京津冀绿色协同发展进程研究：基于空间环境库兹涅茨曲线的再检验
2017-11-20马丽梅
马丽梅，史 丹
(中国社会科学院 京津冀协同发展智库/工业经济研究所，北京 100836)
京津冀绿色协同发展进程研究：基于空间环境库兹涅茨曲线的再检验
马丽梅，史 丹
(中国社会科学院 京津冀协同发展智库/工业经济研究所，北京 100836)
本文从环境规制视角，研究京津冀城市群的绿色发展进程。研究表明：当经济发展处于前工业化阶段时，环境质量呈现下降趋势；当经济发展处于工业经济阶段时，环境质量会在这一阶段呈现先下降后上升的趋势；当经济发展处于后工业经济阶段时，环境质量呈现持续上升趋势，即不断好转。京津冀的13个城市中，仅有2个城市(北京、天津)处于后工业经济阶段，石家庄、唐山位于工业经济后期，其他城市主要位于工业经济的中期。但进入后工业经济阶段的城市并未进入环境好转的情境，其主要原因在于地区间的空间交互影响作用。基于此，本文引入空间环境库兹涅茨曲线进行分析，实证结果发现，空间回归系数大于0，意味着污染存在溢出效应，使得环境规制严格区不能收获其严格规制带来的全部“收益”，另一方面，环境规制同样存在空间关联，京津冀的“中心”城市呈现主动的“逐顶竞争”趋势，“外围”城市呈现被动的“逐低竞争”趋势，且邻近地区环境规制的提升，能够使本地区的环境质量得到改善，即京津冀地区的绿色发展是“一个整体”，而不是单纯的一个城市或几个城市，环境质量的改善需要整个区域的集体努力，基于空间视角的环境治理思路势在必行。进一步深化一体化、有序化发展，打造工业低碳发展新动能是推进京津冀绿色协同进程的关键。
京津冀；环境规制；工业经济；污染成本；环境库兹涅茨曲线
一、问题提出
京津冀区域位于环渤海区域的中心位置，聚集着北京、天津和河北11个城市组成的城市群，具有政治、区位、资源、科技、人才等多方面的优势，京津冀协同发展是中国的一个重大国家战略。该战略旨在从有序疏解北京非首都功能入手，优化首都核心功能，形成京津冀区域一体化格局，使该地区经济结构合理、生态环境良好、具有较强的国际影响力，成为引领和支撑中国经济社会发展的重要区域(张友国，2017)[1]。京津冀是一个重化工业占比较大的地区，人口规模较大，水资源短缺，特别是近年来大气环境污染成为制约京津冀区域发展的突出问题，已经影响到首都核心功能的正常发挥和北京未来的发展。能否在推进区域协同发展进程中，逐步化解加快经济发展与资源环境承载压力的矛盾，积极推进地区绿色协同发展，是当前亟待破解的重要难题。
环境规制是推动地区绿色发展的重要手段，除非环境规制不断增强，否则污染将会持续增长(Hettige,2000)[2]。对京津冀而言，以北京为例，其环境规制水平在全国各城市中一直较为严格并逐年提升，然而，北京的环境问题却日益凸显，一方面，说明其规制水平仍有待提高，而另一方面与京津冀城市群的空间交互影响密切相关，从自然条件上讲，京津冀地区山水相连、大气一体，地下潜流互通，生态系统同源同体；从经济上讲，京津冀地区经济互动频繁，经济溢出效应明显。因此，研究京津冀地区环境规制的空间交互影响对于地区环境治理至关重要。
Anselin(1988)提出，忽视地区间的空间相关性会导致模型设定的偏误，使得空间计量方法受到了学术界的广泛关注[3]。Anselin(2001)提出了空间因素在研究环境经济问题中的重要性[4]，此后，空间计量方法被广泛运用在大气污染以及相关的环境经济问题研究中。空间因素之于环境问题研究的意义在于：传统的研究假定地区间的污染排放是相互独立的，即一个地区的经济发展只对本地区的环境质量产生影响而不会对周边地区的环境和经济产生影响，这显然与现实并不相符。由于风向、水流以及相对地理位置等客观因素，一个地区的环境质量必然会受到邻近地区污染排放的影响，此外，由于贸易和产业转移产生的跨境污染以及环境投入等公共政策的外溢性(Spillover Effect)所产生的“搭便车”行为(Free-Riding)，使得地区间环境质量和经济发展的空间联动性进一步增强。环境问题的研究，空间因素将显现出越来越重要的作用。目前，在实证方面，学者们对于空间计量在环境经济学上的运用主要集中于对环境库兹涅茨曲线的扩展。
综上所述，环境经济问题的研究确实需要考虑空间上的交互影响关系，而现有对于中国的研究大多针对中国31个省份(不包括中国港澳台地区)，仅有少数研究关注京津冀地区的空间效应，但主要针对经济溢出进行分析(张友国，2017；潘慧峰等，2015；郝宇等，2014)[1,5-6]，且均将河北看作一个整体进行空间互动研究。而对于河北而言，其主要由11个城市(秦皇岛、承德、唐山、张家口、石家庄、保定、廊坊、衡水、邢台、邯郸、沧州)构成，河北各城市对北京、天津的空间影响，由于地理区位及产业关联的不同，空间互动故而不同，笼统地将这些城市归为一体，研究与京津的互动，将淹没京津冀地区各城市间的不同特性。鉴于此，本文以北京、天津以及河北11个城市为研究对象，运用空间计量方法探寻京津冀地区绿色协同发展的演进历程。
