制造業集聚與環境技術效率

李偉娜　徐勇

摘要：采用2001～2011年中國30個省份的面板數據，實證檢驗制造業集聚與環境技術效率之間的關系。全樣本回歸結果表明：制造業集聚與環境技術效率呈倒U型關系，人均消費水平與環境技術效率也呈倒U型，科技投資和企業環境管理能力與環境技術效率顯著正相關，工業結構和能源消耗與環境技術效率顯著負相關；東、中、西部地區的制造業集聚與環境技術效率之間的關系具有較大差異性。政府應針對各區域制造業集聚發展階段及特征制定相應政策，促進環境技術效率水平的提高。

關鍵詞：制造業集聚；環境技術效率；協調發展

中圖分類號：F0629；F2642文獻標識碼：A文章編號：1001-8409（2014）05-005-06

在工業化迅猛推進的過程中，制造業集聚極大地提高了產業競爭力，促進了區域經濟的迅速發展。但同時，制造業集聚地也面臨著由擁擠效應帶來的環境問題[1]。由此，各地政府試圖采取多種方式緩解制造業與環境之間的矛盾：如將大量污染密集型企業關閉，將污染密集企業從產業集聚“中心”區轉移到“外圍”地區，將污染企業規劃到園區統一進行環境規制等[2]。然而，這些方法均沒有從制造業集聚與環境技術效率的關系入手來實現節能減排，也就無法從根本上緩解集聚內制造業與環境之間的矛盾[3]。事實上，制造業集聚除了具有規模經濟優勢外，還能通過集聚效應緩解資源和環境壓力，即集聚的優勢能夠體現在既增加經濟效益、又減少環境污染兩個方面，而這一功能恰好符合環境技術效率的根本理念[4]。環境技術效率是指某地區的要素投入與“好產出”、“壞產出”之間的技術結構關系，衡量地區環境與經濟協調發展的程度[5]。本文在對制造業集聚度和環境技術效率測算的基礎上，考察制造業集聚與環境技術效率之間的關系，旨在尋求制造業與環境協調發展的根本路徑，最終實現制造業發展方式的轉變及節能減排目標的達成。

1指標選取與數據來源

本文采用2001～2011年中國30個省份的面板數據，實證考察制造業集聚是如何影響環境技術效率的，進而探討如何通過集聚優勢的發揮促進制造業與環境的協調發展。其中，被解釋變量為環境技術效率（ETE），關鍵被解釋變量為制造業集聚度（H指數），各省份人均生活水平、工業結構、科技投入、能源消耗、企業環境管理能力為控制變量。接下來對這些指標的選取、測算及數據來源進行闡述和分析。

1.1區域制造業集聚度的測算

本文用區域赫芬達爾指數作為評價制造業集聚度的指標[6]，公式為：H=ni=1（xi/X）2。其中，X代表某區域內全部制造業總銷售收入總額，xi代表區域內第i個產業的銷售收入，n代表區域內的制造業數目，數據來源于《中國工業企業數據庫》（2002～2012年）及《中國統計年鑒》（2002～2012年）。奇數年測算結果的H指數平均值見圖1。 由圖1可知，各省份的專業化變動趨勢都在相應的集聚水平變動；長三角和珠三角省份的多樣化集聚較強；東北及部分中西部地區的專業化集聚較強。其中，集聚度較高的省份具有以下2個特征：自然資源稟賦豐富的省區集聚度較高；較為落后的中西部地區的政府一般會傾向于支持少數幾個行業的專業化發展。與之相對應，東部沿海地區的專業化水平相對較低，這是因為這些省區主要為勞動密集型產業的集聚地；同時東部沿海省份的大中城市中可容納產業多樣化集聚，產業結構多元化使得地區專業化水平相對降低。

1.2省份環境技術效率的測算

環境技術是指通過使用或推廣環保設備、綠色生產方法、綠色產品設計等方式來減少人類活動產生的環境污染的技術或方法。沿用涂正革的測算方法[7，8]，在方向性距離函數的基礎上采用非線性參數法對環境技術效率進行測算。方向向量及約束為：

x、y、b分別代表技術K條件下的投入、期望產出和污染。β為按方向向量g=（gy，-gb）所能達到的期望產出增加、污染減少的最大比例。ETE（xk，yk，bk；gy，gb）=1/（1+D0（xk，yk，bk；gy，gb）），其中各區域工業總產值代表期望產出，各省份能源消費總量、固定資產凈值年平均值、全部從業人員年平均數為三種要素投入；工業二氧化硫排放總量代表污染。各省份工業總產值和固定資產凈值年平均值根據2012年《中國統計年鑒》1978年不變價格指數統一平減，將名義數值換算成實際值。數據來源于2002～2012年的《中國統計年鑒》、《中國環境年鑒》和《中國科技統計年鑒》。2001～2011年奇數年ETE測算值的平均值變動趨勢見圖2。

