孔晴 陳亮

(1.蘭州大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，甘肅蘭州730000；2.蘭州財(cái)經(jīng)大學(xué)甘肅經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)量分析研究中心，甘肅蘭州730101)

一、引言

改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)總量逐年增加，GDP連續(xù)躍上新臺(tái)階，穩(wěn)居世界第二位，中國(guó)GDP占全球經(jīng)濟(jì)總量的比重也在不斷上升。中國(guó)經(jīng)濟(jì)在取得快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重，尤其是席卷全國(guó)的“霧霾”天氣對(duì)我國(guó)廣大群眾的健康生活和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成了極大的影響。因此，在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，如何確定最優(yōu)的發(fā)展模式以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好之間的協(xié)同發(fā)展，是中國(guó)需要解決的重大課題。

產(chǎn)業(yè)集聚作為重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式之一，其環(huán)境外部性問(wèn)題得到廣泛關(guān)注，如果產(chǎn)業(yè)集聚加重了環(huán)境污染，那么這種集聚模式就是一種失效的發(fā)展模式。如何才能確定區(qū)域產(chǎn)業(yè)最優(yōu)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)同發(fā)展呢？對(duì)此學(xué)者們從不同視角探討了產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的影響，使得污染問(wèn)題的根源和治理機(jī)制更加清晰。從技術(shù)溢出效應(yīng)視角來(lái)看，Hosoe&Naito將環(huán)境因素引入新的經(jīng)濟(jì)地理模型，指出產(chǎn)業(yè)集聚通過(guò)空氣污染、水污染等影響其他部門(mén)的生產(chǎn)力，企業(yè)間的技術(shù)擴(kuò)散使得環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用成為可能，從而降低環(huán)境污染［1］。劉勝和顧乃華運(yùn)用260個(gè)地級(jí)市及以上城市的數(shù)據(jù)分析了產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)工業(yè)污染的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚引致的技術(shù)溢出效應(yīng)有利于減少城市工業(yè)污染排放［2］。從規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)視角來(lái)看，Moriki&Tohru的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚的過(guò)程中伴隨著產(chǎn)出規(guī)模擴(kuò)大，同時(shí)帶來(lái)技術(shù)溢出效應(yīng)，兩方面的原因促使區(qū)域污染排放水平增加［3］。鄧玉萍和許和連在構(gòu)建集聚對(duì)環(huán)境污染的理論模型基礎(chǔ)上，運(yùn)用2003—2013年我國(guó)275個(gè)地級(jí)市的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間計(jì)量分析，結(jié)果表明污染排放在空間上具有趨同效應(yīng)，產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化集聚使得周邊區(qū)域形成相關(guān)產(chǎn)業(yè)，當(dāng)污染型產(chǎn)業(yè)在此區(qū)域集聚將會(huì)對(duì)本地的環(huán)境造成污染［4］。當(dāng)前關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染的研究文獻(xiàn)較多，但從環(huán)境效率角度分析二者之間關(guān)系的研究相對(duì)較少。Porter在新競(jìng)爭(zhēng)經(jīng)濟(jì)學(xué)中指出，產(chǎn)業(yè)集聚最重要的不是投入和規(guī)模，而是提高區(qū)域企業(yè)生產(chǎn)力，推動(dòng)創(chuàng)新方向和步伐，發(fā)揮競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，通過(guò)刺激新業(yè)務(wù)的形成，擴(kuò)大和加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集聚，進(jìn)而促進(jìn)碳排放效率提高，解決環(huán)境污染問(wèn)題［5］。李偉娜選取1960—1975年美國(guó)能源消耗增長(zhǎng)最快的10個(gè)州作為研究樣本，考察了產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境效率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各州的產(chǎn)業(yè)集聚水平在下降，但是能源消耗水平處于較高水平，其原因在于產(chǎn)業(yè)集聚在由專業(yè)化向多樣化集聚的過(guò)程中，能源消耗水平高且效率低下［6］。

