陳偉 李卓航 肖映彤 王雅楠
摘要:城市群作為我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要單元和構(gòu)建城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵主體,探討城市群空間結(jié)構(gòu)對實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳減排的雙贏意義重大。本研究將我國19個城市群作為研究樣本,利用雙向固定效應(yīng)模型實證分析了2006—2019年我國城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響,探討了其作用機制以及城市群空間結(jié)構(gòu)對不同類型城市群的異質(zhì)性影響。結(jié)果表明:我國多數(shù)城市群目前為多中心空間結(jié)構(gòu),但有向單中心空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨勢;城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)和綠色發(fā)展指數(shù)之間呈現(xiàn)“N”型關(guān)系;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)能夠在城市群空間結(jié)構(gòu)影響綠色發(fā)展指數(shù)的過程中起到負(fù)向調(diào)節(jié)作用,科技水平和分工水平能夠起到間接中介作用;城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響存在城市群中心度特征的異質(zhì)性,低中心度城市群向多中心空間結(jié)構(gòu)演變、高中心度城市群向單中心空間結(jié)構(gòu)演變時更有助于降低城市群綠色發(fā)展指數(shù),實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳減排協(xié)同發(fā)展。
關(guān)鍵詞:城市群;空間結(jié)構(gòu);碳減排;經(jīng)濟發(fā)展;綠色發(fā)展
【中圖分類號】 F062.1? ? doi:10.3969/j.issn.1674-7178.2023.06.009
【基金項目】陜西省社會科學(xué)基金項目“關(guān)中平原城市群工業(yè)用地轉(zhuǎn)型的驅(qū)動機制與協(xié)同優(yōu)化研究”(2019S001)成果。
引言
隨著我國經(jīng)濟邁向高質(zhì)量發(fā)展階段,妥善處理環(huán)境、資源、經(jīng)濟和社會的發(fā)展關(guān)系,在時間節(jié)點前實現(xiàn)碳達峰、碳中和并推動經(jīng)濟績效提高已成為實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟綠色轉(zhuǎn)型、推進可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重大問題之一[1]。黨的二十大報告提出,以城市群、都市圈為依托構(gòu)建大中小城市協(xié)調(diào)發(fā)展格局。從城市群視角探討如何實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳減排協(xié)同發(fā)展已成為熱點研究話題。目前,城市群空間結(jié)構(gòu)對于經(jīng)濟發(fā)展或碳排放的單獨影響機制有了較為廣泛的研究。然而,學(xué)界對于城市群空間結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展、碳減排兩者之間的關(guān)系尚未達成共識,對城市群的空間結(jié)構(gòu)應(yīng)如何進行調(diào)整,以及能否通過優(yōu)化城市群空間結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳減排的雙贏局面等問題有待進一步研究論證。本研究聚焦提高區(qū)域經(jīng)濟績效和降低碳排放兩大目標(biāo),構(gòu)建綠色發(fā)展指數(shù)測度經(jīng)濟發(fā)展和碳減排協(xié)調(diào)發(fā)展的程度,實證分析城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響,以期為實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳減排雙贏提供參考。
一、文獻綜述
城市群作為一個多層次的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有動態(tài)的空間范圍和發(fā)展過程,學(xué)界常采用單中心或多中心的特征來描述城市群的空間結(jié)構(gòu)[2-3]。目前,對城市群的相關(guān)研究主要集中于城市群空間結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律、影響因素等方面[4]。近年來,隨著我國城市化進程的不斷推進,城市群空間結(jié)構(gòu)對我國經(jīng)濟發(fā)展的影響同樣引起了廣泛關(guān)注,但學(xué)界尚未就此達成明確的結(jié)論。一種觀點認(rèn)為,單中心空間結(jié)構(gòu)有利于經(jīng)濟績效的提高。張浩然、衣保中發(fā)現(xiàn)單中心結(jié)構(gòu)能促進區(qū)域全要素生產(chǎn)率的提高[5]。程晨等發(fā)現(xiàn)城市集聚能夠通過極化效應(yīng)、涓滴效應(yīng)和約束效應(yīng)提高經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量[6]。另一種觀點認(rèn)為,多中心空間結(jié)構(gòu)能夠促進經(jīng)濟發(fā)展。