創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)霾污染的影響

鐘順昌,閆程莉,任 嬌,邵佳輝

創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)霾污染的影響

鐘順昌1*,閆程莉2,任 嬌1,邵佳輝1

(1.山西財(cái)經(jīng)大學(xué)資源型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展研究院,山西 太原 030006；2.山西財(cái)經(jīng)大學(xué)財(cái)政與公共經(jīng)濟(jì)學(xué)院,山西 太原 030006)

為了比較分析創(chuàng)新集聚空間分布單中心與多中心兩種模式對(duì)霾污染的影響機(jī)制,本文構(gòu)建了省域面板數(shù)據(jù)模型和中介效應(yīng)模型進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn).結(jié)果表明:創(chuàng)新集聚可通過(guò)規(guī)模效應(yīng)降低霾污染;但創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)霾污染的影響具有異質(zhì)性.其中,單中心模式誘發(fā)了霾污染,存在創(chuàng)新集聚環(huán)境效應(yīng)悖論;多中心模式對(duì)霾污染具有改善效應(yīng);隨著創(chuàng)新集聚多中心的提高,其霾污染改善效應(yīng)增強(qiáng),但具有邊際遞減特征;能源利用效率是創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的重要渠道之一.基于此,本文建議省級(jí)政府推進(jìn)空間協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,建構(gòu)省域多中心的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)空間組織體系,以此形成多中心協(xié)同治霾機(jī)制,破解創(chuàng)新集聚環(huán)境效應(yīng)悖論.

創(chuàng)新集聚；創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)；空間分布模式；單中心；多中心；霾污染

以PM2.5為代表的大氣污染物,對(duì)居民健康與中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生重要影響[1-2].盡管當(dāng)前通過(guò)強(qiáng)化環(huán)保法制建設(shè)、加強(qiáng)環(huán)保防控等政策措施,顯著地改善了中國(guó)的大氣質(zhì)量,但仍不能滿足人民對(duì)美好生態(tài)環(huán)境日益增長(zhǎng)的需求[3].從根本上講,大氣污染是粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的產(chǎn)物[4].長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,需依靠科技創(chuàng)新,發(fā)展綠色技術(shù),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,以此建立根治霾污染的長(zhǎng)效機(jī)制[5].而在空間多重異質(zhì)性和自相關(guān)性的情況下,“科技治霾”一定能夠達(dá)到理想的預(yù)期嗎？就不同規(guī)模城市所構(gòu)成的省域來(lái)看,科技創(chuàng)新對(duì)霾污染的影響,不僅通過(guò)規(guī)模效應(yīng),還通過(guò)空間分布的結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)其施加影響.創(chuàng)新資源的稀缺性,使得跨城市層面的區(qū)域科技創(chuàng)新活動(dòng)呈現(xiàn)出地理集聚性與空間異質(zhì)性等特征[6],并因發(fā)展階段的差異性表現(xiàn)為“單中心”或“多中心”的空間分布模式[7-8].基于“結(jié)構(gòu)主義”[9]的邏輯范式,創(chuàng)新集聚不同的空間分布模式將產(chǎn)生不同的霾污染效應(yīng),不合理的空間分布模式,非但難以產(chǎn)生減霾效果,反而誘發(fā)霾污染,產(chǎn)生“創(chuàng)新集聚的環(huán)境效應(yīng)悖論”.那么,怎樣的省域創(chuàng)新集聚空間分布模式有助于降低霾污染?事實(shí)上,空間分布反映的是空間關(guān)系問(wèn)題,有研究表明:省域系統(tǒng)內(nèi)不同規(guī)模城市的協(xié)調(diào)發(fā)展有助于改善霾污染[10].因此,如何以不同規(guī)模城市協(xié)同創(chuàng)新為突破口撬動(dòng)省域尺度的協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略,提升省域空氣質(zhì)量,是一個(gè)重要的理論與實(shí)踐問(wèn)題.本研究將為中國(guó)省域?qū)用娴拇髿馕廴究臻g治理提供一個(gè)新的視角,為優(yōu)化科技資源空間配置與深入推進(jìn)省域尺度的協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略提供決策參考.

已有文獻(xiàn)從行業(yè)、城市和省域3個(gè)尺度研究科技創(chuàng)新與空氣質(zhì)量的關(guān)系.在行業(yè)層面,李粉等[11]用工業(yè)行業(yè)專利申請(qǐng)量表征行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)其有助于減少工業(yè)SO2排放.在城市層面,任亞運(yùn)等[12]、逯進(jìn)等[13]和陳陽(yáng)等[14]利用復(fù)旦大學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心公布的中國(guó)城市創(chuàng)新指數(shù)表征創(chuàng)新能力,分別進(jìn)行實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)PM2.5、工業(yè)SO2和綜合環(huán)境污染排放具有抑制作用.祿雪煥等[15]基于國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)布的各地市綠色專利授權(quán)量表征綠色技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)其對(duì)PM2.5存在顯著的抑制作用.此外,程中華等[16]基于Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法測(cè)算了技術(shù)效率和科技進(jìn)步指數(shù),發(fā)現(xiàn)技術(shù)效率改善的PM2.5減排效應(yīng)較強(qiáng),而科技進(jìn)步對(duì)PM2.5減排的促進(jìn)作用相對(duì)很弱;陳浩等[17]發(fā)現(xiàn)科技創(chuàng)新投入與環(huán)境全要素生產(chǎn)率之間呈現(xiàn)倒N型關(guān)系.在省域?qū)用?周杰琦等[18]以及李巍等[19]以專利授權(quán)規(guī)模衡量自主創(chuàng)新能力,發(fā)現(xiàn)其對(duì)CO2排放均有顯著的抑制作用;原毅軍等[20]、黃娟等[21]和黃天航等[22]用專利申請(qǐng)受理規(guī)模表征科技創(chuàng)新能力,發(fā)現(xiàn)在控制環(huán)境規(guī)制政策等重要變量的情況下,科技創(chuàng)新能力提升有助于降低SO2排放量.白俊紅等[23]基于Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法測(cè)算了技術(shù)進(jìn)步指數(shù),發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步與綜合環(huán)境污染排放強(qiáng)度之間存在倒“U”型關(guān)系.Liu[24]發(fā)現(xiàn)基于技術(shù)創(chuàng)新的R&D投入強(qiáng)度不僅可以降低PM10濃度,而且可以通過(guò)知識(shí)溢出效應(yīng)間接減少鄰近地區(qū)的PM10排放.

