工業(yè)集聚能否促進工業(yè)廢水脫鉤？
——來自中國276個地級市的證據

錢 敏

(武漢大學 經濟與管理學院,湖北 武漢 430072)

1 引言

改革開放以來，中國工業(yè)經濟以工業(yè)集聚形式實現(xiàn)飛躍發(fā)展。在市場經濟導向下，工業(yè)要素資源被配置到經濟高效益的區(qū)域，生產要素從低效地區(qū)向高效地區(qū)流動，工業(yè)集聚水平不斷提高，推動我國工業(yè)化持續(xù)快速發(fā)展，工業(yè)集聚已成為支撐我國區(qū)域經濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。大多數(shù)國家和地區(qū)的經濟發(fā)展過程也表明，工業(yè)集聚的不斷深化是促進經濟增長的必要條件。我國的工業(yè)化進程是一個相對粗放的發(fā)展過程，主要表現(xiàn)在資源過度消耗、污染超標排放和生產效率低下。這種模式長期發(fā)展的結果必然是環(huán)境惡化和資源短缺，加劇水資源供需矛盾和水環(huán)境惡化。因此，隨著我國工業(yè)化的推進，水資源短缺和水環(huán)境惡化問題尤為突出。

伴隨工業(yè)集聚規(guī)模的增長和工業(yè)集聚水平的提高，工業(yè)用水需求量與工業(yè)廢水排放呈現(xiàn)正相關剛性增長趨勢。為了實現(xiàn)工業(yè)集聚模式的高質量發(fā)展，就必須實現(xiàn)工業(yè)集聚與工業(yè)廢水排放脫鉤。因此，正確認識我國工業(yè)集聚過程中面臨的水資源短缺和水環(huán)境惡化現(xiàn)狀，準確評估工業(yè)集聚對水資源短缺和水污染排放的制約作用，不僅是我國工業(yè)高質量發(fā)展的必然要求，也是我國粗放型工業(yè)經濟模式轉型的基本內涵。探索工業(yè)集聚水平與廢水脫鉤效應對改善粗放型工業(yè)化發(fā)展方式，緩解水資源供需矛盾和保護水環(huán)境生態(tài)有重要意義。

工業(yè)集聚對環(huán)境的影響機制是復雜性系統(tǒng)工程。很多學者對工業(yè)集聚的環(huán)境效應進行了較為深入的研究，得出二者的影響機制與結論多樣，但基本可以歸納為以下三種觀點：第一，工業(yè)集聚對環(huán)境治理有負外部性，隨著工業(yè)在地理上的集聚和規(guī)模擴大產生的規(guī)模不經濟，區(qū)域環(huán)境污染明顯惡化。王兵和聶欣對河流水質觀測點和開發(fā)區(qū)的地理位置匹配研究發(fā)現(xiàn)，短期內產業(yè)集聚會帶來規(guī)模不經濟，污染呈現(xiàn)空間上的集中排放效應，使水質環(huán)境惡化。張可和汪東芳運用空間聯(lián)立方程模型考察了經濟集聚與環(huán)境污染的相互作用機制，發(fā)現(xiàn)經濟集聚加重了環(huán)境污染且環(huán)境污染對經濟集聚存在反向抑制作用。第二，工業(yè)集聚對環(huán)境也存在正外部性。工業(yè)集聚促進技術創(chuàng)新，具有知識溢出效應，同時政府易于集中監(jiān)管，易形成規(guī)模經濟和技術溢出效應，降低交易成本，優(yōu)化集聚區(qū)域內生產要素空間布局，減少基礎設施重復建設，易于對污染物進行集中處理和節(jié)能減排技術推廣，節(jié)約治污成本，從而改善環(huán)境。陸銘和馮皓的研究指出，經濟集聚會顯著降低單位GDP的污染排放。李勇剛和張鵬的研究發(fā)現(xiàn)產業(yè)集聚并非加劇環(huán)境污染的主要原因，產業(yè)集聚對環(huán)境污染有抑制效應，就正向環(huán)境外部效應而言，東部地區(qū)要高于中西部地區(qū)。第三，基于EKC假說，部分學者認為工業(yè)集聚對環(huán)境同時存在正外部性和負外部性，且二者的綜合效果決定了工業(yè)集聚的環(huán)境效用，一方面有可能改善環(huán)境質量，另一方面也有可能加劇環(huán)境污染。

