制造業集聚對碳排放的影響
——基于中部地區相關面板數據的實證研究

李宏彪 閆 婭 丁寶根

制造業集聚對碳排放的影響
——基于中部地區相關面板數據的實證研究

李宏彪 閆 婭 丁寶根

本文利用2008—2011年中部地區制造業30個行業的EG指數和碳排放強度的面板數據，實證考察了制造業集聚對碳排放的影響。研究表明：資源密集型產業集聚程度的增加會導致碳排放強度增加；高新技術比較集中的產業集聚程度的增加降低了碳排放強度。因此，中部地區應該優化產業結構，大力發展高新技術產業，在發展經濟的同時有效促進節能減排。

制造業集聚；EG指數；碳排放強度；面板數據

李宏彪，東華理工大學經濟管理學院講師；

閆 婭，中節能環保投資發展（江西）有限公司；

丁寶根,東華理工大學經濟管理學院講師。（江西撫州 344000）

一、引言

隨著中部地區經濟加速發展，碳排放量也在加速增加，這主要是傳統粗放式的經濟發展模式以及東部高能耗、高污染產業向中部轉移的結果。近幾年，由于政策支持中部建立先進的制造業基地以及資源城市轉型等策略，中部地區碳排放強度有了明顯的降低。但是中部地區的碳排放強度仍然遠遠高于東部地區，2002年中部地區碳排放強度要高出東部地區59%，到2009年中部地區碳排放強度要高出東部地區42%。[1]而產業集聚作為一種有效的產業發展模式，對促進資源的優化配置、提高能源利用效率、優化產業結構等都具有積極的意義。但是關于產業集聚對碳排放影響的研究還很少，多數學者在這方面的研究集中在產業集聚對環境污染的影響。

Frank等研究認為歐盟200多個城市密集區空氣質量的變化與該地區產業的規模化集聚具有很強的相關性。Verhoef等在構建空間平衡模型分析環境保護目標與集聚經濟關系基礎上，認為工業集聚分布在推動vhangshi發展的同時，導致了城市居住環境污染的空間分異。Duc等研究表明越南河內的嚴重污染由該地區城市工業的快速發展帶來的含有有機碳、磷和氮的高污染廢水排放導致。Erik Verhoef、Peter Nijkamp通過一般均衡模型，采用數值模擬研究分析集聚經濟和城市環境之間的均衡關系。蓋文啟認為由勞動力和資本密集型主導的產業結構造成了我國沿海地區城市群發展的高耗能和重污染，而城市群內部各城市工業結構的趨同化則帶來了資源的不合理利用和環境污染疊加等生態環境問題[2]。王樹功等認為長江三角洲城市群的集聚效應和產業布局的不合理，造成了城市群地區水、土等自然資源短缺和環境污染日益嚴重，城市群生態安全受到威脅[3]。閆逢柱、蘇季、喬娟運用2003—2008年中國制造業分類數據和面板誤差修正模型實證考察了產業集聚發展與環境污染之間的關系，結果發現產業集聚發展有利于降低環境污染[4]。鑒于此，本文利用2008—2011年中部六省制造業集聚度EG指數與碳排放強度的面板數據，分析中部地區制造業集聚與碳排放的關系，為中部地區發展低碳經濟提供新的思路。

二、相關數據與指標選取

本文采用中部六省2008年—2011年的面板數據分析制造業集聚對碳排放的影響。

（一）碳排放量數據

本文所采用的碳排放強度是碳排放量除以工業增加值。工業增加值是各省工業增加值之和，數據通過六省統計年鑒得到。由于我國目前并沒有碳排放量的直接統計數據，且關于碳排放量的計算也沒有統一的標準。碳排放量數據是基于能源消費的碳排放量數據，根據IPCC推薦的方法，碳排放總量是各種能源消費的碳排放量之和，即：

其中，C表示碳排放量，單位為104t；Ai表示能源i的消費量，按標準煤計算，單位為104t；Bi為能源 i碳排放系數，單位為104t／104t。本文所采用的各類能源折算標準煤系數和碳排放系數見表1。

