人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響研究—基于空間面板模型的實(shí)證檢驗(yàn)

□吳士煒 余文濤

[福州大學(xué) 福州 350116]

黨的十九大報(bào)告提出，中國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅看重?cái)?shù)量，更注重質(zhì)量，尤其是受新冠肺炎疫情沖擊，全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不容樂(lè)觀。傳統(tǒng)的消費(fèi)、投資與出口三駕馬車(chē)?yán)瓌?dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，因資源稟賦、能源不足與土地稀缺等因素，已不再適應(yīng)現(xiàn)階段中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。且原有的粗放型發(fā)展模式，即地方政府為追求本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以犧牲資源環(huán)境招商引資，導(dǎo)致部分地區(qū)環(huán)境污染日益凸顯，尤其是以PM2.5為代表的霧霾污染，生態(tài)環(huán)境作為高質(zhì)量發(fā)展的重要組成部分，其重要性不言而喻。霧霾主要是由SO2、NOX與可吸入顆粒物組成，隨著城市化與工業(yè)化不斷發(fā)展，霧霾污染日益嚴(yán)峻，例如2013年京津冀、長(zhǎng)三角與華北中原地區(qū)暴發(fā)大面積霧霾事件。霧霾污染不僅會(huì)危害居民身心健康[1～2]，造成居民過(guò)早死亡[3]，也不利于經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。那么，現(xiàn)在的問(wèn)題是人口與經(jīng)濟(jì)集聚是否會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生影響？若存在影響，具體影響效應(yīng)如何？

人口與經(jīng)濟(jì)集聚是中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的推動(dòng)力，會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生不容忽視的影響。一方面，人口與經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)擴(kuò)大城市規(guī)模，導(dǎo)致大量企業(yè)與人口集中在某些特定地區(qū)，進(jìn)而提高能源消費(fèi)量、增加工業(yè)三廢排放量、造成城市交通擁堵、大量汽車(chē)尾氣與城市粉塵污染，加劇PM2.5在內(nèi)的環(huán)境污染。另一方面，人口與企業(yè)高度集中會(huì)產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，有助于提高勞動(dòng)力生產(chǎn)率與企業(yè)全要素生產(chǎn)率，并且集聚有利于環(huán)境政策制定、實(shí)施與管理，會(huì)促進(jìn)綠色技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步，從而改善城市生態(tài)環(huán)境。但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到由于土地與資源承載力存在臨界值，環(huán)境自我恢復(fù)能力有限，人口與經(jīng)濟(jì)過(guò)度集聚會(huì)對(duì)資源環(huán)境造成不可磨滅的傷害。中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型過(guò)程中必然經(jīng)歷人口集聚與經(jīng)濟(jì)集聚，例如以城市規(guī)模為代表的人口集聚來(lái)看，千萬(wàn)以上人口城市從2010年的9個(gè)上升至2020年的18個(gè)（如圖1橫軸所示）；以國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值為代表的經(jīng)濟(jì)集聚來(lái)看，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）萬(wàn)億元以上城市也從2010年的3個(gè)增加至2020年的23個(gè)（如圖1縱軸所示）①。此外，人口集聚為經(jīng)濟(jì)集聚提供人口基礎(chǔ)，而經(jīng)濟(jì)集聚為人口集聚提供物質(zhì)保障，二者之間是相輔相成的，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染究竟會(huì)造成怎樣的影響，這是值得深入探討的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

圖1 2020年中國(guó)人口千萬(wàn)與GDP萬(wàn)億元以上城市

一、相關(guān)文獻(xiàn)回顧

從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，集聚對(duì)環(huán)境污染影響研究主要是基于產(chǎn)業(yè)集聚與制造業(yè)集聚，環(huán)境污染以SO2排放量、碳排放量、空氣質(zhì)量指數(shù)及霧霾污染為主，且研究得到的結(jié)果以倒U型曲線為主，即大量制造業(yè)企業(yè)集聚會(huì)增加能源消耗量與工業(yè)三廢排放量，而城市人口規(guī)模增多會(huì)造成城市交通擁堵、大量企業(yè)尾氣以及城市基建產(chǎn)生的粉塵污染，導(dǎo)致環(huán)境污染問(wèn)題加劇，但也應(yīng)認(rèn)識(shí)到適度集聚有助于更好的實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力專(zhuān)業(yè)化分工，在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)，發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，抑制環(huán)境污染物排放，故集聚對(duì)環(huán)境污染影響具體研究概述歸納為以下三個(gè)部分。

（一）集聚對(duì)環(huán)境污染的負(fù)相關(guān)性

產(chǎn)業(yè)、人口與經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)擴(kuò)大城市規(guī)模，即大量企業(yè)與人口集中在某些特定地區(qū)，會(huì)提高該地區(qū)能源消耗量、增加工業(yè)三廢排放量、造成城市交通擁堵、大量汽車(chē)尾氣與城市基建產(chǎn)生的粉塵污染，加劇環(huán)境污染，即這類(lèi)研究發(fā)現(xiàn)集聚對(duì)環(huán)境污染具有負(fù)相關(guān)性。張可和汪東芳基于中國(guó)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)加劇環(huán)境污染，但卻有助于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，且經(jīng)濟(jì)集聚與環(huán)境污染具有空間溢出效應(yīng)[4]。王兵和聶欣基于準(zhǔn)自然實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)立開(kāi)發(fā)區(qū)后企業(yè)規(guī)模會(huì)有所擴(kuò)大，短期內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)誘致大量污染型企業(yè)集中排放工業(yè)廢水，周邊流域水質(zhì)會(huì)出現(xiàn)惡化[5]。Liu等基于STIRPAT模型，利用中國(guó)城市面板數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，制造業(yè)集聚會(huì)加劇霧霾污染，且該現(xiàn)象在中西部地區(qū)表現(xiàn)更為明顯[6]。王卉彤等利用中國(guó)45個(gè)城市數(shù)據(jù)考察發(fā)現(xiàn)，人口集聚誘致的交通擁堵會(huì)加劇城市霧霾污染，且職住平衡有助于降低霧霾污染[7]。

（二）集聚對(duì)環(huán)境污染的正相關(guān)性

產(chǎn)業(yè)、人口與經(jīng)濟(jì)集聚更容易發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。一方面，人口集聚有助于更好地實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力專(zhuān)業(yè)化分工，進(jìn)而提高勞動(dòng)力生產(chǎn)效率，而制造業(yè)集聚有利于提高企業(yè)生產(chǎn)效率，進(jìn)而減少工業(yè)三廢排放量；另一方面，企業(yè)與居民集中在某些特定區(qū)域有助于環(huán)境政策制定、實(shí)施與管理，會(huì)促進(jìn)綠色技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步，改善環(huán)境質(zhì)量。徐盈之和劉琦指出，產(chǎn)業(yè)集聚規(guī)模與集聚能力提升有助于降低霧霾污染，集聚效應(yīng)提高則會(huì)提升霧霾污染，但產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)霧霾污染影響總效應(yīng)表現(xiàn)為負(fù)空間溢出效應(yīng)[8]。蔡海亞和徐盈之通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)協(xié)同集聚與貿(mào)易開(kāi)放有利于降低霧霾污染，但在不同貿(mào)易開(kāi)放下各地區(qū)表現(xiàn)各異[9]。Fang等基于STIRPAT模型，利用中國(guó)283個(gè)地級(jí)市2003～2013年數(shù)據(jù)，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，制造業(yè)集聚會(huì)通過(guò)技術(shù)溢出效應(yīng)降低周邊及本地霧霾污染，且城市規(guī)模越大，改善效應(yīng)越強(qiáng)[10]。

