人口城鎮(zhèn)化背景下產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整和空間聚集對(duì)碳排放的影響研究

林桂泉，王亞楠

（河海大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 常州 213022）

0 引言

在2020年9月30日的聯(lián)合國(guó)生物多樣性峰會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記指出：“在秉持人類(lèi)命運(yùn)共同體理念基礎(chǔ)上，中國(guó)的二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”伴隨著“雙碳”目標(biāo)同步推進(jìn)的是堅(jiān)持以人為核心的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。在“碳中和”“碳達(dá)峰”成為新時(shí)代命題的背景下，作為社會(huì)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要集聚區(qū)域，城市發(fā)展被認(rèn)為與碳排放緊密聯(lián)系。一方面，城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的能源消耗會(huì)帶來(lái)二氧化碳的排放；另一方面，城鎮(zhèn)人口在日常生活、消費(fèi)中都不可避免地直接或間接排放二氧化碳。為了實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)下的經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，處理好城鎮(zhèn)化與碳排放之間的關(guān)系是政策關(guān)注的重要方向，而多維度下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題則是關(guān)鍵所在。作為產(chǎn)業(yè)的重要組成要素和發(fā)展動(dòng)力，人口的數(shù)量與結(jié)構(gòu)也影響了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。目前，已有研究大多從人口或產(chǎn)業(yè)的角度分別探究城鎮(zhèn)化與碳排放的關(guān)系，而忽略了在人口城鎮(zhèn)化進(jìn)程不同階段的產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放可能會(huì)產(chǎn)生不同的影響。因此，厘清不同人口城鎮(zhèn)化水平下產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放的具體影響路徑，對(duì)及時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)意義。

產(chǎn)業(yè)和人口作為城鎮(zhèn)化建設(shè)的根本動(dòng)力與核心，既彼此聯(lián)系，又相互影響。產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，為人口向城市遷移提供了更好的生活物質(zhì)保障；人口向城市聚集，也同樣能夠?yàn)楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力。在人口向城市聚集的過(guò)程中，一方面，促進(jìn)了人力資本的提升和技術(shù)外溢效應(yīng)的強(qiáng)化，從而顯著地促進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)［1］；另一方面，人口城鎮(zhèn)化率的上升伴隨著的人口老齡化現(xiàn)象也能促進(jìn)金融保險(xiǎn)、醫(yī)療保健、娛樂(lè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)［2］。

對(duì)于人口城鎮(zhèn)化對(duì)碳排放的影響，目前大多學(xué)者集中從居民消費(fèi)與生活水平的角度進(jìn)行了分析和探討。居民作為能源消費(fèi)的主體，從農(nóng)村遷移到城市后，能源使用的習(xí)慣也會(huì)因生活質(zhì)量的提高而發(fā)生改變。例如城市中完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會(huì)使得居民在炊事、熱水、采暖等方面的生活需求提高［3］，收入水平的提高也會(huì)刺激居民增加生活耗能［4］。這些改變都會(huì)帶來(lái)生活性碳排放量的上升。

對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放的影響，已有文獻(xiàn)多從產(chǎn)業(yè)聚集［5］、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步［6-7］等角度進(jìn)行了探討，且都對(duì)碳減排工作作出了巨大貢獻(xiàn)。

首先，產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的聚集效應(yīng)指的是城市中的產(chǎn)業(yè)在空間上的聚集及其生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大給碳排放造成的影響。Chen等［8］發(fā)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)集聚與二氧化碳排放之間呈正相關(guān)的關(guān)系，但Zhang等［9］提出了相反的觀點(diǎn)，指出工業(yè)聚集程度及其空間滯后對(duì)工業(yè)碳排放強(qiáng)度存在抑制作用；也有學(xué)者認(rèn)為兩者之間呈非線性關(guān)系，呂康娟等［10］發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚前期的能源消耗強(qiáng)度增大，碳排放量增加，但到產(chǎn)業(yè)聚集后期，產(chǎn)業(yè)內(nèi)、企業(yè)間的知識(shí)學(xué)習(xí)與技術(shù)溢出使能源的利用率得到提升，從而減少碳排放，最終碳排放呈現(xiàn)倒“U”形曲線。與之相反，林永欽等［11］指出隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的增加，其對(duì)城市碳足跡的抑制作用越來(lái)越小，甚至出現(xiàn)促進(jìn)作用，即正“U”形曲線。

