產(chǎn)業(yè)集聚與城市環(huán)境的典型相關(guān)研究——以長三角中心城市為例

王素鳳，王洪波，李方一

（1．安徽建筑大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥230601；2．合肥工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥230009）

產(chǎn)業(yè)空間集聚是指相同或不同類型的相關(guān)產(chǎn)業(yè)在一定地域范圍內(nèi)的集中與聚合，是工業(yè)化時期的典型現(xiàn)象。伴隨著產(chǎn)業(yè)集聚轉(zhuǎn)型，城市環(huán)境也在不斷變遷，2者不僅分別受到多重因素的復(fù)雜影響，且存在交互作用關(guān)系，并共同影響城鎮(zhèn)化的進(jìn)程和品質(zhì)。

長江三角洲城市群是世界六大城市群之一，也是中國經(jīng)濟(jì)增長最迅速、城市化進(jìn)程最快的地區(qū)之一。2014年，長三角以占全國3．69%的陸地面積創(chuàng)造了全國22．41%的國內(nèi)生產(chǎn)總值，供養(yǎng)了16．64%的人口，發(fā)揮著顯著的資源集聚和經(jīng)濟(jì)輻射功能。本文運用典型相關(guān)分析手段，以長三角4個中心城市（上海、南京、杭州、合肥）2000～2013年產(chǎn)業(yè)集聚和城市環(huán)境數(shù)據(jù)為樣本，分析兩組變量間的相關(guān)性，以期為區(qū)域產(chǎn)業(yè)和環(huán)境政策制訂提供理論依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1．1 典型相關(guān)分析模型

典型相關(guān)分析系從2組變量中選取若干有代表性的變量組成典型變量，通過研究典型變量對之間的相關(guān)關(guān)系，來代替兩組變量間的相關(guān)性。該方法的數(shù)學(xué)描述如下：

1．2 指標(biāo)選擇與數(shù)據(jù)說明

目前，國內(nèi)尚無公開的可涵蓋全國范圍的產(chǎn)業(yè)集群統(tǒng)計數(shù)據(jù)，且各省域也未制訂產(chǎn)業(yè)集聚統(tǒng)計的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為綜合度量產(chǎn)業(yè)集聚水平，考慮數(shù)據(jù)可得性，本文從集聚結(jié)構(gòu)、規(guī)模和效益3個層面選擇指標(biāo)。產(chǎn)業(yè)集聚變量 X＝（x1，x2，…，x7）依次 為城市人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)GDP的比重、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、全市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)單位數(shù)、全市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)利潤總額。其中，前4項指標(biāo)主要反映產(chǎn)業(yè)集聚結(jié)構(gòu)，第5、6兩項指標(biāo)反映集聚規(guī)模，最后1項反映集聚效益。

城市環(huán)境主要從環(huán)境污染和環(huán)境保護(hù)2方面加以度量。城市環(huán)境變量Y＝（y1，y2，…，y5）依次為固體廢物排放量、廢水中COD排放量、廢氣中SO2排放量、城市綠化覆蓋率、綠化覆蓋面積。其中，前3項指標(biāo)主要反映城市污染水平，后2項反映城市保護(hù)情況。

2000～2013年產(chǎn)業(yè)集聚和城市環(huán)境數(shù)據(jù)來源于2001～2014年長三角4市的統(tǒng)計年鑒，部分環(huán)境數(shù)據(jù)由地方環(huán)境年鑒、環(huán)境統(tǒng)計公報整理得到。其中，城市人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)利潤總額折算為1990年不變價。指標(biāo)描述性統(tǒng)計見表1所示。

2 實證分析

2．1 典型相關(guān)系數(shù)及其顯著性

典型相關(guān)系數(shù)有多個維度，對典型相關(guān)系數(shù)的檢驗主要是維度遞減檢驗（見表2）。

可見，前4對典型變量的典型相關(guān)系數(shù)都是顯著的。由于前2對典型變量的累積特征根已占了總量的90．99%，其典型相關(guān)系數(shù)也都在89%以上，因此只取前2對典型變量進(jìn)行相關(guān)性研究。變量組的標(biāo)準(zhǔn)化典型相關(guān)系數(shù)如表3所示。

觀察表3中產(chǎn)業(yè)組變量的典型變量系數(shù)，得到產(chǎn)業(yè)集聚典型變量對的表達(dá)式：

U1＝-0．022x1＋0．531x2＋1．561x3＋0．263x4-1．302x5-0．121x6＋0．096x7

U2＝0．552x1-0．620x2-1．117x3-0．271x4＋1．794x5-0．363x6＋0．451x7

可見，U1相應(yīng)于第1個特征值主要代表第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)（x3）和部分其它變量，U2相應(yīng)于第2個特征值主要代表第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值（x5）和部分其它變量。

表2 特征值和典型相關(guān)系數(shù)檢驗

表3 標(biāo)準(zhǔn)化典型相關(guān)系數(shù)

類似地，可以得到環(huán)境變量組相應(yīng)于前2個特征值的2個典型變量的表達(dá)式：

易知V1相應(yīng)于第1個特征值主要代表廢水中COD排放（y2）和部分其他變量，V2相應(yīng)于第2個特征值主要代表廢氣中SO2排放（y3）和部分其它變量，但y3在這里起負(fù)作用。

不過，典型權(quán)重值并不能充分說明變量的相對重要性，因為變量間沒有關(guān)聯(lián)或者組內(nèi)變量間具有共線性都可能導(dǎo)致權(quán)重較小。為此，需要進(jìn)一步實施典型結(jié)構(gòu)分析。