于斌斌、郭東發(fā)現(xiàn)多中心空間結(jié)構(gòu)能夠深化城市分工、推動知識溢出,進而提升經(jīng)濟效率[7]。高麗娜以長三角城市群為例研究多中心化發(fā)展對經(jīng)濟增長的影響,結(jié)果表明多中心結(jié)構(gòu)能夠有效促進該地區(qū)經(jīng)濟的增長[8]。同時,城市群空間結(jié)構(gòu)與環(huán)境污染之間的關(guān)系近年來也被廣泛關(guān)注。城市的空間結(jié)構(gòu)通過改變自然界能量流動過程和物質(zhì)循環(huán)過程等方式對周圍的環(huán)境產(chǎn)生著影響[9-10],科學(xué)的交通規(guī)劃和合理的空間結(jié)構(gòu)可以減少二氧化碳排放并減輕環(huán)境污染。提高城市群的中心度也可以減少大氣污染[11],并且這種影響因城市規(guī)模的不同而存在異質(zhì)化差異[12]。韓帥帥等認(rèn)為,多中心城市空間結(jié)構(gòu)通過降低平均通勤時間和汽車數(shù)量,能夠降低碳排放強度[13]。王曉紅等認(rèn)為,多中心空間結(jié)構(gòu)能緩解城市中心生活、環(huán)境壓力,進而促進城市高質(zhì)量發(fā)展[14]。范秋芳等則認(rèn)為,單中心空間結(jié)構(gòu)有助于降低碳排放量,且這一影響具有顯著的門檻特征[15]。此外,張可云等還發(fā)現(xiàn)城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展效率的影響不僅存在顯著的地域異質(zhì)性,還與現(xiàn)階段城市群的發(fā)展水平密切相關(guān)[16]。
實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與碳減排雙贏是經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求,而對于經(jīng)濟發(fā)展與碳減排雙贏的測度,目前學(xué)界還在探討。本研究借鑒Tapio脫鉤指數(shù)方法,構(gòu)建了綠色發(fā)展指數(shù),定量測度城市群經(jīng)濟發(fā)展與碳減排實現(xiàn)雙贏的程度。脫鉤原指兩個或多個物理量之間的相互關(guān)系減小的情況,2002年被經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)首次引入經(jīng)濟與環(huán)境的關(guān)系研究[17],目前已被廣泛用于經(jīng)濟學(xué)的多個研究領(lǐng)域。陸琳憶等基于脫鉤指數(shù),考察了城市經(jīng)濟增長與綠色發(fā)展水平的動態(tài)演化關(guān)系[18];廖茂林等采用脫鉤分析方法,對城市群綠色發(fā)展水平與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行了探究[19];臧宏寬等通過分析京津冀城市群地級以上城市的脫鉤情況,提出了京津冀城市群碳達峰判別方法[20]。已有的研究證明,利用脫鉤指數(shù)方法分析城市群經(jīng)濟發(fā)展與碳減排的協(xié)同關(guān)系具有現(xiàn)實可行性。
綜上所述,現(xiàn)有研究對于城市群空間結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟發(fā)展、碳減排之間的關(guān)系尚未達成一致看法,對不同類型城市群的異質(zhì)性分析以及可能存在的非線性關(guān)系的深入研究較少。因此,本研究通過構(gòu)建綠色發(fā)展指數(shù)來表示城市群經(jīng)濟發(fā)展與碳減排實現(xiàn)雙贏的程度,以探討城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的非線性影響,探究其作用機制并進行異質(zhì)性分析,進而提出對策建議。
二、理論機制分析
如圖1所示,城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響可以從單中心結(jié)構(gòu)的虹吸效應(yīng),以及多中心結(jié)構(gòu)的借用規(guī)模效應(yīng)和擴散效應(yīng)來分析。兩種空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)都能在特定條件下對經(jīng)濟發(fā)展和碳減排的雙贏起到積極作用,而占據(jù)主導(dǎo)地位的效應(yīng)將會決定何種空間結(jié)構(gòu)更有利于實現(xiàn)雙贏發(fā)展。
在單中心結(jié)構(gòu)中,城市集聚水平不斷加深會引發(fā)極化效應(yīng),以資源配置、規(guī)模擴張和成果轉(zhuǎn)化等方式,引導(dǎo)包括勞動力在內(nèi)的各種要素向發(fā)展水平更高的中心城市集中[21]。隨著中心城市人口不斷增多,人們對于消費品及配套服務(wù)的需求也不斷增長。在旺盛需求的推動下,中心城市的產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴張。通過市場機制的調(diào)節(jié),中心城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸向著高級化和合理化演變[22]。同時,人力資本要素和創(chuàng)新要素的集聚有利于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、激發(fā)城市創(chuàng)新活力、淘汰落后產(chǎn)能,逐漸將要素驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動,推動區(qū)域轉(zhuǎn)型發(fā)展。此外,通過集聚和示范效應(yīng),要素的集中也有利于降低先進生產(chǎn)技術(shù)與管理經(jīng)驗的交流成本并提高居民的環(huán)保意識,促進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級和減少居民人均碳排放,實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳減排耦合協(xié)調(diào)發(fā)展[23]。
