長三角地區(qū)工業(yè)集聚對環(huán)境效率影響的實(shí)證研究

倪萍萍，王建民

（安徽理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 淮南 232000）

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚已初步形成重要的產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈?！堕L江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》指出，長三角地區(qū)要緊扣“一體化”和“高質(zhì)量”兩個關(guān)鍵詞形成高質(zhì)量發(fā)展的區(qū)域集群。工業(yè)的發(fā)展對環(huán)境影響較大，是長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量集群的關(guān)鍵。因此定量地分析長三角地區(qū)工業(yè)集聚對環(huán)境效率影響程度，具有較大的實(shí)踐意義。

環(huán)境效率是指在一定時間內(nèi)，生產(chǎn)者利用各種要素進(jìn)行經(jīng)濟(jì)活動所產(chǎn)生的環(huán)境影響，旨在反映經(jīng)濟(jì)活動的環(huán)境代價。[1]國內(nèi)外學(xué)者主要采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）對環(huán)境效率進(jìn)行測度，[2]由于非徑向的SBM模型考慮到了要素的“松弛”與“擁擠”，因此在實(shí)際研究中運(yùn)用更為廣泛?，F(xiàn)有研究結(jié)果顯示，環(huán)境效率主要受人均GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、政府規(guī)制和對外開放水平等因素影響。[3-5]關(guān)于工業(yè)集聚與環(huán)境效率之間的關(guān)系現(xiàn)有研究較為豐富，但結(jié)論不一。有學(xué)者認(rèn)為由于產(chǎn)業(yè)集聚的馬歇爾外部效應(yīng)、雅各布斯外部效應(yīng)以及規(guī)模負(fù)外部效應(yīng)的均衡比較結(jié)果，隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的提升，環(huán)境效率呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，即產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境效率之間存在著正“U”型關(guān)系；[6]劉軍等認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚水平的提升加劇了環(huán)境污染，中國產(chǎn)業(yè)集聚的環(huán)境負(fù)外部效應(yīng)大于正外部效應(yīng)；[7]李粉等研究表明工業(yè)集聚減少了工業(yè)污染物的排放，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，并且隨著時間推移，工業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚對于環(huán)境效率的促進(jìn)作用愈加顯著。[8]學(xué)術(shù)界關(guān)于工業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚的研究多以全國為研究視角，以省級區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?，而以長三角為研究視角，系統(tǒng)地分析工業(yè)產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境效率改善影響的研究相對較少，因此以長三角地區(qū)為研究對象可以豐富相關(guān)研究領(lǐng)域的研究成果。鑒于此，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本文基于長三角的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用EG指數(shù)和SBM模型分別測度長三角地區(qū)的工業(yè)集聚水平和環(huán)境效率，構(gòu)建Tobit模型，實(shí)證研究分析長三角地區(qū)工業(yè)集聚對環(huán)境效率的影響。

一、指標(biāo)選取與研究方法

（一）EG空間聚集指數(shù)（EG index）

為了解決空間基尼系數(shù)的失真問題，Ellision和Glaeser在1997年提出了EG空間聚集指數(shù)來測定產(chǎn)業(yè)空間集聚程度。假設(shè)某個經(jīng)濟(jì)體（國家或地區(qū)）中的某一產(chǎn)業(yè)內(nèi)存在N個企業(yè)，且將該國家或地區(qū)分割為M個地理區(qū)域，這N個企業(yè)分布于M個區(qū)域之中，EG指數(shù)計算公式為：

其中，Si表示i區(qū)域內(nèi)某產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)占該產(chǎn)業(yè)全部就業(yè)人數(shù)的比重，xi表示i區(qū)域內(nèi)全部就業(yè)人數(shù)占經(jīng)濟(jì)體就業(yè)總?cè)藬?shù)的比重。當(dāng)γ＜0時，表明該地區(qū)產(chǎn)業(yè)較為分散；當(dāng)0＜γ＜0.02時，表明該地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚水平一般；當(dāng)0.02＜γ＜0.05時，表明該地區(qū)產(chǎn)業(yè)聚集度適中；當(dāng)γ＞0.05時，表明該地區(qū)產(chǎn)業(yè)較為集聚。

（二）數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）

傳統(tǒng)的DEA模型都是從徑向和角度進(jìn)行測度，無法充分地考慮到投入與產(chǎn)出的松弛性問題，因而會導(dǎo)致測度結(jié)果存在一定的偏差，而由Tone于2003年提出的非徑向、非角度的SBM模型則可以很好地解決這一問題。[9]