圖2顯示，2001～2011年間，30個省份的環境技術效率均值僅為0.71，處于較低水平，說明我國省域層面制造業與環境污染之間的矛盾仍很尖銳。從單個省份來看，各省市的環境技術效率存在顯著差異，其中廣東、上海、江蘇、浙江、北京、天津、山東在樣本期間內環境技術效率較高，接近生產前沿面；貴州、甘肅、寧夏、山西的環境技術效率則排在全國的后四位，這些省份技術條件差、環境污染治理能力不強，是環境技術效率亟待提高的重點地區。1.3控制變量的選取

影響環境技術效率的其他控制變量分別為：①各省份人均生活水平。庫茲涅茨曲線認為環境效率與人民生活水平呈現二次非線性關系，所以在回歸方程中包含了省份人均生活水平的二次型，用不變價人均地區生產總值表示，記為rjgdp ，單位為億元。②工業結構。用固定資產凈值年平均余額除以工業年平均全部從業人數衡量，通過資本與勞動力的比值來反應地區要素稟賦，工業結構記為jjjg。③科技投入。由各地區大中型工業企業科技經費內部支出度量，記為kjtz，單位為億元。④能源消耗。萬元GDP能耗的上升與下降是一個地區節能降耗工作成效的重要標準之一，用單位地區生產總值能耗來表示，記為nh。⑤企業環境管理能力。用工業二氧化硫去除量比工業二氧化硫去除量與工業二氧化硫排放量的和度量（王兵，2010），記為qyhj。以上變量的數據分別來源于2002～2012年的《中國統計年鑒》、《中國經濟貿易年鑒》、《中國科技統計年鑒》和《中國環境年鑒》。

2研究假設與計量模型

2.1研究假設

現實中，制造業集聚在不同發展階段具有不同的經濟增長和環境污染特征。根據制造業集聚生命周期規律，將制造業集聚度迅速提升的階段作為第一階段，將制造業集聚度穩定或下降的階段作為第二階段。在第一階段，集聚發揮正負兩種效應：正效應是隨著集聚內生產規模擴大，產業競爭力提高，區域經濟迅速發展；負效應是以勞動密集型和資源密集型為主要產業形態的制造業也使環境污染總量增加[9]。這一時期，由于政府和企業都更多關注制造業經濟效益，積極促進經濟水平的提高，所以雖然環境污染總量增加，但污染仍在環境承載能力范圍內，最終還是促進了環境技術效率的提高。在制造業集聚第二階段，集聚的規模經濟優勢繼續發揮，專業化帶來的勞動力、中間產品市場降低了集聚企業的運營成本，但是，資源的過度開發和能源的重度利用使集聚地出現了擁擠效應，環境問題成為制造業集聚的離心力，導致制造業集聚帶來的“壞產出”超過了“好產出”的效益，使環境技術效率趨于下降。

根據以上分析，本文提出理論假說：根據制造業集聚的生命周期理論，制造業集聚與環境技術效率存在倒U型關系。具體來說，在集聚的第一個階段，制造業集聚促進環境效率的提高；在集聚的第二階段，隨著產業集聚度的增加，環境效率逐漸下降。

2.2計量模型

考慮到制造業集聚達到一定程度會出現繼續高集聚或分散趨向的可能性，本文判定制造業集聚與環境效率的相關關系可能是非線性的，所以在模型中引入代表集聚度的H二次項。

3實證分析

3.1全樣本回歸分析

首先對2001～2011年30個省份的全樣本進行估計。根據Hausman檢驗，選取固定效應模型估計結果作為檢驗標準，具體結果見表1。

根據模型1、模型5可以得知，制造業集聚與環境效率呈現倒U型關系，即隨著產業集聚度的升高，省份環境效率隨之升高，此時制造業集聚對環境技術效率起促進作用；當制造業集聚達到一定程度后，環境技術效率就會達到一個峰值，在此峰值后若制造業集聚度繼續升高，環境效率將呈現下降趨勢，這是因為峰值過后，產業集聚已經無法更好地發揮其在集聚區的環境外部性優勢。