綜上表明:科技創(chuàng)新有助于改善空氣質(zhì)量.但還存在以下不足:第一,文獻(xiàn)較多地從地級(jí)市尺度予以考察,而省域作為一個(gè)由不同規(guī)模城市形成的系統(tǒng),在空間外部性的作用下,城市尺度的點(diǎn)污染必將影響城市所在的省域尺度的面污染.因此,以科技協(xié)同創(chuàng)新為切入點(diǎn),加強(qiáng)城市間協(xié)同治霾尤為重要.第二,在省域?qū)用?文獻(xiàn)較多地關(guān)注了創(chuàng)新集聚規(guī)模對(duì)空氣質(zhì)量的影響.而除此之外,空氣質(zhì)量可能還受到創(chuàng)新集聚空間分布模式的影響,且相比較而言,大氣污染物中PM2.5的危害更大,但有關(guān)創(chuàng)新集聚空間分布模式與PM2.5關(guān)系的研究還較為缺乏.

基于此,本文將探討創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)霾污染的影響機(jī)制.其邊際貢獻(xiàn):第一,基于結(jié)構(gòu)主義的視角,以省域內(nèi)創(chuàng)新集聚異質(zhì)性為切入點(diǎn),將科技創(chuàng)新集聚空間分布分為單中心和多中心兩種對(duì)立統(tǒng)一的模式,通過(guò)正反論證和多重穩(wěn)健性檢驗(yàn),識(shí)別了中國(guó)省域創(chuàng)新集聚不同空間分布模式對(duì)霾污染的影響.第二,從多中心異質(zhì)性的角度,識(shí)別了多中心不同方式對(duì)霾污染影響強(qiáng)度異質(zhì)性和邊際效應(yīng).第三,基于結(jié)構(gòu)-行為-績(jī)效的分析范式和中介效應(yīng)模型,識(shí)別了創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的中介傳導(dǎo)機(jī)制以及中介效應(yīng)占總效應(yīng)的份額.

1 研究假說(shuō)

對(duì)省域系統(tǒng)而言,城市既是科技創(chuàng)新活動(dòng)又是霾污染治理的空間主體.然而,科技創(chuàng)新在省域內(nèi)具有明顯的空間異質(zhì)性,并通過(guò)空間分布模式之單中心或多中心表現(xiàn)出來(lái).前者是偏向于等級(jí)化的剛性垂直結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)比較單一,呈現(xiàn)“一城獨(dú)大”的格局;而后者是相對(duì)扁平柔性化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).這種結(jié)構(gòu)是各空間主體遵循一定價(jià)值關(guān)系在互動(dòng)合作創(chuàng)新的過(guò)程中形成的有序狀態(tài),是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到有序競(jìng)爭(zhēng)階段的產(chǎn)物,是空間創(chuàng)新主體在競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中通過(guò)區(qū)域性合作互補(bǔ)和社會(huì)化集成創(chuàng)新的高級(jí)形式[25].與此同時(shí),霾污染在省域內(nèi)具有明顯的空間自相關(guān),不同的空間分布模式,將對(duì)省域整體的霾污染產(chǎn)生不同的影響(圖1).

創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式容易誘使創(chuàng)新集聚空間分布的“馬太效應(yīng)”,產(chǎn)生明顯的“中心-外圍”結(jié)構(gòu),導(dǎo)致“創(chuàng)新集聚的環(huán)境效應(yīng)悖論”.科技創(chuàng)新活動(dòng)與工業(yè)化密不可分.在工業(yè)化早期,工業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)以及依附于工業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的科技創(chuàng)新活動(dòng)均在首位城市集聚,技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)生產(chǎn)工藝流程改進(jìn),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),降低能耗,有助于改善空氣質(zhì)量.而當(dāng)工業(yè)化發(fā)展到一定階段,工業(yè)生產(chǎn)與科技創(chuàng)新在空間上發(fā)生相對(duì)分離.大規(guī)模的工業(yè)活動(dòng)逐步在地域空間上呈現(xiàn)相對(duì)分散和多中心布局,在科技創(chuàng)新投入資源稀缺的情況下,科技創(chuàng)新活動(dòng)在區(qū)域首位城市的集聚進(jìn)一步強(qiáng)化,呈現(xiàn)區(qū)域單中心分布格局,其與工業(yè)相對(duì)分散和多中心布局相背而行,產(chǎn)生“創(chuàng)新集聚環(huán)境效應(yīng)悖論”.具體地講:第一,創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式引發(fā)“環(huán)境污染避難所”效應(yīng).一般而言,科技創(chuàng)新集聚規(guī)模越大的城市,其環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度越大.環(huán)境規(guī)制的空間異質(zhì)性,使大城市的污染企業(yè)被擠出至管制強(qiáng)度較低的中小城市,這類城市也是創(chuàng)新能力較弱與經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)[26],污染性企業(yè)在環(huán)境管制較松的城市,可能排污強(qiáng)度變大,產(chǎn)生“污染避難所”效應(yīng),在空間外部性的作用下,抵消了創(chuàng)新力較強(qiáng)城市的“創(chuàng)新補(bǔ)償”[27],使得霾污染沒有得到實(shí)質(zhì)性的改善,反而可能進(jìn)一步降低省域整體的空氣質(zhì)量.第二,創(chuàng)新集聚空間分布模式之“單中心”產(chǎn)生“搭便車”效應(yīng).從公共治理機(jī)制的角度看,“科技治霾”的空間單中心模式反映的是區(qū)域大氣環(huán)境的單中心治理結(jié)構(gòu),而缺乏協(xié)同聯(lián)動(dòng)的治理機(jī)制與條件,難以產(chǎn)生良好的治理績(jī)效.第三,科技創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式,容易形成不平衡的空間集聚結(jié)構(gòu),繼而誘發(fā)霾污染[10].科技創(chuàng)新是城市發(fā)展的新動(dòng)力,而科技創(chuàng)新集聚的空間分布單中心模式,是一種偏向于不協(xié)調(diào)的單中心城市化發(fā)展道路,導(dǎo)致中國(guó)省域城市規(guī)模分布呈現(xiàn)出兩極化傾向[27],出現(xiàn)大城市“肥胖癥”與中小城市“瘦弱病”的并存,并產(chǎn)生繼發(fā)性霾污染等問(wèn)題.第四,創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式產(chǎn)生要素錯(cuò)配效應(yīng).基于邊際規(guī)模遞減理論,科技創(chuàng)新要素過(guò)度的向中心城市集聚,導(dǎo)致支撐科技創(chuàng)新發(fā)展要素的空間錯(cuò)配與邊際收益遞減.有研究發(fā)現(xiàn),地級(jí)以上城市的科技資源平均配置效率一直處于較低水平[29],這將導(dǎo)致省域整體創(chuàng)新的大氣環(huán)境治理績(jī)效難以得到有效提高.

