產(chǎn)業(yè)集聚有利于提高能源效率嗎？
——基于產(chǎn)業(yè)集聚度與對外開放水平的門檻回歸模型檢驗

紀玉俊，趙娜

（中國海洋大學(xué)　經(jīng)濟學(xué)院，山東 青島 266100）

產(chǎn)業(yè)集聚有利于提高能源效率嗎？
——基于產(chǎn)業(yè)集聚度與對外開放水平的門檻回歸模型檢驗

紀玉俊，趙娜

（中國海洋大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院，山東 青島 266100）

基于2002—2012年中國制造業(yè)20個行業(yè)的面板數(shù)據(jù)，分別以產(chǎn)業(yè)集聚度與行業(yè)對外開放水平為門檻變量，運用門檻回歸方法研究產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率之間的關(guān)系。實證結(jié)果表明：就全行業(yè)樣本與非技術(shù)密集型行業(yè)樣本而言，在低或較低的產(chǎn)業(yè)集聚度區(qū)間內(nèi)，產(chǎn)業(yè)集聚有利于提高能源效率；在高集聚度區(qū)間內(nèi)，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為負。而對于技術(shù)密集型行業(yè)而言，伴隨著集聚度的提高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率提高的正面作用則越來越占主導(dǎo)地位。以行業(yè)對外開放水平為門檻變量時，伴隨著對外開放水平的提高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的正向推動作用變得不顯著；在對外開放水平比較高的情況下，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響開始出現(xiàn)負向作用。這就要求合理引導(dǎo)、控制產(chǎn)業(yè)集聚度，并根據(jù)行業(yè)特點通過自主創(chuàng)新等措施以適應(yīng)不同的對外開放水平，從而充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率提高的積極作用。

產(chǎn)業(yè)集聚；能源效率；產(chǎn)業(yè)集聚度；對外開放水平

一、文獻綜述

近年來，能源效率問題已為學(xué)術(shù)界所廣泛關(guān)注，國內(nèi)外眾多學(xué)者研究了影響能源效率的因素，以期能夠為節(jié)能減排提供對策。相關(guān)研究主要集中在3個方面：一是考察結(jié)構(gòu)因素對能源效率的影響。通過研究1980—1995年荷蘭的能源效率狀況，F(xiàn)arla和Blok（2000）［1］發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的變化并沒有提高能源效率。李國璋和霍宗杰（2009）［2］研究了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對能源效率的影響，指出第二產(chǎn)業(yè)在三次產(chǎn)業(yè)中占比越大越不利于能源效率的提高。除了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)外，能源消費結(jié)構(gòu)也會影響能源效率，F(xiàn)isher-Vanden（2004）［3］等指出，中國1996—1999年能源消費量的下降，絕大部分歸因于工業(yè)部門煤炭消費量的下降。李靜等（2013）［4］、王明舜和紀建悅（2014）［5］的研究也發(fā)現(xiàn)，中國以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)抑制了能源效率的提高，而電力在能源消費總量中所占比重的提高會對能源效率的提高起到促進作用（續(xù)競秦等，2012［6］）。另外，部分學(xué)者還考慮所有制結(jié)構(gòu)因素對能源效率的影響，研究指出，國有及國有控股企業(yè)產(chǎn)值在工業(yè)總產(chǎn)值中所占比重的提高，對能源效率的改進有顯著的影響（王喜平等，2012［7］；張志輝，2015［8］）。二是探析技術(shù)進步對能源效率的影響。徐世元（2009）［9］、董鋒等（2010）［10］認為，技術(shù)進步為降低能耗提供技術(shù)支撐，有助于能源效率的提高，這與Jorgenso等（1999）［11］基于投入—產(chǎn)出表分析影響中國1978—1995年單位產(chǎn)出所消耗的能源數(shù)量的原因，得出技術(shù)進步是降低單位產(chǎn)出能耗的主要因素的結(jié)論一致。相反，少數(shù)學(xué)者實證檢驗發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)“回報效應(yīng)”的存在，原始技術(shù)創(chuàng)新對能源效率的影響微弱（宣燁等，2011［12］），甚至得出技術(shù)水平對能源效率影響為負的結(jié)論 （王玉燕等，2013［13］）。三是研究能源價格對能源效率的影響。絕大多數(shù)的研究表明，能源價格的提升會對企業(yè)形成一種倒逼機制，從而促使企業(yè)提高能源效率（Newell等，1999［14］；趙金樓等，2013［15］；張三峰等，2014［16］）。也有部分學(xué)者認為，由于中國市場機制不完善，存在能源價格管制情況，能源價格不能充分反映市場需求，從而能源價格對能源效率的影響不顯著，甚至為負（王兵等，2011［17］）。

除了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、能源價格外，部分學(xué)者還分析市場化水平、對外開放程度和城鎮(zhèn)化等因素對能源效率的影響（姜磊等，2011［18］；Poumannyvong等，2010［19］；Sadorsky，2013［20］）。基于已有的研究，一部分學(xué)者進一步進行了相關(guān)拓展，將產(chǎn)業(yè)集聚納入研究框架，分析產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用效果。李思慧 （2011）［21］利用江蘇省高新技術(shù)企業(yè)微觀數(shù)據(jù)，檢驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚通過勞動力共享、知識溢出等機制，促進能源效率的提高；韓峰等（2014）［22］運用2003—2011年城市面板數(shù)據(jù)證實了經(jīng)濟活動的空間集聚對能源效率有顯著的促進作用。

