工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染影響研究

□文/楊雅婷

（蘭州大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 甘肅·蘭州）

［提要］ 工業(yè)集聚通過(guò)“規(guī)模效應(yīng)”“溢出效應(yīng)”和“共享效益”所帶來(lái)的正向影響能夠減少環(huán)境污染，但也會(huì)因?yàn)椤皳頂D效應(yīng)”而增加污染物的排放。本文基于2010～2018 年省級(jí)面板數(shù)據(jù)，采用固定效應(yīng)模型考察工業(yè)集聚與環(huán)境污染之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：工業(yè)集聚與環(huán)境污染之間存在倒“U”型關(guān)系，隨著工業(yè)集聚程度的提高，環(huán)境污染呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，且東西部地區(qū)比中部地區(qū)更明顯。為此，應(yīng)客觀地看待工業(yè)集聚和環(huán)境污染二者之間的關(guān)系，并有針對(duì)性地制定政策。

引言

產(chǎn)業(yè)集聚是指同一產(chǎn)業(yè)在某個(gè)特定地理區(qū)域內(nèi)高度集中，產(chǎn)業(yè)資本要素在空間范圍內(nèi)不斷匯聚的一個(gè)過(guò)程。它會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)同質(zhì)產(chǎn)品或不同規(guī)模的類(lèi)似產(chǎn)品的企業(yè)集中分布，從而產(chǎn)生空間聚集的分布特征。劉杰等人認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚將會(huì)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中必然出現(xiàn)的一種趨勢(shì)。Lutao（2016）認(rèn)為它被規(guī)模經(jīng)濟(jì)的內(nèi)在要求驅(qū)動(dòng)著。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)集聚是一種具有活力的組織形式，也是一個(gè)環(huán)境污染的載體，所以在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境關(guān)系的研究中越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的影響，目前尚未形成一致的意見(jiàn)。有些學(xué)者認(rèn)為工業(yè)集聚與環(huán)境污染之間的關(guān)系可能是非線(xiàn)性的。張可和豆建民（2016）二人為了研究?jī)烧唛g的關(guān)系采用中國(guó)285 個(gè)地級(jí)市的數(shù)據(jù)，構(gòu)建城市污染綜合指數(shù)，得出工業(yè)集聚與污染排放強(qiáng)度是倒“U”形關(guān)系的結(jié)論，當(dāng)工業(yè)集聚超過(guò)一定的臨界水平后才會(huì)實(shí)現(xiàn)減排。NengShen 等（2020）利用空間面板模型分析得出工業(yè)集聚與環(huán)境效益的關(guān)系為U 型趨勢(shì)，即隨著產(chǎn)業(yè)集聚水平的上升，環(huán)境效益先降低后上升。吳文潔等運(yùn)用門(mén)限回歸模型研究工業(yè)集聚和污染排放強(qiáng)度時(shí)，得出了兩者的關(guān)系存在顯著的門(mén)檻效應(yīng)，在達(dá)到門(mén)檻值之前，工業(yè)集聚會(huì)增加污染排放的強(qiáng)度，達(dá)到門(mén)檻值之后，又會(huì)降低環(huán)境污染的排放。

雖有學(xué)者驗(yàn)證了工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染具有積極的影響，但集聚發(fā)展始終伴隨著我國(guó)現(xiàn)實(shí)中的眾多污染現(xiàn)象，所以也有學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的環(huán)境污染。如，閆逢柱等運(yùn)用制造業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染的關(guān)系再考察，并指出產(chǎn)業(yè)集聚能在短時(shí)間內(nèi)降低環(huán)境的污染，然而，長(zhǎng)期來(lái)看卻并不如此。Cheng Z 等（2016）在研究制造業(yè)集聚和環(huán)境污染的空間相關(guān)性與相互之間的作用時(shí)，得出制造業(yè)集聚會(huì)加劇環(huán)境污染的結(jié)論。Fagbohunka（2012）、王兵（2016）等學(xué)者也認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)加劇環(huán)境污染。

本文結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)和前人觀點(diǎn)，認(rèn)為二者間的非線(xiàn)性關(guān)系更符合邏輯，因此采用我國(guó)30 個(gè)省級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。

一、理論機(jī)制

工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染有兩方面影響：一是來(lái)自于產(chǎn)業(yè)集聚的“規(guī)模效應(yīng)”“溢出效應(yīng)”和“共享效益”所帶來(lái)的正向影響；二是由于“擁堵效應(yīng)”對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生的負(fù)向影響。

