城镇化、环境规制与产业结构优化——基于长江经济带面板数据的实证研究

靖学青

经过改革开放四十多年的高速增长，我国经济已经进入高质量发展阶段。高质量发展的主要表现之一是产业结构优化升级，因此促进产业结构优化升级成为区域发展的目标之一。长江经济带是由长江为纽带连接起来的经济区域，所属11个省市经济发展水平差异较大，城镇化水平差异亦大。党的十八大以来，在“不搞大开发、要大保护”的保护性开发总体战略下，长江经济带各省市环境规制普遍趋紧。鉴于此，本文实证检验了城镇化、环境规制及二者的相互作用对长江经济带产业结构优化升级的影响，这方面迄今为止还不多见的研究成果，无论是在学术研究上还是在实际应用上都具有积极的意义和价值。此外，这项研究能否得到科学合理的结论，主要取决于对城镇化、环境规制和产业结构优化的理解及其度量是否正确和准确，本文对此进行了探讨，这也是本文的一个特色和贡献。

一、城镇化、环境规制对产业结构优化升级的作用机制

城镇化、环境规制与产业结构优化升级是什么关系？前者对后者的作用机制是什么？这需要在理论上进行一些规范分析。

从经济发展的历程来看，大规模的城镇化起步于工业化，工业化过程实际上就是产业结构优化升级的过程，工业化导致工业部门及其从业人员在城镇集聚，壮大了城镇规模，促进了城镇化发展；反过来，城镇化通过规模经济和集聚效应，以及提供良好的基础设施，可以提高非农产业的生产效率，促进工业发展，尤其是促进服务业的发展，生产性服务业可以为工业企业发展提供帮助且使其专注于主业，消费性服务业则可以在方便和提高居民生活质量的同时提供大量就业机会，因此城镇化可以提高服务业和工业在产出结构和就业结构中的比重，这实际上就是产业结构优化升级的过程；另外，城镇化的生产要素集聚和基础设施改善不仅可以激发企业竞争和创新，而且为创新提供了软硬件条件，促进产业技术进步，而这也是产业结构优化升级的表现之一[1-4]。

环境规制可以通过多种途径促进产业结构优化升级[5][6]。在环境规制约束下，企业必须为自己的生产活动所产生的污染进行投资治理，在追求最大效益的驱动下，企业必须想方设法消减这种非生产性的成本。其中最有效的方法是技术创新，因为技术创新可以提高企业生产率，以消减环境规制带来的成本增加，而技术创新能够促进产业结构优化升级。环境规制可以对资源消耗大、污染物排放大的新进入企业形成壁垒效应，这种壁垒可能是资本层面的也可能是技术层面的，而受环境规制影响较小的行业可以获得更多进入机会，从而推动产业结构趋向优化升级方向发展。企业还可以通过产业转移降低环境规制成本，从环境规制较强的地区转移到环境规制较弱的地区(甚至国外)，这也可以推动区域产业结构变动和调整。此外，如果企业把环境规制成本转嫁给消费者，则会使其产品价格上涨，从而改变地区消费结构，这也会导致地区产业结构变动。

城镇化与环境规制是什么关系？通常，城镇化水平与经济发展水平呈正相关关系，城镇化水平高的区域经济发展水平相应较高，居民平均收入水平也较高，居民生活和城镇发展都对生态环境提出比较高的要求，因此通常城镇化水平与环境规制强度是正相关关系，二者相互作用和协调配合，可以共同促进产业结构优化升级。

二、城镇化、环境规制与产业结构优化指数构建

(一)城镇化水平指数构建

城镇化是一个动态的过程，是复杂的经济社会现象。简而言之，城镇化是乡村性状不断转化为城镇性状、城镇性状逐渐强化和扩大的过程。具体地讲，城镇化是城镇人口、城镇地域景观、非农产业比重上升的过程，是城镇生活方式和行为方式强化的过程[7]。因此，通常使用的人口城镇化率只是反映了城镇化的一个方面，并没有全面揭示其复杂性和综合性，若要全面反映城镇化的各个方面，准确测度区域城镇化水平，则需要通过建立指标体系，计算城镇化水平指数。

