龔新蜀 夏鈺 侯敬媛 李丹怡

(石河子大學經濟與管理學院，新疆 石河子 832000)

一、引言

黨的十九大報告指出，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段。進入新發(fā)展階段，堅持創(chuàng)新、協調、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念成為我國經濟轉向高質量發(fā)展的應有之義。與此同時，人民群眾對美好生態(tài)環(huán)境的需求日益提高，使得堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路成為立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構建新發(fā)展格局的必然要求。此外，中國在第七十五屆聯合國大會上正式提出2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和的目標，這既彰顯大國責任擔當，也表明了中國堅持走可持續(xù)發(fā)展道路的決心。

集聚作為產業(yè)發(fā)展的重要空間規(guī)律，在推動地區(qū)經濟發(fā)展的同時，也會對環(huán)境產生影響。

一方面，產業(yè)集聚可以帶來技術進步與競爭效應，從而促進資源利用率的提升，有效減少碳排放；另一方面產業(yè)集聚還會帶來“擁擠效應”：眾多產業(yè)集聚在一定的區(qū)域內，會導致人口集中與能源消費增加，較多的原料消耗，造成污染物排放急劇增加，破壞生活環(huán)境。同時集聚區(qū)內的產業(yè)有可能承接發(fā)達國家或地區(qū)的高污染產業(yè)、勞動密集型產業(yè)或者低附加值產業(yè)，使得發(fā)展中國家成為發(fā)達國家的“污染避難所”，從而對碳排放產生不利影響[1]。

綜合來看，現階段我國產業(yè)集聚的發(fā)展對碳排放有何影響？究竟是促進還是抑制？厘清產業(yè)集聚與碳排放之間的關系，對中國在發(fā)展過程中實現經濟發(fā)展與環(huán)境效益“雙贏”，以及滿足人民對美好生活的需要具有重要的理論指導和現實意義。

二、文獻綜述

產業(yè)集聚又稱產業(yè)地理集中，是指某些產業(yè)在特定地域范圍內相互集中的現象[2]?，F有研究大多用空間基尼系數[3]、EG 指數[4]、赫芬達爾-赫希曼指數（HHI）[5]、行業(yè)集中度[6]、區(qū)位熵[7]或者Do指數[8]來衡量。產業(yè)在集聚過程中對碳排放產生何種影響，這一問題也成為近年來研究的一大熱點。目前國內外學者對二者之間的關系有著不同的看法。

一方面，ESKELAND 和HARRISON[9]提出產業(yè)集聚有利于改善集聚區(qū)內環(huán)境的“污染光環(huán)”假說。產業(yè)集聚促進了區(qū)域內顯著性技術交流與要素流動，降低污染治理成本[10]。此外，產業(yè)集聚不僅發(fā)揮其競爭效應和技術溢出效應，提升能源效率，緩解“污染天堂”現象[11]，而且還可以通過城鎮(zhèn)化和環(huán)境規(guī)制間接作用于外部環(huán)境[12]。馮薇[13]則從循環(huán)經濟角度提出集聚通過為循環(huán)經濟提供載體，使污染負效應變資源正效應來促進低碳經濟的發(fā)展。譚嘉殷和張耀輝[14]采用VEC 模型以廣東省為樣本進行分析，發(fā)現短期來看產業(yè)集聚具有負外部性，但長期來看二者沒關系。胡志強等[15]采用空間計量模型從地級市角度出發(fā)，發(fā)現工業(yè)集聚與碳排放呈現負相關，且東中西之間存在差異，并建議繼續(xù)走集聚道路以促進集聚的污染減排效應。