（一）工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的正向影響分析。工業(yè)集聚通過(guò)規(guī)模效應(yīng)改善環(huán)境污染。相互關(guān)聯(lián)的工業(yè)企業(yè)集中在一起，縮短企業(yè)間“產(chǎn)-供-銷(xiāo)”的距離，降低了運(yùn)輸成本。企業(yè)在區(qū)域內(nèi)采用集中供熱的方式，節(jié)約燃料，減少生產(chǎn)成本。

工業(yè)集聚通過(guò)溢出效應(yīng)改善環(huán)境污染。聚集區(qū)內(nèi)企業(yè)交流學(xué)習(xí)更方便，提高了其創(chuàng)新能力和科技水平，這種“知識(shí)溢出效應(yīng)”會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染的改善，如加強(qiáng)企業(yè)環(huán)保意識(shí)和提高企業(yè)知識(shí)能力等。

工業(yè)集聚通過(guò)共享效應(yīng)改善環(huán)境污染。主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)設(shè)施共享，由于企業(yè)都集聚區(qū)內(nèi)，之間距離會(huì)縮短，所以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等運(yùn)輸活動(dòng)會(huì)相應(yīng)地減少，使尾氣排放和噪聲污染有所改善。

（二）工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的負(fù)向影響分析。工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生的負(fù)向影響，主要由其產(chǎn)生的“擁堵效應(yīng)”來(lái)體現(xiàn)。這種“擁堵效應(yīng)”會(huì)使得企業(yè)生產(chǎn)者瘋狂地加快生產(chǎn)，爭(zhēng)先恐后，從而引發(fā)一系列負(fù)面的反彈效果，比如因?yàn)閾寠Z公共資源而產(chǎn)生的惡性競(jìng)爭(zhēng)，這種惡性競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致集聚區(qū)的環(huán)境壓力變大，環(huán)境質(zhì)量變差，治理費(fèi)用升高，導(dǎo)致企業(yè)在一定時(shí)間和空間內(nèi)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致該地區(qū)產(chǎn)生環(huán)境污染問(wèn)題。

二、模型、指標(biāo)與數(shù)據(jù)

（一）模型構(gòu)建。據(jù)上文分析，將工業(yè)集聚的一次項(xiàng)和平方項(xiàng)共同設(shè)計(jì)進(jìn)模型，若回歸結(jié)果一次項(xiàng)顯著，二次項(xiàng)卻不顯著，則工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染僅僅存在線(xiàn)性的影響關(guān)系，若回歸結(jié)果一次項(xiàng)與平方項(xiàng)均顯著，則說(shuō)明工業(yè)集聚和環(huán)境污染之間有著非線(xiàn)性的影響關(guān)系。據(jù)此，構(gòu)建如下回歸模型：

其中，下標(biāo)i 表示各省，t 表示年份。pol 代表環(huán)境污染；Agg代表工業(yè)集聚程度；urban 表示城鎮(zhèn)化率；Tech 代表科學(xué)技術(shù)支出；Fdi 表示外商投資；market 表示市場(chǎng)化水平；rjgdp 表示地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；er 代表環(huán)境規(guī)制；Open 代表對(duì)外開(kāi)放程度；μ表示隨機(jī)干擾項(xiàng)。

（二）變量選取

1、被解釋變量：環(huán)境污染（pol）。在工業(yè)企業(yè)的污染排放物中，二氧化硫算得上是所有污染物中排放量前三的，且其統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比其他污染物更容易得到，具有一定的可信度。因此，本文參考李筱樂(lè)選擇工業(yè)二氧化硫（SO2）排放量作為環(huán)境污染指標(biāo)。

2、核心解釋變量：工業(yè)集聚水平（Agg）。本文采用區(qū)位熵來(lái)測(cè)算核心解釋變量工業(yè)集聚（Agg）。

其中，Aggijt表示 i 城市第 t 年工業(yè)集聚水平，Sijt表示 i 城市j 產(chǎn)業(yè)第t 年就業(yè)人數(shù)。

3、控制變量。城鎮(zhèn)化率（urban）：這一指標(biāo)用城鎮(zhèn)人口數(shù)和總?cè)丝冢òㄞr(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè)）之間的比重來(lái)表示?？茖W(xué)技術(shù)（Tech）：科學(xué)技術(shù)這一指標(biāo)選自財(cái)政一般公共預(yù)算支出中的科學(xué)技術(shù)支出費(fèi)用來(lái)進(jìn)行衡量。外商投資（Fdi）：用地區(qū)外商投資額占GDP 比重來(lái)衡量Fdi 這一指標(biāo)。市場(chǎng)化水平（market）：用中國(guó)市場(chǎng)化指數(shù)來(lái)進(jìn)行衡量。地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（rjgdp）：采用地區(qū)人均GDP 來(lái)進(jìn)行衡量。環(huán)境規(guī)制（er）：由工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量以及工業(yè)煙塵排放量計(jì)算而來(lái)，代表環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度綜合指數(shù)er，er 越大表示污染排放越多，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度越弱。對(duì)外開(kāi)放（Open）：本文用地區(qū)進(jìn)出口總額與GDP 的比值來(lái)衡量其對(duì)外開(kāi)放的程度。

