京津冀綠色協同發展進程研究：基于空間環境庫茲涅茨曲線的再檢驗

馬麗梅，史 丹

(中國社會科學院 京津冀協同發展智庫/工業經濟研究所，北京 100836)

京津冀綠色協同發展進程研究：基于空間環境庫茲涅茨曲線的再檢驗

馬麗梅，史 丹

(中國社會科學院 京津冀協同發展智庫/工業經濟研究所，北京 100836)

本文從環境規制視角，研究京津冀城市群的綠色發展進程。研究表明：當經濟發展處于前工業化階段時，環境質量呈現下降趨勢；當經濟發展處于工業經濟階段時，環境質量會在這一階段呈現先下降后上升的趨勢；當經濟發展處于后工業經濟階段時，環境質量呈現持續上升趨勢，即不斷好轉。京津冀的13個城市中，僅有2個城市(北京、天津)處于后工業經濟階段，石家莊、唐山位于工業經濟后期，其他城市主要位于工業經濟的中期。但進入后工業經濟階段的城市并未進入環境好轉的情境，其主要原因在于地區間的空間交互影響作用。基于此，本文引入空間環境庫茲涅茨曲線進行分析，實證結果發現，空間回歸系數大于0，意味著污染存在溢出效應，使得環境規制嚴格區不能收獲其嚴格規制帶來的全部“收益”，另一方面，環境規制同樣存在空間關聯，京津冀的“中心”城市呈現主動的“逐頂競爭”趨勢，“外圍”城市呈現被動的“逐低競爭”趨勢，且鄰近地區環境規制的提升，能夠使本地區的環境質量得到改善，即京津冀地區的綠色發展是“一個整體”，而不是單純的一個城市或幾個城市，環境質量的改善需要整個區域的集體努力，基于空間視角的環境治理思路勢在必行。進一步深化一體化、有序化發展，打造工業低碳發展新動能是推進京津冀綠色協同進程的關鍵。

京津冀；環境規制；工業經濟；污染成本；環境庫茲涅茨曲線

一、問題提出

京津冀區域位于環渤海區域的中心位置，聚集著北京、天津和河北11個城市組成的城市群，具有政治、區位、資源、科技、人才等多方面的優勢，京津冀協同發展是中國的一個重大國家戰略。該戰略旨在從有序疏解北京非首都功能入手，優化首都核心功能，形成京津冀區域一體化格局，使該地區經濟結構合理、生態環境良好、具有較強的國際影響力，成為引領和支撐中國經濟社會發展的重要區域(張友國，2017)[1]。京津冀是一個重化工業占比較大的地區，人口規模較大，水資源短缺，特別是近年來大氣環境污染成為制約京津冀區域發展的突出問題，已經影響到首都核心功能的正常發揮和北京未來的發展。能否在推進區域協同發展進程中，逐步化解加快經濟發展與資源環境承載壓力的矛盾，積極推進地區綠色協同發展，是當前亟待破解的重要難題。

環境規制是推動地區綠色發展的重要手段，除非環境規制不斷增強，否則污染將會持續增長(Hettige,2000)[2]。對京津冀而言，以北京為例，其環境規制水平在全國各城市中一直較為嚴格并逐年提升，然而，北京的環境問題卻日益凸顯，一方面，說明其規制水平仍有待提高，而另一方面與京津冀城市群的空間交互影響密切相關，從自然條件上講，京津冀地區山水相連、大氣一體，地下潛流互通，生態系統同源同體；從經濟上講，京津冀地區經濟互動頻繁，經濟溢出效應明顯。因此，研究京津冀地區環境規制的空間交互影響對于地區環境治理至關重要。

Anselin(1988)提出，忽視地區間的空間相關性會導致模型設定的偏誤，使得空間計量方法受到了學術界的廣泛關注[3]。Anselin(2001)提出了空間因素在研究環境經濟問題中的重要性[4]，此后，空間計量方法被廣泛運用在大氣污染以及相關的環境經濟問題研究中。空間因素之于環境問題研究的意義在于：傳統的研究假定地區間的污染排放是相互獨立的，即一個地區的經濟發展只對本地區的環境質量產生影響而不會對周邊地區的環境和經濟產生影響，這顯然與現實并不相符。由于風向、水流以及相對地理位置等客觀因素，一個地區的環境質量必然會受到鄰近地區污染排放的影響，此外，由于貿易和產業轉移產生的跨境污染以及環境投入等公共政策的外溢性(Spillover Effect)所產生的“搭便車”行為(Free-Riding)，使得地區間環境質量和經濟發展的空間聯動性進一步增強。環境問題的研究，空間因素將顯現出越來越重要的作用。目前，在實證方面，學者們對于空間計量在環境經濟學上的運用主要集中于對環境庫茲涅茨曲線的擴展。

綜上所述，環境經濟問題的研究確實需要考慮空間上的交互影響關系，而現有對于中國的研究大多針對中國31個省份(不包括中國港澳臺地區)，僅有少數研究關注京津冀地區的空間效應，但主要針對經濟溢出進行分析(張友國，2017；潘慧峰等，2015；郝宇等，2014)[1,5-6]，且均將河北看作一個整體進行空間互動研究。而對于河北而言，其主要由11個城市(秦皇島、承德、唐山、張家口、石家莊、保定、廊坊、衡水、邢臺、邯鄲、滄州)構成，河北各城市對北京、天津的空間影響，由于地理區位及產業關聯的不同，空間互動故而不同，籠統地將這些城市歸為一體，研究與京津的互動，將淹沒京津冀地區各城市間的不同特性。鑒于此，本文以北京、天津以及河北11個城市為研究對象，運用空間計量方法探尋京津冀地區綠色協同發展的演進歷程。

