排放。那么產業(yè)集聚與環(huán)境污染之間存在怎樣的關系？長遠來看，研發(fā)投入能否改善產業(yè)集聚與環(huán)境污染之間的關系？是否利于綠色發(fā)展？三者之間有著怎樣的關系？本文將重點研究此類問題。

本文從中國工業(yè)層面數據出發(fā)進行實證檢驗，通過文獻梳理以及理論分析，探討產業(yè)集聚與環(huán)境污染之間的關系，以及研發(fā)投入對兩者關系的調節(jié)作用。筆者認為，研發(fā)投入能夠改善產業(yè)集聚帶來的環(huán)境污染問題，加強研發(fā)投入的力度能夠有效緩和兩者關系。

二、文獻綜述

(一)產業(yè)集聚與環(huán)境污染

學術界普遍認為，環(huán)境污染是產業(yè)集聚的一種負外部性效應。但對于產業(yè)集聚這一經濟活動整體而言，不能因為其存在負外部性效應，就認定最后的總效應是環(huán)境負外部性。關于兩者之間的關系，學者們的研究至今仍存在爭議，這成為資源與環(huán)境經濟學和產業(yè)經濟學所關注的熱點話題之一，以下為三種代表性觀點：

第一，產業(yè)集聚會加劇環(huán)境污染。國外學者Frank等[1]認為，產業(yè)集聚是造成歐盟地區(qū)城市空氣污染的主要原因。TRINH等[2]將越南河流作為研究對象，得出城市化以及工業(yè)化進程的加快會導致河流水污染加重的結論。張可等[3-4]對產業(yè)集聚和環(huán)境污染之間的關系進行多次深入研究，發(fā)現產業(yè)集聚會加重環(huán)境污染程度，且環(huán)境污染反向抑制了產業(yè)集聚的發(fā)展，并且得出產業(yè)集聚主要是從產出規(guī)模、結構以及效率幾個方面來造成環(huán)境污染。

第二，產業(yè)集聚能夠改善環(huán)境污染。現有文獻認為，產業(yè)集聚對環(huán)境的影響有顯著正外部性。李勇剛等[5]通過實證分析認為，產業(yè)集聚有利于改善環(huán)境污染。閆逢柱等[6]以制造業(yè)為研究對象發(fā)現，產業(yè)集聚在短期內有利于減少環(huán)境污染。沈能等[7]的研究表明，不同種類集聚的減排效應在一定條件下都可以存在。

第三，產業(yè)集聚與環(huán)境污染的關系不確定。隨著研究的進一步深入，學者們發(fā)現，兩者之間可能不是簡單的線性關系。有研究發(fā)現，產業(yè)集聚與環(huán)境污染呈倒“U”型關系：在集聚的前中期，集聚水平較低，集聚發(fā)展會產生負外部性效應；在集聚中后期，隨著集聚水平的提升、資源的合理配置和綠色技術的進步，集聚水平超過了“拐點”，產業(yè)集聚的環(huán)境正外部性超過了其負外部性，顯著改善了環(huán)境污染[8]。還有研究從制造業(yè)層面出發(fā)，得出制造業(yè)集聚與大氣污染之間呈“N”型曲線關系的結論[9-10]。

(二)研發(fā)投入與環(huán)境污染

大多數學者們認為可研發(fā)投入會改善環(huán)境污染。王章明等[11]借助“污染”與“清潔”兩部門模型發(fā)現，研發(fā)投入短期內可能會惡化環(huán)境質量，但長期內存在拐點，呈現出倒“U”型曲線。還有學者從技術創(chuàng)新角度出發(fā)，學者得出研發(fā)投入所引發(fā)的技術創(chuàng)新效應能有效抑制環(huán)境污染的結論[12]。無論是從研發(fā)投入角度還是技術創(chuàng)新角度，學者所得到的結論大多都達成一致，即研發(fā)投入能直接促進企業(yè)的清潔生產技術創(chuàng)新能力和治污技術能力的提升，從而有效地抑制環(huán)境污染。

