關(guān) 偉，李丹陽(yáng)

（1.遼寧師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，遼寧大連 116029；2.遼寧師范大學(xué)海洋可持續(xù)發(fā)展研究院，遼寧大連 116029）

0 引 言

能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要戰(zhàn)略地位.能源與氣候、環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今人類社會(huì)面臨的共同挑戰(zhàn).在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，隨著行業(yè)設(shè)施的完善和企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)工業(yè)集聚，即若干工業(yè)企業(yè)或同類生產(chǎn)集中于一定地域或地點(diǎn).工業(yè)集聚作為能源消耗的重要組成部分，直接影響能源生態(tài)效率的提高［1］，研究工業(yè)集聚與能源生態(tài)效率的關(guān)系是提升能源生態(tài)效率的新切入點(diǎn).

能源生態(tài)效率是著重考慮生態(tài)要素的能源投入與有效經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的比率，兼顧生產(chǎn)活動(dòng)中的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，要求將環(huán)境影響和資源利用的強(qiáng)度適配于地球的承載力水平［2-3］.目前關(guān)于工業(yè)集聚與能源生態(tài)效率關(guān)系的研究較少，但對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚與能源生態(tài)效率的關(guān)系已有相關(guān)研究，產(chǎn)業(yè)集聚是指同一產(chǎn)業(yè)資本要素在某個(gè)特定地理區(qū)域內(nèi)不斷匯聚的過(guò)程.如：韓峰等［4］運(yùn)用城市面板數(shù)據(jù)檢驗(yàn)了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)空間集聚對(duì)能源效率的影響；汪麗娟和孔群喜［5］研究表明中國(guó)產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)能源效率的影響存在貿(mào)易開(kāi)放三門(mén)檻效應(yīng)；王海寧和陳媛媛［6］、張雪梅和羅文利［7］、王嘯峰等［8］認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率具有正向推動(dòng)作用；程中華等［9］研究表明制造業(yè)集聚抑制能源生態(tài)效率的提升；紀(jì)玉俊和趙娜［10］、師博和任保平［11］、潘雅茹等［12］發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚與能源生態(tài)效率的關(guān)系具有復(fù)雜性；喬海曙等［13］認(rèn)為制造業(yè)專業(yè)化產(chǎn)業(yè)集聚相對(duì)多樣化產(chǎn)業(yè)集聚更有利于能源效率的提升.總體來(lái)看，現(xiàn)有研究闡釋了產(chǎn)業(yè)集聚與能源生態(tài)效率的關(guān)系，但很少考慮到外部因素對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚和能源生態(tài)效率關(guān)系的影響.

研究工業(yè)集聚與能源生態(tài)效率的關(guān)系，有助于促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐；有助于節(jié)能減排，提高能源利用效率，改善生態(tài)環(huán)境；有助于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系.中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)緩中趨穩(wěn)，工業(yè)集聚化程度高，工業(yè)增長(zhǎng)繼續(xù)向中高速調(diào)整，將中國(guó)工業(yè)分行業(yè)作為研究對(duì)象，測(cè)度工業(yè)集聚和能源生態(tài)效率具有科學(xué)性和可行性.本文引入經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)因素，實(shí)證分析工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的門(mén)檻效應(yīng)：首先，通過(guò)空間基尼系數(shù)的方法測(cè)算中國(guó)工業(yè)的集聚度，采用超效率SBM（slack based measure）模型來(lái)測(cè)度中國(guó)工業(yè)的能源生態(tài)效率；其次，基于Hansen面板門(mén)檻模型［14］，利用中國(guó)的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，檢驗(yàn)工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率是否存在非線性門(mén)檻效應(yīng)，進(jìn)一步剖析產(chǎn)業(yè)集聚的影響因素；最后，提出提高能源生態(tài)效率的可行性建議，優(yōu)化中國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善中國(guó)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以省級(jí)層面為研究尺度，選取2001—2016年中國(guó)25個(gè)工業(yè)行業(yè)作為研究對(duì)象.數(shù)據(jù)來(lái)自2002—2017年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，對(duì)于部分缺失數(shù)據(jù)，采用插值法進(jìn)行補(bǔ)充.考慮到數(shù)據(jù)分析的針對(duì)性和準(zhǔn)確性，根據(jù)工業(yè)類型，將工業(yè)分為3類行業(yè)：采礦業(yè)，制造業(yè)，以及電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，具體分類如表1所示.