此外，本文的分析視角主要通過環境規制展開。在對環境規制的測度上，現有研究大多將各環境污染物排放量簡單相加，而環境污染物可分為氣體污染、固體污染和水體污染三類，籠統地將不同污染物加總顯然會影響其對環境污染程度的測度質量，本文運用按照技術進步規律計算的環境污染成本來測度環境污染程度，即將污染物進行貨幣化來測度，進而運用單位GDP的污染程度來測度環境規制，測度結果更具說服力。這里嘗試在環境規制測度方法上作進一步的創新及改進。

二、京津冀綠色發展的空間互動機理

(一)京津冀地區的環境與經濟發展關系

1.環境庫茲涅茨曲線特性探討

關于經濟發展與環境污染的關系，環境經濟學家曾經提出經濟的增長必將伴隨著環境質量的不斷惡化，針對這一假說也僅僅是舉出大量的事實進行說明，而并未對其進行標準的數量實證分析。真正對經濟發展與環境質量關系問題進行實證的研究開始于20世紀80年代末，最初的研究成果分別出現在三篇工作論文中：NBER的工作論文Grossman and Krueger(1991)[7]、1992年世界銀行發展報告的支撐論文Shafik and Bandyopadhyay(1992)[8]以及國際勞工組織發展研討會論文之一Panayotou(1993)[9]。其中，Grossman and Krueger(1991)首次指出了污染物(SO2和煙塵)和人均收入之間并非線性關系，而是存在倒“U”型關系[7]。

隨著對此問題的深入研究，這種倒“U”型關系被稱為環境庫茲涅茨曲線(Environmental Kuznets Curve)，簡稱EKC。Kuznets在1955年提出了收入不平等與經濟增長關系的假設，此后環境經濟學家們發現，其所描述的關系與環境存在一定的相似性，故將其引入環境經濟問題分析中，并以Kuznets命名該曲線，即環境庫茲涅茨曲線。它對污染問題與經濟發展之間的關系進行了描述，在一個國家經濟發展初期，往往伴隨著環境的惡化，隨著經濟的不斷發展(常常用國民經濟收入或人均收入水平來度量)，并達到某一特定值或特定區間后，環境質量開始保持平穩，隨著經濟水平的進一步提高，環境狀況不斷呈現趨優態勢，形象地，環境惡化與經濟發展呈倒“U”型關系(Stokey, 1998；陸旸, 2012)[10-11]，見圖1。

圖1 環境庫茲涅茨曲線：經濟發展階段與環境的關系

如果EKC真的存在，那就意味著環境與經濟原本被認為兩個互相沖突的系統實際上存在著交集。正如可持續發展研究學者Rees(1990)提出的觀點一樣，“We can have our cake and eat it”，即環境與經濟發展我們可以兼而得之[12]。此外，EKC的存在還意味著環境惡化常常發生于低收入國家，而環境質量的好轉均發生在高收入水平國家，針對這一現象，Martinez-Alie(1995)提出了發展中國家的環境惡化問題在于“too poor to be green”的觀點[13]，引發了學術界的關注，但大量事實證明了這一觀點的偏激性。Stern(2004)駁斥了這種觀點，并進一步說明經濟與環境在不同收入水平下的關系：在經濟快速增長的中等收入國家，污染的增加和環境質量的下降所產生的規模效應超過了時間效應，而在發達國家，經濟增長相對較慢，降低污染的努力能夠克服這種規模效應，這就是產生EKC效應的成因，他同時還指出，大量的實證分析也表明，發展中國家的污染問題正在被解決并且正在修復過程中[14]。對于環境與經濟的關系，以及這一關系在發達國家和發展中國家所呈現的不同形式，近年來學者們基于EKC進行了廣泛的探討。

Grossman和Krueger對EKC進行了開創性的研究。Grossmanand Krueger(1991)建立了與空氣污染相關的經濟模型，研究發現，在低收入水平地區，污染隨著人均收入的增加而不斷上升，而在高收入水平地區污染隨著人均收入的增加而得到不斷改善[7]。Grossmanand Krueger(1995)建立了人均GDP的三次方與環境質量的關系模型，同時引入了前三年的人均GDP以及其他相關因素作為解釋變量，實證分析了四種環境指標：城市的空氣污染，河流中的臭氧含量，河流中的廢物排放量以及河流的重金屬污染。研究表明，經濟的增長確實存在著使污染下降的趨勢，雖然對于不同的污染指標來說，下降的拐點不同，但是當國家的人均收入達到1985美元時，經濟的增長就會伴隨著環境質量的上升[15]。陸旸(2012)對相關研究進行綜述后得到，EKC曲線實際上描述的是經濟發展階段與環境污染的關系，當一國或地區進入后工業經濟階段，環境才會與經濟“脫鉤”，即隨著人均收入的增加，環境質量不斷提升，見圖1。

2.京津冀經濟發展與環境污染的關系研究：基于空間視角

本文對京津冀的13個城市進行分析，研究其各自的工業化進程。由表1可知，無論按人均GDP標準，還是產業結構標準進行劃分，北京、天津均已處于后工業經濟階段，按照圖1環境庫茲涅茨曲線的演示，北京、天津的環境質量應出現好轉趨勢，或已達到較優化水平。實質上，在2010年，北京、天津已進入后工業化階段，然而，近年來，北京的環境污染日益突出，特別是大氣污染問題形勢極其嚴峻。北京、天津的這一事實案例是否意味著，環境庫茲涅茨曲線不再成立，或是其對環境與經濟發展關系的解釋不適用于京津冀這一特殊地區？本文認為，環境庫茲涅茨曲線仍然適用，這里忽視了空間因素對環境的影響。由表1可知，北京、天津的相鄰省份河北，其11個城市均處于工業化階段，按照最寬松的標準進行劃分，也僅有4個城市，石家莊、唐山、廊坊、滄州位于工業化階段的后期，環境質量并未出現得以改善的基礎。由于污染溢出效應的存在，北京、天津的環境質量，特別是具有空間特性的空氣污染、水污染等，均會受到來自鄰近地區的影響，當本地自身的產業結構優化效應帶來的環境質量改善效應小于由于空間效應帶來的溢出時，本地的努力難以得到“全部收益”，環境質量難以得到改善，北京、天津亦是如此。因此，在進行京津冀環境與經濟發展關系研究時，空間因素是非常重要的一個影響因素。

