制造业集聚与环境技术效率

李伟娜　徐勇

摘要：采用2001～2011年中国30个省份的面板数据，实证检验制造业集聚与环境技术效率之间的关系。全样本回归结果表明：制造业集聚与环境技术效率呈倒U型关系，人均消费水平与环境技术效率也呈倒U型，科技投资和企业环境管理能力与环境技术效率显著正相关，工业结构和能源消耗与环境技术效率显著负相关；东、中、西部地区的制造业集聚与环境技术效率之间的关系具有较大差异性。政府应针对各区域制造业集聚发展阶段及特征制定相应政策，促进环境技术效率水平的提高。

关键词：制造业集聚；环境技术效率；协调发展

中图分类号：F0629；F2642文献标识码：A文章编号：1001-8409（2014）05-005-06

在工业化迅猛推进的过程中，制造业集聚极大地提高了产业竞争力，促进了区域经济的迅速发展。但同时，制造业集聚地也面临着由拥挤效应带来的环境问题[1]。由此，各地政府试图采取多种方式缓解制造业与环境之间的矛盾：如将大量污染密集型企业关闭，将污染密集企业从产业集聚“中心”区转移到“外围”地区，将污染企业规划到园区统一进行环境规制等[2]。然而，这些方法均没有从制造业集聚与环境技术效率的关系入手来实现节能减排，也就无法从根本上缓解集聚内制造业与环境之间的矛盾[3]。事实上，制造业集聚除了具有规模经济优势外，还能通过集聚效应缓解资源和环境压力，即集聚的优势能够体现在既增加经济效益、又减少环境污染两个方面，而这一功能恰好符合环境技术效率的根本理念[4]。环境技术效率是指某地区的要素投入与“好产出”、“坏产出”之间的技术结构关系，衡量地区环境与经济协调发展的程度[5]。本文在对制造业集聚度和环境技术效率测算的基础上，考察制造业集聚与环境技术效率之间的关系，旨在寻求制造业与环境协调发展的根本路径，最终实现制造业发展方式的转变及节能减排目标的达成。

1指标选取与数据来源

本文采用2001～2011年中国30个省份的面板数据，实证考察制造业集聚是如何影响环境技术效率的，进而探讨如何通过集聚优势的发挥促进制造业与环境的协调发展。其中，被解释变量为环境技术效率（ETE），关键被解释变量为制造业集聚度（H指数），各省份人均生活水平、工业结构、科技投入、能源消耗、企业环境管理能力为控制变量。接下来对这些指标的选取、测算及数据来源进行阐述和分析。

1.1区域制造业集聚度的测算

本文用区域赫芬达尔指数作为评价制造业集聚度的指标[6]，公式为：H=ni=1（xi/X）2。其中，X代表某区域内全部制造业总销售收入总额，xi代表区域内第i个产业的销售收入，n代表区域内的制造业数目，数据来源于《中国工业企业数据库》（2002～2012年）及《中国统计年鉴》（2002～2012年）。奇数年测算结果的H指数平均值见图1。 由图1可知，各省份的专业化变动趋势都在相应的集聚水平变动；长三角和珠三角省份的多样化集聚较强；东北及部分中西部地区的专业化集聚较强。其中，集聚度较高的省份具有以下2个特征：自然资源禀赋丰富的省区集聚度较高；较为落后的中西部地区的政府一般会倾向于支持少数几个行业的专业化发展。与之相对应，东部沿海地区的专业化水平相对较低，这是因为这些省区主要为劳动密集型产业的集聚地；同时东部沿海省份的大中城市中可容纳产业多样化集聚，产业结构多元化使得地区专业化水平相对降低。

1.2省份环境技术效率的测算

环境技术是指通过使用或推广环保设备、绿色生产方法、绿色产品设计等方式来减少人类活动产生的环境污染的技术或方法。沿用涂正革的测算方法[7，8]，在方向性距离函数的基础上采用非线性参数法对环境技术效率进行测算。方向向量及约束为：

x、y、b分别代表技术K条件下的投入、期望产出和污染。β为按方向向量g=（gy，-gb）所能达到的期望产出增加、污染减少的最大比例。ETE（xk，yk，bk；gy，gb）=1/（1+D0（xk，yk，bk；gy，gb）），其中各区域工业总产值代表期望产出，各省份能源消费总量、固定资产净值年平均值、全部从业人员年平均数为三种要素投入；工业二氧化硫排放总量代表污染。各省份工业总产值和固定资产净值年平均值根据2012年《中国统计年鉴》1978年不变价格指数统一平减，将名义数值换算成实际值。数据来源于2002～2012年的《中国统计年鉴》、《中国环境年鉴》和《中国科技统计年鉴》。2001～2011年奇数年ETE测算值的平均值变动趋势见图2。

