劉建君 梁大鵬 季建文 孫佳音

[提要] 黨的二十大報告指出,高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù)。而提升產(chǎn)業(yè)集聚是推進區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。本研究在Krugman、Quaas等分析框架的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一個加入環(huán)境污染變量的新經(jīng)濟地理學(xué)模型,分別闡述了市場潛力、環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚之間短期和長期的關(guān)系,并利用中國244個地級以上城市2005-2019年的面板數(shù)據(jù),驗證了上述數(shù)理模型變量之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在短期內(nèi),市場潛力對產(chǎn)業(yè)集聚水平有顯著正向影響。在長期內(nèi),地區(qū)的環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚度之間呈“正U型”關(guān)系,拐點為環(huán)境污染評價值0.225。當(dāng)“市場潛力向心力”較大,“環(huán)境污染離心力”較小時,在兩者的共同作用下,對產(chǎn)業(yè)集聚有正向影響。環(huán)境污染對于產(chǎn)業(yè)集聚的影響具有顯著的門檻特征,隨著環(huán)境污染的加劇,市場潛力與環(huán)境污染的共同作用對產(chǎn)業(yè)集聚的影響程度逐漸減弱。此外,非資源型城市產(chǎn)業(yè)集聚受市場潛力的積極影響更為顯著,環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚度之間呈“正U型”關(guān)系明顯,且在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下,產(chǎn)業(yè)集聚水平增加。

一、引言與文獻綜述

我國快速增長的區(qū)域經(jīng)濟可以從新經(jīng)濟地理要素角度得以解釋,除了傳統(tǒng)的基本生產(chǎn)要素外,市場潛力成為經(jīng)濟增長、促進產(chǎn)業(yè)集聚的新動力。隨著工業(yè)化進程的推進,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,其帶來的負(fù)外部性會加大生產(chǎn)效率差異,制約產(chǎn)業(yè)集聚,使得中國經(jīng)濟增長速度逐漸呈現(xiàn)放緩態(tài)勢。黨的二十大報告指出,高質(zhì)量發(fā)展是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的首要任務(wù)。高質(zhì)量發(fā)展是創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享相統(tǒng)一的發(fā)展。產(chǎn)業(yè)集聚的提升有利于實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。在此背景下,如何更好地提升產(chǎn)業(yè)集聚水平成為推進高質(zhì)量發(fā)展的主要任務(wù)之一。

產(chǎn)業(yè)集聚是指相同產(chǎn)業(yè)或關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)在某一固定地理區(qū)域內(nèi)高度集中,勞動、資本等要素高度匯聚的過程,在一定程度上還可以促進經(jīng)濟增長。Harris[1]將市場潛力看作不同地區(qū)各市場對產(chǎn)地產(chǎn)生的引力的加總,因此某城市的市場潛力值會影響到企業(yè)選址。從新經(jīng)濟地理學(xué)視角來看(New Economic Geography,NEG),企業(yè)選址依據(jù)生產(chǎn)成本和市場潛力二者的相互作用。[2]影響區(qū)域空間格局的形成的重要因素是市場潛力。[3]企業(yè)和廠商的高度集聚會促進產(chǎn)業(yè)集聚。因此,市場潛力可能會對產(chǎn)業(yè)集聚有一定的影響。

“十三五”期間,中國工業(yè)增加值由23.5萬億元增加到31.3萬億元,連續(xù)11年為世界上最大的制造業(yè)國家。在此過程中產(chǎn)業(yè)集聚形成,且產(chǎn)業(yè)集聚水平也不斷提升。但是,與此同時會產(chǎn)生霧霾加劇、水土流失、土地荒漠化、沙塵暴頻發(fā)等一系列環(huán)境污染問題。雖然中國出臺了一系列環(huán)境保護政策,但是環(huán)境問題仍不容樂觀。2019年,中國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量44.89億噸,比2016年增長了19.25%。諸如此類環(huán)境污染問題可能對經(jīng)濟活動的空間分布、產(chǎn)業(yè)分布產(chǎn)生影響,但是起初經(jīng)濟地理學(xué)并沒有將環(huán)境污染問題重視起來。從邏輯上分析,產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染之間存在一定的聯(lián)系,因為工業(yè)污染是工業(yè)、制造業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)物,內(nèi)生于在產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的過程中。[4]