另一方面，袁華錫等[16]指出產業(yè)集聚會顯著增加碳排放，致使發(fā)展中國家成為“污染天堂”?？鐕緸榱颂颖鼙緡訃栏癍h(huán)境規(guī)制制度，將污染密集型產業(yè)轉移到環(huán)保措施不那么完善的發(fā)展中國家，由此帶來FDI的大量流入會導致能源消耗和產能擴張，進而促進碳排放，對環(huán)境造成污染[17]。此外，由生產規(guī)模的盲目擴大導致的產業(yè)無關多樣化集聚亦造成生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞，環(huán)境污染排放量的顯著增加[18]。劉滿鳳和謝晗進[19]通過空間計量模型發(fā)現產業(yè)集聚在促進地區(qū)經濟發(fā)展的同時還會促進碳排放，且產業(yè)的集聚度與污染的集聚度是正相關關系。王磊等[20]研究中國省級層面數據，發(fā)現再生資源產業(yè)集聚與環(huán)境污染總體上呈現“非標準倒U 型”，總體上加劇了環(huán)境污染。這說明中國的確存在“污染避難所”現象，建議政府應當注意環(huán)境生態(tài)效率，避免盲目產業(yè)轉移[21]。

綜上所述，梳理已有文獻發(fā)現學者們雖對產業(yè)集聚與碳排放之間關系莫衷一是，但學者們普遍認可應重視兩者的聯系?，F有研究要么探討制造業(yè)、服務業(yè)、農業(yè)等單個產業(yè)的集聚與碳排放的關系，要么就整個產業(yè)做總體研究，未充分考慮第一產業(yè)、第二產業(yè)、第三產業(yè)（以下簡稱一產、二產、三產）分別在全國的作用效果，未對其在東中西的異質性作比較分析，亦很少考慮到一產、二產、三產間的共同集聚效應?；诖?，本文基于30個省2004—2018 年面板數據，將產業(yè)間共同集聚納入研究范圍，嘗試從一產、二產、三產這個角度對碳排放的作用效果作比較分析，并充分考慮地區(qū)差異性，采用多種穩(wěn)健性檢驗方法增強本文結論可靠性，為闡述產業(yè)集聚與碳排放之間的關系提供理論借鑒，并為政府制定低碳政策實現碳中和目標提供可行思路。

三、模型設定、變量選取與數據來源

（一）模型設定

為探求產業(yè)聚集與二氧化碳排放量之間的關系，本文基于2004—2018年30個?。ú缓鞑睾透郯呐_）的面板數據，構建如下模型：

式（1）中，i表示省份名稱，t表示時間，FIA表示一產集聚度，SIA表示二產集聚度，TIA表示三產集聚度，TI表示技術創(chuàng)新，ER表示換環(huán)境規(guī)制，STR表示產業(yè)結構，URB表示城鎮(zhèn)化，FDI表示對外開放度，ε 表示隨機誤差項。此外，為了縮小數據絕對值，消除異方差，對各變量均取對數處理。

（二）變量選取

1.被解釋變量

碳排放主要來源于化石燃料的使用，故參考劉凱等[22]的做法利用天然氣、焦炭、煤炭、汽油、柴油、原油、燃料油和煤油共8 種能源計算排放強度（CT），即CT=CO2/GDP，計算公式如下：

其中，CO2為二氧化碳排放量，E代表這三種能源的消費量，SC是標準煤折算系數，而CF是二氧化碳排放系數，并將GDP 折算到2004 年為基期以消除通貨膨脹的影響。

2.解釋變量

（1）產業(yè)集聚水平（IA）。產業(yè)集聚的程度通?？梢杂卯a業(yè)集聚度來衡量，其常用指標包括HHI（赫芬達爾-赫希曼指數）、行業(yè)集中度、空間基尼系數、產業(yè)集聚指數（CIP）與區(qū)位熵等。本文參照李勇剛和張鵬[23]的做法采用區(qū)位熵來測算產業(yè)集聚水平，原因是區(qū)位熵能夠消除地區(qū)規(guī)模差異，衡量某一要素的空間分布，同時也是基于數據的可得性。計算公式為：

其中，j代表地區(qū)，i代表產業(yè)，qij表示j地區(qū)i產業(yè)產值，qj全國i產業(yè)產值，qj表示j地區(qū)全部產業(yè)的產值，q表示全國全部產業(yè)總產值。FIA代表一產集聚，SIA代表二產集聚，TIA代表三產集聚水平。