(三)產業(yè)集聚、研發(fā)投入與環(huán)境污染

鮮有研究涉及產業(yè)集聚、研發(fā)投入對環(huán)境污染的影響，學者們更多傾向于選擇研發(fā)投入所產生的技術創(chuàng)新效應來考察三者之間的關系。李粉等[13]基于工業(yè)行業(yè)面板數據，構建面板自回歸模型，實證分析了三者之間的關系；研究結論表明，工業(yè)集聚程度能有效抑制環(huán)境污染，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染有顯著正向影響，但隨著時間的推移，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響力將大于工業(yè)集聚程度。原毅軍等[14]運用省級面板數據實證發(fā)現，產業(yè)集聚與環(huán)境污染呈倒“U”型關系，技術創(chuàng)新在產業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響關系中扮演關鍵角色。趙增耀等[15]通過空間計量模型和面板門檻模型進行實證研究發(fā)現，當技術創(chuàng)新能力跨越一定的門檻值時，工業(yè)集聚將會對大氣污染防治產生積極的影響，有助于改善大氣質量。

綜上所述，現有關于產業(yè)集聚、研發(fā)投入對環(huán)境污染的影響研究主要集中在產業(yè)集聚的污染效應，缺少對產業(yè)集聚、研發(fā)投入和環(huán)境污染三者之間影響機制的探討；關于其中的內在作用機制還需深入討論，且產業(yè)集聚和研發(fā)投入對環(huán)境污染的影響效應較少有人研究。本文通過理論與實證相結合的分析方法來探討兩者對環(huán)境污染的具體內在作用機理。

三、理論分析與假設

(一)產業(yè)集聚影響環(huán)境的污染的理論分析

本文從Copeland-Taylor模型出發(fā)，探討產業(yè)集聚與環(huán)境污染的關系。企業(yè)生產函數用規(guī)模報酬不變的柯布道格拉斯生產函數F(K，L)表示，K代表資本要素，L代表勞動要素。企業(yè)在生產過程中產生的污染物用Y表示，與之對應的排污成本為α。為了降低排污成本，追求綠色可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)會配置一定比例的生產要素β治理污染物。當β=0，即沒有排污處理，此時企業(yè)的潛在產出為F；當β處于(0，1)時，企業(yè)會進行一定的排污處理。產出為X=(1-β)×F，此時產生的污染物為Y=φ(β)×F。φ(β)=A-1(1-β)1/μ，A為生產技術，μ處于(0，1)。排放的污染物Y=A-1(1-β)1/μF。由此得到

X=(AY)μ[F(K,L)]1-μ

(1)

基于以上假設，產生兩個生產決策:一是如何在已知資金成本和工資外生的情況下，為獲取最小生產成本而選擇的最優(yōu)資本勞動比;二是如何選擇使單位生產成本最小的最優(yōu)排污量和產出：

(2)

CX(CF,α)=min{α(AZ)+CFF,(AY)μF1-μ=1}

(3)

其中，r為資金成本，w為工資，CF為單位潛在產出成本，CX為實際單位生產成本,化簡得

(4)

(1-μ)AY/μF=CF/α

(5)

式(4)中，TRXKL表示最優(yōu)資本勞動比。上述生產決策后，接下來考慮企業(yè)的排污決策。產品x的外生價格為Px，則總收益為TR=XPx，總成本為TC=CFF+αAF，利潤為TR-TC，當出于完全競爭市場時有XPx=CFF+αAF。其中，CFF表示固定成本，AF表示可變成本，帶入式(5)得

Y=μPxX/αA

(6)

學術界普遍認為,產業(yè)集聚會帶來兩種外部性的影響。其中，正外部性作為產業(yè)集聚競爭力的重要支撐[16]，能夠帶來企業(yè)之間治污技術的溢出，不但促進了集聚區(qū)經濟的增長，也改善了環(huán)境污染狀況[17-20]。而新經濟地理學認為，由于產業(yè)集聚會帶來資源堆積和環(huán)境污染現象，從而產生負外部性[21-22]。從兩種聚集效應出發(fā)，對于區(qū)域內的代表企業(yè)有

F(K,L)=Δ(al)×f(K,L)=exp(φal)×KnL1-n

(7)

其中，n代表參數，處于(0，1);al為區(qū)域集聚效應f(K,L)表示某一個企業(yè)的生產函數。兩種外部性的大小決定了參數符號，將式(7)代入式(6)得