陸銘和馮皓基于中國(guó)1993～2006年省級(jí)面板數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，人口與經(jīng)濟(jì)集聚有助于降低單位工業(yè)污染物排放強(qiáng)度[11]。汪聰聰?shù)然诟倪M(jìn)的產(chǎn)出密度函數(shù)，利用長(zhǎng)三角地區(qū)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)通過(guò)優(yōu)化區(qū)域內(nèi)要素分配而抑制霧霾污染，霧霾污染具有明顯的季節(jié)性特征與空間溢出效應(yīng)[12]，且經(jīng)濟(jì)集聚有助于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[13]。Han等基于擴(kuò)展的STIRPAT模型，利用中國(guó)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，專(zhuān)業(yè)化與多元化分工集聚有助于降低本地區(qū)和周邊地區(qū)碳排放量[14]。鐘順昌等利用中介效應(yīng)模型研究發(fā)現(xiàn)，多中心創(chuàng)新集聚模式會(huì)通過(guò)規(guī)模效應(yīng)降低霧霾污染，且能源利用效率是其傳導(dǎo)機(jī)制[15]。梁昌一等認(rèn)為緊湊型城市空間發(fā)展模式有利于提高能源利用效率進(jìn)而降低霧霾污染，但該效應(yīng)在不同城市之間存在差異[16]。陸鳳芝和王群勇指出生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)多樣化與專(zhuān)業(yè)化集聚，會(huì)通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口集聚及知識(shí)溢出降低霧霾污染[17]。

（三）集聚對(duì)環(huán)境污染的非線性關(guān)系

產(chǎn)業(yè)、人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)環(huán)境污染影響是非線性的。一方面，產(chǎn)業(yè)、人口與經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)增加工業(yè)三廢排放量、生活垃圾產(chǎn)生量、汽車(chē)尾氣與粉塵污染，加劇環(huán)境污染；另一方面，產(chǎn)業(yè)、人口與經(jīng)濟(jì)適度集聚，有助于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、企業(yè)生產(chǎn)效率、綠色技術(shù)進(jìn)步、環(huán)境規(guī)制等，能夠有效抑制環(huán)境污染。Qin和Wu基于中國(guó)省級(jí)面板數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)集聚與碳排放強(qiáng)度二者之間存在倒U型曲線[18]。梁偉等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)與工業(yè)集聚對(duì)霧霾污染影響存在倒U型曲線關(guān)系[19]。Wu和Reimer指出，經(jīng)濟(jì)集聚早期因城市規(guī)模擴(kuò)大會(huì)加劇環(huán)境污染，而中后期因規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)降低環(huán)境污染[20]。邵帥等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)集聚與碳排放之間存在倒N型曲線，能源強(qiáng)度與碳排放之間存在倒U型曲線，即經(jīng)濟(jì)集聚能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果[21]。

羅能生和李建明利用空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)集聚與交通運(yùn)輸互動(dòng)會(huì)對(duì)霧霾污染造成影響[22]。Lu等基于STIRPAT模型，利用2006～2018年中國(guó)渤海經(jīng)濟(jì)圈數(shù)據(jù)實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)集聚與霧霾污染二者之間存在空間相關(guān)性[23]。Shen和Peng基于空間面板模型研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境效率二者之間存在U型曲線關(guān)系，且中西部地區(qū)位于U型曲線下降階段，而東部地區(qū)則位于U型曲線上升階段[24]。東童童等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)產(chǎn)出與工業(yè)效率集聚有利于降低霧霾污染，而勞動(dòng)與資本集聚則會(huì)加劇霧霾污染[25]。此外，朱雨可和趙佳通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)人口集聚有利于降低霧霾污染，但過(guò)度集聚誘致城市衣食住行增加會(huì)加劇霧霾污染[26]。Ji等基于擴(kuò)展的STIRPAT模型，利用國(guó)別數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，城市化與PM2.5濃度之間存在倒U型曲線[27]。Xie等通過(guò)實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，城市交通密度與霧霾污染之間存在倒U型曲線[28]，且城市交通擁堵均會(huì)影響城市環(huán)境污染[29～30]。

上述研究結(jié)果顯示，大部分學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集聚、人口集聚與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)環(huán)境污染影響是或正、或負(fù)，而非線性關(guān)系以倒U型曲線為主，但忽視過(guò)度集聚可能會(huì)超過(guò)地區(qū)資源、環(huán)境與土地承載臨界值，且從不同城市類(lèi)型視角研究人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響文獻(xiàn)尚且不足。

不同于以往研究，本文基于擴(kuò)展的生產(chǎn)密度函數(shù)，利用中國(guó)1998～2018年289個(gè)地級(jí)市數(shù)據(jù)，通過(guò)空間面板模型實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響呈N型曲線關(guān)系，與李偉娜等研究得到的結(jié)果相一致。李偉娜等基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期理論，利用中國(guó)30個(gè)制造業(yè)面板數(shù)據(jù)實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，制造業(yè)集聚與SO2排放量之間存在N型曲線關(guān)系，即制造業(yè)初期集聚會(huì)增加SO2排放量，而中期集聚產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)有助于抑制SO2排放量，但后期擁擠效應(yīng)會(huì)超過(guò)規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)而增加SO2排放量。不同于李偉娜等研究[31]，本文是從一線城市、二三四線城市與五線城市，利用空間經(jīng)濟(jì)學(xué)相關(guān)理論考察人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響，并就得到的結(jié)果作進(jìn)一步穩(wěn)健性檢驗(yàn)。

二、理論模型

（一）模型建構(gòu)

通常認(rèn)為，人口與經(jīng)濟(jì)集聚是指單位空間內(nèi)人口與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密集程度。人口集聚越高地區(qū)，相同空間能容納更多的勞動(dòng)力，有助于更好地實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力專(zhuān)業(yè)化分工，進(jìn)而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。經(jīng)濟(jì)集聚越高地區(qū)，相同產(chǎn)出所占用的空間越小，且經(jīng)濟(jì)集聚產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)有利于提高企業(yè)生產(chǎn)率。此外，人口集聚為經(jīng)濟(jì)集聚提供人口基礎(chǔ)，而經(jīng)濟(jì)集聚為人口集聚提供物質(zhì)保障，二者之間是相輔相成的，但現(xiàn)在的問(wèn)題是人口與經(jīng)濟(jì)集聚是否會(huì)影響霧霾污染？若對(duì)霧霾污染存在顯著影響，具體理論傳導(dǎo)機(jī)制如何。本文在Ciccone和Hall生產(chǎn)密度模型基礎(chǔ)上[32]，將環(huán)境要素納入生產(chǎn)函數(shù)中，霧霾污染作為企業(yè)非期望產(chǎn)出，基本模型假設(shè)如下：