图2显示，2001～2011年间，30个省份的环境技术效率均值仅为0.71，处于较低水平，说明我国省域层面制造业与环境污染之间的矛盾仍很尖锐。从单个省份来看，各省市的环境技术效率存在显著差异，其中广东、上海、江苏、浙江、北京、天津、山东在样本期间内环境技术效率较高，接近生产前沿面；贵州、甘肃、宁夏、山西的环境技术效率则排在全国的后四位，这些省份技术条件差、环境污染治理能力不强，是环境技术效率亟待提高的重点地区。1.3控制变量的选取

影响环境技术效率的其他控制变量分别为：①各省份人均生活水平。库兹涅茨曲线认为环境效率与人民生活水平呈现二次非线性关系，所以在回归方程中包含了省份人均生活水平的二次型，用不变价人均地区生产总值表示，记为rjgdp ，单位为亿元。②工业结构。用固定资产净值年平均余额除以工业年平均全部从业人数衡量，通过资本与劳动力的比值来反应地区要素禀赋，工业结构记为jjjg。③科技投入。由各地区大中型工业企业科技经费内部支出度量，记为kjtz，单位为亿元。④能源消耗。万元GDP能耗的上升与下降是一个地区节能降耗工作成效的重要标准之一，用单位地区生产总值能耗来表示，记为nh。⑤企业环境管理能力。用工业二氧化硫去除量比工业二氧化硫去除量与工业二氧化硫排放量的和度量（王兵，2010），记为qyhj。以上变量的数据分别来源于2002～2012年的《中国统计年鉴》、《中国经济贸易年鉴》、《中国科技统计年鉴》和《中国环境年鉴》。

2研究假设与计量模型

2.1研究假设

现实中，制造业集聚在不同发展阶段具有不同的经济增长和环境污染特征。根据制造业集聚生命周期规律，将制造业集聚度迅速提升的阶段作为第一阶段，将制造业集聚度稳定或下降的阶段作为第二阶段。在第一阶段，集聚发挥正负两种效应：正效应是随着集聚内生产规模扩大，产业竞争力提高，区域经济迅速发展；负效应是以劳动密集型和资源密集型为主要产业形态的制造业也使环境污染总量增加[9]。这一时期，由于政府和企业都更多关注制造业经济效益，积极促进经济水平的提高，所以虽然环境污染总量增加，但污染仍在环境承载能力范围内，最终还是促进了环境技术效率的提高。在制造业集聚第二阶段，集聚的规模经济优势继续发挥，专业化带来的劳动力、中间产品市场降低了集聚企业的运营成本，但是，资源的过度开发和能源的重度利用使集聚地出现了拥挤效应，环境问题成为制造业集聚的离心力，导致制造业集聚带来的“坏产出”超过了“好产出”的效益，使环境技术效率趋于下降。

根据以上分析，本文提出理论假说：根据制造业集聚的生命周期理论，制造业集聚与环境技术效率存在倒U型关系。具体来说，在集聚的第一个阶段，制造业集聚促进环境效率的提高；在集聚的第二阶段，随着产业集聚度的增加，环境效率逐渐下降。

2.2计量模型

考虑到制造业集聚达到一定程度会出现继续高集聚或分散趋向的可能性，本文判定制造业集聚与环境效率的相关关系可能是非线性的，所以在模型中引入代表集聚度的H二次项。

3实证分析

3.1全样本回归分析

首先对2001～2011年30个省份的全样本进行估计。根据Hausman检验，选取固定效应模型估计结果作为检验标准，具体结果见表1。

根据模型1、模型5可以得知，制造业集聚与环境效率呈现倒U型关系，即随着产业集聚度的升高，省份环境效率随之升高，此时制造业集聚对环境技术效率起促进作用；当制造业集聚达到一定程度后，环境技术效率就会达到一个峰值，在此峰值后若制造业集聚度继续升高，环境效率将呈现下降趋势，这是因为峰值过后，产业集聚已经无法更好地发挥其在集聚区的环境外部性优势。