梳理上述文獻(xiàn)可知，不同形式的產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)產(chǎn)生不同的環(huán)境影響效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)的空間集聚是否會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極影響，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展值得深入探討，如何采取有效措施發(fā)展產(chǎn)業(yè)集聚，控制并改善環(huán)境污染也是亟待解決的問(wèn)題。關(guān)于產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的影響已經(jīng)取得了較為豐富的研究成果，但還存在一些不足之處：（1）產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的作用機(jī)制研究還比較薄弱，集聚的相關(guān)理論并未將環(huán)境污染作為一個(gè)重要因素納入其中。新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)理論指出，產(chǎn)業(yè)集聚超過(guò)一定水平就會(huì)出現(xiàn)“擁擠效應(yīng)”［7］，因此，本文嘗試在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型的基礎(chǔ)上加入集聚函數(shù)，從一個(gè)新的視角進(jìn)一步揭示產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的作用機(jī)制。（2）現(xiàn)有文獻(xiàn)主要從專業(yè)化集聚和多樣化集聚這兩種外部性與環(huán)境污染的關(guān)系展開(kāi)研究，未對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚的競(jìng)爭(zhēng)性作深入探討，但同一產(chǎn)業(yè)內(nèi)的高度競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。本文擬從產(chǎn)業(yè)專業(yè)化、多樣化、競(jìng)爭(zhēng)性集聚這三種模式考察其環(huán)境外部性，將產(chǎn)業(yè)集聚非線性納入到理論分析框架之中，結(jié)合空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，使得模型分析結(jié)論更貼近客觀事實(shí)。（3）現(xiàn)有研究中多從環(huán)境污染排放水平方面考察產(chǎn)業(yè)集聚的環(huán)境效應(yīng)，很少有人從環(huán)境效率方面來(lái)考察。環(huán)境效率可以衡量企業(yè)或產(chǎn)業(yè)單位價(jià)值產(chǎn)生的環(huán)境影響，因此，本文通過(guò)空間面板模型考察產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境效率之間的空間效應(yīng)，進(jìn)一步探究產(chǎn)業(yè)集聚外部性影響環(huán)境效率的內(nèi)在機(jī)理，從而為污染治理尋找新的政策著力點(diǎn)。

二、理論分析框架和計(jì)量模型設(shè)定

（一）產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的傳導(dǎo)機(jī)制分析

產(chǎn)業(yè)集群生命周期理論一般將產(chǎn)業(yè)周期分為五個(gè)階段，分別為集聚、出現(xiàn)、發(fā)展、成熟、轉(zhuǎn)型階段，每個(gè)階段都有各自的特點(diǎn)，不同的階段對(duì)資源配置、技術(shù)開(kāi)發(fā)、公共設(shè)施的利用產(chǎn)生不同的影響［8］。從產(chǎn)業(yè)集聚的角度來(lái)看，表現(xiàn)為集聚的類型與行業(yè)差異上。比如經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)制造業(yè)多以知識(shí)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)為主，而欠發(fā)達(dá)地區(qū)制造業(yè)則多以勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)為主。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式視角，區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化和產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工將會(huì)使得鄰近區(qū)域形成密切的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)中間投入品、勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素共享，減少排污成本，使環(huán)境效率得到提升。從污染的末端治理視角，專業(yè)化分工合作會(huì)促使生產(chǎn)效率提高，集聚生產(chǎn)還可以實(shí)現(xiàn)公共基礎(chǔ)設(shè)施的共享，集聚將使污染治理成本降低，環(huán)境質(zhì)量得到提升［9］。從污染源頭削減視角，專業(yè)化集聚有利于產(chǎn)業(yè)內(nèi)部形成網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，并促使生產(chǎn)效率和管理水平提高，相同產(chǎn)業(yè)的知識(shí)溢出更能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新。多樣化集聚環(huán)境為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供了較多的選擇機(jī)會(huì)，在此過(guò)程中將會(huì)形成“技術(shù)池”。競(jìng)爭(zhēng)性集聚有利于形成競(jìng)爭(zhēng)自強(qiáng)化機(jī)制，區(qū)域內(nèi)眾多企業(yè)的有效競(jìng)爭(zhēng)有利于技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，這類產(chǎn)業(yè)集聚推動(dòng)集聚區(qū)企業(yè)采用更為先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)來(lái)降低污染物的排放。

（二）模型設(shè)定

為了更加清晰地說(shuō)明產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的影響機(jī)制，在借鑒南北貿(mào)易與環(huán)境模型（Brock&Taylor，2010）、拉姆齊增長(zhǎng)模型（Ramsey，1928；Cass，1965；Koopmans，1965）等模型的基礎(chǔ)上，筆者將集聚函數(shù)引入到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型中以此來(lái)說(shuō)明產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)環(huán)境污染的作用機(jī)制。

首先設(shè)定廠商的生產(chǎn)函數(shù)為：

其中：i表示地區(qū)，t表示年份，A，L，K分別表示為技術(shù)進(jìn)步、勞動(dòng)力投入、資本投入。當(dāng)大量的類似企業(yè)在某一區(qū)域集聚時(shí)，借鑒毛其淋和盛斌的研究思路［10］，假定技術(shù)進(jìn)步的組成為多元化，如下：

其中，Ai0為初始的生產(chǎn)效率水平，νi為外生的生產(chǎn)率變遷，Mar外部性、Jac外部性、Por外部性分別表示產(chǎn)業(yè)專業(yè)化程度、多樣化程度以及企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)程度，σi，τi，ψi分別表示馬歇爾外部性、雅各布斯外部性以及波特外部性對(duì)技術(shù)水平的影響參數(shù)。

將式(2)代入到式(1)中，可得擴(kuò)展后的生產(chǎn)函數(shù)：

為了模擬污染的影響，Copeland和Taylor假設(shè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)出為F，生成污染作為輸出的聯(lián)合產(chǎn)品，假設(shè)企業(yè)用于污染治理的生產(chǎn)要素占總要素的比例為θ，則0≤θ≤1，則實(shí)際產(chǎn)出水平為：