其中，qi、li、ki和ei分別表示城市i單位面積產(chǎn)出、就業(yè)人數(shù)、物質(zhì)資本與資源環(huán)境消耗量，Ai表示的是全要素生產(chǎn)率。α是單位生產(chǎn)要素規(guī)模報(bào)酬，當(dāng) 0 <α<1時(shí)，表現(xiàn)為規(guī)模報(bào)酬遞減；當(dāng)α>1時(shí)，表現(xiàn)為規(guī)模報(bào)酬遞增；傳統(tǒng)生產(chǎn)函數(shù)理論假設(shè)企業(yè)規(guī)模報(bào)酬不變，即 α =1，但實(shí)際情況是隨著企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，單位生產(chǎn)要素規(guī)模報(bào)酬可能出現(xiàn)規(guī)模報(bào)酬遞增。β 、γ、1-β-γ分別表示勞動(dòng)、資本與資源環(huán)境要素貢獻(xiàn)率，且0 ≤ β,γ ≤ 1，0 ≤ β+γ ≤1。Qi與Ni表示城市i的總產(chǎn)出和總面積，Qi/Ni度量的是單位面積產(chǎn)出。λ（ λ ≥1）是產(chǎn)出密度系數(shù)，(λ-1)/λ用于反映集聚效應(yīng)的產(chǎn)出密度，其值越大集聚效應(yīng)發(fā)揮的正外部性越強(qiáng)。

通過(guò)擴(kuò)展的生產(chǎn)密度模型考察集聚對(duì)霧霾污染的影響，模型假設(shè)如下：

其中，Pi和Ni分別表示城市i霧霾濃度與行政面積，Ai是企業(yè)全要素生產(chǎn)率，且li=Li/Ni，ki=Ki/Ni，ei=Ei/Ni，Li、Ki和Ei是城市i就業(yè)人數(shù)、物質(zhì)資本與資源環(huán)境消耗量。β、γ和1 -β-γ分別表示勞動(dòng)、資本與資源環(huán)境對(duì)單位面積霧霾污染的貢獻(xiàn)率，α代表規(guī)模報(bào)酬，當(dāng) α >1時(shí)，規(guī)模報(bào)酬遞增，反之亦然。

對(duì)式（2）兩邊分別取對(duì)數(shù)，整理后得到：

式（3）表明霧霾污染與人口、資本、資源環(huán)境集聚度密切相關(guān)，例如 λ α(1-β-γ)系數(shù)表示資源環(huán)境集聚對(duì)霧霾污染的影響，當(dāng) λ α(1-β-γ)>0時(shí)，資源環(huán)境集聚程度越高，越會(huì)加劇城市霧霾污染，反之亦然。

由于霧霾污染能夠隨氣流實(shí)現(xiàn)跨界傳播，即存在明顯的空間溢出效應(yīng)，故分析集聚對(duì)霧霾污染影響時(shí)，將空間地理因素納入分析范疇有利于提高模型估計(jì)效率，實(shí)證模型設(shè)定如下：

其中，霧霾污染用PM2.5表示，A是全要素生產(chǎn)率，Aggit表示第i地區(qū)t年人口、資本與資源環(huán)境集聚度，Xit表示影響霧霾污染的其他控制變量。ρ為空間自回歸系數(shù)，若 ρ >0時(shí)，表示相鄰地區(qū)霧霾污染之間存在正的空間相關(guān)性，反之亦然； λ為空間誤差系數(shù)，ηi、ωt分別代表地區(qū)固定效應(yīng)與時(shí)間固定效應(yīng)，εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。Wij代表空間權(quán)重矩陣中第（i,j）個(gè)元素，本文采用標(biāo)準(zhǔn)的二值地理相鄰權(quán)重，即如果兩地相鄰Wij=1，反之，Wij=0。

γ刻畫(huà)的是集聚對(duì)霧霾污染影響方向與大小，若γ1>0,γ2<0,γ3>0時(shí)，集聚與霧霾污染之間存在N型曲線關(guān)系；若 γ1<0,γ2>0,γ3<0時(shí)，集聚與霧霾污染之間存在倒N型曲線關(guān)系；若γ1=0,γ2>0,γ3<0時(shí)，集聚與霧霾污染之間存在U型曲線關(guān)系；若γ1=0,γ2<0,γ3>0時(shí)，集聚與霧霾污染之間存在倒U型曲線關(guān)系；若 γ1=0,γ2=0,γ3≠ 0時(shí)，集聚對(duì)霧霾污染存在或正、或負(fù)關(guān)系。

（二）理論假設(shè)

人口集聚可細(xì)分為初始階段—穩(wěn)步增長(zhǎng)階段—穩(wěn)定階段，人口集聚早期由于城市基礎(chǔ)設(shè)施不完善，要容納新增的城市人口需要大基建，基建產(chǎn)生的粉塵污染嚴(yán)重污染城市環(huán)境，且城市人口規(guī)模增多，垃圾圍城、交通擁堵、能源消耗、汽車(chē)尾氣等問(wèn)題日益凸顯，導(dǎo)致城市霧霾污染加劇。人口集聚中期由于城市基礎(chǔ)設(shè)施已逐步完善，政府出臺(tái)各種環(huán)境管制措施以降低環(huán)境污染，且人口集聚帶來(lái)的專(zhuān)業(yè)化分工會(huì)提高勞動(dòng)力生產(chǎn)率，進(jìn)而降低城市霧霾污染。當(dāng)大量人口集中在某些特定地區(qū)，形成所謂的超大或特大城市，由于土地、資源與環(huán)境承載力有一定的臨界值，人口過(guò)度集中會(huì)再次誘發(fā)交通擁堵、垃圾圍城、汽車(chē)尾氣、能源消費(fèi)過(guò)高等問(wèn)題，誘致霧霾污染加劇，故如前文分析可知，當(dāng)γ1>0,γ2<0,γ3>0時(shí)，人口集聚對(duì)霧霾污染影響呈先促增后促減再促增，即二者之間具有N型曲線關(guān)系（如圖2所示）。

