产业聚集与环境污染的相互关系——基于联立方程模型的实证研究-杨传志.pdf
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1、杨传志等:产业聚集与环境污染的相互关系 109产业聚集与环境污染的相互关系 d于联立方程模型的实证研究杨传志I,杨浩昌2(1南京信息工程大学,江苏南京210044;2东南大学,江苏南京211189)摘要:利用2003-2013年中国省级面板数据,通过联立方程模型,研究了产业聚集与环境污染之间的相互影响。结果显示:产业聚集和环境污染之间存在相互影响关系。产业聚集对环境污染的影响为负,说明产业聚集的正外部性大于负外部性,表明产业聚集有利于改善环境污染;而环境污染对产业聚集的影响为正,说明区域环境污染促进了产业聚集。文章的政策含义在于:建立聚集区污染物集中治理机制,建设生态产业聚集区,发挥聚集区知识
2、和技术溢出效应,完善聚集区环境保护和监管措施,对于发挥聚集区环境效应的正外部性,改善聚集区环境具有积极的意义。关键词:产业聚集;环境污染;联立方程模型中图分类号:F0629 文献标识码:A 文章编号:16714407(2017)0710906Industrial Agglomeration and Environmental Pollution:Empirical Study Based on SimultaneousEquation ModelYANG Chuanzhil,YANG Haochan92(1Nanjing University of Information Science&Te
3、chnology,Naming Jiangsu 210044,China;2Southeast University,Nanjing Jiangsu 211189,China)Abstract:Based on the Chinese provincial panel data from 2003 to 20 l 3this paper researches the effect of industrialagglomeration on Environmental Pollution though simultaneous equation modelThe impact of indust
4、rial agglomeration onenvironmental pollution is negativewhich shows that the positive externalities of industrial agglomeration is greater than negativeexternalitieswhich indicates that industrial agglomeration is beneficial to improving environmental pollutionThe environmentalpollution significantl
5、y promotes the indus仃ial agglomerationSo we put forward the policy recommendations that establish thepollutants concentration governance mechanism,establish ecological industrial agglomeration regions,play knowledge andtechnology spatial spillover,improve environmental protection and supervision mea
6、sures in industrial agglomeration regionsKey words:industrial agglomeration;industrial agglomeration;simultaneous equation model1引言中国长期以来以煤炭为主的能源消费结构己造成了环境严重污染和生态环境退化,人们的生活质量和经济可持续发展也已经受到较大影响。从2004-2010年,环境退化成本从5 1182亿元提高到11 0328亿元,年均增长1366;虚拟治理成本从2 8744亿元提高到5 5893亿元,年均增长1172。这意味着随着经济的不断增长,中国的环境问题正在