此外，本文的分析视角主要通过环境规制展开。在对环境规制的测度上，现有研究大多将各环境污染物排放量简单相加，而环境污染物可分为气体污染、固体污染和水体污染三类，笼统地将不同污染物加总显然会影响其对环境污染程度的测度质量，本文运用按照技术进步规律计算的环境污染成本来测度环境污染程度，即将污染物进行货币化来测度，进而运用单位GDP的污染程度来测度环境规制，测度结果更具说服力。这里尝试在环境规制测度方法上作进一步的创新及改进。
二、京津冀绿色发展的空间互动机理
(一)京津冀地区的环境与经济发展关系
1.环境库兹涅茨曲线特性探讨
关于经济发展与环境污染的关系，环境经济学家曾经提出经济的增长必将伴随着环境质量的不断恶化，针对这一假说也仅仅是举出大量的事实进行说明，而并未对其进行标准的数量实证分析。真正对经济发展与环境质量关系问题进行实证的研究开始于20世纪80年代末，最初的研究成果分别出现在三篇工作论文中：NBER的工作论文Grossman and Krueger(1991)[7]、1992年世界银行发展报告的支撑论文Shafik and Bandyopadhyay(1992)[8]以及国际劳工组织发展研讨会论文之一Panayotou(1993)[9]。其中，Grossman and Krueger(1991)首次指出了污染物(SO2和烟尘)和人均收入之间并非线性关系，而是存在倒“U”型关系[7]。
随着对此问题的深入研究，这种倒“U”型关系被称为环境库兹涅茨曲线(Environmental Kuznets Curve)，简称EKC。Kuznets在1955年提出了收入不平等与经济增长关系的假设，此后环境经济学家们发现，其所描述的关系与环境存在一定的相似性，故将其引入环境经济问题分析中，并以Kuznets命名该曲线，即环境库兹涅茨曲线。它对污染问题与经济发展之间的关系进行了描述，在一个国家经济发展初期，往往伴随着环境的恶化，随着经济的不断发展(常常用国民经济收入或人均收入水平来度量)，并达到某一特定值或特定区间后，环境质量开始保持平稳，随着经济水平的进一步提高，环境状况不断呈现趋优态势，形象地，环境恶化与经济发展呈倒“U”型关系(Stokey, 1998；陆旸, 2012)[10-11]，见图1。
图1 环境库兹涅茨曲线：经济发展阶段与环境的关系
如果EKC真的存在，那就意味着环境与经济原本被认为两个互相冲突的系统实际上存在着交集。正如可持续发展研究学者Rees(1990)提出的观点一样，“We can have our cake and eat it”，即环境与经济发展我们可以兼而得之[12]。此外，EKC的存在还意味着环境恶化常常发生于低收入国家，而环境质量的好转均发生在高收入水平国家，针对这一现象，Martinez-Alie(1995)提出了发展中国家的环境恶化问题在于“too poor to be green”的观点[13]，引发了学术界的关注，但大量事实证明了这一观点的偏激性。Stern(2004)驳斥了这种观点，并进一步说明经济与环境在不同收入水平下的关系：在经济快速增长的中等收入国家，污染的增加和环境质量的下降所产生的规模效应超过了时间效应，而在发达国家，经济增长相对较慢，降低污染的努力能够克服这种规模效应，这就是产生EKC效应的成因，他同时还指出，大量的实证分析也表明，发展中国家的污染问题正在被解决并且正在修复过程中[14]。对于环境与经济的关系，以及这一关系在发达国家和发展中国家所呈现的不同形式，近年来学者们基于EKC进行了广泛的探讨。
Grossman和Krueger对EKC进行了开创性的研究。Grossmanand Krueger(1991)建立了与空气污染相关的经济模型，研究发现，在低收入水平地区，污染随着人均收入的增加而不断上升，而在高收入水平地区污染随着人均收入的增加而得到不断改善[7]。Grossmanand Krueger(1995)建立了人均GDP的三次方与环境质量的关系模型，同时引入了前三年的人均GDP以及其他相关因素作为解释变量，实证分析了四种环境指标：城市的空气污染，河流中的臭氧含量，河流中的废物排放量以及河流的重金属污染。研究表明，经济的增长确实存在着使污染下降的趋势，虽然对于不同的污染指标来说，下降的拐点不同，但是当国家的人均收入达到1985美元时，经济的增长就会伴随着环境质量的上升[15]。陆旸(2012)对相关研究进行综述后得到，EKC曲线实际上描述的是经济发展阶段与环境污染的关系，当一国或地区进入后工业经济阶段，环境才会与经济“脱钩”，即随着人均收入的增加，环境质量不断提升，见图1。
2.京津冀经济发展与环境污染的关系研究：基于空间视角