由上所述，關(guān)于能源效率影響因素的研究仍存在進一步深化的空間。首先，現(xiàn)有文獻主要集中于產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率之間的線性關(guān)系研究，鮮有考慮產(chǎn)業(yè)集聚過度帶來的擁擠效應(yīng)使得二者之間可能存在非線性關(guān)系。其次，現(xiàn)有研究很少考慮產(chǎn)業(yè)集聚作用于能源效率的外界條件變化對兩者關(guān)系的影響。以對外開放來說，張宇和蔣殿春（2008）［23］基于中國制造業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)的實證檢驗，分析了FDI的流入狀況影響產(chǎn)業(yè)集聚，進而影響產(chǎn)業(yè)集聚對技術(shù)進步的作用效果。王麗麗（2012）［24］在貿(mào)易開放視角下，實證考察了不同貿(mào)易開放度下產(chǎn)業(yè)集聚與全要素生產(chǎn)率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)二者之間的關(guān)系受開放度的影響?；谝陨纤悸?，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響是否也會受到對外開放水平的影響呢？基于上述分析，不同于已有研究，本文從行業(yè)的視角，采用門檻回歸方法，分別以產(chǎn)業(yè)集聚度和行業(yè)對外開放水平為門檻變量，研究產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率非線性的影響，而且以產(chǎn)業(yè)集聚度作為門檻變量時，考慮了行業(yè)異質(zhì)性，對行業(yè)進行分類討論。

二、模型構(gòu)建與變量選取

（一）模型構(gòu)建的理論基礎(chǔ)

產(chǎn)業(yè)集聚的形成在很大程度上源于集聚所帶來的勞動力和中間投入品共享、知識溢出等外部性優(yōu)勢（Marshall，1920［25］）。已有研究表明，產(chǎn)業(yè)集聚所產(chǎn)生的外部性對勞動生產(chǎn)率和全要素生產(chǎn)率有顯著的影響（彭文慧，2013［26］；范劍勇等，2014［27］），這為分析產(chǎn)業(yè)集聚是否有利于提高能源效率提供了重要的研究基礎(chǔ)。

就產(chǎn)業(yè)集聚影響能源效率的路徑而言，一方面，產(chǎn)業(yè)集聚通過中間投入品、勞動力等的共享影響能源效率。首先，同行業(yè)的工業(yè)企業(yè)對公共基礎(chǔ)設(shè)施需求相同或近似，其集聚生產(chǎn)可實現(xiàn)對公共基礎(chǔ)設(shè)施的共享，以避免其重復(fù)建設(shè)，這就可以在保證一定產(chǎn)出的情況下，減少資本、勞動及能源等的相關(guān)投入，從而降低能源消耗，提高能源效率。其次，具有前后關(guān)聯(lián)的企業(yè)集聚，能夠減少勞動力及中間投入品的搜尋成本，縮短企業(yè)間的運輸距離，降低產(chǎn)品在運輸過程中的損耗，減少能源消耗。同時，產(chǎn)業(yè)集聚所形成的專業(yè)化分工與協(xié)作，有助于提高生產(chǎn)效率，進而提高能源效率。另一方面，產(chǎn)業(yè)集聚通過知識溢出效應(yīng)影響能源效率。一項產(chǎn)品經(jīng)研發(fā)、試驗、生產(chǎn)等多個環(huán)節(jié)進入市場，在此過程中，多次的研發(fā)、試驗及生產(chǎn)工藝等的選擇會消耗過多的能源。而產(chǎn)業(yè)集聚使得一種新技術(shù)一旦被使用，很容易通過技術(shù)溢出效應(yīng)被其他企業(yè)學(xué)習、借鑒和模仿，從而減少生產(chǎn)工藝或新產(chǎn)品研發(fā)等的試驗次數(shù)，進而避免重復(fù)試驗或選擇過程中造成的能源損耗，提高能源利用率。

更為值得關(guān)注的是，產(chǎn)業(yè)集聚是否有利于提高能源效率。根據(jù)Hoover（1948）［28］提出的產(chǎn)業(yè)集聚最佳規(guī)模論，當產(chǎn)業(yè)集聚超過其最佳規(guī)模時，產(chǎn)業(yè)集聚擁擠效應(yīng)產(chǎn)生的負外部性將大于產(chǎn)業(yè)集聚的正外部性，從而產(chǎn)生一系列的消極影響。也就是說，產(chǎn)業(yè)集聚雖然對提高能源效率存在積極作用，但這種積極作用僅限于一定的集聚度范圍內(nèi)，而能否提高能源效率取決于產(chǎn)業(yè)集聚的正、負外部性的強弱。

由此提出假設(shè)1：產(chǎn)業(yè)集聚是否有利于提高能源效率受到產(chǎn)業(yè)集聚度的影響。即假設(shè)TFEEit＝。其中，TFEEit表示行業(yè)i第t年的能源效率；AGGLit表示行業(yè)i第t年的產(chǎn)業(yè)集聚度；Xit表示行業(yè)i第t年影響能源效率的其他因素；ξ表示某一集聚水平。當產(chǎn)業(yè)集聚度低于ξ時，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為正；當產(chǎn)業(yè)集聚度高于ξ時，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為負。

