制造業集聚是否有利于提升環境治理績效

何好俊，祝樹金

(湖南大學經濟與貿易學院，湖南　長沙　410079)

?

制造業集聚是否有利于提升環境治理績效

何好俊，祝樹金

(湖南大學經濟與貿易學院，湖南長沙410079)

基于2003—2012年中國21個制造業數據，運用EG指數來衡量制造業集聚水平，構建動態面板門檻模型檢驗綠色技術效率視角下制造業集聚影響環境治理績效的非線性效應。研究表明，制造業集聚可通過綠色技術效率影響環境治理績效，對綠色技術效率及環境治理績效的影響存在明顯的制造業集聚水平、市場化水平和科技創新水平門檻。制造業集聚與環境治理績效之間存在明顯的U型關系，市場化程度越高越有利于促進綠色技術效率并提高環境治理績效，制造業綠色技術外溢存在吸收能力的門檻，只有成功跨越科技創新水平門檻，才能對綠色技術效率和環境治理績效產生顯著提升作用。

制造業集聚；環境治理績效；綠色技術效率

1　引言

節能減排是實現中國經濟可持續發展的關鍵，“十三五”規劃明確要求到2030年中國單位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%。不可否認，制造業集聚可通過集聚效應、規模效應、關聯效應和擴散效應來促進經濟增長，但制造業集聚也可能導致環境質量的急劇惡化。關于制造業集聚與環境污染之間的關系，學術界未達成一致意見。一種觀點認為制造業集聚將加劇環境污染而不利于節能減排。研究表明，環境污染與產業規模化集聚高度正相關[1]，工業集聚將導致聚居區內的環境污染[2]，而且當技術水平確定時，過度的產業集聚不但不利于提高環境質量，反而導致環境治理成本的大幅度增加[3]。另一種觀點認為制造業集聚通過綠色技術創新與外溢效應有利于提高環境治理績效而降低環境污染。相關研究顯示，短期內產業集聚發展有利于降低環境污染[4]，而且人口和經濟的集聚有利于降低單位工業增加值的污染排放密度[5]。第三種觀點認為制造業集聚與環境污染并非線性關系，而是表現出明顯的“U”型和倒“U”型關系。此外，制造業集聚與大氣污染之間也可能呈現“N”型曲線關系[6]，而且產業集聚對環境污染具有門檻效應[7]。當產業集聚水平低于門檻值時，產業集聚將加劇環境污染；當產業集聚水平高于門檻值時，產業集聚將有利于改善環境污染。還有研究表明，市場化水平也是產業集聚影響環境污染的門檻變量[8]。

綜上可知，制造業集聚與環境污染的因果關系尚不確定。但現有文獻未涉及制造業集聚通過綠色技術創新來提高環境治理績效的機制及實證，因而存在較大改進的余地。綠色技術效率衡量的是最優技術結構下最優產出的可能性前沿，綠色技術效率可通過增加“好產出”和減少“壞產出”來實現節能減排。因此，綠色技術效率可反映綠色技術創新對環境污染治理的貢獻。此外，制造業集聚對環境治理績效的影響可能存在顯著的門檻效應，但現有研究僅用制造業集聚水平或市場化水平作為門檻變量，相對而言不夠全面。而且現有的靜態面板門檻技術未考慮被解釋變量的延續性和動態性，因而計量估計存在偏差。因此，本文試圖探究的問題是：制造業集聚是否通過綠色技術效率來影響環境治理績效？綠色技術效率視角下制造業集聚對環境治理績效的影響是否存在門檻效應？

2　模型設定與指標數據

2.1計量模型設定

根據本文的研究主題，結合制造業集聚對環境治理績效可能存在的門檻效應，本文運用面板門檻模型來檢驗制造業集聚與環境治理績效的關系。而且，制造業集聚可能通過綠色技術效率來影響環境治理績效，本文還加入制造業集聚與綠色技術效率的交叉項來考察間接效應。鑒于環境治理具有延續性和動態性，因此將被解釋變量的滯后項納入計量模型。因此，檢驗模型設定如下：