表1 工業(yè)行業(yè)分類及其行業(yè)代碼

1.2 研究方法

1.2.1 空間基尼系數(shù)

空間基尼系數(shù)是由Krugman［15］提出的衡量產(chǎn)業(yè)空間集聚程度的指標(biāo)，其公式為

式中G為空間基尼系數(shù)，即i地區(qū)的某行業(yè)相關(guān)指標(biāo)與全國(guó)該行業(yè)相關(guān)指標(biāo)的比；n表示地區(qū)數(shù)量；Si是i地區(qū)某行業(yè)就業(yè)人數(shù)與全國(guó)該行業(yè)就業(yè)人數(shù)的比；Xi是該地區(qū)就業(yè)人數(shù)與全國(guó)總就業(yè)人數(shù)的比.G為0～1，當(dāng)G=0時(shí)，表明該行業(yè)的空間分布是均勻的，G值越大，表明該地區(qū)該行業(yè)的集聚水平越高.G＜0.02時(shí)，屬于低度集聚；G為0.02～0.05時(shí)，屬于中度集聚；G＞0.05時(shí)，屬于高度集聚.

1.2.2 超效率SBM模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（data envelopment analysis，DEA）模型不需要假定函數(shù)關(guān)系，依據(jù)決策單元投入產(chǎn)出要素構(gòu)建生產(chǎn)前沿，預(yù)估相對(duì)效率的線性分析方法［16-17］.由于DEA模型沒(méi)有考慮效率中的松弛變量而產(chǎn)生誤差，Tone［18］提出了基于松弛變量的非徑向、非角度的SBM模型，在此基礎(chǔ)上，又定義了結(jié)合超效率DEA模型和SBM模型的超效率SBM模型.模型表達(dá)式［19］為：

式中ρ代表能源生態(tài)效率值；s代表投入產(chǎn)出的松弛向量；N、M和I分別表示投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的個(gè)數(shù)；x、y和b分別代表投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出值；t和k分別代表時(shí)間和地區(qū)，t′和k′指第t′年和第k′地區(qū)，T為總時(shí)長(zhǎng)，K為總地區(qū)數(shù)；z代表決策單元的權(quán)重.該模型不僅解決了松弛變量的問(wèn)題，還避免了徑向、角度選擇帶來(lái)的誤差［20-21］.該模型的詳細(xì)介紹詳見(jiàn)文獻(xiàn)［22］.

1.2.3 門(mén)檻模型

門(mén)檻模型能夠挖掘變量之間跳躍性或者突變性的變化規(guī)律，準(zhǔn)確擬合不同分組中自變量與因變量之間的非線性發(fā)展關(guān)系［23-26］.本文根據(jù) Hansen［14］的面板門(mén)檻模型探討中國(guó)工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響，模型設(shè)定為

式中TFEEit表示能源生態(tài)效率即被解釋變量；i表示地區(qū)；t表示時(shí)間；Tit在該式中表示門(mén)檻變量；β表示門(mén)檻變量對(duì)被解釋變量的影響系數(shù)；I（·）為定性函數(shù)；γ為門(mén)檻值；C為常系數(shù)；εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng).模型（3）只針對(duì)單門(mén)檻情況，雙門(mén)檻或多門(mén)檻可由此擴(kuò)展得出.

1.3 變量選擇

在使用空間基尼系數(shù)計(jì)算工業(yè)集聚方面，選擇中國(guó)工業(yè)分行業(yè)年末從業(yè)人數(shù)作為集聚測(cè)度的數(shù)據(jù)指標(biāo).在使用超效率SBM模型計(jì)算能源生態(tài)效率方面，根據(jù)全要素效率框架選取測(cè)評(píng)要素指標(biāo)，投入要素分為能源、資本、勞動(dòng)力與工業(yè)總產(chǎn)值4個(gè)部分，分別用歷年工業(yè)分行業(yè)能源消費(fèi)總量、永續(xù)盤(pán)存法計(jì)算的資本存量、歷年規(guī)模以上工業(yè)分行業(yè)年末從業(yè)人數(shù)、工業(yè)銷售產(chǎn)值來(lái)表示.產(chǎn)出指標(biāo)為利用工業(yè)分行業(yè)能源消費(fèi)總量數(shù)據(jù)，結(jié)合IPCC提供的指數(shù)與方法計(jì)算出的二氧化碳排放量［27］.

門(mén)檻面板模型中，能源生態(tài)效率為被解釋變量，工業(yè)集聚為核心解釋變量，行業(yè)集聚指數(shù)、科技水平、環(huán)境規(guī)制為門(mén)檻變量.此外，行業(yè)規(guī)模的大小引起工業(yè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不同、國(guó)企所占比例的變動(dòng)、外商投資的雙向性等均是影響能源生態(tài)效率的重要因素，因此選其作為此次門(mén)檻模型的控制變量，如表2所示.