學術界對工業(yè)集聚和環(huán)境污染的不確定關系主要表現(xiàn)在二者的非線性關系上。邵帥等認為經濟集聚的環(huán)境效應更多地表現(xiàn)為正負外部性均衡的狀態(tài)，經濟集聚與碳排放之間存在明顯的“倒N”型曲線關系，即經濟集聚對碳排放先后存在一個增排臨界點和減排臨界點，呈現(xiàn)先促進后抑制再促進的趨勢。李偉娜等的研究發(fā)現(xiàn)制造業(yè)集聚與大氣污染之間存在N型曲線關系，且近年來我國制造業(yè)集聚處于N型曲線中部階段，集聚度提高有利于大氣環(huán)境質量改善。楊仁發(fā)研究發(fā)現(xiàn)產業(yè)集聚的環(huán)境效應有顯著的門檻效應特征，當產業(yè)集聚規(guī)模低于門檻值時，產業(yè)集聚將加劇環(huán)境污染；產業(yè)集聚規(guī)模高于門檻值時，產業(yè)集聚將減少環(huán)境污染排放。李筱樂指出工業(yè)集聚與環(huán)境污染呈倒U型關系。當市場化水平較低時,工業(yè)集聚會導致環(huán)境污染，而隨著市場化水平的提高,這種負面影響減弱;當市場化水平跨越更高門限值時,工業(yè)集聚會改善環(huán)境。原毅軍和謝榮輝,胡志強等,何文舉等,劉滿鳳和謝晗進, 劉耀彬等,秦炳濤和黃羽迪,以及雷玉桃等的研究結果表明，經濟集聚與污染排放存在N型或倒U型的非線性關系，且存在顯著的地區(qū)差異。

既有研究對工業(yè)集聚的環(huán)境效應開展了豐富的討論，但仍存在諸多不足：(1)相關文獻多局限于區(qū)域范圍內工業(yè)集聚問題的討論，其所得結論普適性較差。(2)工業(yè)集聚與環(huán)境污染的著力點集中于空氣污染問題，而鮮有關注工業(yè)集聚與工業(yè)廢水污染以及工業(yè)耗水的關聯(lián)。(3)關于工業(yè)集聚環(huán)境污染效應的研究多基于經驗分析，缺乏系統(tǒng)完整的理論推導和機制分析，同時實證內容僅僅從線性層面考察二者關聯(lián)，對于其潛在的非線性關系的討論則淺嘗輒止。在此基礎上，本文嘗試從如下方面進行拓展：首先，將工業(yè)廢水排放作為非期望產出納入產出密度函數(shù)，理論剖析工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度的非線性關系；其次，采用工業(yè)廢水強度對工業(yè)廢水排放與工業(yè)增長的脫鉤水平予以表征，提出工業(yè)集聚與工業(yè)廢水脫鉤的倒N型曲線關系；進而，選取276個地級市以上城市面板數(shù)據并建立動態(tài)空間杜賓模型對二者的非線性關系進行考察，并以工業(yè)用水脫鉤作為穩(wěn)健性檢驗，同時揭示工業(yè)集聚引致的工業(yè)廢水、用水雙重脫鉤效應；最后，基于空間溢出效應的考慮，不僅關注工業(yè)集聚對本地工業(yè)廢水脫鉤的影響，亦將對周邊地區(qū)的脫鉤影響納入分析框架。

2 理論模型

相較于傳統(tǒng)的經濟學模型，Ushifusa和Tomohara所改進的產出密度模型在空間維度刻畫生產活動集中程度，提供空間生產行為分析的基本框架。基于此，本文聚焦工業(yè)生產及其引致的工業(yè)廢水排放等非期望產出，構建工業(yè)集聚的廢水脫鉤理論模型。基準產出密度表達式如下

(1)

其中

q

表示

i

地級市的產出密度水平，

Q

和

A

分別對應

i

地級市的工業(yè)產值和行政面積；

n

和

k

則表示

i

地級市單位面積的勞動力投入和資本存量；Ω表示希克斯中性參數(shù)；

β

(0<

β

<1)表示勞動要素投入的單位產出貢獻度，

α

表示勞動和資本要素投入對產出密度的綜合貢獻度，

λ

(

λ

>1)表示產出密度系數(shù)。

基于工業(yè)集聚發(fā)展與工業(yè)廢水治理的現(xiàn)實相關性，本文從產出端進行拓展并將工業(yè)廢水排放作為非期望產出納入分析框架，構建工業(yè)集聚的廢水脫鉤模型

(2)