當(dāng)θ=0時(shí)，表示企業(yè)在污染治理上的投資為零，此時(shí)的產(chǎn)出水平是企業(yè)的潛在產(chǎn)出水平；當(dāng)0＜θ＜1時(shí)，表示企業(yè)會(huì)分配一定的資源用于污染治理，此時(shí)的產(chǎn)出水平是(1-θ)F，同時(shí)污染物的產(chǎn)生量為P，則廠商排污量的表達(dá)式為：

其中，λ(θ)是關(guān)于θ的污染排放函數(shù)，A表示技術(shù)水平，b為污染要素投入占總成本的比例，參數(shù)0＜b＜1。λ(θ)的一階導(dǎo)數(shù)λ'(θ)＜ 0，二階導(dǎo)數(shù)λ"(θ)＞0，污染排放函數(shù)λ(θ)為減函數(shù)。

將式（6）代入到式（5）中，進(jìn)一步推導(dǎo)出：

將式(2)代入式(7)中，則：

根據(jù)式(8)可知，環(huán)境污染P受馬歇爾外部性、雅各布斯外部性、波特外部性及其他變量如治污投入、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等影響。

基于上述理論分析結(jié)果，將上式兩邊取對(duì)數(shù)，本文的計(jì)量方程對(duì)數(shù)形式可設(shè)置為：

式(9)中，i和t分別表示第i個(gè)地區(qū)第t年的數(shù)據(jù)，P為環(huán)境污染效率水平，Z為其他控制變量。

結(jié)合前面理論部分的假設(shè)，專業(yè)化集聚、多樣化集聚和競(jìng)爭(zhēng)性集聚可能存在非線性關(guān)系，在上述模型中引入三種集聚外部性的平方項(xiàng)，式(9)進(jìn)一步擴(kuò)展為：

考慮到環(huán)境污染治理過(guò)程中的搭便車行為，文中運(yùn)用空間計(jì)量模型來(lái)反映環(huán)境污染效率的空間溢出性，分別構(gòu)建空間滯后模型（SLM）和空間誤差模型（SEM）來(lái)考察環(huán)境污染的空間溢出效應(yīng)。

三、變量與數(shù)據(jù)

本文數(shù)據(jù)來(lái)源于2006—2019年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境年鑒》。由于西藏地區(qū)的數(shù)據(jù)缺失較多，可能會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生偏差，考慮到數(shù)據(jù)的完整性、連續(xù)性，故剔除西藏的數(shù)據(jù)。為了消除2005—2018年間的物價(jià)因素影響，對(duì)反映經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的指標(biāo)人均GDP以2005年價(jià)格指數(shù)為基準(zhǔn)進(jìn)行了平減。

（一）環(huán)境效率指標(biāo)

1992年在里約地球峰會(huì)上，世界可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)聯(lián)合會(huì)（WBCSD）首次提出了環(huán)境效率（Environmental Efficiency，EE）的概念，將其定義為某一區(qū)域創(chuàng)造單位價(jià)值對(duì)環(huán)境造成的影響［11］，并將此作為評(píng)判可持續(xù)發(fā)展的測(cè)度標(biāo)準(zhǔn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中要不斷降低資源消耗的強(qiáng)度，對(duì)生態(tài)造成的影響至少要匹配于地球的預(yù)估承載能力。依據(jù)WBCSD給出的定義，環(huán)境作為一種資源投入，環(huán)境效率公式為：

式中OP（Output）為產(chǎn)出指標(biāo)，在研究宏觀經(jīng)濟(jì)時(shí)，選擇生產(chǎn)總值作為產(chǎn)出指標(biāo)更合適。EP（Environmental Pressure）為環(huán)境壓力指標(biāo)，本文選取的是水污染、氣體污染和固體污染所造成的環(huán)境壓力。

（二）產(chǎn)業(yè)集聚類型變量

專業(yè)化（Mar）集聚：要比較區(qū)域間的專業(yè)化程度就要比較區(qū)域中就業(yè)人數(shù)最多的就業(yè)部門(mén)。為獲得不同區(qū)域間的橫向比較，需要比較專業(yè)化水平，產(chǎn)業(yè)集聚相對(duì)專業(yè)化指數(shù)的計(jì)算公式為：

其中，Sij是i地區(qū)j產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)占i地區(qū)總就業(yè)人數(shù)的比重，Sj是所有地區(qū)j產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)占其總就業(yè)人數(shù)的比重。根據(jù)本文的研究對(duì)象，選取食品、紡織、造紙、醫(yī)藥等在內(nèi)的20個(gè)制造業(yè)行業(yè)，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，選用數(shù)據(jù)時(shí)間序列為2005—2018年，多樣化指數(shù)、競(jìng)爭(zhēng)外部性的測(cè)算與此相同。

多樣化（Jac）集聚：采用Duranton and Puga修正后的HHI指數(shù)的倒數(shù),其計(jì)算公式為：

其中，Sij、Sj的意義同上，該指數(shù)越大，表示區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)多樣化程度越高。