從現(xiàn)有的研究來看,鮮有學(xué)者從新經(jīng)濟地理學(xué)的角度考慮將市場潛力、環(huán)境污染二者結(jié)合對產(chǎn)業(yè)集聚進行分析研究。目前大部分學(xué)者的相關(guān)研究表現(xiàn)在三個層面:一是生產(chǎn)成本或者市場潛力對產(chǎn)業(yè)集聚的影響。Poter[5]從競爭優(yōu)勢理論與經(jīng)濟地理二者相結(jié)合的視角,提出產(chǎn)業(yè)集聚形成的主要原因是生產(chǎn)成本;Rosenthal和Strange[6](P.2119-2171)認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚很大程度是由運輸成本決定的;文玫[7]從新經(jīng)濟地理理論角度論證了交易和運輸費用與工業(yè)聚集呈顯著反向變動關(guān)系;金煜等[8]基于新經(jīng)濟地理學(xué)的分析框架,探究得出較低的交易成本會促進產(chǎn)業(yè)集聚。除勞動、資本及技術(shù)等傳統(tǒng)生產(chǎn)要素可作為解釋經(jīng)濟增長的原因外,市場潛力同樣能為地區(qū)的經(jīng)濟增長提供動力。[4]多數(shù)情況下,由于國內(nèi)不同地區(qū)之間的貿(mào)易成本數(shù)據(jù)的不可獲得性與不完整性,為更好的估計地區(qū)之間的運輸成本,文章通過引入新經(jīng)濟地理理論中的市場潛力變量,以更好地來衡量運輸成本,從而研究市場潛力對產(chǎn)業(yè)集聚的影響效果。

二是環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚二者之間的關(guān)系。國內(nèi)外學(xué)者對產(chǎn)業(yè)集聚對環(huán)境污染的作用效果研究較多。Brakman[9]等認(rèn)為環(huán)境污染等問題產(chǎn)生的負(fù)外部性,即擁擠效應(yīng),會產(chǎn)生一種擴散力,在長期中,引起局部產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定集聚;Virkanen[10]證實了芬蘭南部的空氣污染和水污染問題是由產(chǎn)業(yè)集聚引發(fā)的;Verhoef和Nijkamp[11]基于空間均衡模型得出工業(yè)分布會導(dǎo)致集聚區(qū)的環(huán)境質(zhì)量的惡化;楊仁發(fā)[12]探究了產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染之間呈非線性關(guān)系。產(chǎn)業(yè)集聚水平低于某門限值時,產(chǎn)業(yè)集聚使環(huán)境污染加劇。反之,產(chǎn)業(yè)集聚高于這一門限值時,產(chǎn)業(yè)集聚有助于改善環(huán)境污染;寇冬雪[13]研究了不同模式的產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染之間的關(guān)系。其中,專業(yè)化集聚、多樣化集聚均有利于緩解環(huán)境污染。相關(guān)多樣化產(chǎn)業(yè)集聚能明顯改善環(huán)境污染,而無關(guān)多樣化產(chǎn)業(yè)集聚則會使得環(huán)境污染加劇。而反過來研究環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚的影響的文獻較少;張可和汪東芳[14]闡述了經(jīng)濟集聚和環(huán)境污染二者之間存在雙向關(guān)系,經(jīng)濟集聚加重了環(huán)境污染,而環(huán)境污染對經(jīng)濟集聚有反向抑制效果。

三是基于新經(jīng)濟地理理論,探究環(huán)境污染、技術(shù)創(chuàng)新等變量對產(chǎn)業(yè)集聚的共同作用。Kyriakopoulou和Xepapadeas[15]將環(huán)境污染作為離心力,將知識溢出作為向心力,在二者的共同作用下決定產(chǎn)業(yè)集聚的空間分布;何雄浪等[16]基于改進“中心外圍”模型提出本地技術(shù)溢出增加會產(chǎn)生一個向心力,環(huán)境污染加劇會產(chǎn)生一個離心力,兩者的共同作用影響了產(chǎn)業(yè)空間分布的均衡結(jié)構(gòu)。

綜上文章的理論貢獻在于:首先,基于新經(jīng)濟地理學(xué)理論,借鑒了Krugman[17]和Quaas等[18](P.1-40)分析框架,構(gòu)建了一個加入環(huán)境污染變量的新經(jīng)濟地理學(xué)模型,分別基于短期和長期情況構(gòu)建一個市場潛力、環(huán)境污染影響產(chǎn)業(yè)集聚的理論模型,從而深入探究市場潛力、環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚之間的關(guān)系。其次,將市場潛力看作一種向心力,環(huán)境污染看作一種離心力,而二者絕對值的大小關(guān)系會對產(chǎn)業(yè)集聚度有不同程度的正向或負(fù)向影響。最后,基于以環(huán)境污染為門檻參數(shù)的門檻效應(yīng),考察不同門檻值下,市場潛力與環(huán)境污染的共同作用是否會對產(chǎn)業(yè)集聚產(chǎn)生異質(zhì)性。