表2 門(mén)檻模型變量說(shuō)明

作為門(mén)檻變量的行業(yè)集聚指數(shù)用區(qū)位熵指數(shù)表示，是分析工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率有何影響的直接因素.科技水平主要體現(xiàn)在科技投資和科技人員對(duì)工業(yè)行業(yè)的貢獻(xiàn)度上，科技消費(fèi)內(nèi)部支出反映科技活動(dòng)的資本支持，科技人員的數(shù)量代表高素質(zhì)勞動(dòng)力的科研貢獻(xiàn)，故采用單位科技人員內(nèi)部科技活動(dòng)費(fèi)用來(lái)衡量工業(yè)行業(yè)的科技水平.我國(guó)現(xiàn)行的環(huán)境治理政策多以強(qiáng)制型為主，以節(jié)能減排為導(dǎo)向，由于固體廢棄物相關(guān)數(shù)據(jù)的缺失，本文選取工業(yè)廢水和廢氣的處理費(fèi)用作為環(huán)境規(guī)制指標(biāo).行業(yè)規(guī)模是指該行業(yè)的產(chǎn)出或經(jīng)營(yíng)規(guī)模，一般用生產(chǎn)總值表示，為減小數(shù)據(jù)誤差，本文采用企業(yè)個(gè)數(shù)與工業(yè)行業(yè)總產(chǎn)值之比表示.國(guó)企所占比例，即國(guó)有企業(yè)和國(guó)有控股企業(yè)生產(chǎn)總值在工業(yè)銷售總值中的比例.外商投資企業(yè)，不僅包含外資企業(yè)即獨(dú)資企業(yè)，還包括中外合資經(jīng)營(yíng)企業(yè)、中外合作經(jīng)營(yíng)企業(yè)，故外商投資指標(biāo)選擇使用三資企業(yè)銷售總產(chǎn)值在工業(yè)銷售總值中的比例.

2 研究結(jié)果

2.1 中國(guó)工業(yè)分行業(yè)集聚分析

通過(guò)原始數(shù)據(jù)的收集和整理，對(duì)2001—2016年中國(guó)工業(yè)分行業(yè)進(jìn)行空間基尼系數(shù)計(jì)算，進(jìn)而分析中國(guó)工業(yè)25個(gè)分行業(yè)集聚水平.

2.1.1 中國(guó)工業(yè)集聚時(shí)間變化特征及其原因分析

2001—2016年中國(guó)工業(yè)分行業(yè)空間基尼系數(shù)變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1.總體來(lái)看：采礦業(yè)和制造業(yè)在2001—2016年空間基尼系數(shù)變化趨勢(shì)一致，2012年空間基尼系數(shù)達(dá)到最大值；除2005年外，采礦業(yè)的空間基尼系數(shù)均高于制造業(yè)；電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的空間基尼系數(shù)穩(wěn)定在較低水平，2004年達(dá)到最大值.

圖1 2001—2016年中國(guó)工業(yè)分行業(yè)空間基尼系數(shù)變化趨勢(shì)

具體分析上述特征的原因，采礦業(yè)和制造業(yè)相互依賴性強(qiáng)，采礦業(yè)位于工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游，為制造業(yè)提供原材料，二者相互依存、共同進(jìn)退，故發(fā)展趨勢(shì)相似，空間基尼系數(shù)變化趨勢(shì)大體一致.2012年，“十二五”規(guī)劃進(jìn)入投資項(xiàng)目集中建設(shè)階段，資源、勞動(dòng)力和資本大量聚集，使采礦業(yè)和制造業(yè)得到飛速發(fā)展.采礦業(yè)是通過(guò)開(kāi)采和采伐獲取自然資源的傳統(tǒng)重工業(yè)產(chǎn)業(yè)，類型多樣、范圍廣泛，因其固有的工業(yè)特征，勞動(dòng)力廉價(jià)且集中，故采礦業(yè)的空間基尼系數(shù)高于制造業(yè).電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)屬于生產(chǎn)生活必需的工業(yè)類型，需求量穩(wěn)定變化幅度小，下屬的行業(yè)種類少，就業(yè)人數(shù)相對(duì)較少，空間基尼系數(shù)處于較低水平.