表1 2014年京津冀各城市工業化進程

注：評價方法參照陳佳貴等(2012)[16]。①按人均GDP的劃分標準：以2010年美元計算，人均GDP位于827美元—1654美元，為前工業化階段；人均GDP位于1654美元—3308美元，為工業化階段初期；人均GDP位于3308美元—6615美元，為工業化階段中期；人均GDP位于6615美元—12398美元，為工業化階段后期；人均GDP位于12398美元以上，為后工業化階段。前半段、后半段的劃分以各階段的中點為界。②按產業結構的劃分標準：A>I，為前工業化階段；A>20%,AS，為工業化階段中期；A<10%,I>S，為工業化階段后期；A<10%,I

(二)京津冀環境規制空間互動機理

1.空間視角下的地方政府行為與環境規制互動

“地方政府競爭”這一概念的較全面定義是由Breton在1998年提出，它指的是在區域內部，地方政府運用行政手段吸引資本、勞動力和能夠提升經濟增長的其他流動性因素進入本區域的行為，這些手段包括環境政策、稅收、醫療福利，等等，目的是提升自身經濟競爭優勢。周黎安(2004)對中國地方政府競爭的特征進行了總結，主要表現為兩種特性，第一特性表現為行政性分權和地方官員的財政激勵，第二特性表現為地方官員的晉升激勵，這一特性更能解釋長期困惑我國經濟發展的兩大頑疾：重復建設問題和地方保護主義[17]。地方競爭的“惡性”程度僅僅運用財稅激勵來進行解釋明顯說服力不強，更有力的解釋在于各地方官員由于對落后于競爭地區的巨大恐懼進而產生的對政績的強烈追求。

在地方政府競爭存在的情況下，環境常常成為重要的博弈手段，因而環境規制存在相互競爭的特點，主要體現在兩個層面，一是在一國范圍內的跨行政區之間的資本競爭，二是國與國之間的跨境污染問題。兩種情況均有可能出現“逐底競爭”(Race to the Bottom)的情形。首先，國與國之間，可以通過高收入國和低收入國進行討論，一般情況下，高收入國家對于環境質量的要求相對較高，因而環境規制更為嚴格苛刻，企業為之付出的環境規制成本隨之增加，特別是高污染企業所承受的成本會相對更高。而低收入國家更加看重經濟的增長，對于環境的要求相對次之，更傾向于制定較低的環境規制標準。那么，對于跨國企業來說，為了規避環境規制所帶來的較高成本，更傾向于將企業轉移至低收入國家，如果高收入國家為了留住跨國企業的投資，很可能傾向于將自身的環境規制標準降低，環境規制就會出現整體被降低的情況，進而造成生態系統的惡化(Konisky，2007)[18]。其次，對于一國范圍內的各行政區，情形也大致相同，但也存在著區別，與跨國的環境規制競爭相比，行政區之間的“逐底競爭”行為更易形成，因為地區之間不是相互獨立的，污染很容易實現地區之間的傳遞，低環境規制所造成的環境污染不是由污染源地區獨自承擔，而是由各行政區共同承擔(Fredriksson and Millimet,2002)[19]。楊海生等(2008)[20]與張文彬等(2010)[21]研究了中國地方分權制度下各地方政府的競爭行為。研究顯示，環境規制競爭行為在各省際間是存在的，并且更容易形成較為寬松的管制。運用不對稱戰略互動模型，張文彬等(2010)運用空間計量方法對1998-2002年的地方政府競爭行為進行考察，認為各省際之間的規制競爭并不明顯，存在較大差異；而運用該方法對2004-2008年的數據進行實證時發現，在科學發展理念的影響下，環境規制的戰略互動行為呈現“逐頂競爭”的特征[21]。

2.京津冀地方政府的空間互動:基于環境規制視角

20世紀90年代以后，在唯GDP的競賽激勵下，“逐底競爭”確實存在于中國地方政府的環境規制競爭中(朱平芳等，2011)[22]，環境規制的相互模仿行為弱化了環境規制強度，使得中國整體環境規制水平進步緩慢。與中國整體環境規制互動特征不同的是，京津冀地區的規制互動存在部分地區被動下降的趨勢，而不是地方政府本身的主動行為，主要表現在北京、天津的發展在一定程度上影響了河北的環境規制，部分高耗能行業的轉移不是產業自身發展規律而致，而是由行政手段而為。因此，呈現出中心區域的主動“逐頂競爭”兼顧外圍的被動“逐低競爭”。這與京津冀地區的發展歷程及產業分布息息相關。

在發展歷程上，京津冀地區歷史上大致經歷五個階段(文魁，祝爾娟，2016)[23]，見圖2。2004年前，受歷史因素、體制政策的影響，北京、天津、河北并未形成合作共同發展的理念，分別經歷了自然分工階段(1949年以前)、行政分割階段(1949-1978)和競爭博弈階段(1978-2004)。自2005年起，京津冀地區才開始作為一個區域整體“謀求”共同發展，目前，已經歷合作探索階段(2005-2013)，并于2014年逐步進入協同發展階段。

