城镇化发展阶段的空间差异及其环境影响研究——基于2005-2013年中国省级面板数据

张 燕，高 峰

（浙江理工大学 经济管理学院，浙江 杭州310018）

一、引言

城镇化是扩大内需的重要途径，有助于加快产业结构调整、增加就业、提高生产效率，是促进我国经济持续健康发展和深化改革的强大动力［1］。2013年，我国城镇人口达7.31 亿，城镇化率为53.73%，基本上达到了世界平均水平。伴随着我国城镇化的高速推进，资源短缺与环境退化问题也日益突出，成为制约我国可持续发展的瓶颈。

Northam（1979）提出城镇化进程近似一条“S”型曲线，可分为城镇化水平较低且发展缓慢的初始阶段（initial stage）、城镇化水平急剧上升的加速阶段（acceleration stage）以及城镇化水平较高且增速趋缓至停滞的最终阶段（terminal stage）［2］。国内外学者在此基础上使用Logisitic 增长模型模拟世界各个国家城镇化过程中不同阶段的临界点，以及加速阶段中增长速度的拐点，结果因研究对象不同而有所差异。王建军和吴志强对日本、英国、德国、法国、意大利与西班牙等发达国家的经验分析得出：加速阶段始于城镇化率为14.37%～18.62%之间，增速的拐点在36.6%～44.05%，加速阶段的终点为53.63%～69.48%；而较晚完成城镇化的韩国、墨西哥、巴西、阿根廷、哥伦比亚、沙特等后发国家的临界点相对于发达国家略高，城镇化加速阶段起点的均值为18.94%、加速增长的拐点为44.82%、加速阶段的终点为70.69%［3］。以上述后发国家的城镇化发展经验来看，我国城镇化率在1979年达到18.96%，城镇化开始进入加速阶段，至2005年达到42.99%，处于城镇化由高速到放缓的拐点，可以认为自2005年开始我国进入城镇化加速阶段的后期。国际经验表明，在城镇化加速阶段环境保护压力不断增大，李佐军和盛三化的研究也认为未来一个时期，中国城镇化带来的环境压力将持续加大［4］。

与此同时，我国的城镇化进程呈现显著的区域差异，城镇化超前型和滞后型地区并存［5］，2013年，上海、北京、天津三个直辖市城镇化率超过80%，已处于城镇化水平较高且发展平缓的最终阶段；广东、辽宁、江苏、浙江、福建等五个省份城镇化率均超过60%，处于城镇化加速阶段的末期；而西部的西藏、贵州、甘肃、云南等省区尚处于城镇化加速阶段的前期。借鉴环境库兹涅茨曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）倒U关系［6］，罗能生等得出在城镇化发展过程中，环境污染程度加剧，而后随着城镇化水平进一步发展，环境污染程度逐年下降，但是这一趋势的拐点在东中西部却有所不同［7］。城镇化与经济增长之间存在显著的正向关系，随着城镇化水平的提升，城镇化对经济增长的弹性会下降，且不同地区弹性系数值有所不同［8］，潘雅茹和罗文良的研究也表明城镇化水平在东中西部的区域差异显著影响我国FDI的空间分布［9］。

综上所述，城镇化对环境影响的研究，目前主要是从国际经验的总结出发，以具体城镇化率临界值为依据，探讨城镇化不同阶段与环境污染的关系。但是，不同国家城镇化发展特点存在显著的差异，加之我国社会经济发展特点以及城镇化的空间差异，可能得出与其他国家不同的结果。而从研究区域来看，目前的研究主要仍以东中西部作为划分依据，但各区域内部城镇化存在明显的非均质性［10］，如西部地区的内蒙古、重庆城镇化率超过很多东部地区省份，因而这种划分不能全面地反映城镇化与环境污染的关系。以上均为本文的研究提供了空间。