2001—2016年中國(guó)采礦業(yè)和制造業(yè)空間基尼系數(shù)變化趨勢(shì)一致，均呈現(xiàn)出2個(gè)倒V形起伏發(fā)展階段和1個(gè)穩(wěn)定曲線形平穩(wěn)發(fā)展階段.第1個(gè)倒V形對(duì)應(yīng)2001—2005年，正值世紀(jì)之交，是國(guó)家“十五”計(jì)劃時(shí)期，其中2004年是中國(guó)工業(yè)發(fā)展史上的重要一年，黨中央、國(guó)務(wù)院加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)穩(wěn)步改善［28］，采礦業(yè)和制造業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，集聚作用明顯，專業(yè)化程度高.2004—2005年，傳統(tǒng)工業(yè)推進(jìn)技術(shù)改造，壓縮部分行業(yè)過(guò)剩生產(chǎn)力，采礦業(yè)和制造業(yè)就業(yè)人數(shù)相對(duì)減少，空間基尼系數(shù)開(kāi)始下降.穩(wěn)定曲線形對(duì)應(yīng)2005—2011年國(guó)家“十一五”規(guī)劃時(shí)期，工業(yè)化帶來(lái)的資源消耗和粗放型增長(zhǎng)方式導(dǎo)致可持續(xù)發(fā)展的資源和環(huán)境壓力日益增大，國(guó)家推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，采礦業(yè)和制造業(yè)發(fā)展進(jìn)程穩(wěn)定且緩慢.第2個(gè)倒V形對(duì)應(yīng)2011—2016年，其中2011—2012年采礦業(yè)和制造業(yè)加快改造發(fā)展步伐，提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，空間基尼系數(shù)有所提高.2012年之后，重化工業(yè)高速增長(zhǎng)周期基本結(jié)束［29］，采礦業(yè)和制造業(yè)集聚水平相對(duì)下降，需要注意的是，采礦業(yè)的空間基尼系數(shù)在2016年后有提高趨勢(shì)，而制造業(yè)則出現(xiàn)下降趨勢(shì).

2.1.2 中國(guó)工業(yè)集聚分行業(yè)特征

中國(guó)工業(yè)分行業(yè)空間基尼系數(shù)均值如圖2所示，中國(guó)工業(yè)行業(yè)集聚現(xiàn)象較為明顯，且集聚程度相對(duì)穩(wěn)定，部分工業(yè)行業(yè)高度集聚.2001—2016年中國(guó)工業(yè)空間基尼系數(shù)平均水平為0.043 6，根據(jù)集聚程度來(lái)看，中度和高度集聚的行業(yè)所占百分比之和為64.0%.

圖2 中國(guó)工業(yè)分行業(yè)空間基尼系數(shù)均值

集聚優(yōu)勢(shì)最為明顯的4個(gè)行業(yè)均為制造業(yè)，分別是計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，化學(xué)纖維制造業(yè)，電氣機(jī)械和器材制造業(yè)，以及儀器儀表制造業(yè).這些行業(yè)多為技術(shù)密集型和資本密集型制造業(yè)，地理空間分布更為集中，產(chǎn)業(yè)專業(yè)化程度高，集聚優(yōu)勢(shì)較其他行業(yè)更為明顯.最缺乏集聚優(yōu)勢(shì)的行業(yè)有酒、飲料和精制茶制造業(yè)，醫(yī)藥制造業(yè)，非金屬礦物制品業(yè)，以及電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，這些行業(yè)多為滿足日常生活需要或是與地區(qū)資源稟賦相關(guān)的行業(yè)，與其他行業(yè)相比，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)業(yè)鏈短，就業(yè)人口不集中，導(dǎo)致空間基尼系數(shù)為最低值.

總體來(lái)看，采礦業(yè)集聚水平較高且相對(duì)穩(wěn)定，空間基尼系數(shù)為0.054 3，其對(duì)地區(qū)資源依賴性較強(qiáng)，行業(yè)分布較為集中，具有一定的空間集聚態(tài)勢(shì)和專業(yè)化水平.制造業(yè)內(nèi)部種類豐富，重、輕工業(yè)集聚程度差異大，整體空間基尼系數(shù)為0.043 3，低于采礦業(yè).電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的空間基尼系數(shù)為0.006 2，是工業(yè)分行業(yè)中的最低集聚水平.

2.2 中國(guó)能源生態(tài)效率分析

利用超效率SBM模型，借助MAXDEA軟件，測(cè)算2001—2016年中國(guó)能源生態(tài)效率值，從時(shí)間和行業(yè)2個(gè)角度，深入分析能源生態(tài)效率的變化趨勢(shì).