其次，由于我國(guó)三大產(chǎn)業(yè)對(duì)能源消費(fèi)的需求與結(jié)構(gòu)截然不同，產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化給碳排放帶來(lái)的影響同樣不能忽略。目前，我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)的二氧化碳排放量在三大產(chǎn)業(yè)中最大［12］，但如何優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)減少碳排放，仍然是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。趙麗萍等［13］發(fā)現(xiàn)在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，第二產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化將導(dǎo)致多數(shù)農(nóng)村人口將流向第三產(chǎn)業(yè)，從而導(dǎo)致各省份中第二產(chǎn)業(yè)所占比例對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響減弱。但Sun等［14］認(rèn)為由于目前我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相對(duì)落后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整并不能提高碳排放效率。Chen等［15］在北京—天津—河北地區(qū)的研究中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)結(jié)構(gòu)改變帶來(lái)的碳減排影響程度在不同城市之間存在明顯的差異。

最后，從技術(shù)進(jìn)步的視角考察產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放的影響效果，一方面，在技術(shù)進(jìn)步降低了產(chǎn)品的成本后，生產(chǎn)者反而會(huì)投入更多的要素來(lái)達(dá)到利益最大化，從而使得碳排放量增加［16-17］；另一方面，技術(shù)進(jìn)步能通過(guò)減少能源消耗和提高能源使用效率達(dá)到抑制碳排放的目的。郭慶賓等［16］證實(shí)了技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放的抑制效應(yīng)更強(qiáng)，但Lin等［18］認(rèn)為由于中國(guó)的碳排放量還未達(dá)到頂峰，因此技術(shù)進(jìn)步在碳減排中的作用有限。與以上研究不同，有些學(xué)者提出技術(shù)進(jìn)步與碳排放之間不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，并將人均 GDP［19］、市場(chǎng)細(xì)分［20］、工業(yè)產(chǎn)值［21］等作為門(mén)檻變量進(jìn)行分析，結(jié)果都證實(shí)了兩者之間存在門(mén)檻效應(yīng)。

綜上所述，通過(guò)對(duì)城鎮(zhèn)化與碳排放關(guān)系研究文獻(xiàn)的整理和分析，可以發(fā)現(xiàn)目前大多數(shù)文獻(xiàn)單獨(dú)研究人口變遷對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，或直接聚焦于人口城鎮(zhèn)化對(duì)碳排放的影響，而忽略了將人口與產(chǎn)業(yè)結(jié)合進(jìn)行分析，構(gòu)建以人口城鎮(zhèn)化為背景、產(chǎn)業(yè)發(fā)展為途徑、碳減排為目標(biāo)的理論框架。同時(shí)，在研究產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放的影響機(jī)制中，大多數(shù)文獻(xiàn)只從產(chǎn)業(yè)聚集、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步的其中一個(gè)角度出發(fā)，使得城鎮(zhèn)化過(guò)程中產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無(wú)法通過(guò)單一指標(biāo)的衡量而得到全面的體現(xiàn)。

因此，基于已有研究的眾多探討，針對(duì)以上不足之處，本文基于門(mén)檻模型的非線性假設(shè)，從理論上分別系統(tǒng)地探討了產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步影響碳排放的門(mén)檻機(jī)制，選用人口城鎮(zhèn)化為門(mén)檻變量，找出不同角度下產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響碳排放的門(mén)檻值及其參數(shù)。根據(jù)本文的實(shí)證結(jié)果，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前我國(guó)人口城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠針對(duì)不同地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，從技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、空間聚集這幾個(gè)角度提出了一些具體的碳減排政策和建議。

1 機(jī)理分析與研究假設(shè)