圖2 人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響N型曲線

經(jīng)濟(jì)集聚可細(xì)分為起步——發(fā)展——成熟——衰退階段，當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚處于起步發(fā)展階段時(shí)，工業(yè)集聚誘致大量制造業(yè)企業(yè)集中在某些特定區(qū)域，會(huì)增加該地區(qū)工業(yè)污染物排放量，尤其是工業(yè)廢水、工業(yè)SO2與工業(yè)固體廢物排放量，且政府為提高本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平會(huì)適當(dāng)放松環(huán)境規(guī)制，共同誘致城市霧霾污染加劇。當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚由起步發(fā)展期轉(zhuǎn)向發(fā)展成熟期時(shí)，工業(yè)集聚產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，有助于提高企業(yè)生產(chǎn)率水平，且市場(chǎng)機(jī)制誘發(fā)的優(yōu)勝劣汰會(huì)淘汰重污染型企業(yè)，此外，政府會(huì)加強(qiáng)環(huán)境管制以降低環(huán)境污染，有助于改善霧霾污染。當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚步入成熟衰退期時(shí)，由于土地、環(huán)境與能源承載力水平有限，經(jīng)濟(jì)過(guò)度集聚會(huì)超過(guò)該區(qū)域土地、環(huán)境與能源承載力臨界值，誘致霧霾污染加劇，故經(jīng)濟(jì)集聚與霧霾污染二者之間呈N型曲線關(guān)系（如圖2所示）。

從中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程來(lái)看，改革開(kāi)放初期，因資本稀缺與技術(shù)落后，中國(guó)通過(guò)利用廉價(jià)勞動(dòng)力，以犧牲資源、能源與環(huán)境為代價(jià)，采取出口導(dǎo)向型發(fā)展戰(zhàn)略，通過(guò)生產(chǎn)低附加值產(chǎn)品成為世界制造工廠，大量制造業(yè)企業(yè)集中在長(zhǎng)三角與珠三角地帶，經(jīng)濟(jì)集聚所產(chǎn)生的就業(yè)崗位，吸引大量人口向東部沿海地區(qū)遷移，為制造業(yè)企業(yè)提供勞動(dòng)力。一方面，制造業(yè)大量集聚所產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、廢水、固定廢物增多，誘致城市霧霾污染日益嚴(yán)峻；另一方面，人口大量集聚需要城市配套基礎(chǔ)設(shè)施，而基建產(chǎn)生的粉塵是霧霾污染的重要組成部分，且城市人口規(guī)模增多會(huì)增加生活垃圾與汽車(chē)尾氣排放量，進(jìn)一步加劇霧霾污染。根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)霧霾污染（PM2.5濃度）從1990年的57.77 μg /m3攀升至2011年的70.54 μg /m3，遠(yuǎn)超10 μg /m3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

改革開(kāi)放由初期步入發(fā)展成熟期，城市配套措施逐步完善，人口集聚帶來(lái)的專(zhuān)業(yè)化分工有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，經(jīng)濟(jì)集聚所產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)有助于提升企業(yè)生產(chǎn)率，且各地區(qū)政府出臺(tái)相關(guān)政策措施以抑制霧霾污染，誘致我國(guó)環(huán)境質(zhì)量有所改善。根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)庫(kù)與《中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)PM2.5濃度從2011年的70.54 μg /m3下降至2020年的30 μg /m3，環(huán)境質(zhì)量雖有所改善，但同時(shí)也應(yīng)意識(shí)到，傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展方式弊端日益凸顯，尤其是中國(guó)人口紅利逐步消失，能源、土地與資源成為稀缺物品，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式急需轉(zhuǎn)型。隨著我國(guó)城市化與工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，在某些特定地區(qū)人口與產(chǎn)業(yè)大量集聚，形成所謂的“增長(zhǎng)極”，例如人口千萬(wàn)以上特大城市，城市規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)逐步被擁擠效應(yīng)所替代，當(dāng)集聚超過(guò)地區(qū)土地、資源與環(huán)境承載力時(shí)，人口與經(jīng)濟(jì)過(guò)度集聚會(huì)誘致霧霾污染問(wèn)題加劇，部分城市采取行政中心搬遷的形式以緩解“城市病”問(wèn)題，例如北京、杭州、成都、西安、哈爾濱、長(zhǎng)沙、青島等城市。

由此，提出本文研究假設(shè)1：隨著人口與經(jīng)濟(jì)集聚水平的不斷提高，其對(duì)霧霾污染影響呈現(xiàn)出先促增后促減的趨勢(shì)，當(dāng)超過(guò)城市土地、資源與環(huán)境承載力水平時(shí)，會(huì)加劇城市霧霾污染，即人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響呈N型曲線關(guān)系。

三、數(shù)據(jù)來(lái)源與變量描述

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

本文基于中國(guó)1998～2018年289個(gè)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)②，將空間地理因素納入分析范疇，從不同城市視角考察人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染的影響。之所以選取1998年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，一方面，1998年中國(guó)進(jìn)行住房制度改革，開(kāi)始實(shí)施住房分配貨幣化政策，以城鎮(zhèn)常住居民度量的城鎮(zhèn)化率從1998年的33.87%增至2018年的60.60%，即1998年之后是中國(guó)人口與經(jīng)濟(jì)集聚快速攀升期；另一方面，1998年之前城市霧霾污染（PM2.5濃度）數(shù)據(jù)可獲得性較低，且環(huán)境狀況相對(duì)良好。

被解釋變量：霧霾作為大氣污染物，是霧與霾的結(jié)合體，主要由SO2、NOX與可吸入顆粒物組成，本文采用PM2.5濃度作為霧霾污染度量指標(biāo)，即直徑小于等于2.5微米的污染顆粒物，其值相對(duì)PM10能夠更加準(zhǔn)確地反映城市霧霾污染狀況。1998～2016年P(guān)M2.5數(shù)據(jù)來(lái)源于哥倫比亞大學(xué)國(guó)際地球科學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)中心（http://beta.sedac.ciesin.columbia.edu/），并利用ArcGIS10.2提取各城市PM2.5濃度數(shù)據(jù)，單位是 μ g/m3，2017～2018年P(guān)M2.5數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失采用移動(dòng)平均法換算。

核心解釋變量：人口集聚與經(jīng)濟(jì)集聚采用國(guó)內(nèi)外學(xué)者慣用指標(biāo)[21]，即城市建成區(qū)人口密度與單位面積非農(nóng)產(chǎn)出（第二、三產(chǎn)業(yè)增加值之和/城市行政面積）表示，單位分別是人/平方公里和萬(wàn)元/平方公里，并用1998年不變價(jià)格進(jìn)行調(diào)整（下同），數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失采用移動(dòng)平均法換算。

控制變量：經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平用人均GDP度量，單位是元；對(duì)外開(kāi)放度用人均當(dāng)年實(shí)際使用外資金額表示，并用當(dāng)年平均外匯匯率換算成人民幣，單位是元。為降低模型異方差性對(duì)估計(jì)結(jié)果造成的影響，對(duì)各變量分別求對(duì)數(shù)，各變量具體計(jì)算方法及說(shuō)明見(jiàn)表1。

表1 各變量的描述性統(tǒng)計(jì)量

（二）變量描述

霧霾污染是空氣污染物的重要組成部分，能夠隨氣流實(shí)現(xiàn)跨界傳播，即存在典型的空間溢出效應(yīng)，誘致相鄰地區(qū)PM2.5濃度值相接近，且由于季節(jié)性特征，霧霾污染具有春夏低、秋冬高特點(diǎn)[33]。中國(guó)領(lǐng)土遼闊，各地區(qū)因地理氣候、政策導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源稟賦等差異，誘致霧霾污染程度各異，其中京津冀、長(zhǎng)三角與華北地區(qū)是重度霧霾污染集聚地，而東南沿海地區(qū)霧霾污染狀況相對(duì)良好。本文利用《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的PM2.5濃度數(shù)據(jù)驗(yàn)證霧霾污染是否存在空間集聚特征及霧霾污染高（低）值聚集地原因。將2018年289個(gè)地級(jí)市PM2.5濃度數(shù)據(jù)代入處理后得到圖3結(jié)果。