競(jìng)爭(zhēng)性（Port）集聚：采用程中華和于斌斌度量競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度指數(shù)［12］的方法，用區(qū)域工業(yè)企業(yè)單位增加值相對(duì)于全國(guó)平均值的相對(duì)值度量：

其中，Ei是i地區(qū)的工業(yè)增加值，Ci是i地區(qū)的工業(yè)企業(yè)數(shù)量，當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)指數(shù)大于1，表明該地區(qū)企業(yè)數(shù)量與規(guī)模之比高于全國(guó)平均水平，相較其他地區(qū)而言該地區(qū)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度更大。

（三）控制變量

工資水平（Wage）：一般而言，工資水平越高的區(qū)域，越能吸引科研研究人員以及產(chǎn)業(yè)工人到該區(qū)域就業(yè)，越有利于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集聚。無(wú)論是專業(yè)化勞動(dòng)市場(chǎng)、多樣化勞動(dòng)市場(chǎng)還是競(jìng)爭(zhēng)性勞動(dòng)市場(chǎng)，較高的工資水平可以反映出勞動(dòng)市場(chǎng)外部性對(duì)勞動(dòng)者的吸引力［13］。本文用城市職工平均工資作為其代理變量。

人力資本（Edu）：新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論認(rèn)為人力資本對(duì)技術(shù)創(chuàng)新具有溢出效應(yīng)，人力資本越高，越有利于知識(shí)傳播，企業(yè)越容易獲取創(chuàng)新收益。本文將小學(xué)、初中、高中、大專及以上的學(xué)歷從業(yè)人員占總從業(yè)人員的比重乘以每種學(xué)歷的教育年限數(shù)，并將其最終加總得到地區(qū)勞動(dòng)者的平均受教育年限。

交通基礎(chǔ)設(shè)施（Comu）：在Krugman的模型中，新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)將交通費(fèi)用視為影響產(chǎn)業(yè)集聚的重要影響因素。較好的基礎(chǔ)設(shè)施能夠顯著降低生產(chǎn)要素的運(yùn)輸成本和交易費(fèi)用，促進(jìn)生產(chǎn)要素集聚，同時(shí)也能加劇競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生市場(chǎng)擠出效應(yīng)抑制集聚［14］。本文用地區(qū)公路里程占全國(guó)的比重來(lái)表示交通運(yùn)輸條件。

信息化（Inf）：信息化是技術(shù)創(chuàng)新的重要影響因素，它能有效降低交易成本，加速知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)外溢。本文采用交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值構(gòu)成中的占比作為其代理變量，以此來(lái)衡量信息化對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚的支持力度。

技術(shù)創(chuàng)新（Rd）：考慮數(shù)據(jù)的可得性，采用R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度即各地區(qū)R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP的比重來(lái)表示技術(shù)水平的變量。更環(huán)保的技術(shù)創(chuàng)新能夠有效降低污染物的排放，但技術(shù)創(chuàng)新也有可能僅僅用于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并未促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)?；?，此時(shí)技術(shù)創(chuàng)新反而會(huì)加重環(huán)境污染［15］。

治污投入（θ）：治污投入費(fèi)用增加將會(huì)促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改革來(lái)提升環(huán)境效率，本文使用地區(qū)工業(yè)廢氣治理設(shè)施運(yùn)用費(fèi)用占GDP的比重來(lái)衡量區(qū)域污染治理投入程度。

四、實(shí)證分析結(jié)果

（一）全樣本回歸結(jié)果分析

1.空間相關(guān)性檢驗(yàn)。建立空間模型的前提是構(gòu)建空間權(quán)重矩陣，0-1矩陣是空間權(quán)重矩陣中的常用方法，主要是根據(jù)區(qū)域單元是否相鄰來(lái)設(shè)置。如果兩個(gè)區(qū)域單元相鄰，則為1，反之為0，本文采用的0-1鄰接矩陣參照大多數(shù)文獻(xiàn)的做法，將海南省設(shè)置與廣東省相鄰。分析中運(yùn)用Moran’s I指數(shù)先對(duì)環(huán)境污染效率是否存在空間相關(guān)性進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)2005-2018年中國(guó)各地區(qū)環(huán)境污染效率，結(jié)合上述計(jì)算公式，可得到各年的Moran’s I指數(shù)值及其統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，詳見(jiàn)下表：

表1 2005—2018年Moran’s I指數(shù)值及其統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)

從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，各年的Moran’s I指數(shù)值均為正，且其統(tǒng)計(jì)量通過(guò)了0.05水平的顯著性檢驗(yàn)，環(huán)境效率呈現(xiàn)高-高、低-低相鄰的趨勢(shì)。總之，對(duì)環(huán)境污染效率的影響因素分析中需引入空間因素來(lái)反映區(qū)域之間的空間交互作用。

