城市群功能分工、工業(yè)技術(shù)進步與工業(yè)污染
——來自長三角城市群的數(shù)據(jù)檢驗

呂康娟，蔡大霞

(1.上海大學 悉尼工商學院；2.上海大學 經(jīng)濟學院，上海 200444)

0 引言

我國“12+9”城市群格局已基本形成，一系列頂層設(shè)計的推動使得城市群發(fā)展更加迅速，城市群已基本成為我國區(qū)域發(fā)展的主要空間形態(tài)和新型增長極，更是帶動區(qū)域發(fā)展的重要模式。在城市群內(nèi)部，經(jīng)濟活動、人口、資源要素等高度集聚、高度活躍，然而，群內(nèi)生態(tài)退化、環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展“三高”同存，凸顯著城市群特有的脆弱性和風險性，城市群生態(tài)環(huán)境問題受到重視，如《長江三角洲城市群規(guī)劃》中提出要“從戰(zhàn)略高度優(yōu)化提升長三角城市群，構(gòu)筑生態(tài)環(huán)境新支撐”。

從2003年起，在城市群層面出現(xiàn)了明顯的功能分工形態(tài)，城市群發(fā)展特征由專業(yè)化分工轉(zhuǎn)向以產(chǎn)業(yè)鏈分工為基礎(chǔ)的功能分工[1,2]。在城市群內(nèi)部，產(chǎn)業(yè)鏈中的生產(chǎn)制造和服務等環(huán)節(jié)出現(xiàn)明顯的空間分異特征，中心城市和次中心城市主要承擔生產(chǎn)性服務功能，而外圍城市則主要承擔生產(chǎn)制造功能。不同功能定位是城市群內(nèi)部實現(xiàn)分工與聯(lián)動的重要方式，也是城市群實現(xiàn)一體化高質(zhì)量發(fā)展的重要助力。

進一步看，城市群功能分工不合理既是城市病和污染惡化的原因也是結(jié)果[3]，優(yōu)化城市功能、重構(gòu)城市空間是治理城市病的有效途徑[4]。因此，在發(fā)展實踐中，城市群功能分工會對環(huán)境污染造成影響。再者，城市群內(nèi)部不同功能定位和功能空間布局為技術(shù)溢出與知識溢出創(chuàng)造了有利條件，而技術(shù)進步影響環(huán)境已是共識。所以，在城市群內(nèi)部層面，技術(shù)進步很可能是城市群功能分工影響環(huán)境的一種中介渠道。因此，鑒于現(xiàn)有研究較少關(guān)注城市群功能分工對環(huán)境的影響，本文以功能分工趨勢凸顯的城市群區(qū)域為考察對象，選定具有國家級戰(zhàn)略地位且對我國城市群發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟走向起示范引領(lǐng)作用的長三角城市群為研究樣本，從機制解析和實證檢驗雙重視角，探究長三角城市群發(fā)展實踐中功能分工對工業(yè)污染的影響效應和作用機制，同時兼論工業(yè)技術(shù)進步的中介效應，旨在為城市群實現(xiàn)功能升級與節(jié)能減排良性循環(huán)提供現(xiàn)實指導。

1 功能分工對環(huán)境污染的影響機制分析

1979年，Massey[5]提出空間分工包含產(chǎn)業(yè)分工和職能分工(功能分工)兩種形式。20世紀末，部分國外學者開始關(guān)注都市圈內(nèi)部產(chǎn)業(yè)鏈分工現(xiàn)象，標志著功能分工受到重視。功能分工重點刻畫經(jīng)濟活動主體從事產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)和服務等各環(huán)節(jié)的差異化。在城市群中，城市間的產(chǎn)業(yè)鏈分工現(xiàn)象即為城市群功能分工[6]。遵循經(jīng)濟發(fā)展由產(chǎn)業(yè)分工向功能分工轉(zhuǎn)型的客觀事實，諸多學者開始將研究視角轉(zhuǎn)向功能分工，目前鮮少專門研究功能分工與環(huán)境污染關(guān)系的成果。鑒于功能分工是產(chǎn)業(yè)分工演進升級的新形態(tài)，而且，產(chǎn)業(yè)分工現(xiàn)象與環(huán)境污染密切相關(guān)，不同產(chǎn)業(yè)分工形式可通過集聚、擴散等方式和溢出效應、擁擠效應等途徑對環(huán)境污染產(chǎn)生影響[7]。

綜上所述，本研究初步推斷：城市群功能分工能夠?qū)Τ鞘腥涵h(huán)境污染產(chǎn)生影響。結(jié)合有關(guān)城市群功能分工發(fā)展形態(tài)、經(jīng)濟效益及機制演化等的研究論述，進一步推斷：城市群功能分工通過結(jié)構(gòu)效應和技術(shù)效應對環(huán)境污染產(chǎn)生直接影響。而且，城市群內(nèi)部可能存在環(huán)境沖突，內(nèi)部各城市通過空間溢出效應和技術(shù)溢出效應等途徑對鄰近區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生間接影響。