7、加剧恶化。党的十八届五中全会提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念,坚持节约资源和环境保护的基本国策,坚持可持续发展,推动美丽中国建设。但是,目前来看,我国的环境建设远没有达到绿色的水平,与国家提出的美丽中国建设相差甚远。基于以上背景,如何改善产业聚集大背景下中国环境的污染,避免产业聚集区内废物排放过度,使聚集区内部资源得到最有效的利用,实现区域内经济可持续发展,同时也降低聚集区企业的外部不经济,减少资源浪费和环境破坏,是我国当前迫切需要解决的问题。2文献综述关于产业聚集与环境污染关系的研究取得了一定的进展,但研究结论存在较大差异,具体可分为三类。第一类是产业聚集加剧了环境的污染
8、。Coyle在研究苏联和中欧的大型企业发展问题时发现,大规模工业开发区造成了空气、土地和水资源的严重污染。Virkanen【21认为芬兰南部的工业聚集是造成水体富营养化和大气污染的主要原因。de Leeuw等p1通过对欧盟200个城市聚集区的环境污染数据分析,研究发现,产业聚集的规模化与城市的大基金项目:国家自然科学基金项目“基于互联网+的中国制造业转型升级研究”(71673145);江苏省社会科学基金项目“产业聚集对江苏区域环境的影响与对策研究”(16EYB012);江苏高校哲学社会科学研究重点项目“优化江苏海外高端人才集聚与使用环境的策略研究”(2016ZDIXM018)第一作者简介:杨传
9、志(1990一),男,山东枣庄人,硕士生,研究方向为区域经济、技术经济与管理。E-mail:357329759qqcom万方数据110 生态经济第33卷第7期(2017年7月) Ecological Economy,V0133,No7(July 20 1 7)气质量具有显著相关性,聚集规模越大,城市空气质量越差。Verhoef&Nijkamp【4通过空间均衡模型实证分析了工业分布与污染,研究发现,高聚集水平和环境保护的目标不可能同时达到,工业分布导致了产业聚集区的环境污染。王树功等睛1研究了珠江三角洲大城市群对环境的影响,研究发现,城市聚集区空间布局的不合理,造成了跨区域空气污染的叠加,而且随
10、着规模不断扩大造成了严重的水土污染。Ren&PonderM对上海市19471996年的水质量时间序列进行了实证分析,结果表明,随着城市化水平的提高,聚集区内土地被过度的开发利用,导致了整体水质下降。张可和汪东芳”构建了经济聚集与环境污染的交互影响理论模型,并对经济聚集与环境污染的关系进行了实证检验,研究表明,经济聚集与环境污染之间存在相互影响,聚集水平的提高加重了环境污染,区域空间内环境污染不利于经济聚集水平的提高,且两者间的影响机制均与劳动生产率密切相关。刘军等【8】运用空间计量模型实证分析了,中国285个地级以上城市产业聚集对环境污染的影响,结果发现,城市环境污染存在全局自相关性和局部集聚
11、效应,产业聚集显著加剧了环境污染。第二类是产业聚集改善了环境污染。Hosoe&Naitopl认为产业聚集为聚集区带来先进的环保生产技术,产生了技术和知识溢出效应,从而降低了工业聚集区的环境污染,保护了生态环境。陈建军和胡晨光”伽以长江三角洲次区域为例研究了产业聚集的效应,研究发现,产业活动的空间聚集可以促进技术进步,提升经济发展活力和产业结构优化,优化了地区环境。Zeng&Zhao1通过构建空间模型,研究了制造业聚集对环境的影响,结果显示,产业聚集区没有成方污染避难所”,产业聚集有利于明确污染责任,保护环境。刘习平和宋德勇”21通过STIRPAT模型,研究分析了我国地级城市的产业聚集与环境之间
12、的单向关系,结果显示,产业聚集水平的提高能有效的改善城市环境。李顺毅和王双进”“利用行业动态面板模型,研究了产业聚集对污染排放的影响,研究发现,产业聚集度对污染排放具有显著的抑制作用,产业聚集程度越高,越有利于生态环境的保护。第三类是产业聚集对环境污染影响不确定。由于产业聚集影响生态环境的机理比较复杂,产业聚集能产生有利于环境保护的知识和技术溢出效应,也能产生加剧环境污染的拥塞效应、竞争效应,这些作用机制相互交叉影响,使得产业聚集和环境污染的关系不确定。He【141以DS垄断竞争模型和克鲁格曼CP模型为基础,分析了需求减少效应和成本较少效应对污染的影响,研究发现,污染的需求减少效应和成本减少效