與單中心空間結(jié)構(gòu)相比,多中心空間結(jié)構(gòu)使城市群呈現(xiàn)更為均衡的發(fā)展態(tài)勢,不僅能夠發(fā)揮規(guī)模互借效應(yīng)、實現(xiàn)更大范圍的集聚經(jīng)濟[24],還有助于城市群內(nèi)不同級別的城市基于各自的狀況進行資源分配、實現(xiàn)合理的分工,通過減輕行政區(qū)劃壁壘效應(yīng)和增強產(chǎn)城融合效應(yīng)來提升城市資源空間配置的效率[25],緩解由于中心城市規(guī)模過大和資源過度集中帶來的規(guī)模不經(jīng)濟問題。而且,多中心空間結(jié)構(gòu)有助于建立一個緊密相連的城市網(wǎng)絡(luò),并在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部促進各種要素流動,發(fā)揮大城市對中小城市的輻射帶動作用,讓中小城市受益于大城市的溢出效應(yīng)[26-27]。多中心空間結(jié)構(gòu)還可促進大城市與中小城鎮(zhèn)之間的創(chuàng)新共享與合作,在縮小地區(qū)間創(chuàng)新差距的同時,加速創(chuàng)新資源向大城市集聚、推動科技成果轉(zhuǎn)化,逐步實現(xiàn)對外部的溢出效應(yīng)。這樣的合作機制能夠提高中小城市的科技創(chuàng)新水平,推動科技創(chuàng)新更加均衡地發(fā)展[28]。
城市群空間結(jié)構(gòu)的演變主要表現(xiàn)為要素在空間集聚方式的改變,而要素集聚可以通過提高科技水平和分工水平對綠色發(fā)展指數(shù)產(chǎn)生影響。這是因為,要素集聚所帶來的知識外溢和技術(shù)外溢效應(yīng),有助于消除技術(shù)障礙,促進科技水平的提高[29];科技水平的提高為提高資源利用效率、推動能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化、助力低碳技術(shù)成果轉(zhuǎn)化提供了基礎(chǔ),使經(jīng)濟高質(zhì)量低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展成為可能。同時,科學(xué)合理的空間結(jié)構(gòu)有利于提高城市群內(nèi)部的分工水平,不僅可以降低企業(yè)經(jīng)營成本、強化集聚效應(yīng),還能鼓勵企業(yè)采用更多的低碳節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)并將非核心業(yè)務(wù)外包,推動治污減排工作的專業(yè)化[30],實現(xiàn)城市群經(jīng)濟增長與綠色發(fā)展。此外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能夠調(diào)節(jié)城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響。一方面,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高級化更有利于充分發(fā)揮生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的集聚規(guī)模優(yōu)勢[31],放大要素集聚帶來的集聚效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng),從整體上提高資源配置效率;另一方面,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化意味著城市的產(chǎn)業(yè)擁有更高的聚合質(zhì)量和協(xié)調(diào)程度[32],其帶來的產(chǎn)業(yè)集聚與城市群空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來的資源配置效率提升將形成協(xié)同效應(yīng),推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
三、數(shù)據(jù)與方法
(一)樣本選取與數(shù)據(jù)來源
本文參照《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》,選擇我國現(xiàn)有的19個城市群作為研究對象。各變量的數(shù)據(jù)主要來源于相應(yīng)年份的中國統(tǒng)計年鑒、中國城市統(tǒng)計年鑒、中國能源統(tǒng)計年鑒和各地級市發(fā)布的統(tǒng)計年鑒,以及年度國民經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報等資料,其中歷年缺失數(shù)據(jù)根據(jù)線性插值法予以補齊,GDP以2005年作為基期進行折算。從研究區(qū)間來看,城市群空間結(jié)構(gòu)的演變特征選取2005—2019期間數(shù)據(jù)進行分析,由于綠色發(fā)展指數(shù)是本年度與期初的比值,因此實證分析的時間區(qū)間為2006—2019年。在19個城市群中,剔除各縣級市及數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失的地級市,最后各城市群包含的城市如表1所示。
(二)變量選取與測算方法
1.因變量:綠色發(fā)展指數(shù)(GDI)