Y=μ(1-β)PXα-1A-1exp(φal)KnL1-n

(8)

將式(8)兩邊同時除以勞動力L并做對數處理，得到人均排污量

lny=lnμ+ln (1-β)+xlnP-lnα-lnA+φal+nlnk

(9)

由式(9)可知，當出現產業(yè)集聚時，企業(yè)會存在正負兩種外部性：正外部性可以緩解環(huán)境污染程度，即集聚效應與環(huán)境污染呈負相關；負外部性會增加環(huán)境污染程度。通過式(8)還發(fā)現，產業(yè)集聚和環(huán)境污染之間有重要的聯系：產業(yè)集聚會影響環(huán)境污染，即產業(yè)集聚的同時必然帶來環(huán)境外部性現象，但是具體是正外部性還是負外部性還有待探討。基于以上分析，提出以下兩個假設：

H1:產業(yè)集聚產生了正的環(huán)境外部性，減少了污染物排放，改善了環(huán)境污染；

H2:產業(yè)集聚產生了負的外部性影響，增加了污染物排放，帶來了環(huán)境污染。

此外，產業(yè)集聚與環(huán)境污染之間不是簡單的線性關系，由于集聚水平的不同，產業(yè)集聚和環(huán)境污染之間可能存在非線性關系。當集聚尚未形成規(guī)?；蛞?guī)模較小時，同類型企業(yè)的集聚加劇了企業(yè)間的競爭；為在市場競爭中占據有利位置，企業(yè)間會擴大生產賺取利潤，而此時由于公共治污設施尚未完成，清潔生產技術創(chuàng)新能力不足，資源也未達到合理配置，不僅沒有形成規(guī)模效應，還造成資源的過度消耗，引起一系列的環(huán)境問題。但隨著集聚地的發(fā)展，為降低成本，促進上下游交流，集聚規(guī)模會逐步擴大，形成一定的規(guī)模效應；隨之而來的是基礎設施的完善以及生產資源的優(yōu)化配置，為治污技術的發(fā)展提供了一定的基礎。由于技術的溢出效應，污染治理技術會迅速擴散，提升各大企業(yè)研發(fā)治污技術的效率，促進集聚區(qū)內的治污技術發(fā)展；與此同時，產業(yè)集聚形成一定規(guī)模后，環(huán)境污染也得到改善。

(二)研發(fā)投入的作用機理分析

研發(fā)投入是技術改進與創(chuàng)新的源頭，增加研發(fā)投入會促進治污技術的研發(fā)，有利于改善產業(yè)集聚帶來的環(huán)境污染和環(huán)境質量。產業(yè)集聚會形成規(guī)模經濟效應和技術經濟效應，由技術創(chuàng)新帶動傳統(tǒng)產業(yè)升級，技術知識不斷溢出，互相學習環(huán)保技術，達到治污效果。同時，由于增加研發(fā)投入，技術取得較大突破，能源利用率提升，生產效率有所提高，企業(yè)之間的協(xié)作會降低企業(yè)研發(fā)技術的風險，從而降低治污成本。產業(yè)集聚帶來的技術進步效應主要體現在：首先，產業(yè)集聚帶來競爭，為了在集聚地占領一定的市場地位，企業(yè)會加大研發(fā)投入進行技術創(chuàng)新，從而提升競爭力；其次，產業(yè)集聚帶來專業(yè)人才、技術、信息等要素的集聚，這些基礎條件推動著集聚區(qū)內企業(yè)治污技術的發(fā)展，并在條件成熟后通過技術溢出影響其他企業(yè)，降低企業(yè)的治污研發(fā)成本；同時對未研發(fā)投入治污技術的企業(yè)帶來挑戰(zhàn)，激勵這些企業(yè)增加投入并研發(fā)綠色治污技術，進而增強競爭力；最后，產業(yè)集聚必然面臨優(yōu)勝劣汰，核心技術和先進技術也是“綠色技術”，那些污染程度高、排放量大的企業(yè)在競爭中面臨被淘汰的風險；只有加大研發(fā)投入、革新技術，利用先進、綠色技術參與競爭，才能改善環(huán)境污染，在市場競爭中站穩(wěn)腳跟。研發(fā)投入在產業(yè)集聚與環(huán)境污染中起到至關重要的作用：前期增加研發(fā)投入強度會促進治污技術的研發(fā)，改善產業(yè)集聚帶來的環(huán)境污染情況，但是從技術研發(fā)到技術成熟并投入市場是一個較長的過程；在產業(yè)集聚的中期，隨著研發(fā)投入的加強，研發(fā)資金的配置情況會偏向于生產技術，導致治污技術資金分配不合理，產業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響可能會呈現不同程度的變化，由此可以看出，研發(fā)投入在產業(yè)集聚和環(huán)境污染之間不是簡單的線性調節(jié)關系。綜上，研發(fā)投入在產業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響中起到了至關重要的作用，但其具體如何影響產業(yè)集聚的環(huán)境污染抑制效應，還需進一步討論?；诖耍疚奶岢龅谌齻€假設：

