中國七大城市群的環(huán)境效應(yīng)分析

馮雪艷

（中國社會(huì)科學(xué)院 研究生院，北京 102488）

0 引言

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)取得了快速發(fā)展，2016年我國全年國內(nèi)生產(chǎn)總值744127億元，城鎮(zhèn)化率已經(jīng)達(dá)到57.35%。但也應(yīng)該看到，過去粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式是以犧牲環(huán)境為代價(jià)的，經(jīng)濟(jì)發(fā)展積累的環(huán)境問題日益凸顯，不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也造成了嚴(yán)重的社會(huì)問題，并且對人們的健康和幸福感也構(gòu)成了威脅。目前，我國社會(huì)的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。在滿足了基本的物質(zhì)文化生活需要之后，隨著人們收入水平和受教育程度的提高，對改善環(huán)境質(zhì)量的公眾訴求日益增長[1]。城市群是全球發(fā)展的重大趨勢和現(xiàn)象，也是我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的核心，在中央提出“城市群是新型城鎮(zhèn)化的主體形態(tài)”的政策背景下，研究主要城市群的環(huán)境問題具有非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文基于STIRPAT模型，以我國七大城市群為研究對象，對比分析七大城市群的環(huán)境效應(yīng)，針對不同城市群在環(huán)境方面存在的問題，剖析具體成因，并提出相應(yīng)的對策建議，以期能為我國七大城市群的協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展提供借鑒意義。

1 模型與數(shù)據(jù)

1.1 模型設(shè)定

隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對環(huán)境造成的影響越來越嚴(yán)重，可持續(xù)發(fā)展理念應(yīng)運(yùn)而生。在此背景下，Enrlich和Holdren（1971）提出了一個(gè)用來分析人類活動(dòng)對環(huán)境影響的工具，即環(huán)境壓力控制模型，其表達(dá)式為：

其中，I、P、A、T分別表示環(huán)境影響、人口、人均財(cái)富和技術(shù)。該模型說明，人類活動(dòng)對環(huán)境造成的影響由人口、人均財(cái)富和技術(shù)水平綜合決定。由于該模型僅僅是一個(gè)恒等式，并且假設(shè)人口、人均財(cái)富和技術(shù)對環(huán)境影響的彈性都是相同的，明顯與事實(shí)不符，導(dǎo)致其并不能準(zhǔn)確的測算各因素對環(huán)境的影響。為了克服以上局限，Dietz和Rose（1994）等不斷對IPAT模型進(jìn)行改進(jìn)和完善，推導(dǎo)出了STIRPAT模型，其表達(dá)式為：

其中，I、P、A、T的含義不變，a為常數(shù)項(xiàng)，b、c、d分別表示人口、人均財(cái)富和技術(shù)的指數(shù)，e是隨機(jī)誤差項(xiàng)。在進(jìn)行實(shí)證分析時(shí)，通過對式（1）兩邊分別取對數(shù)，就可以構(gòu)建面板回歸模型即式（3），系數(shù)b、c、d表示人口、人均財(cái)富和技術(shù)對環(huán)境影響的彈性。

至此，STIRPAT模型反映的是各個(gè)因素對環(huán)境的線性影響，而根據(jù)EKC假說，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染的關(guān)系并非線性的，而是倒U型的。鑒于此，York等（2003）在STIRPAT模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步拓展，加入了人均收入等因素的平方項(xiàng)，以檢驗(yàn)EKC假說的形狀。本文借鑒其方法，構(gòu)建如下計(jì)量模型：

其中，i、t分別表示樣本城市和時(shí)間；LnSO2表示工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度，用來表征各因素對環(huán)境的影響I；Lnpop表示人口密度，用來表征人口P；Lnpgdp表示人均國內(nèi)生產(chǎn)總值，用來表征人均財(cái)富A；Lnstructure表示二產(chǎn)產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重，用來表征技術(shù)水平T；另外，本文還控制了Lnfdi和Lnconsume，分別表示外商直接投資和社會(huì)消費(fèi)品零售總額，用來表征一個(gè)城市的對外開放程度和消費(fèi)水平。

