“一帶一路”沿線地區(qū)污染排放空間異質(zhì)性溢出的實(shí)證研究

阮若琳

（集美大學(xué)誠(chéng)毅學(xué)院 福建廈門 361021）

“一帶一路”戰(zhàn)略對(duì)于打造中國(guó)及沿線國(guó)家和區(qū)域的經(jīng)濟(jì)新發(fā)展點(diǎn)，促進(jìn)中國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)和消化過剩產(chǎn)能、提供共贏互惠平臺(tái)具有重要意義[1]。隨著“一帶一路”戰(zhàn)略的啟動(dòng)，沿線各國(guó)和各地區(qū)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)也會(huì)帶來污染排放的新一輪增長(zhǎng)[2][3]。

污染的排放過程具有顯著的空間溢出性[4]，更重要的是，這種污染排放的空間溢出帶有明顯的空間異質(zhì)性特征。而由企業(yè)行為導(dǎo)致的污染排放空間異質(zhì)性特征恰恰是“一帶一路”沿線區(qū)域污染聯(lián)防聯(lián)控、實(shí)現(xiàn)綠色絲綢之路、保證“一帶一路”沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與污染減排協(xié)調(diào)發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。

一、異質(zhì)性空間自回歸模型（HSAR）

Anselin（1998）年給出了標(biāo)準(zhǔn)的空間一階自回歸模型，見方程（1）：

其中ψ 是空間自回歸參數(shù)，對(duì)于全部的截面該系數(shù)為常數(shù)。固定N個(gè)個(gè)體觀察值，（1）式變?yōu)椋?/p>

其中W=（wij），i，j=1,2,...,N，為N×N 的空間權(quán)重矩陣。εt=(εit,ε2t,...,εNt),。

方程（1）的異質(zhì)性方程為：

其中，yt=（y1t,y2t,...,yNt），εt=（ε1t,ε2t,...,εNt），Ψ=（Ψ1,Ψ2,...,ΨN），W=（w1t,w2t,...,wNt），IN是N×N的單位矩陣，在每一個(gè)時(shí)間t上固定個(gè)體，（3）式可以重寫為：

其中φ=diag（ψ），ψ=(ψ1,ψ2,...,ψN),，IN是N×N 的單位矩陣。

當(dāng)空間權(quán)重矩陣W是稀疏矩陣時(shí)，IN-ΨW可倒，（4）可以寫為：

當(dāng)誤差項(xiàng)εi是獨(dú)立同分布的正態(tài)分布，并滿足假設(shè)2（見下文）時(shí)，y1,y2,...,yT的聯(lián)合概率密度函數(shù)為：

基于方程（6）的準(zhǔn)極大似然方程為：

Aquaro et al.[5]證明了當(dāng)滿足以下條件時(shí)使用方程（7）估計(jì)的異質(zhì)性空間自回歸模型的結(jié)果具有一致性和漸進(jìn)性。

假設(shè)1：空間權(quán)重矩陣wij為稀疏矩陣

假設(shè)2：殘差εit,i= 1,2,...,N,N≥1,t= 1,2,...,T在所有的截面i 和時(shí)間t 上是獨(dú)立分布。同時(shí)，均值為0，方程為常數(shù)，即。0 ＜κ1≤σ2≤κ2＜∞，其中κ1和κ2為與N 無關(guān)的有限泛型常數(shù)（finite generic constants）。

假設(shè)3：（N+1）×1個(gè)參數(shù)向量，θ=(ψ,,σ2)∈Θ，是n+1維歐氏空間的子集。Θ為封閉的有界（緊）集，其中包含了θ的真值。

假設(shè)4：令（IN-ΨW）’（IN-ΨW）最小的特征值為λmin，則λmin＞0。

另外，Aquaro et al.將異質(zhì)性誤差和外生變量引入方程（3）。加入異質(zhì)性誤差和外生變量的異質(zhì)性空間自回歸模型變?yōu)椋?/p>

對(duì)于每一個(gè)時(shí)間t，固定個(gè)體，方程（8）變?yōu)椋?/p>

其中ψ= diag(φ),φ=(φ1,φ2,...,φN)',W=(wij),i,j=1,2,...,N,B= diag(β'1,β'2,...,β'N),xt=(x'1t,x'2t,...,x'Nt)'εt=(ε1t,ε2t,...,εNt)'

基于方程（9）的準(zhǔn)極大似然方程為：

Aquaro et al.證明了當(dāng)滿足前文所述假設(shè)（1）（3）（4）和（5），并滿足誤差項(xiàng)εit,i= 1,2,...,N,N≥1,t= 1,2,...,T在所有的截面i 和時(shí)間t 上是獨(dú)立分布，均值為0，方程為常數(shù)，即。0 ＜κ1≤σ2≤κ2＜∞，其中κ1和κ2為與N 無關(guān)的有限泛型常數(shù)（finite generic constants）時(shí)使用方程（10）估計(jì)的異質(zhì)性空間自回歸模型的結(jié)果具有一致性和漸進(jìn)性。