2.全樣本回歸結(jié)果分析。對(duì)比不考慮空間自相關(guān)因素的混合估計(jì)模型以及考慮空間自相關(guān)因素的空間模型，考慮空間自相關(guān)因素的空間模型在總體模型擬合優(yōu)度和變量系數(shù)顯著性等方面，均優(yōu)于不考慮空間自相關(guān)因素的混合估計(jì)面板模型。進(jìn)一步依據(jù)LM檢驗(yàn)的4個(gè)統(tǒng)計(jì)量確定相應(yīng)的空間計(jì)量模型，在LR檢驗(yàn)中，LM-Error檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值為83.824，p=0.000，Robust LM-Error檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值為 4.329，p=0.000，而Robust LM-Lag不顯著，由LR檢驗(yàn)結(jié)果選擇的模型為空間誤差模型更為合適。Hausman檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量值為-423.115，p=0.000，由p值顯著拒絕原假設(shè)，即固定效應(yīng)優(yōu)于隨機(jī)效應(yīng)，最終模型確定為空間誤差模型。

表2中模型（1）為三種外部性同時(shí)加入的回歸結(jié)果，模型（2）-（4）中依次引入集聚外部性的平方項(xiàng)，以考察集聚外部性與環(huán)境效率之間是否存在非線性關(guān)系，模型（5）中同時(shí)引入三種集聚外部性的平方項(xiàng)。對(duì)比5個(gè)模型，我們可以從模型（2）-（5）中得出以下信息：加入集聚外部性的平方項(xiàng)后，產(chǎn)業(yè)集聚的專業(yè)化集聚、多樣化集聚和競(jìng)爭(zhēng)性集聚、工資水平、人力資本等估計(jì)系數(shù)與未加入平方項(xiàng)時(shí)的估計(jì)模型一致，且加入產(chǎn)業(yè)集聚外部性平方項(xiàng)后的估計(jì)系數(shù)高于未加入平方項(xiàng)時(shí)估計(jì)模型的估計(jì)系數(shù)，產(chǎn)業(yè)集聚外部性的平方項(xiàng)引入沒(méi)有改變模型（1）中其他變量的顯著性及其符號(hào)，我們有理由認(rèn)為該變量的加入對(duì)模型是有用且合理的?？臻g誤差系數(shù)λ的值為正且具有高度的顯著性，說(shuō)明區(qū)域環(huán)境污染誤差項(xiàng)之間存在正向的空間溢出效應(yīng)，即鄰近省份的環(huán)境污染對(duì)本省區(qū)的環(huán)境污染具有正向溢出效應(yīng)，鄰近省份的環(huán)境污染具有明顯的區(qū)域集聚特點(diǎn)，這說(shuō)明在研究產(chǎn)業(yè)集聚外部性對(duì)環(huán)境污染的影響時(shí)如果忽略空間因素容易導(dǎo)致模型估計(jì)偏誤。

表2 空間計(jì)量模型回歸結(jié)果

從回歸結(jié)果看，模型（5）中產(chǎn)業(yè)專業(yè)化集聚對(duì)環(huán)境效率的一次項(xiàng)、二次項(xiàng)系數(shù)分別為-0.499、0.087，且分別通過(guò)1%和10%水平下顯著性檢驗(yàn)，產(chǎn)業(yè)集聚中的專業(yè)化集聚與環(huán)境效率之間呈現(xiàn)U型發(fā)展關(guān)系，根據(jù)產(chǎn)業(yè)專業(yè)化集聚的一次項(xiàng)、二次項(xiàng)回歸系數(shù)可得知臨界值為2.868。區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化和產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工將會(huì)使得鄰近區(qū)域形成密切的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)，在專業(yè)化集聚初期，也就是產(chǎn)業(yè)專業(yè)化集聚水平低于臨界值、周邊區(qū)域集聚大量污染型產(chǎn)業(yè)時(shí)，本區(qū)域產(chǎn)業(yè)也會(huì)呈現(xiàn)出污染型，專業(yè)化集聚對(duì)環(huán)境效率的影響為負(fù)。但隨著區(qū)域?qū)I(yè)化水平不斷提升，一旦超越臨界值，專業(yè)化集聚則有利于產(chǎn)業(yè)內(nèi)部形成網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，并促使生產(chǎn)效率和管理水平提高，相同產(chǎn)業(yè)的知識(shí)溢出更能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，從而使得污染排放效率提高，專業(yè)化集聚對(duì)環(huán)境效率的影響由負(fù)轉(zhuǎn)正。對(duì)2017年中國(guó)30個(gè)省份產(chǎn)業(yè)專業(yè)化集聚水平的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，可以發(fā)現(xiàn)，低于臨界值的省份共有13個(gè)，包括貴州、甘肅、青海等6個(gè)西部省份，以及河北、福建、江西等中東部省份；而高于臨界值的省份共有17個(gè)，主要集中在中東部，這些區(qū)域產(chǎn)業(yè)專業(yè)化集聚對(duì)環(huán)境效率的提升呈現(xiàn)正向效應(yīng)。