借鑒Tapio、原偉鵬等的研究[33-34],利用脫鉤指數(shù)理論構(gòu)建綠色發(fā)展指數(shù),分母為人均國內(nèi)生產(chǎn)總值的變化量與期初人均國內(nèi)生產(chǎn)總值的比值,分子為碳排放量的變化量與期初碳排放量的比值,期初均定為2005年。其中,碳排放量的測算借鑒了吳建新等人的研究[35],采用將電能、煤氣、液化石油氣和熱能的消耗所產(chǎn)生的碳排放相加的方法,得到各個城市的碳排放量,然后將這些值相加以計算城市群總體的碳排放量。電能消耗所產(chǎn)生的碳排放,可以采用各地區(qū)電網(wǎng)的基準(zhǔn)線排放因子進行計算。煤氣和液化石油氣產(chǎn)生的碳排放可以使用《IPCC2006年國家溫室氣體清單指南》提供的相關(guān)轉(zhuǎn)化因子進行計算。熱能產(chǎn)生的碳排放計算,首先應(yīng)將產(chǎn)生的熱能折算為所需消耗的原煤數(shù)量,然后利用原煤折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的系數(shù)得出消耗的能源數(shù)量,最后通過熱能消耗所需的原煤數(shù)量來計算集中供熱所產(chǎn)生的碳排放。
經(jīng)查閱相關(guān)文獻資料可知,2006年至2019年各城市群的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值均大于2005年,增長量為正值。故在本研究中,GDI為負(fù)向指標(biāo),若GDI>1,則碳排放量的增幅大于經(jīng)濟發(fā)展水平的增幅;若GDI在0~1之間,則經(jīng)濟發(fā)展水平增幅大于碳排放量增幅,可認(rèn)為實現(xiàn)了較低水平的雙贏;若GDI<0,則說明在經(jīng)濟發(fā)展水平提高的同時,碳排放量減少,可認(rèn)為實現(xiàn)了較高水平的雙贏。
[GDI=ΔCE/CEΔpgdp/pgdp]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1)
2.自變量:城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)(q)
城市群空間結(jié)構(gòu)根據(jù)中心城市的職能不同可分為單中心空間結(jié)構(gòu)和多中心空間結(jié)構(gòu),本研究借鑒Meijers等的方法[36],根據(jù)位序—規(guī)模法則來測算城市群的空間結(jié)構(gòu)指數(shù)。計算公式如下:
[lnX=C-qlnR]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)
其中,X為測算城市群空間結(jié)構(gòu)所需依靠的各城市的某項具體指標(biāo),通常利用常住人口數(shù)量或城市地區(qū)生產(chǎn)總值來衡量。C為常數(shù)項,q為城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù),可以通過線性擬合的方式得到。q的絕對值反映了城市群空間結(jié)構(gòu)的單中心—多中心程度,絕對值越大代表城市群單中心程度越高。R為該城市的指標(biāo)X在城市群中所處的位次。本文借鑒王雅楠等的方法[37],綜合人口和經(jīng)濟指標(biāo)測算城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)。
[lnNi=C1-qNlnRNi]? ? ? ? ? ? ? (3)
[lnMi=C2-qMlnRMi]? ? ? ? ? ? ?(4)
[q=qN×qM]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (5)
[Ni]、[Mi]分別為城市群中城市i的人口規(guī)模和經(jīng)濟規(guī)模,人口規(guī)模用城市i的常住人口數(shù)量來表示,經(jīng)濟規(guī)模用實際地區(qū)生產(chǎn)總值表示,[C1]、[C2]為常數(shù)。[RNi]和[RMi]為城市i的人口和經(jīng)濟規(guī)模在城市群中的位序,[qN]和[qM]分別為用人口和經(jīng)濟指標(biāo)計算出的城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù),[q]為綜合人口和經(jīng)濟指標(biāo)計算出的城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)。
3.中介變量和調(diào)節(jié)變量
為深入研究其作用機制和影響機制,本文綜合現(xiàn)有文獻,選取科技水平(ST)和分工水平(DL)作為中介變量,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(IS)作為調(diào)節(jié)變量??萍妓嚼盟@專利授權(quán)量的自然對數(shù)來衡量。城市群的功能分工主要表現(xiàn)在生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)集中在中心城市,而一般制造業(yè)則更多地集中在外圍城市。為合理測度城市群分工水平,綜合齊謳歌和趙勇等的做法[38-39],利用城市群中“生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)從業(yè)人員/制造業(yè)從業(yè)人員”與全國“生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)從業(yè)人員/制造業(yè)從業(yè)人員”之比來衡量,該值越大意味著在全國范圍內(nèi)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)在該城市群中相對于制造業(yè)越集中,該城市群的分工水平和功能專業(yè)化程度越高。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指標(biāo)主要衡量區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平,用第三產(chǎn)業(yè)的增加值與第二產(chǎn)業(yè)的增加值的比值來表征。
4.控制變量