當今世界各行業(yè)開放水平不斷提高。已有研究表明，中國某些地區(qū)和行業(yè)存在“污染避難所”效應(yīng)（張成，2011［29］；彭可茂等，2013［30］），也就是中國承接了國外大量高污染行業(yè)的轉(zhuǎn)移。一般來說，對于低開放水平的行業(yè)，污染型企業(yè)進入該類行業(yè)較為困難，從而產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率積極作用的發(fā)揮受其影響較小；而高開放水平的行業(yè)，環(huán)境規(guī)制較為寬松，高污染、高耗能企業(yè)大量進入，造成集聚區(qū)內(nèi)的企業(yè)良莠不齊，使得產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率應(yīng)有之績效降低，甚至產(chǎn)生不利影響。

由此提出假設(shè)2：產(chǎn)業(yè)集聚是否有利于提高能源效率受到行業(yè)開放水平的影響。即假設(shè)TFEEit=。其中，TFEEit表示行業(yè)i第t年的能源效率；AGGLit表示行業(yè)i第t年的產(chǎn)業(yè)集聚度，Xit表示行業(yè)i第t年影響能源效率的其他因素；OPENit表示行業(yè)i第t年對外開放水平；φ表示某一對外開放水平。根據(jù)行業(yè)的不同特點，當對外開放水平低于φ時，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為正；當對外開放水平高于φ時，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為負。

假設(shè)1和假設(shè)2實質(zhì)上分別探討了產(chǎn)業(yè)集聚影響能源效率的內(nèi)因和外因，如圖1所示。

（二）計量模型構(gòu)建

基于本文提出的假設(shè)1和假設(shè)2，在計量模型的構(gòu)建方面選擇了門檻回歸模型。門檻回歸模型能夠避免分組檢驗和交叉項檢驗等傳統(tǒng)門檻效應(yīng)檢驗方法的弊端，并對門檻效應(yīng)進行顯著性檢驗，同時給出具體的門檻水平及不同門檻區(qū)間內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用系數(shù)，可以較好地反映出產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率的非線性關(guān)系。

基于此，本文采用Hansen（1999a）［31］提出的門檻回歸方法，首先，將產(chǎn)業(yè)集聚作為門檻變量，研究不同的集聚區(qū)間內(nèi)，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響?？紤]其他一些影響能源效率的重要因素，以存在一個門檻值為例，將單一門檻回歸模型表示為

TFEEit=β0+β1AGGLitI（AGGLit≤λ）+ β2AGGLitI（AGGLit〉λ）+β3CONTit+β4TECHit+

β5SYSTit+β6SCALit+μit（1）

其中，AGGLit既是核心解釋變量又是門檻變量；λ為待估計的門檻值，I（·）為指示函數(shù)，當AGGLit≤λ時，I=1，否則I=0。模型（1）中，給定門檻值λ，可以對模型參數(shù)進行估計得到模型的殘差平方和SSR （λ）。根據(jù)Hansen的門檻回歸理論，回歸中給定的門檻值越接近真實的門檻值，則相應(yīng)的回歸殘差平方和越小，我們選擇殘差平方和最小時對應(yīng)的門檻值作為真實的門檻值，即=argminSSR（λ）。估計出門檻值之后，需要進行兩方面的檢驗。一是門檻效應(yīng)的顯著性檢驗，即檢驗?zāi)Ｐ停?）的回歸結(jié)果中β1和β2是否有顯著性差異。該檢驗的原假設(shè)：β1=β2，表示不存在門檻值，備擇假設(shè)H1：β1≠β2。構(gòu)造統(tǒng)計量F=（SSR*-SSR（））/σ＾2，其中，SSR*為原假設(shè)成立條件下的殘差平方和；SSR（）為存在門檻效應(yīng)下的殘差平方和，σ＾2=SSR（λ）/T。然而在原假設(shè)H0下，門檻值是無法識別的，這就造成了統(tǒng)計量的分布是非標準的，為克服這一問題，本文采用Hansen（1999a）［31］提出的“自抽樣法”獲得其漸進分布，繼而構(gòu)造其P值，對門檻效應(yīng)顯著性進行檢驗。二是對門檻估計值的真實性進行檢驗。原假設(shè)H0：=λ0，Hansen （1996b）［32］提出使用極大似然估計量檢驗門檻的估計值是否等于其真實值，相應(yīng)的統(tǒng)計量LR（λ）= （SSR（λ）-SSR（λ^））/σ＾2，其中SSR（λ^）是原假設(shè)成立條件下得到的殘差平方和，σ＾2為原假設(shè)成立條件下相應(yīng)的殘差方差。由于統(tǒng)計量LR（λ）的分布同樣是非標準的，因此，Hansen（2000c）［33］計算了其置信區(qū)間，即顯著性水平為α時，若LR（λ）≤-2log（1-（1-α）1/2），則不拒絕原假設(shè)。以上僅分析了存在單一門檻的情況，實際中可能存在多重門檻，多重門檻回歸模型的構(gòu)建與假設(shè)檢驗與單一門檻情況類似。

