區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤分析

向 麗，胡瓏瑛

(1.哈爾濱工業大學管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.賀州學院經濟與管理學院，廣西 賀州 542899)

區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤分析

向 麗1,2，胡瓏瑛1

(1.哈爾濱工業大學管理學院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.賀州學院經濟與管理學院，廣西 賀州 542899)

基于2009—2013年中國30個省(市、區)的面板數據，采用空間基尼系數法、因子分析法對區域高技術產業集聚和生態環境的綜合發展水平進行測算，并構建Tapio脫鉤指數和追趕脫鉤指數模型，實證分析了區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤關系。結果表明：各省在考察期內的高技術產業集聚與生態環境綜合發展水平總體偏低，且高技術產業集聚水平整體滯后于生態環境水平；區域高技術產業集聚水平增長幅度相當小，生態環境水平呈現波動式下降趨勢，并呈現“東部>東北部>中部>西部”的空間分布格局。大部分省份在全時間段內的Tapio脫鉤指數和追趕脫鉤指數均表現為擴張式，追趕省份與模仿省份的高技術產業集聚差距逐步縮小，但生態環境差距不斷擴大。

高技術產業；產業集聚；生態環境；脫鉤指數

1 引言

產業集聚理論認為，相同或相近產業的大量企業在空間上聚集于某一區域，將通過知識外溢推動技術創新。近年來，隨著區域生態環境問題日益凸顯，產業集聚與生態環境二者間的關系問題逐漸成為學界的研究熱點。部分學者認為產業集聚通過發揮正的環境外部性能夠減輕“污染天堂”效應[1-2]，市場機制主導下的產業集聚對區域環境質量具有更好的改善作用[3-4]。短期來看，產業集聚有利于降低環境污染，但長期內二者的因果關系并不顯著[5]。高技術產業集聚能夠為區域產業發展帶來共生效應、協同效應、區位效應等優勢，被視為促進區域產業結構優化升級和區域競爭優勢提升的重要途徑，但其環境外部性問題仍有待考證。

學術界對于高技術產業集聚問題的關注由來已久，相關研究主要圍繞高技術產業集聚度的測度、主要影響因素及經濟溢出效應等方面展開。王子龍等[6]采用空間集聚β指數和行業集中度CRn指標測算了1994—2003年區域高技術產業集聚度得出，中國高技術產業整體集聚水平不斷提高，產業集聚和地方化具有較好的增長態勢。梁曉艷等[7]采用Theil熵和Moran指數法對1995—2004年中國各省區高技術產業集聚度的測度結果表明，中國高技術產業發展的全局和局域空間依賴性特征顯著。趙玉林等[8]認為中國高技術產業集聚具有明顯的梯次發展特點，由此加劇了區域經濟發展的不均衡。楊曉琴等[9]指出知識溢出和地方保護主義的非均衡性是影響中國高技術產業集聚的決定性因素。周明等[10]則認為區域高技術產業的創新產出受到省域內產業集聚因素和省際知識溢出的雙重影響。席艷玲等[11]通過研究發現規模經濟、交通便利程度、人力資本、FDI等要素均影響中國高技術產業集聚發展的差異性。金春雨等[12]基于空間計量經濟視角的實證研究表明中國高技術產業空間集聚特征明顯，且區域間產業集聚具有正向的空間相關性。施海燕等[13]采用面板協整檢驗和面板誤差修正模型驗證了中國東部沿海高技術產業集聚度與集聚效益存在雙向長期因果關系，但短期內部分省份的高技術產業出現集聚非經濟跡象。張宗益等[14]認為產業環境直接影響高技術產業集聚外部性效應的有效發揮，省際產業專業化和多樣化水平的不均衡發展特征也應予以重視。陳俊等[15]的研究表明高技術產業集聚經濟效應存在明顯的“中西部>東部”的區域差異，且財政科技投入的貢獻率呈現收斂趨勢。

盡管學界有關高技術產業集聚的研究成果已經較為豐富，但關于區域高技術產業集聚與生態環境關系問題的研究仍相對匱乏。有鑒于此，本文基于2009—2013年中國30個省(市、區)的面板數據，運用空間基尼系數法、因子分析法測度區域高技術產業集聚與生態環境綜合發展水平，并構建Tapio脫鉤指數模型和追趕脫鉤指數模型研究區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤關系，以此得出研究結論。研究成果可為各級政府合理制定區域高技術產業可持續發展政策，進而促進區域產業轉型升級提供參考依據。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