在產業分布上，京津冀由原有的產業雷同趨勢逐漸向各具特色的產業空間布局發展，北京的優勢產業主要集中在第三產業，天津的優勢產業主要分布在第二產業，河北的優勢產業主要分布在資源密集型的第二產業和第一產業。從具體行業看，重化工行業不斷向京津冀“東北”方向集聚，黑色金屬采礦、黑色金屬冶煉及壓延不斷轉入承德，鋼鐵、能源、化工、建材不斷轉入唐山，玻璃制造、金屬冶煉及壓延轉入秦皇島，其中，唐山在河北的工業中發揮著重要地位，其工業總產值約占全省的22%，值得注意的是，六大高耗能行業在其工業中的占比高達60%以上。現代制造業、高新技術產業逐步向京津冀的中心方位區域轉移，高新技術產業不斷向北京、天津集聚，現代制造業正逐步向北京、保定集聚，金屬制品業、電氣機械及器材制造業由天津向石家莊及保定轉移。從高耗能行業的分布看，在中心區域，北京的鄰近城市，天津、廊坊的主導產業中，高耗能行業黑色金屬冶煉及壓延行業仍占重要地位。京津冀的“西南”方向，除衡水外，滄州、石家莊、邯鄲及邢臺均聚集了較多的高耗能行業，滄州以石油化工為主，該行業占本地工業的比重高達37%，石家莊以金屬制品、石化、鋼鐵、建材為主，邯鄲以紡織為主，邢臺集聚了鋼鐵深加工、煤化工等行業。

這一產業分布格局在一定程度上決定了環境規制的空間特征，重化工業向京津冀的“外圍”集聚，特別是“東北”方向，使得唐山、承德的規制處于京津冀地區各城市中的較低水平，成為環境規制的“低洼”地帶，秦皇島由于本身工業比重較小，受影響也相對較小；“西南”區域的石家莊、滄州、邯鄲、邢臺，由于集聚了不同的高耗能行業，雖不及“東北”方向，但同樣位于區域較低水平；高新技術產業、現代制造業正逐步向京津冀的“中心”區位(北京、天津、保定、廊坊)集聚，使得以上四個城市的環境規制均位于中上水平，天津、廊坊由于黑色金屬冶煉及壓延行業仍為主導產業，其環境規制相對低于北京、保定。

圖2 京津冀協同發展的演進歷程

三、實證分析：基于空間統計與空間模型的討論

(一)京津冀環境規制的空間演進特征

1.環境規制的測度及數據來源

環境污染物依據其物理存在形態可分為固體污染物、水體污染物、氣體污染物。鑒于本文研究污染的空間特性，固體污染的跨區污染問題不明顯，以及固體污染物數據的不易獲得，本文只考慮水體污染(化學需氧量)、氣體污染(二氧化硫、煙塵)。在對環境污染的指標測度上，將各環境污染物數量簡單相加顯然會影響其對環境污染程度的測度質量，本文采用將污染物進行貨幣化來測度環境污染成本，從整體上測度環境規制效力，進而運用單位GDP的環境污染成本來測度環境規制。該測度指標越高，說明單位產值的污染排放越高，地區的環境規制強度越低。

對于各類污染物的治理成本問題，較為權威的研究最早見于環境保護部環境規劃院課題組公布的研究成果《中國環境經濟核算報告：2007-2008》。該研究顯示，2007年，國內廢水單位治理成本為3元/噸，SO2的單位治理成本為1112元/噸，煙塵為185元/噸，粉塵為305元/噸。鑒于治理成本會隨著技術進步及其他因素的影響，各污染物的治理成本將不斷下降，由于官方未公布歷年的治污成本，本文按照一定的技術進步率*2006年，中國政府首次提出將能源強度降低及主要污染物排放總量減少作為一種“約束性指標”，受這一政策的影響，技術進步率很有可能將在2006年以后高于2006年以前。參考相關研究對中國各種技術進步率的估算，各項技術每年約增進0.5%—4%，本文假定2006年以后為3%，2006年及2006年以前為0.5%。進行遞進估算，得到歷年各污染物治理成本的確定值。數據來源于《中國城市統計年鑒》。地區GDP以2003年不變價為基礎計算。

2.環境規制的全局空間相關性

由于“地理學第一定律*地理學第一定律，由Tobler在1979年正式提出，該定律強調任何事物均相關，相近事物的關聯更為緊密。”的存在，大量國內外文獻開始關注相鄰地域間的空間相關性問題(Anselin，1988)[3]。判斷京津冀各城市環境規制的空間相關性，可通過測算全局Moran's I指數進行檢驗。其計算公式為：

(1)

權重矩陣W的設定，本文使用兩種設定原則：一是0-1權重矩陣，兩個城市相鄰權重值則為1，不相鄰則為0；二是地理距離矩陣。城市間的地理距離是影響產業和人口空間分布的重要因素，尤其是當空間外溢效應呈現出隨距離增加而衰減的特征時，地理權重矩陣對刻畫空間個體間的交互影響更為有效(Rosenthaland Strange, 2003)[24]。地理距離權重矩陣Wdjv可設定為：

(2)

其中，djv是使用經緯度數據計算的城市間距離，且當jv，j=v時，取值為0，γ為待估地理衰減參數，本文取γ=1。

表2給出了全局Morans’I的計算結果。2003—2006年，Morans’I的值相對較小，且并未通過10%的顯著性檢驗，說明這一階段京津冀地區環境規制的空間關聯相對較弱；2007—2014年，Morans’I的值逐漸增大，且基本上通過了10%的顯著性檢驗，特別地，自2010年開始，顯著性逐漸提升。由機理分析部分可以看到，1978—2004年，京津冀的發展處于“競爭博弈”階段，2005—2014年處于“合作探索”階段，2003—2006年為“競爭博弈”階段的后期和“合作探索”階段的初期，因此，空間關聯度相對較小且不顯著。隨著合作探索的不斷深入，2010年起，京津冀的空間關聯不斷增強，且較為顯著，說明京津冀一體化發展取得一定的實質性進展。