圖1 創(chuàng)新集聚空間分布模式與省域霾污染

假說(shuō)1:創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式將誘發(fā)霾污染.

如果隨著工業(yè)化的發(fā)展,創(chuàng)新活動(dòng)過(guò)度集中于某一城市將誘發(fā)霾污染,那么,優(yōu)化科技創(chuàng)新活動(dòng)在空間上的組織結(jié)構(gòu),以區(qū)域內(nèi)各城市協(xié)同創(chuàng)新為切入點(diǎn),推動(dòng)霾污染的協(xié)同治理是必然的選擇.創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式為城市間的協(xié)同創(chuàng)新以及協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),進(jìn)而能夠消除“創(chuàng)新集中化集聚的環(huán)境悖論”.具體地講:第一,科技創(chuàng)新活動(dòng)的多中心發(fā)展模式降低了因創(chuàng)新發(fā)展的各要素單中心集聚而引發(fā)的空間錯(cuò)配風(fēng)險(xiǎn)及其霾污染治理效率損失.第二,科技創(chuàng)新活動(dòng)的多中心空間分布模式,除了形成創(chuàng)新價(jià)值鏈上的縱向分工以外,還積極地加強(qiáng)了城市間的橫向聯(lián)系,從而形成協(xié)同創(chuàng)新的空間網(wǎng)絡(luò),將形成多中心的城市發(fā)展道路,促進(jìn)大中小城市協(xié)調(diào)發(fā)展[30],進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其與霾污染治理的“一箭雙雕”.此外,有類似的經(jīng)驗(yàn)研究表明,在單中心城市群內(nèi)部,大城市與中小城市、小城鎮(zhèn)之間的矛盾沖突更為激烈,而多中心的矛盾沖突則緩和許多[31],進(jìn)而在治理霾污染上容易達(dá)成共識(shí),形成協(xié)同聯(lián)動(dòng)的治理機(jī)制[10].

假說(shuō)2:創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式將通過(guò)協(xié)同效應(yīng)改善霾污染.

同樣是創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式,其不同的實(shí)現(xiàn)方式對(duì)霾污染的影響強(qiáng)度具有異質(zhì)性.隨著較多的城市納入到創(chuàng)新多中心的框架,其整個(gè)省域創(chuàng)新多中心指數(shù)提高,省域范圍內(nèi)的城市間協(xié)同創(chuàng)新步伐加快,將推動(dòng)整個(gè)省域朝著“學(xué)習(xí)型區(qū)域”的方向邁進(jìn),促進(jìn)各種編碼知識(shí)和特殊的專業(yè)信息在城市間以較快的速度進(jìn)行傳播、交流和學(xué)習(xí).從創(chuàng)新多中心形成的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的角度看,各城市是創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn),隨著較多的城市納入到創(chuàng)新多中心的框架,創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)越多、密度越大,各創(chuàng)新主體的互動(dòng)頻率越高,創(chuàng)新的空間傳播速度越快,創(chuàng)新的空間傳播范圍越大,區(qū)域創(chuàng)新能力越強(qiáng),進(jìn)而能夠取得更好的治霾效果.

假說(shuō)3:創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式的減霾效應(yīng),會(huì)隨著多中心程度提高而增強(qiáng).

如果創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染,其渠道機(jī)制是什么?一部分研究表明,科技創(chuàng)新不僅通過(guò)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝水平、引進(jìn)新技術(shù),提高能源生產(chǎn)和消費(fèi)效率,減少能源消費(fèi),還通過(guò)開發(fā)可再生新能源,替代傳統(tǒng)化石能源,影響能源市場(chǎng)價(jià)格和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)[32-33].另一部分研究表明,提升能源利用效率有助于改善霾污染[34-35].上述研究表明,科技創(chuàng)新、能源效率與霾污染有著緊密關(guān)聯(lián).而科技創(chuàng)新具有明顯的空間分異性,基于“結(jié)構(gòu)-行為-績(jī)效”的邏輯,將導(dǎo)致能源利用效率的空間分異,進(jìn)而影響省域整體的能源利用效率.創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式,作為一種開放式的創(chuàng)新組織網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)相互交織,促進(jìn)各生產(chǎn)工藝流程、新技術(shù)等各類知識(shí)編碼信息在省域創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)多種渠道快速傳播,提高了技術(shù)轉(zhuǎn)移的效率,進(jìn)而有助于提升省域整體的生產(chǎn)技術(shù)水平和能源利用效率,最終有助于改善霾污染;相反,創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式,是一種相對(duì)封閉的創(chuàng)新組織模式,其等級(jí)性明顯,缺乏網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),不利于新技術(shù)的空間傳播,抑制了省域能源利用效率的提高.綜上所述,能源利用效率是創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的重要渠道之一.

假說(shuō)4:創(chuàng)新集聚空間分布模式將通過(guò)能源利用效率影響霾污染.

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 模型構(gòu)建

為了比較分析中國(guó)省域尺度創(chuàng)新集聚空間分布模式之單中心與多中心對(duì)霾污染的影響機(jī)制,構(gòu)建了如(1)~(3)式的靜態(tài)面板數(shù)據(jù)模型.

式(1)中:下標(biāo)和下標(biāo)分別表征省域和第年(下同).被解釋變量lnPM2.5為PM2.5年均濃度值的對(duì)數(shù),用以反映霾污染.是本文關(guān)注的核心解釋變量,表征省域內(nèi)創(chuàng)新集聚空間分布模式之單中心與多中心指數(shù).是創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)PM2.5影響的總效應(yīng).X是引入的個(gè)控制變量,表示控制變量X對(duì)PM2.5的影響系數(shù).0為截距項(xiàng),為個(gè)體固定效應(yīng),為時(shí)間固定效應(yīng),為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng).