2．2 典型結(jié)構(gòu)分析

典型結(jié)構(gòu)分析通過計算典型相關(guān)系數(shù)（即載荷系數(shù)）來衡量典型變量的代表性。其中，典型載荷反映典型變量對原始變量的解釋能力，交叉載荷則體現(xiàn)典型變量對另一組原始變量的解釋能力。載荷系數(shù)絕對值越大，意味著典型變量的代表性越好。

為了深入揭示長三角4市產(chǎn)業(yè)集聚與城市環(huán)境的相關(guān)性規(guī)律，分別從時間維和城市維展開分析。首先，考慮到2006年是廢水COD排放和廢氣SO2排放由升轉(zhuǎn)降的轉(zhuǎn)折點，將樣本期間分為2000～2006和2007～2013兩個時段，得到典型變量對UⅠi，VⅠi和UⅡi，VⅡi（i＝1，2）（上標(biāo)Ⅰ、Ⅱ分別代表時段Ⅰ和時段Ⅱ），相應(yīng)的典型結(jié)構(gòu)分析如表4所示。由于變量組主要和第1對典型變量相關(guān)，故只列出第1對典型變量的載荷系數(shù)。

表4 分時段典型載荷與交叉載荷

可見，時段Ⅰ兩變量組的載荷系數(shù)絕對值普遍略高于時段Ⅱ，且在系數(shù)分布上也有差異。具體地，在產(chǎn)業(yè)變量組，時段Ⅰ的第一個典型變量與第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)（x2）、第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)（x3）、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值（x5）和規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)利潤總額（x7）（而不是時段Ⅱ的規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)）具有較強(qiáng)的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0．947、0．961、0．910、0．932，表明UⅠ1從結(jié)構(gòu)、規(guī)模和效益的角度綜合反映產(chǎn)業(yè)集聚。相應(yīng)地，產(chǎn)業(yè)變量組中這4個原始變量對典型變量VⅠ1也具有較強(qiáng)的相關(guān)性，其交叉載荷分別為0．945、0．959、0．908、0．930，這表明長三角4市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、規(guī)模擴(kuò)張和集聚效益與城市環(huán)境之間存在顯著的關(guān)聯(lián)關(guān)系。由于在時段Ⅱ第一個典型變量與規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)利潤總額的載荷系數(shù)相較時段Ⅰ明顯下降，意味著從時段Ⅰ到時段Ⅱ變量組間的相關(guān)性表現(xiàn)為整體相關(guān)向部分相關(guān)發(fā)展的趨勢。此外，還須提及的是，在環(huán)境變量組，與時段Ⅰ相比，時段Ⅱ的典型變量對盡管仍然與“三廢”排放密切相關(guān)，但綠化覆蓋面積的載荷系數(shù)明顯增大，顯示環(huán)境保護(hù)這一“主動”行為不僅在城市環(huán)境屬性中的地位日益凸顯，同時也對城市群產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)揮著越來越重要的促進(jìn)作用。

再以“城市”為控制變量，分別對長三角4市展開相似的典型相關(guān)分析，得到分地區(qū)典型載荷與交叉載荷（表5）。類似地，只列出變量組的第1對典型變量的載荷系數(shù)。

表5顯示，2變量組的載荷系數(shù)可歸納為2個梯度：第Ⅰ梯度為上海，其載荷系數(shù)的絕對值最小，表明產(chǎn)業(yè)集聚與城市環(huán)境的相關(guān)性最低。第Ⅱ梯度為南京、杭州和合肥，載荷系數(shù)絕對值遠(yuǎn)高于上海，產(chǎn)業(yè)集聚與城市環(huán)境的相關(guān)性較大。若將上海和合肥分別視為產(chǎn)業(yè)集聚階段的高、低兩端，南京和杭州居中，則可認(rèn)為隨著產(chǎn)業(yè)集聚日益成熟，產(chǎn)業(yè)發(fā)展與城市環(huán)境的相關(guān)性呈下降趨勢。

表5 分地區(qū)典型載荷與交叉載荷

3 結(jié)論

本文以長三角中心城市為樣本，借助多元典型相關(guān)分析研究產(chǎn)業(yè)集聚與城市環(huán)境之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)2者間相關(guān)性存在顯著的時空差異。具體地，從時間維來看，隨著產(chǎn)業(yè)的集聚發(fā)展，城市產(chǎn)業(yè)與環(huán)境2變量組由整體相關(guān)演變?yōu)椴糠窒嚓P(guān)；同時，前一時段多數(shù)變量的載荷系數(shù)絕對值高于后一時段，表明變量組間相關(guān)性呈現(xiàn)“由強(qiáng)相關(guān)到弱相關(guān)”的變化趨勢。從空間維來看，產(chǎn)業(yè)集聚較成熟的上海市僅少數(shù)變量存在相關(guān)性，且相關(guān)性較小；而其余3市兩變量組間幾乎都存在高度相關(guān)性，即“由整體相關(guān)到部分相關(guān)”；此外，隨著產(chǎn)業(yè)集聚由低端向高端演進(jìn)，產(chǎn)業(yè)與環(huán)境間亦呈現(xiàn)“由強(qiáng)相關(guān)到弱相關(guān)”的變化規(guī)律。

本文實證研究還表明，在低碳城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展的過程中，由于影響城市產(chǎn)業(yè)與環(huán)境的相關(guān)因素錯綜復(fù)雜，要打造2者和諧共生的良好局面，既不能被動等待環(huán)境的自我恢復(fù)，也要避免陷入先污染后治理的怪圈；不僅要注重優(yōu)化提升產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和效益，同時也要把握契機(jī)有效促進(jìn)污染減排與環(huán)境保護(hù)，努力縮短產(chǎn)業(yè)與環(huán)境相互抑制的過程、力度和范圍，以促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

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