經(jīng)濟集聚能否促進黃河流域經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展？

生延超，周垚

（湖南工商大學(xué)公共管理與人文地理學(xué)院,湖南長沙，410205）

一、文獻綜述

當前，我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，這就意味著轉(zhuǎn)變增長方式，實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量增長成為高質(zhì)量發(fā)展階段的重要目標之一，但經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護之間的矛盾卻成為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的障礙。作為我國重要經(jīng)濟地帶和生態(tài)屏障的黃河流域就一直面臨著經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護無法兼顧的難題，是這一問題的典型代表。“兩山”（綠水青山就是金山銀山）理論表明化解增長與環(huán)境矛盾的最好方式是經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展。2019年習(xí)近平總書記提出黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略后，黃河流域經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展成為學(xué)術(shù)界探討和研究的重點。黨的十九屆五中全會提出通過經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟發(fā)展區(qū)和生態(tài)保護區(qū)進行合理定位，“形成主體功能明顯、優(yōu)勢互補、高質(zhì)量發(fā)展的國土空間開發(fā)保護新格局”， 以期達到經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同發(fā)展的目的。那么，經(jīng)濟集聚究竟能否實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展？本文將通過對該問題的研究，尋求可持續(xù)的經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展方式和實現(xiàn)路徑。

國外學(xué)者對于經(jīng)濟集聚的研究主要集中在兩個方面：一是研究經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟增長的影響，Krugman 將空間因素引入經(jīng)濟集聚的研究框架，建立了“核心—邊緣”模型[1]。在這個模型中，規(guī)模經(jīng)濟發(fā)揮著正外部性[2]，是經(jīng)濟集聚的向心力，而運輸成本是集聚的離心力，兩種力量的權(quán)衡最終決定經(jīng)濟活動是否發(fā)生集聚[3]。Fujita和Thisse 將內(nèi)生增長模型和“新地理”模型結(jié)合研究，發(fā)現(xiàn)在創(chuàng)新的影響下經(jīng)濟增長與經(jīng)濟集聚存在相互增強、并進增長的循環(huán)因果關(guān)系[4]。經(jīng)濟集聚主要通過共享、學(xué)習(xí)和匹配機制發(fā)揮其正外部性效應(yīng)[5]，也會由于經(jīng)濟活動的過度集中產(chǎn)生擁擠等負外部性效應(yīng)[6]。二是研究經(jīng)濟集聚對環(huán)境污染的影響，部分學(xué)者認為經(jīng)濟集聚會加劇環(huán)境污染[7-8]。但也有學(xué)者認為經(jīng)濟集聚會減輕環(huán)境污染[9-10]，這種減輕主要是通過提高能源利用效率和降低通勤成本等集聚效應(yīng)實現(xiàn)的[11]，同時也會受到規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的影響[12]。

國內(nèi)學(xué)者對經(jīng)濟集聚的研究主要集中在以下幾個方面：（1）在經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟增長的作用方面，毛琦梁、李劍、王鈺等認為經(jīng)濟集聚可以促進經(jīng)濟增長[13-15]，但如果超過某個閾值，經(jīng)濟集聚則會起阻礙作用[16]。集聚效應(yīng)的大小因集聚類型的不同而產(chǎn)生差別，與馬歇爾外部性相比，雅各布斯外部性對經(jīng)濟增長往往具有更大的促進作用[17]。（2）在經(jīng)濟集聚對環(huán)境污染的實現(xiàn)機制方面，任曉松等認為，隨著環(huán)境問題的日益突出，經(jīng)濟集聚的減排效應(yīng)及其作用路徑逐漸成為研究重點[18]。邵帥等研究發(fā)現(xiàn)，雖然經(jīng)濟集聚可以有效減少污染，但若集聚超過一定程度則有可能加重污染[19]。經(jīng)濟集聚減排效應(yīng)的臨界點與地區(qū)生態(tài)承載力有著密切的關(guān)系[20]。周侃等將經(jīng)濟集聚減排效應(yīng)的研究擴展到了空間層面，探索經(jīng)濟集聚的空間溢出效應(yīng)[21]。（3）在經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟增長和環(huán)境污染協(xié)同影響方面，林伯強基于綠色全要素生產(chǎn)率的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟集聚可以在促進經(jīng)濟增長的同時減少環(huán)境污染[22]。黃寶敏基于產(chǎn)出密度函數(shù)的研究支持了林伯強的結(jié)論，并強調(diào)經(jīng)濟集聚若在合理的區(qū)間內(nèi)，這種雙重效應(yīng)會更加明顯[23]。

綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者對于經(jīng)濟集聚增長效應(yīng)以及減排效應(yīng)的研究成果相對豐富，但是聚焦于經(jīng)濟集聚的增長與減排雙重效應(yīng)的研究并不多，這在一定程度上忽視了經(jīng)濟集聚效應(yīng)的多元性和差異性，也忽略了經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護這兩個目標的關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性。本文在對經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同發(fā)展機理探討的基礎(chǔ)上，通過耦合協(xié)同度將經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護有機聯(lián)系起來，最后以黃河流域地級市為研究單元，利用GMM 方法和空間計量模型檢驗經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同演進的作用和空間溢出效應(yīng)。

二、理論模型與研究假設(shè)

(一)理論模型

關(guān)于經(jīng)濟集聚的研究大都是基于產(chǎn)出密度函數(shù)展開的，產(chǎn)出密度函數(shù)由Ciccon 和Hall 提出[2]，并由Ushifusa 和Tomohara 進行簡化[6]。但傳統(tǒng)的產(chǎn)出密度函數(shù)只考慮了勞動和資本要素，忽略了環(huán)境這一關(guān)鍵要素，使得其研究有較大的局限性。因此本文借鑒邵帥[19]、黃寶敏等[23]的做法，將環(huán)境作為投入要素納入產(chǎn)出密度函數(shù)中，最終建立如下產(chǎn)出密度函數(shù)：

其中，i代表第i個地區(qū)；qi代表i地區(qū)的產(chǎn)出密度；Qi表示i地區(qū)的非農(nóng)業(yè)產(chǎn)出；Ai表示該地區(qū)的區(qū)域總面積；Ω 為?？怂怪行詤?shù)，表示除要素投入外其他因素帶來的效率的提升，即經(jīng)濟生產(chǎn)效率；ni、ki、pi分別為就業(yè)密度、資本密度和環(huán)境污染密度，分別由勞動力投入Ni、資本投入Ki、環(huán)境投入Pi與地區(qū)面積之比得到；β（0＜β＜1）、γ、1-β-γ分別表示勞動密度、資本密度和環(huán)境污染密度相對其他兩項的產(chǎn)出貢獻率，即產(chǎn)出彈性系數(shù)，取值范圍為（0,1）；α（0＜α≤1）表示資本和勞動要素的單位土地面積產(chǎn)出貢獻率，反映的是要素擁擠所帶來的要素邊際生產(chǎn)率遞減現(xiàn)象，α越大，表示要素生產(chǎn)效率越高，當α=1 時，要素的邊際報酬不變；λ（λ＞1）表示產(chǎn)出密度系數(shù)，（λ-1）/λ為產(chǎn)出密度彈性，表示經(jīng)濟集聚的正外部性，即集聚效應(yīng)。產(chǎn)出密度系數(shù)越大，產(chǎn)出密度彈性就越大，相應(yīng)的集聚效應(yīng)帶來的正外部性就越大。在某種程度上λ代表著經(jīng)濟集聚的程度或者是不同發(fā)展階段。

對公式（1）進行進一步整理，可得到如下形式的函數(shù)模型：

由公式（2）中的αλ可以看到，產(chǎn)出密度函數(shù)既包括集聚效應(yīng)，也包括擁擠效應(yīng)，經(jīng)濟集聚最終的外部性取決于集聚效應(yīng)和擁擠效應(yīng)的權(quán)衡關(guān)系，當集聚效應(yīng)帶來的正面影響超過擁擠效應(yīng)帶來的負面影響時，經(jīng)濟集聚就會表現(xiàn)出正外部性。

假定資本可以在區(qū)域之間完全自由流動，當市場上資本的價格等于資本的邊際產(chǎn)出時，市場處于均衡狀態(tài)，此時各地區(qū)的資本價格r相等。由此可得到：

令：

用公式（3）減去公式（4）得到：

(二)研究假設(shè)

1.經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟高質(zhì)量增長

由于經(jīng)濟高質(zhì)量增長的本質(zhì)就是經(jīng)濟效率的提升，公式（3）表示的是要素投入以外的經(jīng)濟生產(chǎn)效率，可代表經(jīng)濟高質(zhì)量增長。當即時，經(jīng)濟集聚可以促進經(jīng)濟高質(zhì)量增長。在微觀層面上，經(jīng)濟集聚通過共享機制、學(xué)習(xí)機制、匹配機制產(chǎn)生正外部性[5]。首先，經(jīng)濟集聚意味著經(jīng)濟活動的集中，集聚區(qū)內(nèi)的經(jīng)濟活動參與者不僅可以共享基礎(chǔ)設(shè)施和中間產(chǎn)品，有效降低運輸成本、交易成本和生產(chǎn)成本，還可以通過知識溢出與信息交換，使知識得以積累、擴散和應(yīng)用，從而提高技術(shù)創(chuàng)新水平和生產(chǎn)效率。其次，經(jīng)濟集聚使大量的要素得以集中，有利于發(fā)揮勞動力池效應(yīng)，提高要素的配置效率，實現(xiàn)各類要素的優(yōu)化配置。宏觀上，經(jīng)濟集聚還具有規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，隨著經(jīng)濟集聚水平的提高，生產(chǎn)規(guī)模也不斷擴大，在一定程度上可以降低企業(yè)的邊際生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。當然，經(jīng)濟集聚水平并非可以無限度地提高，當集聚活動超過地區(qū)的承載力時，將會產(chǎn)生擁擠效應(yīng)。資源的有限性引發(fā)企業(yè)之間的惡性競爭，會對經(jīng)濟發(fā)展造成傷害。顯然，在經(jīng)濟集聚初期，集聚水平較低，其正外部性大于負外部性，經(jīng)濟集聚有利于經(jīng)濟高質(zhì)量增長；而當經(jīng)濟集聚水平達到一定程度時，擁擠效應(yīng)也會不斷增強，甚至超過集聚的正外部性，此時的經(jīng)濟集聚會阻礙經(jīng)濟高質(zhì)量增長?；诖?，提出如下假設(shè)：