表2 2003—2014年京津冀各地區環境規制全局Morans’I

注：這里選用基于地理距離的權重矩陣計算，P值為其伴隨概率，由蒙特卡洛模擬999次得到。

3.京津冀空間特性的內部結構

全局Morans’I的散點圖可以用于分析單位個體的空間特征。圖3為2003年、2013年全局Morans’I的散點圖，每一個點代表京津冀的一個城市。由圖3可知，6個城市處在“低—低”類型區(第三象限)，它們為天津、保定、廊坊、滄州、衡水、石家莊，這些城市大多處于北京的中心區域。按照本文環境規制測度指標，值越高，表明環境規制較弱，“低—低”類型區意味著自身環境規制高，鄰近地區環境規制也較高。4個城市位于“高—高”類型區(第一象限)，它們為承德、唐山、秦皇島、邯鄲，這些城市均處于京津冀的“外圍”位置，“高—高”類型區意味著自身環境規制低，鄰近地區環境規制也較低，這說明京津冀的“外圍”是環境規制的“低洼地帶”。此外，北京、張家口、邢臺均位于橫軸附近。

從變動方位看，代表承德、唐山、秦皇島、邯鄲、邢臺的點逐漸向右上方移動，即向寬松規制區移動，說明這些城市呈現出“逐底競爭”趨勢。值得注意的是，這些城市在地理上位于京津冀地區的“外圍”；代表北京、天津、保定、廊坊、張家口、滄州、衡水的點逐漸向左下方移動，即向嚴格規制區移動，說明這些城市呈現出“示范效應”趨勢，這些城市大多位于京津冀地區的“中心”，可以看到，京津冀的“外圍”表現出 “逐低競爭”態勢，而京津冀的“中心”表現出“示范效應”特征。從整體看，2013年的散點圖與2003年相比，各城市代表的散點從原有的向原點靠近聚攏，逐漸演變為遠離原點，按照一定的方向變動，呈現出逐漸提升的空間相關性。

圖3 2003年、2013年Moran 散點圖

(二)空間計量模型及其回歸結果

1.理論模型

Grossman and Krueger(1991)[7]，Shafik and Bandyopadhyay(1992)[8]最早建立了環境經濟的實證計量模型——環境庫茲涅茨曲線，用以研究人均收入與環境質量之間的關系。至此之后，學者們運用EKC曲線的分析框架研究不同地區人均收入與環境質量的同時，也相應引入其他重要變量，分析這些變量與環境質量之間的聯系。Cole et al.(1997)[25]在EKC曲線中引入除人均收入之外的經濟變量——貿易集中程度，來分析貿易集中程度與環境質量二者的聯系；此外，公民的權利以及教育水平，外商直接投資，工業結構等相關變量也被引入EKC曲線中進行討論。標準的EKC模型為以下形式：

inYit=α0+α1inXit+α2(inXit)2+α3Zit+μit

(1)

其中，Yit表示i地區第t年的環境質量，inXit為地區人均收入的對數值，鑒于數據原因，多數EKC研究文獻用地區人均實際GDP代替人均收入，Zit為影響環境質量的其他變量，μit為隨機干擾項。環境庫茲涅茨曲線試圖描述污染問題與經濟發展之間的關系：一個國家的整體環境質量或污染水平在經濟發展初期，隨著國民經濟收入的增加而惡化或加劇；當國家經濟發展到較高水平(以國民經濟收入超過一個(或一段)值為標志)時，環境質量的惡化或污染水平的加劇開始保持平穩，進而隨著國民經濟收入的繼續增加而逐漸好轉。即在國民經濟收入(例如人均GDP)達到轉折點之前，經濟收入每增加1%，某些污染物(例如大氣中的懸浮微粒、二氧化硫濃度)的增加幅度會超過1%；在轉折點之后，某些污染物的下降程度會超過收入的增長幅度。形象地，人均GDP與某些大氣或水污染物呈倒“U”字形關系(張曉，1999)[26]。本文試圖運用EKC曲線的分析框架研究京津冀地區環境規制、經濟變動與污染三者之間的有機聯系。

2.計量模型的設定

結合上文分析，空間因素是影響京津冀環境污染的重要因素，Rupasingha et al.(2004)最早在EKC曲線中引入空間變量進行分析，發現提升了計量模型的精準度[27]。此后，Maddison(2007)[28]、Hossein and Kaneko(2013)[29]等相繼運用該方法對環境問題進行了探討。但他們僅僅引入了污染的溢出，并未涉及到環境規制的空間作用對于環境治理具有重要意義。考慮到京津冀地區環境規制的空間關聯效應明顯，本文在Rupasingha et al.(2004)[27]的基礎上，引入環境規制的空間變量，分析京津冀地區環境庫茲涅茨曲線的變動趨勢，建立計量模型如下：

Yit=α0+ρ∑WYit+α1GDPit+α2(GDPit)2+α3ERit+α4∑WERit+α5ISit+μit

(2)

其中，Yit表示i地區第t年的環境質量；GDPit為人均GDP，代表i地區第t年的實際人均收入水平(統一以2003年為不變價計算)，ERit表示i地區第t年的環境規制水平，與上文的測度方法一致；W為空間權重矩陣，采用0-1權重矩陣；∑WERit為環境規制的空間變量，它表示鄰近地區的環境規制加總，表征環境規制的空間效應，那么，α4則為鄰近地區環境規制的共同作用對i地區環境質量的影響系數；ISit表示i地區第t年的產業結構ρ，被稱為空間自回歸系數，其大于0，表征污染存在溢出效應；μit為隨機誤差項；各變量在具體回歸時均作對數處理。

