城市規(guī)模與環(huán)境污染：過大還是過??？

張平淡，舒安東

(1.北京師范大學(xué) 經(jīng)濟與工商管理學(xué)院，北京 100875；2.天津大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)部，天津 300072)

一、引 言

改革開放四十多年來，我國城鎮(zhèn)化率從1979年的19.9%上升到2018年的59.58%，城市人口總數(shù)從1979年的18495萬增加到2017年的81347萬，人口在100萬以上的城市數(shù)量從2000年的90個增加到2017年的161個。中國城市正在以前所未有的速度快速擴張，越來越多的人口向城市轉(zhuǎn)移。

然而，在城市化不斷發(fā)展的過程中，工業(yè)污染、道路擁擠、住房緊張等“城市病”也接踵而至。于是，一些研究將“城市病”歸因于城市規(guī)模過大，認(rèn)為控制城市規(guī)模是解決城鎮(zhèn)化帶來的污染問題的關(guān)鍵。不過，也有研究認(rèn)為，“城市病”并不是由于城市規(guī)模過大造成的，而是因為城市規(guī)模不夠大，使得一些污染處理設(shè)施的運行效率不高引起的。

從環(huán)境保護的角度看，我國城市規(guī)模究竟是過大還是過??？本研究利用2003—2016年我國地級及以上城市的平衡面板數(shù)據(jù)，實證檢驗城市規(guī)模與環(huán)境污染的關(guān)系，以期為科學(xué)判斷城市規(guī)模、促進城市可持續(xù)發(fā)展提供更多經(jīng)驗證據(jù)和決策支撐。

二、文獻綜述

現(xiàn)有研究對城市規(guī)模與環(huán)境污染關(guān)系的討論，主要有如下三種觀點。

第一種觀點認(rèn)為，城市規(guī)模擴大會緩解環(huán)境污染。Satterthwaite(1997)在對亞、非、拉發(fā)展中國家的研究中發(fā)現(xiàn)，小城市污染問題最為嚴(yán)重，污染隨城市規(guī)模擴大呈緩解趨勢[1]。王健和甄慶媛(2017)認(rèn)為，城市人口規(guī)模和工業(yè)二氧化硫(SO2)排放量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[2]。陳陽和唐曉華(2018)認(rèn)為，城市規(guī)模發(fā)展存在紅利，城市規(guī)模的擴大將減少環(huán)境污染，因此要發(fā)揮大城市與特大城市的集聚力，發(fā)展中小城市人口規(guī)模，充分釋放其紅利[3]。鄭怡林和陸銘(2018)發(fā)現(xiàn)，全國城鎮(zhèn)化、城市人口增長不僅不會加劇環(huán)境污染，反而可以通過產(chǎn)業(yè)集聚和人口集聚的規(guī)模效應(yīng)達到節(jié)能減排的效果，人口集聚和經(jīng)濟集聚有利于降低單位GDP污染物排放強度[4]。王星(2016)認(rèn)為，城市規(guī)模的擴大使霧霾污染加劇，但如果單獨看超大城市、特大城市和大城市，城市規(guī)模會對霧霾污染產(chǎn)生抑制作用[5]。

第二種觀點認(rèn)為，城市規(guī)模與環(huán)境污染之間的關(guān)系是非線性的。李泉和馬黃龍(2017)發(fā)現(xiàn)，我國大、中城市的人口集聚程度與環(huán)境污染存在倒U型關(guān)系，目前我國處在曲線右側(cè)，人口集聚有助于減少環(huán)境污染[6]。文雯和王奇(2017)認(rèn)為，在全國范圍、中等城市、特大城市和超大城市，城市規(guī)模與污染均呈倒U型關(guān)系，小城市規(guī)模的擴大有利于降低環(huán)境污染，而大城市規(guī)模與污染則呈正N型關(guān)系[7]。汪慧玲等(2017)發(fā)現(xiàn)，城市群規(guī)模與環(huán)境污染之間呈倒N型關(guān)系，當(dāng)城市群規(guī)模小于5919.6萬時，環(huán)境污染隨城市群規(guī)模的擴大而減少，當(dāng)城市群規(guī)模在5919.6萬～9790.67萬之間時，城市群規(guī)模的進一步擴大將不利于環(huán)境質(zhì)量改善，跨過這一區(qū)間后則有助于減少環(huán)境污染[8]。