二、理論模型

在該研究中,借鑒了Krugman和Quaas等分析框架,基于新經(jīng)濟地理理論,引入環(huán)境污染變量。建立一個在短期及長期情況下,市場潛力、環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚的影響的數(shù)理模型。

(1)

(2)

(3)

(4)

假設(shè)每個消費者對于農(nóng)產(chǎn)品和制造品有相同的Cobb-Douglas效用函數(shù):

(5)

(6)

其中,ni代表每個制造業(yè)部門的公司數(shù)量,mir是每種制造產(chǎn)品的數(shù)量,σ是不變替代彈性,且σ>1。上式表示消費者同等重視不同種類的制造品。

對于家庭收入中,假設(shè)部門間不存在流動性。農(nóng)業(yè)部門的工人與其地區(qū)緊密相連。我們假設(shè)農(nóng)業(yè)部門的總勞動供給數(shù)量為1-μ>0,則每個地區(qū)有(1-μ)/R名農(nóng)業(yè)工人。對比制造業(yè)部門,制造部門的工人在不同地區(qū)之間可相互流動。如果ur>us,則s地區(qū)的工人會轉(zhuǎn)移到r地區(qū)。反之,則s地區(qū)的工人不會移動。當(dāng)ur=us時,地區(qū)之間達到平衡狀態(tài)。下面可以分短期均衡以及長期均衡來進行分析。原始模型并無任何差異。

(一)短期均衡分析

1.消費者

從以上效用函數(shù)的形式可以看出,環(huán)境污染對于家庭收入決策沒有直接的影響,并且需求函數(shù)也不取決于環(huán)境污染。因此,考慮短期均衡模型與Krugman模型情況相同。假設(shè)μλ1工人在地區(qū)1制造部門生產(chǎn),μλ2工人在地區(qū)2生產(chǎn)(其中λ1+λ2+…λR=1),λ表示地區(qū)的熟練工人份額。令是wr地區(qū)r的名義工資,則其收入水平Y(jié)r為:

(7)

通過效用最大化下的農(nóng)產(chǎn)品和制造品的消費數(shù)量關(guān)系式,得出地區(qū)j消費者對區(qū)域r各種制造品的最優(yōu)需求解為:

(8)

(9)

2.生產(chǎn)者

在生產(chǎn)部門規(guī)模報酬遞增、企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不同等前提條件下。考慮企業(yè)r的生產(chǎn)行為,其利潤函數(shù)為:

(10)

由(4)、(8)式,可得出區(qū)域r的總需求函數(shù):

(11)

(12)

因此,地區(qū)根據(jù)企業(yè)利潤最大化原則,得出一階條件為:

(13)

進而得出企業(yè)最大化利潤為:

(14)

由于企業(yè)可以自由進出,則企業(yè)最大化利潤等式(14)式為0。得出以下自由進出條件:

(15)

在此條件下,這一產(chǎn)量等于所有地區(qū)對地區(qū)r所有制造品需求的總和,為:

(16)

根據(jù)(13)、(15)和(16)等式,計算出地區(qū)r的名義工資為:

(17)

參考Fujita等[23](P.273-289),將表示兩地市場產(chǎn)業(yè)集聚指標(biāo)看作廣義運輸成本函數(shù),故該研究假設(shè)產(chǎn)業(yè)集聚指標(biāo)函數(shù)與廣義交易成本之間成反向變動關(guān)系[24]:

(18)

(19)

(20)

根據(jù)等式(19)和(20),產(chǎn)業(yè)集聚對于市場潛力的偏導(dǎo)數(shù)為:

(21)

根據(jù)上式可以測算出產(chǎn)業(yè)集聚對于市場潛力的彈性大于零。根據(jù)新經(jīng)濟地理學(xué)和改進的克魯格曼模型來看,在短期中,運輸成本越小,價格指數(shù)越大,市場潛力越大,產(chǎn)業(yè)集聚程度越高。

(二)長期均衡分析

長期均衡在文章中是指因?qū)嶋H工資差異使得制造業(yè)工人在各個地區(qū)自由流動后,達到的一種相對靜止的狀態(tài)。由此考察環(huán)境污染下的產(chǎn)業(yè)集聚度等相關(guān)問題。此部分為了簡化問題,假設(shè)R為2。