1.1 技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放的影響

城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步主要通過(guò)應(yīng)用低碳技術(shù)來(lái)達(dá)到碳減排的效果。具體而言，低碳技術(shù)能夠優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的要素投入比例，使得傳統(tǒng)能源的投入比重降低，從而減少二氧化碳?xì)怏w的排放。此外，低碳技術(shù)進(jìn)步還伴隨著勞動(dòng)者在從事生產(chǎn)活動(dòng)中知識(shí)的豐富與積累、技能的不斷提高，在這個(gè)過(guò)程中，人口城鎮(zhèn)化被認(rèn)為是推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的重要因素，不僅能夠通過(guò)人力資本的提高帶動(dòng)先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)［22］，而且還能通過(guò)增加資金來(lái)源、刺激技術(shù)創(chuàng)新需求等渠道緩解人口老齡化對(duì)技術(shù)進(jìn)步的抑制作用［23］。但人口在城市中一味地聚集并不總能提高技術(shù)進(jìn)步，由于城市在前期吸納的人口大多是中低質(zhì)量的勞動(dòng)力，同時(shí)人口聚集會(huì)增加社會(huì)公共服務(wù)體系的負(fù)擔(dān)，減少技術(shù)創(chuàng)新的投入［24］。因此，技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放的影響也可能在人口城鎮(zhèn)化水平較低時(shí)因人力資本積累的不足而表現(xiàn)不顯著，只有在人口城鎮(zhèn)化率上升到一定水平后才能增強(qiáng)并達(dá)到顯著水平。由此提出了本文的假說(shuō)1：技術(shù)進(jìn)步會(huì)抑制碳排放，當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)門(mén)檻值后，抑制效應(yīng)增強(qiáng)。

1.2 結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)碳排放的影響

在過(guò)去的10年內(nèi)，由于我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中對(duì)高耗能資源的依賴性，其碳排放量遠(yuǎn)高于一三產(chǎn)業(yè)。原嫄等［25］證實(shí)了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)之間資源的合理配置能夠抑制碳排放，而由勞動(dòng)密集型向資本與技術(shù)密集型轉(zhuǎn)型、發(fā)展高附加值產(chǎn)業(yè)給碳排放帶來(lái)的影響卻與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密聯(lián)系。針對(duì)我國(guó)仍處于工業(yè)時(shí)代的發(fā)展現(xiàn)狀，在《中華人民共和國(guó)氣候變化第三次國(guó)家信息通報(bào)》中規(guī)劃：在2030年之前，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將持續(xù)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，并不斷優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在2015年，我國(guó)的第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重就達(dá)到了50.3%，金融業(yè)、房地產(chǎn)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)的興起為提高資源配置效率，增強(qiáng)第三產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)作用提供了動(dòng)力。同時(shí)，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)表明，2021年第三產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人員占比48%，已成為城鎮(zhèn)人口的主要就業(yè)方向。研究發(fā)現(xiàn)，城鎮(zhèn)人口的聚集能夠促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一方面，勞動(dòng)力聚集為第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；另一方面，城鎮(zhèn)人口聚集對(duì)公共設(shè)施服務(wù)的需求上升也會(huì)“倒逼”第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［26］。因此，隨著人口城鎮(zhèn)化水平的上升，第三產(chǎn)業(yè)能夠得到更高質(zhì)量的發(fā)展，使資源得到更高效的利用，從而增強(qiáng)對(duì)碳排放的抑制作用。由此提出了本文的研究假說(shuō)2：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中第三產(chǎn)業(yè)比重的增加會(huì)抑制碳排放，當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)門(mén)檻值后，抑制效應(yīng)增強(qiáng)。

1.3 產(chǎn)業(yè)聚集對(duì)碳排放的影響

目前，大多數(shù)研究表明：產(chǎn)業(yè)聚集與碳排放之間存在非線性關(guān)系，即產(chǎn)業(yè)聚集前期雖然會(huì)刺激城市內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，帶來(lái)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、能源消耗加劇、惡性競(jìng)爭(zhēng)等增加碳排放的不利因素，但產(chǎn)業(yè)聚集到達(dá)一定程度后也會(huì)通過(guò)其他因素提高碳排放效率、降低碳排放強(qiáng)度。張華明等［27］指出，在產(chǎn)業(yè)聚集前期，政府缺乏人力、物力和財(cái)力來(lái)鼓勵(lì)技術(shù)研發(fā)，同時(shí)企業(yè)生產(chǎn)成本高而導(dǎo)致不愿意進(jìn)行低碳經(jīng)營(yíng)。但在產(chǎn)業(yè)集群后期，技術(shù)進(jìn)步及規(guī)模效應(yīng)的發(fā)揮使得城市產(chǎn)業(yè)群能降低碳排放；李小帆等［28］認(rèn)為產(chǎn)業(yè)聚集前期只有規(guī)模效應(yīng)能抑制碳排放，但在后期技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了主要作用。本文認(rèn)為人口城鎮(zhèn)化水平便是這個(gè)過(guò)程中決定產(chǎn)業(yè)聚集對(duì)碳排放影響方式的決定性因素。人口向城市遷移過(guò)程中，日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求能夠促進(jìn)聚集區(qū)企業(yè)發(fā)展生產(chǎn)力、淘汰落后產(chǎn)能，不僅能達(dá)到能源使用效率的最大化［29］，而且還能為集群產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的勞動(dòng)力，通過(guò)提高人力資本，幫助集群內(nèi)企業(yè)提高碳減排技術(shù)，共同達(dá)成抑制碳排放的目的?；诖?，本文提出假說(shuō)3：產(chǎn)業(yè)空間聚集會(huì)促進(jìn)碳排放，當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)門(mén)檻值后，促進(jìn)效應(yīng)削弱，抑制效應(yīng)增強(qiáng)。

