空氣質量是否影響人口規模

摘 要：隨著經濟社會的不斷發展，空氣質量問題日益不可忽視。空氣質量持續惡化會影響人們正常生活與身心健康，造成城市人口規模下降，損害了經濟社會的良性發展。基于此，通過研究2013—2019年京津冀13個城市面板數據，運用雙固定效應模型探究空氣質量對人口規模的影響，并以經濟發展水平為門檻變量，通過面板門限回歸模型探尋空氣質量與人口規模之間是否存在非線性關系。結果顯示，較差的空氣質量對人口規模增長具有顯著縮小作用，且不同經濟發展水平下較差空氣質量對人口規模作用效果存在顯著差異，即存在非線性關系，其抑制作用隨空氣質量的不斷增強而持續增強。

關鍵詞：空氣質量；人口規模；面板數據；非線性關系

中圖分類號：F062.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2024）14-0064-04

引言

人口是社會經濟持續發展的基本要素。在人口老齡化趨勢加劇的背景下，人口規模仍是影響各城市發展的關鍵因素。近年來，我國經濟高速發展，人民物質生活水平顯著提升。與此同時，氣候非正常變化，各類環境治理正面臨更嚴峻的挑戰。伴隨著工業化、城市化進程，空氣污染已成為我國面臨的嚴重環境問題之一。空氣質量持續惡化不僅影響人們的正常生活，還對人們的身心健康產生極大的威脅[1]，同時影響人口到空氣質量較差城市的就業率。2020年9月，我國向世界宣布了碳達峰目標與碳中和愿景，即“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”。“雙碳”目標被列入中央經濟工作會議重點研究的任務。黨中央明確提出繼續打好污染防治攻堅戰，實現減污降碳協同效應的要求。空氣污染物與二氧化碳高度相關，二者具有同根同源同過程的特點[2]，因此，“碳達峰與碳中和”的目標也給我國空氣質量改善提出了更高標準和要求。京津冀地區作為經濟發展的重要地區，空氣質量與人口關系的探討對全國的空氣質量對人口規模影響具有借鑒意義，也是值得探討的。現有相關文獻研究多關注空氣質量如何影響經濟發展及退休的福利變化與經濟效應，鮮少關注空氣質量與人口規模之間的內在關系。因此，研究空氣質量與城市人口之間的關系具有一定意義。

一、理論分析

PM2.5是霧霾產生的首要因素，是空氣質量研究的重要方面。近年來，京津冀城市的主要污染物為PM2.5、PM10和臭氧，且PM2.5、PM10在京津冀城市的污染情況最嚴重[3]。PM2.5來自人類的生活生產，影響了空氣質量，造成了城市空氣污染。城市空氣污染嚴重時，可造成人體呼吸道、腦血管等疾病[4，5]，居民在污染的空氣中暴露會降低其日常活動滿意度[6]，降低居民生活幸福感[7]，此外，PM2.5顯著地降低了居民心理健康水平[8]。PM2.5對居民的身心造成傷害，使居民離開城市居住地地的傾向更加強烈，造成城市人口的數量降低。

假設1：較差的空氣質量會抑制城市人口規模。

環境對人口影響的相互機制很復雜，但是空氣質量的好壞已被證實確實是影響人口數量的主要因素之一[9]。城市發展離不開人口，而較差的空氣質量會降低城市人口數量，導致地區的人口外流。當空氣污染指數較低時，居民因空氣質量問題離開戶籍地的意愿較低；當空氣污染指數較高時，居民因空氣污染離開戶籍地的意愿大幅增高。可見，較差空氣質量與人口外流存在非線性關系。當經濟發展到一定程度，居民有能力獲得更好的居住環境時，就會離開空氣質量較差的城市。因此，實際經濟發展水平越高的地方，空氣質量會導致高收入居民離開空氣污染城市的意愿越強。

假設2：實際經濟發展水平較高時，較差的空氣質量對城市人口規模的抑制作用更強。

從現有國內外研究來看，關于人口對空氣質量的影響關系研究尚有不足。因此，本文從年末常住總人口數出發，利用固定效應模型分析人口PM2.5的效應。此外，利用門限回歸模型研究人口與PM2.5之間的非線性關系。