1.2 數(shù)據(jù)說明

本文的研究對象為我國七大城市群的107個(gè)城市，其中，各個(gè)城市群包含的城市主要依照《京津冀都市圈區(qū)域規(guī)劃》《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃（2015—2030）》《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要（2008—2020）》等文件確定[2]。

本文數(shù)據(jù)主要來源于2007—2016年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分缺失的數(shù)據(jù)來源于各個(gè)省市的統(tǒng)計(jì)年鑒。為了消除價(jià)格因素的影響，在進(jìn)行實(shí)證分析時(shí)，以2005年為基期，利用GDP平減指數(shù)對各個(gè)城市的地區(qū)生產(chǎn)總值進(jìn)行了平減，人均GDP由平減后的地區(qū)生產(chǎn)總值除以年末總?cè)丝诘玫健８鱾€(gè)變量的名稱、單位、符號(hào)以及描述性統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 變量說明及描述性統(tǒng)計(jì)

2 回歸分析

本文利用Hausman檢驗(yàn)來進(jìn)行固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)的選擇，先對總樣本進(jìn)行回歸，回歸結(jié)果見模型（1）。然后把總樣本細(xì)分為京津冀、長三角、哈長、中原、長江中游、成渝和珠三角城市群，并分別進(jìn)行回歸（見表2）。下面依次對人口密度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外商直接投資和消費(fèi)的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行分析，最后討論不同城市群的EKC曲線形狀。

表2 回歸結(jié)果

2.1 人口密度的環(huán)境效應(yīng)

不同城市群人口密度產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)是存在差異的?？倶颖镜幕貧w結(jié)果顯示，人口密度對環(huán)境污染具有正的影響，但是影響并不顯著。從七大城市群來看，京津冀、長三角、哈長和中原城市群的人口密度也對環(huán)境污染具有并不顯著的正向影響；長江中游城市群和成渝城市群的人口密度對環(huán)境污染產(chǎn)生的正向影響都通過了1%的顯著性檢驗(yàn)。相比之下，長江中游城市群人口密度對環(huán)境污染的彈性系數(shù)相對較?。?.337），而成渝城市群的彈性系數(shù)則比較大（2.323）；珠三角城市群的人口密度對環(huán)境污染的影響通過1%的顯著性檢驗(yàn)，而且顯著負(fù)相關(guān)，當(dāng)人口密度增加1%時(shí)，工業(yè)化硫的排放強(qiáng)度降低1.192個(gè)百分點(diǎn)。

大城市基礎(chǔ)設(shè)施完善、科技創(chuàng)新能力強(qiáng)、就業(yè)機(jī)會(huì)多，能夠產(chǎn)生很強(qiáng)的聚集效應(yīng)，帶來較高的規(guī)模收益，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，從而有利于資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，所以人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)向城市集聚對城市環(huán)境并不必然造成負(fù)向影響，甚至?xí)档铜h(huán)境污染物的排放強(qiáng)度，提高環(huán)境質(zhì)量[3]?；貧w結(jié)果反映出，目前中國的大城市不是太多了，而是太少了[4]。由于戶籍制度對人口流動(dòng)的嚴(yán)格限制，使得我國大部分城市的規(guī)模過小，無法享受到規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的好處。樣本考察期內(nèi)，只有珠三角城市群享受到了規(guī)模效應(yīng)帶來的好處，人口集聚帶來了生產(chǎn)效率的提高和環(huán)境質(zhì)量的改善。

2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的環(huán)境效應(yīng)