假設(shè)1：經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長的影響呈倒U 型。

2.經(jīng)濟集聚與生態(tài)保護

假設(shè)2：經(jīng)濟集聚對生態(tài)保護的影響呈倒U 型。

3.經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同水平

公式（5）是單位污染排放強度下的經(jīng)濟生產(chǎn)效率，代表的是經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展水平。環(huán)境污染排強度越低，經(jīng)濟效率越高，表示經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展水平越好。根據(jù)公式（5）可知，由于θαλ＜0，當α（θ-θγαλ-λ+βλ）+ 1＜0，即時，經(jīng)濟集聚能有效促進經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同演進。同時，γα+ 1-β＞0，當α＜1/1-β-γ時，此時無論λ為多少，經(jīng)濟集聚均會對經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展產(chǎn)生促進作用。一方面，經(jīng)濟集聚可以為經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)，降低協(xié)同發(fā)展的門檻；另一方面，在經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同發(fā)展的過程中，經(jīng)濟集聚能夠減少經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同發(fā)展的障礙，強化其協(xié)同前進的過程。經(jīng)濟集聚通過節(jié)約資源、集聚要素、集中末端治理等途徑，增強生態(tài)保護對經(jīng)濟高質(zhì)量增長的資源保障作用、集約導(dǎo)向作用和動能轉(zhuǎn)換作用，進而弱化生態(tài)保護對經(jīng)濟高質(zhì)量增長的約束。除此之外，集聚效應(yīng)使生態(tài)保護資本實現(xiàn)高效率使用，加快了技術(shù)創(chuàng)新成果的應(yīng)用，增強了環(huán)保意識，也使經(jīng)濟高質(zhì)量增長對生態(tài)保護的資本支持作用、源頭減排作用和環(huán)保倡導(dǎo)作用得到強化。

經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護的協(xié)同水平也會受到經(jīng)濟集聚負外部性的影響。經(jīng)濟集聚的擁擠效應(yīng)可能會給當?shù)氐某休d能力如基礎(chǔ)設(shè)施和政府的管理能力帶來超負荷壓力，對生態(tài)環(huán)境造成的破壞也會抵消效率提高帶來的增益，使得經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的耦合協(xié)同關(guān)系達不到最優(yōu)水平。由此可見，經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同水平的影響是多因素共同作用的結(jié)果?；诖?，提出假設(shè)3：

假設(shè)3：經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展影響是非線性的。

三、模型構(gòu)建與變量選取

(一)研究區(qū)域概況

黃河發(fā)源于青藏高原，流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南及山東9個省、自治區(qū)，最終注入渤海。黃河流域橫跨東中西三大經(jīng)濟地帶，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)安全方面具有十分重要的地位。黃河流域雖然能源資源豐富，但生態(tài)環(huán)境較為脆弱，水資源缺乏，生產(chǎn)力布局與生態(tài)安全布局不協(xié)調(diào)。2019年黃河流域經(jīng)濟地帶GDP 總量為247 407.66 億元人民幣，為全國GDP 總量的24.97%，但水資源總量僅為全國水資源總量的18.63%，人均水資源量僅為8.77%，經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的沖突較為嚴重。黃河流經(jīng)的地級市一共有71 個，考慮到數(shù)據(jù)的可得性與系統(tǒng)性，本文剔除青海、甘肅、內(nèi)蒙古、四川的部分區(qū)域，最終確定了60 個地級市作為研究對象①。

(二)模型的設(shè)置

基于經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同水平的數(shù)理分析，引入經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護協(xié)同水平的滯后項構(gòu)建如下動態(tài)面板模型：

其中，i和t表示地區(qū)和時間；xt表示經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同水平；gz表示經(jīng)濟高質(zhì)量增長；st表示生態(tài)保護；xti（t-1）、gzi（t-1）、sti（t-1）分別表示相應(yīng)變量的滯后一期；jj和jj2分別表示經(jīng)濟集聚和經(jīng)濟集聚的二次項；z表示系列控制變量。模型（6）研究經(jīng)濟集聚對協(xié)同水平的影響，模型（7）研究經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長的影響，模型（8）研究經(jīng)濟集聚對生態(tài)保護的影響。