二、數據來源與模型設定

（一）數據來源

本文選取2013—2019年京津冀城市群作為研究樣本，包括11個地級市與北京、天津兩個直轄市，相關變量數據來自《中國城市統計年鑒》《北京統計年鑒》《河北統計年鑒》《天津統計年鑒》和歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）。為了消除價格因素的影響，把與價格相關的變量數據用2013年指標進行縮減，部分缺失值采用線性插補進行補充。此外，為了降低數據的分散程度，對部分非比值型指標按取對數處理。使用的變量描述如下。

被解釋變量：人口規模，使用年末戶籍人口代表城市人口數據。年鑒記錄的人口數據主要有戶籍和常住兩種口徑，隨著流動人口規模不斷擴大，戶籍人口能夠更加準確地反映地區人口規模。

核心解釋變量與門限變量：核心解釋變量采用PM2.5濃度，衡量京津冀各城市的空氣質量水平采用PM2.5濃度。空氣質量的日度PM2.5數據來源于中國氣象歷史數據，將日度數據按年份進行算術平均計算，得到中國地級市2013—2019年PM2.5年均濃度數據。門限變量使用實際經濟發展水平。

控制變量：學者們廣泛研究了影響人口規模的各種經濟社會因素。根據已有文獻，本文控制變量選擇地區經濟水平、產業結構、工資水平、政府干預、教育水平、日照強度等。目前，較高經濟發展水平帶來的經濟集聚優勢仍然是吸引人口流入的重要原因[10]，第三產業是吸納勞動力的主要就業途徑，故將經濟水平與產業結構作為控制變量。工資水平吸引人口遷入作用顯著，政府干預體現地方政府對經濟的干預程度，教育水平對人口遷入有促進作用，日照強度衡量了一個地區的溫暖程度，對人口遷入有顯著作用。因此，將工資水平、政府干預、教育水平、日照強度作為控制變量。具體而言，使用GDP表征地區經濟水平，以地區第三產業產值占GDP的比重表征城市產業結構，以職工平均工資水平表示工資水平，政府干預采用財政一般預算內支出占GDP的比重衡量，小學專任教師人數、普通中學專任教師人數與普通高等學校專任教師人數之和表征教育水平。模型中變量均取對數值，以更好刻畫變量之間的非線性關系，同時避免異方差的影響。

（二）模型設定與變量說明

本文首先建立雙固定效應模型，實證分析空氣質量對人口規模的影響。基準模型設置如下：

ln Popi，t=α0+α1ln PM2.5i，t+β'Xi，t+μi+λt+εi，t（1）

其中，ln Popi，t表示城市在年度的年末常住總人口數取對數，Xi，t表示一系列控制變量；μi是城市的個體固定效應，不隨時間變化；λt控制時間固定效應，εi，t是隨機擾動項。

為了進一步分析空氣質量對人口規模是否存在非線性影響，以經濟水平為門檻變量建立模型，具體公式如公式2。

ln Popi，t=β0+β1ln PM2.5i，t·I（ln PGDPi，t<θ）+β2ln PM2.5i，t·I（ln PGDPi，t≥θ）+β'Xi，t+μi+λt+εi，t（2）

其中，ln PGDPi，t為空氣質量的門檻變量，θ為待估計的門檻值，能將研究的樣本劃分為兩個區間，不同樣本區間內的營商環境回歸系數β1和β2存在著差異。式（2）是單門檻模型，在具體檢驗時根據樣本數據的檢驗結果拓展至多門檻模型，其他變量的定義同式（1）。表1是各變量的描述性統計分析。