EIPit=γ0+φEIPit-1+γ1MAit×I(thr≤λ)+γ2MAit×I(thr>λ)+γ3MAit×TEit×I(thr≤λ)+γ4MAit×TEit×I(thr>λ)+γ5Xit+μi+εit

(1)

其中i表示行業，t表示年份。μi為行業個體效應，εit為隨機擾動項。EIPit為環境治理績效變量，其一階滯后項EIPit-1反映環境治理績效的延續性和動態性。MAit為制造業集聚變量，TEit衡量了綠色技術效率，本文還在動態面板門檻模型中加入交叉項MAit×TEit來考察制造業集聚通過綠色技術效率對環境治理績效的影響機制。I(·)為門檻示性函數，thr為設定的門檻變量，本文的門檻變量包括制造業集聚水平MAit、市場化水平MKit和科技創新水平RRDit，λ為待估計的門檻值。Xit為控制變量，本文重點選取制造業增值率RMVit、制造業全員勞動生產率RMPit、環境規制水平ERit、能源相對價格EPit和能源效率變量EEit來控制其他因素對環境治理績效的影響。

2.2指標選取和數據來源

鑒于2003年后國民經濟行業的分類標準發生較大變化，本文選取2003—2012年從農副食品加工業到儀器儀表及文化辦公機械制造業的21個制造業行業為研究對象。本文沒有將采掘業和電力、煤氣和水的生產和供應納入進來，原因在于這兩類行業的空間集聚很大程度上取決于礦藏資源的分布。指標選取方面：①環境治理績效，用基于DEA技術測算得到的Malmquist指數來衡量。環境治理績效的投入指標有環境污染治理完成投資額、環保系統人員數、環保科研課題經費投入等三個指標，產出指標有制造業廢水排放達標率、SO2排放達標率、固體廢棄物綜合利用率和三廢綜合利用產品產值占總產值的比重等四個指標。②制造業集聚，用改進的空間基尼系數-EG指數衡量。本文構建EG指數來解決空間基尼系數失真的問題，計算公式如下：

(2)

其他解釋變量方面，綠色技術效率用基于全局EBM模型測度得到的效率值來衡量，市場化水平用制造業國有及國有控股企業資產合計占規模以上制造業企業資產合計的比重來衡量，科技創新水平用制造業科技活動經費內部支出總額占總產值的比重來衡量。控制變量方面，制造業增值率指標為各行業增加值與同期總產值之比，全員勞動生產率為各行業增加值與全部從業人員年平均人數之比，環境規制水平用制造業廢水與廢氣治理運行費用占總產值的比重來表示。能源相對價格用燃料、動力價格指數與工業品出廠價格指數之比來表示，能源效率運用基于SBM并考慮非期望產出的DEA技術測算獲得。

3　制造業集聚影響環境治理績效的動態門檻效應檢驗

本文運用動態面板門檻估計法來進行計量估計。考慮到個體固定效應的存在，本文運用前向正交利差變換來消除固定效應[9]，即用當前觀察值減去自該觀察值之后的所有觀察值的平均值，從而有效避免序列相關問題。鑒于模型中被解釋變量滯后期具有較強的內生性，本文先用工具變量對內生變量進行OLS估計獲得其擬合值，再將擬合值代入模型得到門檻值及顯著性檢驗，然后對數據樣本分組并用GMM估計法進行動態面板門檻系數估計。表1所示的檢驗結果顯示，若以制造業集聚水平作為門檻變量模型只有單一門檻，相應的門檻值是制造業集聚水平0.033；若以市場化水平作為門檻變量模型只有單一門檻，相應的門檻值為市場化水平20.641%；若以科技創新水平作為門檻變量模型也只有單一門檻，相應的門檻值為科技創新水平1.022%。