二、“一帶一路”沿線區(qū)域污染物排放空間異質(zhì)性溢出實(shí)證檢驗(yàn)——異質(zhì)性空間自回歸模型

本文使用工業(yè)廢水排放強(qiáng)度（wat）、工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度（sul）以及工業(yè)煙（粉）塵排強(qiáng)度（dus）作為因變量，從強(qiáng)度角度反映中國(guó)“一帶一路”沿線城市的污染排放。本文的控制變量包含以下三個(gè)：1.對(duì)外投資強(qiáng)度（Fdi），使用“一帶一路”沿線城市外商直接投資額占GDP比重表示；2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（Sec），使用“一帶一路”沿線城市二產(chǎn)占GDP 比重表示；3.經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP），使用“一帶一路”沿線城市人均GDP 表示。另外，本文使用中國(guó)“一帶一路”沿線17個(gè)城市（西藏地區(qū)由于數(shù)據(jù)缺失被剔除）139個(gè)地級(jí)市2003—2015年面板數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來自于2004—2016年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。

本文假設(shè)只有相鄰區(qū)域可以相互影響，因此，本文使用“跨省”構(gòu)建空間權(quán)重矩陣?？臻g相鄰權(quán)重矩陣見式（11）。

明顯看出，由于不同區(qū)域之間企業(yè)排污行為的空間關(guān)聯(lián)具有差異性，工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的空間溢出在不同區(qū)域具有不同的系數(shù)，這表明中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的空間溢出確實(shí)具有異質(zhì)性。其中139 個(gè)地級(jí)市中有84 個(gè)地級(jí)市其工業(yè)廢水排放強(qiáng)度顯示正的空間溢出，占樣本地級(jí)市的60%，55 個(gè)地級(jí)市其工業(yè)廢水排放強(qiáng)度顯示負(fù)的空間溢出，占樣本地級(jí)市的40%。根據(jù)前文所述，這表明中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的空間溢出效應(yīng)主要受不同區(qū)域企業(yè)排污行為的空間互動(dòng)影響，當(dāng)?shù)胤江h(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致不同區(qū)域企業(yè)工業(yè)廢水排放行為的正相關(guān)性大于由于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的不同區(qū)域企業(yè)工業(yè)廢水排放行為的負(fù)相關(guān)性時(shí)，工業(yè)廢水排放強(qiáng)度在空間上呈現(xiàn)正溢出性，否則呈現(xiàn)負(fù)溢出性。

通過對(duì)中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)廢水排放強(qiáng)度異質(zhì)性空間自回歸模型結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，大部分西部地區(qū)其工業(yè)廢水排放強(qiáng)度呈現(xiàn)負(fù)的溢出效應(yīng)，而大部分東部地區(qū)其工業(yè)廢水排放強(qiáng)度呈現(xiàn)正溢出。這說明大部分西部地區(qū)為了促進(jìn)各自區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，承接?xùn)|部地區(qū)的污染密集型產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)品需求既定情況下，這種承接具有競(jìng)爭(zhēng)性，同時(shí)，這種競(jìng)爭(zhēng)性導(dǎo)致的工業(yè)廢水排放空間溢出大于地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的工業(yè)廢水排放空間溢出（絕對(duì)值）。另外，我們可以看到，東三省的黑龍江和遼寧以及廣西其工業(yè)廢水排放強(qiáng)度主要呈現(xiàn)正溢出。廣西雖然是西部地區(qū)，但是其環(huán)境規(guī)制強(qiáng)，在地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)條件下，廣西工業(yè)廢水排放強(qiáng)度主要呈現(xiàn)正溢出；而黑龍江與遼寧作為老工業(yè)基地，其對(duì)東部污染密集型產(chǎn)業(yè)的承接較西部少，從而工業(yè)廢水排放強(qiáng)度也呈現(xiàn)出正溢出特征。

由于不同區(qū)域之間企業(yè)排污行為的空間關(guān)聯(lián)具有差異性，從而二氧化硫排放強(qiáng)度的空間溢出在不同區(qū)域具有不同的系數(shù)，這表明中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域二氧化硫排放強(qiáng)度的空間溢出確實(shí)具有異質(zhì)性。其中139 個(gè)地級(jí)市中96 個(gè)地級(jí)市其二氧化硫排放強(qiáng)度顯示正的空間溢出，占樣本地級(jí)市的69%；43個(gè)地級(jí)市其二氧化硫排放強(qiáng)度顯示負(fù)的空間溢出，占樣本地級(jí)市的31%。這表明中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域二氧化硫排放強(qiáng)度的空間溢出效應(yīng)主要受不同區(qū)域企業(yè)排污行為的空間互動(dòng)影響。同時(shí)，我們可以看出，與“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)廢水排放強(qiáng)度的空間溢出特征不同的是，“一帶一路”沿線區(qū)域二氧化硫排放強(qiáng)度在空間上主要呈現(xiàn)出正溢出性，這表明“一帶一路”沿線區(qū)域企業(yè)在地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)下形成的二氧化硫排放空間互動(dòng)關(guān)聯(lián)大于在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)下形成的二氧化碳排放空間互動(dòng)關(guān)聯(lián)（絕對(duì)值），這主要是由于與工業(yè)廢水處理相比，工業(yè)二氧化硫的處理較為復(fù)雜，偷排較難察覺（工業(yè)廢水排放容易監(jiān)督，而工業(yè)二氧化硫則較難監(jiān)督），因此在地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)條件下，企業(yè)工業(yè)二氧化硫排放行為更多表現(xiàn)為正的空間溢出。