二、我国城镇化发展阶段的空间差异分析

近年来，我国城镇化已进入快速发展时期，从2005年至2013年，全国城镇化率水平提升10.74%，年均递增1.34%，平均年增长速度为2.83%。但我国地域范围广阔，区域差异显著，城镇化水平及增长速度各异，具体见表1所列。

表1 2005-2013年城镇化率变化情况 %

依据国际城镇化发展的经验，尤其是后发国家的城镇化历程，2005年我国整体上进入城镇化加速阶段的后期，但是从各省市区的城镇化水平来看，所处阶段各异。由于城镇化各发展阶段的临界值是基于对已经完成城镇化国家的经验总结，具体数值上具有一定的偏差，而加速阶段的增速拐点其本质含义是在城镇化率增长速度由快到慢的转折点，对于我国各省市区的城镇化所处阶段，也可根据其城镇化增速的变化来进行分析。

基于上述两个指标下我国各省市区城镇化发展阶段的判断以及比较，本文对于研究区域的划分将不以具体的东西部区域为标准，而是综合城镇化率水平和城镇化增长速度，以所处的城镇化发展阶段将31个省市区划分为三个地区，具体见表2所列。

表2 处于不同城镇化阶段的省份

三、城镇化发展阶段与环境污染关系的实证研究

（一）模型及数据

不同的城镇化发展阶段，城镇化进程对于资源环境的压力所有不同，一般认为，城镇化初始阶段，对资源环境的压力较小，而在城镇化快速推进的加速阶段，城镇化将面临资源环境的更大压力，但是基于发达国家与后发国家的比较发现，后发国家在城镇化加速阶段的环境污染更为突出，且环境污染加剧时的城镇化水平较发达国家偏低［11］。本文基于之前学者对环境污染问题和社会经济发展关系的研究，采用在环境库兹涅茨曲线的基础上，引入城镇化变量来考察城镇化发展阶段的不同对我国环境污染的影响，以公式（1）所示模型为基础：

其中，i代表地区，t表示时间，Eit为环境质量指标，γi为各省市区的截距，θt为各时间的截距，X为经济增长，R为城镇化率，C为影响环境污染的其他变量，ε为随机误差项。

同时，为更为准确地分析城镇化进程对环境污染的影响，需加入环境污染的其他控制变量，公式（1）将变形为：

其中，Cs代表产业结构，Co代表对外开放程度，Ct代表科技发展水平，Ce代表环境治理及观念。

本文选取2005-2013年除港澳台之外的31 个省市区作为样本，相关原始数据主要来源于2006-2014年《中国统计年鉴》及各省份的统计年鉴。

公式（2）中的环境质量数据，选取废水排放总量、废水中化学需氧量排放量、废水中氨氮排放量、废气中二氧化硫排放量、废气中烟粉尘排放量、固体废物产生量等六类环境污染指标，采用熵权法计算环境污染综合指数来衡量，以期更为全面地反映各地区环境质量状况①；经济增长，以人均地区生产总值衡量，并以2005年为基期修正，以剔除物价水平变动的影响；城镇化率，以城镇人口占总人口比重来衡量；产业结构，以工业总产值与地区生产总值的比值来衡量；对外开放程度，以进出口贸易总额与地区生产总值之比来衡量；科技发展水平，以分地区国内三种专利申请授权数来衡量；环境治理与观念，以污染治理投资额占地区生产总值的比重来衡量。为剔除量纲差异对分析的影响，将对外开放程度、科技发展水平、环境治理与观念的数据进一步标准化处理，如公式（3）所示，分别得到对外开放程度指数、科技发展指数、环境治理与观念指数。同时，为了消除变量之间可能存在的异方差，并进一步增强面板数据的平稳性，本文将所有变量都进行对数化处理。具体指标数据见表3。

表3 样本数据变量的统计描述

（二）数据检验及模型选择

面板数据是由时间序列数据和横截面数据混合而成，存在用非平稳时间序列建立回归模型可能产生的“伪回归”问题。因此，回归前必须进行单位根检验和协整检验。如表4 所示，在水平值情况下，较多变量接受“存在单位根”的原假设，为非平稳数据，但是所有指标的一阶差分均通过检验，即为一阶单整变量，符合协整检验的要求。