總體來看，二產(chǎn)占比對工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度有正向影響，但是并不顯著，這主要是因?yàn)槠叽蟪鞘腥旱漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨合理化。圖3是最近20年三大產(chǎn)業(yè)對GDP的貢獻(xiàn)率，在城市化初期，二產(chǎn)對GDP的貢獻(xiàn)率一直徘徊在60%左右的高位，經(jīng)濟(jì)增長主要依靠二產(chǎn)拉動(dòng)，嚴(yán)重依賴重工業(yè)的發(fā)展，粗放的經(jīng)濟(jì)增長方式導(dǎo)致環(huán)境污染加劇。隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，三產(chǎn)對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)明顯增加。在樣本考察期內(nèi)，三產(chǎn)對GDP的貢獻(xiàn)呈波動(dòng)性上升趨勢，在2014年，三產(chǎn)對GDP的貢獻(xiàn)超過了二產(chǎn)，成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的主導(dǎo)力量，而三產(chǎn)的發(fā)展有利于環(huán)境質(zhì)量的改善。另外，隨著資金、技術(shù)和治理能力的提高，一些高污染、高耗能的企業(yè)逐步轉(zhuǎn)型、升級，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸合理化、清潔化，由產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的環(huán)境污染開始慢慢改善[5]。

七大城市群中，只有哈長城市群的二產(chǎn)占比對工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度的正向影響十分顯著，而且彈性系數(shù)比較大，二產(chǎn)占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重每增加1%，工業(yè)二氧化硫的排放強(qiáng)度增加1.401%，這主要是因?yàn)楣L城市群的主要城市仍然以二產(chǎn)為主導(dǎo)。對比下頁圖1和圖2可以看到，哈長城市群的六大主要城市二產(chǎn)占比遠(yuǎn)高于同期的全國平均水平，經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然依靠重工業(yè)拉動(dòng)。白城的二產(chǎn)占比總體上呈下降趨勢，但是依然處在80%—90%左右的區(qū)間，通化市的情況也是如此，只是二產(chǎn)占比在70%左右，略低于白城；四平市的二產(chǎn)占比雖然沒有白城和通化高，但卻呈現(xiàn)上升的趨勢，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越依靠二產(chǎn)；長春、遼源的二產(chǎn)占比基本保持在60%左右；吉林的二產(chǎn)占比50%左右的區(qū)間范圍內(nèi)，雖有下降趨勢，但是進(jìn)程十分緩慢。

圖1 1996—2015年中國三大產(chǎn)業(yè)對GDP的貢獻(xiàn)率

圖2 2006—2015年哈長城市群主要城市二產(chǎn)占比

2.3 外商直接投資的環(huán)境效應(yīng)

總體來看，外商直接投資對工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度具有負(fù)的影響，但不同城市群的顯著程度不同。從總樣本來看，外商直接投資對工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度的影響在10%的水平上顯著；哈長城市群和珠三角城市群在1%的水平上顯著；京津冀、中原、長江中游和成渝城市群的影響并不顯著。外商直接投資對環(huán)境并沒有造成顯著的負(fù)面影響，原因可能是：（1）伴隨著外商直接投資而來的是先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)、管理技術(shù)以及治污技術(shù)，不僅能為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供豐厚的資金，而且能對國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)生“技術(shù)溢出”效應(yīng)，倒逼國內(nèi)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，從而從整體上降低企業(yè)的污染物排放水平。（2）從外商直接投資的產(chǎn)業(yè)分布來看，如圖3所示，在樣本觀察期內(nèi)，服務(wù)業(yè)吸引外資的規(guī)模迅速增長，并從2010年開始超過了制造業(yè)利用外資的規(guī)模，成為了吸引外資的首要領(lǐng)域。與制造業(yè)相比，服務(wù)業(yè)對環(huán)境造成的負(fù)面影響相對較小。

圖3 2006—2015年中國實(shí)際利用外資的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化