借鑒范秋芳、程晨、邵帥等的研究[40-42],選取對外開放水平、政府干預(yù)程度、人力資本水平、貿(mào)易開放度作為本研究的控制變量。其中,對外開放水平可以通過城市群的外商直接投資額占當(dāng)年地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來衡量,政府干預(yù)程度可以通過地方政府的財政支出占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來衡量,人力資本水平利用城市群內(nèi)每百人中的大學(xué)生數(shù)量的自然對數(shù)來衡量,貿(mào)易開放度利用城市群進出口貿(mào)易額占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來衡量。
(三)模型構(gòu)建
基于上述的理論分析,本研究選取面板數(shù)據(jù)模型檢驗城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響,基準(zhǔn)模型如下所示:
[GDIij=α0+α1qij+αjControlij+γj+ηi+εij]
(6)
其中,下標(biāo)i表示城市群,j表示年份,[α0]為常數(shù)項,GDI表示城市群的綠色發(fā)展指數(shù);[qij]為本文的核心解釋變量,表示城市群i在j年的空間結(jié)構(gòu)指數(shù);[Controlij]表示其他影響城市群綠色發(fā)展指數(shù)的控制變量,[γj]表示時間固定效應(yīng),[ηi]表示個體固定效應(yīng),[εij]表示誤差項。
為深入探究可能存在的非線性關(guān)系,將城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的二次方項和三次方項納入模型進行進一步研究。
[? ? ? ? ?GDIij=α0+α1qij+α2qij2+αjControlij+]
[γj+ηi+εij]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(7)
[GDIij=α0+α1qij+α2qij2+α3qij3+αjControlij+γj+ηi+εij]? ? ? ? ? ? ? ? (8)
由于城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響存在較大差異,為進一步探究其影響機制,本研究分析了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在城市群空間結(jié)構(gòu)影響綠色發(fā)展指數(shù)的過程中可能存在的調(diào)節(jié)效應(yīng)。為此,本研究引入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的交互項,構(gòu)建如下交互項模型:
[GDIij=α0+α1qij+α2ISij+α3qijISij+αjControlij+γj+ηi+εij]? ? ? ? ? ? ? ? ?(9)
為考察城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響過程和作用機制,本研究引入科技水平和分工水平作為中介變量,構(gòu)建中介效應(yīng)模型如下:
[GDI=cq+c1Xit+e1]? ? ? ? ? ? ? ? (10)
[M=aq+a1Xit+e2]? ? ? ? ? ? ? ? ? (11)
[GDI=c'q+bM+c'1Xit+e3]? ? ? ?(12)
其中,c表示城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響系數(shù);M表示中介變量;a表示城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)對中介變量的影響系數(shù);b表示中介變量對綠色發(fā)展指數(shù)的影響系數(shù);[c']表示納入中介變量后城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響系數(shù),[e1]、[e2]、[e3]表示誤差項。
四、實證研究與結(jié)果分析
(一)城市群空間結(jié)構(gòu)的演變特征
我們首先對19個城市群2005—2019年的空間結(jié)構(gòu)演變特征進行分析,將19個城市群每年的空間結(jié)構(gòu)指數(shù)進行求均值后如表2所示。城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)均值的最小值出現(xiàn)在2005年,最大值出現(xiàn)在2019年,在研究期間內(nèi)城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)從0.580增長至0.772,總體呈現(xiàn)遞增趨勢。根據(jù)空間結(jié)構(gòu)指數(shù)增長速度的大小可以將2005—2019年分為兩個階段,在2005—2011年城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)增速較快,平均每年增長0.022,在2012—2019年城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)增速較慢,平均每年增長0.009,這一趨勢與我國經(jīng)濟發(fā)展及城鎮(zhèn)化建設(shè)的趨勢相一致。
由表3可知,我國城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)總體上呈現(xiàn)“西高東低”的特征,天山北坡城市群、成渝城市群、蘭西城市群為單中心程度較高的幾個城市群,呼包鄂榆城市群、中原城市群、山東半島城市群為單中心程度較低的幾個城市群。從空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的時間演變趨勢來看,我國多數(shù)城市群的單中心程度呈現(xiàn)增長態(tài)勢,少數(shù)保持穩(wěn)定或減少。從各城市群的空間結(jié)構(gòu)指數(shù)差距來看,隨著時間的推移,各城市群的空間結(jié)構(gòu)指數(shù)差距增大。