表4 单位根检验结果

如表5 所示，城镇化加速阶段前期的地区，面板数据的协整检验在1%显著水平下拒绝“不存在协整关系”的原假设，城镇化加速阶段后期的地区及城镇化最终阶段的地区，面板数据的协整检验在5%显著水平下拒绝“不存在协整关系”的原假设，所以，lnE与lnX、（lnX）2、lnR、lnCs、lnCo、lnCt、lnCe存在长期、稳定的均衡关系。

表5 Kao协整检验结果

对于面板数据的回归分析，有固定效应和随机效应两种模型，需通过Hausman 检验进行选择。如表6 所示，lnE与lnX、（lnX）2、lnR、lnCs、lnCo、lnCt的回归模型选择检验，城镇化加速阶段前期和后期的地区均在1%的而显著性水平上拒绝“随机效应”的原假设，因此选择固定效应模型。对于城镇化终期阶段的地区，面板数据中的横截面个数较少，不能进行随机效应模型的回归，因此，基于分析的可比性要求，也采用固定效应模型。

表6 Hausman检验结果

（三）实证分析

根据面板数据的检验以及模型选择的结果，本文选择固定效应模型，采用广义最小二乘法对该面板数据进行回归分析，结果见表7所列。

表7 固定效应回归结果

通过回归结果可以发现，城镇化加速阶段的地区，城镇化率的提升将加剧该地区环境污染问题，而城镇化终期阶段的地区，城镇化对其环境质量已不存在显著的影响。从城镇化加速阶段的前期与后期的比较来看，城镇化进程对资源环境的压力，前期明显大于后期。各地区城镇化率及其他控制变量对环境污染的影响有所不同，具体如下：

（1）城镇化加速阶段前期的地区。城镇人口占总人口比重与环境污染综合指数呈同方向关系，即按照现有的城镇化模式，城镇化进程将进一步加剧环境污染，且环境污染对城镇化的弹性系数为0.183。环境污染综合指数随着工业总产值占地区生产总值比重的增加，呈下降趋势，因此，该地区的工业化进程有益于当地环境问题的改善。对外开放程度与环境污染综合指数存在正向关系，即粗放的对外贸易模式在促进当地经济增长的同时对环境产生了不良影响。科技发展水平、环境治理及观念与环境污染综合指数不存在显著的相关关系。

（2）城镇化加速阶段后期的地区。城镇人口占总人口比重与环境污染综合指数呈同方向关系，且环境污染对城镇化的弹性系数为0.146。环境污染综合指数与工业总产值占地区生产总值比重呈反向关系，与对外开放程度、环境治理及观念存在正向关系，与科技发展水平不存在显著的相关关系。环境治理投入的增加反而会导致环境污染的加剧，对该现象可以解释为环境治理投入规模较小，还不能对环境污染起到明显的作用［12］。

（3）城镇化终期阶段的地区。城镇人口占总人口比重与环境污染综合指数不存在显著的相关关系。产业结构与对外开放程度、环境污染综合指数不存在显著的相关关系。但是，科技发展水平、环境治理及观念存在显著的负向关系，即科技发展水平的提升有利于当地环境质量的改善，环境治理力度的加大以及观念的转变，也对当地环境质量的优化起到积极作用。

四、结论与建议

本文采用2005-2013年31 个省市区的面板数据，基于国际城镇化经验的总结，综合城镇化率水平和城镇化增长速度两个指标，探讨了我国城镇化发展阶段的空间差异，并以所处的城镇化发展阶段将31个省市区划分为三个区域，即城镇化加速阶段前期的地区、城镇化加速阶段后期的地区以及城镇化终期阶段的地区，对比分析了不同城镇化阶段中的环境污染问题。研究结果表明：