ISit為第二產業產值占地區GDP比重，用以衡量地區的產業結構變動。第二產業包括工業及建筑業，參考國內外文獻(Zheng and Kahn, 2013；Zheng et al., 2011；Glaeser and Kahn, 2010)[30-32]，均將工業排放和建筑水泥塵看作環境污染的主要來源，本文選用該指標分析以上兩個行業對環境質量的影響。最初的環境經濟實證分析文章Grossman and Krueger(1991)[7]也討論了產業結構變動對環境質量影響的特征。

環境污染水平Yit。這里本文選用兩種方法度量環境質量：①第二部分測度的環境污染成本，它反映了環境污染的整體損失，該指標越高，說明環境污染排放總量越大，進而環境污染就越大；②選用空氣污染的濃度PM2.5表示環境質量，該數據由對氣溶膠光學厚度(AOD)進行測度得到，來源于Battelle Memorial Institute, CIESIN(2016)[33]，數據時間跨度為2003—2014年。在運用空間計量模型之前，要進行空間診斷性檢驗(馬麗梅等，2016)[34]，診斷指標LMlag、LMerror均在5%的水平下顯著，說明需要引入空間計量模型進行分析。

3.實證結果分析

表3呈現了空間環境庫茲涅茨曲線的回歸結果，第2列為非空間面板模型，以便與空間面板模型形成對比。可以看到，引入空間變量后，GDPit、(GDPit)2的回歸系數轉變為顯著，進一步說明空間效應在研究京津冀問題中的重要性。空間模型1與空間模型2的被解釋變量為Yit，空間模型3的被解釋變量為PMit，根據Hausman test的統計量顯示，空間模型1和空間模型2選擇固定效應，空間模型3選擇隨機效應。

由表3可知，無論是空間模型還是非空間模型，均呈現本地環境規制的提高(表現為ERit的下降)，使得本地環境質量呈現改善趨勢(表現為Yit、PMit的下降)，也就是說，環境規制的改善確能提高本地環境質量。另一方面，鄰近地區的環境規制提升(表現為WERit的下降)，使得本地環境質量呈現改善趨勢(表現為Yit、PMit的下降)。可以看到，本地的環境質量不僅僅取決于本地的環境規制，同樣要受到鄰近地區環境規制的影響。此外，本地第二產業比重越高(表現為ISit升高)，使得本地環境質量惡化(表現為Yit、PMit的上升)，以上三個指標均在1%的水平下通過了顯著性檢驗。

由空間模型1、空間模型2可知，(GDPit)2的系數為負，說明環境庫茲涅茨曲線的開口向下，京津冀地區整體呈現出隨著地區人均GDP達到一定水平后，環境質量開始呈好轉的趨勢，而這與事實并不相符，北京、天津的人均GDP處于京津冀的高位，而其環境質量并未出現改善，且該問題日益凸顯。本文認為，其中的一個重要原因在于，對環境質量的改善與否應以污染濃度(如AQI，PM2.5，水質檢驗等)來進行評定，不應以污染的排放量(本文Yit的測度)進行度量。在諸多環境經濟學的研究文獻中，特別是對環境庫茲涅茨曲線進行討論的研究中，學者們強調，環境污染水平的下降不應是排放量的下降，而應是環境質量的提升，環境質量的測度應該用污染物的濃度進行度量(Stern，2004；張曉，1999)[14,26]。為了進一步印證該觀點，本文以各城市的PM2.5為被解釋變量進行回歸發現(表3中的空間模型3)，(GDPit)2的系數為正，即環境庫茲涅茨曲線的開口向上，說明京津冀地區的環境質量未出現隨人均GDP提升而出現改善的趨勢，反而人均GDP越高，環境污染問題愈發嚴重。

空間模型3的實證結果表明，京津冀地區的環境經濟發展與環境庫茲涅茨曲線所呈現的規律不相吻合，北京、天津已進入后工業化階段，隨著其人均GDP的提升，環境質量會呈現好轉趨勢，然而事實與理論截然相反。事實上，從空間視角進行分析，能夠較好地理解這一矛盾。由空間環境庫茲涅茨曲線的實證結果可以看到，一方面ρ大于0，即污染存在溢出效應，而另一方面，京津冀地區的環境規制同樣存在空間關聯(3個空間模型的回歸結果WERit的系數與表2中均有體現)，即京津冀地區的環境是“一個整體”，而不屬于單純的一個城市、一個地區，環境質量的改善需要區域整體的集體努力，而不是一個城市的“竭盡全力”，這即是本文引入空間環境庫茲涅茨曲線的詮釋的真正意義。

表3 空間環境庫茲涅茨曲線的回歸結果

注：括號內為p值，R2為調整后的R2。

四、結論及政策建議

本文利用京津冀地區13個城市的數據，從環境規制視角研究京津冀地區綠色協同發展進程。理論分析研究得到,從歷史角度分析，京津冀的發展歷經五個階段：自然分工階段(1949年以前)、行政分割階段(1949-1978)、競爭博弈階段(1978-2004)、合作探索階段(2005-2013)、協同發展階段(2014-)。另一方面，本文對環境經濟發展關系的實證研究進行了簡要綜述，特別針對環境庫茲涅茨曲線的特性進行探討。研究得到，環境質量的改善與工業經濟發展階段緊密相連，京津冀的13個城市中，經過本文的測算，北京、天津處于后工業經濟階段，唐山、石家莊處于工業經濟后期，其他城市大多位于工業經濟中期。在此基礎上，建立空間環境庫茲涅茨曲線分析京津冀地區的環境與經濟發展關系，回歸結果顯示，污染存在溢出效應，即一個地區的環境污染是由本地污染和鄰近地區的環境污染共同作用而形成，另一方面，本地的環境質量不僅僅取決于本地的環境規制，同樣要受到鄰近地區環境規制的影響。