（2）共同集聚水平。本文參考楊仁發(fā)[24]的做法，采用產業(yè)集聚的相對差異衡量，來計算產業(yè)共同集聚水平：

IAr和IAm分別是r和m產業(yè)的區(qū)位熵，數據越大，共同集聚水平就越高。conIA12代表一二產業(yè)共同集聚度，conIA23代表二三產業(yè)共同集聚度，conIA13代表著一三產業(yè)共同聚集度。

3.控制變量

（1）技術創(chuàng)新（TI）。一般來說，技術創(chuàng)新有利于減少碳排放，但根據“回彈效應”假說，企業(yè)的最終目的是追求利潤最大化，故其技術創(chuàng)新在實踐中更多是為了提高效率、擴大規(guī)模，這反而導致了能源消耗及碳排放的增加。本文借鑒王晗和何梟吟[25]的計算方法選取R&D經費占GDP比重來衡量技術創(chuàng)新。

（2）環(huán)境規(guī)制（ER）。政府采取環(huán)境規(guī)制政策可以引導企業(yè)轉向綠色生產、清潔生產。但企業(yè)從根本上來說還是追求利益至上，環(huán)境規(guī)制導致企業(yè)治污成本增加，為了追求利潤企業(yè)會擴大生產規(guī)模，對碳排放產生不利影響[26]。本文采用李勇剛和張鵬[23]的研究，用環(huán)境污染治理投資占GDP比重來衡量環(huán)境規(guī)制。

（3）產業(yè)結構（STR）。碳排放與產業(yè)結構密切相關，特別是一二產業(yè)的發(fā)展，往往伴隨著污染物的排放，而三產占比會隨著產業(yè)結構的優(yōu)化而進一步增加，有利于抑制碳排放。但是三產中一些行業(yè)，比如金融、房地產業(yè)的發(fā)展會促進電力消費以及相關產業(yè)的消費，可能會導致碳排放加劇。本文采用三產產值與國民生產總值的比重來表示經濟結構。

（4）城鎮(zhèn)化（URB）。通常來說城鎮(zhèn)化的發(fā)展伴隨著人口集聚，交通基礎設施需求、消費需求等大幅度上升，從而促進污染物排放量增加。本文借鑒徐瑞[27]的研究以城鎮(zhèn)人口與總人口的比值來代表城鎮(zhèn)化。

（5）對外開放度（FDI）。隨著對外開放度的提高，發(fā)達國家將本國勞動密集型的高污染企業(yè)向發(fā)展中國家轉移，進而增加承接地的碳排放；但也有學者認為加大對外開放力度可以引進先進的技術、資金以及環(huán)保理念從而減少承接地的碳排放，降低環(huán)境污染程度。參考周銳波和石思文[21]的做法，采用外商實際投資與國內生產總值的比重表示對外開放度。

（三）數據來源和描述性統(tǒng)計

本文實證研究樣本為2004—2018年度省級面板數據（不含西藏和港澳臺）。碳排放原始數據來自《中國能源統(tǒng)計年鑒》；產業(yè)集聚、產業(yè)結構、城鎮(zhèn)化、對外直接投資來源于《中國統(tǒng)計年鑒》；技術創(chuàng)新原始數據來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒》；環(huán)境規(guī)制相關指標來源于《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。為了保證數據的平穩(wěn)性，對各變量取對數處理。此外，將FDI 基于歷年的匯率換算成人民幣以統(tǒng)一單位、FDI 和GDP 均折算成2004 為基期的數據以消除通貨膨脹的影響，個別缺失數據采用插值法補充。文中涉及的主要變量的說明和描述性分析如表1 所示。由表1可知，碳排放強度的標準差為3.899，最小值為0.109，最大值為29.675，由此可知，我國不同省份碳排放的水平差異較大。一產集聚、二產集聚、三產集聚的標準差分別為0.599、0.174、0.180，說明各省之間產業(yè)集聚水平也存在較大差異。

四、實證結果分析

（一）基準回歸分析

1.考慮單個聚集水平的回歸分析

為避免出現異方差問題，保證數據的平滑性，本文對變量做對數化處理。此外，Hausman檢驗結果顯示選擇固定效應模型。其中，模型（1）是考慮一二三產業(yè)集聚對二氧化碳排放強度的固定效應模型，模型（2）至模型（4）把共同集聚度水平考慮在內，具體結果如表2所示。

