產業集聚、環境效率與霧霾治理

摘要：文章在對美國產業區域專業化向心力與離心力分析的基礎上，采用美國廢水、廢棄氣和廢物數據探討了美國20世紀80年代產業集聚對環境污染的影響，通過美國能源消耗增長率數據考察了美國產業集聚與環境效率之間的關系，從產業集聚的轉型升級、集聚內企業技術、知識、基礎設施共享和有效的環保節能政策三個層面給出我國霧霾治理的有益啟示。

關鍵詞：產業集聚；環境效率；霧霾治理

一、 引言

美國是最早進行產業革命的國家之一，也是最早承受環境污染帶來的慘重代價的國家之一。20世紀60年代～20世紀70年代全球環保浪潮從美國西海岸掀起，其風起云涌之勢很快席卷了整個北美大陸。1970年4月22日，美國2 000多萬人上街要求政府保護環境、重視污染，極大推動了環保行動。40余年過去了，人類環保行動在若干工業化國家取得了很大進展，但是發展中國家的污染問題仍是制約經濟發展的瓶頸，因此，美國的經驗教訓對中國是有益的借鑒。克魯格曼（2000）認為，經濟地理學的任何有趣模型必須反映兩種力量——使經濟活動聚集在一起的向心力和打破這種集聚的離心力之間的較量。產業集聚通過集聚優勢吸引了資源的大量集中，這種集聚優勢可以簡單的被視為集聚的向心力。然而，產業集聚不是任意和無限的，發展到一定程度會出現擁擠效應、環境污染等離心力，從而使集聚走向分散或消亡。這里，我們從向心力與離心力的視角出發，對美國產業區域專業化及其帶來的環境污染問題進行分析，試圖發現美國產業集聚對環境效率是否存在影響，從而得出對中國霧霾污染治理有益的經驗啟示。

二、 美國產業區域專業化的向心力與離心力

早在19世紀前葉，美國制造業中心在大西洋中部沿海地區和東北部的新英格蘭地區產生了，紡織、橡膠、皮革制品、儀器等行業發展迅速，形成了傳統制造業集聚中心。1880年之后，制造業集聚中心開始向中西部轉移，食品、煙草服裝、家具等行業的集聚特征明顯，極大促進了區域經濟的迅速發展（范劍勇，2007）（見圖1、圖2）。

制造業集聚具有規模經濟效應，一旦某個行業在某區域形成優勢，就會通過累積循環機制使集聚效應加強，從而實現以該行業為中心，其他相關產業成為其上下游產業鏈的集聚地，優勢產業通過集聚優勢吸引大量資金、勞動力、技術，形成具有規模經濟優勢的集聚向心力。19世紀60年代～20世紀20年代，美國制造業集聚度不斷上升，這是豐富的自然資源、便捷的交通運輸條件和廉價的勞動力等向心力吸引了大量資本和遷移人口向制造業中心聚集的結果，極大促進了制造業集聚地的繁榮。但是20世紀20年代～20世紀90年代，美國環境污染問題日趨嚴重，制造業集聚的離心力產生，阻礙了制造業的健康、快速發展。同時，公民對環保需求日益增加，為了緩解公眾壓力，政府針對制造業的環境污染問題頒布了一系列法律法規，如1920年頒布《礦山租賃法》，對聯邦的采礦業進行管制；1963年頒布《清潔空氣法》，對大氣污染指標進行了嚴格的規定；1965年頒布《水質法》，對水污染進行管制；1980年頒布《綜合環境響應、補償與責任法》，為廢棄有毒廢物的清理提供了法律依據。對環境污染治理力度的加強，為經濟增長速度趨向減弱的美國制造業帶來另一個沖擊，使集聚度不斷下降，制造業集聚出現分散態勢，見圖3。

圖3可以得知，1860年～1987年，美國的制造業集聚基本經歷了一個“倒U型”的集聚生命周期。使制造業集聚產生和發展的原因包括集聚外部性優勢的產生、規模效益的擴大、基礎設施的完善等，導致產業集聚度下降的離心力因素包括環境污染、企業規模無限擴大、對資源依賴度減弱等，其中以擁擠效應帶來的環境污染最為突出。

三、 美國產業區域專業化與環境污染

隨著美國工業化和城市化進程的推進，迅速發展的工業城市很快集中了大量企業、人口、建筑，創造了令人稱贊的物質財富。但是，集聚效應在帶來經濟繁榮的同時也產生了擁擠效應，帶來大量環境污染，主要表現為三廢污染。