但是，從回歸結(jié)果可以看出，不同城市群間外商直接投資的環(huán)境效應(yīng)是存在差距的。哈長城市群和珠三角城市群外商直接投資的環(huán)境效應(yīng)比較顯著，而且系數(shù)較大；而京津冀、中原、長江中游和成渝城市群的系數(shù)相對較小。這說明我國吸引外資的區(qū)域分布并不均衡，東部沿海地區(qū)城市吸引的外資不論是在數(shù)量上還是在質(zhì)量上，都好于中西部地區(qū)的城市。東部沿海地區(qū)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，市場化水平高，外資數(shù)量多、質(zhì)量高，多進(jìn)入服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，能夠明顯改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。中西部一些內(nèi)陸城市市場化水平低，加上市場規(guī)模、技術(shù)水平、勞動(dòng)力素質(zhì)等條件限制，外資數(shù)量少、質(zhì)量相對較差，且主要仍然集中在一些制造業(yè)等工業(yè)行業(yè)，對環(huán)境造成的影響比沿海地區(qū)大[6]。

2.4 消費(fèi)的環(huán)境效應(yīng)

消費(fèi)水平對工業(yè)二氧化硫的排放強(qiáng)度具有負(fù)向影響，即隨著人們消費(fèi)水平的不斷提高，環(huán)境污染的程度會(huì)逐步改善。在京津冀、長江中游、成渝和珠三角城市群，消費(fèi)水平對工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度的負(fù)向影響在1%的水平上顯著，長三角城市群在5%的水平上顯著。消費(fèi)的環(huán)境效應(yīng)機(jī)理在于：（1）消費(fèi)升級。隨著人們收入水平的提高，國民的消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐步多樣化、高級化和綠色化，對低端、高污染的工業(yè)制成品的消費(fèi)減少，對服務(wù)型產(chǎn)品的消費(fèi)逐漸增多，而服務(wù)型產(chǎn)品與工業(yè)制品相比對環(huán)境造成的污染更少。（2）消費(fèi)升級帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級[7]。國民消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化的信號(hào)，會(huì)逐漸傳導(dǎo)到企業(yè)，促使企業(yè)不斷研發(fā)新產(chǎn)品、新服務(wù)，帶動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，最終使整體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變，到達(dá)一個(gè)更高的水平。哈長城市群和中原城市群消費(fèi)水平對環(huán)境效應(yīng)的負(fù)向影響并不顯著，究其原因，哈長城市群主要是由于其二產(chǎn)占比較多，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍然以重工業(yè)為主，消費(fèi)對環(huán)境效應(yīng)的有利影響不足于彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)造成的不利影響；而中原城市群則是由于其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較低，消費(fèi)的商品與東部沿海城市相比還不夠高級化、服務(wù)化，工業(yè)制成品的消費(fèi)比例仍然很高。

2.5 EKC形狀的討論

從總樣本來看，工業(yè)二氧化硫排放強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間存在呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，符合庫茲涅茨曲線假說，但是進(jìn)一步把樣本細(xì)分為不同的城市群發(fā)現(xiàn)，在不同的城市群二者呈現(xiàn)出不同的形狀：在長三角和中原城市群，二者呈現(xiàn)倒U型關(guān)系；在京津冀、長江中游、成渝和珠三角城市群，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)二氧化硫的排放強(qiáng)度呈現(xiàn)線型關(guān)系，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)二氧化硫的排放強(qiáng)度逐漸降低；而在哈長城市群，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與工業(yè)二氧化硫的排放強(qiáng)度呈現(xiàn)U型關(guān)系。這說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間的關(guān)系是復(fù)雜的，二者并非呈現(xiàn)統(tǒng)一的倒U型關(guān)系，這主要與各個(gè)城市群的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技水平、市場開放程度、政府政策等因素有關(guān)[8]。

3 結(jié)論與啟示

本文基于2006—2015年中國七大城市群共107個(gè)地級及以上城市的面板數(shù)據(jù)，實(shí)證分析了七大城市群的環(huán)境效應(yīng)。主要的研究結(jié)論與啟示分為以下幾個(gè)方面：