1.1 城市群功能分工與環(huán)境污染

就發(fā)展形態(tài)而言，產(chǎn)業(yè)分工走向功能分工已是常態(tài)。在城市層面，城市內(nèi)部功能分工的直觀表現(xiàn)形式是制造、交通等部門向次中心轉(zhuǎn)移，高附加值部門在城市中心快速集聚，由此致使中心城市的高附加值化和功能專業(yè)化[8]。在城市群層面，城市群功能分工表現(xiàn)為生產(chǎn)性服務等“清潔環(huán)節(jié)”向中心城市集聚，生產(chǎn)制造等“污染環(huán)節(jié)”向周邊城市遷移的“中心-外圍”功能分工格局[9]。有關(guān)學者研究我國長三角、京津冀和珠三角等城市群分工形態(tài)后指出，2003年以后我國城市群功能分工態(tài)勢逐漸顯著(城市群間和群內(nèi)城市間)[1,10]，研究結(jié)論基本一致，皆證實在城市群內(nèi)中心城市主要承擔管理、研發(fā)、生產(chǎn)性服務等功能，外圍城市則發(fā)展為生產(chǎn)、制造等功能區(qū)。在城市群功能分工動態(tài)演進中，伴隨著資源要素的重新配置與分工協(xié)作[11]，最終城市群內(nèi)部形成功能協(xié)同化、升級化、高質(zhì)化的功能結(jié)構(gòu)。

綜上所述，似乎存在如下邏輯：在城市群功能分工特有的空間結(jié)構(gòu)作用下，功能分工水平與環(huán)境污染程度負相關(guān)。因為城市群功能分工水平越高，表示 “高端、清潔、高附加值”部門的集聚優(yōu)勢和高端鎖定優(yōu)勢越突出，此類部門更傾向于依托技術(shù)、資本、知識等清潔要素，而非對環(huán)境威脅較大的物質(zhì)資源。因此，需要進一步明確的是，在城市群功能分工特有的結(jié)構(gòu)效應作用下，當前的功能分工是否有利于改善城市群整體環(huán)境污染狀況。鑒于功能分工與地區(qū)差距、經(jīng)濟增長均呈非線性關(guān)系[12-14]，研究功能分工與環(huán)境污染關(guān)系時，需同時檢驗兩者間是否僅是簡單的線性關(guān)系。因此，本文提出如下假設(shè)：

H1：城市群功能分工結(jié)構(gòu)效應能夠直接改善環(huán)境污染狀況，但功能分工與環(huán)境污染呈非線性關(guān)系。

從功能分工動態(tài)演進過程看，城市群內(nèi)部可能存在良性環(huán)境沖突和惡性環(huán)境沖突。大型區(qū)域發(fā)展沖突問題有加劇之勢[15]，在以產(chǎn)業(yè)鏈分工為基礎(chǔ)的城市群功能分工演進中也可能存在環(huán)境沖突跡象。具體而言，這種沖突有3種發(fā)生途徑：一是擠出效應，此效應可能致使城市群內(nèi)部各城市間存在惡性環(huán)境沖突。國內(nèi)幾大城市群均呈現(xiàn)出“中心-外圍”的功能分工格局，這種分工格局標志著生產(chǎn)、制造等生產(chǎn)活動從中心城市被置換、擠出，向外圍區(qū)域疏散和遷移，而周邊城市最有可能承接被擠出的污染活動。因此，中心城市功能分工水平提升產(chǎn)生的擠出效應會對周邊城市環(huán)境產(chǎn)生不良影響；二是規(guī)模效應，通過規(guī)模效應強化，周邊城市環(huán)境污染風險有加劇趨勢。功能內(nèi)部與功能間、研發(fā)與生產(chǎn)也存在共聚、互補現(xiàn)象[16,17]，因此中心城市與外圍城市經(jīng)濟部門可以共享輻射外部性及溢出效應(技術(shù)、規(guī)模、知識等)等發(fā)展福利，在累積循環(huán)作用下，促使更多生產(chǎn)制造部門向中心城市周邊聚集，加劇周邊城市環(huán)境污染風險；三是技術(shù)效應和技術(shù)溢出效應，此類效應可形成良性環(huán)境沖突。因此，在功能分工動態(tài)演進中，可能存在不確定性環(huán)境沖突。前兩種沖突主要體現(xiàn)為功能分工的空間溢出效應。

目前，很少有文獻涉及功能分工對環(huán)境污染的溢出效應，但研究經(jīng)濟集聚對污染排放空間溢出作用的成果頗豐。經(jīng)濟集聚現(xiàn)象，特別是服務業(yè)或制造業(yè)集聚是“中心-外圍”功能分工格局的一種表現(xiàn)形式。如豆建民等[18]運用空間杜賓模型指出，經(jīng)濟集聚與污染排放空間依賴性顯著，集聚間接效應和反饋效應占直接效應的比重高達52.4% 和40%；張可[19]從空間經(jīng)濟視角發(fā)現(xiàn):集聚與污染排放強度呈倒“U”關(guān)系，重點強調(diào)集聚空間相關(guān)與地區(qū)交互效應。生產(chǎn)性服務業(yè)集聚也存在顯著的空間外溢效應及外溢邊界[20]。因此，城市群內(nèi)部功能分工空間溢出效應對環(huán)境的影響作用不容忽視。由此，本文提出如下假設(shè)：