其中

W

表示工業(yè)廢水排放量，其他變量含義與前述保持一致。假定資本投入在各地級市之間完全自由流動，即利率(

r

)與資本要素的邊際產出持平，則資本投入的密度函數(shù)可以表示為

(3)

將(3)式代入(2)式中，可以得到

(4)

進一步地，通過對(4)式取對數(shù)和化簡，可以得到工業(yè)廢水強度與工業(yè)集聚的關系式

(5)

其中

(5)式左端為廢水排放量與工業(yè)增加值的比值，反映工業(yè)廢水強度，即1單位工業(yè)生產增加值所產生的廢水量。本文采用工業(yè)廢水強度指標對工業(yè)發(fā)展的廢水脫鉤情況予以表征，數(shù)值減小的過程亦即工業(yè)廢水逐漸脫鉤的過程。(5)式的右端則主要包括工業(yè)集聚、勞動生產率以及常數(shù)項部分，從而初步證明工業(yè)集聚發(fā)展是影響工業(yè)廢水脫鉤的因素之一。

3 研究設計

3.1 計量模型設定

既有的研究結果表明，工業(yè)集聚、工業(yè)廢水強度和工業(yè)用水強度在空間維度上均存在較為顯著的空間關聯(lián)特征，采用空間計量模型對工業(yè)集聚與工業(yè)水脫鉤的動態(tài)相關性予以考察，能夠兼顧二者的空間溢出特征和時間滯后特征，從而得到更為穩(wěn)健可靠的實證結果。空間杜賓模型作為空間問題分析的標準框架，綜合考察多重因素的空間溢出效應表現(xiàn)，同時考慮到工業(yè)廢水強度在時間維度上的持續(xù)特征，本文將工業(yè)廢水強度滯后一期項引入動態(tài)空間杜賓模型，構建如(6)式

ln

E

=

λ

X

+

λ

Σ

W

×

X

+

u

+

v

+

ε

(6)

其中

i

表示省份，

t

表示年份；

E

表示地級市工業(yè)廢水強度，

E

-1則表示工業(yè)廢水強度的一期滯后項；

JR

表示工業(yè)集聚發(fā)展水平，為考察工業(yè)集聚與工業(yè)廢水脫鉤的非線性關系，本文同時將工業(yè)集聚的二次項和三次項引入模型；

W

×

JR

表示空間溢出效應;

u

和

v

分別表示地區(qū)和時間固定效應，

ε

表示隨機擾動項。考慮到影響工業(yè)廢水排放強度的因素眾多，本文引入控制變量組

X

。

3.2 數(shù)據來源與變量說明

基于數(shù)據的可得性，本文選取我國276個地級市2007～2020年面板數(shù)據作為研究樣本，數(shù)據主要來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》及《中國科技統(tǒng)計年鑒》等。其中貨幣數(shù)據以2007年不變價格進行平減處理。為進一步降低數(shù)據離散程度，本文對部分指標進行對數(shù)化處理。

被解釋變量：工業(yè)廢水脫鉤(

E

)。工業(yè)廢水脫鉤本質上為單位工業(yè)生產所引致的廢水排放量，本文采用工業(yè)廢水排放量和工業(yè)增加值比值對其進行直觀的反映。核心解釋變量：工業(yè)集聚程度(

JR

)。參考已有的文獻，經濟集聚常采用空間基尼系數(shù)、赫芬達爾指數(shù)和泰爾指數(shù)等方法進行度量，但上述指標卻難以刻畫單位空間面積上經濟活動的分布情況，因此本文采用地級市工業(yè)增加值與行政面積之比來測度工業(yè)集聚程度。控制變量:產業(yè)結構(

IS

)以第二產業(yè)與地區(qū)生產總值之比來表示，工業(yè)規(guī)模作為工業(yè)用水和工業(yè)廢水排放的決定性因素，其占比越高則工業(yè)水耗和廢水排放量往往越大；城市化推進(

UB

)能夠引致工業(yè)生產規(guī)模擴張和基礎設施建設增加，從而加劇水資源消費和水環(huán)境污染；人口規(guī)模(

POP

)作為集聚水平的重要體現(xiàn)，能夠基于人口密度影響工業(yè)集聚水平；經濟發(fā)展(

GDP

)、環(huán)境規(guī)制(

ER

)、技術進步(

TECH

)、固定資產投資(

IFA

)以及能源消耗(

EC

)，作為經濟生產活動的重要組成部分亦可能作用于工業(yè)用水。同樣的，外資規(guī)模(

FDI

)可能引致污染型產業(yè)承接的“污染天堂”效應，也可能通過引入更為嚴格的環(huán)境規(guī)制和清潔生產技術而提高工業(yè)廢水處理水平和降低工業(yè)水耗。

