制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率

李偉娜　徐勇

摘要：采用2001～2011年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，實證檢驗制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率之間的關系。全樣本回歸結(jié)果表明：制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率呈倒U型關系，人均消費水平與環(huán)境技術效率也呈倒U型，科技投資和企業(yè)環(huán)境管理能力與環(huán)境技術效率顯著正相關，工業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消耗與環(huán)境技術效率顯著負相關；東、中、西部地區(qū)的制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率之間的關系具有較大差異性。政府應針對各區(qū)域制造業(yè)集聚發(fā)展階段及特征制定相應政策，促進環(huán)境技術效率水平的提高。

關鍵詞：制造業(yè)集聚；環(huán)境技術效率；協(xié)調(diào)發(fā)展

中圖分類號：F0629；F2642文獻標識碼：A文章編號：1001-8409（2014）05-005-06

在工業(yè)化迅猛推進的過程中，制造業(yè)集聚極大地提高了產(chǎn)業(yè)競爭力，促進了區(qū)域經(jīng)濟的迅速發(fā)展。但同時，制造業(yè)集聚地也面臨著由擁擠效應帶來的環(huán)境問題[1]。由此，各地政府試圖采取多種方式緩解制造業(yè)與環(huán)境之間的矛盾：如將大量污染密集型企業(yè)關閉，將污染密集企業(yè)從產(chǎn)業(yè)集聚“中心”區(qū)轉(zhuǎn)移到“外圍”地區(qū)，將污染企業(yè)規(guī)劃到園區(qū)統(tǒng)一進行環(huán)境規(guī)制等[2]。然而，這些方法均沒有從制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率的關系入手來實現(xiàn)節(jié)能減排，也就無法從根本上緩解集聚內(nèi)制造業(yè)與環(huán)境之間的矛盾[3]。事實上，制造業(yè)集聚除了具有規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢外，還能通過集聚效應緩解資源和環(huán)境壓力，即集聚的優(yōu)勢能夠體現(xiàn)在既增加經(jīng)濟效益、又減少環(huán)境污染兩個方面，而這一功能恰好符合環(huán)境技術效率的根本理念[4]。環(huán)境技術效率是指某地區(qū)的要素投入與“好產(chǎn)出”、“壞產(chǎn)出”之間的技術結(jié)構(gòu)關系，衡量地區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的程度[5]。本文在對制造業(yè)集聚度和環(huán)境技術效率測算的基礎上，考察制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率之間的關系，旨在尋求制造業(yè)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的根本路徑，最終實現(xiàn)制造業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變及節(jié)能減排目標的達成。

1指標選取與數(shù)據(jù)來源

本文采用2001～2011年中國30個省份的面板數(shù)據(jù)，實證考察制造業(yè)集聚是如何影響環(huán)境技術效率的，進而探討如何通過集聚優(yōu)勢的發(fā)揮促進制造業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。其中，被解釋變量為環(huán)境技術效率（ETE），關鍵被解釋變量為制造業(yè)集聚度（H指數(shù)），各省份人均生活水平、工業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入、能源消耗、企業(yè)環(huán)境管理能力為控制變量。接下來對這些指標的選取、測算及數(shù)據(jù)來源進行闡述和分析。

1.1區(qū)域制造業(yè)集聚度的測算

本文用區(qū)域赫芬達爾指數(shù)作為評價制造業(yè)集聚度的指標[6]，公式為：H=ni=1（xi/X）2。其中，X代表某區(qū)域內(nèi)全部制造業(yè)總銷售收入總額，xi代表區(qū)域內(nèi)第i個產(chǎn)業(yè)的銷售收入，n代表區(qū)域內(nèi)的制造業(yè)數(shù)目，數(shù)據(jù)來源于《中國工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)庫》（2002～2012年）及《中國統(tǒng)計年鑒》（2002～2012年）。奇數(shù)年測算結(jié)果的H指數(shù)平均值見圖1。 由圖1可知，各省份的專業(yè)化變動趨勢都在相應的集聚水平變動；長三角和珠三角省份的多樣化集聚較強；東北及部分中西部地區(qū)的專業(yè)化集聚較強。其中，集聚度較高的省份具有以下2個特征：自然資源稟賦豐富的省區(qū)集聚度較高；較為落后的中西部地區(qū)的政府一般會傾向于支持少數(shù)幾個行業(yè)的專業(yè)化發(fā)展。與之相對應，東部沿海地區(qū)的專業(yè)化水平相對較低，這是因為這些省區(qū)主要為勞動密集型產(chǎn)業(yè)的集聚地；同時東部沿海省份的大中城市中可容納產(chǎn)業(yè)多樣化集聚，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化使得地區(qū)專業(yè)化水平相對降低。