(22)

這里環(huán)境污染在r地區(qū)的短期均衡為:

(23)

(23)

(24)

(25)

對比短期均衡下價格指數(shù)、工資等表達式,環(huán)境損耗發(fā)生要素流動的條件下。因此,這對于模型的長期均衡產(chǎn)生影響。

定理1:

(26)

定理2:

對稱結(jié)構(gòu)λ=1/2是穩(wěn)定的,當(dāng)且僅當(dāng):

(27)

通過以上結(jié)論可以得出,中心-外圍結(jié)構(gòu)和對稱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定范圍取決于環(huán)境污染的損耗。我們有如下命題:

1.環(huán)境損耗越大:(a)中心-外圍結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的參數(shù)值越小。(b)對稱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的參數(shù)值越大。

由此得到以下四條假設(shè):

假設(shè)1:市場潛力視為一種“向心力”,市場潛力越大,產(chǎn)業(yè)集聚程度越高。

假設(shè)2:環(huán)境污染視為一種“離心力”,環(huán)境污染程度越大,產(chǎn)業(yè)集聚程度越低。

假設(shè)3:“市場潛力向心力”大于“環(huán)境污染離心力”時,使得在二者的共同作用下,會促進產(chǎn)業(yè)集聚提升。

假設(shè)4:“市場潛力向心力”小于“環(huán)境污染離心力”時,使得在二者的共同作用下,會減少產(chǎn)業(yè)集聚。

三、計量模型、變量及數(shù)據(jù)

(一)計量模型的構(gòu)建

1.全樣本計量模型的構(gòu)建

根據(jù)以上數(shù)理模型的推導(dǎo)結(jié)果,擬構(gòu)建以下計量模型:

(28)

2.門檻效應(yīng)計量模型的構(gòu)建

根據(jù)理論模型中命題的結(jié)論可知,市場潛力會帶來一種向心力,環(huán)境污染會帶來一種離心力,而二者絕對值的大小關(guān)系會對產(chǎn)業(yè)集聚度有不同程度的正向或負(fù)向影響。但環(huán)境污染是否存在非線性特征?市場潛力與環(huán)境污染評價在不同的門檻值(環(huán)境污染評價指標(biāo))下是否會對產(chǎn)業(yè)集聚有不同程度的影響效果?或有何種程度的影響效果?下面基于市場潛力和環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚影響,結(jié)合門檻效應(yīng)檢驗結(jié)果,建立如下雙重門檻效應(yīng)模型:

(29)

(二)數(shù)據(jù)選擇與變量說明

1.數(shù)據(jù)選擇

文章在滿足數(shù)據(jù)的有效性與可獲得性的基礎(chǔ)上,剔除了部分?jǐn)?shù)據(jù)嚴(yán)重缺失的城市后,對部分缺失年份較少的城市利用線性插值法進行插值。選取2005-2019年中國244個地級及以上城市的面板數(shù)據(jù)進行實證分析,使用全市數(shù)據(jù)而非市轄區(qū)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》、各省份統(tǒng)計年鑒、部分市級統(tǒng)計年鑒、國家統(tǒng)計局及地區(qū)統(tǒng)計公報等。為減少價格波動對實證結(jié)果的影響,提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。本研究以2005年為基期,依據(jù)各地區(qū)GDP的實際增長率,以測算出各年各城市的實際GDP。

2.變量說明

(1)被解釋變量:產(chǎn)業(yè)集聚(agg),它是指某一特定領(lǐng)域內(nèi)相互聯(lián)系的、相對密集的不同企業(yè)及機構(gòu)在地理上的集合。[25](P.7-91)而該研究的產(chǎn)業(yè)集聚主要指制造業(yè)和(工業(yè))產(chǎn)業(yè)的集聚。產(chǎn)業(yè)集聚測算方法有很多種,從企業(yè)層面來看,以往學(xué)者多采用赫芬達爾指數(shù)、熵指數(shù)等方法衡量。從行業(yè)層面來看,以往學(xué)者用區(qū)位商、空間基尼系數(shù)、EG指數(shù)、行業(yè)集中度等方法來測算。Keeble等[26]、程大中和陳福炯[27]、陳國亮和陳建軍[28]、孫浦陽等[29]、楊仁發(fā)等[30]利用區(qū)位商法測算產(chǎn)業(yè)集聚,這一方法的優(yōu)勢在于,它能在消除區(qū)域間規(guī)模差異的情況下,清楚地反映某一特定區(qū)域要素的空間分布、產(chǎn)業(yè)的優(yōu)劣勢等情況,因而成為國內(nèi)外學(xué)者衡量產(chǎn)業(yè)集聚水平的一種主流方法。因此,本研究參照Henderson等[31]、Fan和Scott[32]的方法,利用區(qū)位商理論測算產(chǎn)業(yè)集聚程度。計算公式為:

