中國七大城市群的環境效應分析

馮雪艷

（中國社會科學院 研究生院，北京 102488）

0 引言

改革開放以來，我國經濟取得了快速發展，2016年我國全年國內生產總值744127億元，城鎮化率已經達到57.35%。但也應該看到，過去粗放型的經濟發展方式是以犧牲環境為代價的，經濟發展積累的環境問題日益凸顯，不僅造成了巨大的經濟損失，也造成了嚴重的社會問題，并且對人們的健康和幸福感也構成了威脅。目前，我國社會的主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。在滿足了基本的物質文化生活需要之后，隨著人們收入水平和受教育程度的提高，對改善環境質量的公眾訴求日益增長[1]。城市群是全球發展的重大趨勢和現象，也是我國區域經濟協調發展的核心，在中央提出“城市群是新型城鎮化的主體形態”的政策背景下，研究主要城市群的環境問題具有非常重要的理論和現實意義。本文基于STIRPAT模型，以我國七大城市群為研究對象，對比分析七大城市群的環境效應，針對不同城市群在環境方面存在的問題，剖析具體成因，并提出相應的對策建議，以期能為我國七大城市群的協調、綠色發展提供借鑒意義。

1 模型與數據

1.1 模型設定

隨著人類經濟活動對環境造成的影響越來越嚴重，可持續發展理念應運而生。在此背景下，Enrlich和Holdren（1971）提出了一個用來分析人類活動對環境影響的工具，即環境壓力控制模型，其表達式為：

其中，I、P、A、T分別表示環境影響、人口、人均財富和技術。該模型說明，人類活動對環境造成的影響由人口、人均財富和技術水平綜合決定。由于該模型僅僅是一個恒等式，并且假設人口、人均財富和技術對環境影響的彈性都是相同的，明顯與事實不符，導致其并不能準確的測算各因素對環境的影響。為了克服以上局限，Dietz和Rose（1994）等不斷對IPAT模型進行改進和完善，推導出了STIRPAT模型，其表達式為：

其中，I、P、A、T的含義不變，a為常數項，b、c、d分別表示人口、人均財富和技術的指數，e是隨機誤差項。在進行實證分析時，通過對式（1）兩邊分別取對數，就可以構建面板回歸模型即式（3），系數b、c、d表示人口、人均財富和技術對環境影響的彈性。

至此，STIRPAT模型反映的是各個因素對環境的線性影響，而根據EKC假說，經濟發展與環境污染的關系并非線性的，而是倒U型的。鑒于此，York等（2003）在STIRPAT模型的基礎上進行了進一步拓展，加入了人均收入等因素的平方項，以檢驗EKC假說的形狀。本文借鑒其方法，構建如下計量模型：

其中，i、t分別表示樣本城市和時間；LnSO2表示工業二氧化硫排放強度，用來表征各因素對環境的影響I；Lnpop表示人口密度，用來表征人口P；Lnpgdp表示人均國內生產總值，用來表征人均財富A；Lnstructure表示二產產值占國內生產總值的比重，用來表征技術水平T；另外，本文還控制了Lnfdi和Lnconsume，分別表示外商直接投資和社會消費品零售總額，用來表征一個城市的對外開放程度和消費水平。

1.2 數據說明

本文的研究對象為我國七大城市群的107個城市，其中，各個城市群包含的城市主要依照《京津冀都市圈區域規劃》《長江三角洲城市群發展規劃（2015—2030）》《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要（2008—2020）》等文件確定[2]。

本文數據主要來源于2007—2016年的《中國城市統計年鑒》，部分缺失的數據來源于各個省市的統計年鑒。為了消除價格因素的影響，在進行實證分析時，以2005年為基期，利用GDP平減指數對各個城市的地區生產總值進行了平減，人均GDP由平減后的地區生產總值除以年末總人口得到。各個變量的名稱、單位、符號以及描述性統計見表1。

表1 變量說明及描述性統計

2 回歸分析

本文利用Hausman檢驗來進行固定效應和隨機效應的選擇，先對總樣本進行回歸，回歸結果見模型（1）。然后把總樣本細分為京津冀、長三角、哈長、中原、長江中游、成渝和珠三角城市群，并分別進行回歸（見表2）。下面依次對人口密度、產業結構、外商直接投資和消費的環境效應進行分析，最后討論不同城市群的EKC曲線形狀。

表2 回歸結果

2.1 人口密度的環境效應

不同城市群人口密度產生的環境效應是存在差異的。總樣本的回歸結果顯示，人口密度對環境污染具有正的影響，但是影響并不顯著。從七大城市群來看，京津冀、長三角、哈長和中原城市群的人口密度也對環境污染具有并不顯著的正向影響；長江中游城市群和成渝城市群的人口密度對環境污染產生的正向影響都通過了1%的顯著性檢驗。相比之下，長江中游城市群人口密度對環境污染的彈性系數相對較小（0.337），而成渝城市群的彈性系數則比較大（2.323）；珠三角城市群的人口密度對環境污染的影響通過1%的顯著性檢驗，而且顯著負相關，當人口密度增加1%時，工業化硫的排放強度降低1.192個百分點。