美國的許多制造業集聚均處于河流沿岸，如辛辛那提的制造業企業多建在俄亥俄河沿岸，匹茲堡的制造業多集聚在蒙農格亥拉河附近，圣路易斯的制造業則集中在密西西比河和密蘇里河的交匯處，大量工業廢水傾注到河流，使河水遭到嚴重污染，19世紀后期，新澤西帕薩里克河的河水污染死亡事件是當時河水污染的典型。據統計，1968年，美國河水中的污染物有80%來自工業（Ellics，1976）。Bob Hall和Mary Lee Kerr（1991）列出了美國各州廢水排放排名前10位的州，其中污水排放最嚴重的州多處于東部地區和中西部地區，水綜合污染最重的地區分別為弗羅里達州、印第安納州和西弗吉尼亞州，這些州以制造業為主，生產過程中帶來的廢物沒有經過專業化處理便傾入河水，導致這些地方的水污染非常嚴重。

美國是個煤炭資源較為豐富的國家，在俄亥俄州、賓夕法尼亞州、田納西州等八個州內藏有18萬平方千米的煤田，1900年，煤炭產量高達2.54億噸，容居世界榜首，為制造業集聚提供了優越的一次能源基礎。而這種以煤炭為主的一次能源結構決定了污染排放的逐漸增多必然使環境污染更加惡化，燃燒未完全的煤炭產生大量粉塵、煤煙等廢氣物，1900年，圣路易斯大約消費400萬噸煤炭，曾與匹茲堡一樣被成為“煙霧之城”；20世紀初，芝加哥、辛辛那提等城市的大氣污染也極為嚴重，有資料記載，在這些城市中工廠生產時排放的煤氣化為黑霧直沖云霄（吉爾伯特·菲特，1980）。1988年美國廢氣排放排名前10位的州的各指標的數據顯示，人均二氧化硫和二氧化碳排放量最大的州分別是西弗吉尼亞州和懷俄明州，空氣綜合質量最差的是印第安納州（Bob Hall & Mary Lee Kerr，1991）。以印第安納州為例，該州包括40多個鎮，工業非常發達，以家具產業集聚為主；在印第安納州的西北方擁有長達72公里的密執安湖岸，遍布鋼鐵，煉油、及機械工廠，這些重工業的發展，促進了州經濟的迅速發展，同時也消耗了大量的煤炭資源，使大氣環境遭到嚴重破壞。

此外，美國當時的固體廢棄物污染也極其嚴重（Bob Hall & Mary Lee Kerr，1991）。由于缺乏統一污染治理規劃，工廠將爐渣、煤灰、廢金屬、工業廢料全部置于地上，即便是集中運出工業區后，仍是將垃圾傾倒在空地、河里、海里，不僅使城市環境污濁不堪，又再次污染了水源。同時，制造業集聚吸引了大量人口聚集在城市，城市人口的增加使生活垃圾迅速增多，如紐約從1916年，每個居民生產1 625磅生活垃圾，500萬人口回收的固體垃圾約487 451噸。1978年，紐約拉芙運河附近居民因已經廢棄的拉芙運河是化學廢物的堆放場而紛紛遷走，并要求政府對其進行應有賠償。在美國城市固體廢棄物產生數量排名前6名的州中，排放量最大的州為馬里蘭州，在該州西部有食品加工、交通器材、電器等產業集聚，在巴爾的摩則有飛機廠和造船廠等工業基地，工業的快速發展使固體廢棄物排放量巨大。綜合指數代表的廢棄物污染最重的是伊利諾斯州，其中芝加哥是該州的主要工業集聚地，目前，芝加哥已是全美國最大的鋼鐵工業中心，機械工業、電機、汽車等產業也形成了集聚規模，對煤炭等一次能源的過度依賴及固體廢棄物的大量排放，使伊利諾斯州在經濟穩步增長的同時也嚴重破壞了環境。

從以上分析可知，產業集聚雖然通過規模經濟促進了經濟的繁榮增長，但是擁擠效應的產生也帶來了大量的環境污染，使產業集聚的離心力產生。尤其是從20世紀初開始，產業集聚度呈下降趨勢，而此時的環境污染也開始逐步惡化，可以預測產業集聚程度與環境污染存在著密不可分的關系。

四、 美國制造業集聚與環境效率

在工業化進程向前推進、產業集聚程度不斷升高的過程中，生態破壞和污染產生是不可避免的。我們關注的是，制造業集聚是否在工業化生產過程中影響了美國環境與工業的協調發展。

從圖3得知，美國地區的專業化程度呈“倒U型”曲線，20世紀20年代之前產業集聚處于上升階段；20世紀30年代開始，產業集聚迅速下降。1860年～1914年，美國工業內部結構優化升級，輕工業比重下降，重工業比重上升，這極大促進了以重工業為主的產業集聚的形成和發展。在這一時期，美國主要制造業集中在以華盛頓到波士頓為東線、以芝加哥為西線的區域內，專業化分工和規模經濟使經濟增長迅速，尤其是鋼鐵等重工業的發展帶來了經濟繁榮。但是，工業燃燒了大量的煤炭等資源，如1911年～1933年，芝加哥對燃料使用數量增長了一倍，帶來了包括廢水、廢氣、固體廢棄物等各種污染，生態環境也遭到嚴重破壞。由于數據的缺乏我們無從準確推算這一時期的環境效率是否得到提高，但是可以肯定的是產業集聚的迅速增長的確帶來了大量的環境污染，影響了美國環境與工業的協調發展。