1.2省份環(huán)境技術效率的測算

環(huán)境技術是指通過使用或推廣環(huán)保設備、綠色生產(chǎn)方法、綠色產(chǎn)品設計等方式來減少人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染的技術或方法。沿用涂正革的測算方法[7，8]，在方向性距離函數(shù)的基礎上采用非線性參數(shù)法對環(huán)境技術效率進行測算。方向向量及約束為：

x、y、b分別代表技術K條件下的投入、期望產(chǎn)出和污染。β為按方向向量g=（gy，-gb）所能達到的期望產(chǎn)出增加、污染減少的最大比例。ETE（xk，yk，bk；gy，gb）=1/（1+D0（xk，yk，bk；gy，gb）），其中各區(qū)域工業(yè)總產(chǎn)值代表期望產(chǎn)出，各省份能源消費總量、固定資產(chǎn)凈值年平均值、全部從業(yè)人員年平均數(shù)為三種要素投入；工業(yè)二氧化硫排放總量代表污染。各省份工業(yè)總產(chǎn)值和固定資產(chǎn)凈值年平均值根據(jù)2012年《中國統(tǒng)計年鑒》1978年不變價格指數(shù)統(tǒng)一平減，將名義數(shù)值換算成實際值。數(shù)據(jù)來源于2002～2012年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境年鑒》和《中國科技統(tǒng)計年鑒》。2001～2011年奇數(shù)年ETE測算值的平均值變動趨勢見圖2。

圖2顯示，2001～2011年間，30個省份的環(huán)境技術效率均值僅為0.71，處于較低水平，說明我國省域?qū)用嬷圃鞓I(yè)與環(huán)境污染之間的矛盾仍很尖銳。從單個省份來看，各省市的環(huán)境技術效率存在顯著差異，其中廣東、上海、江蘇、浙江、北京、天津、山東在樣本期間內(nèi)環(huán)境技術效率較高，接近生產(chǎn)前沿面；貴州、甘肅、寧夏、山西的環(huán)境技術效率則排在全國的后四位，這些省份技術條件差、環(huán)境污染治理能力不強，是環(huán)境技術效率亟待提高的重點地區(qū)。1.3控制變量的選取

影響環(huán)境技術效率的其他控制變量分別為：①各省份人均生活水平。庫茲涅茨曲線認為環(huán)境效率與人民生活水平呈現(xiàn)二次非線性關系，所以在回歸方程中包含了省份人均生活水平的二次型，用不變價人均地區(qū)生產(chǎn)總值表示，記為rjgdp ，單位為億元。②工業(yè)結(jié)構(gòu)。用固定資產(chǎn)凈值年平均余額除以工業(yè)年平均全部從業(yè)人數(shù)衡量，通過資本與勞動力的比值來反應地區(qū)要素稟賦，工業(yè)結(jié)構(gòu)記為jjjg。③科技投入。由各地區(qū)大中型工業(yè)企業(yè)科技經(jīng)費內(nèi)部支出度量，記為kjtz，單位為億元。④能源消耗。萬元GDP能耗的上升與下降是一個地區(qū)節(jié)能降耗工作成效的重要標準之一，用單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗來表示，記為nh。⑤企業(yè)環(huán)境管理能力。用工業(yè)二氧化硫去除量比工業(yè)二氧化硫去除量與工業(yè)二氧化硫排放量的和度量（王兵，2010），記為qyhj。以上變量的數(shù)據(jù)分別來源于2002～2012年的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國經(jīng)濟貿(mào)易年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》和《中國環(huán)境年鑒》。