4 實證結果及討論

4.1 基準回歸結果分析

動態(tài)空間杜賓模型的估計結果如表1所示。本文同時列出非空間OLS、非空間普通面板、非空間動態(tài)面板和靜態(tài)空間杜賓模型的估計結果，以檢驗結論的穩(wěn)定性。結果顯示，工業(yè)廢水強度存在時間滯后和空間溢出的雙重特征。時間維度上，工業(yè)廢水強度的一期滯后項在1

%

的水平下通過檢驗且顯著為正，意味著前后兩期之間工業(yè)廢水強度往往具有較強的上升慣性；空間維度上，地區(qū)間工業(yè)廢水強度具有正向的溢出特征，即本地工業(yè)廢水強度的上升能夠引致周邊地區(qū)工業(yè)廢水強度同步上升。

表1 基準回歸結果

非空間OLS非空間普通面板非空間動態(tài)面板靜態(tài)空間杜賓動態(tài)空間杜賓模型1模型2模型3模型4模型5L.E0.0742???0.0641???W×E0.1859??0.1231??JR-0.1381???-0.8756???-1.2782???-1.0332???-0.3227???JR20.1052??0.4567???0.7318???0.5053???0.2234???JR3-0.0179??-0.0688???-0.0358???-0.0660???-0.0378???ER-0.6021??-0.6422???-0.5462???-0.2543UB1.2446???3.5581???2.9585???4.2604???1.6915???

續(xù)表1

非空間OLS非空間普通面板非空間動態(tài)面板靜態(tài)空間杜賓動態(tài)空間杜賓模型1模型2模型3模型4模型5GDP-2.5123???-2.9045???-0.2467-3.7369???-3.6747???FDI0.0636?0.0675?0.0814??0.0974??0.0992??EC1.4322???0.98970.42211.5407??1.7313???IS-0.4563-0.24560.6456-0.9092-0.5390?IFA-0.01340.07250.02340.1081??0.0409POP-0.00620.08271.1210??0.37700.2191TECH0.3462???0.3678???-0.1003???0.4323???0.4111???W×JR3.6867???2.9101???W×JR2-1.9933??-2.0531??W×JR30.26840.2693??常數(shù)項1.3145???1.09360.18582.2311???0.8021???F(Wald)[p]13.07[0.00]19.44[0.00]1571.43[0.00]124.47[0.00]

注:,和分別表示在1,5和10的水平下顯著;GMM估計結果AR(1)和AR(2)顯示存在一階自相關且不存在二階自相關，同時Sargan結果表明工具變量選取有效,下同。

如模型5所示，工業(yè)集聚的一次項、二次項和三次項系數(shù)均在1

%

的水平上顯著且依次為負、正和負，表明工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度呈現(xiàn)出顯著的倒N型曲線關系。其他模型亦證明兩者之間存在顯著的倒N型曲線關系，檢驗結果穩(wěn)健。

依據測算結果，第一階段，當工業(yè)集聚水平小于2.23的拐點值時，工業(yè)集聚對工業(yè)廢水強度表現(xiàn)為總體抑制，即工業(yè)集聚促進工業(yè)廢水脫鉤。此時對應著工業(yè)發(fā)展相對緩慢、工業(yè)廢水強度較低的初級階段。這一階段內區(qū)域內的工業(yè)密度較低，規(guī)模經濟效應和設施共享對工業(yè)廢水強度產生了一定的抑制作用。當工業(yè)集聚水平大于拐點值2.23且小于2.91時，集聚水平對工業(yè)廢水強度的效應表現(xiàn)為總體促進，即工業(yè)集聚抑制工業(yè)廢水脫鉤，此時工業(yè)經濟活動的快速集中出現(xiàn)了惡性競爭和擁擠效應，從而導致能源過度消耗和相應的污染排放，工業(yè)集聚引致的產業(yè)規(guī)模擴大的水污染排放效應大于工業(yè)集聚規(guī)模經濟與設施共享對工業(yè)廢水強度的抑制效應。同時，重工業(yè)在空間上高度集聚，伴隨著粗放式的產能擴張，結果就是產生大量的污染排放及生態(tài)環(huán)境惡化。此時現(xiàn)有的環(huán)境規(guī)制強度、污染處理設備利用及技術進步水平難以抑制工業(yè)廢水排放規(guī)模的擴張。從而使得工業(yè)廢水排放的增長速度快于工業(yè)產出的增長速度，進而使得工業(yè)廢水強度明顯提升。