表1 各類能源折算標準煤系數和碳排放系數

（二）制造業集聚

按照我國產業分類標準，制造業下分為30個二位數制造業，二位數制造業之下還可以繼續分三位數、四位數制造業。受統計資料的限制，本文研究的制造業主要細分到二位數制造業。

目前，常用的測度產業集聚程度的指標有赫芬達爾指數、區位熵、區域基尼系數、EG指數等。

本文測度制造業集聚的指標選擇的是修正后的EG指數[5]。未修正之前的EG指數為：

其中，si代表某產業i地區就業占該產業全國就業人數的比例；xi代表i地區全部就業占全國總就業的比例；HE代表衡量市場集中度的赫芬達爾指數，HE＝∑jzj2，zj代表j企業就業占該產業全部就業的比例。由于我國并沒有統計制造業企業員工人數分布的詳細數據，所以本文使用修正后的EG指數

其中，Ga＝∑i〔ni／n－xi〕2，ni表示 i地區某產業的企業數，n表示全國該產業的企業數，n表示i地區全部就業占全國總就業的比例。

三、制造業集聚與碳排放量的相關性分析

圖1顯示了 2002—2012年中部六省碳排放量、GDP、碳排放強度變化的趨勢。2002—2012年中部地區碳排放量雖然在逐年增加，但是從2007年開始碳排放量的增長率降低，而GDP在持續增長，因此碳排放強度從2007年開始下降，到2012年碳排放已經從2002年的1.59噸／萬元下降至1.32噸／萬元。

圖1 中部六省碳排放量、GDP、碳排放強度變化趨勢

（一）分行業碳排放強度特征分析

2008—2011年制造業30個行業的碳排放強度變化情況為：石油加工、煉焦及核燃料加工業（C13）的碳排放強度最大，2008年為17.9噸／萬元,2011年降為12.48噸／萬元。其次是黑色金屬冶煉及壓延加工業（C20）、非金屬礦物制品業 （C19）、化學原料及化學制品制造業（C14）、化學纖維制造業（C16），這四個行業碳排放強度相近，且呈現逐年下降趨勢。造紙及紙制品業（C10）、有色金屬冶煉及壓延加工業（C21）、食品制造業（C2）的碳排放強度相對較高，但也在逐年下降，分別由2008年的2.34噸／萬元、1.38噸／萬元、1.11噸／萬元降至2011年的1.25噸／萬元、1.17噸萬元、0.60噸／萬元。其余22個制造業排放強度都相對較低，在0—1噸／萬元之間。

在制造業30個行業中，碳排放強度下降最快的是文教體育用品制造業（C12），從2008年的1.19噸／萬元降至2011年的0.08噸／萬元，下降幅度達92.9%；其次是通信設備、計算機及其他電子設備制造業（C27），下降幅度達80%；印刷業和記錄媒介的復制（C11）以及儀器儀表及文化、辦公用機械制造業（C28）碳排放強度下降幅度分別為61%和65%；其余行業下降幅度均在20%～50%之間。

（二）制造業集聚特征分析

首先，符合中部地區資源特點的制造業行業集聚程度都是比較高的，如石油加工、煉焦及核燃料加工業（C13），文教體育用品制造業 （C12），皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業（C07），家具制造業（C09）等行業，EG指數都超過了0.1。其中石油加工、煉焦及核燃料加工業（C13）的EG指數高達0.21，文教體育用品制造業（C12）的EG指數高達0.19。

其次，只有八個行業的集聚度是增加的，分別為紡織服裝、鞋、帽制造業 （C06），印刷業、記錄媒介的復制（C11），文教體育用品制造業（C12），塑料制品業（C18），金屬制品業（C22），交通運輸設備制造業（C25），電氣機械及器材制造業（C26），通信設備、計算機及其他電子設備制造業（C27）?？梢钥闯鲑Y源密集型產業的集聚度在下降，可見中部地區資源城市轉型戰略實施初見成效；而技術密集型產業以及一些提供基礎設施建設產業的集聚度在增加，特別是文教體育用品制造業（C12）和通信設備、計算機及其他電子設備制造業（C27）等高新技術比較集中的產業，集聚度增加較多。