H2：在城市群內(nèi)部，城市間可通過空間溢出效應，間接影響鄰近城市的環(huán)境污染狀況。

1.2 城市群功能分工、工業(yè)技術(shù)進步與環(huán)境污染

參閱有關(guān)功能分工機制演化的文獻可知，技術(shù)進步促進功能分工已被學者達成共識。交通運輸技術(shù)進步降低了遠距離運輸難度、運輸時間和費用成本，使遷移出的生產(chǎn)制造部門可以賺取更多收益成本利差，信息技術(shù)進步降低了產(chǎn)業(yè)鏈條不同環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)管理成本，促進了多樣化功能的時空分異[21]，技術(shù)進步助推功能分工深化。再者，城市群功能分工具有明顯的技術(shù)和知識溢出效應，功能分工通過技術(shù)進步引起經(jīng)濟活動部門生產(chǎn)率分化與變動[22]，影響生產(chǎn)制造活動，最終對環(huán)境產(chǎn)生正向或負向影響。因此，技術(shù)進步是功能分工影響環(huán)境污染的重要中介渠道。

從研究功能分工對要素生產(chǎn)率或產(chǎn)業(yè)效率的實證結(jié)果中可知，在城市群層面，城市群功能分工可直接促進城市群整體技術(shù)進步。在城市群內(nèi)部，強化內(nèi)部城市功能分工可提升本區(qū)域技術(shù)水平[23]，最終功能分工通過直接影響本區(qū)域技術(shù)進步，進而影響生態(tài)環(huán)境，上述這種由于功能分工水平提升而帶來的技術(shù)進步，簡稱為功能分工技術(shù)效應。

進一步，因城市群內(nèi)部功能分工水平差異較大，中心與外圍城市分工水平變化幅度不一[2]。在城市群內(nèi)部，差異化功能分工通過影響鄰近區(qū)域技術(shù)進步對鄰近區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生間接影響，即功能分工技術(shù)溢出效應能夠影響鄰近區(qū)域環(huán)境。黎文勇等[23]加入城市異質(zhì)性后發(fā)現(xiàn)，與功能分工水平較高城市相比，功能分工對外圍城市全要素生產(chǎn)率的促進作用更大；劉勝等[24]強調(diào)功能分工優(yōu)化通過規(guī)模借用、功能借用、互動關(guān)聯(lián)等傳導機制引導周邊制造生產(chǎn)部門成長與升級。因此，功能分工可強化產(chǎn)業(yè)鏈前后向的空間關(guān)聯(lián)和互動，是外圍生產(chǎn)、制造部門獲取技術(shù)外溢效應的捷徑，而技術(shù)外溢效應能夠改善污染部門的作業(yè)方式和生產(chǎn)技術(shù)，緩解環(huán)境問題。但是，柴志賢等[25]研究四大城市群功能分工異同后指出，功能分工抑制工業(yè)效率，并將其歸因于承擔不同職能部門間匹配度和協(xié)同度不高，并進一步導致外圍部門無法獲取正向外溢效應，致使技術(shù)溢出對環(huán)境產(chǎn)生了負向沖擊。因此，功能分工技術(shù)溢出效應對環(huán)境污染的影響尚存爭議，有關(guān)功能分工與工業(yè)技術(shù)進步對環(huán)境污染的影響效應有待驗證。

鑒于技術(shù)溢出對生產(chǎn)制造部門的影響更受關(guān)注，而生產(chǎn)制造活動對環(huán)境的潛在威脅更大。因此，本文重點考察工業(yè)技術(shù)進步對功能分工與環(huán)境污染的影響。據(jù)此，本文提出如下假設(shè)：

H3：工業(yè)技術(shù)進步有利于改善環(huán)境污染，工業(yè)技術(shù)進步也是城市群功能分工影響生態(tài)環(huán)境的中介渠道。

H4：城市群功能分工通過技術(shù)效應和技術(shù)溢出效應對環(huán)境污染產(chǎn)生影響，兩種效應均能夠強化功能分工對環(huán)境的影響作用。

綜上所述，本研究聚焦于城市群功能分工，但側(cè)重于從雙重視角(城市群與城市群內(nèi)部)對城市群功能分工與工業(yè)污染影響機理以及工業(yè)技術(shù)進步的多重邏輯關(guān)系進行嘗試性探討和驗證。與本文思維相近的是尚永珍、黎文勇等的研究，因為其均是從城市群內(nèi)部出發(fā)，在測算內(nèi)部各城市功能分工水平的基礎(chǔ)上，進行功能分工經(jīng)濟效益檢驗。但是，與本文不同的是，尚永珍和陳耀[26]重點關(guān)注城市群功能分工和產(chǎn)業(yè)專業(yè)化與經(jīng)濟增長的非線性關(guān)系；黎文勇等[23]則著重從城市異質(zhì)性和城市群發(fā)展階段等多重視角，探討功能分工對全要素生產(chǎn)率的作用機制和現(xiàn)實影響。

2 空間計量模型設(shè)定

2.1 基準模型設(shè)定與拓展

(1)基準模型設(shè)定。當重點考察功能分工對工業(yè)污染的影響時，如不考慮研究變量可能產(chǎn)生的溢出效應，可設(shè)定一般化面板基準模型，如式(1)所示。

(1)