通過對(duì)中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度異質(zhì)性空間自回歸模型結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，大部分“一帶一路”沿線區(qū)域其工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度呈現(xiàn)正的溢出效應(yīng)，只有小部分“一帶一路”沿線西部地區(qū)工業(yè)廢水排放強(qiáng)度呈現(xiàn)正溢出。這說明，由于二氧化硫排放較難察覺，監(jiān)督力度弱，從而導(dǎo)致地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)在企業(yè)二氧化硫排放行為中起到主導(dǎo)作用，從而導(dǎo)致“一帶一路”沿線大部分區(qū)域二氧化硫排放強(qiáng)度呈現(xiàn)正溢出特征。

由于不同區(qū)域之間企業(yè)排污行為的空間關(guān)聯(lián)具有差異性，從而工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度的空間溢出在不同區(qū)域具有不同的系數(shù)，這表明中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度的空間溢出確實(shí)具有異質(zhì)性。139個(gè)地級(jí)市中，106個(gè)地級(jí)市其工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度顯示正的空間溢出，占樣本地級(jí)市的76.3%；33個(gè)地級(jí)市其工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度顯示負(fù)的空間溢出，占樣本地級(jí)市的23.7%。這表明中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度的空間溢出效應(yīng)主要受不同區(qū)域企業(yè)排污行為的空間互動(dòng)影響。同時(shí)，我們可以看出，與“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度的空間溢出特征相似，“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度在空間上也主要呈現(xiàn)出正溢出性。

通過對(duì)中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度異質(zhì)性空間自回歸模型結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，除了云南外，“一帶一路”沿線區(qū)域其工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度主要呈現(xiàn)正的溢出效應(yīng)。這主要也是因?yàn)楣I(yè)煙（粉）塵排放較難察覺，監(jiān)督力度弱，地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)在企業(yè)工業(yè)煙（粉）塵排放行為中起到主導(dǎo)作用，從而導(dǎo)致“一帶一路”沿線大部分區(qū)域工業(yè)煙（粉）塵排放強(qiáng)度呈現(xiàn)正溢出特征。

三、結(jié)論及建議

本文使用中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域139 個(gè)地級(jí)市2003-2015年數(shù)據(jù)，構(gòu)建異質(zhì)性空間自回歸模型，實(shí)證檢驗(yàn)了中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域污染物排放量的異質(zhì)性空間特征；同時(shí)，使用準(zhǔn)極大似然估計(jì)方法對(duì)異質(zhì)性空間自回歸模型進(jìn)行估計(jì)，保證研究結(jié)果的一致性和漸近性，最終保證了中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域污染物排放量異質(zhì)性空間自回歸模型參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。結(jié)果顯示：1.中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域污染物排放確實(shí)存在空間溢出效應(yīng)，并且這種溢出效應(yīng)確實(shí)具有異質(zhì)性特征。這種異質(zhì)性是由不同區(qū)域企業(yè)不同的空間互動(dòng)關(guān)聯(lián)導(dǎo)致；2.中國(guó)“一帶一路”沿線西部地區(qū)工業(yè)廢水排放強(qiáng)度空間上呈現(xiàn)出負(fù)的溢出效應(yīng)，東部地區(qū)則在空間上呈現(xiàn)正的溢出效應(yīng)。這說明大部分西部地區(qū)承接?xùn)|部地區(qū)的污染密集型產(chǎn)業(yè)，這種產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的工業(yè)廢水排放空間溢出大于地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的工業(yè)廢水排放空間溢出（絕對(duì)值）；3.中國(guó)“一帶一路”沿線區(qū)域工業(yè)二氧化硫與工業(yè)煙粉塵與工業(yè)廢水排放不同，在空間上主要表現(xiàn)為正的溢出效應(yīng)。這說明由于二氧化硫排放和工業(yè)煙粉塵較難察覺，監(jiān)督力度弱，地方環(huán)境規(guī)制競(jìng)爭(zhēng)在企業(yè)二氧化硫和工業(yè)煙粉塵排放行為中起主導(dǎo)作用，導(dǎo)致“一帶一路”沿線大部分區(qū)域二氧化硫和工業(yè)煙粉塵排放強(qiáng)度呈現(xiàn)正溢出特征。因此，面對(duì)“一帶一路”沿線區(qū)域污染排放的空間關(guān)聯(lián)互動(dòng)，“一帶一路”沿線區(qū)域地方政府應(yīng)該以不同污染物的空間溢出特征為理論依據(jù)，有針對(duì)性地進(jìn)行創(chuàng)新污染防治的聯(lián)防聯(lián)控體系，形成跨區(qū)域治污合力。