大城市基礎設施完善、科技創新能力強、就業機會多，能夠產生很強的聚集效應，帶來較高的規模收益，提高勞動生產率，從而有利于資源節約和環境保護，所以人口和經濟活動向城市集聚對城市環境并不必然造成負向影響，甚至會降低環境污染物的排放強度，提高環境質量[3]。回歸結果反映出，目前中國的大城市不是太多了，而是太少了[4]。由于戶籍制度對人口流動的嚴格限制，使得我國大部分城市的規模過小，無法享受到規模經濟帶來的好處。樣本考察期內，只有珠三角城市群享受到了規模效應帶來的好處，人口集聚帶來了生產效率的提高和環境質量的改善。

2.2 產業結構的環境效應

總體來看，二產占比對工業二氧化硫排放強度有正向影響，但是并不顯著，這主要是因為七大城市群的產業結構日趨合理化。圖3是最近20年三大產業對GDP的貢獻率，在城市化初期，二產對GDP的貢獻率一直徘徊在60%左右的高位，經濟增長主要依靠二產拉動，嚴重依賴重工業的發展，粗放的經濟增長方式導致環境污染加劇。隨經濟發展水平不斷提高，三產對經濟增長的貢獻明顯增加。在樣本考察期內，三產對GDP的貢獻呈波動性上升趨勢，在2014年，三產對GDP的貢獻超過了二產，成為拉動經濟增長的主導力量，而三產的發展有利于環境質量的改善。另外，隨著資金、技術和治理能力的提高，一些高污染、高耗能的企業逐步轉型、升級，產業結構逐漸合理化、清潔化，由產業結構而導致的環境污染開始慢慢改善[5]。

七大城市群中，只有哈長城市群的二產占比對工業二氧化硫排放強度的正向影響十分顯著，而且彈性系數比較大，二產占國內生產總值的比重每增加1%，工業二氧化硫的排放強度增加1.401%，這主要是因為哈長城市群的主要城市仍然以二產為主導。對比下頁圖1和圖2可以看到，哈長城市群的六大主要城市二產占比遠高于同期的全國平均水平，經濟發展仍然依靠重工業拉動。白城的二產占比總體上呈下降趨勢，但是依然處在80%—90%左右的區間，通化市的情況也是如此，只是二產占比在70%左右，略低于白城；四平市的二產占比雖然沒有白城和通化高，但卻呈現上升的趨勢，經濟發展越來越依靠二產；長春、遼源的二產占比基本保持在60%左右；吉林的二產占比50%左右的區間范圍內，雖有下降趨勢，但是進程十分緩慢。

圖1 1996—2015年中國三大產業對GDP的貢獻率

圖2 2006—2015年哈長城市群主要城市二產占比

2.3 外商直接投資的環境效應

總體來看，外商直接投資對工業二氧化硫排放強度具有負的影響，但不同城市群的顯著程度不同。從總樣本來看，外商直接投資對工業二氧化硫排放強度的影響在10%的水平上顯著；哈長城市群和珠三角城市群在1%的水平上顯著；京津冀、中原、長江中游和成渝城市群的影響并不顯著。外商直接投資對環境并沒有造成顯著的負面影響，原因可能是：（1）伴隨著外商直接投資而來的是先進的生產設備、生產技術、管理技術以及治污技術，不僅能為國內經濟的發展提供豐厚的資金，而且能對國內企業產生“技術溢出”效應，倒逼國內企業轉型升級，從而從整體上降低企業的污染物排放水平。（2）從外商直接投資的產業分布來看，如圖3所示，在樣本觀察期內，服務業吸引外資的規模迅速增長，并從2010年開始超過了制造業利用外資的規模，成為了吸引外資的首要領域。與制造業相比，服務業對環境造成的負面影響相對較小。

圖3 2006—2015年中國實際利用外資的產業結構變化

但是，從回歸結果可以看出，不同城市群間外商直接投資的環境效應是存在差距的。哈長城市群和珠三角城市群外商直接投資的環境效應比較顯著，而且系數較大；而京津冀、中原、長江中游和成渝城市群的系數相對較小。這說明我國吸引外資的區域分布并不均衡，東部沿海地區城市吸引的外資不論是在數量上還是在質量上，都好于中西部地區的城市。東部沿海地區城市經濟發達，市場化水平高，外資數量多、質量高，多進入服務業領域，能夠明顯改善區域環境質量。中西部一些內陸城市市場化水平低，加上市場規模、技術水平、勞動力素質等條件限制，外資數量少、質量相對較差，且主要仍然集中在一些制造業等工業行業，對環境造成的影響比沿海地區大[6]。