13、应作用力方向相反,污染的总效应由这两种效应共同决定。李伟娜”副通过中国制造业面板数据,分析了产业不同聚集阶段及其环境特征,并实证检验了制造业聚集与大气污染之间的关系,研究发现,产业聚集与大气污染不是简单的线性关系,聚集水平和污染水平呈正“N”型,我国产业聚集水平在中级左右,大气污染排放总量在增加而强度在下降。闰逢柱等”州通过误差修正模型,分析了产业聚集对环境污染的影响,研究表明,短期看产业聚集水平的提高能够有效改善环境污染,但长期内两者之间不存在必然的因果关系。He等1”分析了经济水平与工业污染排放的关系,研究表明,经济发展与工业污染排放不是简单的线性关系,经济发展和污染排放存在着倒“u”型关
14、系。杨仁发”剐利用门槛回归法分析了产业聚集对环境污染的影响,研究发现,两者之间具有门槛特征,聚集水平较低时,产业聚集加剧了环境污染,较高水平的产业聚集才能改善环境污染。由以上研究可以看出,产业聚集对环境的影响结果因选取的方法,选择的变量和数据不同而不同,实证研究多采用单一方程,单方向分析产业聚集对环境污染的影响,而未考虑到环境污染对产业聚集的影响19o事实上,产业聚集通过规模效应、技术溢出效应、知识溢出效应影响产业聚集;同样的,环境污染对产业聚集也有着直接影响,当环境污染比较严重时,产业聚集水平受环境承载能力的约束201,政府的环境政策也会影响产业聚集水平叫。文章的边际贡献在于,一是理论分析产
15、业聚集与环境污染互相影响的理论机制;二是采用联立方程模型实证分析产业聚集与环境污染的联立关系。具体安排如下,第三部分为产业聚集对环境影响的机制研究;第四部分为实证分析,包括计量模型的设置,变量和数据的选取,实证结果的分析;第五部分为结论和政策建议。3产业聚集与环境污染相互影响的理论机制31产业聚集影响环境污染的理论机制产业聚集对环境有以下两个方面的影响:一是产业聚集改善了环境,可以称之为产业聚集影响环境污染的正外部性。归纳起来,产业聚集可以通过以下几个方面改善环境污染:首先,随着产业聚集区的形成和发展壮大,企业生产规模将逐步扩大,产生规模效应,企业生产商品的单位成本下降,也就是说,相同的能源资
16、源能够产生更多的商品,企业能源效率将不断提高,从而有利于环境的保护。产业聚集最大的优势在于能够集中处置工业产生的污染物,由于聚集区内,通过购买先进的环保设备,集中处置工业污染物,也是规模效应的体现。其次,产业聚集区的形成能够使聚集区内的企业产生良好的结构效应,聚集区内企业之间不论是在横向还是纵向上有相关性,能够产生结构效应,促进循环经济形成,能够降低聚集区内能源的消耗,减少污染的排放。再次,聚集区内良好的企业结构配置能够产生技术和知识溢出效应,企业间技术和知识之间的交流,不仅能促进生产水平的提高,还万方数据杨传志等:产业聚集与环境污染的相互关系 111能够相互学习借鉴处置废物的经验,提高环保技
17、术水平,减少工业废弃物的排放。最后,产业聚集区内经济比较发达,居住的居民由于追求更好的生活环境,也会要求政府和企业加强环境保护,这些都是产业聚集对环境保护的正向影响。二是产业聚集加剧了环境污染,可以称之为产业聚集影响环境污染的负外部性。归纳起来,产业聚集可以通过以下几个方面加剧环境污染:首先,中国聚集区的形成,大多数并不是市场自发形成的,而是政府引导的,由于地方政府官员晋升上存在着竞争,导致地方经济过于追求量,甚至以牺牲环境为代价,在政策上有制定较低的环境标准来吸引企业,在政策制定上“向环境标准底线赛跑”,来吸引企业成为“污染避难企业的天堂”。其次,聚集区内工业布局不合理,污染物处置方式不当,
18、聚集区内企业缺乏科学合理的规划,聚集区内各企业之间缺乏关联性,企业相互之间不仅难以产生结构优化效应和技术知识溢出效应,还极容易造成跨区域污染物的叠加,特别是空气和水流动性比较强,污染物极容易跨区域混合造成交叉污染。再次,聚集区内工业和人口急剧增长,工业产业的发展扩张,必然伴随着资源能源的大量消耗,产生环境污染;当聚集区内人口密度过高,企业数量过多的时,必然会对土地等资源过度开发使用,当超出环境承载能力的时候,生态平衡被打破,造成环境污染。最后,由于环境属于公共物品,在经济学上,容易发生“免费搭便车”的发生,政府政策容易失灵,聚集区环境治理难以达到应有的水平。由此可见,产业聚集影响环境污染的正外