假設(shè)有n個決策單元，m個投入變量，s1個期望產(chǎn)出，s2個非期望產(chǎn)出，則SBM模型可表示為：

其中，ρ表示效率值，且0≤ρ≤1，當(dāng)ρ＜1時，代表決策單元無效率，s-1代表投入的松弛量，sg代表期望產(chǎn)出的松弛量，sb代表非期望產(chǎn)出的松弛量，x0、y0和y0b分別代表決策單元的投入、期望和非期望產(chǎn)出量，λ表示權(quán)重向量。

（三）Tobit模型

Tobit模型是James Tobin對Probit回歸的一種推廣，Amemiya將其歸納為I型和V型Tobit模型。標(biāo)準(zhǔn)的I型Tobit回歸模型如下：

（四）指標(biāo)選取

1.被解釋變量：工業(yè)環(huán)境效率。本文參考現(xiàn)有相關(guān)研究，選取了三類指標(biāo)（見表1）。

表1 長三角地區(qū)環(huán)境效率評價指標(biāo)體系

2.核心解釋變量：工業(yè)集聚度（SIA）。本文采用EG指數(shù)測度長三角地區(qū)各省的工業(yè)聚集度，并且考慮江蘇省、浙江省和安徽省內(nèi)某些市不在長三角地區(qū)內(nèi)，因此在產(chǎn)業(yè)聚集度測度時將這些市的相關(guān)數(shù)據(jù)忽略。

3.控制變量：

1）技術(shù)創(chuàng)新（TI）。技術(shù)創(chuàng)新有利于提高工業(yè)資源的利用率，降低工業(yè)污染物的排放量，改善污染物治理，從而改善環(huán)境效率。本文選取長三角地區(qū)各省市的工業(yè)研發(fā)投入額作為技術(shù)創(chuàng)新的衡量指標(biāo)。

2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（EDL）。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，發(fā)展理念也會有所不同，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低時，發(fā)展理念主要強(qiáng)調(diào)物質(zhì)增長，忽視自然環(huán)境；隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，發(fā)展更加追求環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展，并且對于科技研發(fā)投入較大，會改善環(huán)境效率。本文采用長三角地區(qū)各省市人均GDP來度量經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

3）外商直接投資（FDI）。外商投資一方面可以通過市場競爭促進(jìn)國內(nèi)工業(yè)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，提高工業(yè)資源的利用效率；另一方面，由于環(huán)境規(guī)制門檻較低，導(dǎo)致國內(nèi)部分地區(qū)引進(jìn)了國外一些高污染、高能耗產(chǎn)業(yè)，從而加劇了地區(qū)的環(huán)境污染。本文通過長三角地區(qū)各省市實(shí)際利用外商直接投資額占當(dāng)年GDP的比重作為測度外商投資水平的指標(biāo)。

4）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IS）。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，對于資源的需求、能源的消耗以及污染物的排放都會存在不同的影響，因此產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越合理，環(huán)境效率就會相應(yīng)提升。由于本文研究的是工業(yè)集聚水平對于環(huán)境效率的影響，本文采用長三角地區(qū)各省市工業(yè)生產(chǎn)總值占當(dāng)年GDP的比重來測度產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)源于歷年《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》和長三角地區(qū)各省市的統(tǒng)計年鑒。

二、實(shí)證分析

（一）產(chǎn)業(yè)聚集度測度

根據(jù)公式（1），測算長三角地區(qū)各省市的工業(yè)聚集度，測度結(jié)果見表2。結(jié)果顯示長三角地區(qū)工業(yè)集聚水平的省際差異較為明顯。

表2 長三角地區(qū)工業(yè)聚集度測度結(jié)果

上海工業(yè)聚集度在長三角地區(qū)最高；其次是江蘇和浙江，聚集度水平均高于0.05，工業(yè)較為聚集；安徽工業(yè)聚集度最低，EG指數(shù)大于0.02小于0.05，工業(yè)產(chǎn)業(yè)聚集水平一般。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及相關(guān)政策的實(shí)施，長三角地區(qū)的工業(yè)聚集度在不斷提升，長三角地區(qū)工業(yè)越來越集中。

（二）工業(yè)環(huán)境效率測度

通過DEA-SOLVER Pro 5.0軟件對長三角地區(qū)工業(yè)環(huán)境效率相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理結(jié)果（見表3）顯示，長三角地區(qū)工業(yè)環(huán)境效率均值為0.854 4，且工業(yè)環(huán)境效率變化較為平穩(wěn)。從省際差異來看，上海工業(yè)環(huán)境效率最高，效率值為1；安徽最低，但其效率從08年的0.611 6不斷提升，效率均值為0.757 1；江蘇和浙江居中，分別為0.809 9和0.850 6，并且2011年之后，江蘇和浙江的工業(yè)環(huán)境效率呈現(xiàn)下降趨勢。

