生态效率水平影响城市竞争力的空间溢出机制研究

李丹琪 龚思颖 通讯作者 戴 玲

（1、中山大学新华学院经济与贸易学院 广东广州 510520；2、广东财经大学文化创意与旅游学院 广东广州 510320；3、海南大学旅游学院 海南海口 570228）

问题的提出

改革开放以来，我国经济发展取得重大成就，随着经济总量的快速增长，生态环保问题也日益受到重视，十八大、十九大均多次强调推进生态文明建设的重要性和战略意义，特别是近几年我国经济由高速增长向高质量发展阶段转变，积极推进生态文明建设已成为各地区制定未来发展战略不容忽视的重要部分。推进生态文明建设，其本质就是要减少环境污染、提高生态效率。然而，在推进生态文明建设过程中，高污染、高排放、高耗能企业环保治理成本大幅提升，有些企业甚至由于无法满足生态环保要求而迁移（刘汉初等，2019），引起周边城市环境污染加重，抑制周边地区经济发展。因此，本地区生态效率水平不仅影响本地区可持续发展，还可能通过空间溢出影响周边城市发展和居民生活环境。因此，民众难免有一些质疑的声音。为释疑解惑，对生态文明建设推进过程中可能出现的经济增长阵痛现象进行科学诠释，更有利于社会各层面在坚定推进生态文明建设、走绿色低碳发展道路上取得共识，引导全民参与。低生态效率是生态文明建设的瓶颈，制约着我国生态文明建设。尤其是在目前我国生态文明建设正处于关键期、攻坚期、窗口期 “三期叠加” 战略调整阶段的当下（李萌，2018），必须设法引导高效率地区发挥效率溢出的正向积极作用。评估生态文明建设对地方发展的影响作用有重大意义，探寻生态效率在城市之间空间溢出的途径，引导其发挥正向溢出作用，才能积极改善和优化生态环境，吸引更多优势资源为城市发展服务，进而提升城市综合竞争力。本文从城市整体竞争力以及空间关联的视角，选取生态效率指标对生态文明建设成效进行评估，并构建空间杜宾模型，既检验生态效率提高对本地城市竞争力的直接效应，还检验其对周边城市竞争力的空间溢出效应，为回应民众质疑以及探索城市间联合推动生态文明建设提供具有说服力的依据。

关于生态效率与城市发展两者之间的关系，目前的研究主要在于城市发展水平提升对本地生态效率变化的影响效应。如陈真玲（2016）发现，城市化水平提升显著负向影响本地以及周边城市生态效率水平。此外，也有少数学者研究城市生态效率提高对城市自身发展的影响效应。如李东方和杨柳青青（2018）研究发现城市生态效率存在空间溢出效应。综上所述，目前已有研究成果大多关注城市发展对其生态效率的单向影响效应，鲜有学者研究城市生态效率提高对其竞争力的影响作用，进一步考虑其对周边城市竞争力的空间溢出效应的相关研究则更为稀少。本文主要贡献在于：第一，从城市竞争力提升的视角，探讨城市生态效率水平提高对其综合竞争力的影响效应；第二，从空间关联的视角，探讨城市生态效率水平提高对其周边城市竞争力的空间溢出效应。

研究假说与计量模型

（一）理论分析及研究假说

生态效率是衡量一个地区生态文明建设状况的重要指标。随着地区生态文明建设工作的推进，当地经济发展方式将加快转变，经济将保持可持续性高质量发展趋势，城市生态环保将进一步改善提升，人与自然得以和谐共生，城市综合竞争力将得到提升（杨继瑞和杨蓉，2018）。此外，由于环境污染在地区间是可转移的，这种转移体现了地区间的外部性。本地区能够通过提高环境规制门槛来促进本地区生态效率提升，其结果将导致污染活动向周边环境规制门槛较低的区域转移，其结果很可能导致周边地区城市竞争力下降。因此，本文提出以下研究假说：

H1：本地生态效率提高显著提升本地城市竞争力。

H2：本地生态效率提高显著降低周边城市竞争力。

H3：本地生态效率提高对本地及周边城市竞争力的影响效应加总显著为正。

（二）计量模型设定

由于城市竞争力受到地区环境质量以及经济实力、基础设施、城市规模等其他特征变量的影响，本文假定城市竞争力是环境质量和其他地区特征变量的函数，函数具体形式如式（1）所示：

其中，CPit表示城市竞争力指数；Eit表示地区环境质量，本文用城市生态效率指数来度量；Xit表示影响城市竞争力的其他地区特征变量。此外，因为生态效率对周边城市的空间溢出效应是引起城市间经济竞争策略性行为的一个不容忽视的重要因素，所以本文将在式（1）中引入生态效率空间溢出效应对这种策略性行为进行描述，此时，新的城市竞争力函数如式（2）所示：