(三)變量的選取及測度

1.被解釋變量

本文將經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展水平作為被解釋變量，使用經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的耦合協(xié)同度來衡量。耦合協(xié)同表示的是兩個系統(tǒng)或運動方式彼此影響，相互作用，從無序到有序、協(xié)同并進的過程，而耦合協(xié)同度正是對這種協(xié)同關(guān)系的度量[24]。其中經(jīng)濟高質(zhì)量增長（gz）使用全要素生產(chǎn)率表示。這里采取DEA-MI 指數(shù)法測度出每個地區(qū)每年的全要素生產(chǎn)率。生態(tài)保護參考劉琳軻、王維、寧朝山的方式使用合成指標衡量[25-27]，主要分為三個維度：生態(tài)環(huán)境方面采用城市建成區(qū)綠化覆蓋率，能源消耗方面采用萬元GDP 耗水量；污染治理方面采用水利、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施從業(yè)人數(shù)，通過熵值法將三個維度合成生態(tài)保護指標（st）。

2.解釋變量

經(jīng)濟集聚的傳統(tǒng)指標如區(qū)位熵指數(shù)、空間基尼系數(shù)、赫芬達爾指數(shù)、泰爾指數(shù)等一般忽略了經(jīng)濟集聚的空間因素，會產(chǎn)生一定偏差，因此本文使用產(chǎn)出密度即地區(qū)非農(nóng)產(chǎn)出和區(qū)域面積之比（jj）來衡量[19]。產(chǎn)出密度可以清楚刻畫單位空間上經(jīng)濟活動的密集程度，科學(xué)反映地區(qū)經(jīng)濟集聚狀況。

3.控制變量

（1）人口密度（rk）：一個區(qū)域人口密度的提高會增加生態(tài)保護的壓力，進而會影響區(qū)域經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同水平。本文采用城市常住人口與地區(qū)土地面積之比來衡量人口密度。

（2）要素升級（ys）：要素升級可以提高要素自身的使用效率。這里使用規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)固定資產(chǎn)投資比重表示物質(zhì)資本質(zhì)量升級，每萬人在校大學(xué)生數(shù)衡量人力資本升級。同樣，采用熵值法將這兩個指標合成為要素升級指標。

（3）技術(shù)進步（js）：技術(shù)進步可以有效提高要素的使用效率，有利于生態(tài)保護，本文采用專利授權(quán)數(shù)量來衡量。

（4）結(jié)構(gòu)優(yōu)化（gj）：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，一般指產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高級化，主要表現(xiàn)為三次產(chǎn)業(yè)的比重沿著第一、二、三產(chǎn)業(yè)的順序不斷上升[29]，可以促進要素轉(zhuǎn)向更高效的產(chǎn)業(yè)中去，從而提高使用效率，這里參考付凌暉[27]的計算方法使用產(chǎn)業(yè)高級化指數(shù)來衡量。

（5）制度優(yōu)化（zd）：制度優(yōu)化有利于提高要素配置效率，引導(dǎo)生態(tài)保護，促使經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)保護達到較高程度的耦合協(xié)同水平。本文參考金玉國、魯煒等的做法[30-31]，使用非國有單位從業(yè)人員工資總額比重、進出口總額的比重、財政支出占GDP 比重三個指標通過熵值法合成的最終指標來表示制度優(yōu)化這一因素。

（6）基礎(chǔ)設(shè)施水平（jc）：一個區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平越高，就越有利于減少運輸成本，降低交易費用等，也越有利于減少污染處理成本。這里借鑒宋春和、李坤望的做法[32-33]，交通和市政基礎(chǔ)設(shè)施方面選擇人均道路面積指標，信息基礎(chǔ)設(shè)施方面選擇人均移動電話用戶數(shù)、人均互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)兩個指標，并通過熵值法合成最終指標。

為研究解釋變量對被解釋變量的彈性影響，上述變量均取對數(shù)②。

由于部分數(shù)據(jù)缺失較多以及統(tǒng)計口徑的變化，考慮數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、科學(xué)性原則，這里使用2008—2018年黃河流域60 個地級市的面板數(shù)據(jù)進行實證研究，所有數(shù)據(jù)均來自歷年《中國城市統(tǒng)計年鑒》，各省份歷年的《統(tǒng)計年鑒》，國家及各省份各地級市的統(tǒng)計公報、EPS 數(shù)據(jù)庫等，缺失的個別年份的數(shù)值采用插值法進行補充。

四、實證結(jié)果與分析

(一)實證結(jié)果分析

為避免模型內(nèi)生性問題，這里對各變量采用差分GMM 方法進行回歸，默認方法為2SLS。首先，對面板數(shù)據(jù)進行單位根檢驗，結(jié)果表明均通過了LLC、IPS、ADF 檢驗，不存在單位根。使用二步差分GMM 方法對數(shù)據(jù)進行回歸，得到表1。