當工業(yè)集聚水平達到第二個拐點值2.91后，工業(yè)集聚的各類正外部性凸顯。伴隨著交易成本的降低，產業(yè)鏈專業(yè)化分工，節(jié)能減排，環(huán)境集中監(jiān)管及各類溢出效應的顯現(xiàn)，工業(yè)集聚水平的提升將抑制工業(yè)廢水強度，即工業(yè)集聚促進工業(yè)廢水脫鉤。近年來，中國的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化迅速推進，各地區(qū)工業(yè)集聚水平也在穩(wěn)步提升。當工業(yè)生產在空間上的集聚程度達到某一閾值后，工業(yè)在空間上的高度集中有利于減少基礎設施重復建設，共享污染處理設施，降低污染治理成本，進而使污染治理的規(guī)模經濟效應凸顯。同時，工業(yè)在空間上的高度集聚也有利于政府對污染排放的集中監(jiān)管，企業(yè)間污染治理經驗與減排技術的相互學習，具有溢出效應。此外，工業(yè)集聚還有利于生產和污染治理在產業(yè)鏈上下游的專業(yè)化分工而有利于污染治理效率提升。

如模型5所示，從工業(yè)集聚的空間溢出效應來看，其一次項、二次項和三次項系數(shù)均至少在5

%

的水平上保持顯著，且依次為正值、負值和正值，這表明工業(yè)集聚水平對周邊地區(qū)工業(yè)廢水強度的確存在顯著的空間溢出效應，且對周邊地區(qū)工業(yè)廢水強度存在顯著的N型影響。從控制變量來看，能源消費的估計系數(shù)為正且顯著，這表明近年來能源消耗對工業(yè)廢水強度有著較高的促增效應而不利于降低廢水污染排放。同樣地，城市化、外商直接投資對工業(yè)廢水污染排放也存在促增效應，且城市化的促增效應尤為明顯。技術進步對工業(yè)廢水強度有促增效應。技術進步估計系數(shù)顯著為正，這表明近年來技術創(chuàng)新并非以綠色發(fā)展、節(jié)能減排為導向，而是以產能擴大為導向的，這會導致擴大生產規(guī)模而不利于廢水減排，同時也表明環(huán)保工藝及污染減排技術創(chuàng)新力度欠缺，導致技術進步沒有產生應有的廢水減排效應。環(huán)境規(guī)制的系數(shù)為負但不顯著，表明環(huán)境規(guī)制對工業(yè)廢水強度的抑制效應并不明顯，這說明雖然環(huán)境規(guī)制的強度逐年上升，但各地區(qū)環(huán)境規(guī)制的執(zhí)行效果尚不明顯。產業(yè)結構的估計系數(shù)為負且顯著，說明工業(yè)比重的增長對工業(yè)廢水強度有顯著的抑制效應，這表明新增工業(yè)大多是節(jié)能環(huán)保、集約高效的企業(yè)，高污染企業(yè)比重降低。

4.2 穩(wěn)健性檢驗

盡管工業(yè)廢水強度能夠從廢水處理和清潔生產的角度對工業(yè)水污染脫鉤進行考察，但考慮到工業(yè)部門水脫鉤的目標不僅局限于污染脫鉤，同時還體現(xiàn)在工業(yè)用水總量層面的脫鉤，降低工業(yè)發(fā)展對水資源總量的依賴程度是工業(yè)水脫鉤的重要內容。作為穩(wěn)健性檢驗，本文選用工業(yè)用水強度(工業(yè)用水總量與工業(yè)增加值的比值)對工業(yè)用水脫鉤予以表征，并基于同樣的模型估計方法考察工業(yè)集聚與工業(yè)用水脫鉤的關系。顯然，穩(wěn)健性檢驗的估計結果依然支持前文所得到的結論。工業(yè)集聚的一次項、二次項和三次項系數(shù)依然在1