(30)

(2)核心解釋變量:市場潛力(mp),在新經(jīng)濟地理學(xué)的相關(guān)文獻中,不同學(xué)者對市場潛力的測算方法不盡相同。一種方法是利用Harris提出的市場潛力的定義來測算[1]。另一種方法是Redding和Venables[33]定義的MA和SA指標(biāo)來表示消費品市場獲得與中間品的要素市場獲得。后者與前者比較,第二種方法在得到微觀理論支持的基礎(chǔ)上,雖然結(jié)果更為精確,但是由于中國內(nèi)部各區(qū)域之間雙邊貿(mào)易數(shù)據(jù)的不可得性,并且在一國內(nèi)部不同區(qū)域之間勞動可以自由流動的前提下,對MA與SA指標(biāo)進行區(qū)分并無必要[34],故采用第一種方法來測算不同地區(qū)之間的市場潛力。市場潛力(mp)計算公式為:

(31)

(32)

(3)核心解釋變量:環(huán)境污染(pollution),為了綜合衡量城市環(huán)境污情況,研究用工業(yè)三廢衡量環(huán)境污染,包括:廢水、廢氣、廢渣。單一指標(biāo)會片面地刻畫污染程度,且會產(chǎn)生多重共線性等問題。所以,本研究借鑒劉習(xí)平等[35]方法,將工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量和工業(yè)煙(粉)塵排放量三者作為衡量工業(yè)三廢的指標(biāo),以建立環(huán)境污染綜合指數(shù),其具體內(nèi)容如下:先將工業(yè)三廢指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理,其公式為:

(33)

(34)

經(jīng)典環(huán)境庫茲涅茨曲線假說認(rèn)為,環(huán)境質(zhì)量會隨經(jīng)濟呈現(xiàn)先惡化后改善的“倒U型”曲線。但是,后來有研究表明二者之間可能出現(xiàn)“正U型”曲線關(guān)系。[36]因此,本文用環(huán)境污染二次項對產(chǎn)業(yè)集聚影響進行考察。

(4)其他控制變量。①經(jīng)濟發(fā)展水平(lnrgdp):用人均實際GDP作為衡量經(jīng)濟發(fā)展水平的指標(biāo)。以2005年為基期,剔除價格因素,折合出2005-2019年各個城市的人均實際GDP。②地方政府干預(yù)(gov):用不同地方財政一般預(yù)算內(nèi)支出與地方GDP的比值來衡量。③對外開放度(fdi):針對不同城市的差異性,本研究用外商投資金額與地方GDP的比值來衡量對外開放度,且根據(jù)不同年份的匯率將以美元核算的外商直接投資換算為以人民幣計價的外商直接投資。④人力資本(hr):國外學(xué)者Barro和Lee[37]提出將勞動力平均受教育年限作為衡量人力資本的指標(biāo)。但鑒于中國數(shù)據(jù)的不可獲得性,本研究選取不同地級市每萬人中的中等及以上學(xué)校的在校學(xué)生數(shù)來衡量不同城市的人力資本。

3.方法說明

在以往考察產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染二者關(guān)系的相關(guān)文獻中,學(xué)者認(rèn)為環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚的影響并非單向作用,而是存在二者互為因果的雙向因果關(guān)系。[14]解決內(nèi)生性問題最直接的方法在于尋找合適的工具變量,既要滿足所選擇的工具變量與殘差擾動項不相關(guān)這個條件,還要確保工具變量與其他解釋變量是獨立的,由此,文章引入產(chǎn)業(yè)集聚水平的滯后一期作為解釋變量,并且由于產(chǎn)業(yè)集聚和環(huán)境污染可能產(chǎn)生滯后效應(yīng),故同時引入二者的滯后一期作為解釋變量。同時,結(jié)合中國城市面板數(shù)據(jù),擬采用系統(tǒng)GMM方法解決二者之間存在的內(nèi)生性問題。文章采用了Windmeijer[38]對系統(tǒng)GMM估計兩步法的調(diào)整,使其偏倚變小,對實證模型進行回歸分析,回歸結(jié)果如下表1所示。

