加入城市群会提高城市土地绿色利用效率吗

谭纪焕 卢新海 陈丹玲

摘要：以长江经济带上108座城市为研究对象，采用非径向非角度的SBM模型测度2003-2018年间的城市土地绿色利用效率，并考察其时序特征。在此基础上，采用渐进双重差分模型验证城市集聚对城市土地绿色利用效率的影响，结果表明：考察期内城市集聚能提高城市土地绿色利用效率，加入城市群的城市与未加入城市群的城市相比，城市土地绿色利用效率能够提高3.95个单位，城市集聚政策对世界级、国家级城市群的城市土地绿色利用效率驱动效果明显，而对区域性城市群的城市土地绿色利用效率产生了负向驱动。

关键词：城市集聚;城市土地绿色利用效率;双重差分

中图分类号：F293 文献标识码：A

文章编号：1001-9138-（2021）03-0040-49 收稿日期：2021-02-03

作者简介：谭纪焕，华中科技大学公共管理学院硕士研究生。

卢新海，华中科技大学公共管理学院博士生导师。

陈丹玲，华中农业大学公共管理学院讲师。

1 引言

中国经济发展正逐渐由追求速度的粗放模式向结构调整和环境效率的内涵模式改变，推动城市集群和绿色发展已成为加快中国城市转型的战略选择。我国推出的“一带一路”“长江经济带”“长江中游城市群”等国家级发展战略规划的重要目的之一就是通过一系列政策安排和制度设计来实现城市集群发展从而获取发展红利;然而由于城市空间的过度扩张，大量农用地转化为非农建设用地，且城市土地利用中高资源能耗、高污染排放、高碳排放等问题长期存在，在考虑环境约束条件下，城市土地利用效率总体偏低。在绿色发展的宏观背景下，实现城市发展、土地利用与环境保护三者和谐发展是当前城市发展的现实需要，同时学者基于绿色发展理念，衍生了城市土地利用绿色效率的概念。理论上，城市土地作为城市发展的直接空间载体，城市演化、发展会通过规模、结构、集聚效益等影响城市土地绿色利用效率。加入城市群是否能够提高城市土地绿色利用效率，这个问题的审视，不仅能为调整我国城市群集聚发展政策提供方向指引，而且能够为在绿色理念下的经济发展和区域空间开发模式提供决策参考。以上构成本文的研究初衷，关注城市集聚对城市土地绿色利用效率的实际影响。

2 文献综述

目前学界有关城市集聚影响城市土地绿色利用效率的研究主要可以归纳为，将城市集聚分解为人口集聚、产业集聚和空间集聚等多个维度概念，分析城市内部某一具体的集聚表现对城市发展的影响。近年来，开始有学者关注高新区政策如何影响城市土地利用效率，从规模、要素积累和集聚效应角度来看，高新区政策对我国土地利用效率产生了积极影响。高新区通过选择效应、政策效益、集群效应和区位效应影响企业层面的土地利用效率。利用客观数据和空间视角来刻画城市集聚某些方面对城市土地利用效率所产生的具体影响。这些成果对丰富城市集聚和土地利用效率的研究内容具有重要的借鉴意义。

通过对城市集聚、城市土地绿色利用效率、城市集聚与城市土地绿色利用的关系相关研究主题的回顾分析，我们发现，针对“城市集聚—城市土地绿色利用效率”范式的研究，目前还处于探索之中，其结论导向并不清晰。目前有关“城市集聚—城市土地绿色利用效率”的研究，至少存在以下不足，城市集聚是一个多维度复杂的概念，以上研究多将城市集聚分解为某一具体表现，探索城市集聚与城市土地绿色利用效率间的相关关系。我们必须看到，城市是一个由基础设施、人类活动和社会联系组成的复杂动态系统，单纯研究一个方面或者是一种要素的集聚，已经不能合理解释城市发展，只有把各种要素融合在一起，把城市集聚作为一个整体，直接验证并论证一个整体对另一个整体的直接效应。因此，这些研究所得结论对现实政策制定的参考意义较为有限。鉴于此，本文以长江经济带为研究对象，以城市集聚对城市土地绿色利用效率的影响展开系统而又深入的研究。

3 模型选择、变量测度与数据来源

3.1 模型选择

3.1.1 非径向非角度SBM模型

数据包络分析法（DEA）是常见用于多输入多产出的效率评价分析方法，但决策单元的效率值分布在（0，1）区间，无法准确识别最大效率值为1的决策单元之间的差异，在基于径向的DEA模型，只能等比例扩大或减少投入与产出，这会带来松弛变量的问题，在基于角度的DEA模型中，只能考虑投入或产出的一方面，这会带来计算上的偏差。2002年Tone基于传统DEA模型的缺陷，提出非径向非角度的SBM模型，将松弛变量引入到目标函数，能有效避免径向和角度计算带来的偏差，可以合理考虑到非期望产出，对效率值大于1的决策单位进行区分。其模型构建如下：