表1中模型（1）、（3）、（5）是僅考察經(jīng)濟集聚一次項分別對經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平、經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的結(jié)果。模型（2）、（4）、（6）是加入了經(jīng)濟集聚二次項后的結(jié)果。在引入滯后一期的被解釋變量時，GMM 方法回歸無法通過擾動項自相關(guān)的檢驗。為了解決此問題，本文按照陳強的做法引入被解釋變量的滯后兩期[34]。由表2中AR（1）、AR（2）以及sargan 檢驗的結(jié)果可知回歸通過了擾動項自相關(guān)檢驗和過度識別檢驗。根據(jù)對比可知，加入的經(jīng)濟集聚二次項均是顯著的，這表明經(jīng)濟集聚影響是呈非線性的。模型（2）結(jié)果表明，經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展水平的影響是呈倒U 型。經(jīng)濟集聚的一次項和二次項都在1%水平上顯著，經(jīng)計算經(jīng)濟集聚的拐點值為1.91。當?shù)陀诖斯拯c值時，經(jīng)濟集聚有利于經(jīng)濟高質(zhì)量增長與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)同；當超過此拐點值時，則會阻礙兩者的協(xié)同。2018年，在黃河流域的60 個地級市中，經(jīng)濟集聚水平較高的鄭州市的經(jīng)濟集聚指數(shù)為0.29，青島為0.038，濟南為0.075，距離拐點值都有較大差距，說明黃河流域經(jīng)濟集聚水平還有很大的上升空間。由模型（4）、（6）可知經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的影響均呈倒U 型，拐點值分別為15.42 和0.43。目前黃河流域經(jīng)濟集聚水平還處于拐點左側(cè)，說明目前環(huán)境污染問題并非由經(jīng)濟集聚帶來更多是由生產(chǎn)技術(shù)落后以及監(jiān)管不到位導(dǎo)致的。

表1 黃河流域差分GMM 回歸

由上述分析可知，三個模型中經(jīng)濟集聚拐點值并不相同，說明黃河流域經(jīng)濟高質(zhì)量增長、生態(tài)保護以及兩者的協(xié)同發(fā)展對經(jīng)濟集聚的承受能力不同。經(jīng)濟集聚對生態(tài)保護的影響最快達到拐點值，可能是黃河流域生態(tài)承載力弱，使經(jīng)濟集聚水平較快達到飽和。而經(jīng)濟高質(zhì)量增長需要較高的產(chǎn)業(yè)集聚水平，才能有效發(fā)揮集聚效應(yīng)。黃河流域能源豐富，能夠為經(jīng)濟集聚提供較充足的要素資源，因此經(jīng)濟高質(zhì)量增長對經(jīng)濟集聚的承受上限高。經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護協(xié)同發(fā)展受各自承受水平的影響，拐點值有所不同，黃河流域生態(tài)承載力遠低于經(jīng)濟高質(zhì)量增長對集聚的需求，因此經(jīng)濟集聚影響協(xié)同發(fā)展的拐點值偏向于左側(cè)。從綜合模型（4）、（6）拐點值可以看出，經(jīng)濟集聚的最優(yōu)區(qū)間為0.43～15.42，而對于經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展而言，經(jīng)濟集聚拐點值為1.91，屬于這個區(qū)間內(nèi)。目前黃河流域的經(jīng)濟集聚水平仍處于此區(qū)間左側(cè)，意味著經(jīng)濟集聚仍然是促進經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展的有力手段。

(二)穩(wěn)健性檢驗

本文采用替換變量方式進行穩(wěn)健性檢驗。這里使用第三產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)的比重來重新衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這一變量，同樣使用兩步差分GMM 進行回歸。結(jié)果顯示，無論是經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平還是經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護，經(jīng)濟集聚一次項及二次項的系數(shù)符號與顯著性均沒有改變，這表明模型具有一定的穩(wěn)健性，結(jié)果是可信的。

五、空間溢出效應(yīng)的檢驗與分析

隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，區(qū)域之間的經(jīng)濟合作不斷加強，鄰近地區(qū)的經(jīng)濟聯(lián)系也在不斷加深。經(jīng)濟集聚涉及要素在空間范圍內(nèi)的流動與轉(zhuǎn)移，因此這里建立空間面板回歸模型，分析經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展的空間效應(yīng)。

(一)空間相關(guān)性的檢驗

1.全局Moran 指數(shù)