在完成總效應(yīng)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再結(jié)合式(2)~(3)進(jìn)一步檢驗(yàn)創(chuàng)新集聚空間分布模式是否通過(guò)能源利用效率(energy)影響PM2.5.在式(2)能源利用效率的模型中,控制變量X主要包括:創(chuàng)新集聚規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、第二產(chǎn)業(yè)占比、重化工業(yè)發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平和人口密度等.其它符號(hào)變量的含義對(duì)應(yīng)同式(1).式(2)是檢驗(yàn)創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)中介變量energy的影響,若顯著,進(jìn)行下一步.即式(3)是在式(1)的基礎(chǔ)上將中介變量納入模型,同時(shí)考察直接變量與中介變量energy對(duì)PM2.5的影響,觀察創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)PM2.5影響的前后變化.根據(jù)中介效應(yīng)模型判斷依據(jù),如果式(2)中變量的系數(shù)和式(3)中介變量energy的系數(shù)均顯著,而式(3)中變量的系數(shù)較式(1)的系數(shù)變小或者顯著性降低,表明存在中介效應(yīng),或者比較和的符號(hào),同號(hào)則屬于中介效應(yīng),且中介效應(yīng)占總效應(yīng)的份額為/[36].

2.2 變量設(shè)定

2.2.1 核心變量 被解釋變量之PM2.5數(shù)據(jù)來(lái)自哥倫比亞大學(xué)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和應(yīng)用中心公布的、基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的全球PM2.5濃度年均值的柵格數(shù)據(jù)[37],并利用ArcGIS處理得到中國(guó)省域年均PM2.5濃度值;核心解釋變量之創(chuàng)新集聚空間分布模式的原始數(shù)據(jù)為歷年城市發(fā)明專利申請(qǐng)受理數(shù)據(jù),其來(lái)源于中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(SIPO)的“中國(guó)專利數(shù)據(jù)庫(kù)”,該數(shù)據(jù)庫(kù)近年來(lái)已逐步被用于研究地級(jí)市尺度的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出或創(chuàng)新能力的空間分布[38-40].本文也將采用該數(shù)據(jù)庫(kù),并基于首位城市占比以及城市指數(shù)法等測(cè)度省域內(nèi)創(chuàng)新集聚空間分布單中心和多中心指數(shù),具體測(cè)算辦法如下:

①單中心指數(shù).測(cè)度方法如式(4).

式中:mono表征省域創(chuàng)新集聚空間分布單中心指數(shù),ZL是第年省域內(nèi)基于專利申請(qǐng)之規(guī)模位序的第位城市專利申請(qǐng)量.

②多中心指數(shù).多中心在本質(zhì)上反映的是首位城市與其它城市的發(fā)展差距,本文將借鑒城市指數(shù)法[41]來(lái)測(cè)算多中心,測(cè)算方法如式(5).

式中:=2,4.右側(cè)變量含義同上,考慮到省域城市數(shù)目的異質(zhì)性,為了增強(qiáng)多中心可比性,本文將選擇創(chuàng)新集聚規(guī)模最大的前兩位和前四位城市,通過(guò)二城市和四城市指數(shù)法測(cè)算多中心.當(dāng)依次取2和4時(shí),即二城市和四城市創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù)(ploy2t和ploy4t).對(duì)其求均值,可得創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù)(ploy).其值越大,則表明省域科技創(chuàng)新集聚空間分布多中心程度越高.

2.2.2 中介變量 能源利用效率,用單位能源消費(fèi)量的實(shí)際GDP表示.

2.2.3 控制變量 ①創(chuàng)新集聚規(guī)模,用發(fā)明專利申請(qǐng)量的對(duì)數(shù)表征.②環(huán)境規(guī)制,用工業(yè)污染治理投資占工業(yè)GDP的份額表示.③經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,用實(shí)際人均GDP的對(duì)數(shù)表示.④二產(chǎn)占比,用第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重表示.⑤重化工業(yè)發(fā)展水平,用重化工業(yè)從業(yè)人數(shù)占工業(yè)從業(yè)人數(shù)的份額表示,對(duì)于重化工業(yè)門類選擇參照馬麗梅等[42]的研究成果.⑥城鎮(zhèn)化水平,即年末城鎮(zhèn)人口比重.⑦人口密度,用總?cè)丝谂c行政區(qū)面積之比的對(duì)數(shù)表征.⑧生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)集聚,用生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)(國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類與代碼(GB/T 4754-2017)[43]中的G、I、J、L和M對(duì)應(yīng)的行業(yè))區(qū)位熵表示,即省域的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)就業(yè)規(guī)模占省域服務(wù)業(yè)就業(yè)規(guī)模的比重與全國(guó)這一比重的比值.⑨外商直接投資,用折算為人民幣的外商直接投資占GDP的份額表示.

2.3 變量統(tǒng)計(jì)

除被解釋變量和核心解釋變量特別說(shuō)明外,其余變量的原始數(shù)據(jù)來(lái)源是國(guó)家統(tǒng)計(jì)局歷年發(fā)布的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[44]、《中國(guó)環(huán)境年鑒》[45]、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》[46]、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》[47]和《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[48].考慮到測(cè)度省域內(nèi)創(chuàng)新集聚空間分布之多中心特征以及數(shù)據(jù)的可獲得性,剔除了4個(gè)直轄市,城市數(shù)目少的西藏、新疆、青海和海南等4個(gè)省(自治區(qū))以及港澳臺(tái)地區(qū).因此,最終以中國(guó)23個(gè)省域?yàn)榻孛?樣本選取的時(shí)間序列為2000～2017年.本文最終所選樣本414個(gè).變量基本統(tǒng)計(jì)量如表1所示.

表1 變量的基本統(tǒng)計(jì)量

2.4 特征事實(shí)

通過(guò)圖2可以看出,創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式在西部較為凸顯,單中心指數(shù)年均在0.50以上,如陜西(0.76)、四川(0.70)、云南(0.68)、寧夏(0.64)、貴州(0.59)、甘肅(0.57);此外,中部的湖北(0.59)以及東北的吉林(0.63)、黑龍江(0.59)的單中心指數(shù)也較高;相反,多中心模式較突出的主要集中在東部的江蘇(-0.11)、遼寧(-0.16)、廣東(-0.18)、河北(0.06)、山東(0.07)、浙江(0.29)、福建(0.26)和西部的廣西(0.22).從動(dòng)態(tài)演化特征來(lái)看,省域創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式明顯加強(qiáng)的有黑龍江、吉林、山東、福建、廣東、河南、湖南、廣西和陜西等,其中,吉林、黑龍江和河南最為突出;而多中心模式逐步強(qiáng)化的有河北、內(nèi)蒙古、江西、湖北、廣東、四川、貴州、云南、甘肅和寧夏等.