通过比较和分析，本文设置了如下8个基础指标，以全面反映城镇化在经济、人口、地域景观、生活方式4个方面的状况：在经济方面，选取了“第二产业比重”和“人均第三产业产值”两个表征指标，前者等于第二产业增加值与地区生产总值(当年价)之比，后者等于第三产业增加值(2005年可比价)与总人口(年末人口数)之比；在人口方面，选取了“人口城镇化强度”和“城镇人口密度”，前者等于城镇人口数量与乡村人口数量之比，后者等于城镇人口数量与城镇地域面积之比；在地域景观方面，选取了“人均城镇地域面积”和“城镇绿化强度”两个表征指标，前者等于城镇建成区面积与总人口数之比，后者等于城镇公共绿地面积与城镇建成区面积之比；在生活方式方面，选取了“城镇居民文化教育娱乐消费强度”和“城镇人均公共绿地面积”两个表征指标，前者等于城镇居民每年人均消费支出中文化教育娱乐项目支出与其他项目支出之比，后者等于城镇公共绿地面积与城镇人口数量之比。

把这8个表征指标综合到一起，汇总为一个综合指标，构建一个综合指数，来反映城镇化水平的总体状况。这一意图由如下计算公式来实现：

(1)

式(1)中，s表示时间，这里是年份，d表示地区，这里是长江经济带11个省市，z表示指标，这里是上述8个表征指标，故p=8，CZH是城镇化水平指数，BSsdz表示z指标d地区s年份的标准化面板数据，QZsz表示某指标z在年份s的权重。

由于测度城镇化水平的8个表征指标存在量纲量级的显著差异，无法直接加权加总，因此需要对其原始面板数据作标准化处理，这里选取均值标准化方法，其计算公式是：

(2)

式(2)中，s表示时间，从2003年到2016年，故m=14，d表示地区，故n=11，z表示指标，这里是上述8个表征指标，SJsdz表示z指标d地区s年份的原始面板数据，BSsdz为对SJsdz经过均值法处理的标准化面板数据。表征指标权重的确定方法有主观和客观两个大类，客观方法中也有多种方法，这里选择了客观赋权法中的熵值法。

运用上述指标体系和计算方法，测度了长江经济带11个省市从2003年到2016年的城镇化水平指数，其中2003年和2016年两个年份的数值如表1所示，2003年至2016年的动态走势如图1所示。

表1 城镇化水平指数、环境规制强度指数与产业结构优化指数

(二)环境规制强度指数构建

衡量区域环境规制强度的方法，目前主要有环境规制下的污染物排放变化、治理污染投资在企业成本或者产值中的比重、颁布的环境规制政策法规数量、治污费用、环保机构监督检查次数等[8]。也有学者把人均收入作为内生环境规制的指标，因为研究发现，一个国家的收入水平与环境规制强度的相关性很高[9]，环境规制强度与GDP和GNP的相关性很强[10]。这里借鉴原毅军、谢荣辉[11]和陈志建等[12]的度量方法，并且略作改进，构建环境规制强度指数。这种方法以废水、废气、固体废物等“三废”排放量为基础指标，通过建立测度指标体系，计算得到环境规制强度指数。具体计算公式如下：

(3)

式(3)中，s、d、z分别表示时间、地区、污染物种类，HGZsd表示某地区d在某年份s的环境规制强度指数，该值越大，表明地区污染物排放水平越低，环境规制越严厉；反之同理。HGsdz表示d地区z种废物s年份的排放量标准化面板数据，wsdz表示d地区z污染物s年份的权重。

因为三种污染物排放量的量纲量级存在显著差异，只有标准化处理后才能够进行汇总，这里仍然运用均值标准化方法进行处理。某种污染物权重的大小既取决于污染物排放程度的地区差异，即11个省市污染物排放密度存在差异，也取决于污染物排放程度的种类差异，即三种污染物的排放程度是不同的。权重计算公式为：

(4)

式(4)中，hsdz表示d地区z污染物s年份的排放量，ysd表示d地区s年份的经济总产出。wsdz所揭示的正是单位经济产出的污染物排放密度的地区差异。

本文选取废水排放总量、二氧化硫排放总量、固体废物贮存量和排放量之和分别作为三种废物排放的基础指标，地区生产总值(2005年不变价)作为经济产出指标，运用公式(3)和公式(4)，对长江经济带11个省市2003年到2016年14个年份的环境规制强度指数进行了度量，其中2003年和2016年两个典型年份的度量数值如表1所示，2003—2016年的动态走势如图2所示。