首先計算出各變量的Moran 指數(shù)，檢驗變量的空間相關(guān)性。在空間權(quán)重矩陣的選擇上，鄰接矩陣根據(jù)地區(qū)之間是否相鄰確定權(quán)重矩陣，相鄰則權(quán)重為1，不相鄰則權(quán)重為0；而反距離矩陣是根據(jù)區(qū)域之間的距離建立矩陣，地區(qū)之間質(zhì)點距離越近，權(quán)重越大；距離越遠，權(quán)重越小。從構(gòu)建矩陣的原理來看，反距離矩陣比鄰接矩陣更符合“地理學(xué)第一定律”。同時本文研究區(qū)域中存在孤立區(qū)域，因此最終決定使用反距離矩陣作為計算Moran 指數(shù)的空間權(quán)重矩陣。基于反距離空間權(quán)重矩陣得到經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平和經(jīng)濟集聚的單變量全局Moran 指數(shù)，如表2所示。

由表2可以看到經(jīng)濟集聚存在顯著的空間正相關(guān)性，都在1%水平上顯著，且Z值均超過了4，因此可能存在著空間溢出效應(yīng)。經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平的Moran 指數(shù)均為正，說明存在正向的空間相關(guān)性，但數(shù)值較小，空間相關(guān)性較弱，同時顯著性結(jié)果并不都是很好，Z值得分并不高。

2.局部莫蘭指數(shù)

為了進一步研究經(jīng)濟集聚和經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平的空間相關(guān)關(guān)系，本文以經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平為第一變量，經(jīng)濟集聚為第二變量得到經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平的雙變量全局自相關(guān)指數(shù)，如表2所示。結(jié)果顯示，經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平存在著空間正相關(guān)關(guān)系，除了2014年和2017年外，其余年份的Moran 指數(shù)值都在5%水平上顯著，且Z值得分均超過2 分。經(jīng)濟集聚與經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平的雙變量局部莫蘭指數(shù)的結(jié)果如圖1所示。為便于分析，這里只呈現(xiàn)出2008年和2018年的Moran 指數(shù)LISA 圖。

表2 全局Moran 指數(shù)

由圖1（a）可知2008年上游地區(qū)部分城市呈現(xiàn)“低-低”型集聚，蘭州、西安等呈現(xiàn)“高-低”型集聚，說明上游地區(qū)除省會城市外經(jīng)濟集聚程度較低的區(qū)域會抑制鄰近區(qū)域的經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平?！案?高”型集聚主要為下游的青島、濟南等區(qū)域，表明其鄰近地區(qū)經(jīng)濟集聚水平較高會促進經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平。“低-高”型集聚主要為東營和德州等，周邊地區(qū)的經(jīng)濟集聚則會抑制本地區(qū)的協(xié)同水平。由圖1（b）可知2018年經(jīng)濟集聚和經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平的局部空間相關(guān)性分布與2008年類似，但是空間相關(guān)性顯著的地區(qū)增加。固原和中衛(wèi)由“高-低”集聚轉(zhuǎn)變?yōu)椤暗?低”集聚，說明周邊城市經(jīng)濟集聚會抑制其協(xié)同水平。由上述分析可知，對于經(jīng)濟發(fā)展水平相對較高的區(qū)域，周邊區(qū)域的集聚往往有利于本地區(qū)的協(xié)同水平，這可能是由于中心城市經(jīng)濟集聚所帶來的虹吸效應(yīng)[35]；而經(jīng)濟發(fā)展水平相對較低的區(qū)域，則周邊地區(qū)的集聚會抑制本地區(qū)的協(xié)同水平，這是因為鄰近區(qū)域的虹吸效應(yīng)減少了本地區(qū)資源的集聚。

圖1 2008、2018年雙變量局部莫蘭指數(shù)LISA 圖

(二)空間計量實證分析

1.空間計量模型的建立

考慮到忽略自變量與因變量的空間效應(yīng)會造成估計偏誤與不一致，而忽略擾動項空間交互效應(yīng)只會導(dǎo)致估計效率的損失，本文選擇空間杜賓模型作為空間計量模型，同時引入被解釋變量以及被解釋變量空間交互項的滯后項建立空間動態(tài)杜賓模型：

其中，wij為反距離空間權(quán)重矩陣，ρ為空間交互項的待估系數(shù)，z表示一系列控制變量，ε表示誤差擾動項。

2.空間計量回歸結(jié)果

為解決模型的內(nèi)生性問題，這里選擇將空間動態(tài)面板模型設(shè)定為雙向固定效應(yīng)，并使用極大似然估計作為回歸方法[34]，最終得到回歸結(jié)果如表3所示。經(jīng)檢驗得知，三個回歸方程的Wald檢驗均在1%顯著水平上拒絕了空間杜賓模型會退化為空間滯后和空間誤差模型的原假設(shè)，LR檢驗也得到同樣的結(jié)果，因此采取空間杜賓模型是可行的。