產(chǎn)業(yè)多樣化集聚對(duì)環(huán)境效率的一次項(xiàng)、二次項(xiàng)系數(shù)分別為0.708、-0.279，且均通過(guò)1%水平下顯著性檢驗(yàn)。產(chǎn)業(yè)多樣化集聚與環(huán)境效率之間呈現(xiàn)倒U型發(fā)展關(guān)系，根據(jù)產(chǎn)業(yè)多樣化集聚的一次項(xiàng)、二次項(xiàng)回歸系數(shù)可得知臨界值為1.269。在多樣化集聚初期，多樣化集聚環(huán)境為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供了較多的選擇機(jī)會(huì)，在此過(guò)程中將會(huì)形成“技術(shù)池”，企業(yè)可以根據(jù)需求選擇最佳生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)流程，各行業(yè)勞動(dòng)力的集聚也有利于產(chǎn)業(yè)間的知識(shí)與創(chuàng)新成果的交流，促進(jìn)環(huán)保型技術(shù)外溢，多樣化產(chǎn)業(yè)集聚在地理空間上的融合促使知識(shí)在互補(bǔ)產(chǎn)業(yè)間溢出，有利于形成“創(chuàng)新補(bǔ)償”效應(yīng)［16］。當(dāng)產(chǎn)業(yè)多樣化集聚水平低于臨界值時(shí)，產(chǎn)業(yè)相關(guān)多樣化集聚水平高于產(chǎn)業(yè)無(wú)關(guān)多樣化集聚水平，多樣化集聚對(duì)環(huán)境效率的影響為正。但隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張以及產(chǎn)業(yè)政策長(zhǎng)期扶持，產(chǎn)業(yè)集聚的“擁擠效應(yīng)”將會(huì)顯現(xiàn)，多樣化集聚過(guò)程中企業(yè)環(huán)保創(chuàng)新的速度和創(chuàng)新收益逐漸下降，企業(yè)不愿意承擔(dān)污染治理中增加的成本費(fèi)用，也不愿意加大環(huán)保技術(shù)的研發(fā)投入。隨著無(wú)關(guān)多樣化集聚水平提高，環(huán)境污染程度加劇，環(huán)境效率的提升受到影響，多樣化集聚對(duì)環(huán)境效率的影響由正轉(zhuǎn)負(fù)。對(duì)2017年中國(guó)30個(gè)省份產(chǎn)業(yè)多樣化集聚水平的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)省份的多樣化集聚水平位于倒U型曲線的右端，低于臨界值的省份僅有3個(gè)，分別是吉林、海南、重慶，而高于臨界值的省份有27個(gè)，這些省份既包括上海、北京等發(fā)達(dá)地區(qū)，產(chǎn)業(yè)無(wú)關(guān)多樣化集聚，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成上表現(xiàn)為“大而全”；同時(shí)也包括遼寧、甘肅、青海等經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)乏力或者經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的省區(qū)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成上表現(xiàn)為“小而全”，這種產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展模式對(duì)環(huán)境效率的提升具有抑制作用。

產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性集聚對(duì)環(huán)境效率的一次項(xiàng)系數(shù)為-0.135，并通過(guò)10%水平下顯著性檢驗(yàn)，二次項(xiàng)系數(shù)為-0.277，且通過(guò)5%水平下顯著性檢驗(yàn)。產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性集聚對(duì)環(huán)境效率的影響為負(fù)，這表明部分產(chǎn)業(yè)集聚并不是真正意義上的有效競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)在空間上的集聚溢出效應(yīng)使得技術(shù)創(chuàng)新容易被模仿，再加上激烈的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，集聚區(qū)內(nèi)部不能形成競(jìng)爭(zhēng)自強(qiáng)化機(jī)制。區(qū)域內(nèi)眾多企業(yè)的無(wú)效競(jìng)爭(zhēng)不利于技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，這類產(chǎn)業(yè)集聚難以推動(dòng)集聚區(qū)企業(yè)采用更為先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)來(lái)降低污染物的排放，產(chǎn)業(yè)內(nèi)無(wú)效競(jìng)爭(zhēng)也就會(huì)導(dǎo)致污染物排放更加嚴(yán)重，抑制環(huán)境效率上升。