表2 各省面板數據基準回歸結果

模型（1）中，主要探討產業(yè)集聚度對碳排放的作用，可以看出一產集聚、二產集聚的估計系數均在1%的水平下顯著為正，意味著一產、二產集聚與碳排放之間呈現正相關關系，三產集聚通過了1%的顯著性檢驗且有負向影響，說明第三產業(yè)集聚有利于改善環(huán)境污染。除了FDI外，其他變量的估計系數方向一致為正且通過了1%的顯著性檢驗，FDI對碳排放的影響則在1%的水平下顯著為負。

上述結果說明產業(yè)集聚均對碳排放有顯著的影響。具體來說：首先，一產集聚大多為農業(yè)集聚，徐承紅和薛蕾[28]指出農業(yè)產業(yè)集聚會加劇農業(yè)面源污染，對環(huán)境產生不利影響。一方面，各地區(qū)農業(yè)生產在空間上的集聚必然會擴大生產規(guī)模，但我國目前農業(yè)生產對物質的投入需求高，依靠農業(yè)化學品必然會增加二氧化碳排放。另一方面，農業(yè)集聚導致集聚區(qū)人口規(guī)模擴張，帶來生活垃圾、廢氣排放的增加再加上農村基礎設施不健全，無法及時處理，也會不利于抑制碳排放。其次，二產對環(huán)境具有負外部性，且相比于一產而言，二產集聚對環(huán)境污染的影響更甚，這主要是由于二產集聚多為重工業(yè)，例如煤炭開采、有色金屬電力等高污染行業(yè)。此外工業(yè)集聚的產出效率、產出規(guī)模、產出結構均會對環(huán)境產生負外部性[29]，尤其是產出規(guī)模的擴張所帶來的區(qū)域內能源與消費需求的增加，破壞了當地環(huán)境。最后，三產集聚的系數在1%的水平下顯著為負，說明三產集聚有利于抑制碳排放，改善環(huán)境污染。三產中高新技術產業(yè)、清潔產業(yè)均對環(huán)境產生正外部性，此外，集聚區(qū)內的技術溢出效應與競爭效應，均可以有效降低碳排放。

就控制變量來說，環(huán)境規(guī)制的估計系數顯著為正，這一定程度上驗證了“綠色悖論”假說。這可能是政府想通過實行環(huán)境規(guī)制政策來改善環(huán)境，但環(huán)境規(guī)制力度的增強，反而會使企業(yè)成本上升。為了降低成本，企業(yè)選擇擴大生產規(guī)模來增加利潤，從而對環(huán)境產生不利影響。技術創(chuàng)新對碳排放的影響顯著為正，可能是因為企業(yè)的技術研發(fā)更多的是為了提高效率以增加利潤而不是改善環(huán)境污染。產業(yè)結構對碳排放影響顯著為正，這是由于三產中一些行業(yè)，比如金融、房地產也會增加電力消費以及相關產業(yè)的消費，從而增加碳排放。城鎮(zhèn)化對碳排放影響顯著為正，這反映了城鎮(zhèn)化的發(fā)展，會帶來居民消費需求增加以及大規(guī)模工業(yè)化，從而抑制碳中和。對外開放度的提高會顯著減少碳排放，會帶來先進的技術水平以及更加嚴格的環(huán)境制度，這一點否認了“污染避難所”假說，與楊仁發(fā)[24]等人的觀點一致。

2.考慮共同集聚水平的固定效應模型分析

上述模型中僅考慮單個產業(yè)集聚對碳排放的影響，但是實際情況下，產業(yè)的共同集聚水平也可能會對地區(qū)碳排放量產生一定的影響。下面考察產業(yè)共同集聚水平，采用相對差異大小來衡量。從模型（2）至模型（4）計量結果來看，一二產業(yè)、二三產業(yè)、一三產業(yè)共同集聚均顯著為負。在其他條件不變的情況下，一二產集聚水平每增長1個單位，環(huán)境污染減少0.981%左右；二三產共同集聚水平每增加一個單位，環(huán)境污染減少0.466%；一三產共同集聚水平每增加1個單位，污染水平減少0.864%。說明產業(yè)間的共同集聚能夠有效減少碳排放，改善環(huán)境。