三、實證分析

（一）基準回歸

表2報告了基準回歸結果，其中第（1）列回歸通過在1%的顯著性水平檢驗，待估系數在1%的顯著性水平下為-0.05，說明以PM2.5為代表的空氣污染加劇會抑制人口規模。第（1）列僅考慮以當期PM2.5濃度代表的空氣污染對城市人口規模的影響，但經濟發展水平、產業結構、職工平均工資、政府對于地區生產總值的干預程度與學生各階段的教育水平對人口規模有顯著的正向作用，城市溫暖程度對人口規模也有顯著影響。考慮到上述因素對人口規模起著重要作用，若不對這些因素進行控制，則可能導致遺漏變量偏誤，從而影響結果的可靠性，因此，在第（2）列加入了產業結構、工資水平、政府干預、教育水平、日照強度控制變量，并加入了個體與地區固定效應使研究結果更加準確。估計結果顯示，第（2）列加入控制變量后的回歸在1%的顯著性水平通過檢驗，待估系數在1%的顯著性水平下為-0.03，較差空氣質量對人口規模的負向影響依然存在。

表2 基準回歸結果

（二）門限檢驗

為了驗證不同實際經濟發展水平下的空氣質量能否對其年末城市人口數產生的影響是否存在顯著差異，本文建立非線性門檻模型，將實際經濟發展水平設置為門檻變量進行研究。門檻效應檢驗及回歸結果見表3、表4。

表3 門檻效應檢驗

首先需要初步估計和檢驗空氣質量與城市人口規模兩者之間是否存在門檻效應。本文通過自舉法（Bootstrap）重復抽取樣本數據，并且利用顯著性水平數值大小來判斷兩者之間是否存在門檻效應。根據檢驗結果，單門檻顯著，多門檻沒有通過顯著性檢驗。鑒于此，本文認為，在不同實際經濟發展水平下，空氣質量對城市人口規模的影響存在顯著的門檻效應，兩者存在非線性關系，即在不同實際經濟發展水平下，空氣質量的影響存在著差異性。單門檻回歸模型結果如表4所示。

表4 門限回歸結果

分析在不同實際經濟發展水平門限變量的情況中空氣質量對人口規模作用情況，考慮到其他相關因素，如產業結構、工資水平、政府干預、教育水平、日照強度等也會影響到城市人口規模，因此將這些因素作為控制變量加入到模型中。表4中在將實際經濟發展水平確定為門限變量后，實際經濟發展水平存在門限值：27.103 8。當實際經濟發展水平低于27.103 8時，較差空氣質量抑制人口規模的效果為-0.05，結果再次證明假設1的成立。當實際經濟發展水平超過27.103 8時，較差空氣質量抑制人口規模的效果增強，作用系數為-0.06。可以看出，不論在何種實際經濟發展水平下，較差空氣質量的加劇對城市人口規模都起到了抑制作用。但有區別的是，當實際經濟發展水平較低時，較差空氣質量對城市人口規模的抑制作用較低，可能是因為當地居民的收入還不能支撐個人更換居住地；當實際經濟發展水平較高時，較差空氣質量對城市人口規模的抑制作用更強，說明生活水平的提高使居民更加注重個人生活環境。上述結果驗證了假設2的成立：實際經濟發展水平較高時，較差空氣質量對城市人口規模的抑制作用更強。

（三）穩健性檢驗

為驗證空氣質量對人口規模的影響結論的可靠性，本部分將關鍵變量更換為滯后一期，以消除內生性影響，進行穩健性檢驗。表5展示了利用滯后一期PM2.5的值作為解釋變量的結果，系數依舊為負數，且數值變動不大，仍呈現較差空氣質量與加劇城市人口規模下降的關系，進一步證實本文結論。

四、結論與建議

（一）研究結論

本文以京津冀城市群為研究對象，運用固定效應模型與門限效應模型對空氣質量與城市人口規模的關系進行分析，探索空氣質量對城市人口規模的影響。研究表明，城市人口規模受空氣質量的影響，且不同實際經濟發展水平下，城市人口規模受空氣質量的影響不同，呈非線性關系。

（二）管理啟示

對于企業而言，空氣質量會導致城市人口規模下降，且人均收入越高，空氣質量對城市人口規模的影響越大。因此，以高污染換取企業高發展的發展模式可能會導致有高收入的人才外流和勞動力外流，不利于企業的可持續發展。

對于政府而言，應當出臺與空氣質量相關的政策支持，鼓勵大家進行低污染的生活方式。另外，要監管不合規的排放，加大對污染技術控制的創新。

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[責任編輯 妤 文]