圖2 2000~2017年中國(guó)23省域創(chuàng)新集聚空間分布模式與霾污染的協(xié)同演進(jìn)

就霾污染時(shí)空演化特征而言,基于霾污染對(duì)數(shù)值年均值可劃分為3個(gè)梯隊(duì).第1梯隊(duì):云南(2.60)、黑龍江(2.79)、福建(3.03)、內(nèi)蒙古(3.06)、四川(3.08);第2梯隊(duì):吉林(3.20)、廣東(3.36)、貴州(3.41)、遼寧(3.44)、廣西(3.47)、浙江(3.56)、江西(3.55);第3梯隊(duì):陜西(3.67)、山西(3.70)、寧夏(3.75)、甘肅(3.80)、湖南(3.80)、河北(3.88)、湖北(3.90)、安徽(3.92)、江蘇(3.99)、山東(4.14)和河南(4.15).可以看出,霾污染較嚴(yán)重的集中于中西部省區(qū)和東部部分省份.動(dòng)態(tài)演化來(lái)看,河北、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、遼寧、江蘇、安徽、江西、山東、廣東、廣西和云南等省區(qū)的霾污染隨著時(shí)間的推移而不斷加重.

就兩者關(guān)系而言:(1)單從截面均值來(lái)看,創(chuàng)新集聚空間分布單中心和多中心與霾污染分別表現(xiàn)出反向和正向關(guān)系,尤其是在云南、四川、山東、河北等省區(qū)表現(xiàn)最為明顯.(2)從長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)演化來(lái)看,單中心和多中心與霾污染分別呈現(xiàn)正向和反向協(xié)同關(guān)系.如在河北、黑龍江、吉林、遼寧、浙江、安徽、福建、江西、山東、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、甘肅和寧夏等省區(qū)這一特征最為明顯.而(1)與(2)結(jié)論的反差,可能在截面維度,難以識(shí)別個(gè)體趨勢(shì)特征.基于此,將借助分布動(dòng)態(tài)和偏相關(guān)圖進(jìn)一步判斷兩者的關(guān)系.

從霾污染的分布形態(tài)來(lái)看,2000年的峰值最低,帶寬最大,且主要向右傾斜,表明霾污染的省域異質(zhì)性明顯,呈兩極分化傾向.而隨著時(shí)間的推移,一方面,帶寬縮小,峰值提高,霾污染的省域異質(zhì)性不斷改善;另一方面,一直到2010年前后核密度圖不斷向右移動(dòng),表明中國(guó)的霾污染不斷加劇;而此之后,核密度圖逐步向左移動(dòng),表明中國(guó)的霾污染整體有所緩解(圖3).

從創(chuàng)新集聚空間分布單中心的分布動(dòng)態(tài)來(lái)看,2003年與2006年為雙峰,一個(gè)在0.35附近,一個(gè)在0.60附近,即存在兩極化的格局.其中處在0.60附近的偏向于創(chuàng)新集聚空間單中心分布模式,0.35附近的為多中心模式.且2003年單中心的核密度較高,即單中心占主導(dǎo).2009年以后則逐步呈現(xiàn)單峰,從峰值來(lái)看,主要集中在0.35左右,而且核密度函數(shù)圖向左移動(dòng),即單中心指數(shù)下降,表明全國(guó)省域創(chuàng)新集聚空間分布模式逐步由單中心向多中心轉(zhuǎn)變;帶寬逐步縮小,表明省域的創(chuàng)新空間分布格局的差異在縮小(圖4a).

圖3 2000~2017年中國(guó)省域霾污染分布動(dòng)態(tài)

從多中心模式的分布動(dòng)態(tài)來(lái)看,在2000~2017年間,整體上呈現(xiàn)向右移動(dòng)的態(tài)勢(shì),即科技創(chuàng)新活動(dòng)逐步由中心城市向次中心城市轉(zhuǎn)移的格局正在逐步形成.且由單峰向雙峰演變,但右側(cè)峰的核密度值明顯高于左側(cè)峰,表明多中心發(fā)展是主流.此外,隨著時(shí)間的推移,帶寬縮小,即創(chuàng)新集聚空間分布多中心的省域間差距有逐步縮小的趨勢(shì)(圖4b).

綜上,結(jié)合時(shí)序演化與分布動(dòng)態(tài)特征,表明中國(guó)省域創(chuàng)新集聚空間分布多中心與霾污染具有較為明顯的反向協(xié)同變化關(guān)系.為了揭示這一規(guī)律性特征,圖5為創(chuàng)新集聚空間分布模式之單中心與多中心對(duì)霾污染影響的偏相關(guān)圖(stata之a(chǎn)vplot指令).可以看出,創(chuàng)新集聚空間分布單中心與霾污染正相關(guān),而多中心與霾污染呈現(xiàn)負(fù)相關(guān).然而,在統(tǒng)計(jì)上是否顯著存在這種關(guān)系,需構(gòu)建計(jì)量模型進(jìn)一步實(shí)證檢驗(yàn).