%

的水平下保持顯著且分別為負值、正值和負值，即工業(yè)用水強度呈現(xiàn)同樣的倒N型曲線關系。根據測算結果，當工業(yè)集聚程度低于2.11的拐點時，工業(yè)集聚對于工業(yè)用水脫鉤具有正向促增效應；當工業(yè)集聚介于2.11和2.95的區(qū)間時，工業(yè)集聚對于工業(yè)用水脫鉤表現(xiàn)為消極的抑制效應；直到工業(yè)集聚脫鉤突破第二個拐點，工業(yè)集聚對工業(yè)用水脫鉤的促增效應逐漸顯現(xiàn)。和前文的結論類似，工業(yè)集聚對于周邊地區(qū)工業(yè)用水強度具有先促增、再抑制然后促增的N型曲線關系。值得注意的是，工業(yè)集聚對于工業(yè)廢水脫鉤和工業(yè)用水脫鉤的非線性影響的拐點相對一致，表明工業(yè)集聚有助于工業(yè)廢水和工業(yè)用水雙重脫鉤的同步實現(xiàn)。類似的，工業(yè)集聚影響周邊地區(qū)的工業(yè)用水脫鉤和廢水脫鉤的拐點同樣保持相對一致。不同的是，相較于工業(yè)廢水脫鉤，工業(yè)集聚對于工業(yè)用水脫鉤的影響更容易達到第一個拐點，達到第二個拐點的難度相對較大。

4.3 異質性分析

在全國城市層面考察工業(yè)集聚影響工業(yè)廢水脫鉤和用水脫鉤的基礎上，考慮到地區(qū)間工業(yè)發(fā)展水平和工業(yè)水脫鉤狀態(tài)的異質特征，本文進一步將城市樣本劃分為東部地區(qū)、中部地區(qū)和西部地區(qū)分別考察工業(yè)集聚和工業(yè)水脫鉤的相關性差異，結果如表2所示。東部地區(qū)工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度在1

%

的顯著性水平下呈現(xiàn)倒N型曲線關系，與全國層面結果保持一致；中部地區(qū)工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度同樣具有倒N型關系，但顯著性整體水平有所下降，而西部地區(qū)則并不顯著，僅僅呈現(xiàn)倒N型潛在趨勢。分析其可能的原因，東部地區(qū)由于工業(yè)化起步較早，工業(yè)集聚水平相對較高，與工業(yè)廢水脫鉤的交互關系亦相對成熟。同時，東部地區(qū)工業(yè)生產技術水平和廢水處理能力相對較高，集聚發(fā)展模式下設備共享、技術溢出以及專業(yè)化分工協(xié)作進一步強化工業(yè)集聚發(fā)展的廢水脫鉤效應。中部地區(qū)得益于中部崛起戰(zhàn)略的深入實施，工業(yè)化加速推進過程中集聚效應初顯，對于工業(yè)廢水脫鉤的動態(tài)影響亦有所顯現(xiàn)，而西部地區(qū)由于工業(yè)發(fā)展相對落后，加之地廣人稀工業(yè)集聚化程度較低，難以對工業(yè)廢水脫鉤產生顯著影響。針對工業(yè)用水脫鉤的分樣本檢驗再度佐證上述結論，由東、中、西部工業(yè)集聚的工業(yè)用水脫鉤效應依次衰減。

表2 異質性分析結果

工業(yè)廢水脫鉤工業(yè)用水脫鉤東部中部西部東部中部西部L.E0.4216??0.5112???0.61060.55310.61090.5922???W×E0.0121??0.0412???0.03770.0601??0.0388?0.0321JR-0.5843???-0.4116?-0.1023?-0.0132???-0.0100-0.0061JR21.0115???1.0048??0.54230.0039???0.0012?0.0011JR3-0.1221???-0.0815?-1.2224-0.0201??-0.0176?-0.0075W×JR2.4578?-3.4677-0.05690.0216?0.0221-0.0039W×JR2-0.2258??0.33170.5061-0.0136??0.00930.0021W×JR30.1324?-0.0490-0.72970.0114?-0.23070.0328控制變量控制控制控制控制控制控制

與前文有所不同的是，分樣本檢驗結果中工業(yè)集聚與周邊地區(qū)工業(yè)水脫鉤的關系并非穩(wěn)健的N型曲線關系，僅有東部地區(qū)工業(yè)集聚依然對周邊地區(qū)工業(yè)廢水脫鉤和用水脫鉤具有N型關系。一方面，這揭示出工業(yè)集聚的水脫鉤空間溢出效應極有可能表現(xiàn)為東部和中西部之間溢出，這與高污染工業(yè)企業(yè)由發(fā)達地區(qū)向相對不發(fā)達地區(qū)的轉移路徑不謀而合；另一方面，這也反映出工業(yè)集聚的水脫鉤效應存在顯著的區(qū)域異質特征，如東部地區(qū)對于周邊地區(qū)水脫鉤最終呈現(xiàn)逐底向下的策略性競爭現(xiàn)象，而中西部地區(qū)對于周邊地區(qū)水脫鉤則呈現(xiàn)逐底向上的策略性互補，因此工業(yè)綠色轉型目標下應注重地區(qū)工業(yè)集聚發(fā)展的差異化路徑設計。