根據模型3和模型5，對其他控制變量的回歸結果進行分析：①地區人均消費水平。地區人均生活水平對環境效率的影響呈顯著的二次曲線關系[10]，即隨著人均生活水平的提高，對環保要求也不斷提高，有利于促進環境與經濟的協調發展；當人均生活水平達到一定程度后，更多的商品需求將消耗更多的能源，使環境技術效率下降。②工業結構。由資本與勞動力比值代表的工業結構與環境技術效率呈顯著的負相關關系，表明無論是增加資本還是增加勞動力都可能降低環境技術效率。③科技投資。回歸結果表明，科技投資的增加能夠使環境技術效率得到顯著提高。科技投入的加大能夠促進新技術的使用和推廣，為提高能源利用效率、促進節能減排的實施提供良好的技術基礎。④能源消耗。一個地區能源消耗占生產總值的比重越高，說明該地區的環境技術效率可能越低。⑤企業環境管理能力。回歸結果表明企業的環境管理能力與環境技術效率呈現顯著正相關關系，即環境管理能力的提高能夠極大地促進環境技術效率的提高。

從模型7、模型9和模型11的回歸結果可以看出，東、中、西部地區的制造業集聚對環境技術效率的影響存在差異。其中，東部地區的制造業集聚與環境技術效率之間呈倒U型關系，在西部地區二者呈U型顯著相關關系，而在中部地區二者之間的關系并不顯著。東部地區具有雄厚的經濟基礎、優越的區位優勢以及較高的技術水平，促進產業集聚不斷經歷著集聚—分散—再集聚的過程。隨著集聚的不斷發展，其規模經濟優勢和環境外部性優勢同時顯現，促進了環境效率水平的提高；當集聚發展到一定程度，擁擠效應產生，生態承載壓力過大， “壞”產出的增加導致環境效率呈現下降趨勢，因此，制造業集聚與環境技術效率的關系呈倒U型。而中國西部地區是能源主要供應地，多以能源密集型產業為主，環保節能的先進技術和管理經驗較為缺乏，是節能減排困難最大的地區。因此，在制造業集聚發展的前期，環境技術效率呈下降趨勢；隨著粗放型經濟增長模式的弊端日益凸顯，西部地區產業轉型升級步伐加快，經濟增長方式得到轉變，集聚內環保節能優勢表現出來，促進了環境技術效率的提高，所以制造業集聚與環境技術效率呈U型關系。從制造業集聚生命周期來看，西部地區的發展落后于東部地區，東部地區比西部地區的發展速度幾乎快了一個階段，可以判斷，西部地區正在由產業集聚的初始階段向中級階段邁進，而東部地區正在由產業集聚的發展階段向成熟階段邁進。我國的中部地區包括黑龍江和吉林在內的東北老工業基地，也包括山西、湖南、湖北等6個能源、環境密集型省份，這些省份的能源結構、經濟結構及環境技術水平相對穩定，制造業集聚對環境效率沒有直接影響。

4主要結論及政策建議

全樣本實證結果表明，區域專業化水平與環境效率之間呈倒U型關系，即在擁擠效應產生之前，區域專業化水平的提高促進了環境效率水平的提高；在擁擠效應產生之后，區域專業化水平對環境技術效率的提升起到負作用。將全樣本數據分為東、中、西部數據進行考察，分區域樣本實證結果則表現出較大的差異性，這需要通過有效的政府政策針對不同區域發展實情進行分類指導，積極促進全國范圍內環境技術效率水平的均衡、快速發展。由此提出如下政策建議：

第一，政府應正確認識各制造業集聚在生命周期中所處的階段，積極引導環保節能人才、技術、資金向制造業集聚，利用全球亟待發展低碳經濟的倒逼機制，培育以環保節能為特征，以低投入、高產出、低污染為主要發展模式的創新型綠色制造業集聚，使制造業集聚由粗放型、依賴型、被動型發展向專業化、集約化、綠色化發展模式轉變。

第二，針對中國省際環境效率的差異，各級政府應該從戰略高度統籌工業經濟與環境的協調發展，建立長期有效的環保節能機制和制度，在加速東部地區環境效率水平提升的同時，中、西部地區的環境技術水平應快速追趕，努力實現東中西部地區環境效率水平得到齊頭并進的發展。