圖3 2018年289個(gè)地級(jí)市PM2.5濃度

從霧霾污染分布狀況來(lái)看（如圖3所示），京津冀、長(zhǎng)三角與華北平原地區(qū)是霧霾污染重災(zāi)區(qū)，其次是中部平原地區(qū)，而東南沿海、廣西與貴州是霧霾污染低值聚集地。京津冀城市圈是我國(guó)霧霾污染歷年重災(zāi)區(qū)，尤其是在秋冬季節(jié)，與其獨(dú)特的地理位置、氣候條件、燒煤取暖等密切相關(guān)，例如北京霧霾污染是城市汽車(chē)尾氣、粉塵污染、沙塵暴、能源消費(fèi)與冬季取暖共同所致，而長(zhǎng)三角則更多是因制造業(yè)高度集中所致，尤其是污染型企業(yè)。東南沿海城市是霧霾低值聚集地，特別是三亞、?？?、福州與廈門(mén)等地區(qū)，與其優(yōu)良的氣候環(huán)境、高森林覆蓋率、污染型企業(yè)較少、降水量較多等密切相關(guān)。

（三）空間相關(guān)性分析

空間經(jīng)濟(jì)學(xué)認(rèn)為由于“輻射效應(yīng)”與“擴(kuò)散效應(yīng)”的存在，地理位置相鄰或相近的地區(qū)之間存在空間相關(guān)性。前文分析發(fā)現(xiàn)京津冀、長(zhǎng)三角與華北平原地區(qū)是霧霾污染重災(zāi)區(qū)，而東南沿海地區(qū)是霧霾污染低值聚集地，為驗(yàn)證各地區(qū)霧霾污染是否存在空間相關(guān)性，本文利用Stata15.0軟件計(jì)算中國(guó)1998～2018年289個(gè)地級(jí)市霧霾污染全局MI值。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者一般用MI、GC、G等指標(biāo)來(lái)衡量各地區(qū)空間關(guān)聯(lián)度的大小，其中全局Moran I（MI）統(tǒng)計(jì)量:

其中，n是樣本中的區(qū)域數(shù)量，i,j指的是任意兩個(gè)區(qū)域單元，Yi是區(qū)域i的觀測(cè)值，Wij為空間權(quán)重矩陣中第（i,j）個(gè)元素，且對(duì)于所有i，Wii=0，MI值在（-1,1）之間，大于（小于）0表示各地區(qū)之間存在空間正（負(fù)）相關(guān)性，數(shù)值越大，空間相關(guān)性越強(qiáng)，等于0表示各地區(qū)之間不存在空間相關(guān)性。MI近似服從均值為E（I）和方差為V（I）的正態(tài)分布，即

空間權(quán)重選取是衡量各地區(qū)之間是否存在空間相關(guān)性的前提，包括地理相鄰權(quán)重、地理距離權(quán)重與經(jīng)濟(jì)權(quán)重等，本文空間權(quán)重選取地理相鄰權(quán)重，其中地理距離權(quán)重(W1)選用各地級(jí)市經(jīng)緯度差額的平方根值倒數(shù)，即xi與yi分別表示各地城市經(jīng)緯度，而地理相鄰權(quán)重（W）用地理距離權(quán)重?fù)Q算，即，其中Wij為地理距離權(quán)重，當(dāng)0≤W*ij<0.5時(shí)，W*ij取值為0；當(dāng)0.5≤W*ij≤1時(shí)，W*ij取值為1，將數(shù)據(jù)代入處理后得到表2結(jié)果。

表2 1998～2018年289個(gè)地級(jí)市霧霾污染全局MI值

從霧霾污染全局視角來(lái)看（如表2所示），1998～2018年289個(gè)地級(jí)市全局MI值均大于零，且MIZ值在1%水平下均高度顯著，說(shuō)明中國(guó)各地區(qū)霧霾污染存在正的空間相關(guān)性，即相鄰地區(qū)PM2.5濃度值相接近，與霧霾污染能夠隨氣流實(shí)現(xiàn)跨界傳播密切相關(guān)，同時(shí)也間接說(shuō)明各地區(qū)在霧霾污染治理政策制定與實(shí)施方面存在相似性。此外，2018年霧霾污染高值聚集地（H-H）集中在京津冀、長(zhǎng)三角與華北中原地區(qū)，即這些地區(qū)是霧霾污染重災(zāi)區(qū)，而云南與貴州地區(qū)是PM2.5濃度低值聚集地（L-L），與優(yōu)良的氣候環(huán)境、高森林覆蓋率、制造業(yè)集聚度低等密切相關(guān)。

四、實(shí)證結(jié)果分析

本文基于中國(guó)1998～2018年289個(gè)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)，將空間地理因素納入分析范疇，從一線城市、二三四線城市與五線城市③視角考察人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染的影響，即驗(yàn)證人口及經(jīng)濟(jì)集聚與霧霾污染之間是否存在N型曲線關(guān)系，若存在，不同城市類(lèi)別影響系數(shù)是否存在差異。利用LLC方法檢驗(yàn)面板數(shù)據(jù)是否存在單位根，通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PM2.5在AIC、BIC與HQIC信息準(zhǔn)則得到的P值均為0.00，說(shuō)明面板數(shù)據(jù)不存在單位根，即面板序列為平穩(wěn)過(guò)程。

（一）基準(zhǔn)回歸模型

由前文分析可知霧霾污染具有正的空間相關(guān)性，即存在空間溢出效應(yīng)，故利用空間面板模型考察人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響相對(duì)于普通面板模型有助于提高模型估計(jì)效率?？臻g面板模型包括空間面板滯后模型（SPAR）、空間面板誤差模型（SPEM）與空間面板杜賓模型（SPDM），即：

其中，Y和X是被解釋變量與解釋變量，α,β,λ分別表示空間自回歸系數(shù)、空間自相關(guān)系數(shù)與空間誤差系數(shù)，γ是被解釋變量影響系數(shù)，ηi、ωt分別代表地區(qū)固定效應(yīng)與時(shí)間固定效應(yīng)，εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。當(dāng) β =λ=0時(shí)，模型為SPAR；當(dāng)α=β=0時(shí)，模型為SPEM；當(dāng) λ =0時(shí)，模型為SPDM，并且由于普通最小二乘法（OLS）估計(jì)空間面板模型存在偏誤，故本文使用極大似然估計(jì)（MLE）方法對(duì)靜態(tài)SPAR與SPDM模型進(jìn)行估計(jì)，空間權(quán)重選用地理相鄰權(quán)重（W），將數(shù)據(jù)代入處理后得到表3結(jié)果。