H3：研發(fā)投入在污染減排中發(fā)揮了重要作用，在一定程度上改善了產業(yè)集聚帶來的環(huán)境污染；并且隨著研發(fā)投入的增加，其在產業(yè)集聚和環(huán)境污染之間存在非線性調節(jié)關系。

四、研究設計

(一)模型設定

1.普通面板模型設定

根據上述理論分析，為了檢驗上文假設，在實證設計環(huán)節(jié)，被解釋變量環(huán)境污染用二氧化硫排放量和固體廢棄物排放量兩種來衡量，核心解釋變量為產業(yè)集聚和研發(fā)投入?，F有文獻指出，環(huán)境規(guī)制水平、經濟發(fā)展水平、外貿依存度、外商投資、人力資本水平都是影響環(huán)境的主要因素之一，因此將其作為控制變量放入模型中進行考量。同時，為了避免異方差對模型的影響，在基礎模型和調節(jié)模型中均取對數。具體模型構建如下:

(1) 基礎模型

ln polit=β0+β1ln icit+β2ln rdit+β3ln ∑controlit+μit+εit

(10)

(2) 調節(jié)模型

ln polit=β0+β1ln icit+β2ln rdit+β3ln icit×ln rd+β4ln∑controlit+μit+εit

(11)

其中，pol為環(huán)境污染指標，ic為產業(yè)集聚指標，rd為研發(fā)投入，control為控制變量，i、t代表地區(qū)與時間，μ代表地區(qū)效應，ε為誤差項。

2.面板門檻模型

為了檢驗不同產業(yè)集聚水平及研發(fā)投入水平下，產業(yè)集聚對環(huán)境污染是否存在非線性關系，分別將產業(yè)集聚和研發(fā)投入作為門檻變量，建立面板門檻模型如下

ln polit=β0+δ1ln icit(T≤λ1)+δ2ln icit(λ1≤T≤λ2)+…+δk+1ln icit(λkβ1ln rdit+β2ln∑controlit+μit+εit

(12)

其中,T為門檻變量，代表產業(yè)集聚和研發(fā)投入，λ為門檻值，k為門檻值個數；δk為待估計的門檻水平下，產業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響。

(二)數據處理和指標說明

1.污染排放

現有文獻對環(huán)境污染的指標選取并沒有明確的標準定義。本文梳理現有文獻后，分別選取工業(yè)二氧化硫排放量(ln so2)和固體廢棄物排放量(lnf)來衡量環(huán)境污染。

2.產業(yè)集聚(ln ic)

本文在測算產業(yè)集聚水平時選用區(qū)位熵指數的方法來計算某一地區(qū)的產業(yè)集聚水平，具體公式如下

(13)

3.研發(fā)投入(ln rd)

采用工業(yè)研發(fā)支出與工業(yè)總產值之比來衡量。需要說明的是，《中國科技統(tǒng)計年鑒》2005—2007年和2009—2010年的數據只匯報了大中型企業(yè)的研發(fā)投入數據，因此，采用上述年份大中型企業(yè)產值與規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產值的比值進行調整。

4.環(huán)境規(guī)制(ln er)