图1长江经济带11省市城镇化水平指数(2003—2016)

图2 长江经济带11省市环境规制强度指数(2003—2016)

(三)产业结构优化指数构建

产业结构优化包括产业结构高级化和产业结构合理化[13-16]。但是，迄今为止学界对产业结构高级化和合理化概念的理解还不一致，导致其度量指标的设计和运用也存在差异，进而使得实际度量结果也不尽相同。当然，以此为基础所进行的产业结构优化与其他经济现象关系的相关分析，就难言科学合理。因此，如何合理地准确度量产业结构高级化和合理化水平，是值得探讨的重要问题。

1.产业结构高级化指数

在经济发展过程中，经济水平的提高会引发许多经济现象的变化，其中之一就是产业结构变迁和高级化，即经济发展水平越高则产业结构高级化水平越高。能够反映整个产业结构高级化全貌的是三次产业结构的变化。通过梳理相关研究文献可知，利用三次产业份额及其对比关系来度量产业结构高级化的方法有多种，这些方法都在一定程度上揭示了三次产业结构变化的基本趋势，但是徐德云提出的测度方法更为可取[17]。这里对其进行修改和完善，用于测度长江经济带11个省市的产业结构高级化，改进后的计算公式是：

(5)

式(5)中，GCGsd表示d地区s年份的产业结构高级化指数，z表示三次产业的序号，Ssdz表示三次产业z的比重。这个度量方法相当于给第一产业、第二产业和第三产业分别赋予12、22、32的权重，第二产业的权重大于第一产业，第三产业的权重又大于第二产业，这反映了三次产业结构演变的规律和高级化趋势，突出了工业化过程的重要性，更突出了经济服务化和经济现代化过程的重要性。

产业结构可以是产出结构也可以是投入结构，二者往往并不一致，有时差异还较大。考虑到这个因素，这里运用公式(5)，以三次产业的当年价增加值和从业人员数为基础指标数据，分别计算了长江经济带11个省市从2003年到2016年的产出结构和就业结构高级化指数，然后运用简单算术平均法将二者综合为一起，其中2003年和2016年的数值如表1所示，2003年至2016年的动态走势如图3所示。

2.产业结构合理化指数

目前学界对产业结构合理化还没有形成完全一致的认识，不过投入结构与产出结构的协调性、经济增长的结构效率性是得到普遍认可的。关于前者，大多使用结构偏离度来度量，其具体的计算公式有多种，这里使用如下方法：

(6)

式(6)中，Ysdz、Lsdz分别表示某地区d某年份s某产业z的产出指标和投入指标，这里分别采用三次产业的增加值和从业人员，Ysd、Lsd分别表示某地区d某年份s的总产出和总投入，这里分别采用地区生产总值和地区从业人员总数，ABS为绝对值的取值符号，XTZsd为产业结构合理化协调指数，实际上就是某地区d某年份s产业结构偏离度的倒数，XTZsd值越大，产业结构中的投入结构与产出结构的协调性越大，产业结构合理化程度越高。

我国学者刘伟认为，产业结构高度表面上是不同产业的份额和比例的一种度量，在本质上是一种劳动生产率的衡量[18]。只有一个国家或地区劳动生产率较高的产业所占的份额较大，才能表明这个国家或地区的产业结构高度较高。据此，他构建了产业结构高级化指数。本文认为，刘伟上述对产业结构高度的理解和定义，实际上恰恰是对产业结构效率特性的描述，其构建的计算公式衡量的不是产业结构高度，而是产业结构效率方面的合理化程度。借鉴他的测度方法，这里对其略作改进，提出如下计算公式以度量长江经济带11个省市的产业结构合理化效率指数：

(7)

式(7)中，s、d、z分别表示时间、地区和产业类别，Ysdz表示某地区d某年份s某产业z的产出指标，Ysd表示某地区d某年份s的经济总产出，LPsdz表示某地区d某年份s某产业z的劳动生产率，LPz表示西方发达国家在完成工业化后产业z的劳动生产率，XLZ表示产业结构合理化效率指数，该值越大，则地区劳动生产率高的产业产值的比重越高，说明产业结构合理化程度越高；反之同理。