其次，為考察產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率的關(guān)系是否受行業(yè)開放度的影響，本文進一步以行業(yè)開放程度（OPEN）為門檻變量構(gòu)建門檻回歸模型，探析不同行業(yè)開放度下能源效率對產(chǎn)業(yè)集聚的反應(yīng)。同樣以單一門檻為例，模型構(gòu)建如下

TFEEit=γ0+γ1AGGLitI（OPENit≤η）+ γ2AGGLitI（OPENit〉η）+γ3CONTit+γ4TECHit+

γ5SYSTit+γ6SCALit+εit（2）

多重門檻回歸模型是在單一門檻回歸模型基礎(chǔ)上的擴展，本文不再贅述。

（三）變量選取

1.被解釋變量TFEE：全要素能源效率。Hu和Wang（2006）［34］將規(guī)模報酬不變和產(chǎn)出一定的條件下，決策單元的最優(yōu)能源投入與實際能源投入之比定義為全要素能源效率，作為能源效率的衡量指標。本文借鑒上述做法，采用該指標測量行業(yè)的能源效率水平，即。TFEEi，t越大，表明i行業(yè)第t年的能源效率越高，反之，則越低。其中，AEIi，t表示i行業(yè)第t年的實際能源投入數(shù)量；TEIi，t表示i行業(yè)第t年的目標能源投入數(shù)量，即在目前的技術(shù)水平下，為達到一定的產(chǎn)出所需要的最優(yōu)的能源投入量。本文以各行業(yè)的固定資產(chǎn)凈值、全部從業(yè)人員平均人數(shù)、能源消費總量度量投入要素，即資本、勞動和能源，以各行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值度量產(chǎn)出，基于規(guī)模報酬不變下投入方向的角度，運用DEAP2.1軟件操作得出目標能源投入量，進而求出相應(yīng)的全要素能源效率。

2.核心解釋變量AGGL：行業(yè)集聚水平?？紤]到赫芬達爾指數(shù)是測量產(chǎn)業(yè)集中度較好的綜合指標，且本文是從行業(yè)的角度分析產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率之間的關(guān)系，因此采用赫芬達爾指數(shù)HHI測度行業(yè)的集聚水平，即HHI，其中，xi，j表示j省份i行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值；Xi表示全國i行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值，HHIi越大，表明該行業(yè)的集聚水平越高，反之，則越低。

3.控制變量。參考相關(guān)文獻（董利，2008［35］；武盈盈和李燕，2015［36］）并考慮所研究問題及與行業(yè)層面面板數(shù)據(jù)特征相對應(yīng)，本文選取以下4個變量作為控制變量，分別是能源結(jié)構(gòu)（CONT）、R&D產(chǎn)值貢獻度（TECH）、行業(yè)規(guī)模（SCAL）、制度變量（SYST）。

CONT：能源結(jié)構(gòu)。中國的能源消費以煤炭為主，天然氣、水電等所占的比重較小，而煤炭的熱效率較低，因此煤炭消費量占能源消費總量的比重越大反而不利于能源效率的提高。本文參考張兵兵和朱晶（2015）［37］衡量能源消費結(jié)構(gòu)的方法，用各行業(yè)煤炭消費量占工業(yè)行業(yè)總消費量的比重度量能源結(jié)構(gòu)，以此來分析能源結(jié)構(gòu)對能源效率的影響。

TECH：R&D產(chǎn)值貢獻度。技術(shù)水平是影響能源效率的重要因素，本文以行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值與R&D支出的比值表示R&D產(chǎn)值貢獻度，以此衡量技術(shù)水平狀況。單位R&D支出的工業(yè)總產(chǎn)值越高，即R&D產(chǎn)值貢獻度越高，則表明該行業(yè)的技術(shù)水平越高，反之，則表明技術(shù)水平越低。

SCAL：行業(yè)規(guī)模。一般情況下，企業(yè)的規(guī)模越大，越有利于實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟，從而更有利于提高能源效率。本文借鑒王宵和屈小娥（2010）［38］的方法，以行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值與行業(yè)內(nèi)全部企業(yè)數(shù)量之比衡量行業(yè)的規(guī)模。

SYST：制度變量。通常情況下，國有企業(yè)因政府扶持往往效率低下，而非國有企業(yè)比例高的行業(yè)，企業(yè)間的競爭更為激烈，有助于能源效率的提高。本文用各行業(yè)國有及國有控股工業(yè)企業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值與該行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值之比衡量制度因素。孫廣生等（2011）［39］驗證了制度變量對能源效率的影響，得出該指標越小，行業(yè)的能源效率越高。

4.門檻變量。OPPE：行業(yè)開放程度。王海寧和陳

三、計量分析的實證結(jié)果

媛媛（2010）［40］用三資企業(yè)工業(yè)增加值與所有企業(yè)增加值之比表示外企進入程度。以此為鑒，本文以外商投資和港澳臺商投資工業(yè)企業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值占該行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值的比重測度行業(yè)開放程度，該比值越大，意味著行業(yè)的開放程度越高。

本文以制造業(yè)中的20個行業(yè)為研究對象，相關(guān)數(shù)據(jù)來自于《中國統(tǒng)計年鑒（2003—2013）》《中國經(jīng)濟普查年鑒（2004）》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒（2003—2013）》《中國能源統(tǒng)計年鑒（2003—2013）》和《中國科技統(tǒng)計年鑒（2003—2013）》。