本文对京津冀的13个城市进行分析，研究其各自的工业化进程。由表1可知，无论按人均GDP标准，还是产业结构标准进行划分，北京、天津均已处于后工业经济阶段，按照图1环境库兹涅茨曲线的演示，北京、天津的环境质量应出现好转趋势，或已达到较优化水平。实质上，在2010年，北京、天津已进入后工业化阶段，然而，近年来，北京的环境污染日益突出，特别是大气污染问题形势极其严峻。北京、天津的这一事实案例是否意味着，环境库兹涅茨曲线不再成立，或是其对环境与经济发展关系的解释不适用于京津冀这一特殊地区？本文认为，环境库兹涅茨曲线仍然适用，这里忽视了空间因素对环境的影响。由表1可知，北京、天津的相邻省份河北，其11个城市均处于工业化阶段，按照最宽松的标准进行划分，也仅有4个城市，石家庄、唐山、廊坊、沧州位于工业化阶段的后期，环境质量并未出现得以改善的基础。由于污染溢出效应的存在，北京、天津的环境质量，特别是具有空间特性的空气污染、水污染等，均会受到来自邻近地区的影响，当本地自身的产业结构优化效应带来的环境质量改善效应小于由于空间效应带来的溢出时，本地的努力难以得到“全部收益”，环境质量难以得到改善，北京、天津亦是如此。因此，在进行京津冀环境与经济发展关系研究时，空间因素是非常重要的一个影响因素。
表1 2014年京津冀各城市工业化进程
注：评价方法参照陈佳贵等(2012)[16]。①按人均GDP的划分标准：以2010年美元计算，人均GDP位于827美元—1654美元，为前工业化阶段；人均GDP位于1654美元—3308美元，为工业化阶段初期；人均GDP位于3308美元—6615美元，为工业化阶段中期；人均GDP位于6615美元—12398美元，为工业化阶段后期；人均GDP位于12398美元以上，为后工业化阶段。前半段、后半段的划分以各阶段的中点为界。②按产业结构的划分标准：A>I，为前工业化阶段；A>20%,A (二)京津冀环境规制空间互动机理 1.空间视角下的地方政府行为与环境规制互动 “地方政府竞争”这一概念的较全面定义是由Breton在1998年提出，它指的是在区域内部，地方政府运用行政手段吸引资本、劳动力和能够提升经济增长的其他流动性因素进入本区域的行为，这些手段包括环境政策、税收、医疗福利，等等，目的是提升自身经济竞争优势。周黎安(2004)对中国地方政府竞争的特征进行了总结，主要表现为两种特性，第一特性表现为行政性分权和地方官员的财政激励，第二特性表现为地方官员的晋升激励，这一特性更能解释长期困惑我国经济发展的两大顽疾：重复建设问题和地方保护主义[17]。地方竞争的“恶性”程度仅仅运用财税激励来进行解释明显说服力不强，更有力的解释在于各地方官员由于对落后于竞争地区的巨大恐惧进而产生的对政绩的强烈追求。 在地方政府竞争存在的情况下，环境常常成为重要的博弈手段，因而环境规制存在相互竞争的特点，主要体现在两个层面，一是在一国范围内的跨行政区之间的资本竞争，二是国与国之间的跨境污染问题。两种情况均有可能出现“逐底竞争”(Race to the Bottom)的情形。首先，国与国之间，可以通过高收入国和低收入国进行讨论，一般情况下，高收入国家对于环境质量的要求相对较高，因而环境规制更为严格苛刻，企业为之付出的环境规制成本随之增加，特别是高污染企业所承受的成本会相对更高。而低收入国家更加看重经济的增长，对于环境的要求相对次之，更倾向于制定较低的环境规制标准。那么，对于跨国企业来说，为了规避环境规制所带来的较高成本，更倾向于将企业转移至低收入国家，如果高收入国家为了留住跨国企业的投资，很可能倾向于将自身的环境规制标准降低，环境规制就会出现整体被降低的情况，进而造成生态系统的恶化(Konisky，2007)[18]。其次，对于一国范围内的各行政区，情形也大致相同，但也存在着区别，与跨国的环境规制竞争相比，行政区之间的“逐底竞争”行为更易形成，因为地区之间不是相互独立的，污染很容易实现地区之间的传递，低环境规制所造成的环境污染不是由污染源地区独自承担，而是由各行政区共同承担(Fredriksson and Millimet,2002)[19]。杨海生等(2008)[20]与张文彬等(2010)[21]研究了中国地方分权制度下各地方政府的竞争行为。研究显示，环境规制竞争行为在各省际间是存在的，并且更容易形成较为宽松的管制。运用不对称战略互动模型，张文彬等(2010)运用空间计量方法对1998-2002年的地方政府竞争行为进行考察，认为各省际之间的规制竞争并不明显，存在较大差异；而运用该方法对2004-2008年的数据进行实证时发现，在科学发展理念的影响下，环境规制的战略互动行为呈现“逐顶竞争”的特征[21]。 2.京津冀地方政府的空间互动:基于环境规制视角 20世纪90年代以后，在唯GDP的竞赛激励下，“逐底竞争”确实存在于中国地方政府的环境规制竞争中(朱平芳等，2011)[22]，环境规制的相互模仿行为弱化了环境规制强度，使得中国整体环境规制水平进步缓慢。