表1　面板門檻值估計及其顯著性檢驗結果

注：表中的F值、臨界值和95%的置信區間都運用“自舉法”抽樣1000次得到的結果，**和*分別表示5%和10%的顯著性水平。

表2所示的動態面板門檻估計結果表明，所有模型中被解釋變量的滯后期系數均顯著為正，驗證環境治理績效所具有的延續性和動態性，說明動態面板門檻模型設定合理。Sargan檢驗均接受工具變量有效的原假設，AR(1)檢驗和AR(2)檢驗也反映出隨機擾動項不存在二階序列相關，表明估計結果是穩健和有效的。估計結果顯示，若以制造業集聚水平為門檻變量，當MA≤0.033時制造業集聚不利于環境治理績效的提升。而且交叉項MA×TE的系數顯著為負，反映出制造業集聚對綠色技術效率存在負面影響，制造業集聚難以通過激勵綠色技術創新來實現環境治理績效的提高。不過當制造業集聚水平越過門檻值0.033時，即當MA>0.033時制造業集聚對環境治理績效的影響效應為正，而且交叉項MA×TE的系數也顯著為正。說明一旦制造業集聚達到門檻值，制造業集聚將有利于激勵綠色技術創新以提高綠色技術效率，從而對環境污染治理有著正向的推動作用。計量結果證明中國21個制造業的產業集聚與環境污染治理之間存在明顯的“U”型關系，即伴隨制造業集聚水平的提高中國的環境治理績效呈現先下降后上升的“U”型曲線。制造業集聚水平0.033就是相應的拐點值，而且制造業集聚可通過綠色技術效率來影響環境治理績效。原因在于，當制造業集聚水平低于門檻值時，產業集聚的規模效應占據主導地位，制造業規模擴張導致資源消耗速度加快，逐漸超過環境資源承載能力，環境污染排放較為嚴重。同時，產業集聚的綠色技術外溢效應并不明顯，綠色技術效率低下，難以有效治理環境污染，最終導致環境治理績效下降。而且本文根據門檻值的劃分結果也表明，制造業集聚程度未越過門檻值的行業大部分為污染相對嚴重的重工業行業，此時制造業集聚與環境治理績效之間可能是一種負相關關系。不過當制造業集聚水平跨越門檻值后，集聚效應將大于擁擠效應，有利于增強規模經濟效應，并激勵產業內生產效率和管理水平的提高，從而降低單位產出的污染物排放和提高環境治理績效；另一方面越過門檻值后，綠色技術外溢效應明顯，綠色技術創新的消化吸收，將有利于推動產業內的綠色清潔生產技術應用，最終提高環境治理績效。本文的測算結果也發現制造業集聚越過門檻值的行業大部分是污染相對較少的輕工業行業，此時兩者之間呈現的是一種正相關關系。本文將產業集聚與環境污染之間的關系研究，擴展至行業層面并考慮制造業集聚通過綠色技術效率對環境污染的影響，而且本文的EG指數可明顯改進空間基尼系數的不足。