（四）變量的描述性統(tǒng)計回歸之前對各變量進行描述性統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1　變量描述性統(tǒng)計

（一）產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率影響的門檻效應(yīng)

考慮到行業(yè)的異質(zhì)性，不同屬性的行業(yè)其集聚狀況不同，從而對能源效率的影響存在差異。因此，本文在對全部行業(yè)樣本進行實證檢驗的同時，根據(jù)技術(shù)要素密集度將20個行業(yè)分為技術(shù)密集型行業(yè)和非技術(shù)密集型行業(yè)兩大類①技術(shù)密集型行業(yè)：石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)、交通運輸制造業(yè)、電氣機械及器材制造業(yè)、通信設(shè)備計算機及其他電子設(shè)備制造業(yè)、儀器儀表文化辦公用機械制造業(yè)。非技術(shù)密集型行業(yè)：農(nóng)副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、飲料制造業(yè)、煙草制品業(yè)、紡織業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬制造業(yè)。，進一步深入探究不同屬性的行業(yè)其集聚對能源效率的作用。

相關(guān)計量操作利用Stata12.0軟件進行，首先進行門檻效果檢驗。門檻效果檢驗結(jié)果如表2所示，行業(yè)總體、技術(shù)密集型行業(yè)和非技術(shù)密集型行業(yè)均存在三重門檻。各門檻值將研究樣本劃分為不同的區(qū)間，在各個區(qū)間內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響存在顯著的差異，門檻回歸結(jié)果如表3所示。

表2　門檻效果自抽樣檢驗

表3　門檻回歸結(jié)果

產(chǎn)業(yè)集聚有利于提高能源效率嗎？對于產(chǎn)業(yè)集聚而言，是不是產(chǎn)業(yè)集聚度越高，行業(yè)能源效率越高？從表3的回歸結(jié)果可以看出，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用并非單調(diào)的促進或阻礙，其作用系數(shù)在不同的產(chǎn)業(yè)集聚度區(qū)間、不同的行業(yè)有所不同。就全部行業(yè)而言，隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的提高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的積極作用逐漸減弱，當產(chǎn)業(yè)集聚度過高時，其對能源效率會產(chǎn)生負面影響。具體分析如下：產(chǎn)業(yè)集聚度未超過0.068 3時，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率存在顯著的正向影響，作用系數(shù)高達1.588 1，原因在于：產(chǎn)業(yè)集聚所帶來的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)、知識溢出等正外部性作用顯著，促進了能源效率的提高。除此之外，競爭效用也對能源效率的提高起到積極作用：一方面，產(chǎn)業(yè)集聚能夠誘發(fā)同一行業(yè)內(nèi)企業(yè)之間的競爭，生產(chǎn)效率低的企業(yè)會在激烈的競爭中被淘汰，在優(yōu)勝劣汰的壓力下，促使生產(chǎn)集中在生產(chǎn)效率高的企業(yè)。同時，企業(yè)間對能源資源的競爭導(dǎo)致能源資源流向更有效率的企業(yè)，進一步有助于提高整個行業(yè)的能源效率 （王海寧和陳媛媛，2010［40］）。另一方面，從消費者層面來看，產(chǎn)業(yè)集聚利于降低消費者的信息不對稱，從而引致企業(yè)在價格競爭中降低生產(chǎn)成本，進而控制能源消耗（師博和沈坤榮，2012［41］）。而當產(chǎn)業(yè)集聚度跨過0.068 3這一門檻后，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響效應(yīng)有所下降，作用系數(shù)降為0.545 9，且未通過顯著性檢驗。說明隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的提高，集聚的擁擠效應(yīng)開始凸顯，而產(chǎn)業(yè)集聚的集聚效應(yīng)逐漸下降，但集聚效應(yīng)仍占主導(dǎo)地位。當產(chǎn)業(yè)集聚度超過0.088 0時，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用系數(shù)開始變?yōu)樨撝?，隨著集聚度的逐漸提高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的消極影響越來越大，這與喬海曙等（2015）［42］的結(jié)論一致。究其原因在于：產(chǎn)業(yè)集聚超過其最佳規(guī)模后，其帶來的擁擠效應(yīng)占主導(dǎo)地位，公共基礎(chǔ)設(shè)施等在超負荷下不能充分發(fā)揮其作用，從而影響企業(yè)的生產(chǎn)效率，加之制造業(yè)中大多數(shù)行業(yè)具有“三高一低（高投入、高能耗、高污染和低收益）”的特點，產(chǎn)業(yè)的過度集聚最終將不利于行業(yè)能源效率的提高。