（三）數(shù)據(jù)來(lái)源。本文數(shù)據(jù)主要來(lái)自2010～2018 年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，由于西藏部分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失，故不納入樣本范圍，因此本文的數(shù)據(jù)樣本范圍僅包括30 個(gè)省級(jí)行政區(qū)。其中，市場(chǎng)化指數(shù)來(lái)自wind數(shù)據(jù)庫(kù)《中國(guó)市場(chǎng)化指數(shù)——各地區(qū)市場(chǎng)化相對(duì)進(jìn)程2019 年報(bào)告》。

三、實(shí)證分析

（一）基準(zhǔn)回歸。本文采用了固定效應(yīng)、隨機(jī)效應(yīng)和混合OLS 的方法對(duì)所建模型進(jìn)行了回歸，且固定效應(yīng)通過(guò)了豪斯曼檢驗(yàn)，其結(jié)果如表1 所示。（表1）

據(jù)表1 結(jié)果分析，無(wú)論是固定效應(yīng)、隨機(jī)效應(yīng)，還是混合OLS，工業(yè)集聚一次項(xiàng)（Agg）的系數(shù)都為正，二次項(xiàng)（Agg2）的系數(shù)都為負(fù)，說(shuō)明工業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染（pol）的影響是非線(xiàn)性的，并且呈倒“U”型的關(guān)系。

表1 基準(zhǔn)回歸分析結(jié)果一覽表

urban 的系數(shù)顯著為負(fù)，說(shuō)明城鎮(zhèn)化率對(duì)環(huán)境污染的影響是負(fù)向的，即城鎮(zhèn)化率越高，則環(huán)境污染的程度越低；Tech 的系數(shù)顯著為負(fù)，說(shuō)明政府的科學(xué)技術(shù)支出費(fèi)用越多，則環(huán)境污染就越有所改善；Fdi 的系數(shù)顯著為正，說(shuō)明隨著外商投資的增加，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成更嚴(yán)重的污染；market 在固定效應(yīng)時(shí)系數(shù)為負(fù)，但不顯著，而在隨機(jī)效應(yīng)和混合OLS 時(shí)系數(shù)顯著為正，說(shuō)明之前提出“市場(chǎng)化水平越高，環(huán)境污染的程度越低”的假設(shè)是正確的，市場(chǎng)化水平與環(huán)境污染之間的關(guān)系是負(fù)向的；rjgdp 的系數(shù)為正，且在固定和隨機(jī)效應(yīng)時(shí)顯著為正，說(shuō)明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染在加劇；而混合OLS 時(shí)不顯著，可能的原因有兩點(diǎn)：一是只用人均gdp 來(lái)衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不夠全面，導(dǎo)致結(jié)果存在誤差；二是經(jīng)濟(jì)的正外部效應(yīng)和負(fù)外部性效應(yīng)同時(shí)存在，正外部性效應(yīng)不夠明顯；er 的系數(shù)顯著為正，說(shuō)明環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度越弱，環(huán)境污染就越嚴(yán)重；Open 的系數(shù)為正，說(shuō)明隨著開(kāi)放程度的提高，環(huán)境污染問(wèn)題就會(huì)相繼而來(lái)。

（二）區(qū)域異質(zhì)性分析。本文參考以往學(xué)者的研究，將全國(guó)30 個(gè)省份（不含西藏）劃分為東部、中部和西部地區(qū)。東部地區(qū)有北京市、天津市、河北省、遼寧省、上海省、江蘇省、浙江省、福建省、山東省、廣東省以及海南省，中部地區(qū)包括山西省、吉林省、黑龍江省、安徽省、江西省、河南省、湖北省以及湖南省，西部地區(qū)包括內(nèi)蒙古自治區(qū)、廣西壯族自治區(qū)、重慶市、四川省、貴州省、云南省、陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū)。采用固定效應(yīng)的方法對(duì)東、中、西三大地區(qū)進(jìn)一步異質(zhì)性分析?；貧w結(jié)果如表2 所示。（表2）