2.4 消費的環境效應

消費水平對工業二氧化硫的排放強度具有負向影響，即隨著人們消費水平的不斷提高，環境污染的程度會逐步改善。在京津冀、長江中游、成渝和珠三角城市群，消費水平對工業二氧化硫排放強度的負向影響在1%的水平上顯著，長三角城市群在5%的水平上顯著。消費的環境效應機理在于：（1）消費升級。隨著人們收入水平的提高，國民的消費結構逐步多樣化、高級化和綠色化，對低端、高污染的工業制成品的消費減少，對服務型產品的消費逐漸增多，而服務型產品與工業制品相比對環境造成的污染更少。（2）消費升級帶動了產業結構升級[7]。國民消費結構變化的信號，會逐漸傳導到企業，促使企業不斷研發新產品、新服務，帶動新興產業發展，最終使整體的產業結構發生質變，到達一個更高的水平。哈長城市群和中原城市群消費水平對環境效應的負向影響并不顯著，究其原因，哈長城市群主要是由于其二產占比較多，產業結構仍然以重工業為主，消費對環境效應的有利影響不足于彌補產業結構造成的不利影響；而中原城市群則是由于其經濟發展水平相對較低，消費的商品與東部沿海城市相比還不夠高級化、服務化，工業制成品的消費比例仍然很高。

2.5 EKC形狀的討論

從總樣本來看，工業二氧化硫排放強度與經濟發展水平之間存在呈現倒U型關系，符合庫茲涅茨曲線假說，但是進一步把樣本細分為不同的城市群發現，在不同的城市群二者呈現出不同的形狀：在長三角和中原城市群，二者呈現倒U型關系；在京津冀、長江中游、成渝和珠三角城市群，經濟發展與工業二氧化硫的排放強度呈現線型關系，隨著經濟發展水平的不斷提高，工業二氧化硫的排放強度逐漸降低；而在哈長城市群，經濟發展水平與工業二氧化硫的排放強度呈現U型關系。這說明經濟發展與環境污染之間的關系是復雜的，二者并非呈現統一的倒U型關系，這主要與各個城市群的經濟發展水平、產業結構、科技水平、市場開放程度、政府政策等因素有關[8]。

3 結論與啟示

本文基于2006—2015年中國七大城市群共107個地級及以上城市的面板數據，實證分析了七大城市群的環境效應。主要的研究結論與啟示分為以下幾個方面：

（1）多數城市的規模還未達到最優。京津冀、長三角、哈長、中原、長江中游和成渝城市群的人口規模偏小，人口聚集不足導致了效率損失，隨著城市人口的增加，城市環境污染程度加劇。與之相比，而珠三角城市群開始享受到規模經濟帶來的好處，隨著城市人口的增加，城市環境污染程度反而降低。城市能夠吸引、利用有限的資源和資金來創造較高的經濟效益，具有很強的經濟效應、社會效應和環境效應[9]。但是由于戶籍制度和土地制度的行政制約，使得我國絕大多數城市的規模低于世界其他國家水平，規模效益差，我國應該遵循城市發展的一般規律，不能盲目地強制實施限制人口的政策。

（2）七大城市群的產業結構日趨綠色化。中國的大多數城市已經擺脫了過去依靠重工業發展的老路，產業結構不斷優化、升級，加上企業生產技術和污染治理技術的進步，以及國內外環境標準的提高，我國城市的產業發展與環境的協調程度不斷提高。在樣本考察期內，六大城市群二產占國內生產總值的比重對工業二氧化硫的排放強度并沒有產生十分顯著的影響，只有哈長城市群產生了顯著的負向環境效應。今后要進一步優化產業結構，鼓勵清潔產業發展，重點促進哈長城市群等重工業城市的轉型升級，改善環境質量。

（3）合理引進外資能促進城市的綠色發展。由于資金、技術方面的優勢，外商直接投資能夠減少企業工業污染物的排放。但我國七大城市群在吸引外資方面存在區域不平衡的現象。東部沿海地區的長三角、珠三角和哈長城市群吸引的外資主要集中在服務業領域，外資的進入對環境改善具有顯著的影響；而內陸地區的中原、長江中游和成渝城市群由于經濟、地理、技術等條件的限制，對外資的吸引力降低，所以吸引的外資質量相對較低，外資仍然主要集中在工業領域，對環境改善的積極作用并不顯著。這就需要積極引導外資向中西部地區轉移，并且既要注重外資的數量，更要注重外資的質量，不能繼續以犧牲環境為代價來換取經濟的畸形增長。

（4）消費對環境改善的積極作用不容忽視。隨著人們消費水平的提高，以及對生活質量的追求，開始逐漸減少對工業型產品的消費，更多地消費服務型產品，消費結構更加高級化、綠色化，消費的轉型升級能夠帶動產業的轉型升級，促進新興產業發展，減少工業環境污染。目前在我國經濟發展水平相對較好的京津冀、長三角、長江中游、成渝和珠三角城市群，消費對環境改善的積極作用已經十分顯著，而在哈長城市群和中原城市群，消費對環境改善的積極作用還不明顯。我們應該充分意識到消費的重要性，在提高居民收入水平的同時，鼓勵和倡導綠色的消費模型，尤其是在哈成、中原城市群等消費水平相對較低的地區。