第三種觀點認(rèn)為，城市規(guī)模擴大會加重環(huán)境污染。Oliveira et al.(2014)對美國的數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，人口每增多1%，人均二氧化硫排放量的增長幅度將大于1%[9]。不過，持有這種觀點的研究數(shù)量不多。

三、研究設(shè)計

(一)模型設(shè)定與變量定義

為檢驗城市規(guī)模與環(huán)境污染之間的實證關(guān)系，整理2003—2016年我國286個地級及以上城市的相關(guān)數(shù)據(jù)，基于現(xiàn)有研究，設(shè)定如下計量模型：

其中，因變量為環(huán)境污染(pollu)，分別用該城市工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量、工業(yè)廢水排放強度(工業(yè)廢水排放量與GDP的比值)、工業(yè)SO2排放強度(工業(yè)SO2排放量與GDP的比值)表示。自變量為人口規(guī)模(pop)，用該城市的年末全市總?cè)丝诒硎?，以此反映城市?guī)模?？刂谱兞堪ǎ喝司鵊DP(gdp)及人均GDP的平方(gdp2)，加入這兩個變量是基于環(huán)境庫茲涅茨(EKC)假說，以控制經(jīng)濟發(fā)展水平對環(huán)境污染的影響；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(ind)，用該城市第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占GDP的比重表示，以此控制經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對污染的影響；能源消耗(energy)，借鑒文雯和王奇(2017)的方法，使用該城市社會消費品零售總額來表征城市能源消費規(guī)模；技術(shù)進步(tech)，借鑒王星(2016)的方法，采用該城市公共財政科學(xué)技術(shù)支出代表研發(fā)投入，技術(shù)進步對環(huán)境污染的影響方向是不確定的，一方面，科研投入會帶來生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)進步，提高能源的利用率，減少污染排放，另一方面，技術(shù)進步還會提高生產(chǎn)效率，擴大生產(chǎn)規(guī)模，進而加重環(huán)境污染。為了消除異方差對回歸結(jié)果的影響，對除產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)外的其余變量都取自然對數(shù)。

(二)數(shù)據(jù)來源說明

將我國286個地級及以上城市作為研究對象，為了保證樣本是平衡面板，對個別城市進行了調(diào)整。樣本剔除了自2011年起取消的巢湖市，2011年新設(shè)立的畢節(jié)市、銅仁市，2012年新設(shè)立的三沙市，2013年新設(shè)立的海東市，2015年新設(shè)立的儋州市，以及港澳臺地區(qū)。所有數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》(2004—2017年)。

四、回歸結(jié)果

(一)描述性統(tǒng)計

下頁表1列出了主要變量的描述性統(tǒng)計結(jié)果。由表1可以看出，中國城市規(guī)模存在較大差異，人口規(guī)模(pop)的平均值為431.122，最大值為3392，最小值僅為16.37，標(biāo)準(zhǔn)差為305.439，分散程度較大。也正是因為城市規(guī)模的這種差異化分布，使得我們的生態(tài)環(huán)保政策需要也應(yīng)當(dāng)充分考慮城市規(guī)模的異質(zhì)性。

(二)回歸結(jié)果

利用豪斯曼(Hausman)檢驗對模型進行判斷，發(fā)現(xiàn)由于數(shù)據(jù)特點，本研究適用于面板數(shù)據(jù)的固定效應(yīng)模型。分別以工業(yè)廢水排放總量和排放強度、工業(yè)SO2排放總量和排放強度作為因變量，對實證模型進行估計(見下頁表2)。