2.2.1 中國(guó)能源生態(tài)效率時(shí)間變化特征

中國(guó)能源生態(tài)效率的時(shí)間變化特征如圖3所示，2001—2016年中國(guó)能源生態(tài)效率整體呈上升趨勢(shì)，上升分為2001—2009和2010—2016年2個(gè)階段.2001—2009年在國(guó)家“十五”計(jì)劃和“十一五”規(guī)劃政策引領(lǐng)下，能源生態(tài)效率逐步提高.2009年受?chē)?guó)際金融危機(jī)影響的工業(yè)經(jīng)濟(jì)逐步回暖，繼續(xù)貫徹“可持續(xù)發(fā)展”理念，生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，能源生態(tài)效率大幅提高.2010年節(jié)能減排措施雖取得一定進(jìn)展，但能源生態(tài)效率與2009年相比有所下降，資源環(huán)境壓力日益凸顯.2010—2016年能源生態(tài)效率呈上升趨勢(shì)，推測(cè)可能是因?yàn)椤笆濉币?guī)劃提出要推動(dòng)綠色發(fā)展，加大資源節(jié)約管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的力度，“十三五”規(guī)劃在此基礎(chǔ)上推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)綠色改造，建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系，為提高能源生態(tài)效率提供政策支持.

圖3 2001—2016年中國(guó)能源生態(tài)效率平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

中國(guó)能源生態(tài)效率的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)變化趨勢(shì)一致，主要有2個(gè)起伏階段和3個(gè)平穩(wěn)階段.起伏階段是2008—2010和2012—2014年.在經(jīng)歷國(guó)際金融危機(jī)的重創(chuàng)后，工業(yè)各行業(yè)的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)能力不同，發(fā)展速度不一，導(dǎo)致2009年能源生態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)提高.2013年正值“十二五”規(guī)劃發(fā)展中期，工業(yè)化得到快速發(fā)展，工業(yè)各行業(yè)能源消耗量大，高能效產(chǎn)業(yè)和低能效產(chǎn)業(yè)差距增大.平穩(wěn)階段為 2001—2008、2010—2012和 2014—2016年，但這3個(gè)階段的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)逐漸增大，表明各行業(yè)能源生態(tài)效率差異顯著且出現(xiàn)持續(xù)增大的趨勢(shì).

2.2.2 中國(guó)能源生態(tài)效率工業(yè)分行業(yè)特征

關(guān)于能源生態(tài)效率的行業(yè)特征，由于測(cè)度結(jié)果所占篇幅較大，故選擇工業(yè)分行業(yè)能源生態(tài)效率平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)進(jìn)行分析探討（圖4）.中國(guó)能源生態(tài)效率行業(yè)間差異性顯著：能源生態(tài)效率最高的5個(gè)行業(yè)多為技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)科研費(fèi)用多，勞動(dòng)者專業(yè)化水平高，為提高能源生態(tài)效率提供了技術(shù)支持；而能源生態(tài)效率最低的5個(gè)行業(yè)中有4個(gè)為資源密集型的采礦業(yè)，這些行業(yè)資源開(kāi)采量大，能源消耗多，能源生態(tài)效率低.

圖4 中國(guó)工業(yè)分行業(yè)能源生態(tài)效率平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)

2001—2016年中國(guó)能源生態(tài)效率整體變動(dòng)幅度小，基本保持穩(wěn)定.煙草制品業(yè)，計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)，以及黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)3個(gè)行業(yè)的能源生態(tài)效率波動(dòng)最大.其中，計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)以及煙草制品業(yè)的能源生態(tài)效率平均值在研究樣本中最高，屬于高能效的工業(yè)行業(yè)，政府應(yīng)加大財(cái)政投入，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)2個(gè)行業(yè)保持高能效穩(wěn)定狀態(tài).

整體來(lái)講，制造業(yè)能源生態(tài)效率平均值為0.218 0，高于電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的0.082 4和采礦業(yè)的0.062 5，但制造業(yè)中的高耗能行業(yè)能源生態(tài)效率值仍較低，需加大綠色技術(shù)投入，提高能源利用率，推動(dòng)清潔生產(chǎn)發(fā)展.

3 工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的門(mén)檻分析

根據(jù)Hausman檢驗(yàn)結(jié)果顯示，卡方值為52.200 0，P＜0.000 1，說(shuō)明拒絕使用隨機(jī)效應(yīng)模型，應(yīng)使用固定效應(yīng)模型.在固定效應(yīng)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)門(mén)檻變量進(jìn)行檢驗(yàn)和分析.

3.1 門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)

將中國(guó)工業(yè)的25個(gè)分行業(yè)集聚水平作為核心解釋變量，能源生態(tài)效率作為被解釋變量，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)3個(gè)角度選取門(mén)檻變量，擬合中國(guó)工業(yè)集聚與能源生態(tài)效率之間的內(nèi)在關(guān)系，并對(duì)門(mén)檻值是否存在，以及存在的個(gè)數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn).門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果表明（表3），科技水平和環(huán)境規(guī)制均在10%的顯著性水平下通過(guò)單門(mén)檻檢驗(yàn)，行業(yè)集聚指數(shù)在5%的顯著性水平下通過(guò)了雙門(mén)檻檢驗(yàn).