圖1 機(jī)理分析示意圖

2 指標(biāo)的選取與模型的構(gòu)建

2.1 指標(biāo)的選取

2.1.1 被解釋變量 碳排放總量（CE）：在測(cè)算碳排放上，本文采用聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）［30］提供的方法來(lái)估算碳排放總量，選取煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣的消費(fèi)總量乘以各自的碳排放系數(shù)，其中，碳排放系數(shù)參考潘家華等［31］將氧化率、含碳量、低位發(fā)熱量三者相乘得出的結(jié)果（表1）。原始數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)（CEADs）的中國(guó)30?。ㄊ校┑?005—2019年8種能源的消費(fèi)量。

表1 各種類(lèi)能源碳排放系數(shù)

2.1.2 解釋變量 技術(shù)進(jìn)步（Inn）：借鑒沈可等［32］的方法，采用人均專(zhuān)利申請(qǐng)受理數(shù)量來(lái)衡量各?。ㄊ校┰诋a(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步情況，取各?。ㄊ校v年的國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)受理量與年末常住人口的比值。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（Struc）：由于第二產(chǎn)業(yè)相對(duì)于第三產(chǎn)業(yè)而言，其能源消耗量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被認(rèn)為是城市中碳排放的主要來(lái)源區(qū)域，因此本文用第三產(chǎn)業(yè)增加值與第二產(chǎn)業(yè)增加值之比來(lái)表示產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化程度。

產(chǎn)業(yè)聚集（Agg）：在衡量城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)在空間上的分布狀況方面，目前諸多方法被采納，如就業(yè)密度、EG指數(shù)，本文參考張樨樨等［33］的方法，考慮到長(zhǎng)期以來(lái)工業(yè)都被認(rèn)為是碳排放的主要來(lái)源，因此用區(qū)位熵來(lái)表示各省（市）城鎮(zhèn)的工業(yè)企業(yè)在空間上的聚集程度 ，計(jì)算公式為：

2.1.3 控制變量 政府支出（Gov）：政府財(cái)政支出既可以改變地區(qū)的能源消費(fèi)總量與結(jié)構(gòu)，也可以調(diào)控環(huán)境管理的力度，以政府一般預(yù)算支出與生產(chǎn)總值的比值表示；人口密度（DP）：人作為能源消耗的主體以及生產(chǎn)資料的擁有者，人口密度高的地方可能存在生活資料消耗多、交通工具使用頻繁等現(xiàn)象，這都會(huì)帶來(lái)碳排放量的增加；地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）：經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同的地區(qū)，碳排放水平也必然不盡相同，往往經(jīng)濟(jì)活動(dòng)越頻繁的地區(qū)，能源消耗量和碳排放量更大。

2.1.4 門(mén)檻變量 人口城鎮(zhèn)化率（PCP）：由于本文是基于不同人口城鎮(zhèn)化水平的視角對(duì)3個(gè)角度的產(chǎn)業(yè)發(fā)展——技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)聚集與碳排放之間的關(guān)系進(jìn)行研究的，因此采用的門(mén)檻變量為人口城鎮(zhèn)化率，表示為各地區(qū)年末城鎮(zhèn)人口的比重。