20世紀30年代～20世紀80年代末，美國產業集聚開始呈現下降趨勢，尤其是20世紀60年代～20世紀80年代末集聚的擴散趨勢更加明顯。在此時期，經濟總量和環境污染總量都在不斷上升，數據顯示，1961年～1969年，美國國民總值增長了4 122億美元；與此同時，煤煙使匹茲堡因空氣混濁而聞名，田納西首府納什維爾因大氣污染被稱作“煙霧喬易”，1969年6月伊利湖的克亞霍加河因嚴重污染而突然失火，燒毀了河上的一座橋梁。然而這一時期能源效率卻展示了兩種相反的結論，即在1960年～1975年鑒，能源消耗增長率持續上升；1975年～1987年，能源消耗出現下降，甚至出現了負增長，見表1。

表1選取1960年～1975年美國能源消耗增長率最快的前10位州作為樣本。總體上看，1975年以前各州的能源消耗增長率很高，阿拉斯加州高達141.7%，排名第一位，排在第10位的路易斯安那州的能源消耗增長率也達到61.8%，此時雖然各州的產業集聚程度已經開始出現下降，但是能源消耗水平高居不下，說明產業集聚由區域專業化向多樣化集聚過程中，能源消耗水平高、效率低下。1975年以后，密西西比州、懷俄明州、阿肯色州、愛達荷州、夏威夷州、內布拉斯加州和亞拉巴馬州的能源消耗增長率均為負數，密西西比州從1975年前的95.3%下降到1975年后的-17.3%，這表明，產業集聚度的降低使產業規模減小，加之新能源代替煤炭等一次能源的使用、新技術的使用與推廣都極大的促進了能源效率的提高。

由以上分析可知，產業集聚對能源效率產生了重大影響。環境技術是尋求既達到產出增長、又實現污染最少的最佳組合，它衡量了在前沿環境技術水平下，生產效率的大小程度，因此，能源效率水平在一定程度上反映了環境效率水平的大小。由此可以推斷，在產業集聚發展的不同階段，其對美國環境效率存在著重大影響。

五、 對中國霧霾污染治理的啟示

啟示一：產業集聚的轉型升級是提高霧霾治理效率的重要途徑。產業集聚具有自身發展的生命周期，當集聚度達到較高水平時，擁擠、污染、稀缺資源的高成本會使集聚趨于分散或消亡，這時需要通過產業集聚的轉型升級來增加經濟效益、減小擁擠效應。產業集聚的轉型升級能提高環境效率，從而實現區域經濟增長方式的轉變，從根本上減少霧霾污染的產生。

啟示二：加強集聚內企業技術、知識、基礎設施共享是進行霧霾污染治理的關鍵。產業集聚具有其他經濟組織方式不具備的外部性：產業關聯、企業合作、知識和技術共享、風險共擔等。美國制造業集聚向心力的產生是集聚外部性發生作用的結果。在產業集聚內通過企業合作來共擔環保節能風險，通過共享基礎設施來減少政府及企業環保節能成本，通過產業關聯共同開發使用新的環保節能技術，是提高環境效率、促進環境與工業協調發展的關鍵所在，這也是進行霧霾污染治理的必要環節。

啟示三：制定有效的環保節能政策是霧霾污染治理的有效保障。產業集聚與環境污染的典型事例表明，當污染使環境的承載能力達到極限，就會極大阻礙經濟的發展，甚至威脅公眾的生存環境。這將迫使政府順應可持續發展趨勢，制定相應的環保政策，通過加強環境規制使環境污染減少，進而增加經濟利潤和公眾的幸福感。從產業集聚的角度來說，政府在制定環保節能政策時，必須顧及產業集聚區域的產業發展狀況，根據產業集聚的發展周期及環境污染特征制定相應的環保措施，南莊陶瓷產業在陶瓷產業轉出地與承接地制定的相關環保政策及其取得的成績就說明了這一點。

參考文獻：

[1] Krugman， P.，Venables， A.J.Globalization and the Inequality of Nations.Quarterly Journal of Economics，1995，110（4）：857-880.

[2] Eilics.Armstrong，Michaehael Robinson，and Sue- llen Hoy，eds.，History of Public Works in the United States，1776-1976， Chicago，1976： 410.

[3] 范劍勇.產業聚集與地區間勞動生產率差異.經濟研究，2006，（11）：72-81.

基金項目：國家社會科學基金青年項目“中國城市霧霾治理的內在機理與政策模擬研究”（項目號：15CJY039）；教育部人文社會科學研究青年項目“中國城市環境效率與產業結構調整研究”（項目號：14YJC790069）。

作者簡介：李偉娜（1982-），女，漢族，黑龍江省哈爾濱市人，廣東金融學院經濟貿易系講師，中山大學管理學博士后，研究方向為產業經濟與環境經濟。

收稿日期：2015-11-18。