表3 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

實(shí)證檢驗(yàn)結(jié)果顯示，人口集聚與霧霾污染二者之間存在N型曲線關(guān)系，系數(shù)在普通面板模型、空間面板滯后模型與空間面板杜賓模型中5%水平下顯著，拐點(diǎn)分別在4.04與8.46。當(dāng)人口集聚水平低于4.04（56.83人/平方公里）的拐點(diǎn)值時(shí)，人口集聚會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生促進(jìn)效應(yīng)，歸因于城市化處于發(fā)展起步期時(shí)，人口集聚早期由于城市基礎(chǔ)設(shè)施不完善，城市基建會(huì)產(chǎn)生粉塵污染，大量人口聚集在某些特定地區(qū)會(huì)誘發(fā)城市交通擁堵、居民生活垃圾與能源消費(fèi)增多，加劇城市霧霾污染。當(dāng)人口集聚水平超過(guò)拐點(diǎn)值4.04（56.83人/平方公里）并小于8.46（4 722.06人/平方公里）時(shí)，其對(duì)霧霾污染表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng)，城市化處于穩(wěn)步發(fā)展期時(shí)，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施與交通網(wǎng)絡(luò)的完善，人口集聚能使勞動(dòng)力得到更好的專(zhuān)業(yè)化分工，進(jìn)而提高勞動(dòng)力生產(chǎn)率，并且隨著社會(huì)各界對(duì)環(huán)境污染關(guān)注度不斷提高，環(huán)境污染管制日益嚴(yán)格，共同誘致城市霧霾污染不斷下降。當(dāng)人口集聚水平超過(guò)第二個(gè)拐點(diǎn)值8.46（4 722.06人/平方公里）時(shí)，人口集聚會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生促進(jìn)效應(yīng)，城市化步入成熟期時(shí)，人口過(guò)度集中在某些特定地區(qū)，形成所謂的超大或超大城市，因資源、人口與土地承載力水平有限，且環(huán)境自我恢復(fù)能力有限，過(guò)多人口集聚會(huì)超過(guò)城市容納能力，再度誘發(fā)霧霾污染，故現(xiàn)階段城市化發(fā)展模式應(yīng)將環(huán)境承載力納入分析范疇。

經(jīng)濟(jì)集聚與霧霾污染二者之間存在N型曲線關(guān)系，系數(shù)在各模型中1%水平下高度顯著，拐點(diǎn)分別在2.93與17.07。當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚水平低于2.93（18.73萬(wàn)元/平方公里）的拐點(diǎn)值時(shí)，經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生促進(jìn)效應(yīng)，歸因于經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于起步期時(shí)，工業(yè)集聚誘致大量制造業(yè)企業(yè)集中在某些特定地區(qū)，政府部門(mén)會(huì)放松環(huán)境管制以吸納企業(yè)投資，誘致工業(yè)SO2、工業(yè)廢水、工業(yè)粉塵與工業(yè)固體廢物排放量增加，加劇城市霧霾污染。當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚水平超過(guò)拐點(diǎn)值2.93（18.73萬(wàn)元/平方公里）并小于17.07（2 590.64億元/平方公里）時(shí)，其對(duì)霧霾污染表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁入發(fā)展成熟期階段，經(jīng)濟(jì)集聚產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)日益凸顯，有助于提高企業(yè)全要素生產(chǎn)率，且政府部門(mén)會(huì)加強(qiáng)環(huán)境管制以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，誘致企業(yè)加大節(jié)能環(huán)保研發(fā)投入，有助于實(shí)現(xiàn)綠色技術(shù)進(jìn)步，降低工業(yè)“三廢”排放量，進(jìn)而抑制霧霾污染。當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚水平超過(guò)第二個(gè)拐點(diǎn)值17.07（2 590.64億元/平方公里）時(shí)，經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)對(duì)霧霾污染產(chǎn)生促進(jìn)效應(yīng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入成熟衰退期階段，經(jīng)濟(jì)集聚產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)逐步被擁擠效應(yīng)所替代，且由于資源與環(huán)境承載力水平有限，經(jīng)濟(jì)過(guò)度集聚反而會(huì)加劇城市霧霾污染。

此外，霧霾污染空間系數(shù)項(xiàng)在空間面板模型中1%水平下顯著為正，即霧霾污染具有空間溢出效應(yīng)，故制定與實(shí)施霧霾污染治理政策時(shí)應(yīng)以區(qū)域聯(lián)合治理為主。人口集聚與經(jīng)濟(jì)集聚空間系數(shù)在空間面板杜賓模型中5%水平下為正，說(shuō)明相鄰地區(qū)人口與經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)通過(guò)溢出效應(yīng)對(duì)本地區(qū)霧霾污染產(chǎn)生正向效應(yīng)。

（二）異質(zhì)性分析

空間面板模型實(shí)證結(jié)果顯示，全國(guó)層面視角上人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響存在N型曲線關(guān)系，即隨著人口與經(jīng)濟(jì)集聚水平的提高，霧霾污染呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)集聚超過(guò)一定臨界值時(shí)，霧霾污染又呈上升的趨勢(shì)。中國(guó)地域遼闊，城市之間因地理位置、政策導(dǎo)向、文化習(xí)俗等差異誘致發(fā)展水平存在較大差異，不同城市類(lèi)型人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響存在顯著差異。本文利用GMM模型檢驗(yàn)不同城市類(lèi)型人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響，為降低解釋變量與隨機(jī)干擾項(xiàng)相關(guān)誘致方程內(nèi)生性問(wèn)題，使用系統(tǒng)GMM方法對(duì)模型進(jìn)行估計(jì)，通過(guò)Arellano-Bond AR（1）和AR（2）檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)GMM通過(guò)擾動(dòng)項(xiàng)無(wú)自相關(guān)檢驗(yàn)，并利用Sargan檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所有工具變量均有效，即模型不存在過(guò)度識(shí)別問(wèn)題，將數(shù)據(jù)代入處理后得到表4結(jié)果。

表4 異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果

系統(tǒng)GMM模型實(shí)證檢驗(yàn)結(jié)果顯示，全國(guó)層面上人口集聚與霧霾污染二者之間存在N型曲線關(guān)系，系數(shù)在1%水平下高度顯著，與前文得到的結(jié)果相一致，但人口集聚對(duì)霧霾污染影響在不同城市之間表現(xiàn)各異。五線城市人口集聚對(duì)霧霾污染影響系數(shù)在5%水平下顯著為正，歸因于五線城市處于城市化起步期，人口集聚需要增加城市配套措施與招商引資，而大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)容易誘致霧霾污染水平提升。二三四線城市人口集聚與霧霾污染二者之間存在倒U型曲線關(guān)系，且系數(shù)在1%水平下顯著。從城市發(fā)展階段論來(lái)看，二三四線城市處于城市發(fā)展期，大型基建、企業(yè)數(shù)量、居民消費(fèi)等水平提高會(huì)促進(jìn)霧霾污染水平提升。當(dāng)城市步入規(guī)劃成熟期時(shí)，規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，會(huì)有效降低城市霧霾污染。一線城市人口集聚對(duì)霧霾污染影響系數(shù)在5%水平下顯著為正，歸因于一線城市人口規(guī)模均超過(guò)千萬(wàn)級(jí)別，城市發(fā)展處于成熟期，人口過(guò)度集聚容易誘發(fā)城市交通擁堵、垃圾圍城、汽車(chē)尾氣、能源消耗過(guò)高等問(wèn)題，導(dǎo)致城市霧霾居高不下。