由表2可以看出，在以工業(yè)廢水排放總量和工業(yè)SO2排放總量表示環(huán)境污染的回歸中，人口規(guī)模(pop)的估計系數(shù)均顯著為正，說明城市人口的增加和規(guī)模的擴大必然會引起污染總量的增加，這是與城市擴張伴隨的人口和產(chǎn)業(yè)集聚相伴而生的。但在以工業(yè)廢水排放強度和工業(yè)SO2排放強度表示環(huán)境污染的回歸中，人口規(guī)模(pop)的估計系數(shù)均顯著為負(fù)，說明盡管城市規(guī)模的擴大不利于減少污染總量，卻有助于降低污染排放強度。在某種程度上，排放強度更能夠反映出技術(shù)水平和環(huán)境績效，因此，從整體來看，城市規(guī)模的擴大有助于降低污染排放強度，改善生產(chǎn)和生活方式，提高環(huán)境效率。不能僅僅從大城市的污染總量增加出發(fā)，簡單地認(rèn)為城市規(guī)模越大，污染越嚴(yán)重，而是應(yīng)當(dāng)算一個賬：如果將大城市的總?cè)丝诜指畛扇舾蓚€小城市，這些小城市的污染排放總和與大城市污染排放總量相比，究竟哪個更多？根據(jù)污染排放強度的回歸結(jié)果，可以認(rèn)為，若干小城市的排放總和一定高于一個大城市的排放總量。因此，城市規(guī)模的擴張有利于保護環(huán)境，中國城市規(guī)模不是過大。

表1 主要變量的描述性統(tǒng)計

表2 回歸結(jié)果

注：*、**、***分別表示估計系數(shù)在0.1、0.05、0.01的水平上顯著；括號中的數(shù)字表示T值；篇幅原因，常數(shù)項的估計系數(shù)略去

控制變量的估計結(jié)果也有一定的啟示：首先，除工業(yè)廢水排放總量的回歸外，其余三列回歸中，人均GDP(gdp)的估計系數(shù)均顯著為正，人均GDP的平方(gdp2)的估計系數(shù)均顯著為負(fù)，說明中國城市符合EKC假說，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，環(huán)境污染呈現(xiàn)出先遞增后遞減的倒U型趨勢。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(ind)的估計系數(shù)均顯著為正，表明第二產(chǎn)業(yè)所占比重越高，城市污染越為嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對于提高城市環(huán)境質(zhì)量至關(guān)重要。能源消耗(energy)的估計系數(shù)在工業(yè)廢水排放總量的回歸中顯著為正，在工業(yè)SO2排放強度的回歸中顯著為負(fù)，在其余兩列回歸中均不顯著，說明中國城市的能源消耗與污染尚未呈現(xiàn)出有規(guī)律的關(guān)系，這可能與各城市的產(chǎn)業(yè)特點和空間分布有較大關(guān)系。技術(shù)進步(tech)的估計系數(shù)在四列回歸中均顯著為負(fù)，說明中國城市的技術(shù)進步顯著降低了污染總量和污染強度，加大研發(fā)投入，促進技術(shù)進步仍然是實現(xiàn)城市綠色發(fā)展的重要途徑。

五、主要結(jié)論與政策建議

本研究基于我國2003—2016年286個地級及以上城市的面板數(shù)據(jù)，從工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)SO2排放總量、工業(yè)SO2排放強度四個方面衡量城市環(huán)境污染，檢驗城市人口規(guī)模對環(huán)境污染的影響。研究發(fā)現(xiàn)，城市規(guī)模越大，工業(yè)廢水和工業(yè)SO2排放總量越多，但排放強度越低。因此，中國城市規(guī)模并不是過大。盡管人口增多會導(dǎo)致更多的污染排放總量，但是人口集聚帶來的經(jīng)濟收益大于其帶來的污染治理成本，人口增速大于污染增速，那么人口規(guī)模擴大反而有利于改善環(huán)境。因此，應(yīng)當(dāng)進一步放開大城市人口限制的政策，充分利用城市規(guī)模擴大帶來的集聚效應(yīng)，使產(chǎn)業(yè)集聚相互合作，充分利用公共資源，高效使用能源，提升能源消費結(jié)構(gòu)，增加對綠色能源的使用，進而增強環(huán)保能力。