表2　制造業集聚對環境治理績效的動態面板門檻估計結果

續表2

注：***、**和*分別表示1%、5%和10%的顯著性水平，圓括號內為統計量的Z值，方括號內為統計量的P值。

若僅僅考慮綠色技術效率視角下制造業集聚與環境治理績效的“U”型關系，還未能全面揭示制造業集聚與環境污染治理績效之間的作用機制。計量結果顯示，若以市場化水平為門檻變量，當MK≤20.641(%)時制造業集聚有利于提升環境治理績效，而且交叉項MA×TE的系數顯著為正，表明此時制造業集聚可明顯促進綠色技術創新并提高綠色技術效率，從而對環境治理績效產生較為顯著的提升作用。不過一旦市場化水平跨越門檻值，即當MK>20.641(%)時，制造業集聚將不利于綠色技術效率提高并對環境治理績效產生顯著的制約作用。鑒于本文運用的市場化水平指標是個反向指標，當制造業國有及國有控股企業資產合占規模以上制造業企業資產合計的比重越高時，市場化水平反而越低。估計結果說明，制造業國有化比例越高越有可能制約環境污染治理效率。原因在于，一方面當制造業國有化比例較高時，集聚效應往往低于擁擠效應，重工業行業規模擴張較快，但缺乏相應的污染控制技術，重視制造業增長卻忽視節能減排。另一方面，國有化比例較高的行業壟斷性較強，可獲得較高的壟斷利潤，缺乏綠色技術創新的動力，綠色技術效率低下。而且，高尋租成本難以吸引具有清潔技術的企業進入，不能通過綠色技術擴散和外溢來提高綠色技術效率，不利于環境污染治理。相反，當國有化比例相對較低時，經濟較為活躍，集聚效應充分發揮，綠色技術外溢明顯，有利于提升綠色技術效率和環境治理績效。本文的測算結果也表明成功跨越市場化水平門檻值的行業，大部分為污染相對嚴重的重工業行業，兩者之間呈現的是一種負向的關系；而尚未跨越市場化水平門檻值的行業，基本上是污染相對較輕的輕工業行業，兩者之間呈現的是一種正向的關系。

此外，若以科技創新水平為門檻變量，當RRD≤1.022(%)時盡管制造業集聚對綠色技術效率及環境治理績效有著促進作用，但這種正向影響效應卻并不明顯。不過一旦跨越科技創新水平的門檻值后，即當RRD>1.022(%)時制造業集聚既可以直接促進環境治理績效提升，還能顯著通過綠色技術外溢來提升綠色技術效率，以間接有利于環境治理績效提升。原因在于，制造業綠色技術外溢存在吸收能力的門檻。若該行業的科技創新水平較低，現有的人員和設備難以消化吸收前沿的綠色清潔技術。此時，即使通過制造業集聚可實現綠色技術外溢，該行業仍難以充分吸收該外溢技術，并轉換為自身的綠色清潔技術，那么對綠色技術效率和環境治理績效的影響效應就會不顯著。不過一旦跨越該門檻值，制造業集聚產生的綠色技術外溢，將被消化吸收并有效轉化，可迅速提升綠色技術效率，有利于環境治理效率的提高。本文的測算結果也反映，成功跨越科技創新水平的行業，大部分是重工業行業。盡管污染相對嚴重，但具備較強的研發實力，長期來看若制定合理的激勵措施，可能有助于治理污染。控制變量方面，工業增值率和全員勞動生產率對環境治理績效的促進作用明顯，表明工業生產效率和結構轉型對環境污染治理的推動作用。環境規制對環境治理績效的促進作用不顯著，可能的原因是現有的環境規制方式較為單一，而且容易被規制者所俘獲，難以對環境治理績效形成有效激勵。能源相對價格提升也未對環境治理績效產生顯著的促進作用，可能是現有的資源價格體系未能充分反映資源的稀缺程度和環境成本，未能有效激勵能源效率提升以降低環境污染。

4　政策啟示

本文的研究結論說明制造業集聚與環境治理績效之間并非簡單的線性關系，綠色技術效率視角下制造業集聚對環境治理績效的影響取決于是否跨越相應的制造業集聚水平門檻、市場化水平門檻和科技創新水平門檻。本文的研究結論對如何通過制造業集聚來提升綠色技術效率和環境治理績效以實現節能減排具有重要的政策啟示。

(1)根據制造業集聚水平動態調整制造業集聚與綠色技術效率、環境治理績效的關系。針對制造業集聚水平尚未跨越門檻值的行業，既要通過有效措施推進產業集聚達到門檻值，也要積極搭配嚴厲的環境規制政策等措施，盡量避免“先污染后治理”現象的出現；針對制造業集聚水平達到門檻值的行業，既要適當控制產業集聚的程度以避免過度擁擠，還要積極鼓勵制造業產業創新，優化產業集聚方向，引導向高端設計和研發等高附加值的產業集聚發展。此外，還要加快制造業轉型升級，由依靠資源消耗向勞動力素質提高、科學化管理轉變，由粗放型、被動型、依賴型的加工制造發展模式向集約化、專業化和品牌化的技術研發發展模式轉變，逐步實現制造業集聚與綠色技術效率提高、環境治理績效提升相統一的目標。