對行業(yè)進行分組檢驗發(fā)現(xiàn)，非技術(shù)密集型行業(yè)與技術(shù)密集型行業(yè)的行業(yè)集聚對能源效率的影響存在較大差異。隨著產(chǎn)業(yè)集聚度的提高，就非技術(shù)密集型行業(yè)而言，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率先產(chǎn)生積極的促進作用，而后對能源效率的提高產(chǎn)生阻礙作用；而對于技術(shù)密集型行業(yè)，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用一直為負，且負向作用越來越小。具體而言，對非技術(shù)密集型行業(yè)而言，產(chǎn)業(yè)集聚度超過0.067 0后，作用系數(shù)從3.484 3減小到1.297 7超過0.085 1后，作用系數(shù)由正轉(zhuǎn)負，最后超過0.095 9后，作用系數(shù)為-1.037 6，且通過了10%的顯著性檢驗。這是因為非技術(shù)密集型行業(yè)中大多數(shù)為勞動密集型行業(yè)，其對勞動力的需求較大，產(chǎn)業(yè)集聚初期帶來的勞動力共享等外部性以及專業(yè)化分工較容易降低非技術(shù)密集型行業(yè)的成本，提高生產(chǎn)效率，進而提高能源利用率。隨著進入企業(yè)的增多，產(chǎn)業(yè)集聚的擁擠效應(yīng)越來越明顯，從而對能源效率的提高產(chǎn)生不利影響。對于技術(shù)密集型行業(yè)來說，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為負，且總體而言隨著集聚水平的提高，這種負面影響越來越小。一個可能的原因在于，對于技術(shù)密集型行業(yè)而言，其對基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量、勞動力的素質(zhì)及技術(shù)知識的水平等要求較高，使得其集聚的正外部性效應(yīng)得到充分發(fā)揮時的集聚度相對較高，從而存在一定的時滯。而在集聚初期，勞動力共享、知識外溢等正外部性未能得到充分發(fā)揮，大量企業(yè)進入反而在短期內(nèi)產(chǎn)生一定的擁擠效應(yīng)，不利于生產(chǎn)率的提高（孫浦陽等，2014［43］），從而阻礙能源效率的提升。隨著集聚區(qū)內(nèi)設(shè)施的逐漸完善，企業(yè)之間在合作與競爭過程中的交流與人員流動日益頻繁，使得勞動力共享、知識外溢等外部性越來越明顯，從而對企業(yè)形成吸附力，吸引企業(yè)不斷進入，集聚度逐漸提高，集聚的正外部性也得到進一步加強，如此循環(huán)往復(fù)。隨著集聚正外部性的加強，集聚對能源效率的消極影響會越來越小。從實證結(jié)果及相關(guān)分析可知，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響與產(chǎn)業(yè)集聚度有著密切關(guān)系，從而很好地驗證了假設(shè)1。

回歸結(jié)果的4個控制變量中，能源消費結(jié)構(gòu)和制度因素對能源效率的作用系數(shù)為負，技術(shù)水平與行業(yè)規(guī)模對能源效率的作用系數(shù)為正，與預(yù)期結(jié)果相符。能源消費結(jié)構(gòu)方面，全部行業(yè)樣本的回歸結(jié)果顯示，能源消費結(jié)構(gòu)對能源效率的作用為負，這與陳關(guān)聚（2014）［44］的研究結(jié)論一致。主要原因在于中國的能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占主要地位，而煤炭的熱效率較低，從而對能源效率的提高具有負面影響。分組的行業(yè)樣本檢驗結(jié)果顯示，能源消費結(jié)構(gòu)對技術(shù)密集型行業(yè)的消極影響比非技術(shù)密集型行業(yè)大。其中可能的原因在于，技術(shù)密集型行業(yè)較非技術(shù)密集型行業(yè)中煤炭消費量多、依賴性大的行業(yè)更多。技術(shù)水平方面，全部行業(yè)與非技術(shù)密集型行業(yè)回歸結(jié)果表明，技術(shù)進步有助于提高能源效率，這與絕大多數(shù)研究（王珊珊和屈小娥，2011［45］；原毅軍等，2012［46］；唐安寶和李星敏，2014［47］）一致；而相反，技術(shù)進步卻對技術(shù)密集型行業(yè)能源效率的提高產(chǎn)生負面影響，但未通過顯著性檢驗。一個可能的原因是技術(shù)密集型行業(yè)出現(xiàn)了Khazzom（1980）［48］提出的“回報效應(yīng)”，即技術(shù)進步提高了能源效率，但技術(shù)進步會刺激經(jīng)濟快速增長進而帶動能源消耗的增加，抵消了對能源效率的積極作用。技術(shù)密集型行業(yè)中大多數(shù)行業(yè)能耗較高，以電子設(shè)備制造業(yè)為例，目前中國的電子工業(yè)爐窯能耗較高，且熱效率較低。技術(shù)進步能夠促進該行業(yè)的發(fā)展，刺激消費，為滿足消費需求，行業(yè)會進一步擴大生產(chǎn)，這將增加能源消耗，最終使得技術(shù)進步對能源效率的積極效應(yīng)會在一定程度上被抵消。同時，技術(shù)密集型行業(yè)中的其他行業(yè)可能也存在這種情況，從而使得技術(shù)進步對能源效率的影響反而為負。制度因素的系數(shù)在全體行業(yè)、非技術(shù)密集型行業(yè)和技術(shù)密集型行業(yè)中均為負，且都通過了1%顯著性檢驗。一般來說，國有及國有控股企業(yè)往往缺乏競爭力和創(chuàng)新精神，在資源配置方面市場化程度不足，生產(chǎn)效率低，從而阻礙了能源效率的提高。企業(yè)規(guī)模與行業(yè)能源效率顯著正相關(guān)。一般而言，企業(yè)規(guī)模越大，越容易發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟效益，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。除此之外，規(guī)模較大的企業(yè)往往易引起政府和社會的監(jiān)督與檢查，企業(yè)為了自身的利益也會注重合理配置資源、提升生產(chǎn)效益，降低能耗，進而有效提高能源效率（段文斌和余永澤，2011［49］）。