進(jìn)一步考慮其他結(jié)構(gòu)性誤差對(duì)環(huán)境效率的影響，模型（5）中工資水平的估計(jì)系數(shù)為0.364，通過(guò)了1%水平下的顯著性檢驗(yàn)。工資水平反映了產(chǎn)業(yè)集聚中勞動(dòng)市場(chǎng)外部性對(duì)環(huán)境效率的影響，地區(qū)工資水平上升會(huì)增加企業(yè)生產(chǎn)成本，但也會(huì)增強(qiáng)企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快企業(yè)對(duì)新技術(shù)、新方法的吸收和利用，更好的就業(yè)環(huán)境提高了環(huán)境效率。人力資本對(duì)環(huán)境效率的回歸系數(shù)為-1.189，通過(guò)了1%水平下的顯著性檢驗(yàn)，這說(shuō)明產(chǎn)業(yè)集聚過(guò)程中人力資本水平的提升并不能促進(jìn)環(huán)境效率提高。這可能與行業(yè)技術(shù)要求存在一定的關(guān)聯(lián)，高技術(shù)行業(yè)可以提高技術(shù)創(chuàng)新能力，促進(jìn)環(huán)保技術(shù)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，提高環(huán)境效率［17］，但其在知識(shí)需求上存在較高的要求，同行業(yè)的技術(shù)溢出難以滿足其創(chuàng)新發(fā)展。而低技術(shù)行業(yè)主要是從其他同類行業(yè)中模仿性的技術(shù)復(fù)制尋求發(fā)展，“干中學(xué)”和“模仿”是獲得技術(shù)的有效途徑，這樣會(huì)造成同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)不愿為改善環(huán)境作出努力，因而不能提高環(huán)境效率。交通基礎(chǔ)設(shè)施水平對(duì)環(huán)境效率具有正向影響，但沒(méi)有通過(guò)10%顯著性水平檢驗(yàn)。交通基礎(chǔ)設(shè)施水平的因素作用之所以不顯著，可能是因?yàn)楝F(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施并沒(méi)有形成高效的勞動(dòng)力和產(chǎn)品市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)的前后向關(guān)聯(lián)效應(yīng)不能顯著提高環(huán)境效率。信息化對(duì)環(huán)境效率具有顯著負(fù)向影響，這表明信息化水平越高的區(qū)域，環(huán)境效率就越低，環(huán)境污染也就越嚴(yán)重。技術(shù)創(chuàng)新的估計(jì)系數(shù)為正，說(shuō)明技術(shù)創(chuàng)新會(huì)改善環(huán)境質(zhì)量。隨著技術(shù)水平的提升，企業(yè)選擇使用更環(huán)保的技術(shù)或者利用其它高能效能源，以此有效降低污染物的排放。治污投入變量的估計(jì)系數(shù)為負(fù)，但不顯著，治污投入并沒(méi)有提高環(huán)境效率，意味著污染治理投入力度還不夠，環(huán)保創(chuàng)新動(dòng)力不足，其對(duì)環(huán)境效率的提升作用不顯著。

（二）分地區(qū)實(shí)證結(jié)果分析

考慮到我國(guó)不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)集聚、污染排放等方面存在一定的差異，有必要分區(qū)域進(jìn)行估計(jì)，以便根據(jù)區(qū)域差異提出有針對(duì)性的政策建議。在分區(qū)域研究中，以東部11個(gè)省域、中部8個(gè)省域和西部11個(gè)省域作為研究對(duì)象，分區(qū)域研究中采用空間誤差面板模型進(jìn)行研究。

表3 東中西部分地區(qū)樣本回歸結(jié)果

分區(qū)域結(jié)果顯示，東部地區(qū)的專業(yè)化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)U型關(guān)系，與全樣本估計(jì)一致，中部地區(qū)的專業(yè)化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，西部地區(qū)的專業(yè)化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)正向非線性；東部地區(qū)的多樣化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，與全樣本估計(jì)一致，中西部地區(qū)的多樣化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)U型關(guān)系；東部地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)性集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)U型關(guān)系，中部地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)性集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)負(fù)向非線性，與全樣本估計(jì)一致，西部地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)性集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)正向非線性?？刂谱兞恐?，僅有人力資本這一個(gè)變量三個(gè)區(qū)域與全樣本估計(jì)一致，人力資本的上升會(huì)對(duì)環(huán)境效率產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)，而工資水平、交通基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息化、研發(fā)投入、治污投入這些變量在不同區(qū)域中對(duì)環(huán)境效率的影響存在差異。各區(qū)域應(yīng)因地制宜、因時(shí)制宜，選擇合適的產(chǎn)業(yè)集聚模式，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚馬歇爾外部性、雅各布斯外部性和波特競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)的正面效應(yīng)，規(guī)避其負(fù)面效應(yīng)的出現(xiàn)，并在研發(fā)投入、治污投入等指標(biāo)上采取符合區(qū)域特色的方式，促進(jìn)環(huán)境效率提升。