（1）多數(shù)城市的規(guī)模還未達(dá)到最優(yōu)。京津冀、長三角、哈長、中原、長江中游和成渝城市群的人口規(guī)模偏小，人口聚集不足導(dǎo)致了效率損失，隨著城市人口的增加，城市環(huán)境污染程度加劇。與之相比，而珠三角城市群開始享受到規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的好處，隨著城市人口的增加，城市環(huán)境污染程度反而降低。城市能夠吸引、利用有限的資源和資金來創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會(huì)效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)[9]。但是由于戶籍制度和土地制度的行政制約，使得我國絕大多數(shù)城市的規(guī)模低于世界其他國家水平，規(guī)模效益差，我國應(yīng)該遵循城市發(fā)展的一般規(guī)律，不能盲目地強(qiáng)制實(shí)施限制人口的政策。

（2）七大城市群的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)日趨綠色化。中國的大多數(shù)城市已經(jīng)擺脫了過去依靠重工業(yè)發(fā)展的老路，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化、升級，加上企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和污染治理技術(shù)的進(jìn)步，以及國內(nèi)外環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的提高，我國城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調(diào)程度不斷提高。在樣本考察期內(nèi)，六大城市群二產(chǎn)占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重對工業(yè)二氧化硫的排放強(qiáng)度并沒有產(chǎn)生十分顯著的影響，只有哈長城市群產(chǎn)生了顯著的負(fù)向環(huán)境效應(yīng)。今后要進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)清潔產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重點(diǎn)促進(jìn)哈長城市群等重工業(yè)城市的轉(zhuǎn)型升級，改善環(huán)境質(zhì)量。

（3）合理引進(jìn)外資能促進(jìn)城市的綠色發(fā)展。由于資金、技術(shù)方面的優(yōu)勢，外商直接投資能夠減少企業(yè)工業(yè)污染物的排放。但我國七大城市群在吸引外資方面存在區(qū)域不平衡的現(xiàn)象。東部沿海地區(qū)的長三角、珠三角和哈長城市群吸引的外資主要集中在服務(wù)業(yè)領(lǐng)域，外資的進(jìn)入對環(huán)境改善具有顯著的影響；而內(nèi)陸地區(qū)的中原、長江中游和成渝城市群由于經(jīng)濟(jì)、地理、技術(shù)等條件的限制，對外資的吸引力降低，所以吸引的外資質(zhì)量相對較低，外資仍然主要集中在工業(yè)領(lǐng)域，對環(huán)境改善的積極作用并不顯著。這就需要積極引導(dǎo)外資向中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，并且既要注重外資的數(shù)量，更要注重外資的質(zhì)量，不能繼續(xù)以犧牲環(huán)境為代價(jià)來換取經(jīng)濟(jì)的畸形增長。

（4）消費(fèi)對環(huán)境改善的積極作用不容忽視。隨著人們消費(fèi)水平的提高，以及對生活質(zhì)量的追求，開始逐漸減少對工業(yè)型產(chǎn)品的消費(fèi)，更多地消費(fèi)服務(wù)型產(chǎn)品，消費(fèi)結(jié)構(gòu)更加高級化、綠色化，消費(fèi)的轉(zhuǎn)型升級能夠帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，減少工業(yè)環(huán)境污染。目前在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對較好的京津冀、長三角、長江中游、成渝和珠三角城市群，消費(fèi)對環(huán)境改善的積極作用已經(jīng)十分顯著，而在哈長城市群和中原城市群，消費(fèi)對環(huán)境改善的積極作用還不明顯。我們應(yīng)該充分意識(shí)到消費(fèi)的重要性，在提高居民收入水平的同時(shí)，鼓勵(lì)和倡導(dǎo)綠色的消費(fèi)模型，尤其是在哈成、中原城市群等消費(fèi)水平相對較低的地區(qū)。