（三）制造業集聚與碳排放的相關關系分析

表2 中部六省碳排放強度與制造業集聚度相關系數表

表2為中部六省碳排放強度與制造業集聚度相關關系。從表2可以看出：

1.紡織業(C05)，皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業(C07)，木材加工及竹、藤、棕、草制品業(C08)，造紙及紙制品業(C10)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(C13)，非金屬礦物制品業(C19)，通信設備、計算機及其他電子設備制造業(C27)碳排放強度與集聚度之間均呈現比較高的正相關關系。其中木材加工及竹、藤、棕、草制品業(C08)的相關系數最高，達到0.995。

煙草制造業(C04)、家具制造業(C09)、化學纖維制造業 (C16)碳排放強度與集聚度之間的相關關系較低，分別為0.284、0.398、0.316。

2.紡織服裝、鞋、帽制造業(C06)、塑料制造業(C18)、電氣機械及器材制造業(C26)碳排放強度與集聚度之間均呈現較高的負相關關系，相關系數分別為－0.933、－0.973、－0.957。

通過上述分析，不難看出碳排放強度與制造業集聚度存在著一定的聯系：碳排放相對較低，EG指數相對較高且呈增長趨勢的行業，則碳排放強度與集聚度呈現較高的負相關關系；而資源密集型產業碳排放強度與集聚度則呈現較高的正相關關系。

四、制造業集聚對碳排放影響的實證分析

產業集聚雖然是一種有效的發展模式，然而其具有的環境外部性是正還是負還不明確。鑒于此，下文將用面板數據考察2008—2011年中部六省30個制造業門類的集聚水平對碳排放的影響程度。如果產業集聚是碳排放強度增加的原因，則在進行產業布局時就需要權衡產業集聚的經濟效益和環境成本，尤其對于正在通過產業集聚來帶動經濟發展但生態相對脆弱的中部地區。相反，如果產業集聚有助于降低碳排放強度，那產業集聚在促進經濟發展的同時也將是一種減排的重要途徑[6]。

（一）模型構建

本文采用柯布—道格拉斯生產函數來驗證集聚對碳排放的影響，模型如下：

其中，E為碳排放強度，A為其他因素對碳排放強度的影響，R為反映制造業的集聚度水平的EG指數。（1）式兩端同時取對數可以得到碳排放強度對集聚水平的彈性模型：

方程（2）中，α表示在其他因素不變的情況下，產業的集聚程度變化對碳排放強度的影響。如果實證分析能夠得出α＜0，便驗證了在其他因素不變的情況下，產業集聚程度越強，對碳排放強度降低的貢獻就越大。如果α＝0，說明產業集聚對碳排放強度沒有影響，而如果α＞0，則說明產業集聚促使了碳排放強度的增加。

（二）實證分析

利用Eviews5.0計量軟件，對中部六省2008—2011年制造業集聚度對碳排放強度的影響進行分析。在實證之前利用Hausman統計量檢驗，結果發現本模型適合采用固定影響模型。本文分別采用時點個體固定效應進行回歸分析，結果如表3所示。

從回歸分析的結果可以得出如下結論：

1.回歸模型的決定系數 R2和調整后的決定系數AR2分別為 0.978 289和 0.969 958，D－W檢驗值為2.001 229，這說明模型的擬合優度很高，模型估計是有效的。

2.實證結果顯示，LNR的系數為－0.181 339，說明制造業集聚度指數的增加會降低碳排放強度。

3.就各行業產業集聚對碳排放強度的影響而言，有18個行業的影響為負值，說明制造業集聚具有抑制碳排放強度增加的作用，但是也有12個行業的集聚效應對碳排放強度增加的影響為正。