2.2 數(shù)據(jù)的描述

本文面板門(mén)檻模型中的數(shù)據(jù)來(lái)自2005—2019年30各省（自治區(qū)、直轄市）的省級(jí)層面的數(shù)據(jù)，由于西藏部分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失，因此在實(shí)證部分將其剔除。原始數(shù)據(jù)中各能源的消費(fèi)量來(lái)自CEADs（https：//www.ceads.net.cn），其余數(shù)據(jù)均來(lái)自2006—2020年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》。在對(duì)相關(guān)變量的描述性統(tǒng)計(jì)上，本文將所有樣本數(shù)據(jù)同時(shí)按空間分布，在全國(guó)范圍，以及東部、中部、西部地區(qū)3個(gè)區(qū)域?qū)用嫔线M(jìn)行分析，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，在碳排放總量方面，全國(guó)范圍平均排放10653.0萬(wàn)t，東部與中部的排放量高于全國(guó)平均水平，但西部只有6638.0 t；在人口城鎮(zhèn)化率方面，全國(guó)人口城鎮(zhèn)化率平均達(dá)到54.1%，其中，東部的人口城鎮(zhèn)化率為65.5%，中部和西部并未達(dá)到平均水平，分別為49.7%和45.0%；在技術(shù)進(jìn)步方面，全國(guó)范圍內(nèi)每百萬(wàn)人申請(qǐng)1336件專(zhuān)利，同樣水平下，東部約2535件、中部約653件、西部約628件，可見(jiàn)東部的技術(shù)發(fā)展水平領(lǐng)先于中部與西部；在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，全國(guó)水平下第三與第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增加值之比為1.174，其中，東部為1.416、中部為0.992、西部為1.081，因此認(rèn)為我國(guó)中部的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)薄弱；在產(chǎn)業(yè)聚集方面，全國(guó)水平下該指標(biāo)為0.966，其中，中部地區(qū)達(dá)到1.002，高于東部和西部，因此推斷工業(yè)在空間上的聚集程度在我國(guó)中部地區(qū)較為顯著。

表2 變量的描述性統(tǒng)計(jì)

2.3 模型的構(gòu)建

基于對(duì)城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)空間聚集與碳排放之間存在非線性關(guān)系的判斷，本文使用Hansen［34］（1999）提出的門(mén)檻回歸模型，研究了人口城鎮(zhèn)化率低于或高于某個(gè)門(mén)檻值時(shí)，技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)聚集對(duì)碳排放的影響是否存在顯著差異。本文以單一門(mén)檻模型為例，將人口城鎮(zhèn)化率作為門(mén)檻變量，研究技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放的影響，模型方程表示如下：

式（2）中，為了減少異方差的影響，將解釋變量與被解釋變量都取對(duì)數(shù)處理。其中，Yit表示3個(gè)維度下的產(chǎn)業(yè)城鎮(zhèn)化（Inn、Struc、Agg），μit為待觀測(cè)樣本的個(gè)體效應(yīng)，εit為誤差項(xiàng)，γ為門(mén)檻值，I（·）為門(mén)檻示性函數(shù)，解釋為當(dāng)括號(hào)內(nèi)的條件成立時(shí)，則I（·）=1；相反若括號(hào)內(nèi)條件不成立，則I（·）=0。因此，在門(mén)檻效應(yīng)通過(guò)顯著性檢驗(yàn)的前提下，當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率未邁過(guò)門(mén)檻值，即PCP≤γ時(shí)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放影響為β1；隨著人口城鎮(zhèn)化率的上升，當(dāng)其超過(guò)門(mén)檻值，即PCP＞γ時(shí)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放影響為β2。

式（2）是以單一門(mén)檻為模型而構(gòu)建的方程式，但在實(shí)際情況中，也存在著雙重門(mén)檻甚至三重門(mén)檻的現(xiàn)象。以雙重門(mén)檻為例，若存在γ1和γ22個(gè)門(mén)檻值，那么3個(gè)維度下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會(huì)對(duì)PCP≤γ1、γ1＜PCP≤γ2、PCP＞γ3時(shí)的碳排放產(chǎn)生β1、β2、β3的影響。本文在實(shí)證分析部分會(huì)對(duì)存在多重門(mén)檻的可能性進(jìn)行檢驗(yàn)，因此在此對(duì)多重門(mén)檻模型的構(gòu)建不再贅述。

3 實(shí)證分析

3.1 門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)估計(jì)