2研究假設與計量模型

2.1研究假設

現(xiàn)實中，制造業(yè)集聚在不同發(fā)展階段具有不同的經(jīng)濟增長和環(huán)境污染特征。根據(jù)制造業(yè)集聚生命周期規(guī)律，將制造業(yè)集聚度迅速提升的階段作為第一階段，將制造業(yè)集聚度穩(wěn)定或下降的階段作為第二階段。在第一階段，集聚發(fā)揮正負兩種效應：正效應是隨著集聚內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模擴大，產(chǎn)業(yè)競爭力提高，區(qū)域經(jīng)濟迅速發(fā)展；負效應是以勞動密集型和資源密集型為主要產(chǎn)業(yè)形態(tài)的制造業(yè)也使環(huán)境污染總量增加[9]。這一時期，由于政府和企業(yè)都更多關注制造業(yè)經(jīng)濟效益，積極促進經(jīng)濟水平的提高，所以雖然環(huán)境污染總量增加，但污染仍在環(huán)境承載能力范圍內(nèi)，最終還是促進了環(huán)境技術效率的提高。在制造業(yè)集聚第二階段，集聚的規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢繼續(xù)發(fā)揮，專業(yè)化帶來的勞動力、中間產(chǎn)品市場降低了集聚企業(yè)的運營成本，但是，資源的過度開發(fā)和能源的重度利用使集聚地出現(xiàn)了擁擠效應，環(huán)境問題成為制造業(yè)集聚的離心力，導致制造業(yè)集聚帶來的“壞產(chǎn)出”超過了“好產(chǎn)出”的效益，使環(huán)境技術效率趨于下降。

根據(jù)以上分析，本文提出理論假說：根據(jù)制造業(yè)集聚的生命周期理論，制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率存在倒U型關系。具體來說，在集聚的第一個階段，制造業(yè)集聚促進環(huán)境效率的提高；在集聚的第二階段，隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的增加，環(huán)境效率逐漸下降。

2.2計量模型

考慮到制造業(yè)集聚達到一定程度會出現(xiàn)繼續(xù)高集聚或分散趨向的可能性，本文判定制造業(yè)集聚與環(huán)境效率的相關關系可能是非線性的，所以在模型中引入代表集聚度的H二次項。

3實證分析

3.1全樣本回歸分析

首先對2001～2011年30個省份的全樣本進行估計。根據(jù)Hausman檢驗，選取固定效應模型估計結(jié)果作為檢驗標準，具體結(jié)果見表1。

根據(jù)模型1、模型5可以得知，制造業(yè)集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)倒U型關系，即隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的升高，省份環(huán)境效率隨之升高，此時制造業(yè)集聚對環(huán)境技術效率起促進作用；當制造業(yè)集聚達到一定程度后，環(huán)境技術效率就會達到一個峰值，在此峰值后若制造業(yè)集聚度繼續(xù)升高，環(huán)境效率將呈現(xiàn)下降趨勢，這是因為峰值過后，產(chǎn)業(yè)集聚已經(jīng)無法更好地發(fā)揮其在集聚區(qū)的環(huán)境外部性優(yōu)勢。

根據(jù)模型3和模型5，對其他控制變量的回歸結(jié)果進行分析：①地區(qū)人均消費水平。地區(qū)人均生活水平對環(huán)境效率的影響呈顯著的二次曲線關系[10]，即隨著人均生活水平的提高，對環(huán)保要求也不斷提高，有利于促進環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展；當人均生活水平達到一定程度后，更多的商品需求將消耗更多的能源，使環(huán)境技術效率下降。②工業(yè)結(jié)構(gòu)。由資本與勞動力比值代表的工業(yè)結(jié)構(gòu)與環(huán)境技術效率呈顯著的負相關關系，表明無論是增加資本還是增加勞動力都可能降低環(huán)境技術效率。③科技投資。回歸結(jié)果表明，科技投資的增加能夠使環(huán)境技術效率得到顯著提高。科技投入的加大能夠促進新技術的使用和推廣，為提高能源利用效率、促進節(jié)能減排的實施提供良好的技術基礎。④能源消耗。一個地區(qū)能源消耗占生產(chǎn)總值的比重越高，說明該地區(qū)的環(huán)境技術效率可能越低。⑤企業(yè)環(huán)境管理能力。回歸結(jié)果表明企業(yè)的環(huán)境管理能力與環(huán)境技術效率呈現(xiàn)顯著正相關關系，即環(huán)境管理能力的提高能夠極大地促進環(huán)境技術效率的提高。