19、部性和负外部性并存,产业聚集是改善了环境污染还是加剧了环境污染,取决于上述两种外部性的对比。当正外部性大于负外部性时,产业聚集改善了环境污染:当负外部性大于正外部性时,产业聚集加剧了环境污染。32环境污染影响产业聚集的理论机制环境污染对产业聚集有以下两个方面的影响:一是环境污染有利于产业聚集,也可以称之为环境污染对产业聚集的正外部性。一方面,通常环境污染较严重的地区实施的环保政策相对宽松,监管力度相对薄弱,企业为了追求最大的利润,会选择环保政策相对宽松的地区,政府在政策上“向环境标准底线赛跑”,以牺牲区域环境为代价,吸引企业入驻,从结果来看,环境污染有利于产业聚集的现象;另一方面,在污染排放较
20、为严重的地区,政府为了保护当地生态环境,会建设完善的污染物集中处理设施,污染物的集中处理,能够产生规模经济,降低企业处理污染物的成本,也会吸引企业入驻。二是环境污染不利于产业聚集,也可以称之为环境污染对产业聚集的负外部性。首先,环境污染重的区域,不利于人才聚集,特别是高层次人才对所处自然环境和生活环境的要求比较高22-23环境污染重的地区难以吸引高层次人才安家落户,对人才聚集产生抑制作用,从而对产业聚集产生抑制作用。其次,企业如果从长远考虑,会认为当地政府给予的环境优惠政策是短期的,从长期看,环境污染必定会被治理,政府必然会提高重污染区域的环境水平,加大污染治理力度,政府政策将会改变,地方政府
21、给予的环境福利会消失,企业短期超额利润也将消失,入驻重污染的聚集区长期成本较大,不利于产业聚集1。最后,环境的承载能力是有限的,当聚集区内环境污染已经非常严重,区域的产业聚集水平就达到了最大值,在各方面的压力下,聚集区会逐步淘汰高污染、高排放的企业,从而降低聚集水平。由此可见,环境污染对产业聚集的影响也具有不确定性。环境污染有可能利于产业聚集,也有可能不利于产业聚集,具体的结果取决于上述两种外部性的对比。当环境污染对产业聚集的正外部性大于负外部性时,环境污染促进了产业聚集;当环境污染对产业聚集的负外部性大于正外部性时,环境污染不利于产业聚集。4实证分析41模型的建立IPAT模型是一个综合反映环
22、境与人口、经济、技术水平直接关系的模型。公式为I=PXAXT,其中,表示环境退化程度,尸表示人口数量,彳表示经济水平,r表示技术水平。该模型为环境、人口、经济、技术之间的关系提供了概念性的框架,但该模型也有一定的局限性,该模型认定不同变量对环境影响均等,而且不能够进行估计和假设检验,为此DietzRosa【251在该模型的基础上进行了改进,提出了STI脚模型,该模型的基本形式为:lit=a搿群Xr:t毛 (1)其中:i表示地区,t表示时间;P、A、T的含义与IPAT模型相同;a为被估计参数;卢、扎巧为各解释变量系数;e为随机误差项。将其取对数为:lIl,=口+#inB+yin4f+alnT,+
23、 (2)文章在STlRPAT模型的基础上引入其他变量,构建联立方程模型:Inpollute=吐+扛IInAggloi,+$2Inpdgpft+8,Intechit+84 7h肚。十8s In pop,t+fl:tructlt+。| 、JInAgglo,=a+pIInpolluteit+82InrKISit+83Intechit+8IInfdi,+p5Inwage+86Intran-sit 、一其中polluten、Agglofl、pdgp“、popff、tech”stFuctit、ms”俺,、wage。、tra。分别表示i行业t年度的环境污染排放量、产业聚集水平、经济发展水平、人口数量、技术水
24、平、经济结构、市场规模、外商直接投资,工资水平、交通便利度,a表示常数项,声为各变量系数,s为残差项。万方数据112 生态经济第33卷第7期(2017年7月) Ecological Economy,V0133,No7(July 2017)42变量选取421内生变量说明环境污染程度(pollute)。环境污染是一个综合的概念,还没有统一的指标来综合衡量环境污染程度。在空气污染方面多数学者认为工业二氧化硫相比二氧化碳等全球性气体能更好地反映本地的污染现状。而且二氧化硫的统计数据相对于其他污染物更容易获得,可信度更高,因此,文章选取工业二氧化硫排放量来衡量环境污染程度。产业聚集水平(Agglo):由
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