根据模型3和模型5，对其他控制变量的回归结果进行分析：①地区人均消费水平。地区人均生活水平对环境效率的影响呈显著的二次曲线关系[10]，即随着人均生活水平的提高，对环保要求也不断提高，有利于促进环境与经济的协调发展；当人均生活水平达到一定程度后，更多的商品需求将消耗更多的能源，使环境技术效率下降。②工业结构。由资本与劳动力比值代表的工业结构与环境技术效率呈显著的负相关关系，表明无论是增加资本还是增加劳动力都可能降低环境技术效率。③科技投资。回归结果表明，科技投资的增加能够使环境技术效率得到显著提高。科技投入的加大能够促进新技术的使用和推广，为提高能源利用效率、促进节能减排的实施提供良好的技术基础。④能源消耗。一个地区能源消耗占生产总值的比重越高，说明该地区的环境技术效率可能越低。⑤企业环境管理能力。回归结果表明企业的环境管理能力与环境技术效率呈现显著正相关关系，即环境管理能力的提高能够极大地促进环境技术效率的提高。

从模型7、模型9和模型11的回归结果可以看出，东、中、西部地区的制造业集聚对环境技术效率的影响存在差异。其中，东部地区的制造业集聚与环境技术效率之间呈倒U型关系，在西部地区二者呈U型显著相关关系，而在中部地区二者之间的关系并不显著。东部地区具有雄厚的经济基础、优越的区位优势以及较高的技术水平，促进产业集聚不断经历着集聚—分散—再集聚的过程。随着集聚的不断发展，其规模经济优势和环境外部性优势同时显现，促进了环境效率水平的提高；当集聚发展到一定程度，拥挤效应产生，生态承载压力过大， “坏”产出的增加导致环境效率呈现下降趋势，因此，制造业集聚与环境技术效率的关系呈倒U型。而中国西部地区是能源主要供应地，多以能源密集型产业为主，环保节能的先进技术和管理经验较为缺乏，是节能减排困难最大的地区。因此，在制造业集聚发展的前期，环境技术效率呈下降趋势；随着粗放型经济增长模式的弊端日益凸显，西部地区产业转型升级步伐加快，经济增长方式得到转变，集聚内环保节能优势表现出来，促进了环境技术效率的提高，所以制造业集聚与环境技术效率呈U型关系。从制造业集聚生命周期来看，西部地区的发展落后于东部地区，东部地区比西部地区的发展速度几乎快了一个阶段，可以判断，西部地区正在由产业集聚的初始阶段向中级阶段迈进，而东部地区正在由产业集聚的发展阶段向成熟阶段迈进。我国的中部地区包括黑龙江和吉林在内的东北老工业基地，也包括山西、湖南、湖北等6个能源、环境密集型省份，这些省份的能源结构、经济结构及环境技术水平相对稳定，制造业集聚对环境效率没有直接影响。

4主要结论及政策建议

全样本实证结果表明，区域专业化水平与环境效率之间呈倒U型关系，即在拥挤效应产生之前，区域专业化水平的提高促进了环境效率水平的提高；在拥挤效应产生之后，区域专业化水平对环境技术效率的提升起到负作用。将全样本数据分为东、中、西部数据进行考察，分区域样本实证结果则表现出较大的差异性，这需要通过有效的政府政策针对不同区域发展实情进行分类指导，积极促进全国范围内环境技术效率水平的均衡、快速发展。由此提出如下政策建议：

第一，政府应正确认识各制造业集聚在生命周期中所处的阶段，积极引导环保节能人才、技术、资金向制造业集聚，利用全球亟待发展低碳经济的倒逼机制，培育以环保节能为特征，以低投入、高产出、低污染为主要发展模式的创新型绿色制造业集聚，使制造业集聚由粗放型、依赖型、被动型发展向专业化、集约化、绿色化发展模式转变。

第二，针对中国省际环境效率的差异，各级政府应该从战略高度统筹工业经济与环境的协调发展，建立长期有效的环保节能机制和制度，在加速东部地区环境效率水平提升的同时，中、西部地区的环境技术水平应快速追赶，努力实现东中西部地区环境效率水平得到齐头并进的发展。