從模型7、模型9和模型11的回歸結(jié)果可以看出，東、中、西部地區(qū)的制造業(yè)集聚對環(huán)境技術效率的影響存在差異。其中，東部地區(qū)的制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率之間呈倒U型關系，在西部地區(qū)二者呈U型顯著相關關系，而在中部地區(qū)二者之間的關系并不顯著。東部地區(qū)具有雄厚的經(jīng)濟基礎、優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢以及較高的技術水平，促進產(chǎn)業(yè)集聚不斷經(jīng)歷著集聚—分散—再集聚的過程。隨著集聚的不斷發(fā)展，其規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢和環(huán)境外部性優(yōu)勢同時顯現(xiàn)，促進了環(huán)境效率水平的提高；當集聚發(fā)展到一定程度，擁擠效應產(chǎn)生，生態(tài)承載壓力過大， “壞”產(chǎn)出的增加導致環(huán)境效率呈現(xiàn)下降趨勢，因此，制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率的關系呈倒U型。而中國西部地區(qū)是能源主要供應地，多以能源密集型產(chǎn)業(yè)為主，環(huán)保節(jié)能的先進技術和管理經(jīng)驗較為缺乏，是節(jié)能減排困難最大的地區(qū)。因此，在制造業(yè)集聚發(fā)展的前期，環(huán)境技術效率呈下降趨勢；隨著粗放型經(jīng)濟增長模式的弊端日益凸顯，西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐加快，經(jīng)濟增長方式得到轉(zhuǎn)變，集聚內(nèi)環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢表現(xiàn)出來，促進了環(huán)境技術效率的提高，所以制造業(yè)集聚與環(huán)境技術效率呈U型關系。從制造業(yè)集聚生命周期來看，西部地區(qū)的發(fā)展落后于東部地區(qū)，東部地區(qū)比西部地區(qū)的發(fā)展速度幾乎快了一個階段，可以判斷，西部地區(qū)正在由產(chǎn)業(yè)集聚的初始階段向中級階段邁進，而東部地區(qū)正在由產(chǎn)業(yè)集聚的發(fā)展階段向成熟階段邁進。我國的中部地區(qū)包括黑龍江和吉林在內(nèi)的東北老工業(yè)基地，也包括山西、湖南、湖北等6個能源、環(huán)境密集型省份，這些省份的能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及環(huán)境技術水平相對穩(wěn)定，制造業(yè)集聚對環(huán)境效率沒有直接影響。

4主要結(jié)論及政策建議

全樣本實證結(jié)果表明，區(qū)域?qū)I(yè)化水平與環(huán)境效率之間呈倒U型關系，即在擁擠效應產(chǎn)生之前，區(qū)域?qū)I(yè)化水平的提高促進了環(huán)境效率水平的提高；在擁擠效應產(chǎn)生之后，區(qū)域?qū)I(yè)化水平對環(huán)境技術效率的提升起到負作用。將全樣本數(shù)據(jù)分為東、中、西部數(shù)據(jù)進行考察，分區(qū)域樣本實證結(jié)果則表現(xiàn)出較大的差異性，這需要通過有效的政府政策針對不同區(qū)域發(fā)展實情進行分類指導，積極促進全國范圍內(nèi)環(huán)境技術效率水平的均衡、快速發(fā)展。由此提出如下政策建議：

第一，政府應正確認識各制造業(yè)集聚在生命周期中所處的階段，積極引導環(huán)保節(jié)能人才、技術、資金向制造業(yè)集聚，利用全球亟待發(fā)展低碳經(jīng)濟的倒逼機制，培育以環(huán)保節(jié)能為特征，以低投入、高產(chǎn)出、低污染為主要發(fā)展模式的創(chuàng)新型綠色制造業(yè)集聚，使制造業(yè)集聚由粗放型、依賴型、被動型發(fā)展向?qū)I(yè)化、集約化、綠色化發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

第二，針對中國省際環(huán)境效率的差異，各級政府應該從戰(zhàn)略高度統(tǒng)籌工業(yè)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，建立長期有效的環(huán)保節(jié)能機制和制度，在加速東部地區(qū)環(huán)境效率水平提升的同時，中、西部地區(qū)的環(huán)境技術水平應快速追趕，努力實現(xiàn)東中西部地區(qū)環(huán)境效率水平得到齊頭并進的發(fā)展。