表3 長三角地區(qū)工業(yè)環(huán)境效率測度值

上海的環(huán)境效率為100%，說明上海的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)相對成熟和完善，環(huán)境質(zhì)量維持在良好水平。江蘇與浙江經(jīng)濟(jì)水平相對發(fā)達(dá)，對環(huán)境資源的依賴性相對安徽來說較小，且其技術(shù)水平、生產(chǎn)管理水平以及污染治理能力較高，因此江蘇與浙江屬于集約發(fā)展區(qū)，環(huán)境效率居中。而安徽工業(yè)發(fā)展對于環(huán)境資源的依賴程度大，技術(shù)和生產(chǎn)管理水平相對落后，污染治理投入較少，因此環(huán)境效率低下，屬于優(yōu)化發(fā)展區(qū)。

（三）工業(yè)集聚對環(huán)境效率影響實(shí)證分析

1.模型設(shè)定

本文選取環(huán)境效率作為被解釋變量，工業(yè)聚集度作為核心解釋變量，技術(shù)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、外商直接投資和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作為控制變量。由于人均GDP和研發(fā)投入數(shù)據(jù)數(shù)值較大，取其對數(shù)處理。利用面板數(shù)據(jù)構(gòu)建如下模型：

式（4）中，EEit表示t區(qū)域第i年的環(huán)境效率值，SIAit表示t區(qū)域第i年的工業(yè)集聚水平，TIit表示t區(qū)域第i年的技術(shù)創(chuàng)新水平，EDIit表示t區(qū)域第i年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，F(xiàn)DIit表示t區(qū)域第i年的外商直接投資水平，ISit表示t區(qū)域第i年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，εit表示隨機(jī)擾動項(xiàng)。a0、a1、a2、a3、a4和a5為指標(biāo)系數(shù)。

2.實(shí)證結(jié)果

1）總體實(shí)證分析

運(yùn)用Evies 8.0對收集整理的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了Tobit回歸分析結(jié)果如下：

表4 長三角工業(yè)集聚對環(huán)境效率影響的Tobit分析

實(shí)證結(jié)果顯示，在5%的顯著性水平下，長三角地區(qū)工業(yè)聚集、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對于環(huán)境效率均具有正向促進(jìn)作用，外商直接投資水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)則對長三角地區(qū)環(huán)境效率的改善具有負(fù)面作用。工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群有助于集群內(nèi)的企業(yè)在資源和技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)共享，提升資源利用率，推廣先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，達(dá)到規(guī)模效益，減少污染物的排放，進(jìn)而提高環(huán)境效率。研發(fā)投入可以加速工業(yè)企業(yè)的科技創(chuàng)新，提升創(chuàng)新能力，從而能夠以更加清潔環(huán)保的方式進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作，改變了工業(yè)資源需求結(jié)構(gòu)，使地區(qū)環(huán)境效率得以提升。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人們對于環(huán)境保護(hù)和與自然和諧相處的意識就愈發(fā)強(qiáng)烈，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也更強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性和環(huán)境友好，因此經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升將有益于環(huán)境效率的提升。外商直接投資對環(huán)境效率改善的負(fù)面作用，也證明了“污染天堂”假說，由于長三角地區(qū)在引進(jìn)外資同時降低了環(huán)境管制門檻，引進(jìn)了部分高污染高能耗產(chǎn)業(yè)，降低了城市環(huán)境效率。長三角地區(qū)的工業(yè)企業(yè)較依賴于煤炭、石油等污染較大且不可再生資源，因而當(dāng)工業(yè)占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重越高，對環(huán)境的污染也會愈加嚴(yán)重。