将产业结构合理化的协调性和效率性汇总到一起，就可以揭示总体的产业结构合理化程度，这一认识可以通过如下计算公式实现：

(8)

关于产业结构合理化协调指数，这里仍然使用三次产业的当年价增加值和从业人员为基础指标数据，由公式(6)进行计算；关于产业结构合理化效率指数，这里则使用三次产业2005年不变价和从业人员为基础指标数据，同时西方发达国家在完成工业化后三次产业的劳动生产率也从美元折算为2005年的人民币价格，由公式(7)进行计算。然后由公式(8)将二者综合到一起，形成长江经济带11个省市2003年到2016年产业结构合理化指数，其中2003年和2016年的数值如表1所示，2003年至2016年的动态走势如图4所示。

图3 长江经济带11省市三次产业结构高级化指数(2003—2016)

图4 长江经济带11省市三次产业结构合理化指数(2003—2016)

三、模型、变量及指标

为了检验城镇化、环境规制对长江经济带产业结构优化升级的影响和作用，本文构建如下面板数据模型进行实证分析：

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

在模型(9)—(14)中，i和t分别表示地区和年份，ln是自然对数符号，在模型中对各种变量指标取对数，不影响检验结果，还可以在一定程度上消减变量的异方差性；Gdh和Hlh分别表示产业结构高级化和合理化，是被解释变量；Csh和Hjg分别表示城镇化和环境规制，是解释变量，lnCzh×lnHjg是城镇化与环境规制的交互项；模型(9)和模型(12)分别检验城镇化对产业结构高级化和合理化的影响，模型(10)和模型(13)分别检验环境规制对产业结构高级化和合理化的影响，模型(11)和模型(14)分别检验城镇化与环境规制的相互作用和协调配合对产业结构高级化和合理化的影响。

由于影响产业结构的因素较多，除了被解释变量和解释变量外，面板数据模型中还纳入了一些控制变量Xjit。首先是经济增长(Rgdp)。经济增长与产业结构变动有着紧密关系[19]，结构主义发展理论认为产业结构伴随经济增长而发生变化，经济发展过程就是产业结构高级化的过程。其次是创新和技术进步(Jsjb)。熊彼特在《经济发展理论》一书中指出经济增长的源泉是创新，经济增长导致产业结构高级化，创新的主要成果是技术进步，因此创新和技术进步是产业结构进化的关键驱动力[20]。再次是人力资本(Rlzb)。人力资本是投入到人口和劳动力身上的资本，人力资本可以反映人口或者劳动力接受教育或者培训的程度和水平，人力资本与劳动者的劳动技能呈正向关系，这是产业结构优化升级的基础和前提，与产业结构优化升级密切相关。最后是外商直接投资强度(Pfdi)。外商直接投资强度可以反映对外开放状况及水平，据国内外学者研究，外商直接投资可以通过资金供给效应、技术关联效应、人力资本效应、产业关联效应、产业集群效应等多种途径影响所在地区的产业结构[21-22]。

面板数据模型(9)—(14)中的各种变量需要由具体的指标来表征。被解释变量“产业结构高级化”和“产业结构合理化”分别用前文构建的指标“产业结构高级化指数”和“产业结构合理化指数”表征，解释变量“城镇化”和“环境规制”分别用前文构建的指标“城镇化水平指数”和“环境规制强度指数”表征。对于4个控制变量，变量“经济增长”用指标“人均地区生产总值”(2005年不变价)表征，变量“创新与技术进步”用指标“地区人均专利申请授权数”表征，变量“人力资本”用指标“地区大专以上文化程度人口比重”表征，变量“外商直接投资强度”用指标“FDI与地区生产总值之比值”(当年价)表征。

各种变量表征指标面板数据(包括城镇化与环境规制的交互项)的描述性统计如表2所示。

表2 变量面板数据之描述性统计结果

本文的基础指标数据资料来源：地区外商直接投资和三次产业从业人员的数据来自万得数据库，其他数据则来自《中国统计年鉴》和《新中国60年统计资料汇编》。个别数据有缺失，使用适当方法予以插补。