表3 門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)

門(mén)檻變量似然比函數(shù)圖如圖5所示.橫坐標(biāo)表示門(mén)檻變量，縱坐標(biāo)表示似然比檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量（likehood ratio，LR），門(mén)檻參數(shù)的估計(jì)值是指LR=0時(shí)門(mén)檻變量的取值［30］.圖形中的虛線是在5%顯著性水平下的臨界值7.350 0，95%置信區(qū)間是所有LR小于臨界值所構(gòu)成的區(qū)間.

圖5 不同門(mén)檻變量似然比函數(shù)

門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果和似然比函數(shù)圖表明，在行業(yè)集聚指數(shù)、科技水平和環(huán)境規(guī)制作用下，中國(guó)工業(yè)集聚存在門(mén)檻效應(yīng)，說(shuō)明工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的作用是有約束的，二者之間的關(guān)系表現(xiàn)出一定的復(fù)雜性.當(dāng)工業(yè)集聚水平穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，能源生態(tài)效率會(huì)得到有效提高.

3.2 門(mén)檻回歸結(jié)果分析

經(jīng)過(guò)門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)，工業(yè)集聚在門(mén)檻變量下均通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)（表4），表明工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響具有非線性特征.

表4 不同門(mén)檻變量模型參數(shù)估計(jì)結(jié)果

（1）按照行業(yè)集聚指數(shù)，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響分為3個(gè)階段.在不同階段，其影響系數(shù)也有所不同.第1階段為低門(mén)檻值（LQ≤0.703 7）階段，工業(yè)集聚的影響系數(shù)為1.861 6，說(shuō)明在工業(yè)集聚的初期階段，集聚效應(yīng)大于擁擠效應(yīng)，對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生了顯著的正向作用.首先，相關(guān)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)在地理上的集中，可以加強(qiáng)企業(yè)間的分工與合作，集聚區(qū)內(nèi)的企業(yè)可以共享道路、電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施，減少資源浪費(fèi)，獲得外部經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，產(chǎn)生環(huán)保溢出效益，為提高能源生態(tài)效率提供更多的可能.其次，工業(yè)集聚可以促進(jìn)信息的交流、人才的流動(dòng)、技術(shù)的發(fā)展，有助于各個(gè)企業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新思維，增加創(chuàng)新靈感，為能源生態(tài)效率的提高提供技術(shù)支持.最后，工業(yè)集聚有助于提高工業(yè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，使得企業(yè)主動(dòng)或被動(dòng)提高能源生態(tài)效率、改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、搶占市場(chǎng)份額.第2階段為高門(mén)檻值階段（0.703 7＜LQ≤1.035 0），工業(yè)集聚的影響系數(shù)降低為0.726 0，表明工業(yè)集聚的正向作用減弱.這是因?yàn)楫?dāng)工業(yè)集聚超過(guò)一定規(guī)模時(shí)，集聚優(yōu)勢(shì)開(kāi)始小于工業(yè)集聚所帶來(lái)的擁擠效應(yīng)，出現(xiàn)要素過(guò)度集中，生產(chǎn)效率低下，資源短缺等問(wèn)題，不利于能源生態(tài)效率的提高.第3階段為跨越高門(mén)檻值階段（LQ＞1.035 0），這一階段工業(yè)集聚的影響系數(shù)驟降至0.006 2，表明工業(yè)集聚幾乎不再對(duì)能源生態(tài)效率起到正向的推動(dòng)作用.這是因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段，勢(shì)必投入了大量的物力、財(cái)力和人力，不可避免地導(dǎo)致集聚區(qū)內(nèi)生產(chǎn)資料的增加和廢棄污染物的增多.2017年中國(guó)工業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的40.5%，分別是美國(guó)與英國(guó)的2.23與2.17倍，追求快速的發(fā)展勢(shì)必會(huì)忽視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)而導(dǎo)致污染物的匯集.同時(shí)，同一區(qū)域聚集過(guò)多相同行業(yè)，會(huì)不利于企業(yè)自主發(fā)展，盲目追求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，忽視生態(tài)效益發(fā)展.《2019年歐盟工業(yè)研發(fā)投資記分牌》顯示，2018年全球2 500家公司研發(fā)投資總額為8 234億歐元，中國(guó)研發(fā)投入百分比僅為11.7%，遠(yuǎn)低于美國(guó)的38.0%和歐盟的25.3%.過(guò)度的工業(yè)集中會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施承載壓力大，企業(yè)良性生產(chǎn)循環(huán)受限，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力減弱.當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)法滿足企業(yè)運(yùn)行需求時(shí)，更無(wú)法滿足提高能源生態(tài)效率的環(huán)境需求.總而言之，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)已刻不容緩.