本文首先對(duì)門(mén)檻個(gè)數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)并估計(jì)門(mén)檻值，參考Hansen［34］在門(mén)檻回歸中使用的“網(wǎng)格搜索法”，設(shè)置400個(gè)網(wǎng)格搜索點(diǎn)，然后用自抽樣法（Bootstrap，BS）反復(fù)抽樣300次估計(jì)出的P值來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)空間聚集是否對(duì)碳排放的影響存在門(mén)檻效應(yīng)，通過(guò)其顯著性來(lái)判斷門(mén)檻可能的個(gè)數(shù)，從而推斷出不同影響路徑下的作用機(jī)制。樣本門(mén)檻模型檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 樣本門(mén)檻模型檢驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，技術(shù)進(jìn)步與碳排放之間的單一門(mén)檻模型P值為0.0433，雙重門(mén)檻模型P值為0.7000，說(shuō)明應(yīng)采用單一門(mén)檻模型進(jìn)行分析，人口城鎮(zhèn)化率的門(mén)檻值為83.48%，門(mén)檻效應(yīng)在5%的水平上顯著；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放之間的單一門(mén)檻模型P值為0.0900，雙重門(mén)檻模型P值為0.8567，說(shuō)明應(yīng)采用單一門(mén)檻模型進(jìn)行分析，人口城鎮(zhèn)化率為86.20%，門(mén)檻效應(yīng)在10%的水平上顯著；產(chǎn)業(yè)聚集與碳排放之間的單一門(mén)檻模型P值為0.0900，雙重門(mén)檻模型P值為0.5267，說(shuō)明應(yīng)采用單一門(mén)檻模型進(jìn)行分析，人口城鎮(zhèn)化率的門(mén)檻值為86.35%，門(mén)檻效應(yīng)在10%的水平上顯著。

由以上結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放量的影響大致以人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到85%為界限，當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)這一界限時(shí)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放的影響與人口城鎮(zhèn)化率低于這一界限時(shí)存在顯著差異。值得注意的是，在研究技術(shù)進(jìn)步為關(guān)鍵解釋變量時(shí)，其人口城鎮(zhèn)化率門(mén)檻值在95%水平上的置信區(qū)間為［0.7140，0.8491］，較其他2個(gè)結(jié)果的范圍更大，表明在現(xiàn)在或?qū)?lái)，更多的城市需要同時(shí)調(diào)整推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的政策來(lái)面對(duì)技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放影響的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以達(dá)到碳減排的目的。

3.2 技術(shù)進(jìn)步與碳排放

由表4可知，除了人口城鎮(zhèn)化率≤83.48%時(shí)的技術(shù)進(jìn)步和人口密度外，其他變量均在1%的水平上顯著。技術(shù)進(jìn)步與碳排放之間的非線性關(guān)系具體表現(xiàn)為：在第1個(gè)階段，即人口城鎮(zhèn)化率≤83.48%時(shí)，技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放的影響系數(shù)為-0.043，技術(shù)水平每提升1%，碳排放量降低0.043%；在第2個(gè)階段，即人口城鎮(zhèn)化率＞83.48%后，技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放的影響系數(shù)變?yōu)?0.484，技術(shù)水平每提升1%，碳排放量降低0.484%。從總的過(guò)程來(lái)看，產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的技術(shù)進(jìn)步能起到抑制碳排放的作用，且隨著人口城鎮(zhèn)化率上升并邁過(guò)門(mén)檻值，技術(shù)進(jìn)步的碳減排作用增強(qiáng)。但是在人口城鎮(zhèn)化率低于門(mén)檻值時(shí)，技術(shù)進(jìn)步的碳減排作用并不顯著，只有當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率＞83.48%后，才能顯著地抑制碳排放。本文的實(shí)證結(jié)果與假說(shuō)1相符，并且與殷賀等［35］的研究結(jié)論十分相似，這都表明了技術(shù)進(jìn)步只有在人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)一定水平后才能顯著地抑制碳排放。