五、研究結(jié)論及政策啟示

（一）主要結(jié)論

本文采用30個(gè)省份2005—2018年的面板數(shù)據(jù)，考察了專業(yè)化、多樣化和競(jìng)爭(zhēng)性集聚對(duì)環(huán)境效率的影響，主要結(jié)論如下：一是區(qū)域環(huán)境污染誤差項(xiàng)之間存在正向的空間溢出效應(yīng)，產(chǎn)業(yè)專業(yè)化集聚與環(huán)境效率之間呈現(xiàn)U型關(guān)系，產(chǎn)業(yè)多樣化集聚與環(huán)境效率之間呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)性集聚與環(huán)境效率之間呈現(xiàn)負(fù)向非線性關(guān)系。二是分區(qū)域結(jié)果顯示，東部地區(qū)的專業(yè)化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)U型關(guān)系，中部地區(qū)呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，西部地區(qū)呈現(xiàn)正向非線性；東部地區(qū)的多樣化集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，中西部地區(qū)呈現(xiàn)U型關(guān)系；東部地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)性集聚與環(huán)境效率呈現(xiàn)U型關(guān)系，中部地區(qū)呈現(xiàn)負(fù)向非線性，西部地區(qū)呈現(xiàn)正向非線性。三是控制變量中，工資水平、技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境效率呈現(xiàn)正向關(guān)系，人力資本水平、治污投入、信息化變量與環(huán)境效率呈現(xiàn)負(fù)向關(guān)系，交通基礎(chǔ)設(shè)施水平對(duì)環(huán)境效率有著不顯著的正向影響?？赡苡捎诂F(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施并沒(méi)有形成高效的勞動(dòng)力和產(chǎn)品市場(chǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)的前后向關(guān)聯(lián)效應(yīng)不能顯著提高環(huán)境效率。

（二）政策啟示

1.加強(qiáng)區(qū)域間合作，完善區(qū)域協(xié)調(diào)治理機(jī)制。環(huán)境污染的空間集聚特征意味著地區(qū)間應(yīng)該共同治理環(huán)境污染問(wèn)題，具體措施包括：一是應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境污染的監(jiān)督和懲治力度，嚴(yán)防環(huán)境污染治理過(guò)程中企業(yè)污染排放的“搭便車行為”；二是改善產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)域內(nèi)的人文環(huán)境和法制環(huán)境，促使集聚區(qū)域內(nèi)的企業(yè)融入到環(huán)境治理體系中，有效減少環(huán)境污染物的排放。環(huán)境污染治理工作應(yīng)常抓不懈，通盤(pán)考慮其他區(qū)域的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式以及環(huán)境治理措施等，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間聯(lián)防聯(lián)控，保障政策的有效性，實(shí)現(xiàn)區(qū)域治理目標(biāo)。

2.注重產(chǎn)業(yè)集聚水平控制，減輕集聚區(qū)域環(huán)境壓力。不同區(qū)域的企業(yè)受益于不同的集聚外部性，因此我們應(yīng)該理性看待產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的不同階段，將產(chǎn)業(yè)集聚水平控制在適度范圍內(nèi)。建議各省份在發(fā)揮比較優(yōu)勢(shì)的前提下，積極培育適宜的專業(yè)化產(chǎn)業(yè)集聚群、多樣化產(chǎn)業(yè)集聚群、競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)業(yè)集聚群。充分發(fā)揮專業(yè)化集聚過(guò)程中的污染治理的規(guī)模效應(yīng)以及知識(shí)、技術(shù)溢出效應(yīng)；多樣化集聚過(guò)程中的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；競(jìng)爭(zhēng)性集聚過(guò)程中的有效市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，但同時(shí)也要防止過(guò)度集聚造成的擁擠效應(yīng)以及無(wú)關(guān)多樣化集聚，避免其阻礙集聚區(qū)域內(nèi)企業(yè)的環(huán)保技術(shù)和治污能力的提升。

3.積極培育生態(tài)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)工業(yè)園區(qū)，運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念來(lái)完善產(chǎn)業(yè)集聚中的專業(yè)化集聚、多樣化集聚、競(jìng)爭(zhēng)性集聚的環(huán)境，并逐步發(fā)展城市群和都市圈建設(shè)，推動(dòng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)做強(qiáng)做大，注重產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的縱向關(guān)聯(lián)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的廢棄物和污染物的循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)化配置，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展道路。

4.工資水平、技術(shù)創(chuàng)新水平的提高能夠有效提升環(huán)境效率水平。企業(yè)通過(guò)提升工資水平，引進(jìn)更具有管理水平和研發(fā)水平的員工，有利于推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，以此來(lái)促使企業(yè)提升生產(chǎn)效率并改善環(huán)境質(zhì)量。在產(chǎn)業(yè)集聚過(guò)程中鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，并加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，避免模仿性技術(shù)更新和企業(yè)同質(zhì)性競(jìng)爭(zhēng)，注重培育和完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)，用市場(chǎng)機(jī)制倒逼企業(yè)加快更新節(jié)能環(huán)保技術(shù)，積極引進(jìn)和學(xué)習(xí)行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)環(huán)保理念和環(huán)保技術(shù)，并加大技術(shù)創(chuàng)新力度。

5.加大人力資本、治污投入、信息化等領(lǐng)域的資金投入。人力資本、治污投入、信息化變量與環(huán)境效率呈現(xiàn)負(fù)向關(guān)系，這可能與目前的環(huán)境規(guī)制體系不完善具有一定的關(guān)系。人力資本、治污投入、信息化的投入力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因而產(chǎn)業(yè)集聚過(guò)程中應(yīng)加大這些領(lǐng)域的資金投入。政府應(yīng)重點(diǎn)支持企業(yè)在節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)、信息化與工業(yè)化融合等環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)改造，支持企業(yè)淘汰落后產(chǎn)能，抑制一些行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)。