(2)考慮空間效應與交互項的模型拓展。鑒于部分學者證實工業(yè)污染具有顯著空間自相關(guān)，需要在基準模型中加入可能存在的空間效應進行檢驗，并同步考察各自變量的溢出效應。同時，為便于驗證工業(yè)技術(shù)進步的中介作用和上述理論假設(shè)，在基準模型中加入城市群功能分工與工業(yè)技術(shù)進步的交互項，最終將模型拓展，如式(2)所示。

OERit=α+β*functionit+ρ*functionit2+γ*techit+φ*functionit*techit+δ*Xit+θ*W*OERit+β'*W*functionit+ρ'*W*functionit2+γ'*W*techit+φ'*W*functionit*techit+δ'*W*Xit+εit+μi+υt

(2)

因為溢出效應在相鄰區(qū)域表現(xiàn)最為顯著，所以定義W為空間鄰近權(quán)重矩陣。當i和j相鄰時wi j= 1，反之wi j= 0。至于是否需要在計量模型中納入因變量的空間滯后項，則需從經(jīng)驗數(shù)據(jù)特征出發(fā)，對模型施加不同約束并進行檢驗，最終選取最優(yōu)計量模型。

2.2 城市群功能分工測度

城市群功能分工是本研究的核心變量，測度城市群功能分工最精確的方法是從產(chǎn)業(yè)鏈視角分解生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因為城市群功能分工以產(chǎn)業(yè)鏈分工為微觀基礎(chǔ)。但考慮到產(chǎn)業(yè)鏈整個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的不可獲得性，且勞動者從事不同職業(yè)可以體現(xiàn)出功能分工的特點，本文以從事經(jīng)濟活動的行業(yè)部門作為量化城市差異化功能分工的基本依據(jù)。最終，參照現(xiàn)有研究成果中相關(guān)城市功能類別劃分法，以《國民經(jīng)濟行業(yè)分類(GB/T 4754-2011)》、國家統(tǒng)計局印發(fā)的《生產(chǎn)性服務業(yè)統(tǒng)計分類》2019和2015版為基本標準，在保障研究樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計一致且可獲得的基礎(chǔ)上，最終將城市群功能劃分為兩大類：生產(chǎn)功能、生產(chǎn)性服務功能，對應的經(jīng)濟行業(yè)門類見表1。

表1 城市功能劃分與部門分類

同時，借鑒Duranton & Puga[9]、趙勇[2]、黎文勇等[23]的方法，設(shè)定式(3)測度城市群內(nèi)部各城市的功能分工水平。

(3)

2.3 其它變量計算與說明

(1)因變量(OER)：工業(yè)廢水和廢氣是最主要的工業(yè)污染形式，圍繞環(huán)境污染開展的研究多以工業(yè)三廢中的不同指標或污染指數(shù)作為工業(yè)污染的代理變量。但不同污染排放物屬性不同，同類影響因子對不同污染物影響成效也不同[27]，環(huán)境污染與某項指標的關(guān)系取決于樣本選定的污染物形式[28]。因此，遵循以往學者對工業(yè)污染的測度方法，本文僅將工業(yè)廢水排放強度作為工業(yè)污染的代理變量，其中工業(yè)廢水排放強度(OER)=工業(yè)廢水排放量/GDP。

(2)核心變量：工業(yè)技術(shù)進步(tech)由DEA-Malmquist指數(shù)法測算的工業(yè)技術(shù)進步指標相對值表示。其中，輸入的產(chǎn)出指標為目標城市的第二產(chǎn)業(yè)GDP，投入指標為勞動力(第二產(chǎn)業(yè)就業(yè)總數(shù))和資本存量(固定資產(chǎn)投資)。

(3)控制變量：參照相關(guān)理論推理和實證檢驗成果，選定如下變量：①貿(mào)易開放度(trade)。貿(mào)易開放致使產(chǎn)業(yè)活動自由化和活躍性增強，可能產(chǎn)生污染“馬太效應”，也可通過貿(mào)易途徑提高污染轉(zhuǎn)移等可能性[29]，進而影響工業(yè)污染排放。本文使用目標城市進出口總額與GDP比值表示貿(mào)易開放度，其中進出口額按對應年份平均匯率進行單位換算；②能源效率(effi)。能源效率能夠直觀反映能源投入、消耗和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化等現(xiàn)實情況，本文使用單位工業(yè)產(chǎn)值能源消費量衡量能源效率，即能源效率可表示為目標城市最終能源消費量與工業(yè)GDP的比值；③經(jīng)濟發(fā)展水平(lnrgdp)。以人均GDP的對數(shù)形式反映目標城市的經(jīng)濟水平；④環(huán)境規(guī)制程度(reg)。政府環(huán)境規(guī)制的高位壓力與低位吸力會引發(fā)污染跨地轉(zhuǎn)移效應和生態(tài)效率變動，也會直接影響轄區(qū)內(nèi)企業(yè)部門排污治理行為[30]。參照吳偉平等[31]的做法，采用績效型指標衡量環(huán)境規(guī)制程度，運用熵權(quán)法計算污水處理廠集中處理率與工業(yè)固廢綜合利用率2個指標的綜合指數(shù)；⑤城市形態(tài)(lnurban)。城市形態(tài)承載著城市獨立于人口與經(jīng)濟發(fā)展之外的一些特質(zhì)，對環(huán)境污染的影響力度不可忽視。Mccarty[32]等研究發(fā)現(xiàn)，城市形態(tài)變量對空氣質(zhì)量的影響力度很大，是工業(yè)就業(yè)比例的5倍。鑒于數(shù)據(jù)可得性，本文選取城市建成區(qū)面積衡量城市形態(tài)。