（2）按照科技水平的門(mén)檻估計(jì)值，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響可劃分為2個(gè)階段.當(dāng)TECH≤24.940 0時(shí)，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生較小的正向作用，影響系數(shù)為0.298 9.這是因?yàn)榭萍妓较鄬?duì)較低行業(yè)的科技實(shí)力和后備力量低于其他行業(yè)，集聚無(wú)法發(fā)揮更大的科技優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)能源生態(tài)效率的作用有限.當(dāng)TECH＞24.940 0時(shí)，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的正向作用，影響系數(shù)為1.081 8.科技的發(fā)展有助于提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力水平，提高能源資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)集聚區(qū)內(nèi)科技成果共享.科技水平發(fā)展到一定階段，產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)資源配置不斷優(yōu)化，集聚帶來(lái)的技術(shù)效益和創(chuàng)新效益為工業(yè)能源生態(tài)效率的提高提供技術(shù)支撐.通過(guò)觀察樣本，煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)，紡織業(yè)，金屬制品業(yè)，通用設(shè)備制造業(yè)，專用設(shè)備制造業(yè)，儀器儀表制造業(yè)，以及電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)均未通過(guò)科技門(mén)檻值，這些行業(yè)科研投資少，科技能力相對(duì)較弱，工業(yè)集聚帶來(lái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)較低，對(duì)提高能源生態(tài)效率的正向作用有限.

（3）按照環(huán)境規(guī)制的門(mén)檻估計(jì)值，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響劃分為2個(gè)階段.當(dāng)ECRE≤36.687 3時(shí)，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的正向影響較弱，影響系數(shù)為0.245 8.在考察前期，環(huán)境規(guī)制水平低時(shí)，環(huán)境規(guī)制的約束能力弱，治理環(huán)境污染資金少，企業(yè)生產(chǎn)成本壓力大，影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)發(fā)展.行業(yè)的集聚導(dǎo)致污染物的增加，生態(tài)環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，能源生態(tài)效率提高速度緩慢.當(dāng)ECRE＞36.687 3時(shí)，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的正向影響增強(qiáng)，且顯著性高，影響系數(shù)為1.015 2.這是因?yàn)楫?dāng)環(huán)境規(guī)制達(dá)到一定成果后，各地區(qū)形成統(tǒng)一的環(huán)境治理區(qū)，經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展理念增強(qiáng)、基礎(chǔ)設(shè)施配備完善、節(jié)能減排監(jiān)管力度加強(qiáng).環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度提高，使生態(tài)環(huán)境治理效果明顯，對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生顯著的正向效應(yīng).

3.3 控制變量分析

在控制變量中，行業(yè)規(guī)模的影響系數(shù)＞0，外商投資的影響系數(shù)＜0，均與預(yù)期相符，國(guó)企所占比例的影響系數(shù)＞0，對(duì)能源生態(tài)效率起正向作用，與預(yù)期相反.行業(yè)規(guī)模的影響系數(shù)＞0，表明行業(yè)規(guī)模對(duì)提高能源生態(tài)效率起積極的正向作用.一般而言，行業(yè)規(guī)模越大，越有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì).從產(chǎn)出角度來(lái)看，2017年中國(guó)工業(yè)增加值為27.832 8萬(wàn)億元，工業(yè)貢獻(xiàn)率達(dá)到31.8%，行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，帶動(dòng)了工業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，也為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ).此外，大規(guī)模企業(yè)在市場(chǎng)上更注重社會(huì)責(zé)任感，為了自身利益和社會(huì)發(fā)展，有意識(shí)地提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，降低能耗，推動(dòng)能源生態(tài)效率的提高.一般認(rèn)為，國(guó)有企業(yè)在管理制度、科技創(chuàng)新、市場(chǎng)活躍度等方面存在明顯不足，導(dǎo)致企業(yè)過(guò)度依賴政府，能源消耗強(qiáng)度大，且利用率低.但在本研究中，國(guó)企所占比例的增加反而會(huì)提高能源生態(tài)效率，原因可能為國(guó)家不斷加大國(guó)有企業(yè)改革力度，政府加強(qiáng)技術(shù)和資金投入，使國(guó)有企業(yè)生產(chǎn)效率得到提高，這在一定程度上推動(dòng)能源生態(tài)效率的提高.外商投資的影響系數(shù)＜0，表示在中國(guó)境內(nèi)外商直接投資對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生反向作用.我國(guó)的外商投資企業(yè)主要集中在高能耗、高污染的制造業(yè)，低效投資多，技術(shù)消化能力弱.2018年我國(guó)外商投資項(xiàng)目有60 533個(gè)，實(shí)際使用外資總額達(dá)9 013億元，外商通過(guò)“搭污染便車(chē)”，獲得高額利潤(rùn)，忽視生態(tài)效益，不再考慮能源效率，導(dǎo)致外商投資與能源生態(tài)效率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系.總的來(lái)說(shuō)，工業(yè)行業(yè)應(yīng)積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，合理利用外商投資，促進(jìn)能源生態(tài)效率的提升.