由于污染溢出效應的存在，淹沒了環境規制嚴格區的“規制收益”，本地環境規制的提高并不能起到顯著改善本地環境質量的作用，而臨近地區整體環境規制的提升才能使本地的環境質量得到改善。京津冀的“外圍”表現出“逐低競爭”態勢，而京津冀的“中心”表現出“示范效應”特征。可以看到，如不采取行之有效的規制約束機制，放任呈“逐低競爭”趨勢的城市自行發展，則京津冀的整體環境質量無法得到明顯改善。根據本文的實證結果，提出如下政策建議。

(1)京津冀的空間關聯度不高，尚未完全擺脫舊有發展模式，應進一步深化一體化發展，同時開展務實性的跨界區域規劃。根據全局空間相關分析結果可以看到，2010年起，京津冀城市群才顯現出顯著的空間正相關性，京津冀區域內經濟發展落差大，不平衡，城市間的產業關聯度不強，功能分工和經濟協作不緊密，這些都與現行的行政區劃、地方利益以及各自規劃、自成體系的體制政策有關。這使得京津冀地區至今尚未完全擺脫單體城市或行政區經濟各求發展的舊有模式，尚未真正形成區域經濟一體化、合理分工、共贏發展的局面。縱觀歐美、日本等發達國家全球城市群區域跨界治理的實踐發現，根據不同需要設置不同性質的城市區域跨界規劃機構或組織，是實現區域發展政策目標的關鍵手段。依法賦予跨界機構相應的規劃權利，并針對城市區域發展中面臨的突出跨界矛盾和問題，開展務實性的區域規劃工作，制定區域性的總體戰略規劃，引導京津冀向一體化、有序化發展。

(2)積極打造京津冀工業綠色發展新動能。實證研究發現，產業結構在1%的水平下通過了顯著性檢驗，即產業結構是影響京津冀地區環境質量的重要因素。特別是京津冀的“外圍”城市，唐山、承德、邯鄲等是重工業集聚區域，低碳工業化是推進這些城市綠色發展的必然選擇。低碳工業化是應對傳統工業化挑戰的戰略選擇，是以清潔可再生能源替代傳統化石能源的工業化(史丹，2017)[35]。打造京津冀綠色發展新動能需要：一是以綠色高效技術替代京津冀產業發展中的傳統落后技術，提高能源和資源利用率，降低生產與服務過程的能源與資源消耗，鼓勵組織實施傳統制造業專項技術改造，開展京津冀綠色低碳產業化示范，促進工業領域資源綜合利用與信息產業、工業服務業、城鎮化建設和社會管理服務深度融合。二是以京津冀重點城市(如唐山、承德等)的傳統高能耗產業為重點，注意抓好對鋼鐵、有色、建材、化工、造紙、紡織、印染等行業進行綠色化改造，堅決淘汰落后產能。三是推進重點城市(如北京、天津)先進制造業和戰略性新興產業的高起點、綠色化發展，特別是要把實施綠色科技創新引領工程作為工作重點之一。

[1]張友國. 京津冀市場一體化進程及其碳排放影響[J]. 中國地質大學學報(社會科學版)，2017(1)：84-98.

[2]Hettige H，Dasgupta S，Wheeler D. What improves environmental compliance? Evidence from Mexican industry[J]. Journal of Environmental Economics and Management，2000，39 (1)：39-66.

[3]Anselin L. Spatial econometrics: Methods and models[M]. Kluwer Academic Publisher, 1988.

[4]Anselin L.Spatial effects in econometric practice in environmental and resource economics[J]. American Journal of Agricultural Economics, 2001，83 (3)：705-710.

[5]潘慧峰，王 鑫，張書宇. 霧霾污染的持續性及空間溢出效應分析——來自京津冀地區的證據[J].中國軟科學，2015(12)：134-143.

[6]郝 宇，廖 華，魏一鳴. 中國能源消費和電力消費的環境庫茲涅茨曲線:基于面板數據空間計量模型的分析[J].中國軟科學，2014(1)：134-147.

[7]Grossman G M, KruegerAB. Environmental impacts of a North American free trade agreement[R]. NBERWorking Paper, 1991.

[8]Shafik N, Bandyopadhyay S. Economic growth and environmental quality: Time series and crosscountry evidence[R]. Background Paper for the World Development Report 1992，1992.

[9]Panayotou T. Empirical tests and policy analysis of environmental degradation at different stages of economic development[R]. International Labor Office (Geneva) Working Paper,1993.

[10]Stokey N L. Are there limits to growth?[J]. International Economic Review, 1998,39(1)：1-31.

[11]陸 旸. 從開放宏觀的視角看環境污染問題:一個綜述[J].經濟研究，2012(2)：146-158.

[12]Rees J A. Natural resources: Allocation, economics and policy[M]. Routledge and Kegan Paul Press, 1990.

[13]Martinez-Alier J. The environment as a luxury good or ‘too poor to be green’[J]. Ecological Economics, 1995,13 (1)：1-10.

[14]Stern D I.The rise and fall of the environmental Kuznets curve[J]. World Development, 2004, 32(8): 1419-1439.

[15]Grossman M, Krueger A B. Economic growth and the environment[J]. Quarterly Journal ofEconomics, 1995,110 (2): 353-377.

[16]陳佳貴，黃群慧，呂 鐵，李曉華等. 中國工業化進程報告(1995—2010)[M]. 北京：社會科學文獻出版社，2012.