表1 全樣本估計結(jié)果

四、實證分析

(一)全樣本回歸結(jié)果

該研究首先在存在控制變量、時間固定效應(yīng)、城市固定效應(yīng)的條件下,將市場潛力對產(chǎn)業(yè)集聚的影響進行系統(tǒng)GMM估計,具體結(jié)果見表1中的模型1。再者,在模型1的基礎(chǔ)上,引入環(huán)境污染及其二次項,進行系統(tǒng)GMM估計,結(jié)果見表1中模型2。最后,在模型2的基礎(chǔ)上加入交互項(環(huán)境污染和市場潛力交互項),再進行系統(tǒng)GMM估計,結(jié)果見表1中模型3。

從全樣本結(jié)果可以看出,產(chǎn)業(yè)集聚具有動態(tài)性。在模型1、模型2、模型3中,滯后一期的產(chǎn)業(yè)集聚水平對當(dāng)期產(chǎn)業(yè)集聚水平的作用系數(shù)分別為0.618、0.578、0.597,側(cè)面反映產(chǎn)業(yè)集聚在時間上具有慣性。Hansen檢驗拒絕原假設(shè),證明工具變量選取有效。

從模型1結(jié)果中可以看出,市場潛力與產(chǎn)業(yè)集聚二者之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,即區(qū)域的運輸成本越小,市場潛力越大時,此地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚水平越高。這與我們的理論方程(21)的結(jié)果保持一致。從模型2結(jié)果中可以看出,地區(qū)的環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚度之間呈“正U型”關(guān)系。具體來說,起初,環(huán)境質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)集聚呈負(fù)向關(guān)系,即環(huán)境污染程度越高,產(chǎn)業(yè)集聚越低。進而理解為“環(huán)境污染離心力”驅(qū)使產(chǎn)業(yè)集聚程度變?nèi)?使城市結(jié)構(gòu)從不穩(wěn)定的“中心外圍”轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的“對稱結(jié)構(gòu)”?？缭竭^拐點0.225之后,環(huán)境質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)集聚呈正向關(guān)系,即環(huán)境污染程度越高,產(chǎn)業(yè)集聚越高。而在此模型中,地級市的市場潛力仍然對產(chǎn)業(yè)集聚水平有顯著正向影響作用,進而理解市場潛力作為一種“向心力”提升了產(chǎn)業(yè)集聚度。在模型3中,引入市場潛力與環(huán)境污染的交互項,其交互項的系數(shù)顯著為正,即在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下,它們與產(chǎn)業(yè)集聚呈正相關(guān)關(guān)系。由于交互項的加入,使得拐點位置向右移動,由0.225變?yōu)?.922,靠近環(huán)境污染評價指數(shù)峰值0.9474。所以,在大多數(shù)情況下,環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚有負(fù)向影響關(guān)系。是此結(jié)論驗證了本文數(shù)理推導(dǎo)命題的結(jié)論,區(qū)域的運輸成本較小時,“市場潛力向心力”較大。而區(qū)域的“環(huán)境污染離心力”較小,且“市場潛力向心力”大于“環(huán)境污染離心力”,使得在兩種力量的共同作用下,二者對產(chǎn)業(yè)集聚的影響為正。

(二)靜態(tài)門檻效應(yīng)回歸結(jié)果

研究依據(jù)門檻個數(shù)由此確定模型的形式。此處分別對無門檻、單門檻、雙門檻不同限定條件下對靜態(tài)面板進行估測。表2中展示了在不同門檻檢驗類型下的F統(tǒng)計值和經(jīng)過Bootstrap法下得出的P值。門檻變量環(huán)境污染的單一門檻和雙重門檻分別在5%和1%的顯著性水平下顯著,對應(yīng)的P值分別為0.033和0.000。而三重門檻檢驗并不顯著,P值為0.733。故以環(huán)境污染為門檻變量,研究市場潛力與環(huán)境污染共同作用下對產(chǎn)業(yè)集聚影響的靜態(tài)門檻效應(yīng)將基于公式(29)進行分析。