從全國(guó)層面上看，經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響呈N型曲線關(guān)系，且系數(shù)在1%水平下高度顯著，與前文得到的結(jié)果相一致，但該效應(yīng)在不同城市之間表現(xiàn)各異。五線城市經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響系數(shù)在1%水平下顯著為正，歸因于五線城市處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展起步期，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低，以制造業(yè)集聚為代表的經(jīng)濟(jì)集聚誘致工業(yè)污染物排放量增加，會(huì)加劇霧霾污染。二三四線城市經(jīng)濟(jì)集聚與霧霾污染二者之間存在U型曲線關(guān)系，且系數(shù)在1%水平下高度顯著，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段論來(lái)看處于發(fā)展期，經(jīng)濟(jì)集聚早期企業(yè)集中在某些特定區(qū)域，容易發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)以提高企業(yè)生產(chǎn)效率，進(jìn)而抑制城市霧霾污染，但過(guò)度集聚會(huì)超過(guò)地區(qū)環(huán)境、土地與能源承載力，誘致霧霾污染水平提升。一線城市經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響系數(shù)在5%水平下為正，歸因于這些城市處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展成熟期，當(dāng)大量企業(yè)過(guò)度集中在某些特定區(qū)域，產(chǎn)生的擁擠效應(yīng)會(huì)超過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，誘致霧霾污染加劇，例如現(xiàn)階段部分超大城市將部分產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至周邊城市以降低城市擁擠程度，提高城市環(huán)境、土地與能源承載力。

此外，不管是一線城市、二三四線城市還是五線城市，霧霾污染一階滯后系數(shù)在人口集聚與經(jīng)濟(jì)集聚各模型中1%水平下高度顯著為正，說(shuō)明霧霾污染存在時(shí)滯性。

（三）穩(wěn)健性檢驗(yàn)

由前文研究發(fā)現(xiàn)人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響存在N型曲線關(guān)系，但若用其他指標(biāo)度量集聚水平與霧霾污染，是否也存在N型曲線關(guān)系呢？本文用人均全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額與單位SO2排放量作為產(chǎn)業(yè)集聚（Ind）與霧霾污染替代變量，單位分別是元/人與噸/平方公里，利用普通面板模型與空間面板模型實(shí)證檢驗(yàn)產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)霧霾污染及SO2排放量的影響，將數(shù)據(jù)代入后得到表5結(jié)果。

表5 穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果

實(shí)證結(jié)果表明，產(chǎn)業(yè)集聚與霧霾污染二者之間存在N型曲線關(guān)系，系數(shù)在各模型中1%水平下高度顯著，拐點(diǎn)分別在6.13與27.21。當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚水平低于6.13（459.44元/人）的拐點(diǎn)值時(shí)，產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)加劇霧霾污染，歸因于制造業(yè)早期集聚在某些特定區(qū)域，未形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)增加工業(yè)污染物排放量。當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚水平超過(guò)拐點(diǎn)值6.13（459.44元/人）并小于27.21（6 563.76億元/人）時(shí)，產(chǎn)業(yè)集聚所誘發(fā)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)有效抑制霧霾污染。當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚水平超過(guò)第二個(gè)拐點(diǎn)值27.21（6 563.76億元/人）時(shí)，產(chǎn)業(yè)過(guò)度集聚會(huì)超過(guò)地區(qū)土地、資源與環(huán)境承載力，加劇霧霾污染。進(jìn)一步檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)集聚與單位SO2排放量二者之間也存在N型曲線關(guān)系，系數(shù)在各模型中1%水平下高度顯著，拐點(diǎn)分別在1.13與8.5，即當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚低于1.13（3.10元/人）的拐點(diǎn)值時(shí)，產(chǎn)業(yè)集聚水平提高會(huì)促進(jìn)SO2排放量增多；當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚水平超過(guò)拐點(diǎn)值1.13（3.10元/人）并小于8.5（4 914.77元/人）時(shí)，產(chǎn)業(yè)集聚所誘發(fā)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)有效抑制SO2排放。當(dāng)產(chǎn)業(yè)集聚水平超過(guò)第二個(gè)拐點(diǎn)值8.5（4 914.77元/人）時(shí)，產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)增加SO2排放量。

此外，霧霾污染與單位SO2排放量空間系數(shù)項(xiàng)在空間面板模型中1%水平下顯著為正，即霧霾污染與SO2排放量具有空間溢出效應(yīng)，故制定與實(shí)施環(huán)境污染治理政策時(shí)應(yīng)以區(qū)域聯(lián)合治理為主。產(chǎn)業(yè)集聚空間系數(shù)在空間面板杜賓模型中1%水平下為負(fù)，說(shuō)明相鄰地區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚會(huì)通過(guò)溢出效應(yīng)對(duì)本地區(qū)霧霾污染產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)。

不管是普通面板模型還是空間面板模型，1998～2018年，人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響是N型。為考察人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)環(huán)境污染中長(zhǎng)期影響，本文基于中國(guó)1960～2019年時(shí)間序列數(shù)據(jù)，受數(shù)據(jù)來(lái)源所限，用人均CO2與單位面積CO2排放量作為環(huán)境污染替代變量，人口與經(jīng)濟(jì)集聚分別用人口密度與單位非農(nóng)產(chǎn)業(yè)增加值表示，并以2010年不變價(jià)格調(diào)整，單位分別是人/平方公里與萬(wàn)元/平方公里，數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》與世界銀行數(shù)據(jù)庫(kù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失采用移動(dòng)平均法換算，將數(shù)據(jù)代入處理后得到表6結(jié)果。

表6 OLS回歸結(jié)果

普通最小二乘法實(shí)證結(jié)果顯示，不管是人口集聚還是經(jīng)濟(jì)集聚，其與人均CO2及單位CO2排放量之間存在N型曲線關(guān)系，且系數(shù)在各模型中5%水平下均顯著，說(shuō)明人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)中國(guó)CO2排放量影響在1960～2019年呈先促增后抑制再促增。

五、結(jié)論與啟示

中國(guó)經(jīng)濟(jì)正由高速增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，在轉(zhuǎn)型過(guò)程中，人口與經(jīng)濟(jì)集聚已成為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的推動(dòng)力，而生態(tài)環(huán)境作為高質(zhì)量發(fā)展重要組成部分，是否能協(xié)調(diào)好人口及經(jīng)濟(jì)集聚與生態(tài)環(huán)境關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。本文基于擴(kuò)展的生產(chǎn)密度函數(shù)，利用中國(guó)1998～2018年289個(gè)地級(jí)市面板數(shù)據(jù)，將空間地理因素納入分析范疇，從一線城市、二三四線城市與五線城市視角，使用普通面板模型、空間面板模型與動(dòng)態(tài)面板模型，實(shí)證考察人口與經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染的影響，得到以下幾點(diǎn)結(jié)論。