四、检验结果及分析

在进行回归分析前，需对所有变量进行平稳性检验。检验结果表明，变量间存在一阶单整的协整关系。面板数据模型有“无个体影响的不变系数模型”“变截距模型”和“变系数模型”三种基本类型，根据研究的目的，本文选择了变截距模型。在反复多次的模拟估计过程中，豪斯曼检验均拒绝随机效应，故本文选择固定效应模型。同时，通过比较发现，使用似不相关回归(SUR)加权方法的估计模型较之于不加权的普通最小二乘法有更好的估计模型检验效果，因此本文固定效应估计模型均为似不相关回归(SUR)加权估计。

运用E-Views6.0软件，对面板数据模型(9)、(10)、(11)就城镇化、环境规制对长江经济带产业结构高级化的影响进行实证检验，其检验结果如表3所示(限于篇幅，这里没有列出11个省市的截距项)。

表3 城镇化、环境规制对产业结构高级化影响的检验结果

注：(1)表中圆括号内数值是t检验统计量；(2)符号***表示t检验在α=0.01的置信水平下显著

表3中三个估计模型的判决系数和调整的判决系数均大于0.999，这说明估计模型拟合优度极高，F检验统计量均大于9 000，且其双侧概率为0，这说明估计模型极为显著，D-W检验统计量均大于1.8，这说明模型不存在自相关性。其中估计模型一的回归结果显示：在控制了经济发展、技术进步、人力资本、FDI强度4个变量之后，lnCzh的回归系数在1%的置信水平下显著为正，这表明城镇化对长江经济带产业结构高级化具有显著的正影响，即城镇化水平越高的地区的产业结构高级化程度越高，城镇化进程促进了长江经济带产业结构高级化。估计模型二的回归结果显示：lnHjg的回归系数在1%的置信水平下显著为负，说明环境规制对长江经济带产业结构高级化不但没有起到促进作用，反而产生了负影响。估计模型三检验了城镇化与环境规制的交互项对产业结构高级化的影响，回归结果显示：lnCzh×lnHjg回归系数的T检验不显著，这说明城镇化与环境规制的相互作用对长江经济带产业结构高级化的影响不显著，既没有起到显著的积极作用，也没有显著的负影响。

4个控制变量的t检验在表3三个估计模型中都是显著的，只不过作用方向不同，经济发展(lnRgdp)和人力资本(lnRlzb)对产业结构高级化的影响显著为正，对长江经济带产业结构高级化产生了促进作用，而技术进步(lnJsjb)和FDI强度(lnPfdi)的影响显著为负，对长江经济带产业结构高级化产生了抑制作用。

表4是运用面板数据模型(12)、(13)、(14)就城镇化、环境规制对长江经济带产业结构合理化影响的检验结果(限于篇幅，这里没有列出11个省市的截距项)。

表4 城镇化、环境规制对产业结构合理化影响的检验结果

注：(1)表中圆括号内数值是t检验统计量；(2)符号***、**分别表示t检验在α=0.01、α=0.05的置信水平下显著

表4中，从三个估计模型的判决系数及调整的判决系数、F检验统计量及其双侧概率、D-W检验统计量来看，估计模型的整体检验获得通过。其中，估计模型四的回归结果显示，在控制了经济发展、技术进步、人力资本、对外开放4个变量之后，lnCzh回归系数t检验在1%的置信水平下显著为正，这表明城镇化进程促进了长江经济带产业结构合理化。估计模型五的回归结果显示，lnHjg回归系数t检验在1%的置信水平下亦显著为正，说明环境规制亦显著地促进了长江经济带产业结构合理化。估计模型六检验了城镇化与环境规制的交互项对产业结构合理化的影响，回归结果显示，lnCzh×lnHjg回归系数t检验在5%的置信水平下显著为正，这说明城镇化与环境规制的相互作用和协调配合对长江经济带产业结构合理化产生了正影响，起到了积极的促进作用。而且，从估计模型四、五、六来看，城镇化的回归系数远大于环境规制，这说明二者虽然对长江经济带产业结构合理化均产生了积极的正影响，但是城镇化的作用远大于环境规制。