3 實(shí)證分析

3.1 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

3.1.1 創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式對(duì)霾污染的影響 表2報(bào)告了該影響效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果.根據(jù)Hausman檢驗(yàn),宜采用固定效應(yīng)模型(FE).列(1)呈現(xiàn)的結(jié)果顯示,在不考慮其他控制變量的情況下,創(chuàng)新集聚規(guī)模(lntotal)在5%的水平上顯著為負(fù),說(shuō)明創(chuàng)新集聚可通過(guò)規(guī)模效應(yīng)降低霾污染,這與文獻(xiàn)[19-21]的結(jié)論相似.但創(chuàng)新集聚空間分布單中心(mono)在1%的水平上顯著為正,表明創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式不利于改善霾污染,說(shuō)明研究期內(nèi)科技創(chuàng)新活動(dòng)存在過(guò)度集中化集聚的傾向.為防止遺漏變量而產(chǎn)生內(nèi)生性,進(jìn)一步將其它控制變量納入模型.列(2)呈現(xiàn)的結(jié)果表明,科技創(chuàng)新通過(guò)規(guī)模效應(yīng)(lntotal)對(duì)霾污染的促降效應(yīng)仍然明顯,且表征結(jié)構(gòu)效應(yīng)的單中心(mono)模式也依然在1%的水平上顯著為正,表明科技創(chuàng)新集聚不僅通過(guò)規(guī)模效應(yīng)還通過(guò)結(jié)構(gòu)效應(yīng)影響霾污染.考慮到創(chuàng)新集聚空間分布單中心對(duì)霾污染的影響存在過(guò)程效應(yīng),將科技創(chuàng)新集聚空間分布單中心的平方項(xiàng)(mono2)納入模型,通過(guò)列(3)可以看出,一次項(xiàng)為負(fù)但不顯著,而二次項(xiàng)在5%的水平上顯著為正,這表明創(chuàng)新活動(dòng)單中心與霾污染存在U型變化,但目前處于U型曲線的右側(cè).說(shuō)明科技創(chuàng)新活動(dòng)的確在首位城市過(guò)度集聚,科技創(chuàng)新活動(dòng)過(guò)度在中心城市集聚,使得省域創(chuàng)新活動(dòng)呈現(xiàn)明顯的“中心-外圍”結(jié)構(gòu),一方面容易導(dǎo)致不平衡的城市體系結(jié)構(gòu),形成“問(wèn)題區(qū)域”,誘發(fā)霾污染問(wèn)題;另一方面,霾污染在城市間具有明顯的空間自相關(guān)性,創(chuàng)新集聚程度高的中心城市之“單邊”治霾努力成果可能被創(chuàng)新集聚程度低的外圍城市之“泄漏效應(yīng)”所削減[12],進(jìn)而不能有效地提升整個(gè)區(qū)域的空氣質(zhì)量.因此,創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式會(huì)產(chǎn)生“創(chuàng)新集聚環(huán)境效應(yīng)悖論”.根據(jù)經(jīng)典的集聚經(jīng)濟(jì)理論,區(qū)域中心城市由于其集聚效應(yīng)太強(qiáng),會(huì)在其周邊區(qū)域形成一個(gè)集聚陰影區(qū)[49],在這個(gè)陰影區(qū)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)資源都會(huì)被吸引到中心城市,導(dǎo)致要素空間錯(cuò)配的概率提高和創(chuàng)新要素在某一空間過(guò)度冗余,而外圍地區(qū)創(chuàng)新能力不足,降低了創(chuàng)新資源整體的治霾效率.這也在一定程度上解釋了近年來(lái)京津冀等區(qū)域霾污染嚴(yán)重的原因.

表2 創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式對(duì)霾污染的影響

注:括號(hào)內(nèi)為值,*、**、***分別表示10%、5%、1%水平上顯著,“-”表示空值,下同.

3.1.2 創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式對(duì)霾污染的影響及多中心異質(zhì)性 表2報(bào)告的結(jié)果表明:創(chuàng)新集聚空間單中心模式并不能產(chǎn)生減霾效應(yīng),那么偏向于多中心的創(chuàng)新集聚空間分布模式能否改善霾污染呢？表3列(1)~(2)回答了這一疑問(wèn).可以看出,無(wú)論加入控制變量與否,創(chuàng)新集聚不僅通過(guò)規(guī)模對(duì)霾污染產(chǎn)生明顯的抑制效應(yīng),而且創(chuàng)新集聚空間分布多中心(ploy)均至少在5%的水平上顯著為負(fù),表明在科技治霾的過(guò)程中需關(guān)注科技創(chuàng)新集聚的空間分布結(jié)構(gòu)效應(yīng),其多中心分布模式有助于改善霾污染.說(shuō)明相對(duì)于創(chuàng)新集聚空間分布單中心,創(chuàng)新多中心在霾污染治理方面具有明顯的“帕累托改進(jìn)”,其原因就在于創(chuàng)新集聚多中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)提供了協(xié)同創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)各城市協(xié)調(diào)發(fā)展和協(xié)同治霾的機(jī)制.考慮到同樣是創(chuàng)新集聚空間多中心分布模式,但不同的多中心方式對(duì)霾污染影響的強(qiáng)度可能存在異質(zhì)性.表3列(3)~(4)報(bào)告了這一估計(jì)結(jié)果.相比二城市多中心,四城市多中心系數(shù)絕對(duì)值較大,這說(shuō)明,隨著較多的城市進(jìn)入創(chuàng)新集聚空間分布多中心的框架,創(chuàng)新集聚的空間網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)增強(qiáng),由此對(duì)霾污染的促降效應(yīng)提高.此外,比較ploy2列(3)、ploy4列(4)和ploy列(2)對(duì)霾污染影響的強(qiáng)度,可知看出列(3)和列(4)同列(2)的變化率分別為2%和1.6%,這說(shuō)明創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式對(duì)霾污染的影響強(qiáng)度存在邊際遞減效應(yīng),其原因是受創(chuàng)新集聚位序規(guī)模分布的影響.

表3 創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式對(duì)霾污染的影響

3.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

上文正反對(duì)比論證發(fā)現(xiàn):創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式具有減霾效應(yīng).為檢驗(yàn)結(jié)論的穩(wěn)健性,將被解釋變量替換為基于赫芬達(dá)爾指數(shù)(HHI)和齊普夫定律(Zipf's Law)測(cè)算的創(chuàng)新集聚空間分布多中心.

3.2.1 基于HHI的創(chuàng)新集聚空間分布多中心對(duì)霾污染的影響及多中心異質(zhì)性效應(yīng) HHI是測(cè)算要素空間分布均衡性的一個(gè)重要指標(biāo),取值介于0~1,值越大則要素分布的多中心程度越低.創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù)通過(guò)(7)式來(lái)測(cè)算.

式中:rdiv為省域創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù),其中,=2,4,具體包括rdiv2t和rdiv4t.分別表示二城市和四城市多中心,然后對(duì)其取平均值,可得到省域創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù)rdiv.HHI表示省域內(nèi)前個(gè)城市的創(chuàng)新集聚空間分布的赫芬達(dá)爾指數(shù),ZL含義同上.ZL表示第年省域內(nèi)專利申請(qǐng)量之位序在前個(gè)城市的申請(qǐng)量之和.

表4呈現(xiàn)的估計(jì)結(jié)果表明,無(wú)論考慮其它控制變量與否,科技創(chuàng)新集聚規(guī)模及創(chuàng)新集聚的空間分布的多中心模式均在1%的水平上有助于降低霾污染,且隨著更多的城市被納入到創(chuàng)新集聚空間分布多中心的框架,其對(duì)霾污染的影響強(qiáng)度不斷提高.但相對(duì)于多中心均值列(2)而言,基于位序規(guī)模原則,隨著較多的城市納入到多中心的框架,對(duì)霾污染的影響存在邊際遞減效應(yīng),這與表3的結(jié)論一致.