（二）以行業(yè)開放度為門檻變量時產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響

本文為探析開放條件下產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響狀況，進一步以行業(yè)開放程度為門檻變量，進行實證檢驗。門檻效果檢驗結(jié)果如表4所示。

表4　門檻效果自抽樣檢驗

由表4的檢驗結(jié)果可知，以行業(yè)開放程度作為門檻變量時，單一門檻、雙重門檻和三重門檻效應(yīng)均在1%的顯著性水平下顯著，相應(yīng)的門檻值依次為0.466 0、0.096 2和0.074 2，據(jù)此可將行業(yè)開放度劃分為不同的4個區(qū)間。在4個區(qū)間內(nèi)，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率作用系數(shù)存在顯著差異，如表5所示。

表5　門檻回歸結(jié)果

由表5的回歸結(jié)果可知，在以行業(yè)開放度為門檻變量的情況下，產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率同樣存在顯著的非線性關(guān)系，即隨著對外開放水平由低到高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率產(chǎn)生先促進后阻礙的作用。具體而言，行業(yè)開放度小于0.012 5情況下，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的提高具有正向的促進作用，但不顯著；當行業(yè)開放度超過0.012 5時，產(chǎn)業(yè)集聚對提高能源效率的正向影響力有所下降，同時不顯著性也在增強；行業(yè)開放水平跨過0.096 2后，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用系數(shù)開始為負，并通過1%的顯著性檢驗；隨著行業(yè)開放水平的進一步提高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的負面影響變大，且非常顯著。

出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因在于：作為 “制造業(yè)大國”，中國擁有豐富廉價的勞動力資源，且一直以來對環(huán)境規(guī)制的力度相對較弱。外資企業(yè)為規(guī)避本國環(huán)境規(guī)制，會將附加值低且具有污染性的企業(yè)轉(zhuǎn)移到中國進行生產(chǎn)。在低開放水平下，外資企業(yè)進入的較少，其所帶來的污染等負面作用對產(chǎn)業(yè)集聚技術(shù)外溢、規(guī)模經(jīng)濟等效應(yīng)的發(fā)揮影響微弱，集聚區(qū)內(nèi)企業(yè)之間的競爭會使得生產(chǎn)率低的企業(yè)逐漸被淘汰，能源等生產(chǎn)要素流向效率更高的企業(yè)，使資源得到優(yōu)化配置，從而有利于整個行業(yè)能源效率的提高。而在行業(yè)開放度較高的情況下，引進外資企業(yè)的諸如環(huán)境標準等相對要求不高，從而使得大量外資企業(yè)進入中國相關(guān)行業(yè)。一方面，外資企業(yè)大部分是高能耗、高污染的企業(yè)（張偉和吳文元，2011［50］），其進入會加劇集聚區(qū)能源等資源的短缺狀況，且造成集聚區(qū)內(nèi)污染狀況嚴重，而資源短缺與環(huán)境污染會對產(chǎn)業(yè)集聚產(chǎn)生約束作用（朱英明等，2012［51］），進而抑制產(chǎn)業(yè)集聚集聚效應(yīng)的發(fā)揮，不利于能源效率的提高。另一方面，以跨國公司為主的外資企業(yè)由于其自身的優(yōu)勢會吸引資本、優(yōu)秀的人才等生產(chǎn)要素進入，導(dǎo)致本地企業(yè)人力資本水平整體相對偏低，從而自主研發(fā)能力受到削弱（劉晶，2007［52］），這不利于本地企業(yè)的科技創(chuàng)新；加之外資企業(yè)轉(zhuǎn)移到中國的主要是一些中低端技術(shù)，從而對于本地企業(yè)而言，因集聚而形成的技術(shù)外溢效應(yīng)在一定程度上得不到更好的實現(xiàn)。因此，在上述因素的共同作用下最終會使得產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率提高的效能減弱，甚至出現(xiàn)阻礙作用，這就要求根據(jù)行業(yè)特點采取加強自主創(chuàng)新等措施以更好地適應(yīng)不同的對外開放水平。從實證結(jié)果及相關(guān)分析可知，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響與行業(yè)的對外開放度有著密切關(guān)系，從而很好地驗證了假設(shè)2。

從控制變量影響看，能源消費結(jié)構(gòu)對能源效率的影響為負，雖沒有通過顯著性檢驗，但在一定程度上仍說明以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)不利于能源效率的提高。技術(shù)水平和企業(yè)規(guī)模在考慮行業(yè)開放水平的情況下仍對能源效率的提高具有顯著的正向推動作用。制度因素對能源效率的影響顯著為負，表明即使在開放條件下，帶有濃厚計劃經(jīng)濟色彩的國有及國有控股企業(yè)對能源效率的提高仍然具有一定程度的制約作用。