2）區(qū)域差異實(shí)證分析

長三角地區(qū)工業(yè)集聚對環(huán)境效率影響的分區(qū)域Tobit分析結(jié)果，如表5所示。

表5 長三角地區(qū)工業(yè)集聚對環(huán)境效率影響的分區(qū)域Tobit分析

從表5可以分析出，長三角地區(qū)工業(yè)聚集度對于環(huán)境效率都起著促進(jìn)作用，安徽工業(yè)聚集度對于環(huán)境效率改善的影響最大，系數(shù)為51.016 4，其次是江蘇，影響系數(shù)為8.588 4，上海的影響系數(shù)最低。這說明安徽環(huán)境效率的提升主要依靠工業(yè)聚集水平的提升，從而提高資源的利用率和降低污染物的排放量。上海市工業(yè)已呈現(xiàn)高度聚集水平，工業(yè)環(huán)境效率為1，工業(yè)環(huán)境效率可改善空間較小，因此，上海工業(yè)集聚對環(huán)境效率的促進(jìn)作用最小。在科技創(chuàng)新方面，區(qū)域回歸結(jié)果與總體回歸結(jié)果一致，科技創(chuàng)新有利于環(huán)境效率的提升，上海的科技創(chuàng)新對于環(huán)境效率提升的貢獻(xiàn)率最大，其次是江蘇，說明在長三角地區(qū)研發(fā)投入對于環(huán)境效率貢獻(xiàn)存在差異，這種差異主要來源于研發(fā)投入的轉(zhuǎn)化程度，科技創(chuàng)新只有真正被實(shí)際利用，才會對環(huán)境改善產(chǎn)生作用。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上，安徽經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對環(huán)境效率的影響作用較江蘇和浙江來說要更加明顯。安徽較長三角其他省市來說，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，發(fā)展方式更為粗放，因此經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升對于安徽省提高環(huán)境效率更為重要。在外商投資方面，上海外商投資對于環(huán)境效率起著促進(jìn)作用，這與長三角地區(qū)總體回歸結(jié)果相異，因?yàn)樯虾ＲM(jìn)外資類型主要是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，環(huán)境管制標(biāo)準(zhǔn)更高，因此對于環(huán)境效率具有促進(jìn)作用。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，江蘇產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對于環(huán)境效率提升的抑制作用更加顯著，因?yàn)榻K的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為單一，缺乏一定的合理性，因此，江蘇應(yīng)該積極調(diào)整和優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善工業(yè)環(huán)境。

三、結(jié)論與建議

基于長三角地區(qū)的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用EG指數(shù)和SBM模型分別測度了長三角地區(qū)工業(yè)聚集水平和環(huán)境效率。研究結(jié)果顯示，長三角地區(qū)上海工業(yè)聚集水平最高，其次是江蘇和浙江，安徽工業(yè)聚集度最低，工業(yè)聚集水平一般。長三角地區(qū)環(huán)境效率最高的是上海，環(huán)境效率最低的是安徽?；贓G指數(shù)和SBM模型測度的長三角地區(qū)工業(yè)聚集水平和環(huán)境效率，建立Tobit回歸模型，實(shí)證研究長三角地區(qū)工業(yè)集聚對于環(huán)境效率的影響，研究結(jié)果表明從整體上看，長三角地區(qū)工業(yè)集聚度的提升對環(huán)境效率改善具有顯著地促進(jìn)作用，同時，科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對于環(huán)境效率的提升也具有促進(jìn)作用，而外商投資水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對其具有抑制作用。從區(qū)域角度看，安徽的工業(yè)集聚度對于環(huán)境效率促進(jìn)作用最大，貢獻(xiàn)率為51.02%，其次為江蘇，貢獻(xiàn)率為8.59%。

結(jié)合上述結(jié)論，長三角地區(qū)可從以下幾方面進(jìn)行完善。第一，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。長三角地區(qū)應(yīng)加大調(diào)整優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的力度，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)合理布局和協(xié)調(diào)發(fā)展，鼓勵和引導(dǎo)第三產(chǎn)業(yè)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)相融合，積極培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，從而減少污染物排放，提高地區(qū)環(huán)境效率。第二，加強(qiáng)外資引進(jìn)的環(huán)境管制。外資的引進(jìn)一方面可以帶來新技術(shù)并在市場競爭中促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，但另一方面也會引進(jìn)一些高能耗高污染的產(chǎn)業(yè)，造成環(huán)境的破環(huán)，因此長三角地區(qū)應(yīng)該提高外資引進(jìn)門檻，加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制，避免“污染天堂”假說的發(fā)生。第三，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。長三角地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)由粗放型向集約式轉(zhuǎn)變，更注重發(fā)展質(zhì)量，走可持續(xù)發(fā)展道路，提高環(huán)境效率。第四，充分發(fā)揮工業(yè)集聚的正向效應(yīng)。長三角地區(qū)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的科技水平、資源稟賦狀況和地理優(yōu)勢等，加強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的集聚程度，從而產(chǎn)生正向的工業(yè)集聚效應(yīng)，提升環(huán)境效率。第五，從區(qū)域角度來說，上海應(yīng)提高外資引進(jìn)門檻，加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制，江蘇、浙江和安徽應(yīng)加快高水平人才隊(duì)伍建設(shè)，做強(qiáng)主導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，從而提高科技創(chuàng)新水平，為提升工業(yè)集聚水平提供支持，從而更好地改善環(huán)境效率。