其中，E* 表示城市生态效率空间溢出效应强度。根据上述模型，空间杜宾模型设定如式（3）所示：

其中，β1用来捕捉城市生态效率提高对本地城市竞争力的影响效应，θ1用来捕捉城市生态效率提高对周边城市竞争力的空间溢出效应强度（李丹琪等，2020）；W为空间权重矩阵，本文构建171 个地级市的空间距离权重矩阵（用两城市质心点距离的倒数来设置）和地理相邻权重矩阵（两地相邻为1，反之为0），来刻画城市间的空间关联性。在实证分析过程中，本文将对上述权重矩阵进行标准化处理。

数据来源及变量选取

（一）数据来源

基于数据可得原则，本文选取我国171 个地级市作为研究样本，覆盖我国内地全部省、市、自治区，时间跨度为2010-2017 年，原始数据来源于2011-2018《中国城市统计年鉴》名卷以及各地级市统计年鉴和统计公报。

（二）变量选取及说明

本文被解释变量为城市竞争力指数，核心解释变量为城市生态效率指数，控制变量包括城市经济发展水平、人力资本存量、科学技术水平、居民可获得收入、公共服务配套、市容市貌等指标。其中，经济发展水平用以2010年为基期的人均GDP 实际值来衡量；人力资本存量用普通高等院校在校学生人数来衡量；科学技术水平用科学研究、技术服务和地质勘查业城镇单位年末从业人员占全市城镇单位年末从业人员比重来衡量；居民可获得收入用以2010 年为基期的在岗职工年平均实际工资额来衡量；公共服务配套用按照年末户籍人口计算得到的每千人口医院、卫生院床位数来衡量；市容市貌用绿地面积来衡量。上述控制变量均进行标准化处理，标准化处理后的变量指标说明及描述性统计如表1 所示。

实证结果分析

本文借助计量分析软件Matlab 2016b，通过豪斯曼检验确定采用双固定效应模型以及极大似然估计法进行回归估计。为避免因内生性问题而导致的估计偏误，本文采用核心解释变量以及各控制变量的一阶滞后项作为工具变量进行回归。

（一）基准回归结果及稳健性检验

使用地理距离权重矩阵进行基准回归，回归结果如表2 所示，结果表明：

表1 变量指标说明及描述性统计分析

表2 基准回归结果

第一，用来捕捉城市间竞争力空间关联性的估计系数ρ以及城市间生态效率空间关联性的估计系数θ1均在统计意义上通过显著性检验，表明用式（3）表示的空间计量模型既不会退化为空间自回归模型，也不会退化为空间误差模型，此时使用空间杜宾模型最为合适。

第二，在控制其他地区特征变量的前提下，本地生态效率提高对本地城市竞争力的影响作用为正，且在1% 的显著性水平上通过显著性检验，说明本地生态效率提高将促进本地城市竞争力提升，假说1 成立。出现这一结果的原因可能在于，随着本地生态效率水平的提高，当地经济发展方式加快转变，城市生态环保状况进一步改善，人与自然得以和谐共生，城市综合竞争力得到提升。

第三，在控制其他地区特征变量的前提下，本地生态效率提高对周边城市竞争力的影响作用为负，且在1% 的显著性水平上通过显著性检验，说明本地生态效率提高导致周边城市竞争力下降，假说2 成立。出现这一结果的原因可能在于，本地既可以通过环保技术改造来实现生态效率的提高，也可以通过转移污染企业的方式来实现生态效率的提高，这一部分污染企业转移到周边城市，导致周边城市生态效率水平下滑，影响其城市竞争力的提升。

第四，在控制其他地区特征变化的前提下，本地生态效率提高对本地及周边城市竞争力的总效应为正，且在1% 的显著性水平上通过显著性检验。说明从城市组团的角度上看，本地生态效率提高虽然会导致周边城市竞争力下降，但是总体效应加总依然显著为正，假说3 成立。本地生态效率对本地竞争力的提升效应超过对周边城市竞争力的抑制效应，这为城市间补偿机制的搭建提供现实基础。

使用地理相邻权重矩阵重新回归，进行稳健性检验。回归结果与表2 基本一致，基准回归通过稳健性检验。

（二）分组异质性

参照国家统计局关于区域划分的最新调整，本文将研究样本划分为东部、中部、西部和东北地区，采用地理距离权重矩阵分别进行回归，回归结果如表3 所示，结果表明：

第一，用来捕捉城市间竞争力空间关联性的估计系数ρ以及城市间生态效率空间关联性的估计系数θ1均在统计意义上通过显著性检验，表明用式（3）表示的空间计量模型既不会退化为空间自回归模型，也不会退化为空间误差模型，此时使用空间杜宾模型最为合适。

第二，在控制其他地区特征变量的前提下，东部城市生态效率提高无论是对本地城市竞争力的影响作用，还是对周边城市竞争力的影响作用均在统计意义上不显著。从控制变量估计系数回归结果来看，东部城市竞争力主要受人力资本和科学技术水平的影响，本地人力资本以及科学技术水平的提高将显著促进本地及周边城市竞争力的提升。出现这一结果的原因可能在于：东部城市大多已完成由要素驱动向创新驱动的转变，并处于以科技创新为核心增长动力的高质量发展阶段，此时人力资本、科学技术等方面的投入对城市竞争力的提升作用远超生态效率提高所产生的影响。