2.4 數(shù)據(jù)來源

本研究樣本選定為長三角城市群中25市2003-2017年數(shù)據(jù)集，舟山因其“孤島”屬性，將其從樣本中剔除。因本文涉及國民經(jīng)濟行業(yè)分類中10個門類的從業(yè)人員數(shù)據(jù)，基于檢驗數(shù)據(jù)統(tǒng)一性和完整性考慮，且諸多研究表明2003年是長三角城市群專業(yè)化分工轉(zhuǎn)變和功能分工凸顯點[1,2]，故選定2003年為研究樣本起點。

3 實證結(jié)果分析

3.1 空間相關(guān)性檢驗

諸多學者指出工業(yè)污染數(shù)據(jù)具有顯著的空間依賴性，因此，在正式進行實證統(tǒng)計前，本研究首先對因變量進行“是否存在空間相關(guān)性”的檢驗。度量空間相關(guān)性最常見的方法為莫蘭指數(shù)(Moran'I指數(shù)), Moran'I指數(shù)可視為樣本數(shù)據(jù)與其空間滯后的相關(guān)系數(shù)，其取值在-1～1之間，正值表示正自相關(guān)，否則反之。Moran'I指數(shù)檢驗原假設(shè)為:H0:COV(xi,xj)=0,?i≠j,即原假設(shè)表示觀察數(shù)據(jù)存在空間自相關(guān)[33]。然而，對本研究因變量進行Moran'I指數(shù)檢驗后發(fā)現(xiàn)：25個城市個體在15個時間點上的Moran'I指數(shù)P值分布和Z值分布中(見表2和圖1)，僅有1個P值(P小于0.05)和2個Z值(Z小于臨界值1.65)通過95%置信度檢驗。因此，工業(yè)廢水排放強度不存在顯著空間相關(guān)，故在實證檢驗中無需考察內(nèi)生交互效應[34]，即模型(2)中θ=0。

表2 工業(yè)污染排放強度莫蘭指數(shù)、P值與Z值

圖1 工業(yè)污染排放強度P值與Z值分布

3.2 實證結(jié)果分析

首先，對模型進行Hausman檢驗，chi2(10)=26.25,P值為0.00，因此固定效應估計比隨機效應估計更有效。其次，Moran'I初步檢驗顯示研究樣本不存在顯著內(nèi)生交互效應。而且，鑒于本文重點考察自變量的間接溢出效應，因此根據(jù)計量模型的嵌套性質(zhì)，對包含外生交互效應和誤差自相關(guān)的SDEM模型能否退化為僅包括外生交互效應的SLX模型進行LR檢驗，LR=-2(-1 284.71+1 284.791 6)≈5.84，LR統(tǒng)計值小于臨界值，所以，SLX模型優(yōu)于SDEM模型。Hausman檢驗和LR檢驗結(jié)果見表3。最后，本文采用SLX模型估計研究樣本，此模型在空間溢出效應建模方面不僅靈活，而且更能精確刻畫因變量和各自變量間的影響機制[35]，比SDEM等復雜化模型更有優(yōu)勢[36]。本文采用Vega等[35]提出的估計方法對SLX模型進行實證估計。

表3 Hausman檢驗結(jié)果

3.2.1 城市群功能分工對環(huán)境污染的影響

為充分考察城市群功能分工對工業(yè)污染的影響效應，表4中第(1)列為未引入控制變量的回歸結(jié)果。結(jié)果表明，功能分工變量一次項回歸系數(shù)為負(-9.28)，二次項回歸系數(shù)為正，均比較顯著。而且，功能分工空間溢出效應系數(shù)為負(-41.17)，空間溢出效應(-41.17)遠大于結(jié)構(gòu)效應(-9.28)。

第(2)列加入控制變量(不包含交互項)后，城市群功能分工的一次項系數(shù)仍為負，其二次項系數(shù)仍為正。因此，城市群功能分工與工業(yè)污染排放強度呈正“U”型關(guān)系，且當前城市群功能分工水平位于“U”型曲線拐點左側(cè)。也即，強化功能分工有利于降低城市群總體污染排放強度，但是，當功能分工水平跨越拐點值后，繼續(xù)推進功能分工會對減排產(chǎn)生負效應，不利于污染排放強度降低。估計結(jié)果顯示，空間溢出效應系數(shù)(-34.70)仍遠大于結(jié)構(gòu)效應系數(shù)(-11.40)，功能分工空間溢出效應更強。因此，合理發(fā)揮功能分工空間溢出效應，是降低城市群內(nèi)部鄰近城市環(huán)境污染的有效途徑。

進一步，由第(2)列回歸結(jié)果計算得出“U”型曲線拐點值為1.965 5。對比城市群內(nèi)各城市功能分工水平發(fā)現(xiàn)，只有上海市自2005年后始終處于拐點右側(cè)，其次是南京功能分工水平較高。從2017年看，城市群內(nèi)其它城市功能分工水平距離拐點值還很遠，說明長三角城市群內(nèi)大部分城市仍主要承擔著生產(chǎn)制造功能。而且，長三角城市群總體功能水平較低(2017年功能分工均值為0.85)，處于拐點左側(cè)，且距離拐點還很遠。因此，在當前階段，提升城市群功能分工水平有利于降低污染排放強度，更能通過空間溢出效應大幅改善城市群內(nèi)鄰近城市污染狀況。