表3 動態(tài)面板空間杜賓模型計量回歸結(jié)果

表3中的模型（1）顯示了經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同水平的回歸結(jié)果，其中經(jīng)濟集聚的空間交互項系數(shù)為-0.422，且在1%水平顯著，表明周邊地區(qū)的經(jīng)濟集聚會阻礙本地區(qū)的經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展。經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展的空間交互項為正，回歸系數(shù)為1.523，且在1%水平顯著，說明鄰近地區(qū)協(xié)同水平的提升，會通過知識溢出等效應(yīng)促進本地區(qū)協(xié)同水平的提升。模型（2）顯示的是經(jīng)濟高質(zhì)量增長的回歸結(jié)果，經(jīng)濟集聚空間交互項系數(shù)為-0.438，但不顯著，表明鄰近地區(qū)的經(jīng)濟集聚會阻礙本地區(qū)的經(jīng)濟高質(zhì)量增長。黃河流域要素資源緊張，某區(qū)域的要素集聚往往會導(dǎo)致周邊地區(qū)該要素的減少。經(jīng)濟高質(zhì)量增長的空間效應(yīng)系數(shù)為2.026，且在1%水平顯著，表明經(jīng)濟高質(zhì)量增長同樣存在顯著的空間溢出效應(yīng)。模型（3）結(jié)果顯示，對生態(tài)保護而言，經(jīng)濟集聚的空間交互項系數(shù)為3.536，且在1%水平顯著，說明鄰近地區(qū)經(jīng)濟集聚水平的提升，有利于本地區(qū)的生態(tài)保護。由于經(jīng)濟活動集聚在鄰近地區(qū)，導(dǎo)致本地區(qū)經(jīng)濟生產(chǎn)的減少，因而使生產(chǎn)污染減少；生產(chǎn)活動的轉(zhuǎn)移也對本地自然資源起到較好的保護效果。生態(tài)保護的空間交互項結(jié)果顯示，生態(tài)保護存在著顯著的負向空間溢出效應(yīng)，鄰近地區(qū)生態(tài)保護水平的提高會阻礙本地區(qū)生態(tài)保護的發(fā)展，這或許與“污染天堂”假說有關(guān)：本地區(qū)將污染較嚴重的企業(yè)轉(zhuǎn)移到鄰近地區(qū)，或是將污染排放到周圍地區(qū)，使本地區(qū)生態(tài)保護頗有成效，卻讓鄰近地區(qū)承擔著相對較大的環(huán)境成本。

六、結(jié)論與建議

本文將生態(tài)環(huán)境因素納入產(chǎn)出密度函數(shù)，探究經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長、生態(tài)保護以及兩者協(xié)同發(fā)展的影響，同時以黃河流域60 個地級市為研究對象，基于2008—2018年的面板數(shù)據(jù)，通過兩步差分GMM估計經(jīng)濟集聚對黃河流域60個地級市的影響，并基于反距離空間權(quán)重矩陣探究空間因素下經(jīng)濟集聚的空間溢出效應(yīng)，得到如下結(jié)論：

第一，經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護呈現(xiàn)倒U 型的影響。拐點值分別為15.42 和0.43。黃河流域生態(tài)承載力較弱，但經(jīng)濟高質(zhì)量增長對于集聚水平的要求較高，因此經(jīng)濟高質(zhì)量增長的閾值高于生態(tài)保護的拐點值。目前黃河流域經(jīng)濟集聚對兩者的影響還處于拐點值左側(cè)，經(jīng)濟集聚水平的提高能有效發(fā)揮集聚效應(yīng)。

第二，黃河流域經(jīng)濟集聚對經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同水平呈倒U 型影響。經(jīng)濟集聚程度低于拐點值1.91 時，經(jīng)濟集聚有利于促進兩者的協(xié)同發(fā)展。在這一階段內(nèi)，經(jīng)濟集聚能夠充分發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)和知識溢出效應(yīng)，減少生態(tài)環(huán)境對經(jīng)濟高質(zhì)量增長的制約，強化經(jīng)濟高質(zhì)量增長對生態(tài)保護的推動作用。當經(jīng)濟集聚處于0.43～1.91 的區(qū)間時，盡管此時經(jīng)濟集聚已經(jīng)阻礙了生態(tài)保護，但其高質(zhì)量增長效應(yīng)仍舊大于生態(tài)破壞效應(yīng)，因此集聚還是有利于經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展的。但當經(jīng)濟集聚超過拐點值1.91 時，經(jīng)濟集聚的高質(zhì)量增長效應(yīng)已經(jīng)無法彌補集聚對生態(tài)保護的負面影響，使經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護之間的協(xié)同水平不斷下降。對黃河流域而言，經(jīng)濟集聚還存在很大的上升空間，離拐點值的距離還有很遠，因此目前仍然要不斷提高經(jīng)濟集聚水平。

第三，黃河流域的經(jīng)濟集聚水平存在著一個最優(yōu)區(qū)間，在這個區(qū)間內(nèi)經(jīng)濟集聚可以發(fā)揮經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展的促進效應(yīng)，經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護可以協(xié)同推進，但該區(qū)間的確定還需要進一步的研究。