地區(qū)環(huán)境規(guī)制程度與地區(qū)環(huán)境污染治理水平由直接關系，本文選用各地區(qū)治理工業(yè)污染投資額與地區(qū)國民生產總值之比來衡量環(huán)境規(guī)制因素對環(huán)境污染的影響程度。

5.經濟發(fā)展水平(ln rgdp)

在中國改革開放初期，經濟發(fā)展水平低下，經濟發(fā)展模式以先污染后治理的粗放型為主；隨著中國經濟進入新常態(tài)及人民生活主要矛盾的轉化，政府制定了更為嚴格的環(huán)境規(guī)制標準以達到保護環(huán)境的目的。本文選取各省區(qū)市人均GDP作為衡量指標。

5.外商投資(ln fdi)

現有文獻指出，國外資本的進入能夠帶來技術外溢并提升技術水平，進而減少污染排放。本文以各省份實際利用外商投資額來表征。

7.人力資本水平(ln hc)

使用各省份規(guī)模以上企業(yè)研發(fā)人員全時當量與工業(yè)就業(yè)人數的比值來衡量，統(tǒng)計口徑問題處理與研發(fā)投入相似，使用產值之比來調整。

8.開放程度(ln exp)

開放程度越高，越能吸引國外技術資金的投入，但也會因轉讓技術處于價值鏈低端而增加對環(huán)境的消耗，因此需要將其考慮進模型中。本文以地方進出口額與地區(qū)GDP的比值來衡量。

(三)數據來源

由于個別年鑒統(tǒng)計數據有所差異，本文實證環(huán)節(jié)的相關數據選取2005—2016年中國30個省區(qū)市(西藏及港澳臺地區(qū)除外)的面板數據。數據來源于《中國環(huán)境年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》和《中國科技統(tǒng)計年鑒》，以及國家及地區(qū)統(tǒng)計局管網。數據的描述性統(tǒng)計如表1所示。

表1 變量描述性統(tǒng)計

五、實證結果分析

(一)普通面板模型估計結果

本文模型的檢驗均運用stata14軟件進行估計，對模型進行Hausman檢驗。結果顯示，相關模型均應選用固定效應對模型進行估計，表2和表3分別為基礎模型和調節(jié)作用模型的回歸結果。

表2 基礎模型回歸結果

表2的基礎模型采用逐步回歸方法估計。模型(3)和模型(5)結果顯示，產業(yè)集聚分別通過了10%和5%的顯著性檢驗，顯著為負，說明產業(yè)集聚水平的提升有助于緩解環(huán)境污染狀況，驗證了假設1。結果顯示，產業(yè)集聚產生了正環(huán)境外部性，減少了污染物排放，改善了環(huán)境污染，這與李勇剛等[5]的研究結果一致。研發(fā)投入在兩個模型中顯著為負，說明加大研發(fā)投入能夠達到抑制環(huán)境污染的效果，增加研發(fā)投入會促進治污技術的研發(fā)，對環(huán)境污染產生抑制性作用，從而改善環(huán)境質量，這與賀俊等[12]的結論一致。

從表2控制變量來看，環(huán)境規(guī)制并沒有通過通過顯著性檢驗，說明當前中國各地區(qū)環(huán)境規(guī)制政策的落實可能存在缺位現象，企業(yè)在日常生產中忽視了對環(huán)境的影響。經濟發(fā)展水平指標在模型(6)中通過了1%的顯著性檢驗，正向加劇環(huán)境污染，說明中國當前經濟水平的提升是以消耗自然環(huán)境為代價，轉變經濟發(fā)展方式刻不容緩。外商投資同樣在模型(6)中通過了1%的顯著性檢驗，說明外商投資有助于減少固定廢棄物的排放，原因在于，國外資金帶來了先進的技術溢出，有助于提升本國技術水平，從而減少對環(huán)境的消耗。人力資本水平指標在兩個模型中均顯著抑制環(huán)境污染水平的提升，說明當前提升人力資本水平有助于緩解對環(huán)境的消耗。開放程度在模型(3)中通過顯著性檢驗，正向加劇二氧化硫的排放，說明開放程度提升吸引的國內外企業(yè)，其污染排放情況不容樂觀，加重了對本地環(huán)境的消耗。