(2)政府要積極推動制造業領域的市場化改革。一方面將通過政府引導制造業集聚的模式，轉變為通過稅收、價格實現調節的市場選擇模式。針對市場化水平較低的行業，積極推動國有企業改革重組，引導非國有資本進入國有化比例高的制造行業，穩步推進公平市場競爭。針對市場化水平較高的行業，通過政策措施激勵相關企業開發綠色清潔技術，疏導綠色技術外溢的途徑和方式，逐步降低污染治理的邊際成本，通過充分發揮集聚效應來提升環境治理績效。

(3)政府要加大對科技創新水平較低行業的支持力度。針對未跨越科技創新水平門檻值的企業，通過稅收及補貼方式加大對綠色技術研發的投資力度，積極培育綠色技術創新人才，逐步提升科技創新水平至門檻值，增強對綠色清潔技術的消化吸收能力。針對已跨越科技創新門檻值的行業，積極淘汰過剩產能和高耗能高污染技術，將重心逐步轉移至綠色技術研發和品牌設計上來，并加快實現產業結構調整和升級。

[1]FRANK A.Urban air quality in larger conurbations in the european union[J].Environmental modeling and software,2001(16):399-414.

[2]VERHOEF E T,NIJKAMP P.Externalities in urban sustainability environmental versus localization-type agglomeration externalities in a general spatial equilibrium model of a single-sector monocentric industrial city[J].Ecological economics,2002(40):157-179.

[3]趙海霞,王梅,段學軍.水環境容量約束下的太湖流域產業集聚空間優化[J].中國環境科學,2012(08):1530-1536.

[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(01):79-83.

[5]陸銘,馮皓.集聚與減排:城市規模差距影響工業污染強度的經驗研究[J].世界經濟,2014(07):86-114.

[6]李偉娜,楊永福,王珍珍.制造業集聚、大氣污染與節能減排[J].經濟管理,2010(09):36-44.

[7]楊仁發.產業集聚能否改善中國環境污染[J].中國人口·資源與環境,2015(02):23-29.

[8]李筱樂.市場化、工業集聚和環境污染的實證分析[J].統計研究,2014(08):39-45.

[9]KREMER S,BICK A,NAUTZ D.Inflation and growth:new evidence from a dynamic panel threshold ana1ysis[J].Empirical economics,2013(44):1-18.

(責任編輯沈蓉)

Is Manufacturing Industry Agglomeration Conducive to Improving the Performance of Environmental Governance

He Haojun，Zhu Shujin

(School of Economics and Trade，Hunan University，Changsha 410079，China)

Based on the data of 21 manufacturing industries in China from 2003 to 2012，this paper uses the EG index to measure the agglomeration level of manufacturing industry，and then uses the dynamic panel threshold model to test the threshold effect of manufacturing industry agglomeration on environmental governance performance in the view of green technology efficiency.The research results show that，the manufacturing agglomeration can affect the performance of environmental governance through green technology efficiency，and the effect of manufacturing agglomeration on green technology efficiency and environmental governance performance has obvious threshold effect of the level of manufacturing agglomeration，the level of marketization and the level of scientific and technological innovation.There is a clear“U”relationship between manufacturing industry agglomeration and environmental governance performance.The higher degree of marketization is more conducive to promoting green technology efficiency and environmental governance performance.There is a threshold value of absorptive capacity of green technology spillover in the manufacturing industry，and only when the threshold value of scientific and technological innovation can be reached，can manufacturing agglomeration promote green technology efficiency and environmental governance performance.

Manufacturing agglomeration；Environmental governance performance；Green technology efficiency

國家自然科學青年基金項目“中國原油成品油的市場化改革：基于價格形成復雜過程的能源CGE模型研究”(71203062)。

F420

A