第四，經(jīng)濟集聚的影響存在著空間溢出效應(yīng)，周圍地區(qū)經(jīng)濟集聚水平的提高會阻礙本地區(qū)經(jīng)濟高質(zhì)量增長和生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展，也阻礙了本地區(qū)經(jīng)濟高質(zhì)量增長，但會有利于本地區(qū)的生態(tài)保護。鄰近地區(qū)協(xié)同水平的提升則會通過知識溢出促進本地區(qū)的經(jīng)濟環(huán)境協(xié)同發(fā)展，經(jīng)濟高質(zhì)量增長也存在著正向的空間溢出效應(yīng)，但是相反的是，周圍地區(qū)生態(tài)保護水平的提高反而會阻礙本地區(qū)生態(tài)保護的發(fā)展。

根據(jù)上述研究結(jié)論，得到以下政策啟示：

第一，完善集聚點建設(shè)，提高經(jīng)濟集聚水平。目前對黃河流域而言，經(jīng)濟集聚水平還遠低于拐點值，還有較大的上升空間。區(qū)域之間要走“中心_外圍”的發(fā)展模式，城市群核心城市要完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)、智能化等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強多點多區(qū)聯(lián)動，做大做強產(chǎn)業(yè)集聚平臺；要依托市場機制和創(chuàng)新驅(qū)動，重點發(fā)展研發(fā)設(shè)計、商務(wù)服務(wù)、市場營銷、售后服務(wù)等生產(chǎn)性服務(wù)，促進提升國民經(jīng)濟整體素質(zhì)；要依托產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)培育和引進人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)，搶抓數(shù)字經(jīng)濟新機遇，積極融入全球產(chǎn)業(yè)鏈分工體系，促進先進制造與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的深度融合，引導(dǎo)區(qū)內(nèi)制造業(yè)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型“智造”轉(zhuǎn)變，以專業(yè)化服務(wù)引領(lǐng)制造業(yè)邁向價值鏈中高端，培育并增強區(qū)域增長極的產(chǎn)業(yè)集聚能力。

第二，暢通經(jīng)濟集聚的作用路徑。政府要健全要素流動機制，減少要素流動的阻礙，加強與公路、鐵路、水運、航空物流運營主體合作，打造物流多式聯(lián)運服務(wù)平臺，依托互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)，打造數(shù)字化貿(mào)易服務(wù)平臺；要改善區(qū)域投資環(huán)境、貿(mào)易條件、市場條件，打造市場化、法治化、國際化的一流營商環(huán)境，形成吸引國內(nèi)國際要素和商品巨大引力場，為各類市場主體投資興業(yè)營造穩(wěn)定、公平、透明、可預(yù)期的發(fā)展環(huán)境。相關(guān)部門要完善科技成果評價機制，促進科技成果轉(zhuǎn)化，提升技術(shù)要素市場化配置能力，促進集聚區(qū)的技術(shù)交流和技術(shù)合作，充分發(fā)揮知識溢出效應(yīng)。

第三，建立完善的空間發(fā)展格局。要警惕經(jīng)濟集聚中的虹吸現(xiàn)象，各區(qū)域要科學(xué)統(tǒng)籌規(guī)劃，明確區(qū)域內(nèi)不同城市的發(fā)展定位，弱化市場分割動機，消除市場內(nèi)部壁壘，形成優(yōu)勢互補的經(jīng)濟發(fā)展格局。經(jīng)濟集聚中心城市要合理調(diào)整自己的產(chǎn)業(yè)布局與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，與周邊城市建立完善暢通的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移通道，提高城市的輻射帶動能力。

注釋：

① 本文所確定的黃河流域流經(jīng)的60 個地級市分別為：青海省的西寧市；甘肅省的武威市、蘭州市、白銀市、定西市、天水市、隴南市、平?jīng)鍪?、慶陽市；寧夏回族自治區(qū)的中衛(wèi)市、吳忠市、固原市、銀川市、石嘴山市；內(nèi)蒙古自治區(qū)的巴彥淖爾市、烏海市、鄂爾多斯市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布市；陜西省的榆林市、咸陽市、延安市、銅川市、渭南市、寶雞市、西安市、商洛市；山西省的大同市、朔州市、忻州市、太原市、陽泉市、呂梁市、晉中市、長治市、臨汾市、晉城市、運城市；河南省的三門峽市、洛陽市、焦作市、鄭州市、新鄉(xiāng)市、鶴壁市、安陽市、濮陽市、開封市、商丘市；山東省的菏澤市、濟寧市、泰安市、聊城市、德州市、濱州市、濟南市、淄博市、東營市、濰坊市、青島市。

② 由于篇幅所限，本文描述性統(tǒng)計、穩(wěn)健性檢驗未放入文中，如有需要可向作者索取。

③ 黃河流域相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)由2020年《中國統(tǒng)計年鑒》中黃河流域省份的數(shù)據(jù)加總計算所得。