与中国整体环境规制互动特征不同的是，京津冀地区的规制互动存在部分地区被动下降的趋势，而不是地方政府本身的主动行为，主要表现在北京、天津的发展在一定程度上影响了河北的环境规制，部分高耗能行业的转移不是产业自身发展规律而致，而是由行政手段而为。因此，呈现出中心区域的主动“逐顶竞争”兼顾外围的被动“逐低竞争”。这与京津冀地区的发展历程及产业分布息息相关。 在发展历程上，京津冀地区历史上大致经历五个阶段(文魁，祝尔娟，2016)[23]，见图2。2004年前，受历史因素、体制政策的影响，北京、天津、河北并未形成合作共同发展的理念，分别经历了自然分工阶段(1949年以前)、行政分割阶段(1949-1978)和竞争博弈阶段(1978-2004)。自2005年起，京津冀地区才开始作为一个区域整体“谋求”共同发展，目前，已经历合作探索阶段(2005-2013)，并于2014年逐步进入协同发展阶段。 在产业分布上，京津冀由原有的产业雷同趋势逐渐向各具特色的产业空间布局发展，北京的优势产业主要集中在第三产业，天津的优势产业主要分布在第二产业，河北的优势产业主要分布在资源密集型的第二产业和第一产业。从具体行业看，重化工行业不断向京津冀“东北”方向集聚，黑色金属采矿、黑色金属冶炼及压延不断转入承德，钢铁、能源、化工、建材不断转入唐山，玻璃制造、金属冶炼及压延转入秦皇岛，其中，唐山在河北的工业中发挥着重要地位，其工业总产值约占全省的22%，值得注意的是，六大高耗能行业在其工业中的占比高达60%以上。现代制造业、高新技术产业逐步向京津冀的中心方位区域转移，高新技术产业不断向北京、天津集聚，现代制造业正逐步向北京、保定集聚，金属制品业、电气机械及器材制造业由天津向石家庄及保定转移。从高耗能行业的分布看，在中心区域，北京的邻近城市，天津、廊坊的主导产业中，高耗能行业黑色金属冶炼及压延行业仍占重要地位。京津冀的“西南”方向，除衡水外，沧州、石家庄、邯郸及邢台均聚集了较多的高耗能行业，沧州以石油化工为主，该行业占本地工业的比重高达37%，石家庄以金属制品、石化、钢铁、建材为主，邯郸以纺织为主，邢台集聚了钢铁深加工、煤化工等行业。 这一产业分布格局在一定程度上决定了环境规制的空间特征，重化工业向京津冀的“外围”集聚，特别是“东北”方向，使得唐山、承德的规制处于京津冀地区各城市中的较低水平，成为环境规制的“低洼”地带，秦皇岛由于本身工业比重较小，受影响也相对较小；“西南”区域的石家庄、沧州、邯郸、邢台，由于集聚了不同的高耗能行业，虽不及“东北”方向，但同样位于区域较低水平；高新技术产业、现代制造业正逐步向京津冀的“中心”区位(北京、天津、保定、廊坊)集聚，使得以上四个城市的环境规制均位于中上水平，天津、廊坊由于黑色金属冶炼及压延行业仍为主导产业，其环境规制相对低于北京、保定。 图2 京津冀协同发展的演进历程 (一)京津冀环境规制的空间演进特征 1.环境规制的测度及数据来源 环境污染物依据其物理存在形态可分为固体污染物、水体污染物、气体污染物。鉴于本文研究污染的空间特性，固体污染的跨区污染问题不明显，以及固体污染物数据的不易获得，本文只考虑水体污染(化学需氧量)、气体污染(二氧化硫、烟尘)。在对环境污染的指标测度上，将各环境污染物数量简单相加显然会影响其对环境污染程度的测度质量，本文采用将污染物进行货币化来测度环境污染成本，从整体上测度环境规制效力，进而运用单位GDP的环境污染成本来测度环境规制。该测度指标越高，说明单位产值的污染排放越高，地区的环境规制强度越低。 对于各类污染物的治理成本问题，较为权威的研究最早见于环境保护部环境规划院课题组公布的研究成果《中国环境经济核算报告：2007-2008》。该研究显示，2007年，国内废水单位治理成本为3元/吨，SO2的单位治理成本为1112元/吨，烟尘为185元/吨，粉尘为305元/吨。鉴于治理成本会随着技术进步及其他因素的影响，各污染物的治理成本将不断下降，由于官方未公布历年的治污成本，本文按照一定的技术进步率*2006年，中国政府首次提出将能源强度降低及主要污染物排放总量减少作为一种“约束性指标”，受这一政策的影响，技术进步率很有可能将在2006年以后高于2006年以前。参考相关研究对中国各种技术进步率的估算，各项技术每年约增进0.5%—4%，本文假定2006年以后为3%，2006年及2006年以前为0.5%。进行递进估算，得到历年各污染物治理成本的确定值。数据来源于《中国城市统计年鉴》。地区GDP以2003年不变价为基础计算。 2.环境规制的全局空间相关性 由于“地理学第一定律*地理学第一定律，由Tobler在1979年正式提出，该定律强调任何事物均相关，相近事物的关联更为紧密。”的存在，大量国内外文献开始关注相邻地域间的空间相关性问题(Anselin，1988)[3]。判断京津冀各城市环境规制的空间相关性，可通过测算全局Moran's I指数进行检验。其计算公式为： (1) 权重矩阵W的设定，本文使用两种设定原则：一是0-1权重矩阵，两个城市相邻权重值则为1，不相邻则为0；二是地理距离矩阵。