表3 調節(jié)作用模型結果

為了進一步了解產業(yè)集聚和研發(fā)投入對環(huán)境污染的影響機制，探究兩者是否共同對環(huán)境污染有影響，在表3中加入產業(yè)集聚和研發(fā)投入交互項的模型估計結果，結果顯示：模型(1)中交互項顯著為正，說明研發(fā)投入的增加不利于產業(yè)集聚發(fā)揮對環(huán)境污染的抑制作用，在加入相關控制變量后，模型(2)中交互項變?yōu)椴伙@著；模型(3)中，產業(yè)集聚與研發(fā)投入的交互項顯著為負，說明增加研發(fā)投入有助于發(fā)揮產業(yè)集聚對環(huán)境污染的抑制作用，而加入控制變量后，交互項顯著為正。以上結果與理論分析存在一定差異，說明在一定條件下，研發(fā)投入與產業(yè)集聚的協(xié)同效應能夠抑制環(huán)境污染水平的提升，這也證明了產業(yè)集聚水平和研發(fā)投入強度對環(huán)境污染可能存在復雜的非線性關系。

(二)面板模型估計結果

為了深入了解產業(yè)集聚和研發(fā)投入與環(huán)境污染之間復雜的影響機制，在面板門檻環(huán)節(jié)，分別將產業(yè)集聚和研發(fā)投入作為門檻變量進行實證檢驗，如表4所示。

表4 門檻效應檢驗

表4為面板門檻檢驗結果。產業(yè)集聚作為門檻變量，在兩個模型中均通過了單門檻檢驗，門檻值為2.00和2.67；研發(fā)投入作為門檻變量，在兩個模型中均通過了雙門檻檢驗，門檻值分別為[2.06,3.72]和[2.18,3.72]。為了節(jié)約篇幅，文章僅列出主要解釋變量估計結果，具體門檻模型結果見表5和表6。

表5 產業(yè)集聚門檻實證結果

表5為產業(yè)集聚作為門檻變量的實證結果。模型(1)為二氧化硫作為環(huán)境污染指標的估計結果，結果顯示：當產業(yè)集聚水平低于2.005，產業(yè)集聚顯著抑制環(huán)境污染水平的提升，而高于2.005時模型結果則不顯著。模型(2)為固體廢棄物作為環(huán)境污染的指標的估計結果,結果顯示：當產業(yè)集聚水平低于2.67時，產業(yè)集聚能夠顯著抑制環(huán)境污染水平提升，跨越門檻時，雖然同樣顯著，但其影響系數僅為-0.125，遠低于低產業(yè)集聚水平對環(huán)境污染的抑制效果。上述實證結果說明，過度追求產業(yè)集聚規(guī)模的擴大會加大對環(huán)境的消耗，產生更多的污染。因此，應控制產業(yè)集聚的規(guī)模，注重集聚質量的提升。

表6 研發(fā)投入門檻實證結果

表6為研發(fā)投入作為門檻變量的實證結果。模型(1)為二氧化硫排放作為環(huán)境污染指標的估計結果：在不同強度門檻值下，研發(fā)投入都能促進產業(yè)集聚抑制環(huán)境污染效果的提升，說明研發(fā)投入在污染減排中發(fā)揮了重要作用，在一定程度上改善了產業(yè)集聚帶來的環(huán)境污染。隨著研發(fā)投入強度的提升，產業(yè)集聚對環(huán)境污染的抑制效果呈現先下降再上升的趨勢，且在低研發(fā)強度上的發(fā)揮效果更好，可見研發(fā)投入在產業(yè)集聚和環(huán)境污染之間存在非線性調節(jié)關系，驗證了假說3。模型(2)為固體廢棄物排放量作為環(huán)境污染指標的估計結果：隨著研發(fā)投入強度的增加，產業(yè)集聚對環(huán)境污染的抑制效果同樣呈先下降后上升的趨勢；但其差異在于，高研發(fā)投入強度更有助于發(fā)揮產業(yè)集聚對環(huán)境污染的抑制效果。