(二)基準(zhǔn)回歸分析
本研究利用面板數(shù)據(jù)模型對上述模型進行實證分析,Hausman檢驗結(jié)果表明應(yīng)采用雙向固定效應(yīng)模型進行實證分析,結(jié)果如表4所示。模型一的回歸系數(shù)為負(fù),表明當(dāng)城市群空間結(jié)構(gòu)趨向單中心時,更有利于降低綠色發(fā)展指數(shù)。也就是說,城市群要素集聚帶來的集聚效應(yīng)大于擁擠效應(yīng)。為進一步研究城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)與綠色發(fā)展指數(shù)之間是否存在非線性相關(guān)關(guān)系,模型二將城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的二次方項引入模型,模型三將城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的三次方項引入模型,結(jié)果表明三次方項通過了1%的水平上顯著性檢驗,系數(shù)為正,并且該模型的擬合程度較模型一和模型二更高。這說明城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)與綠色發(fā)展指數(shù)之間為“N”型關(guān)系,隨著單中心程度的提高,城市群綠色發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)“增加—減少—增加”的變化趨勢,拐點值為0.65和3.45(圖2)。2019年,我國19個城市群的空間結(jié)構(gòu)指數(shù)與拐點值的關(guān)系如表5所示。由于綠色發(fā)展指數(shù)為負(fù)向指標(biāo),當(dāng)城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)小于0.65時,單中心程度的提高抑制了經(jīng)濟增長和碳減排的協(xié)同發(fā)展。此時城市群的要素集聚未能發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)和集聚經(jīng)濟效應(yīng)的提質(zhì)增速作用,反而由于中心城市人口增加和工業(yè)化水平提高增加了碳排放強度。當(dāng)城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)位于0.65和3.45之間時,要素的集聚將逐漸顯現(xiàn)出規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)和集聚經(jīng)濟效應(yīng)。在這種情況下,更有效的要素市場和更緊密的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)將進一步促進技術(shù)交流和知識溢出,從而推動碳減排和經(jīng)濟增長同向發(fā)展。當(dāng)城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)大于3.45時,此時要素集聚帶來的擁擠效應(yīng)大于集聚效應(yīng),過度單中心空間結(jié)構(gòu)帶來的交通擁擠、環(huán)境污染等問題使碳排放增速大于經(jīng)濟增長速度,不利于經(jīng)濟增長與碳減排耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。
在控制變量中,對外開放水平(K1)、政府干預(yù)程度(K2)均通過了顯著性檢驗,并且在模型一至模型三中系數(shù)符號一致,證明結(jié)果存在穩(wěn)健性。對外開放水平的系數(shù)顯著為負(fù),表明外資引入可以鼓勵企業(yè)采用更先進的技術(shù)和執(zhí)行更嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),對于推動經(jīng)濟發(fā)展和減少碳排放具有積極作用[43]。政府干預(yù)程度的系數(shù)顯著為正,反映出政府過度干預(yù)不利于實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳減排的協(xié)同發(fā)展,說明政府應(yīng)充分發(fā)揮市場調(diào)節(jié)的決定性作用。
(三)機制分析
1.調(diào)節(jié)效應(yīng)分析
為進一步分析城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響機制,本研究在基準(zhǔn)模型中引入產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的交互項,得出交互項模型的回歸結(jié)果(表6)。城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的系數(shù)為負(fù)、交互項的系數(shù)為正且兩者都顯著,說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到了負(fù)向調(diào)節(jié)作用。究其原因在于,一方面,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級往往伴隨著產(chǎn)業(yè)鏈的延伸,會在一定程度上削弱單中心空間結(jié)構(gòu)帶來的集聚效應(yīng)與規(guī)模效應(yīng),并進一步削弱單中心空間結(jié)構(gòu)的“降碳促增”作用。另一方面,在研究期間內(nèi)第三產(chǎn)業(yè)相對占比增加的同時,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的絕對量也得到了快速增長,各產(chǎn)業(yè)無序快速增長與減排降碳技術(shù)更新緩慢削弱了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化帶來的減排效應(yīng)。在此情況下,單中心程度的提高更容易引發(fā)過度集聚導(dǎo)致的擁擠效應(yīng)。