(1)空間基尼系數法。本文采用空間基尼系數法對中國30個省(市、區)(西藏除外)的高技術產業集聚水平進行測度，得到2009—2013年中國30個省(市、區)的高技術產業集聚綜合評價值，記為hit，計算公式為：

(1)

式中，zit代表省份i在t年的高技術產業就業人數占當年全國高技術產業就業總人數的比重；mit代表省份i在t年的就業總人數占當年全國就業總人數的比重。hit值介于0～1之間，其值越大，說明該省份的高技術產業集聚水平越高，反之則越低。

(2)因子分析法。借鑒李虹等[16]的研究成果，本文運用P-S-R模型構建了包含生態環境壓力、生態環境狀態和生態環境響應3個層面共12項具體指標的區域生態環境評價指標體系(見表1)。其中，生態環境壓力層面的4項指標為負向指標，其余8項具體指標均為正向指標。接著，采用SPSS17.0的因子分析法計算得到2009—2013年中國30個省(市、區)的生態環境評價指數，記為Ei，具體計算方法如下：

(2)

表1 區域生態環境評價指標體系

(3)Tapio脫鉤指數和追趕脫鉤指數模型。脫鉤指數模型是2005年Tapio在研究歐洲經濟發展、交通容量、CO2三者間關系時所構建的彈性系數分析方法。基于該研究方法，并借鑒張成等[17]的研究成果，本文分別構建區域高技術產業集聚與生態環境的Tapio脫鉤指數模型及追趕脫鉤指數模型，如公式(3)、公式(4)所示。借鑒張文彬等[18]的研究思路，本文將中國區域高技術產業集聚與生態環境的Tapio脫鉤指數和追趕脫鉤指數均劃分為10種類型(見表2)。

(3)

(4)

表2 區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤類型及判別標準

2.2 數據來源

本文所使用的數據來源于《中國高技術產業統計年鑒》(2010—2014年)、《中國環境統計年鑒》(2010—2014年)、《中國能源統計年鑒》(2013—2014年)。個別省份少數年份缺失的數據根據其相鄰年份值補齊。同時，采用極差標準化公式對原始數據進行標準化處理，計算方法如公式5所示。并借鑒周先波等[19]的思路，使用單項指標第二小的數值的十分之一來替換處理無量綱化的零值。

Xij′=(Xij-minXij)/(maxXij-minXij)

(正向指標)

Xij′=(maxXij-Xij)/(maxXij-minXij)

(負向指標)

(5)

3 結果與分析

3.1 區域高技術產業集聚與生態環境綜合發展水平

首先采用空間基尼系數法計算得到2009—2013年中國30個省(市、區)在t年和t-1年的高技術產業集聚綜合評價值(hit)和(hit-1)，接著運用SPSS17.0的因子分析法得到各省份在考察期內t年和t-1年的生態環境綜合評價值(eit)和(eit-1)。從圖1可以看出，2009—2013年各省份的生態環境水平整體上呈現波動式下降趨勢，但各省份在考察期內的高技術產業集聚水平(hit)的增長幅度相當小(圖略)。因此，本文分別對各省份在2009—2013年間的高技術產業集聚綜合評價值(hit)和生態環境綜合評價值(eit)取平均值，以比較區域高技術產業集聚綜合發展水平和生態環境綜合發展水平。

由圖2可知，2009—2013年中國30個省(市、區)的高技術產業集聚水平和生態環境水平均偏低，且高技術產業整體集聚水平落后于生態環境水平。具體而言，廣東在考察期內的高技術產業集聚綜合評價值均達到最大值1，江蘇在2009—2013年間的高技術產業集聚綜合評價值的均值為0.3819，位居第二位，表明廣東和江蘇兩省的高技術產業高度集聚；其余28省(市、區)的高技術產業集聚水平都較低，綜合評價值的均值位于0.0001～0.0129之間。從區域生態環境水平來看，東部地區的生態環境水平(0.1020)明顯大于東北地區(0.0957)和中部地區(0.0882)，西部地區的生態環境質量相對較差(0.0799)。2009—2013年生態環境水平排名前3位的省份是廣東、江蘇和山東，生態環境綜合評價值的均值分別為0.1232、0.1144、0.1087；寧夏、甘肅和青海排名后3位，表明這3個省份的生態環境水平相對較低。