4.4 機制分析

本文的穩(wěn)健性檢驗中采用工業(yè)用水強度作為被解釋變量，佐證本文結果具有充分穩(wěn)定性的同時，亦對工業(yè)集聚與工業(yè)廢水排放脫鉤之間的倒N型關系予以一定的解釋，即工業(yè)用水強度在工業(yè)集聚影響工業(yè)廢水排放脫鉤的過程中具有中介效應。為了驗證這一猜想，本文構建中介效應模型，重點檢驗工業(yè)用水強度是否充當工業(yè)集聚影響工業(yè)廢水脫鉤的中介變量。根據中介效應檢驗的“三步法”原則，本文設定如下檢驗模型

ln

E

=

(7)

ln

E

2=

(8)

由表3中的模型10可知，工業(yè)用水強度與工業(yè)廢水強度存在顯著的正相關性，即工業(yè)用水強度的增加會導致工業(yè)廢水強度顯著提升。其他模型亦證明兩者之間存在顯著的正相關關系。同時，由4.2節(jié)可知，工業(yè)集聚與工業(yè)用水強度存在顯著的倒N型曲線關系。由模型10可知，加入工業(yè)用水強度后，工業(yè)集聚對工業(yè)廢水強度的影響系數(shù)由表1中的-0.3227降為-0.3213，倒N型曲線向右偏移。因此工業(yè)用水強度在工業(yè)集聚影響工業(yè)廢水脫鉤的過程中的確存在中介效應。具體地，工業(yè)集聚初期能夠通過資源整合和設備共享等提高工業(yè)用水效率，從而提升工業(yè)用水強度。伴隨著集聚規(guī)模的不斷擴大，集聚效應所產生的負外部性逐漸超過其正外部性，從而導致用水效率下降，同時產能擴張導致用水總量持續(xù)攀升。步入工業(yè)集聚的成熟階段后，得益于企業(yè)間的分工深化、產業(yè)間協(xié)作的加深以及技術創(chuàng)新研發(fā)等，工業(yè)用水效率隨之提升。

表3 中介效應分析結果

非空間OLS非空間普通面板非空間動態(tài)面板靜態(tài)空間杜賓動態(tài)空間杜賓模型6模型7模型8模型9模型10L.E0.3789???0.3216???W×E0.1451???0.1221???JR-0.1114-0.5432???-1.1128???-0.3215??-0.3213???JR20.03590.4370??0.6129???0.3221???0.1665???JR3-0.0221-0.0471???-0.3115???-0.1217???-0.0432???E20.0255??0.1115??0.0411???0.0412???0.0452???W×JR3.0871??2.0523?W×JR2-1.9134???-1.0223??W×JR30.2137???0.2210??控制變量控制控制控制控制控制F(Wald)[p]20.10[0.00]32.78[0.00]186.21[0.00]21.70[0.00]

5 結論及政策含義

本文基于拓展的產出密度模型，將工業(yè)廢水排放作為非期望產出納入生產函數(shù)，剖析工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度及工業(yè)用水強度的動態(tài)關系，選用2007～2020年276個地級市以上城市面板數(shù)據所構成的動態(tài)空間杜賓模型研究工業(yè)集聚與工業(yè)水耗及水污染排放的影響機制，揭示其非線性關系，得出結論如下：(1)工業(yè)廢水強度存在時間滯后和空間溢出的雙重特征。前后兩期之間工業(yè)廢水強度往往具有較強的上升慣性，同時，本地工業(yè)廢水強度的上升能夠引致周邊地區(qū)工業(yè)廢水強度同步上升，地區(qū)間逐底向下的策略性競爭效應顯著。(2)工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度存在典型的倒N型曲線關系，即工業(yè)集聚對于工業(yè)廢水脫鉤具有“促進-抑制-促進”的動態(tài)影響。工業(yè)集聚與周邊地區(qū)的工業(yè)廢水強度則呈現(xiàn)顯著的N型曲線關系，即工業(yè)集聚對于周邊工業(yè)廢水脫鉤具有“抑制-促進-抑制”的動態(tài)影響。東部地區(qū)工業(yè)集聚對于本地和周邊而言分別具有典型的倒N型、N型雙重脫鉤效應，與全國層面保持一致，而中西部地區(qū)則表現(xiàn)出相似的潛在空間脫鉤趨勢但整體并不顯著。(3)工業(yè)集聚存在工業(yè)用水和廢水的“雙重脫鉤”效應，且工業(yè)用水強度在工業(yè)集聚影響工業(yè)廢水脫鉤的過程中具有中介效應。