2.中介效應(yīng)分析
根據(jù)上述理論分析可以推測,科技水平和分工水平在城市群空間結(jié)構(gòu)影響綠色發(fā)展指數(shù)的過程中起到中介作用。為檢驗中介效應(yīng)是否存在,本研究構(gòu)建中介效應(yīng)模型,采用逐步回歸法進行機制檢驗,回歸結(jié)果如表7所示。模型(1)中城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的系數(shù)顯著為正,說明隨著城市群單中心空間結(jié)構(gòu)的增強,人才、資金等要素逐漸集聚產(chǎn)生了規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)和溢出效應(yīng),提高了城市群的科技水平。模型(2)中城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)和科技水平的系數(shù)顯著為負(fù),說明科技水平提高一方面促進了城市群經(jīng)濟的發(fā)展,另一方面也使企業(yè)有機會使用更高技術(shù)水平的設(shè)備,實現(xiàn)了綠色發(fā)展。結(jié)合模型(1)和模型(2)的分析,可以得出科技水平的中介效應(yīng)存在。同樣,以分工水平作為中介變量,城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)作為解釋變量,綠色發(fā)展指數(shù)作為被解釋變量,構(gòu)建中介效應(yīng)模型,檢驗步驟與上文相同。在模型(3)中,空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的系數(shù)顯著為正,說明單中心空間結(jié)構(gòu)能夠提高城市群的分工水平。在模型(4)中,城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)和分工水平的系數(shù)均顯著為負(fù),表明分工水平的中介效應(yīng)成立。
(四)異質(zhì)性分析
上文將19個城市群作為研究對象進行實證分析,結(jié)果表明城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)與綠色發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)“N”型關(guān)系。我國城市群數(shù)量眾多,內(nèi)部發(fā)展?fàn)顩r差異巨大,對于不同類型的城市群,上述分析結(jié)果是否相同?本研究以計算得到的第一個拐點值0.65為分界點,按照2019年的城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)將19個城市群分為低中心度城市群和高中心度城市群(表8),對兩組城市群分別進行基準(zhǔn)回歸(表9),深入探究空間結(jié)構(gòu)對不同類型城市群綠色發(fā)展指數(shù)的異質(zhì)性影響。在控制了個體效應(yīng)和時間效應(yīng)并加入全部控制變量后,低中心度城市群核心解釋變量的系數(shù)顯著為正,而高中心度城市群核心解釋變量的系數(shù)顯著為負(fù)。這表明低中心度城市群向多中心空間結(jié)構(gòu)演變、高中心度城市群向單中心空間結(jié)構(gòu)演變時更有助于實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳減排雙贏。異質(zhì)性分析的結(jié)果與基準(zhǔn)回歸的結(jié)果相同,也證明了我國城市群空間結(jié)構(gòu)與綠色發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)“N”型關(guān)系這一結(jié)論的可靠性。
(五)穩(wěn)健性檢驗
為驗證上述結(jié)果的可靠性,本研究進行了增加滯后項和替換控制變量的穩(wěn)健性檢驗,檢驗結(jié)果如表10所示。研究結(jié)果表明,城市群空間結(jié)構(gòu)改變能影響經(jīng)濟發(fā)展和碳排放量,而經(jīng)濟發(fā)展與碳排放量同樣也會對城市群空間結(jié)構(gòu)演變產(chǎn)生影響,兩者可能存在雙向因果的內(nèi)生性問題。因此,本研究將綠色發(fā)展指數(shù)的滯后一階項納入模型,核心解釋變量系數(shù)的符號未發(fā)生變化,說明結(jié)果具有穩(wěn)健性。此外,以城市群常住人口的自然對數(shù)值替換貿(mào)易開放度作為新的控制變量進行穩(wěn)健性檢驗,城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)的系數(shù)符號并未發(fā)生改變,表明基準(zhǔn)回歸的結(jié)果是有效可靠的。
五、研究結(jié)論和政策建議