四、結(jié)論及啟示

本文基于2002—2012年中國制造業(yè)20個行業(yè)的面板數(shù)據(jù)，運用門檻回歸方法探析產(chǎn)業(yè)集聚與能源效率之間的關(guān)系，實證結(jié)果表明，本文提出的兩個假設(shè)得到了有效的驗證。一是以產(chǎn)業(yè)集聚為門檻變量，就全行業(yè)的樣本而言，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的作用并非單調(diào)的促進或抑制，在達到最優(yōu)集聚度之前，集聚效應(yīng)占主導(dǎo)地位，通過勞動力共性、技術(shù)外溢、競爭效應(yīng)等促進能源效率的提高；而在超過最優(yōu)集聚度之后，擁擠效用占主導(dǎo)地位，產(chǎn)業(yè)集聚會抑制能源效率的提高。非技術(shù)密集型行業(yè)的實證結(jié)果與全行業(yè)的結(jié)果相似，而技術(shù)密集型行業(yè)，由于集聚效應(yīng)還未得到充分發(fā)揮，因此對能源效率的影響為負，但隨著集聚水平的提高，這種負面影響也越來越小。也就是說，產(chǎn)業(yè)集聚是否有利于提高能源效率受產(chǎn)業(yè)集聚度的影響。二是以行業(yè)開放度為門檻變量，在低行業(yè)開放度的條件下，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的影響為正，但不顯著；隨著行業(yè)開放度的提高，產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的積極影響逐漸減小，超過一定門檻后，集聚對能源效率產(chǎn)生顯著的負面影響，即產(chǎn)業(yè)集聚是否有利于提高能源效率受行業(yè)開放度的影響。

除此之外，就全行業(yè)而言，能源消費結(jié)構(gòu)與制度因素對能源效率的影響為負，但能源消費結(jié)構(gòu)的消極影響不顯著；技術(shù)進步、企業(yè)規(guī)模的擴大對能源效率的改善有顯著的促進作用。分組檢驗結(jié)果顯示，能源消費結(jié)構(gòu)與制度因素對能源效率具有顯著的負向影響，企業(yè)規(guī)模對能源效率的作用顯著為正。技術(shù)進步對非技術(shù)密集型行業(yè)能源效率的提高具有顯著的促進作用，而技術(shù)密集型行業(yè)由于存在一定的技術(shù)“回報效應(yīng)”，使得技術(shù)進步對能源效率提高具有阻礙作用，但不顯著。

基于以上的結(jié)論，可以得出如下的啟示：（1）在制造業(yè)集聚過程中，要按照行業(yè)情況合理引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集聚，控制產(chǎn)業(yè)的集聚度，避免盲目無效的“企業(yè)扎堆”，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率提高的積極作用。（2）在對外開放的背景下，高耗能、高污染企業(yè)的進入及企業(yè)的過度涌入使產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率的積極作用弱化甚至出現(xiàn)負面影響。因此，各行業(yè)應(yīng)根據(jù)自身特點通過加強自主創(chuàng)新等措施以適應(yīng)不同的對外開放水平，同時提高環(huán)境規(guī)制標準，減少高耗能、高污染外資企業(yè)的進入，提高引進外資的質(zhì)量，從而促進產(chǎn)業(yè)集聚對能源效率積極作用的發(fā)揮。（3）大力發(fā)展電力、天然氣、風能、太陽能等清潔能源，降低煤炭在中國能源消費結(jié)構(gòu)中的比重；提高技術(shù)創(chuàng)新水平，尤其是節(jié)能技術(shù)，加大節(jié)能機器設(shè)備的研發(fā)力度，促進節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用；適當擴大企業(yè)的規(guī)模，充分發(fā)揮企業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)，提高企業(yè)的運作效率；積極推進國有企業(yè)改革，提高國有及國有控股企業(yè)的活力、市場競爭力與創(chuàng)新能力。

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［責任編輯：孟青］

Is Industrial Agglomeration Beneficial to Improve Energy Efficiency？—A Threshold Regression Model Test based on the Degree of Industrial Agglomeration and the Level of Opening up

JI Yujun，ZHAO Na
（School of Economics，Ocean University of China，Qingdao Shandong 266100，China）

Based on panel data of China’s 20 industries from 2002 to 2012，this paper uses threshold regression method to study the relationship between industrial agglomeration and energy efficiency with the degree of industrial agglomeration and the level of opening up as threshold variables.The empirical results show that in terms of the whole industry sample and non-technology intensive industry sample，in the low or lower range of the degree of industrial agglomeration，industrial agglomeration is beneficial to improve energy efficiency；in the high range of agglomeration degree，industrial agglomeration has negative influence on energy efficiency.For technology-intensive industry，with the improvement of agglomeration degree，the positive effect of industrial agglomeration on energy efficiency becomes more and more dominant.When we use the level of industry opening as threshold variable，with the raising of the level of opening to the outside world，the positive role of industrial agglomeration on energy efficiency is gradually not distinctive.When the level of opening up is very high，the influences of industrial agglomeration on energy efficiency begin to appear negative.This requests us to guide and control the degree of industrial agglomeration，and to adapt to different levels of opening through independent innovation according to industry agglomeration，thus to make industrial agglomeration adequately play a positive role in improving energy efficiency.

industrial agglomeration；energy efficiency；industrial agglomeration degree；the level of opening up

F407

A

1009-3370（2016）04-0019-09

10.15918/j.jbitss1009-3370.2016.0403

2015-11-22

國家自然科學(xué)基金資助項目“能源與環(huán)境約束下人力資本驅(qū)動低碳轉(zhuǎn)型機制、路徑及政策研究”（71473233）

紀玉?。?975—），男，博士，副教授，E-mail：jyj@ouc.edu.cn