表2 靜態(tài)門檻效應(yīng)檢驗

表3 門檻值估計和置信區(qū)間

研究依據(jù)不同門檻值范圍來闡述對應(yīng)的省份區(qū)域數(shù)據(jù)。環(huán)境污染綜合指數(shù)小于0.213的城市大多是各地區(qū)的非中心城市,少數(shù)是中西部的中心城市,這說明欠發(fā)達地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平較差,但其環(huán)境質(zhì)量較好,環(huán)境污染程度低。環(huán)境污染綜合指數(shù)值介于0.213至0.520之間的地區(qū),不僅包括中部和東部的中心城市,還有部分地區(qū)的非中心城市,這些城市的工業(yè)化水平較高,所以環(huán)境污染質(zhì)量比較嚴(yán)重。環(huán)境污染綜合指數(shù)大于0.520的城市是重慶和蘇州,原因是這兩座城市的工業(yè)化水平發(fā)展位于全國前列,因此環(huán)境污染問題較為嚴(yán)重。

環(huán)境污染作為門檻變量的靜態(tài)門檻效應(yīng)回歸分析結(jié)果見表4。研究顯示,市場潛力與環(huán)境污染共同作用下對產(chǎn)業(yè)集聚的影響存在基于環(huán)境污染的門檻特征。具體來說,環(huán)境污染評價指數(shù)小于0.213時,在1%顯著性水平上,通過在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下,它們與產(chǎn)業(yè)集聚呈顯著正相關(guān)關(guān)系,影響系數(shù)為0.086。環(huán)境污染評價指數(shù)在0.213與0.520二者之間時,在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下在1%水平上對產(chǎn)業(yè)集聚有積極的影響,影響系數(shù)為0.063。環(huán)境污染評價指數(shù)超過0.520時,在統(tǒng)計上通過1%顯著性水平檢驗,在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下,對產(chǎn)業(yè)集聚正向的驅(qū)動作用,影響系數(shù)為0.034。通過研究發(fā)現(xiàn),在不同的門檻值的取值范圍下,隨著環(huán)境污染指數(shù)評價的增大,市場潛力與環(huán)境污染二者共同的作用對產(chǎn)業(yè)集聚的驅(qū)動力程度逐漸減弱(系數(shù)值0.086<0.063<0.034)。更好地驗證了本文數(shù)理推導(dǎo)命題的結(jié)論,在“市場潛力向心力”恒定的情況下(即運輸成本恒定),當(dāng)“環(huán)境污染離心力”越來越強時,二者共同作用對產(chǎn)業(yè)集聚水平依舊產(chǎn)生積極的影響,但是它們對產(chǎn)業(yè)集聚的驅(qū)動力逐漸變?nèi)酢?/p>

表4 門檻效應(yīng)回歸分析結(jié)果

(三)異質(zhì)性分析

由于資源型城市具有自然資源稟賦優(yōu)勢,城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有較強的集聚性特征。本部分研究結(jié)合不同城市的資源儲量條件、開發(fā)利用情況等方面進行動態(tài)評估調(diào)整得出的全國資源型城市名單(2013年),將244個城市分為94個資源型城市與150個非資源型城市兩類,為闡述分析資源型城市與非資源型城市的產(chǎn)業(yè)集聚與市場潛力二者關(guān)系(或產(chǎn)業(yè)集聚與市場潛力、環(huán)境污染三者關(guān)系)提供更鮮明的視角,具體實證結(jié)果見表5所示。

表5 資源與非資源型城市回歸結(jié)果

結(jié)果顯示,無論是資源型城市還是非資源型城市,產(chǎn)業(yè)集聚都具有顯著的動態(tài)性。通過對比觀察兩種城市類型下模型4和模型6的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)非資源型城市的產(chǎn)業(yè)集聚受市場潛力的正向影響顯著,且更符合數(shù)理模型方程(21)的結(jié)果。由模型7的結(jié)果可知,非資源型城市的環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚之間呈“正U型”曲線關(guān)系,環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚的影響由負(fù)向影響變?yōu)檎蛴绊?。且在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下,會明顯地提升產(chǎn)業(yè)集聚水平,證實了本文數(shù)理推導(dǎo)命題的結(jié)論?？赡艿脑蛉缦?首先,資源型城市起初形成的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布更多依靠其天然的資源稟賦優(yōu)勢,[39]而在后期這種資源富裕的自然稟賦引致的紅利逐漸消失,[40]最終自然資源由“資源福音”變?yōu)椤百Y源詛咒”。所以,資源型城市的產(chǎn)業(yè)集聚并不是大多由于市場潛力因素所決定的。其次,由于資源型城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中過多地依賴資源稟賦,致使當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有非彈性性質(zhì)。[41]最后,此研究采用工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣和工業(yè)煙塵作為衡量環(huán)境污染程度的評價指標(biāo)。通過采用上述指標(biāo)進行計算,研究發(fā)現(xiàn)資源型城市的環(huán)境污染普遍較低。因此在本研究中,環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚并沒有顯著的正向影響。