对于4个控制变量，经济发展(lnRgdp)和技术进步(lnJsjb)回归系数t检验显著为正，人力资本(lnRlzb)和FDI强度(lnPfdi)回归系数t检验显著为负(或者不显著)，这说明经济发展和技术进步对长江经济带产业结构合理化产生了促进作用，而人力资本和FDI强度对长江经济带产业结构合理化产生了抑制作用。

五、结论及启示

(一)结论

通过城镇化水平、环境规制强度、产业结构高级化和合理化等指数的构建，以及运用这些指数进行的实证检验，得到如下结论：

第一，总体上来看，长江经济带11个省市之间城镇化水平、环境规制强度、产业结构高级化和合理化程度差异比较大，而且这几个指标在经济水平较高的省市比较高，在经济水平较低的省市比较低；从动态变化来看，长江经济带11个省市城镇化水平、产业结构高级化和合理化程度走势相对比较平稳，呈现逐步上升的趋势，而环境规制强度动态变化的单调性趋势比较差，有些省市甚至末期小于初期。

第二，城镇化对长江经济带产业结构高级化和产业结构合理化的影响均显著为正，促进了产业结构优化升级，而且从回归系数大小来看城镇化对产业结构合理化的促进作用更大；环境规制强度对长江经济带产业结构的影响显著为负，对产业结构合理化的影响显著为正，这说明环境规制只对产业结构合理化起到了积极的促进作用，而对产业结构高级化的影响是负面的；城镇化与环境规制的相互作用对长江经济带产业结构高级化的影响不显著，但对产业结构合理化的影响显著为正，这说明城镇化与环境规制在促进产业结构合理化方面协调配合状况良好，但在促进产业结构高级化方面的协调配合状况欠佳。

第三，在4个控制变量中，经济发展对长江经济带产业结构高级化和合理化的影响均显著为正，促进了产业结构优化升级；而外商直接投资对产业结构高级化和合理化的影响均显著为负，抑制了产业结构优化升级；技术进步对长江经济带产业结构高级化影响显著为负但对合理化影响显著为正，有利于产业结构合理化而不利于高级化；人力资本的情况则正好相反，对产业结构高级化影响为正但对合理化影响为负，有利于高级化而不利于合理化。

(二)启示

第一，由于城镇化可以促进产业结构优化升级，长江经济带各省市应该积极推动综合城镇化进程。不同于单纯的人口城镇化，综合城镇化是人口、经济、地域景观、生活方式等诸多层面的城镇化，这一点非常重要。对于人口城镇化率已经相当高的地区(2017年上海城镇化率接近90%、江苏和浙江接近70%)来说，虽然人口城镇化的空间有限，但是综合城镇化的前景广阔，仍然可以将其作为促进产业结构优化升级和经济高质量发展的重要途径；对于人口城镇化率仍然较低的地区来讲，提高人口城镇化的空间较大，但应同时重视综合城镇化其他方面的发展，争取地区人口城镇化、产业城镇化、地域景观城镇化、生活方式城镇化的协调和配合发展。

第二，环境规制可以促进产业结构合理化，长江经济带各省市应重视环境规制的立法和执法，不断提高环境规制强度，以提高产业结构的协调性和结构性效率；环境规制不利于长江经济带产业结构高级化，很大程度上是环境规制强度缺乏明确的趋势性走势且动态波动性过大造成的，因此长江经济带各省市应在不断提高环境规制强度的同时，也应该保持环境规制立法和执法的连续性，减小环境规制强度动态波动的频率和幅度。

第三，长江经济带各省市应紧紧抓住经济发展这个牛鼻子，调动和利用各种积极因素，始终不渝地促进经济发展，在发展中促使产业结构优化升级。改革开放以来，外商直接投资对包括长江经济带11个省市在内的我国区域经济发展起到了积极作用，其正面意义是毋庸置疑的。但是实际上外商直接投资占地区经济总量的比值并不大，而且随着经济增长和经济规模的增大，一些发达地区如上海、江苏、浙江等进入21世纪以来这个比值还不断下降，因此国内投资始终是主体，国外投资处于次要的地位，在区域经济发展这席盛宴中，外资既不是“主食”也不是“主菜”，充其量外资只不过是一味“佐料”，期望通过吸引外商直接投资的方式显著地促进产业结构优化升级，是不现实的。