第三，在控制其他地区特征变量的前提下，中部城市生态效率提高对本地城市竞争力影响作用为正，且在1%的显著性水平上通过显著性检验，对周边城市竞争力影响作用为负，且在10% 的显著性水平上通过显著性检验。说明中部城市生态效率提高显著促进本地城市竞争力提升，并显著抑制周边城市竞争力提升。这与基准回归结果基本一致，出现这一结果的原因可能与基准回归结果一样。

第四，在控制其他地区特征变量的前提下，西部城市生态效率提高对本地城市竞争力影响作用为负，且在5%的显著性水平上通过显著性检验，对周边城市竞争力影响作用为正，且在10% 的显著性水平上通过显著性检验。说明西部城市生态效率提高显著抑制本地城市竞争力提升，并显著促进周边城市竞争力提升。出现这一结果的原因可能在于：首先，对于本地的影响作用来说，本地生态效率提高过程中，对城市竞争力存在两种相互制衡的影响作用。一方面，城市生态环保状况改善对城市竞争力带来正向影响效应；另一方面，为提高生态效率而采取的企业环保技术改进以及 “三高” 企业转移等，提高了本地环保治理成本，制约本地经济增长，经济增速减缓对城市竞争力带来负向影响效应。西部城市大多经济发展水平较低，生态效率提高过程导致的经济增速减缓对其城市竞争力的负向影响效应可能超过城市生态环保状况改善带来的正向影响效应，最终导致城市竞争力下降。其次，对周边城市的影响作用来说，本地生态效率提高过程中往往伴随着辖区内污染企业向周边城市的转移，对周边城市的影响效应是 “双刃剑”，在为周边城市带来更多经济发展机会的同时，也使当地生态环保状况恶化。可能是因为污染企业带来的经济效益对于城市竞争力的影响作用占据主导地位，所以估计系数在统计平均意义上显著为正。

表3 分地区回归结果

第五，在控制其他地区特征变量的前提下，东北城市生态效率提高无论是对本地城市竞争力的影响作用，还是对周边城市竞争力的影响作用均在统计意义上不显著。与东部城市不同，东北城市各控制变量也几乎都在统计意义上不显著。原因可能在于，东北城市竞争力提升的重心目前仍主要在其自身体制机制改革创新以及民营企业市场活力的激活上，有待进一步深入研究和论证。

结论与启示

（一）结论

本文使用我国171个地级市2010-2017年面板数据样本，在使用考虑非期望产出和共同前沿面的超效率SBM 模型对各城市生产效率水平进行测算的基础上，构建空间杜宾模型检验本地生态效率提高对本地及周边城市竞争力的影响效应，并分东部、中部、西部和东北等地区进行分组异质性检验。实证结果表明：第一，本地生态效率提高显著提升本地城市竞争力，虽然对周边城市竞争力产生抑制效应，但从总体上显著提升城市组团的竞争力；第二，东部地区和东北地区生态效率提升对本地及周边城市竞争力的影响效应均不显著，中部地区生态效率提高显著促进本地城市竞争力提升并导致周边城市竞争力下降，西部地区生态效率提高则导致本地城市竞争力下降并显著提升周边城市竞争力。

（二）启示

基于上述研究成果，得到以下政策启示：

运用城市组团方式形成生态文明建设合力。本地生态效率提高对周边城市竞争力具有负向空间溢出效应，导致虽然本地受益于生态文明建设工作的推进而实现升级提升，但同时也对周边城市造成损害，此时建立城市间经济效益补偿机制就显得尤为重要。从城市组团的角度上看，本地生态效率提高所带来的正向影响效应远超其所带来的负向影响效应，最终导致城市组团的总效应显著为正，这为城市间经济效益补偿机制的建立提供现实基础。生态文明建设不能是一蹴而就，也不能是单打独斗，要加大力度建立健全城市间经济效益补偿机制，加快形成城市组团合力，达到整体局面的帕累托最优状态。

因地制宜兼顾生态效率以及城市竞争力的提升。对于东部城市来说，相较于生态效率，科技创新驱动对于城市竞争力的提升更为关键，加快推进落实创新驱动战略，是东部城市在短期内实现城市竞争力快速提升的重要方式。对于中部城市来说，在推进生态效率提高过程中，要兼顾其对周边城市的负面影响，与周边城市联合建立生态文明建设互动协作体制机制，避免出现污染转移导致整体城市竞争力下降的局面。对于西部城市来说，则要坚定推进生态文明建设的决心，同时积极向国家争取更多倾向性财政资金补贴，在保障辖区内经济发展水平不后退的前提下加快实现生态效率提升；对于东北城市来说，其自身城市竞争力的提升可能得依靠自身体制机制改革创新，打破固有利益格局，为经济发展注入新的活力。