(四)穩(wěn)健性檢驗

考慮文章結(jié)果可能存在偏誤,故本研究通過替換解釋變量進行穩(wěn)健性檢驗,首先借鑒Frenken(2007)[42]熵指標(biāo)法構(gòu)建多樣化指數(shù)(rdi)以替代被解釋變量產(chǎn)業(yè)集聚(agg),其具體公式為:

(35)

其中pr為城市產(chǎn)業(yè)r的就業(yè)比重。

其次,將核心解釋變量環(huán)境污染的衡量方式更換為沈坤榮等[43]的方法,其具體公式為:

(36)

表6 替換核心解釋變量的全樣本回歸結(jié)果

五、結(jié)論與啟示

(一)研究結(jié)論

本研究基于新經(jīng)濟地理學(xué)相關(guān)理論,借鑒了Krugman和Quaas等學(xué)者的分析框架,構(gòu)建了一個加入環(huán)境因素的新經(jīng)濟地理學(xué)模型,在短期和長期情況下分別探究了市場潛力、環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,利用2005-2019年中國244個地級及以上城市的面板數(shù)據(jù),實證分析市場潛力、環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚之間的關(guān)系。研究得出以下結(jié)論:

第一,產(chǎn)業(yè)集聚具有動態(tài)性。在短期,市場潛力與產(chǎn)業(yè)集聚二者之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,即區(qū)域的運輸成本越小,市場潛力越大時,此地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚水平越高。在長期,環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚度呈“正U型”關(guān)系,即環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚的影響呈現(xiàn)由負(fù)到正的過程,拐點為環(huán)境污染評價值0.225。市場潛力可以看作一種向心力,環(huán)境污染視為一種離心力,當(dāng)“市場潛力向心力”較大,“環(huán)境污染離心力”較小,且“市場潛力向心力”大于“環(huán)境污染離心力”時,使得在二者的共同作用下,會促進產(chǎn)業(yè)集聚提升。第二,以環(huán)境污染作為門檻變量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在環(huán)境污染評價指數(shù)0.213、0.520兩個門檻值。在不同的門檻值的范圍內(nèi),隨著環(huán)境污染評價指數(shù)的增大,市場潛力與環(huán)境污染二者共同的作用對產(chǎn)業(yè)集聚程度逐漸減弱。第三,通過對資源型城市和非資源型城市的對比,該研究發(fā)現(xiàn)非資源型城市的產(chǎn)業(yè)集聚受市場潛力的積極影響更顯著。且非資源型城市的環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)集聚度之間呈“正U型”關(guān)系明顯,且在市場潛力與環(huán)境污染的共同作用下,產(chǎn)業(yè)集聚水平增加。

(二)政策啟示

第一,由于影響市場潛力的重要因素是運輸成本,較小的運輸成本可以提高市場潛力。因此,應(yīng)該加快城市交通、信息等公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),通過在時空上減少地理距離,以降低運輸成本、增大市場潛力,提升產(chǎn)業(yè)集聚水平。第二,針對環(huán)境污染對產(chǎn)業(yè)集聚的影響方面,由于環(huán)境污染會產(chǎn)生離心力。所以,應(yīng)加強地區(qū)環(huán)境規(guī)制水平,推動綠色發(fā)展。具體來說,在生產(chǎn)過程中應(yīng)該利用技術(shù)創(chuàng)新以替代傳統(tǒng)技術(shù),以盡可能地減少工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)煙塵等污染物的排放。同時,各城市也應(yīng)該建立城市工業(yè)三廢污染環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染聯(lián)動預(yù)警機制。設(shè)置不同污染閾值,在不同的污染閾值處及時作出預(yù)警,污染過高時,要及時調(diào)整產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu),調(diào)整要素生產(chǎn)比例,從而更好地促進產(chǎn)業(yè)集聚。第三,城市還應(yīng)該加大政府干預(yù)力度以提升產(chǎn)業(yè)集聚水平。具體來說,通過加大環(huán)境污染治理的資金投入,以更好地治理環(huán)境;加大企業(yè)職工子女的教育補貼,以降低教育成本等。第四,對于某些資源型城市的資源耗竭問題,應(yīng)及時優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),挖掘區(qū)域優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展,鼓勵城市進行產(chǎn)業(yè)多樣化調(diào)整,更好的提升產(chǎn)業(yè)集聚度。