（二）異質性分析

區(qū)域經濟發(fā)展的不平衡可能導致產業(yè)集聚對碳排放影響存在差異，為了驗證這一差異性是否存在，劃分東中西樣本分別進行回歸分析（結果表3）。

由表3 結果可知，總體來說，東中西各個地區(qū)產業(yè)集聚對環(huán)境污染的作用方向一致，驗證了表2中全國層面結論的穩(wěn)健性。具體來說，一是東部地區(qū)中，一產、二產集聚度在1%的水平上顯著為正，三產集聚度在10%的水平上顯著為負?？刂谱兞恐?，對外開放度顯著為負，城鎮(zhèn)化和技術創(chuàng)新顯著為正，環(huán)境規(guī)制與產業(yè)結構不顯著；二是中部地區(qū)中，一產、二產集聚在1%水平下顯著為正，三產集聚顯著為負，其他控制變量均顯著；三是西部地區(qū)一產集聚不顯著，二產集聚在5%水平顯著為正，三產集聚在1%水平顯著為負，控制變量對碳排放的影響均顯著。

表3 各省面板數據基準回歸結果

以上可能的原因在于，首先，就一產來說，一產主要是農田化學品兼用、農田的廢棄物、農村生活垃圾以及畜禽排放會造成碳排放增加，且相比較東部地區(qū)，中部地區(qū)的農業(yè)發(fā)展水平相對較低且規(guī)模大，因此對環(huán)境的污染性更強；其次，從二產集聚效果來看，集聚對碳排放影響系數為西部>東部>中部?？赡茉蚴俏鞑康貐^(qū)承接來自中東部的產業(yè)轉移，所以二產集聚會對西部環(huán)境污染程度最大。東部地區(qū)二產發(fā)展時間起步早，集聚水平與規(guī)模高于中部地區(qū)，帶來的污染相比較更大。而中部地區(qū)近些年的環(huán)境治理、“中部崛起”等一系列對策能夠一定程度上減少碳排放，故對環(huán)境的負外部性弱于西部和東部地區(qū)；最后，就三產集聚度來說，東中西部地區(qū)三產集聚均可以顯著改善碳排放，影響系數大小為東部<中部<西部。出現這一結論的原因是：東部地區(qū)最早進行改革開放，三產集聚的形成早于中西部地區(qū)，經過長期的發(fā)展，其發(fā)展水平和規(guī)模更優(yōu)，更高的集聚水平也必然伴隨著資源的大量投入與過度消耗，同時集聚區(qū)內企業(yè)日趨飽和、競爭加劇，故三產集聚產生的環(huán)境正外部性有所衰減；中西部地區(qū)三產集聚起步晚，可以借鑒東部先進的經驗，且中部地區(qū)更多地承接東部地區(qū)第三產業(yè)轉移，人口也更加密集，故對環(huán)境改善效果弱于西部地區(qū)。

（三）穩(wěn)健性檢驗

1.替換被解釋變量

前文中關鍵被解釋變量碳排放強度CT是參考劉凱[22]的方法計算得來的。同時，也有許多學者采用碳排放量作為被解釋變量?，F借鑒陳詩一[30]的做法依據中國實際資源稟賦調整后的系數，用煤炭、石油和天然氣三種能源消費并估算我國各省份二氧化碳排放量。同時為了消除異方差，縮小數值絕對值，取對數處理。同樣使用固定效應模型，如表4中第三列數據和第二列相比，變量符號和顯著性不變，第一、二產業(yè)集聚增加碳排放，三產減少碳排放。進一步說明了本文結論是可靠的。

2.加入滯后變量

考慮到變量可能會存在的內生性問題，為了解決這一問題且進一步說明實證結果的穩(wěn)健性，本文參考劉習平和盛三化[31]的做法，將所有的自變量滯后一期納入模型中解決內生性問題，仍采用前文的固定效應模型，具體結果如表4第四列所示，和表4第二列對比發(fā)現，各變量的顯著性與符號基本一致，增強了本文結果的穩(wěn)健性。