表4 面板門(mén)檻模型估計(jì)結(jié)果

3.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放

由表5可知，除了人口密度以外，其余變量均在1%的水平上顯著。其中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)碳排放的影響路徑表現(xiàn)為在人口城鎮(zhèn)化率≤86.20%時(shí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響系數(shù)為0.214，即第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值每相對(duì)第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增加1%，碳排放量增加0.214%；當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率＞86.20%時(shí)，影響系數(shù)增加到0.581，意味著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)每調(diào)整正向1%，碳排放量增加0.581%。這說(shuō)明隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)重心不斷向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，碳排放量也在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中不斷增加，并且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的促進(jìn)作用在人口城鎮(zhèn)化的整個(gè)過(guò)程中都十分顯著。該結(jié)果與假說(shuō)2相悖，但與盧愿清等［36］的研究結(jié)論相符，說(shuō)明目前中國(guó)的第三產(chǎn)業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)活動(dòng)依舊依賴于傳統(tǒng)能源，隨著第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的快速增加，能源利用效率的提高不能抵消能源消費(fèi)總量的增加對(duì)碳排放的影響，因此總體上依舊促進(jìn)了碳排放量的增加。本文認(rèn)為在人口向城鎮(zhèn)遷移的背景下，第三產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力數(shù)量會(huì)隨之增加，這進(jìn)一步增加了傳統(tǒng)能源的需求量，從而更大程度地加劇了碳排放量的增加。另一種可能是隨著人口向城市聚集，生活質(zhì)量的提高加大了人們對(duì)交通運(yùn)輸、郵電通信業(yè)及外貿(mào)餐飲等傳統(tǒng)行業(yè)的需求。這種對(duì)更高生活質(zhì)量的追求帶動(dòng)了第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的快速上升，但也同時(shí)增加了傳統(tǒng)能源的消耗。

表5 面板門(mén)檻模型估計(jì)結(jié)果

3.4 產(chǎn)業(yè)聚集與碳排放

由表6可知，人口密度對(duì)碳排放的影響與前2個(gè)模型一致，均表現(xiàn)為不顯著。產(chǎn)業(yè)聚集在人口城鎮(zhèn)化率未跨過(guò)門(mén)檻值時(shí)在5%的水平上顯著，其余的變量均在1%的水平上顯著。其中，產(chǎn)業(yè)聚集對(duì)碳排放的非線性影響也同樣顯著，表現(xiàn)為當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率≤86.35%時(shí)，產(chǎn)業(yè)聚集對(duì)碳排放量的影響系數(shù)為0.201，即產(chǎn)業(yè)聚集每增加1%，碳排放量便增加0.201%；當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率＞86.35%后，產(chǎn)業(yè)聚集對(duì)碳排放量的影響系數(shù)大約翻了4倍，增加到0.884。由此可見(jiàn)，與假說(shuō)3預(yù)測(cè)的結(jié)果不同，產(chǎn)業(yè)聚集在人口城鎮(zhèn)化的總過(guò)程上都增加了碳排放量，并且當(dāng)人口城鎮(zhèn)化率跨過(guò)門(mén)檻值時(shí)，這種正向影響效應(yīng)會(huì)更顯著、更強(qiáng)烈。本文認(rèn)為導(dǎo)致該差異的原因如下：在人口城鎮(zhèn)化率高的地方，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)更頻繁，集群內(nèi)企業(yè)之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中以節(jié)約成本為導(dǎo)向而大量消耗傳統(tǒng)能源，從而加劇了這種擁擠效應(yīng)。資源有效配置的難度上升，使得規(guī)模效應(yīng)越來(lái)越難以實(shí)現(xiàn)，因此產(chǎn)業(yè)聚集程度的提高總體上會(huì)進(jìn)一步加劇碳排放量的增加。

表6 面板門(mén)檻模型估計(jì)結(jié)果

3.5 控制變量與碳排放

由于以上3個(gè)模型中控制變量對(duì)碳排放的影響十分相似，因此本文統(tǒng)一整理于此，不再逐一分析。其中，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）對(duì)碳排放的影響在1%水平上顯著為正，說(shuō)明在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方，頻繁的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)會(huì)增加能源消耗和碳排放；政府支出同樣顯著促進(jìn)了碳排放，表明政府的支出投入總體上還是鼓勵(lì)和刺激了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，因而環(huán)境管控力度亟待加強(qiáng)；人口密度在技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)聚集3個(gè)維度下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中均對(duì)碳排放產(chǎn)生了抑制作用，但影響均不顯著。這可能是由于人口聚集可能同時(shí)帶來(lái)能源消耗量及能源利用效率的提高，因此，其影響路徑難以確定。