表4 穩(wěn)健性檢驗(yàn)Ⅰ

注:其它控制變量的估計(jì)結(jié)果與上表相近,限于版面,予以略去,下同.

3.2.2 基于Zipf's Law的創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式對(duì)霾污染的影響及多中心異質(zhì)性效應(yīng) 上文的被解釋變量多中心指數(shù)均是基于非參數(shù)估計(jì)得到的.本文將進(jìn)一步基于參數(shù)估計(jì)的齊普夫法則[41]測(cè)算創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù).

式中:為常數(shù)項(xiàng),S為按照城市專利申請(qǐng)量由大到小排序得到的第位城市的專利申請(qǐng)數(shù).R為專利申請(qǐng)數(shù)量排序值,p即為多中心指數(shù),其值越大,創(chuàng)新集聚空間分布多中心程度相對(duì)越高.

同非參數(shù)估計(jì)一樣,選擇城市專利申請(qǐng)量最大的前兩位和前四位城市做回歸,可分別得到省域內(nèi)第年創(chuàng)新集聚空間分布多中心指數(shù)2、4,為了降低異方差,對(duì)其分別取對(duì)數(shù)得ln2和ln4,然后取它們的平均值可得到創(chuàng)新集聚多中心指數(shù)對(duì)數(shù)均值ln,其含義同上.

表5 穩(wěn)健性檢驗(yàn)Ⅱ

表5報(bào)告的估計(jì)結(jié)果顯示,無(wú)論控制其他變量與否,創(chuàng)新集聚空間分布多中心(ln)都至少在5%的水平上對(duì)霾污染產(chǎn)生顯著的負(fù)效應(yīng).就不同程度的多中心來(lái)看,二城市多中心(ln2)其符號(hào)為負(fù),但不顯著.可能的原因是:一方面,用齊普夫法則測(cè)算二城市多中心不是非常合適,另一方面,二城市多中心難以形成明顯治霾協(xié)同效應(yīng);而四城市多中心(ln4)在1%的水平上顯著為負(fù),這進(jìn)一步表明,隨著更多的城市被納入到創(chuàng)新集聚空間分布多中心的框架之中,創(chuàng)新集聚的多中心網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的減霾效應(yīng)增強(qiáng).同時(shí)創(chuàng)新集聚也依然通過(guò)規(guī)模效應(yīng)降低霾污染.綜上來(lái)看,即使更換核心解釋變量的估算方法依然不影響結(jié)論的整體穩(wěn)健性,假說(shuō)1~3成立.

3.3 傳導(dǎo)機(jī)制檢驗(yàn)

表6 創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的傳導(dǎo)機(jī)制檢驗(yàn)

表6報(bào)告了創(chuàng)新集聚空間分布模式之單中心與多中心影響霾污染的能源利用效率傳導(dǎo)機(jī)制的估計(jì)結(jié)果.可以看出:①創(chuàng)新集聚空間分布單中心(mono)和多中心(ploy)模式以及二城市多中心(ploy2)和四城市多中心(ploy4)均在1%的顯著性水平上與能源利用效率(energy)分別呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)和正相關(guān),即創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式不利于改善能源利用效率,而多中心模式則相反.②無(wú)論是創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式還是多中心模式以及不同多中心方式,能源利用效率(energy)均在5%的水平上顯著地抑制了霾污染.③無(wú)論是創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式還是多中心模式及其不同多中心方式,當(dāng)模型中加入中介變量能源利用效率(energy)時(shí),其對(duì)霾污染的影響強(qiáng)度或顯著性明顯降低.其中,在創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式的情況下,影響強(qiáng)度下降了10.44%,且中介效應(yīng)占總效應(yīng)的10.12%;在創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式的情況下,其顯著性由5%降到10%,且影響強(qiáng)度下降了17.78%,且中介效應(yīng)占總效應(yīng)的25.33%.在二城市和四城市多中心模式下,中介效應(yīng)的份額分別為30.88%和20.02%.這說(shuō)明,能源利用效率在創(chuàng)新集聚空間分布模式與霾污染之間發(fā)揮了部分中介效應(yīng)的作用.與此同時(shí),和同號(hào)綜上,可判斷能源利用效率是創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的中介變量.此外,本文進(jìn)一步報(bào)告了有關(guān)中介效應(yīng)的Sobel檢驗(yàn)[50]結(jié)果,可以看出,單中心在10%的水平上顯著,而多中心在5%的水平上顯著,符合中介變量的判斷依據(jù),表明能源利用效率是創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的重要傳導(dǎo)路徑之一,假說(shuō)4成立.

值得一提的是,在霾污染的決定因素模型中,當(dāng)加入能源利用效率(energy)這一中介變量后,創(chuàng)新集聚規(guī)模(lntotal)的顯著性進(jìn)一步增強(qiáng),且影響強(qiáng)度也不斷提高.通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),變量之間不存在多重共線性問(wèn)題,而且能源利用效率與創(chuàng)新集聚規(guī)模之間的相關(guān)系數(shù)僅僅為0.046.這說(shuō)明,中介變量energy是相對(duì)外生的.如前所述,能源利用效率僅僅發(fā)揮部分中介效應(yīng),因此其本身還應(yīng)作為重要的控制變量影響霾污染.綜上來(lái)看,創(chuàng)新集聚既通過(guò)規(guī)模效應(yīng)又通過(guò)空間分布結(jié)構(gòu)效應(yīng)影響霾污染.

4 結(jié)論

4.1 中國(guó)省域創(chuàng)新集聚空間分布模式具有明顯的區(qū)位特征.其中,單中心模式主要集中在東北和西部,而西部省域最為突出,首位城市科技創(chuàng)新活動(dòng)占到全省的50%以上,創(chuàng)新集聚的空間網(wǎng)絡(luò)性較差;相反,多中心模式主要集中在東部沿海,創(chuàng)新集聚的空間網(wǎng)絡(luò)性較強(qiáng).就動(dòng)態(tài)演進(jìn)來(lái)看,創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式不斷成為主流.