4 結(jié) 論

基于空間基尼系數(shù)計(jì)算中國(guó)25個(gè)工業(yè)行業(yè)的集聚水平，運(yùn)用超效率SBM模型測(cè)度其能源生態(tài)效率，并借助STAT軟件應(yīng)用門(mén)檻模型，探討工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響.實(shí)證表明：

（1）2001—2016年中國(guó)工業(yè)空間基尼系數(shù)呈波動(dòng)式上升狀態(tài)，工業(yè)總體發(fā)展態(tài)勢(shì)良好.行業(yè)集聚程度也相對(duì)穩(wěn)定，平均水平為0.043 6，中度和高度集聚的行業(yè)占比之和為64.0%.其中采礦業(yè)和制造業(yè)的空間基尼系數(shù)變化趨勢(shì)大體一致，且集聚優(yōu)勢(shì)明顯高于電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè).

（2）在生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的政策指導(dǎo)下，中國(guó)能源生態(tài)效率整體呈上升趨勢(shì)，上升分為2001—2009和2010—2016年2個(gè)階段.中國(guó)能源生態(tài)效率行業(yè)間差異性顯著：高效率行業(yè)多為技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)知識(shí)占生產(chǎn)結(jié)構(gòu)百分比較高，擁有科技支持；低效率行業(yè)多為資源密集型行業(yè)，能源消耗多，節(jié)能減排的任務(wù)重.

（3）考慮外部因素對(duì)產(chǎn)業(yè)集聚和能源生態(tài)效率關(guān)系的影響，除了行業(yè)集聚指數(shù)外，選擇科技水平和環(huán)境規(guī)制作為門(mén)檻變量，利用面板門(mén)檻回歸模型實(shí)證分析在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)的作用下，工業(yè)集聚對(duì)能源生態(tài)效率的影響，表明行業(yè)集聚指數(shù)表現(xiàn)出雙門(mén)檻特征，科技水平和環(huán)境規(guī)制表現(xiàn)出單門(mén)檻特征.工業(yè)集聚與能源生態(tài)效率之間存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，合理控制工業(yè)集聚水平、提升工業(yè)集聚質(zhì)量是提高能源生態(tài)效率的有效手段.

（4）選取行業(yè)規(guī)模、國(guó)企所占比例和外商投資作為門(mén)檻模型的控制變量，結(jié)果表明，除外商投資外，其余影響系數(shù)均＞0，對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生正向影響.與預(yù)期不相符的是國(guó)有企業(yè)通過(guò)改革對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生積極作用，需要注意的是在發(fā)揮國(guó)有企業(yè)作用時(shí)，要避免因重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)等對(duì)能源生態(tài)效率產(chǎn)生的負(fù)面影響.

5 建 議

為提高能源生態(tài)效率，推動(dòng)中國(guó)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，結(jié)合相關(guān)研究結(jié)果，提出以下建議：加大科學(xué)技術(shù)的投資力度，提升科技創(chuàng)新的能力和水平，培養(yǎng)高精尖人才，提升科技成果轉(zhuǎn)化率；建立完整、精細(xì)、多樣的環(huán)境規(guī)制體系，分區(qū)域?qū)嵤┎顒e化環(huán)境政策，協(xié)調(diào)各方力量、重視市場(chǎng)作用，共同提高環(huán)境規(guī)制水平；適當(dāng)擴(kuò)大行業(yè)規(guī)模，深化產(chǎn)業(yè)分工與合作，充分發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；深化國(guó)有企業(yè)改革，提高企業(yè)自主性和積極性，增強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)力、競(jìng)爭(zhēng)力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力；完善外商投資的市場(chǎng)環(huán)境，減少外資引入的環(huán)境污染，提高科技融合能力，逐步提升外商投資質(zhì)量；推進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，探索工業(yè)發(fā)展新模式，提高工業(yè)集聚質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展；重視環(huán)境保護(hù)，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展.