4 結(jié)論及建議

4.1 研究結(jié)論

在實(shí)現(xiàn)碳中和與推進(jìn)城鎮(zhèn)化成為新時(shí)代目標(biāo)以來(lái)，不少學(xué)者圍繞碳排放與城鎮(zhèn)化的關(guān)系展開(kāi)了研究。但是在以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為動(dòng)力、人口與產(chǎn)業(yè)相互影響的城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，不同路徑下的城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步（技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)聚集）可能對(duì)碳排放量造成不同的影響，且影響效應(yīng)可能因不同地區(qū)人口城鎮(zhèn)化的不同階段而呈現(xiàn)出非線性的變化趨勢(shì)?；谝陨吓袛啵疚牟捎梦覈?guó)2005—2019年的省級(jí)面板數(shù)據(jù)，引入能夠體現(xiàn)不同路徑下產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的解釋變量，構(gòu)造全國(guó)范圍內(nèi)30個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的省級(jí)面板模型。進(jìn)一步以各地區(qū)的人口城鎮(zhèn)化率作為門(mén)檻變量構(gòu)造門(mén)檻模型，并對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的碳減排效應(yīng)是否存在門(mén)檻效應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。

本文的研究結(jié)論表明，在城鎮(zhèn)化水平不斷提高的過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)內(nèi)技術(shù)水平的提高、二三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、以工業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)聚集均對(duì)碳排放產(chǎn)生了非線性的影響，且影響關(guān)系都符合單一門(mén)檻模型。產(chǎn)業(yè)發(fā)展并不都能有效抑制碳排放，其中，技術(shù)進(jìn)步能減少碳排放，但這種效應(yīng)在人口城鎮(zhèn)化率未超過(guò)83.48%的階段并不顯著，只有邁過(guò)該門(mén)檻后，技術(shù)進(jìn)步的碳減排效應(yīng)才能顯現(xiàn)出來(lái)，且較之前更有效；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及產(chǎn)業(yè)空間聚集都會(huì)增加城市的碳排放量，且大都以86%左右的人口城鎮(zhèn)化率為門(mén)檻水平。當(dāng)?shù)貐^(qū)的人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)該門(mén)檻值后，這種促進(jìn)碳排放的效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)，其中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)每調(diào)整1%，碳排放增量從0.214%增加到0.581%；產(chǎn)業(yè)聚集程度每提高1%，碳排放增量從0.201%增加到0.884%。

4.2 政策建議

根據(jù)2021年第七次全國(guó)人口普查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，我國(guó)的人口城鎮(zhèn)化率為64.72%。如今人口城鎮(zhèn)化水平仍然保持穩(wěn)步上升，為了更好地應(yīng)對(duì)人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)所估計(jì)的門(mén)檻值時(shí)，城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)碳排放影響的變化，從而順利達(dá)成“雙碳”目標(biāo)，本文提出以下政策建議：

第一，繼續(xù)貫徹落實(shí)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”理念，實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步成果的產(chǎn)業(yè)化。積極運(yùn)用政策引導(dǎo)或者成果激勵(lì)等手段鼓勵(lì)高新技術(shù)人才向城市集中，通過(guò)提高人力資本來(lái)推動(dòng)低碳技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，進(jìn)一步改變產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的能源利用效率和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。

第二，調(diào)整第三產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)對(duì)交通運(yùn)輸、郵電通信業(yè)以及外貿(mào)餐飲等高耗能第三產(chǎn)業(yè)的治理力度，鼓勵(lì)實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)；而對(duì)于能源消耗較少的新興第三產(chǎn)業(yè)，通過(guò)完善市場(chǎng)體系、給予政策支持，鼓勵(lì)城鎮(zhèn)人口向相關(guān)企業(yè)聚攏就業(yè)，刺激經(jīng)濟(jì)活力，使其成為第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心與領(lǐng)頭羊。

第三，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)的空間合理布局。隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)水平的提高，越來(lái)越頻繁的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)必然伴隨著產(chǎn)業(yè)聚集出現(xiàn)。在鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的同時(shí)，以消費(fèi)者需求為導(dǎo)向淘汰落后產(chǎn)能，鼓勵(lì)通過(guò)提高人力資本和形成技術(shù)擴(kuò)散打造集群內(nèi)低碳生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，從而減少碳排放。

第四，重點(diǎn)推進(jìn)中西部地區(qū)的人口城鎮(zhèn)化。目前我國(guó)的中西部地區(qū)城市的人口城鎮(zhèn)化水平較低，人力資本積累薄弱。這些地區(qū)可以借鑒參考我國(guó)東部像北京、上海、天津等發(fā)達(dá)城市的經(jīng)驗(yàn)，積極推動(dòng)人口向城市遷移。通過(guò)不斷完善戶籍制度、城鄉(xiāng)一體化市場(chǎng)建設(shè)、提高公共服務(wù)水平，為城鎮(zhèn)居民的生活提供更好的制度保障。