城市间的地理距离是影响产业和人口空间分布的重要因素，尤其是当空间外溢效应呈现出随距离增加而衰减的特征时，地理权重矩阵对刻画空间个体间的交互影响更为有效(Rosenthaland Strange, 2003)[24]。地理距离权重矩阵Wdjv可设定为： (2) 其中，djv是使用经纬度数据计算的城市间距离，且当jv，j=v时，取值为0，γ为待估地理衰减参数，本文取γ=1。 表2给出了全局Morans’I的计算结果。2003—2006年，Morans’I的值相对较小，且并未通过10%的显著性检验，说明这一阶段京津冀地区环境规制的空间关联相对较弱；2007—2014年，Morans’I的值逐渐增大，且基本上通过了10%的显著性检验，特别地，自2010年开始，显著性逐渐提升。由机理分析部分可以看到，1978—2004年，京津冀的发展处于“竞争博弈”阶段，2005—2014年处于“合作探索”阶段，2003—2006年为“竞争博弈”阶段的后期和“合作探索”阶段的初期，因此，空间关联度相对较小且不显著。随着合作探索的不断深入，2010年起，京津冀的空间关联不断增强，且较为显著，说明京津冀一体化发展取得一定的实质性进展。 表2 2003—2014年京津冀各地区环境规制全局Morans’I 注：这里选用基于地理距离的权重矩阵计算，P值为其伴随概率，由蒙特卡洛模拟999次得到。 3.京津冀空间特性的内部结构 全局Morans’I的散点图可以用于分析单位个体的空间特征。图3为2003年、2013年全局Morans’I的散点图，每一个点代表京津冀的一个城市。由图3可知，6个城市处在“低—低”类型区(第三象限)，它们为天津、保定、廊坊、沧州、衡水、石家庄，这些城市大多处于北京的中心区域。按照本文环境规制测度指标，值越高，表明环境规制较弱，“低—低”类型区意味着自身环境规制高，邻近地区环境规制也较高。4个城市位于“高—高”类型区(第一象限)，它们为承德、唐山、秦皇岛、邯郸，这些城市均处于京津冀的“外围”位置，“高—高”类型区意味着自身环境规制低，邻近地区环境规制也较低，这说明京津冀的“外围”是环境规制的“低洼地带”。此外，北京、张家口、邢台均位于横轴附近。 从变动方位看，代表承德、唐山、秦皇岛、邯郸、邢台的点逐渐向右上方移动，即向宽松规制区移动，说明这些城市呈现出“逐底竞争”趋势。值得注意的是，这些城市在地理上位于京津冀地区的“外围”；代表北京、天津、保定、廊坊、张家口、沧州、衡水的点逐渐向左下方移动，即向严格规制区移动，说明这些城市呈现出“示范效应”趋势，这些城市大多位于京津冀地区的“中心”，可以看到，京津冀的“外围”表现出 “逐低竞争”态势，而京津冀的“中心”表现出“示范效应”特征。从整体看，2013年的散点图与2003年相比，各城市代表的散点从原有的向原点靠近聚拢，逐渐演变为远离原点，按照一定的方向变动，呈现出逐渐提升的空间相关性。 图3 2003年、2013年Moran 散点图 (二)空间计量模型及其回归结果 1.理论模型 Grossman and Krueger(1991)[7]，Shafik and Bandyopadhyay(1992)[8]最早建立了环境经济的实证计量模型——环境库兹涅茨曲线，用以研究人均收入与环境质量之间的关系。至此之后，学者们运用EKC曲线的分析框架研究不同地区人均收入与环境质量的同时，也相应引入其他重要变量，分析这些变量与环境质量之间的联系。Cole et al.(1997)[25]在EKC曲线中引入除人均收入之外的经济变量——贸易集中程度，来分析贸易集中程度与环境质量二者的联系；此外，公民的权利以及教育水平，外商直接投资，工业结构等相关变量也被引入EKC曲线中进行讨论。标准的EKC模型为以下形式： inYit=α0+α1inXit+α2(inXit)2+α3Zit+μit (1) 其中，Yit表示i地区第t年的环境质量，inXit为地区人均收入的对数值，鉴于数据原因，多数EKC研究文献用地区人均实际GDP代替人均收入，Zit为影响环境质量的其他变量，μit为随机干扰项。环境库兹涅茨曲线试图描述污染问题与经济发展之间的关系：一个国家的整体环境质量或污染水平在经济发展初期，随着国民经济收入的增加而恶化或加剧；当国家经济发展到较高水平(以国民经济收入超过一个(或一段)值为标志)时，环境质量的恶化或污染水平的加剧开始保持平稳，进而随着国民经济收入的继续增加而逐渐好转。即在国民经济收入(例如人均GDP)达到转折点之前，经济收入每增加1%，某些污染物(例如大气中的悬浮微粒、二氧化硫浓度)的增加幅度会超过1%；在转折点之后，某些污染物的下降程度会超过收入的增长幅度。形象地，人均GDP与某些大气或水污染物呈倒“U”字形关系(张晓，1999)[26]。本文试图运用EKC曲线的分析框架研究京津冀地区环境规制、经济变动与污染三者之间的有机联系。 2.