第一，我国整体上处于城镇化加速阶段，城镇化进程将进一步加大环境压力，而城镇化加速阶段前期的地区其面临的环境压力又显著大于后期的地区。我国广大中西部地区普遍处于城镇化加速阶段前期，城镇化水平相对较低，城市功能建设相对滞后，对于环境污染的处理能力相对较弱，在新一轮城镇化进程中，该类地区的环境治理将面临更为严峻的挑战，因此，中央政府财政应通过一般性转移支付和生态补偿等措施，加大对该类地区的支持力度，提高环境保护基础设施建设投入力度，提升城镇各类污染物防控和处理水平。与此同时，对于城镇化率水平很高、增长趋缓的最终阶段的地区，城镇化已不对环境污染产生统计意义上显著的影响，今后的工作重心是提高城镇化的水平和质量，实现人的城镇化和环境保护基本公共服务均等化。

第二，工业化进程在城镇化加速阶段的地区，对环境污染问题有显著的改善作用；对外开放程度则由于我国整体上粗放的外贸结构对环境产生消极的影响。城镇化与工业化是现代化的两大引擎，要同步推进城镇化和工业化进程，进一步科学规划大中小型城市和小城镇的功能定位，加大小型城市和小城镇产业培育力度，提升其人口承载力和服务功能。各地区尤其是处于城镇化加速阶段前期的西部省份，应积极融入“一路一带”国家战略，进一步提升对外开放的水平和质量。

第三，科技水平与环境治理在城镇化加速阶段的地区对环境没有显著的积极影响，其原因主要是该类地区科技发展水平和环境治理力度相对较低，尚不能对环境污染起到显著的抑制作用。但是，城镇化终期阶段的地区，科技发展与环境治理均对环境产生显著的改善作用。因此，无论是处于城镇化加速阶段还是最终阶段的地区，加大科技创新力度、加强环境治理、改变环境观念均是进一步改善环境问题的有效途径。此外，中央政府应组织实施污染控制与治理国家科技专项，大力研发污染控制、风险防范的科学技术，强化先进技术示范与推广。

注 释：

①熵权法计算环境污染综合指数的计算过程和结果从略。

［1］中国金融40人论坛课题组. 加快推进新型城镇化：对若干重大体制改革问题的认识与政策建议［J］. 中国社会科学，2013（7）：59-76.

［2］Northam R M. Urban Geography［M］. 2nd edn. New York:John Wiley & Sons，1979.

［3］王建军，吴志强. 城镇化发展阶段划分［J］. 地理学报，2009（2）：177-188.

［4］李佐军，盛三化. 城镇化进程中的环境保护：隐忧与应对［J］. 国家行政学院学报，2012（4）：69-73.

［5］程明星，陆大道，刘慧. 城市化水平与城市速度的关系探讨——中国城市化与经济发展水平关系的省际格局［J］. 地理学报，2010，58（6）：937-946.

［6］Grossman G M，Krueger A B. Economic Growth and the Environment［J］. Quarterly Journal of Economics，1995，110（2），353-377.

［7］罗能生，李佳佳，罗富政. 中国城镇化进程与区域生态效率关系的实证研究［J］. 中国人口·资源与环境，2013，23（11）：53-60.

［8］贺小莉，赵坚，潘浩然. 我国城镇化与经济增长的非线性关系分析［J］. 华东经济管理，2014，28（12）：45-49.

［9］潘雅茹. 区域城镇化差异对FDI空间集聚的影响——基于省级面板数据的GMM 估计［J］. 华东经济管理，2015，29（2）：55-60.

［10］王洋，方创琳，王振波. 中国县域城镇化水平的综合评价及类型区划分［J］. 地理研究，2012，31（7）：1305-1316.

［11］Edmar L Bacha，Herbert S Klein. Social Change in Brazil，1945-1985：The Incomplete Transition［M］. New Mexcica，1989：126-130.

［12］许和连，邓玉萍. 外商直接投资导致了中国的环境污染吗？——基于中国省级面板数据的空间计量研究［J］. 管理世界，2012（2）：30-43.