[17]周黎安.晉升博弈中政府官員的激勵與合作——兼論我國地方保護主義和重復建設問題長期存在的原因[J].經濟研究，2004,(6)：33-40.

[18]Konisky D M. Regulatory competition and environmental enforcement: Is there a race to the bottom? [J].American Journal of Political Science, 2007, 51 (4) :853-872.

[19]Fredriksson P G, Millimet D L. Strategic interaction and the determinants of environmental policy across U.S. states[J]. Journal of Urban Economics, 2002,51 (1):101-122.

[20]楊海生，陳少凌，周永章. 地方政府競爭與環境政策——來自中國省份數據的證據[J].南方研究，2008(6)：15-30.

[21]張文彬，張理芃，張可云.中國環境規制強度省際競爭形態及其演變[J]. 管理世界，2010 (12)：34-44.

[22]朱平芳，張征宇，姜國麟. FDI與環境規制：基于地方分權視角的實證研究[J].經濟研究，2011(6)：133-145.

[23]文 魁，祝爾娟. 首席專家論京津冀協同發展的戰略重點[M].北京：首都經濟貿易大學出版社，2016.

[24] Rosenthal S S, Strange W C. Geography, industrial organization, and agglomeration [J]. Review of Economics and Statistics, 2003, 85(2): 377-393.

[25]Cole M A, Rayner A J, Bates J M. The environmental Kuznets curve: An empirical analysis[J].Environment and Development Economics, 1997, 2(4): 401-416.

[26]張 曉. 中國環境政策的總體評價[J].中國社會科學，1999(3)：88-99.

[27]Rupasingha A et al. The environmental Kuznets curve for US counties: A spatial econometric analysis with extensions [J]. Papers in Regional Science, 2004, 83 (2):407-424.

[28]Maddison D. Modelling Sulphur emissions in Europe: A spatial econometric approach [J]. Oxford Economic Papers, 2007, 59(4):726-743.

[29]Hosseini H M, Kaneko S. Can environmental quality spread through institutions [J]. Energy Policy, 2013, 56 (2):312-321.

[30] Zheng Siqi, Kahn M E. Understanding China’s urban pollution dynamics[J]. Journal of Economic Literature, 2013, 51(3): 731-772.

[31]Zheng Siqi, Rui Wang, Glaeser EL, Kahn M E. The greenness of China: Household carbon dioxide emissions and urban development[J]. Journal of Economic Geography, 2011, 11(5): 761-92.

[32]Glaeser E L, Kahn M E. The greenness of cities: Carbon dioxide emissions and urban development[J]. Journal of Urban Economics, 2010, 67 (3): 404-18.

[33]Battelle Memorial Institute,CIESIN (Center for International Earth Science Information Network, Columbia University). Global Annual Average PM2.5 Grids from MODIS and MISR Aerosol Optical Depth (AOD) 2001-2014[R]. 2016, Available online: http://sedac.ciesin.columbia.edu/.

[34]馬麗梅，劉生龍，張 曉. 能源結構、交通模式與霧霾污染——基于空間計量模型的研究[J].財貿經濟，2016(1)：147-160.

[35]史 丹.打造工業綠色發展新動能[N].光明日報，2017-01-24.

(本文責編：王延芳)

StudyonGreenCollaborativeDevelopmentProcessofBeijing-Tianjin-HebeiRegionthroughRe-ExaminationofSpatialEnvironmentalKuznetsCurve

MA Li-mei, SHI Dan

(TheThinkTankonCollaborativeDevelopmentofBeijing-Tianjin-HebeiRegionandInstituteofIndustrialEconomics,CASS,Beijing100836,China)

This paper studies the green development process of 13 cities in Beijing-Tianjin-Hebei region from the perspective of environmental regulation. The research shows that, when economic development is in the pre-industrial stage, the environmental quality will decline, when it is in the stage of industrial economy, the quality will show a trend of declining first and then rising, and when it is in the post-industrial economic stage, the quality will show a rising trend. However, there are only two cities (Beijing and Tianjin) in the post-industrial economic stage in the Beijing-Tianjin-Hebei region. Shijiazhuang and Tangshan are located in the late period of the industrial economy. Other cities are mainly located in the middle of the industrial economy. But the city, which has entered the industrial economy stage, does not own a better environment. The main reason of the problem is the spatial interaction between regions. Based on this, the spatial environment Kuznets curvewas introduced. The empirical results show that the spatial regression coefficient is above 0, which means that there is a spillover effect in the pollution, so that the strict environmental regulation cannot harvest all the benefits. On the other hand, environmental regulation also has a spatial correlation.The “central” of Beijing-Tianjin-Hebei region showsatrend of “Race to the Top”, and the “peripheral” shows “Race to the Bottom”. The environmental regulation ofadjacent areas can influence the environmental quality of the local region.We can conclude that, the green development of the Beijing-Tianjin-Hebei region is “a unity” rather than a simple city or some cities. Environmental management ideas based on the spatial perspective are imperative.To further deepen the integration and orderly development, to buildnew momentum of industrial low-carbon development is essential to green collaborative process of Beijing-Tianjin-Hebei region.

Beijing-Tianjin-Hebei region; environmental regulation; industrial economy; pollution cost; environmental Kuznets curve

2016-11-11

2017-05-31

中國社會科學院京津冀協同發展智庫課題“京津冀綠色發展的協同研究”；北京市社會科學基金重點項目“北京市自然資源資產負債表編制及其管理研究”(批準號：15JGA024)；中國博士后基金面上項目“經濟轉型與霧霾污染關系研究：跨國比較與空間計量實證”(項目編號：2016M591329)。

馬麗梅(1988-)，女，遼寧阜新人，中國社會科學院工業經濟研究所博士后，研究方向：環境經濟學、能源經濟學。

F421

A

1002-9753(2017)10-0082-12