抑制效果呈先下降后上升的現象，可能是因為在產業(yè)集聚前期，研發(fā)資金的投入直接促進清潔生產技術能力和治污清潔能力的提升，企業(yè)初步完成了簡單的治污標準。但在產業(yè)集聚的中期，隨著研發(fā)投入的加強，研發(fā)資金的分配開始偏向于生產研究，導致綠色創(chuàng)新方面資金的分配不合理。此外，企業(yè)更加注重生產效益，放松對環(huán)境污染的重視程度。在產業(yè)集聚的中后期，隨著對環(huán)境污染的重視程度不斷提高，企業(yè)更加注重研發(fā)投入的合理分配及綠色能源的開發(fā)，從而導致產業(yè)集聚抑制環(huán)境污染的效應呈現先下降后上升的趨勢。二氧化硫排放和固體廢棄物排放的上升幅度不盡相同，原因是它們處于產業(yè)集聚的不同階段。

(三)穩(wěn)健性檢驗結果

為了使模型結果更穩(wěn)健，考慮模型可能受內生性問題影響導致結果出現偏差，使用兩步系統(tǒng)GMM方法消除模型可能存在的內生性問題。相關檢驗結果顯示，模型工具變量選取合理，同時不存在二階序列問題。限于文章篇幅，僅列出模型主要解釋變量的結果(如表7所示)。模型(1)和(2)為基礎模型結果，模型(3)和(4)為調節(jié)模型結果，除個別模型中變量的顯著性有差異，符號基本與上文保持一致，可以支撐本文基本結論：通過提升產業(yè)集聚水平，加大研發(fā)投入，有利于緩解環(huán)境污染狀況，兩者協(xié)同抑制環(huán)境污染的作用不能有效發(fā)揮。相關結果證明上文實證結果有一定穩(wěn)健性。

表7 穩(wěn)健性檢驗結果

六、結論與建議

本文利用2005—2016年中國30個省區(qū)市的面板數據，對產業(yè)集聚、研發(fā)投入與環(huán)境污染之間的關系進行了實證檢驗。實證結果表明：從單一指標來看，產業(yè)集聚水平的提升和研發(fā)的投入加大均有利于緩解環(huán)境污染狀況；在考慮兩者的交互作用影響環(huán)境污染的情況下，未引入控制變量前，研發(fā)投入與產業(yè)集聚的協(xié)同效應能夠抑制環(huán)境污染水平的提升；而加入控制變量后，兩者不能對抑制污染發(fā)揮積極作用。在兩者的門檻檢驗結果中發(fā)現，一定的產業(yè)集聚會抑制環(huán)境污染，但過度追求產業(yè)集聚規(guī)模的提升會加大對環(huán)境資源的消耗，產生更多的污染；而對于研發(fā)投入的門檻檢驗結果表明，隨著研發(fā)投入強度的提升，產業(yè)集聚對環(huán)境污染的抑制效果呈現先下降再上升的波動趨勢?；谝陨辖Y論，筆者提出以下針對性政策建議：

第一，產業(yè)集聚水平的提升和研發(fā)投入強度的加大會有效緩解環(huán)境污染現象。在提高產業(yè)集聚水平的同時應把握產業(yè)集聚質量，不能一味地追求產業(yè)集聚規(guī)模的擴大。同時，政府應加大研發(fā)投入的使用，積極有效地促進企業(yè)清潔生產技術能力和治污技術能力的提升，充分激發(fā)“創(chuàng)新補償”效應，有效改善環(huán)境污染。

第二，有效結合產業(yè)集聚和研發(fā)投入。根據本文實證，兩者之間的積極協(xié)同作用并沒有理想地發(fā)揮出來。政府應針對不同地區(qū)的集聚水平，因地制宜地投入研發(fā)資金，注重資源的合理配置，讓兩者對環(huán)境污染的積極抑制作用發(fā)揮得更有效。

第三，動態(tài)處理產業(yè)集聚、研發(fā)投入與環(huán)境污染之間的關系。在不同的集聚水平和研發(fā)投入強度下，產業(yè)集聚對環(huán)境污染的影響不同。根據研究結論，企業(yè)應加強對研發(fā)投入的重視，加大研發(fā)投入強度，使其提高至相應門檻值，從而有效發(fā)揮產業(yè)集聚對環(huán)境污染的抑制效應，從而達到經濟發(fā)展與環(huán)境保護的雙贏。