4.2 2000年以來(lái),中國(guó)省域霾污染整體呈現(xiàn)“先增后減”的格局,空間上呈現(xiàn)逐步收斂的趨勢(shì).從動(dòng)態(tài)演進(jìn)來(lái)看,科技創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式與霾污染具有較為明顯的正向協(xié)同變化關(guān)系,而多中心模式與霾污染呈現(xiàn)明顯的反向協(xié)同關(guān)系.

4.3 實(shí)證結(jié)果表明,中國(guó)省域科技創(chuàng)新集聚可通過(guò)規(guī)模效應(yīng)改善霾污染;但科技創(chuàng)新集聚空間分布模式對(duì)霾污染的影響存在異質(zhì)性.其中,單中心模式誘發(fā)了霾污染;而多中心模式則對(duì)霾污染具有改善效應(yīng),隨著多中心的提高,對(duì)霾污染的改善效應(yīng)增強(qiáng),但存在一定的邊際遞減效應(yīng);能源利用效率是創(chuàng)新集聚空間分布模式影響霾污染的重要傳導(dǎo)路徑之一.在創(chuàng)新集聚空間分布單中心的情況下,中介效應(yīng)占總效應(yīng)的10.12%;而在空間分布多中心的情況下,中介效應(yīng)占總效應(yīng)的25.33%,且隨著由二城市多中心向四城市多中心轉(zhuǎn)變,這種中介效應(yīng)的份額由30.88%下降到20.02%.

5 建議

5.1 建立協(xié)同創(chuàng)新的城市間聯(lián)防聯(lián)控治霾機(jī)制.霾污染治理是一個(gè)公共管理問(wèn)題,決定了需要構(gòu)建城市間協(xié)同聯(lián)動(dòng)的空間治理機(jī)制.在科技治霾的背景下,需推進(jìn)省域內(nèi)多中心的空間協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,完善省域城市創(chuàng)新體系,推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟建設(shè),促進(jìn)創(chuàng)新集聚空間分布多中心模式的形成,以強(qiáng)化科技創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),而應(yīng)放棄科技治霾過(guò)程中的科技創(chuàng)新集聚空間分布單中心模式,以避免“城門失火,殃及池魚”.

5.2 加大省域外圍城市的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度,形成創(chuàng)新發(fā)展倒逼機(jī)制.當(dāng)前多數(shù)省域(尤其是西部和東北的一些省域),其科技創(chuàng)新活動(dòng)高度集中在省會(huì)城市,空間不平衡格局明顯,環(huán)境規(guī)制的空間異質(zhì)性是產(chǎn)生這一現(xiàn)象的重要原因.比較而言,省域外圍城市的環(huán)境管制較弱,而這類城市正是霾污染治理的重要地帶.因此,需提高外圍城市的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度,倒逼企業(yè)提高研發(fā)投入強(qiáng)度,加強(qiáng)科技創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)水平,促使企業(yè)成為科技創(chuàng)新的主體;倒逼地方充分發(fā)揮人才科教資源,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等手段優(yōu)先發(fā)展創(chuàng)新產(chǎn)業(yè),營(yíng)造創(chuàng)新氛圍、激發(fā)創(chuàng)新活力,進(jìn)而把“科技創(chuàng)新+產(chǎn)業(yè)升級(jí)”作為驅(qū)動(dòng)城市綠色發(fā)展的新動(dòng)能,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展.

5.3 構(gòu)建良好創(chuàng)新生態(tài)的常態(tài)化機(jī)制.地方政府需積極改善創(chuàng)新環(huán)境,營(yíng)造“崇尚創(chuàng)新、寬容失敗”的社會(huì)氛圍,形成財(cái)政科技投入穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制,規(guī)劃布局戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,制定優(yōu)勢(shì)科技資源引進(jìn)計(jì)劃,完善科技創(chuàng)新政策法規(guī),培育與激發(fā)企業(yè)家精神,建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)、科技服務(wù)平臺(tái).構(gòu)建有利于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的市場(chǎng)、法制和政策等社會(huì)環(huán)境.

5.4 優(yōu)化協(xié)同創(chuàng)新的合作機(jī)制.省域邊緣城市要著力于“借腦研發(fā)、柔性引才”,在人才資源集聚的大城市設(shè)立“研發(fā)飛地”.建立對(duì)口援助、利益分享和市場(chǎng)機(jī)制相結(jié)合的“飛地研發(fā)”運(yùn)作機(jī)制.探索一條“反向飛地”的創(chuàng)新發(fā)展新模式,使創(chuàng)新成果為本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)服務(wù).

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The impact of innovative agglomeration spatial distribution modes on haze pollution.

ZHONG Shun-chang1*, YAN Cheng-li2, REN Jiao1, SHAO Jia-Hui1

(1.Institute of Resource-based Economic Transformation Development, Shanxi University of Finace and Economics, Taiyuan 030006, China；2.Department of Finance and Public Economy, Shanxi University of Finace and Economics, Taiyuan 030006, China).,2021,41(4)：1970~1984

In order to compare and analyze the influencing mechanism of monocentricity and polycentriciy distribution patterns on haze pollution, a provincial panel data model and an intermediary effect model were constructed for empirical test. The results showed that the innovation agglomeration reduced haze pollution through scale effects,however, the impact of innovative agglomeration spatial distribution modes on haze pollution was heterogeneous.Specifically, the monocentricity mode induced haze pollution, and there was an paradox of the environmental effect of innovation agglomeration. However, the polycentricity mode had an improvement effect on haze pollution. With the increase of the polycentricity of innovation agglomeration, its effect on haze reduction was enhanced, but with marginal diminishing characteristics. Energy utilization efficiency was one of the important channels for the spatial distribution modes of innovation agglomeration exerting influences on the haze pollution. Based on the findings above, this paper suggested that the provincial polycentric collaborative innovation development strategy was needed to be implemented, and the provincial polycentric innovation network organization system was imperative to be constructed by government, so as to form a polycentric synergistically governance mechanism for haze pollution, and to solve the paradox of environmental effect of innovation agglomeration.

innovation agglomeration；innovation network；spatial distribution mode；monocentricity；polycentricity；haze pollution

X196,F061.5

A

1000-6923(2021)04-1970-15

鐘順昌(1985-),男,陜西漢中人,副教授,博士,主要從事環(huán)境經(jīng)濟(jì)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究.發(fā)表論文10余篇.

2020-09-01

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71804099);教育部人文社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目(18YJC790236);山西省研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(2020SY146)

* 責(zé)任作者, 副教授, zsc2014@126.com