计量模型的设定 结合上文分析，空间因素是影响京津冀环境污染的重要因素，Rupasingha et al.(2004)最早在EKC曲线中引入空间变量进行分析，发现提升了计量模型的精准度[27]。此后，Maddison(2007)[28]、Hossein and Kaneko(2013)[29]等相继运用该方法对环境问题进行了探讨。但他们仅仅引入了污染的溢出，并未涉及到环境规制的空间作用对于环境治理具有重要意义。考虑到京津冀地区环境规制的空间关联效应明显，本文在Rupasingha et al.(2004)[27]的基础上，引入环境规制的空间变量，分析京津冀地区环境库兹涅茨曲线的变动趋势，建立计量模型如下： Yit=α0+ρ∑WYit+α1GDPit+α2(GDPit)2+α3ERit+α4∑WERit+α5ISit+μit (2) 其中，Yit表示i地区第t年的环境质量；GDPit为人均GDP，代表i地区第t年的实际人均收入水平(统一以2003年为不变价计算)，ERit表示i地区第t年的环境规制水平，与上文的测度方法一致；W为空间权重矩阵，采用0-1权重矩阵；∑WERit为环境规制的空间变量，它表示邻近地区的环境规制加总，表征环境规制的空间效应，那么，α4则为邻近地区环境规制的共同作用对i地区环境质量的影响系数；ISit表示i地区第t年的产业结构ρ，被称为空间自回归系数，其大于0，表征污染存在溢出效应；μit为随机误差项；各变量在具体回归时均作对数处理。 ISit为第二产业产值占地区GDP比重，用以衡量地区的产业结构变动。第二产业包括工业及建筑业，参考国内外文献(Zheng and Kahn, 2013；Zheng et al., 2011；Glaeser and Kahn, 2010)[30-32]，均将工业排放和建筑水泥尘看作环境污染的主要来源，本文选用该指标分析以上两个行业对环境质量的影响。最初的环境经济实证分析文章Grossman and Krueger(1991)[7]也讨论了产业结构变动对环境质量影响的特征。 环境污染水平Yit。这里本文选用两种方法度量环境质量：①第二部分测度的环境污染成本，它反映了环境污染的整体损失，该指标越高，说明环境污染排放总量越大，进而环境污染就越大；②选用空气污染的浓度PM2.5表示环境质量，该数据由对气溶胶光学厚度(AOD)进行测度得到，来源于Battelle Memorial Institute, CIESIN(2016)[33]，数据时间跨度为2003—2014年。在运用空间计量模型之前，要进行空间诊断性检验(马丽梅等，2016)[34]，诊断指标LMlag、LMerror均在5%的水平下显著，说明需要引入空间计量模型进行分析。 3.实证结果分析 表3呈现了空间环境库兹涅茨曲线的回归结果，第2列为非空间面板模型，以便与空间面板模型形成对比。可以看到，引入空间变量后，GDPit、(GDPit)2的回归系数转变为显著，进一步说明空间效应在研究京津冀问题中的重要性。空间模型1与空间模型2的被解释变量为Yit，空间模型3的被解释变量为PMit，根据Hausman test的统计量显示，空间模型1和空间模型2选择固定效应，空间模型3选择随机效应。 由表3可知，无论是空间模型还是非空间模型，均呈现本地环境规制的提高(表现为ERit的下降)，使得本地环境质量呈现改善趋势(表现为Yit、PMit的下降)，也就是说，环境规制的改善确能提高本地环境质量。另一方面，邻近地区的环境规制提升(表现为WERit的下降)，使得本地环境质量呈现改善趋势(表现为Yit、PMit的下降)。可以看到，本地的环境质量不仅仅取决于本地的环境规制，同样要受到邻近地区环境规制的影响。此外，本地第二产业比重越高(表现为ISit升高)，使得本地环境质量恶化(表现为Yit、PMit的上升)，以上三个指标均在1%的水平下通过了显著性检验。 由空间模型1、空间模型2可知，(GDPit)2的系数为负，说明环境库兹涅茨曲线的开口向下，京津冀地区整体呈现出随着地区人均GDP达到一定水平后，环境质量开始呈好转的趋势，而这与事实并不相符，北京、天津的人均GDP处于京津冀的高位，而其环境质量并未出现改善，且该问题日益凸显。本文认为，其中的一个重要原因在于，对环境质量的改善与否应以污染浓度(如AQI，PM2.5，水质检验等)来进行评定，不应以污染的排放量(本文Yit的测度)进行度量。在诸多环境经济学的研究文献中，特别是对环境库兹涅茨曲线进行讨论的研究中，学者们强调，环境污染水平的下降不应是排放量的下降，而应是环境质量的提升，环境质量的测度应该用污染物的浓度进行度量(Stern，2004；张晓，1999)[14,26]。为了进一步印证该观点，本文以各城市的PM2.5为被解释变量进行回归发现(表3中的空间模型3)，(GDPit)2的系数为正，即环境库兹涅茨曲线的开口向上，说明京津冀地区的环境质量未出现随人均GDP提升而出现改善的趋势，反而人均GDP越高，环境污染问题愈发严重。 