本研究從城市群空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化能否實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和碳減排雙贏的核心問題著手,利用雙向固定效應(yīng)模型實證分析了2006—2019年我國19個城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響及其作用機制,并進行了異質(zhì)性分析,得出結(jié)論如下:第一,成渝城市群和天山北坡城市群為單中心空間結(jié)構(gòu),其余城市群為多中心空間結(jié)構(gòu)。北部灣城市群、呼包鄂榆城市群、黔中城市群的空間結(jié)構(gòu)逐漸向多中心轉(zhuǎn)變,山東半島城市群、長三角城市群的空間結(jié)構(gòu)基本保持穩(wěn)定,其余城市群向單中心轉(zhuǎn)變。第二,城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)和綠色發(fā)展指數(shù)之間呈現(xiàn)“N”型關(guān)系,隨著單中心程度的提高,綠色發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)“增加—減少—增加”的變化趨勢。在控制變量中,對外開放水平、政府干預(yù)程度能對綠色發(fā)展指數(shù)產(chǎn)生影響。第三,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)能夠在城市群空間結(jié)構(gòu)影響綠色發(fā)展指數(shù)的過程中起到負(fù)向調(diào)節(jié)作用,科技水平和分工水平能夠起到間接中介作用,城市群空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以通過“空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化→科技水平提高→綠色發(fā)展指數(shù)降低”和“空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化→分工水平提高→綠色發(fā)展指數(shù)降低”兩條路徑促進碳減排和經(jīng)濟發(fā)展。第四,城市群空間結(jié)構(gòu)對綠色發(fā)展指數(shù)的影響存在城市群中心度特征的異質(zhì)性,低中心度城市群向多中心空間結(jié)構(gòu)演變、高中心度城市群向單中心空間結(jié)構(gòu)演變時更有助于降低城市群綠色發(fā)展指數(shù),從而實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳減排協(xié)同發(fā)展。
基于上述結(jié)論,本文提出以下建議:一是各城市群應(yīng)充分打破行政壁壘,結(jié)合自身實際情況選擇不同的發(fā)展方式。目前城市群空間結(jié)構(gòu)指數(shù)小于0.65或大于3.45的城市群,應(yīng)實施多中心發(fā)展戰(zhàn)略,加大對中小城市的政策傾斜和資源支持。空間結(jié)構(gòu)指數(shù)位于0.65和3.45之間的城市群,應(yīng)當(dāng)加強核心城市的影響力,發(fā)揮增長極的輻射帶動作用,進而實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。二是充分重視科技水平、分工水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對城市群高質(zhì)量發(fā)展的積極影響,特別是以科技進步引領(lǐng)城市群經(jīng)濟增長和碳減排互動發(fā)展。三是根據(jù)各城市群的發(fā)展?fàn)顩r和內(nèi)部中心度的差異實施差異化的發(fā)展策略。高中心度城市群要依托“中心—外圍”結(jié)構(gòu),促使周邊城市通過學(xué)習(xí)效應(yīng)獲取知識溢出的正外部性。低中心度城市群要積極向多中心空間結(jié)構(gòu)演變,在推動經(jīng)濟發(fā)展的同時重視環(huán)境保護,避免“竭澤而漁”、惡性發(fā)展。
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[34] 原偉鵬、孫慧、閆敏:《雙重環(huán)境規(guī)制能否助力經(jīng)濟高質(zhì)量與碳減排雙贏發(fā)展?——基于中國式分權(quán)制度治理視角》[J],《云南財經(jīng)大學(xué)學(xué)報》2021年第3期,第67-86頁。
[35] 吳建新、郭智勇:《基于連續(xù)性動態(tài)分布方法的中國碳排放收斂分析》[J],《統(tǒng)計研究》2016年第1期,第54-60頁。
[36] Evert J Meijers and Martjin J Burger, “Spatial Structure and Productivity in US Metropolitan Areas” [J], Environment and Planning A, 2010, 42(6): 1383-1402.
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[38] 齊謳歌、趙勇、白永秀:《城市群功能分工、技術(shù)進步差異與全要素生產(chǎn)率分化——基于中國城市群面板數(shù)據(jù)的實證分析》[J],《寧夏社會科學(xué)》2018年第5期,第84-95頁。
[39] 趙勇、白永秀:《中國城市群功能分工測度與分析》[J],《中國工業(yè)經(jīng)濟》2012年第11期,第18-30頁。
[40] 同[15]。
[41] 同[6]。
[42] 邵帥、張可、豆建民:《經(jīng)濟集聚的節(jié)能減排效應(yīng):理論與中國經(jīng)驗》[J],《管理世界》2019年第1期,第36-60頁。
[43] 錢莎莎、高明、黃清煌:《環(huán)境規(guī)制實現(xiàn)了節(jié)能減排與經(jīng)濟增長的雙贏?》[J],《生態(tài)經(jīng)濟》2019年第1期,第154-160頁。
作者簡介:陳偉,西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院教授。李卓航,西安交通大學(xué)經(jīng)濟與金融學(xué)院碩士研究生。肖映彤,西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院碩士研究生。王雅楠,西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院副教授。
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