由此，本文得出如下3點結(jié)論：①在城市群層面，功能分工與工業(yè)污染排放強度呈正“U”型關(guān)系。目前，長三角城市群處于“U”型曲線拐點左側(cè)，功能分工結(jié)構(gòu)效應可顯著改善工業(yè)污染，即假設(shè)H1被驗證；②在城市群內(nèi)部存在顯著空間溢出效應，內(nèi)部城市功能分工水平上升時，也有利于改善鄰近城市工業(yè)污染狀況，此結(jié)論驗證了假設(shè)H2;③功能分工空間溢出效應會顯著強化兩者的正“U”型關(guān)系，因為在“U”型曲線拐點左側(cè)，城市群內(nèi)某城市功能分工水平提升會同時降低本城市及鄰近城市污染排放強度，進而顯著增大功能分工對城市群的總體減排成效，否則反之。

3.2.2 引入交互項后功能分工對環(huán)境污染的影響

上述檢驗證實，功能分工與工業(yè)污染呈“U”型關(guān)系，但鑒于工業(yè)技術(shù)進步可能是功能分工影響環(huán)境污染的中介渠道，需進一步探討控制交互效應后功能分工對工業(yè)污染的影響會出現(xiàn)哪些變化。因此，本研究在表4第(3)列中同時給出加入功能分工與技術(shù)進步交互項后的回歸結(jié)果。結(jié)果顯示，功能分工與工業(yè)污染的“U”型關(guān)系仍然成立，工業(yè)技術(shù)進步直接效應和間接效應顯著為負，交互項系數(shù)為正，且均在5%水平上顯著。說明工業(yè)技術(shù)進步有利于改善環(huán)境污染，也是功能分工影響環(huán)境的中介變量，假設(shè)H3被證實。

具體來看，交互項系數(shù)顯著為正，交互項空間滯后系數(shù)也為正，但不顯著，即實證結(jié)果說明如下兩點：一是功能分工技術(shù)效應增強時，不僅不利于工業(yè)污染排放強度降低，反而還會導致工業(yè)污染排放強度上升；二是城市功能分工技術(shù)溢出效應未發(fā)揮有效的積極作用。而且，進一步看，當其它變量保持不變且不考慮溢出效應時，工業(yè)技術(shù)進步對功能分工與工業(yè)污染排放強度的偏效應影響為：?OER/?function=-26.92+21.35tech，工業(yè)技術(shù)進步影響系數(shù)為正，所以其對功能分工與環(huán)境污染的影響是分階段性的，即在“U”型曲線的左側(cè)，功能分工技術(shù)效應會抑制功能分工發(fā)揮減排作用；當功能分工的水平演變至“U”型曲線右側(cè)時，技術(shù)效應會強化功能分工的污染作用。實證結(jié)果與假設(shè)H4不符，主要體現(xiàn)在：一是功能分工通過技術(shù)效應影響環(huán)境，但事實是，由功能分工水平上升帶來的工業(yè)技術(shù)進步會導致污染排放強度上升并惡化環(huán)境；二是功能分工通過技術(shù)溢出效應影響環(huán)境的假設(shè)未通過顯著性檢驗，且技術(shù)效應阻礙功能分工對環(huán)境的有利影響?？赡茉蛟谟冢斍伴L三角城市群涉及地域范疇較廣，功能分工水平較低，其定位合理性和協(xié)同度有待提升，阻礙了功能分工的技術(shù)(溢出)效應，導致中心城市未能全面發(fā)揮技術(shù)引領(lǐng)作用，外圍城市也沒有快速獲取和吸收外溢技術(shù)。而且，如果功能分工技術(shù)(溢出)效應不具有綠色偏向，而致力于提高生產(chǎn)率，也會致使污染排放強度上升[37]。因此，未來研究仍需繼續(xù)發(fā)展城市群功能分工協(xié)同聯(lián)動機制，積極引導 技術(shù)(溢出)效應發(fā)揮減排作用。

從其它變量看，工業(yè)技術(shù)進步直接效應與溢出效應影響系數(shù)均為正，其溢出效應影響系數(shù)遠大于直接影響系數(shù)，說明加快工業(yè)技術(shù)進步可快速降低本城市及鄰近城市工業(yè)污染排放強度、緩解環(huán)境壓力。在控制變量中，提高經(jīng)濟發(fā)展水平能夠顯著降低本地工業(yè)污染排放強度，但其溢出效應的減排作用不顯著；能源效率提高不利于降低工業(yè)污染，主要原因可能是城市群整體能源效率相對較低，尚不足以對工業(yè)污染排放強度產(chǎn)生有效抑制作用[38]；城市擴張和貿(mào)易開放度提高均不利于降低本地排放強度，但有利于降低鄰近區(qū)域工業(yè)污染，但在統(tǒng)計上只有城市擴張溢出效應顯著。可能原因在于：城市群內(nèi)各城市貿(mào)易開放度差異較大，致使其尚未發(fā)揮有效作用；而城市擴張則緩解了鄰近區(qū)域承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的壓力；環(huán)境規(guī)制直接影響系數(shù)為負，溢出效應為正，且均不顯著。