空间模型3的实证结果表明，京津冀地区的环境经济发展与环境库兹涅茨曲线所呈现的规律不相吻合，北京、天津已进入后工业化阶段，随着其人均GDP的提升，环境质量会呈现好转趋势，然而事实与理论截然相反。事实上，从空间视角进行分析，能够较好地理解这一矛盾。由空间环境库兹涅茨曲线的实证结果可以看到，一方面ρ大于0，即污染存在溢出效应，而另一方面，京津冀地区的环境规制同样存在空间关联(3个空间模型的回归结果WERit的系数与表2中均有体现)，即京津冀地区的环境是“一个整体”，而不属于单纯的一个城市、一个地区，环境质量的改善需要区域整体的集体努力，而不是一个城市的“竭尽全力”，这即是本文引入空间环境库兹涅茨曲线的诠释的真正意义。 表3 空间环境库兹涅茨曲线的回归结果 注：括号内为p值，R2为调整后的R2。 本文利用京津冀地区13个城市的数据，从环境规制视角研究京津冀地区绿色协同发展进程。理论分析研究得到,从历史角度分析，京津冀的发展历经五个阶段：自然分工阶段(1949年以前)、行政分割阶段(1949-1978)、竞争博弈阶段(1978-2004)、合作探索阶段(2005-2013)、协同发展阶段(2014-)。另一方面，本文对环境经济发展关系的实证研究进行了简要综述，特别针对环境库兹涅茨曲线的特性进行探讨。研究得到，环境质量的改善与工业经济发展阶段紧密相连，京津冀的13个城市中，经过本文的测算，北京、天津处于后工业经济阶段，唐山、石家庄处于工业经济后期，其他城市大多位于工业经济中期。在此基础上，建立空间环境库兹涅茨曲线分析京津冀地区的环境与经济发展关系，回归结果显示，污染存在溢出效应，即一个地区的环境污染是由本地污染和邻近地区的环境污染共同作用而形成，另一方面，本地的环境质量不仅仅取决于本地的环境规制，同样要受到邻近地区环境规制的影响。 由于污染溢出效应的存在，淹没了环境规制严格区的“规制收益”，本地环境规制的提高并不能起到显著改善本地环境质量的作用，而临近地区整体环境规制的提升才能使本地的环境质量得到改善。京津冀的“外围”表现出“逐低竞争”态势，而京津冀的“中心”表现出“示范效应”特征。可以看到，如不采取行之有效的规制约束机制，放任呈“逐低竞争”趋势的城市自行发展，则京津冀的整体环境质量无法得到明显改善。根据本文的实证结果，提出如下政策建议。 (1)京津冀的空间关联度不高，尚未完全摆脱旧有发展模式，应进一步深化一体化发展，同时开展务实性的跨界区域规划。根据全局空间相关分析结果可以看到，2010年起，京津冀城市群才显现出显著的空间正相关性，京津冀区域内经济发展落差大，不平衡，城市间的产业关联度不强，功能分工和经济协作不紧密，这些都与现行的行政区划、地方利益以及各自规划、自成体系的体制政策有关。这使得京津冀地区至今尚未完全摆脱单体城市或行政区经济各求发展的旧有模式，尚未真正形成区域经济一体化、合理分工、共赢发展的局面。纵观欧美、日本等发达国家全球城市群区域跨界治理的实践发现，根据不同需要设置不同性质的城市区域跨界规划机构或组织，是实现区域发展政策目标的关键手段。依法赋予跨界机构相应的规划权利，并针对城市区域发展中面临的突出跨界矛盾和问题，开展务实性的区域规划工作，制定区域性的总体战略规划，引导京津冀向一体化、有序化发展。 (2)积极打造京津冀工业绿色发展新动能。实证研究发现，产业结构在1%的水平下通过了显著性检验，即产业结构是影响京津冀地区环境质量的重要因素。特别是京津冀的“外围”城市，唐山、承德、邯郸等是重工业集聚区域，低碳工业化是推进这些城市绿色发展的必然选择。低碳工业化是应对传统工业化挑战的战略选择，是以清洁可再生能源替代传统化石能源的工业化(史丹，2017)[35]。打造京津冀绿色发展新动能需要：一是以绿色高效技术替代京津冀产业发展中的传统落后技术，提高能源和资源利用率，降低生产与服务过程的能源与资源消耗，鼓励组织实施传统制造业专项技术改造，开展京津冀绿色低碳产业化示范，促进工业领域资源综合利用与信息产业、工业服务业、城镇化建设和社会管理服务深度融合。二是以京津冀重点城市(如唐山、承德等)的传统高能耗产业为重点，注意抓好对钢铁、有色、建材、化工、造纸、纺织、印染等行业进行绿色化改造，坚决淘汰落后产能。三是推进重点城市(如北京、天津)先进制造业和战略性新兴产业的高起点、绿色化发展，特别是要把实施绿色科技创新引领工程作为工作重点之一。 [1]张友国. 京津冀市场一体化进程及其碳排放影响[J]. 中国地质大学学报(社会科学版)，2017(1)：84-98. 