從表2 結(jié)果來(lái)看，我國(guó)東部和西部地區(qū)的回歸結(jié)果較為顯著，而中部地區(qū)的回歸結(jié)果卻不顯著。從東部地區(qū)的回歸結(jié)果來(lái)看，工業(yè)集聚（Agg）的一次項(xiàng)和二次項(xiàng)系數(shù)均在5%的顯著性水平下顯著，且方向均與全國(guó)層面相統(tǒng)一，都是一次項(xiàng)為正，二次項(xiàng)為負(fù)的倒“U”型；城鎮(zhèn)化（urban）和科學(xué)技術(shù)支出（Tech）的系數(shù)在1%的顯著性水平下都為負(fù)向，說(shuō)明位于東部地區(qū)的省份實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化會(huì)對(duì)其解決環(huán)境污染問(wèn)題帶來(lái)積極的影響，政府科學(xué)技術(shù)支出的增加，會(huì)改善該地區(qū)的環(huán)境污染；環(huán)境規(guī)制（er）的系數(shù)為正且在10%的顯著性水平下顯著，說(shuō)明東部地區(qū)相關(guān)環(huán)境規(guī)制政策的制定會(huì)給該地區(qū)帶來(lái)一定的環(huán)境效益；開(kāi)放程度（Open）的系數(shù)在10%的顯著性水平下顯著為負(fù)，說(shuō)明在東部地區(qū)開(kāi)放水平越高，環(huán)境污染問(wèn)題越輕，與全國(guó)層面得出的開(kāi)放水平越高，就越可能會(huì)對(duì)該區(qū)域帶來(lái)相應(yīng)的環(huán)境污染問(wèn)題的結(jié)論有所不同，本文猜想可能是由于東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)過(guò)于發(fā)達(dá)，過(guò)度開(kāi)放，所以可能會(huì)與中西部地區(qū)有所異樣。外商投資（Fdi）、市場(chǎng)化水平（market）和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（rjgdp）可能由于某些誤差不太顯著。從中部地區(qū)的回歸結(jié)果來(lái)看，其核心變量不太顯著，因?yàn)橹胁坎幌駯|部和西部那樣特征比較明顯，我國(guó)的東部地區(qū)相對(duì)而言比較發(fā)達(dá)，西部地區(qū)卻屬于落后地區(qū)，然而中部地區(qū)有發(fā)達(dá)也有落后的城市，情況不均，所以其結(jié)果和東、西部地區(qū)比起來(lái)，就不是很顯著。西部地區(qū)呈現(xiàn)的回歸結(jié)果是倒“U”型關(guān)系，這與全國(guó)層面和東部地區(qū)相一致。城鎮(zhèn)化（urban）和科學(xué)技術(shù)支出（Tech）的系數(shù)都顯著為負(fù)向，說(shuō)明西部地區(qū)的城市加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程和加大科技費(fèi)用投入對(duì)該地區(qū)環(huán)境污染問(wèn)題的解決具有積極的正向影響，西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（rjgdp）對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題也具有顯著的影響，可能是由于西部地區(qū)部分城市相對(duì)落后，加快其經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程，會(huì)使得其環(huán)境污染問(wèn)題有所改善。由于當(dāng)前西部地區(qū)在某些方面的發(fā)展相對(duì)落后，以至于其環(huán)境規(guī)制（er）和對(duì)外開(kāi)放（Open）的作用不太顯著。

表2 東中西三大區(qū)域回歸結(jié)果一覽表

四、結(jié)論及建議

本文運(yùn)用30 個(gè)省級(jí)層面的數(shù)據(jù)，研究我國(guó)工業(yè)集聚和環(huán)境污染之間的關(guān)系，并得出結(jié)論：（1）工業(yè)集聚和環(huán)境污染之間是倒“U”型關(guān)系，即隨著工業(yè)集聚水平的提高，其對(duì)環(huán)境污染的影響先是上升，然后下降；（2）倒“U”型關(guān)系在我國(guó)東部和西部地區(qū)比較明顯，在中部地區(qū)不太明顯；（3）從控制變量來(lái)看，外商投資和環(huán)境規(guī)制的影響比較明顯，說(shuō)明增加外商投資，會(huì)給我國(guó)的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)壓力，政府為保護(hù)環(huán)境提出的一系列環(huán)境規(guī)制政策，是有利于環(huán)境保護(hù)的。

因此，本文提出如下建議：要客觀地去看待工業(yè)集聚和環(huán)境污染二者之間的關(guān)系，結(jié)合二者的關(guān)系針對(duì)性去制定政策，工業(yè)集聚能推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與發(fā)展，與環(huán)境污染有著倒“U”的關(guān)系，在平衡經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益之間有著關(guān)鍵性的作用。雖然工業(yè)集聚在短期可能會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)一定的壓力，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，它是有利于降低環(huán)境污染的，應(yīng)積極利用兩者的關(guān)系，繼續(xù)支持工業(yè)集聚發(fā)展。