3.2.3 城市群分組估計與比較分析

鑒于安徽省地級市融入長三角城市群較晚，這些地級市與原長三角16市的協(xié)同發(fā)展和經(jīng)濟合作均處于初期階段，且一些研究也提出并證實不同擴張階段長三角城市群組整體發(fā)展水平和功能分工存在差異，而且不同階段功能分工對生產(chǎn)率的異質(zhì)性影響顯著[23]。同理，在不同群組中城市功能分工及其它變量對環(huán)境的影響差異也可能顯著。因此，本研究設(shè)置對照組，即將初始長三角城市群數(shù)組b組(將新納入的9個地市剔除，共計15個地市)作為對比組，初始長三角城市群經(jīng)濟質(zhì)量及功能分工水平均優(yōu)于最新長三角城市群(a組)，回歸結(jié)果及組間系數(shù)差異檢驗見表4中第(4)～第(6)列。

表4 回歸結(jié)果(總體回歸與異質(zhì)性城市群組回歸)

(1)在a組和b組中，城市群功能分工一次項系數(shù)均為負，二次項系數(shù)均為正。因此，城市群功能分工與工業(yè)污染正“U”型關(guān)系仍然成立。

(2)變量組間系數(shù)差異檢驗結(jié)果顯示：①功能分工結(jié)構(gòu)效應對工業(yè)污染排放強度的組間影響有顯著差異，P值分別為0.07，但其直接效應組間差異不顯著。具體而言，在b組中功能分工結(jié)構(gòu)效應影響系數(shù)變小且不再顯著，即在初始長三角城市群組中，功能分工結(jié)構(gòu)效應減排作用顯著弱化，群內(nèi)城市不再能搭上鄰近功能分工程度較高城市的“減排便車”。也即，在當前階段，雖然納入更多地市的長三角城市群整體經(jīng)濟質(zhì)量和功能分工水平較低，但群內(nèi)功能分工水平較低城市可搭上“減排便車”，積極與鄰近城市合作，實現(xiàn)共贏。但是，功能分工直接效應影響系數(shù)在a組和b組中均為正且顯著，充分說明提升功能分工水平是實現(xiàn)減排的重要途徑。這也從側(cè)面揭示當前長三角城市群內(nèi)功能分工水平較低城市可搭上“減排便車”，快速優(yōu)化本區(qū)域環(huán)境，但隨著城市群整體發(fā)展水平和功能分工水平提升，降低污染排放強度需從自身發(fā)展入手；②工業(yè)技術(shù)進步變量組間系數(shù)差異較為顯著，P值為0.09。在b組中工業(yè)技術(shù)進步的減排效應大幅增大且顯著，因此，城市群發(fā)展質(zhì)量越高，越有利于工業(yè)技術(shù)進步發(fā)揮直接減排效應。但是，工業(yè)技術(shù)進步溢出效應組間差異不顯著，在兩組中均未呈現(xiàn)顯著減排成效。所以，在當前城市群發(fā)展階段，工業(yè)技術(shù)進步及其溢出效應對減排的影響有待強化。

(3)在控制變量方面，貿(mào)易開放度、能源效率溢出效應和環(huán)境規(guī)制溢出效應組間影響存在顯著差異。具體對比看，在b組中貿(mào)易開放度直接影響系數(shù)由正變?yōu)樨摚f明城市群發(fā)展水平越高，越有利于貿(mào)易開放逐漸發(fā)揮減排作用。能源效率溢出效應變得十分顯著，且系數(shù)為正，根本原因在于，在城市群中經(jīng)濟發(fā)展水平低的城市，能源效率在時序上增減變化不一。所以，提高低水平城市能源效率十分重要；環(huán)境規(guī)制溢出效應組間系數(shù)雖有顯著差異，但均不顯著。但需要強調(diào)的是，在b組中，其直接影響系數(shù)為正，與當前諸多研究結(jié)論相悖。從績效型環(huán)境規(guī)制量化值數(shù)據(jù)看，數(shù)據(jù)序列波動性較大，因此不穩(wěn)定的環(huán)境規(guī)制程度可能致使環(huán)境規(guī)制手段并未起到抑制工業(yè)污染的作用。因此，政府應持續(xù)加強污染治理力度，以發(fā)揮績效型規(guī)制手段的減排作用。