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The research shows that, when economic development is in the pre-industrial stage, the environmental quality will decline, when it is in the stage of industrial economy, the quality will show a trend of declining first and then rising, and when it is in the post-industrial economic stage, the quality will show a rising trend. However, there are only two cities (Beijing and Tianjin) in the post-industrial economic stage in the Beijing-Tianjin-Hebei region. Shijiazhuang and Tangshan are located in the late period of the industrial economy. Other cities are mainly located in the middle of the industrial economy. But the city, which has entered the industrial economy stage, does not own a better environment. The main reason of the problem is the spatial interaction between regions. Based on this, the spatial environment Kuznets curvewas introduced. The empirical results show that the spatial regression coefficient is above 0, which means that there is a spillover effect in the pollution, so that the strict environmental regulation cannot harvest all the benefits. On the other hand, environmental regulation also has a spatial correlation.The “central” of Beijing-Tianjin-Hebei region showsatrend of “Race to the Top”, and the “peripheral” shows “Race to the Bottom”. The environmental regulation ofadjacent areas can influence the environmental quality of the local region.We can conclude that, the green development of the Beijing-Tianjin-Hebei region is “a unity” rather than a simple city or some cities. Environmental management ideas based on the spatial perspective are imperative.To further deepen the integration and orderly development, to buildnew momentum of industrial low-carbon development is essential to green collaborative process of Beijing-Tianjin-Hebei region. Beijing-Tianjin-Hebei region; environmental regulation; industrial economy; pollution cost; environmental Kuznets curve 2016-11-11 2017-05-31 中国社会科学院京津冀协同发展智库课题“京津冀绿色发展的协同研究”；北京市社会科学基金重点项目“北京市自然资源资产负债表编制及其管理研究”(批准号：15JGA024)；中国博士后基金面上项目“经济转型与雾霾污染关系研究：跨国比较与空间计量实证”(项目编号：2016M591329)。 马丽梅(1988-)，女，辽宁阜新人，中国社会科学院工业经济研究所博士后，研究方向：环境经济学、能源经济学。 F421 A 1002-9753(2017)10-0082-12
三、实证分析：基于空间统计与空间模型的讨论
四、结论及政策建议