3.2 區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤指數分析

就全時間段而言，北京、天津、河北等18個省(市、區)的Δh>0，說明這些省份的高技術產業集聚與生態環境是擴張式脫鉤狀態，但表現為擴張弱絕對脫鉤和擴張強絕對脫鉤兩種不同脫鉤類型。其中，浙江、湖北和青海3省屬于擴張強絕對脫鉤類型，是最不利的脫鉤狀態，表明隨著區域高技術產業集聚水平不斷提高，這些省份的生態環境水平呈現出更快的下降趨勢；其余15省(市、區)均為擴張弱絕對脫鉤類型，也是非常不利的脫鉤狀態，如果不及時采取相應措施加以控制，這些省份很有可能在短期內轉變為擴張強絕對脫鉤類型。此外，上海、江蘇、福建等12個省(市、區)的Δh<0，說明這些省份的高技術產業集聚與生態環境是衰退式脫鉤狀態。湖南屬于衰退相對脫鉤類型，其生態環境水平隨著高技術產業集聚水平的不斷下降而呈現出更快的下降趨勢；其余11省(市、區)均屬于衰退相對負脫鉤狀態。

圖1 2009—2013年各省生態環境綜合評價值

圖2 2009—2013年各省高技術產業集聚與生態環境綜合發展水平

分年份來看，中國30個省(市、區)的高技術產業集聚與生態環境的脫鉤狀態形態各異。2009—2010年，僅有廣東實現了擴張連接，北京、江蘇、山東等10省市均為擴張弱絕對脫鉤類型；天津、浙江、湖北、青海和吉林5省市均屬于擴張強絕對脫鉤；河北、上海、安徽等6省為衰退相對負脫鉤類型；福建、重慶和陜西屬于擴張相對脫鉤，這3個省市的高技術產業集聚與生態環境的脫鉤狀態相對樂觀；江西為衰退弱絕對負脫鉤，山西、廣西和黑龍江為衰退連接類型，湖南為衰退相對脫鉤。2010—2011年，江蘇、浙江、山東等15個省(市、區)均屬于擴張相對脫鉤狀態，說明中國區域高技術產業集聚與生態環境的脫鉤狀態整體上有所好轉，但北京的高技術產業集聚與生態環境的脫鉤關系有所惡化，從擴張弱絕對脫鉤變為擴張強絕對脫鉤類型。2011—2012年，北京、天津、河北等20個省(市、區)均屬于擴張弱絕對脫鉤狀態；上海、山東等9省市屬于衰退相對負脫鉤；甘肅屬于擴張相對脫鉤，其高技術產業集聚與生態環境的脫鉤關系相對樂觀。2012—2013年，中國30個省(市、區)高技術產業集聚與生態環境的脫鉤狀態包括擴張相對脫鉤、擴張弱絕對脫鉤、衰退弱絕對負脫鉤和衰退相對負脫鉤等4種不同類型，但僅有廣東、湖北、四川和吉林4省屬于擴張相對脫鉤，其余省市的高技術產業集聚與生態環境脫鉤關系均不容樂觀。

3.3 區域高技術產業集聚與生態環境的追趕脫鉤指數分析

從全時間段來看，河南的高技術產業集聚與生態環境屬于衰退相對脫鉤，是最不利的脫鉤狀態，該省在高技術產業集聚指標上與模范省份的差距越來越大，且在生態環境方面與模范省份的差距更為明顯。其余25個追趕省份與模仿省份的追趕脫鉤指數均為擴張式的，包括擴張弱絕對脫鉤和擴張強絕對脫鉤兩種類型，但僅有福建和遼寧屬于擴張強絕對脫鉤類型，是最不理想的追趕脫鉤狀態，這兩個追趕省份在高技術產業集聚指標上與模范省份的差距越來越小，但在生態環境指標上與模范省份的差距表現出更快的增長趨勢。

分年份的追趕脫鉤狀態結果顯示，26個省(市、區)在歷年的高技術產業集聚與生態環境的追趕脫鉤狀態變化幅度較大，省際差異明顯，并出現了多種追趕脫鉤類型。2009—2010年，26個省(市、區)的追趕脫鉤狀態兩極分化明顯，福建、江西、重慶和陜西4省市的高技術產業集聚與生態環境為衰退強絕對負脫鉤類型，屬于最好的脫鉤狀態。盡管這些省份在高技術產業集聚指標上與模范省份的差距越來越大，但在生態環境指標上與模范省份的差距越來越小；其余22個省(市、區)均屬于衰退相對脫鉤，是最不理想的追趕脫鉤狀態。2010—2011年，大部分省份均為衰退強絕對負脫鉤類型，區域高技術產業集聚與生態環境的追趕脫鉤狀態整體趨好，但湖南、陜西、甘肅3省是衰退相對脫鉤類型，吉林屬于衰退相對負脫鉤，青海屬于衰退連接。但2011—2012年間除甘肅高技術產業集聚與生態環境的追趕脫鉤狀態最佳，屬于衰退強絕對負脫鉤，遼寧為衰退相對負脫鉤，其余24個省(市、區)均是衰退相對脫鉤類型。2012—2013年，大部分省份都屬于擴張強絕對脫鉤類型，僅有浙江和湖北屬于擴張相對負脫鉤類型，是最理想的追趕脫鉤狀態，這兩個追趕省份在高技術產業集聚指標上與模范省份的差距越來越小，且以更快的速度縮小在生態環境指標上與模范省份的差距。四川、青海和吉林3省屬于擴張相對脫鉤類型，是相對理性的追趕脫鉤狀態，這些追趕省份在高技術產業集聚和生態環境兩項指標上與模范省份的差距均在逐步縮小。