表4 穩(wěn)健性檢驗結果

3.可能的遺漏變量

除了前面已經提到的控制變量外，可能存在一些遺漏變量，為此將其列入考慮范圍內。比如能源結構，而中國的資源稟賦決定了中國以煤炭消費為主，煤炭消費是最重要的碳排放能源。有關研究表明，能源結構越高，環(huán)境污染越嚴重。因此，本文預期能源結構與碳排放正相關，且能源結構采用煤炭消費與能源消費總量的比值來表示。結果顯示“能源結構”系數不顯著，說明能源結構對碳排放大小沒有顯著影響，否定本文預期。

另外，本文預期人均收入越高，碳排放越少。根據相關研究，劉洪濤和楊洋[32]認為，從人均收入來看，人均收入越高，經濟越發(fā)達，人們的環(huán)保意識也會提高，從而愿意改善自己所處的環(huán)境。但結果顯示“人均收入”系數不顯著，否定了本文預期。

五、結論與建議

（一）研究結論

基于省級面板數據探討產業(yè)集聚對碳排放的作用效果，構建考慮各個產業(yè)集聚效應以及產業(yè)間共同集聚效應的回歸模型，實證顯示產業(yè)集聚對碳排放產生影響，而一產、二產和三產的集聚效應也有所不同。從全國層面來看，一產、二產集聚會增加碳排放，加重環(huán)境污染，同時二產集聚的系數大于一產集聚,說明相比較之下，二產集聚對環(huán)境的負外部性更大，其“擁擠效應”遠超“集聚效應”，對環(huán)境的破壞力更強。三產集聚則會抑制碳排放，可能是三產集聚帶來了規(guī)模經濟和技術溢出，從而改善外部環(huán)境。而產業(yè)間的共同集聚效應，均在一定程度上改善外部環(huán)境。此外，區(qū)域的差異也會導致集聚效應的不同，東部地區(qū)與中部地區(qū)的一產、二產、三產集聚對碳排放的作用效果的方向均與全國一致，且中部地區(qū)一產集聚和三產集聚對碳排放的作用大于東部地區(qū)，二產集聚對碳排放的作用小于東部地區(qū)。西部地區(qū)一產集聚作用效果不明顯，二產集聚環(huán)境污染性最強，三產集聚顯著抑制碳排放。

（二）政策建議

1.構建一產、二產集聚度與碳排放的動態(tài)監(jiān)測體系與聯動預警機制，降低污染型產出所占比例。一產在發(fā)展過程中嚴控污染型的化肥、農藥等使用量，實時監(jiān)測碳排放，重點發(fā)展低碳農業(yè)、綠色農業(yè)。二產在集聚過程中用清潔能源取代化石能源，降低環(huán)境污染排放物，促進資源密集型向技術密集型產業(yè)的轉移升級，向著碳中和的目標穩(wěn)步邁進。

2.提高三產集聚水平、發(fā)揮其對碳排放的積極作用。推進新能源產業(yè)和高新技術產業(yè)發(fā)揮其集聚效應以及規(guī)模經濟效應，同時轉變傳統(tǒng)服務業(yè)發(fā)展方式，大力發(fā)展現代服務業(yè)，以期抑制碳排放、改善外部環(huán)境，推動經濟又好又快發(fā)展。

3.因地制宜制定東中西不同區(qū)域的產業(yè)集聚政策。對東部地區(qū)，應積極鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新，引導產業(yè)集聚向研發(fā)、高端設計和高附加值行業(yè)領域拓展，進一步提高對外開放度以促進低碳經濟，還要落實好對一產、二產集聚中的碳交易政策。對于中西部地區(qū)而言，應采取更加嚴格的環(huán)境規(guī)制措施來承接來自東部地區(qū)的產業(yè)轉移，保護中西部脆弱的生態(tài)環(huán)境，避免“先發(fā)展后治理”悲劇的重演。