4 結(jié)語

4.1 結(jié)論與建議

城市群功能分工與協(xié)作在一體化實踐推進中備受重視之際，本研究緊扣長三角城市群面臨挑戰(zhàn)的生態(tài)環(huán)境問題，以城市群功能分工為出發(fā)點，從理論和實證兩個方面雙重實踐解析功能分工對工業(yè)污染的影響機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①在城市群層面，功能分工與工業(yè)污染“U”型關(guān)系始終成立，目前長三角城市群仍處于拐點左側(cè)。功能分工結(jié)構(gòu)效應和工業(yè)技術(shù)進步均顯著有利于降低工業(yè)污染排放強度。所以，在當前階段，在城市群層面，城市群功能分工水平仍有較大提升空間，因此應致力于提升城市群總體功能分工水平，通過強化功能分工實現(xiàn)改善環(huán)境污染和城市群一體化、高質(zhì)發(fā)展等多重發(fā)展目標。具體可通過加速技術(shù)進步強化城市群功能分工，降低污染排放強度，改善生態(tài)環(huán)境；②功能分工空間溢出效應和工業(yè)技術(shù)進步空間滯后效應雖然存在異質(zhì)性，但通過對比可知，在當前階段，城市群內(nèi)城市環(huán)境污染變化更傾向于受到來自鄰近城市功能分工演進和工業(yè)技術(shù)進步的間接影響。因此，從異質(zhì)性結(jié)果出發(fā)可知，城市群內(nèi)部功能分工水平較低城市更易搭上鄰近城市的“減排便車”，因此功能分工水平處于弱勢的城市應緊抓一體化發(fā)展政策紅利，借力鄰近區(qū)域特別是功能分工水平較高城市的功能分工和技術(shù)發(fā)展比較優(yōu)勢，積極憑借地域優(yōu)勢開展技術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)協(xié)作，并通過提高自身學習和吸收能力，快速優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，以降低高污染性生產(chǎn)活動帶來的環(huán)境威脅。另外，逐步升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、縮小功能分工發(fā)展差距，進而緩解本地污染問題、實現(xiàn)經(jīng)濟追趕。而且，城市群內(nèi)功能分工水平較高城市，特別是上海、南京等城市，也需積極發(fā)揮引領(lǐng)示范作用，主動為周邊城市提供技術(shù)支持和產(chǎn)業(yè)合作平臺，創(chuàng)造更多產(chǎn)業(yè)鏈條間分工合作機會；③功能分工技術(shù)效應和技術(shù)溢出效應均未發(fā)揮預期減排作用。相反，功能分工技術(shù)效應有惡化環(huán)境的風險。從城市群長期發(fā)展看，功能分工技術(shù)(溢出)效應是城市群內(nèi)部實現(xiàn)協(xié)同一體化發(fā)展的關(guān)鍵。因此，長三角城市群需要進一步優(yōu)化功能定位、改善資源空間配置、避免經(jīng)濟活動部門結(jié)構(gòu)趨同和惡性競爭，以便加強產(chǎn)業(yè)鏈前后向協(xié)作與互動，切實激發(fā)功能分工的技術(shù)(溢出)效應，特別是綠色技術(shù)(溢出)效應，使其成為生產(chǎn)、制造部門提升工業(yè)技術(shù)的強大助力，以便整體優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈全環(huán)節(jié)清潔生產(chǎn)技術(shù)，從污染源頭弱化主要污染經(jīng)濟體(生產(chǎn)制造部門)對環(huán)境的威脅；④在政府政策方面，各地政府應積極提倡城市間經(jīng)濟合作，合理刺激地方貿(mào)易開放，為區(qū)域間互聯(lián)互通創(chuàng)造條件，消除行政壁壘和合作障礙，推動功能分工水平各異的城市間進行更加緊密的空間分工協(xié)作與技術(shù)交流等，促進各城市間通過建立緊密的功能分工與協(xié)作機制，實現(xiàn)多方共贏。政府可重點激勵功能分工水平低的城市進行生產(chǎn)技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)調(diào)整，使其快速提高能源效率和環(huán)境規(guī)制力度等，以迅速提升城市群整體發(fā)展水平。

4.2 不足與展望

本研究借助現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和實證方法量化城市群功能分工，在分析城市群功能分工對工業(yè)污染可能性影響機制的基礎(chǔ)上，利用空間計量方法檢驗城市群功能分工對工業(yè)污染的影響，并同時從城市群一體化視角和城市群內(nèi)部視角提供戰(zhàn)略建議。但是，城市群功能分工的復雜特性及其與環(huán)境污染間的復雜影響機制，加大了本研究難度。因此，本研究在測度城市群功能分工和研究內(nèi)容等方面仍存在一些不足，有待深入拓展研究。

本研究因數(shù)據(jù)可獲性等限制，采用較為簡化的城市群功能分工測度方法，并未完全以產(chǎn)業(yè)鏈上生產(chǎn)環(huán)節(jié)為參照對城市群功能分工進行分維度量化，因此未能從本質(zhì)上體現(xiàn)城市群功能分工的多樣性等現(xiàn)實特征。隨著我國宏微觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)和實證方法的不斷完善，未來可對城市群進行更精細化的功能分工測度和功能差異化定位，從而有利于全方位體現(xiàn)出差異化功能分工對經(jīng)濟環(huán)境等的作用機制。

在研究內(nèi)容上，未來將繼續(xù)深入探討如何協(xié)調(diào)城市群內(nèi)部城市間功能分工與一體化協(xié)作，以使其服務于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。本研究雖已測度城市群內(nèi)部各城市功能分工水平，但因篇幅限制，未能全面展開對內(nèi)部各城市的探討。然而，因城市群是多個城市的集合，內(nèi)部各城市功能定位和分工必然呈現(xiàn)多樣化，因此，未來仍需以城市群內(nèi)部各城市為研究切入點和突破點，綜合考慮各城市的功能分工、空間地理區(qū)位、經(jīng)濟環(huán)境發(fā)展現(xiàn)狀等因素，著力于研究如何激發(fā)城市群內(nèi)部各城市功能分工的污染減排作用，以及如何實現(xiàn)經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的一體化發(fā)展。