上述研究結論對促進當前我國以工業(yè)集聚為主要特征的國家中心城市、城市群發(fā)展戰(zhàn)略，與水污染減排政策及高質量發(fā)展戰(zhàn)略之間的有效融合具有重要的政策意義。當前，我國形成了以9個國家中心城市為核心，依托長江經濟帶、粵港澳大灣區(qū)、京津冀、環(huán)渤海地區(qū)及內地經濟發(fā)達區(qū)域的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展道路。城市群的快速發(fā)展除促進國內國際雙循環(huán)的作用外，還有利于工業(yè)經濟活動的聚集。同時，環(huán)境污染減排政策與高質量發(fā)展也是中國走可持續(xù)發(fā)展道路的必然要求。根據本文研究，提出以下政策建議：

(1)提高工業(yè)集聚水平。針對工業(yè)集聚與工業(yè)廢水強度存在的典型倒N型曲線關系，在工業(yè)集聚視角下，我國的城市群發(fā)展戰(zhàn)略與環(huán)境污染減排政策及高質量發(fā)展導向在一定程度上能夠達到理想的契合效果。中國應該繼續(xù)大力發(fā)展國家中心城市、城市群經濟，提高工業(yè)生產的空間集聚程度，支持各類工業(yè)、科技園區(qū)及“飛地”經濟集聚區(qū)的建設，推進新興低能耗低污染工業(yè)發(fā)展，優(yōu)化產出結構，降低污染型產出的比重。加快推進以地級市為單位的工業(yè)集聚水平提升，充分發(fā)揮集聚模式下經濟溢出和技術溢出等正外部性，加速工業(yè)廢水脫鉤和工業(yè)用水脫鉤，從而實現(xiàn)工業(yè)發(fā)展綠色轉型。

(2)加強鄰接地區(qū)間聯(lián)動。工業(yè)集聚與周邊地區(qū)的工業(yè)廢水強度呈現(xiàn)N型曲線關系，具有顯著的空間溢出效應。這要求鄰接地區(qū)實現(xiàn)水污染減排及水環(huán)境保護聯(lián)防聯(lián)控，促進各鄰接地級市間的水污染防治政策與水環(huán)境保護政策形成協(xié)同聯(lián)動機制。依靠國家中心城市、城市群一體化，構建城市、區(qū)域水環(huán)境保護與水污染防治垂直管理體系與協(xié)同網絡，明確各級政府水環(huán)境保護與水污染防治目標，杜絕集體行動困境，避免鄰接地級市間逐底競爭。

(3)注意區(qū)域間異質性差異。東部地區(qū)的地級市工業(yè)集聚程度已經超過了工業(yè)集聚產生減排效應的減排臨界點。可以預見的是，隨著東部地區(qū)工業(yè)集聚程度的不斷提升，其內在的工業(yè)廢水減排效應將會在空間上愈發(fā)明顯。因此，東部地區(qū)應增強工業(yè)集聚區(qū)企業(yè)的環(huán)境規(guī)制，對工業(yè)集聚企業(yè)實現(xiàn)生產經營和污染排放的集中監(jiān)管與實時監(jiān)督，以嚴格的環(huán)境規(guī)制迫使企業(yè)減排增效，實現(xiàn)產業(yè)鏈結構升級和綠色技術創(chuàng)新，積極推進由高能耗、高污染的粗放式工業(yè)發(fā)展模式向以“綠色偏向”為特征，低碳、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的集約式工業(yè)發(fā)展模式轉型。而中西部地區(qū)呈現(xiàn)相似的潛在空間脫鉤趨勢，應積極推進工業(yè)化進程，生產效率提升與綠色創(chuàng)新技術進步并重，縮短增排臨界點與減排臨界點距離，盡早擺脫高能耗、高污染的工業(yè)發(fā)展模式，從而實現(xiàn)工業(yè)集聚水平高質量發(fā)展。