表3 面板數據的回歸結果

從表3可以看出，煙草制造業（C04）的EG指數對降低碳排放強度的貢獻最高，達到－2.43，也即該行業集聚程度每提高一倍，在其他因素不變的情況下，碳排放強度將下降243%；儀器儀表及文化、辦公用機械制造業（C28）的貢獻度次之，達到－2.13；通信設備、計算機及其他電子設備制造業 （C27），電器機械及器材制造業（C26），家具制造業 （C09），印刷業和記錄媒介的復制（C11），紡織服裝、鞋、帽制造業（C06），這些行業的EG指數對降低碳排放強度的貢獻都在－1以上；農副食品加工業（C01），紡織業（C05），皮革、毛皮、羽毛及其制造業（C07），文教體育用品制造業（C12），醫藥制造業（C15），塑料制品業 （C18），金屬制品業 （C22），通信制造業（C23），專用制造業（C24），交通運輸設備制造業（C25），廢棄資源和廢舊材料回收加工業（C30），上述行業的EG指數對降低碳排放強度的作用也在顯現。

石油加工、煉焦及核燃料加工業(C13)EG指數對碳排放強度呈現正的影響，達到3.9，也就是說該行業集聚程度每提高一倍，在其他因素不變的情況下，碳排放強度將提高3.9倍。化學原料及化學制品制造業（C14）、化學纖維制造業（C16）、黑色金屬冶煉及壓延加工業（C20）的EG指數對于提高碳排放強度的影響也較大，分別為2.06、2.06和2.32。造紙及紙制品業（C10）、非金屬礦物制造業（C19）、有色金屬冶煉及壓延加工業（C21）的 EG指數對碳排放強度的影響程度也都在1以上。食品制造業（C02），飲料制造業（C03），木材加工及木、竹、藤、棕、草制造業（C08），橡膠制造業（C17），工業品及其他制造業（C29），上述行業的的EG指數對碳排放強度的影響程度雖然都在1以下，但是對碳排放強度的增加有明顯的影響。

五、結論與建議

EG指數增加的行業，均是產業集聚的增加使得碳排放強度降低的行業；而產業集聚的增加使碳排放強度也增加的行業一般是該行業自身的碳排放相對較高；依托資源優勢的產業其集聚度與碳排放強度均很高，但是集聚程度的增加還是會使碳排放強度成倍增加，如石油加工、煉焦及核燃料加工業(C13)等行業；高新技術比較集中的產業如通信設備、計算機及其他電子設備制造業（C27）、電器機械及器材制造業 （C26）、醫藥制造業（C15）、通信制造業（C23）、專用制造業（C24）、交通運輸設備制造業（C25）等幾個行業，雖然集聚程度相對于資源密集型產業低很多，但是對降低碳排放強度的貢獻程度較大。

總之，制造業集聚既是一種有效的經濟增長模式，在某種程序上也可以降低碳排放強度。因此，中部地區應該合理推進制造業集聚，在發展經濟的同時也有效促進節能減排。高新技術比較集中的產業集聚程度的增加降低了碳排放強度，中部地區應該優化產業結構，促進產業升級，大力發展高新技術產業。

[1]譚崢嶸.中國省級區域碳排放效率及影響因素研究——基于 Malmquist指數[D].重慶：重慶大學，2012.

[2]蓋文啟.我國沿海地區城市群可持續發展問題探析——以山東半島城市群為例[J].地理科學，2000，（3）.

[3]王樹功.城市群(圈)生態環境保護戰略規劃框架研究——以珠江三角洲大城市群為例[J].中國人口資源與環境，2003，（4）.

[4]閆逢柱，蘇李，喬娟.產業集聚發展與環境污染關系的考察——來自中國制造業的證據[J].科學學研究，2011，（29）.

[5]張卉.產業分布、產業集聚與地區經濟增長：來自中國制造業的證據[D].上海：復旦大學，2007.

[6]劉帥，鄭長德.碳排放與經濟增長——基于中國各地區的空間計量經濟學分析[Z].南開大學第二屆全國空間經濟學研討會，2010.

【責任編輯：薛 華】

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