1. 人口集聚對(duì)霧霾污染影響呈N型曲線關(guān)系，且人口集聚對(duì)霧霾污染影響在大中小城市之間存在顯著差異。人口集聚早期受制于城市基建不夠完善，人口集聚容易誘致城市粉塵污染、交通擁堵、汽車(chē)尾氣與生活垃圾等問(wèn)題，會(huì)加劇城市霧霾污染。隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，交通擁堵、生活垃圾、粉塵污染等問(wèn)題得到緩解，且人口集聚有助于更好地實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力專(zhuān)業(yè)化分工以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，進(jìn)而降低霧霾污染，但人口過(guò)度集聚會(huì)超過(guò)地區(qū)土地、資源與環(huán)境承載臨界值，再度誘發(fā)霧霾污染。

2. 經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響呈N型曲線關(guān)系，且經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響在大中小城市之間存在顯著差異。經(jīng)濟(jì)集聚處于起步發(fā)展階段時(shí)，經(jīng)濟(jì)集聚誘致地區(qū)企業(yè)規(guī)模與數(shù)量增多，大量制造業(yè)企業(yè)集中會(huì)增加工業(yè)三廢排放量，加劇該地區(qū)霧霾污染。隨著經(jīng)濟(jì)集聚邁入發(fā)展成熟階段，集聚所產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)有助于提高企業(yè)生產(chǎn)率，且政府加強(qiáng)環(huán)境管制有利于推進(jìn)綠色技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)而降低霧霾污染，但同時(shí)也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)經(jīng)濟(jì)集聚步入成熟衰退期階段，集聚產(chǎn)生的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會(huì)逐步被擁擠效應(yīng)替代，再度誘發(fā)霧霾污染。

3. 京津冀、長(zhǎng)三角與華北中原地區(qū)是霧霾污染重災(zāi)區(qū)，且PM2.5能夠隨氣流實(shí)現(xiàn)跨界傳播，即存在空間溢出效應(yīng)，誘致相鄰地區(qū)霧霾污染相接近。此外，產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)霧霾污染與單位SO2排放量影響呈N型曲線關(guān)系，即產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)霧霾污染及SO2排放量影響呈先促增后促減，當(dāng)超過(guò)土地、環(huán)境與資源承載力時(shí)，會(huì)進(jìn)一步加劇環(huán)境污染。此外，人口及經(jīng)濟(jì)集聚與CO2排放量之間存在N型曲線關(guān)系。

上述結(jié)論表明人口與經(jīng)濟(jì)集聚會(huì)對(duì)霧霾污染造成顯著影響，為協(xié)調(diào)好人口與經(jīng)濟(jì)集聚以降低霧霾污染，本文提出以下幾點(diǎn)政策建議。

1. 人口集聚是中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展的重要推動(dòng)力，但在集聚過(guò)程中應(yīng)將地區(qū)土地、環(huán)境與資源承載力水平納入分析范疇，尤其是城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)充分考慮城市容納力，城鎮(zhèn)化水平過(guò)低不利于實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，但超大城市有可能會(huì)超過(guò)城市承載力。中小城市應(yīng)出臺(tái)各種人才引進(jìn)政策，通過(guò)完善城市教育、醫(yī)療與衛(wèi)生等設(shè)施，以吸納各類(lèi)人才就業(yè)生活，減少人才外流現(xiàn)象，而特大或超大城市應(yīng)制定人口準(zhǔn)入制度，例如積分制，避免人口規(guī)模過(guò)大超過(guò)城市承載力。此外，人口老齡化與少子化問(wèn)題日益嚴(yán)峻，適齡勞動(dòng)力不足將降低人口集聚對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響，故政府應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策以提高人口出生率，例如建立更多學(xué)齡前兒童托管機(jī)構(gòu)與公立幼兒園、提高生育津貼與延長(zhǎng)生育假期等，緩解勞動(dòng)力不足問(wèn)題。

2. 由于各地區(qū)資源稟賦、地理氣候、政策導(dǎo)向等差異，誘致地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在顯著差距，例如東部沿海城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平遠(yuǎn)超西部地區(qū)，且一二線城市以服務(wù)業(yè)、高端制造業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主，而部分四五線城市仍以傳統(tǒng)制造業(yè)、資源開(kāi)采、低技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)環(huán)境污染影響各異，故應(yīng)辯證看待經(jīng)濟(jì)集聚對(duì)霧霾污染影響。此外，由于霧霾污染具有空間溢出效應(yīng)，即相鄰地區(qū)霧霾污染會(huì)相互影響，故治理時(shí)未避免出現(xiàn)“免費(fèi)搭便車(chē)”現(xiàn)象，各地區(qū)政府應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境污染治理交流合作，采取區(qū)域間聯(lián)合治理措施。

3. 霧霾污染形成因素包括氣候、能源、交通、經(jīng)濟(jì)等方面，治理霧霾污染需要政府、企業(yè)與居民共同參與。政府應(yīng)從加強(qiáng)環(huán)境管制入手，將環(huán)境績(jī)效納入官員政績(jī)考核體系，加大環(huán)境保護(hù)投入力度，對(duì)破壞自然環(huán)境行為實(shí)行問(wèn)責(zé)制，堅(jiān)決遏制以犧牲環(huán)境為代價(jià)發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)。企業(yè)應(yīng)樹(shù)立環(huán)保意識(shí)，一方面，通過(guò)加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)研發(fā)投入，以提升綠色技術(shù)促進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平提高；另一方面，高污染型企業(yè)要在社會(huì)各界協(xié)助下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，例如造紙廠、鋼鐵廠、煤炭發(fā)電廠等，以降低污染排放量。居民要樹(shù)立主人翁意識(shí)，一方面，要積極參與環(huán)境保護(hù)活動(dòng)，對(duì)環(huán)境污染行為予以堅(jiān)決制止；另一方面，要以身作則，例如平時(shí)出行以綠色出行為主、垃圾實(shí)行分類(lèi)與減少一次性餐具使用，通過(guò)社會(huì)各界共同努力還自然一片綠水藍(lán)天。

注釋

① 數(shù)據(jù)來(lái)源：第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)、《政府工作報(bào)告》、政府信息網(wǎng)。

② 中國(guó)香港、澳門(mén)、臺(tái)灣、少數(shù)民族自治州(縣)與南沙群島數(shù)據(jù)缺失。

③ 中國(guó)城市分級(jí)名單參照2020年《城市商業(yè)魅力排行榜》，一線城市：北京、天津、深圳、重慶等19個(gè)城市；二三四線城市：石家莊、長(zhǎng)春、哈爾濱、福州等191個(gè)城市；五線城市：呂梁、南平、麗江、黃山等79個(gè)城市。