表3 2009—2013年各省的Tapio脫鉤指數值、追趕脫鉤指數值及分類

續表3

4 結論

第一，30個省(市、區)在考察期內的高技術產業集聚與生態環境綜合發展水平總體偏低，且高技術產業集聚水平整體滯后于生態環境水平。2009—2013年各省的高技術產業集聚水平增長幅度相當小，但廣東和江蘇兩省的高技術產業均為高度集聚；各省的生態環境水平呈現波動式下降趨勢，并具有明顯的“東部>東北部>中部>西部”的空間分布格局。

第二，大部分省份在全時間段內高技術產業集聚與生態環境的脫鉤指數為擴張式，但30個省(市、區)高技術產業集聚與生態環境出現了擴張弱絕對脫鉤、擴張強絕對脫鉤、衰退相對負脫鉤和衰退相對脫鉤4種脫鉤類型。其中，浙江、湖北、青海和湖南均是最不利的脫鉤狀態。此外，30個省(市、區)歷年的高技術產業集聚與生態環境的脫鉤狀態形態各異。因此，各省應注重產業生態轉型，在提升區域高技術產業集聚水平的同時，不斷改善區域生態環境質量，進一步促進高技術產業集聚與生態環境的協調發展。

第三，2009—2013年除河南之外的25個追趕省份與模仿省份的追趕脫鉤指數均為擴張式，追趕省份與模仿省份高技術產業集聚差距逐步縮小，但生態環境差距不斷擴大，出現了擴張弱絕對脫鉤、擴張強絕對脫鉤和衰退相對脫鉤3種追趕脫鉤類型。其中，福建和遼寧屬于擴張強絕對脫鉤，河南屬于衰退相對脫鉤，均是最不利的脫鉤狀態。26個省(市、區)歷年的高技術產業集聚與生態環境的追趕脫鉤狀態的省際差異明顯。為逐步縮小追趕省份與模范省份之間的差距，追趕省份應根據區域實際情況，積極向模范省份學習，強化區域高技術產業集聚和生態環境建設能力；模范省份應主動將其在高技術產業集聚和生態環境方面的技術和先進經驗向中西部地區擴散。此外，政府應在財稅政策等方面激勵企業技術創新熱情，為區域高技術產業集聚創造更多有利條件，同時加大環境基礎設施建設和環境規制力度，以增強高技術產業集聚的可持續性。

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(責任編輯 劉傳忠)

Decoupling Analysis on the Regional High-tech Industrial Agglomeration and Ecological Environment

Xiang Li1,2，Hu Longying1

(1.School of Management，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China；2.School of Economics and Management，Hezhou College，Hezhou 542899，China)

Based on the panel data 30 provinces(cities，districts)from 2009 to 2013 in China，the article used spatial gini coefficient and factor analysis to measure the overall development level of the regional high-tech industrial agglomeration and ecological environment，and constructed Tapio decoupling index and catching up decoupling index model to analyze the decoupling relationship between regional high-tech industrial agglomeration and ecological environment.The results showed that：the comprehensive development level of the high-tech industrial agglomeration and ecological environment in each province during the study period were generally low，and the level of the overall high-tech industrial agglomeration lagged behind the ecological environment level.The regional high-tech industrial agglomeration level change range was quite small，the ecological environment level also showed fluctuations in the overall downward trend，and had“east>northeast>middle>west”spatial distribution pattern.In most provinces，Tapio decoupling index and chasing decoupling index were expanding in the whole time，and the gap between high-tech industries catching up with provinces and imitation provinces was gradually narrowing，but the ecological environment gap was widening.

High-tech industry；Industrial agglomeration；Ecological environment；Decoupling index

國家社會科學基金一般項目(15BMZ080)。

2016-08-23

向麗(1982-)，女，四川內江人，哈爾濱工業大學管理學院博士研究生，賀州學院經濟與管理學院講師;研究方向：區域經濟可持續發展、技術創新管理。

F062.9

A