（1）

式（1）中，假设有决策单元个数n个、决策单位的投入、期望产出、非期望产出分别用m、r1、r2表示，相应投入矩阵、期望产出矩阵和非期望产出矩阵中的元素分别用x、yd、yu表示，城市土地绿色利用效率值用ρ表示，使用非径向非角度的超效率SBM模型测度，计算出来的ρ值可能大于1，这就能对决策单位的值进行区分，同时非径向非角度的超效率SBM模型测算的值不存在结尾问题，在后续回归分析中不局限于使用Tobit模型，为后文的高级计量奠定了前置条件。

3.1.2 双重差分模型

双重差分法（Difference-in-difference Method）是一项重要评价政策效果的研究方法。利用政策的准自然实验将比较研究对象的差异，其中受到政策影响的个体归为处理组，反之是对照组。通过比较实施某项政策的处理组和未实施某项政策的对照组的结果差异，能够有效解决政策净效应识别中时间趋势遗漏和不同个体无法观测到的差异带来的内生性问题，因此被广泛应用到政策评估中。

本文以长江经济带上73个加入城市群的城市为处理组，剩余35个未加入城市群的城市为对照组，通過比较城市群政策实施前后的差异，两次差分得出的β3，即为城市群政策的净效应，双重差分的基本模型为：

（2）

本文梳理长江经济带上城市进入城市群的时间，发现2011年62座城市加入城市群，2011年后有11座城市分别加入城市群，由于进入城市群的时间是不同的，本文借鉴刘瑞明和赵仁杰关于国家高新区是否推动地区经济发展的做法，采用渐近DID模型，通过构造是否城市群中的城市与非城市群中的城市时间的虚拟变量交乘项来检验城市群政策的净效应，同时为了控制其他因素对其土地绿色利用效率的影响引入一系列控制变量，渐近DID模型如下：

（3）

式（3）中，ULGUEi，t表示城市土地绿色利用效率，本文采用基于投入产出视角测度的城市土地绿色利用效率值，T-Di，t为核心变量，代表是否为城市群城市与加入城市群时间的交乘项。controli，t为其他影响城市土地绿色利用效率的控制变量。Ai和Tt为控制地区效应和时间效应的变量，εi，t为随机扰动项。

3.2 变量测度

本文借鉴现有研究成果，基于城市土地绿色利用效率的内涵，不只追求土地利用系统中经济效益的产出，还需要考虑到土地利用过程中期望和非期望的产出。指标体系的构建以“投入—产出”为主的指标体系，要能够涵盖土地利用系统中投入要素、“社会效益-经济效益-生态效益”和“生态损失”的综合产出，将非期望产出纳入到城市土地利用效率的测度模型中，才能更加有效测度城市土地绿色利用效率的真实情况，如表1所示。同时本文引入一系列的控制变量：对外开放度（实际利用外资金额<按历年汇率折算>与地区生产总值的比重）;城市化水平（城镇人口占总人口的比重）;城市规模（总人口与建成区的比值）;经济发展水平（GDP增长率）;政府干预程度（财政支出占GDP比重）。

3.3 数据来源

本文以我国长江经济带上108座地级及以上城市为研究对象，因行政区划调整和数据可得性剔除毕节市、铜仁市，以城市市辖区为研究主体，选取2003-2018年《中国城市统计年鉴（2003-2018）》和《中国建设统计年鉴（2003-2018）》数据，部分年份缺失数据来自于各城市统计年鉴、国民经济与社会发展公报，同时为了增强数据的可比性，利用GDP指数对GDP数据做平减处理，以2003年为基期。

3.4 研究区概况

长江经济带包含长江沿岸11个省市，是我国“两纵三横”为主体的城市化战略的重要组成部分，是促进国家经济社会发展的关键引擎，包含长三角城市群、长江中游城市群、成渝城市群，是实现新时代经济高质量发展的重要依托。本文梳理了当前城市群发展规划的政策性文件，如表2所示。总的来看，在长江经济带上的城市集群发展规划及其道路设计兼具“异质性区域覆盖、多元化发展定位”特征。本文对长江经济带的土地绿色利用效率进行比较分析，有助于评价城市集聚发展政策的实施现实成效，如图1所示。

4 城市土地绿色利用效率总体分析

本文在借鉴相关研究的基础上，借助MAX-DEA软件，采用非径向非角度的SBM模型来测度城市土地绿色利用效率。对2003-2018年间长江经济带上108座城市进行测度。

结果表明：从整体层面来看，城市土地绿色利用效率平均值从2003年的0.333上升到2018年的0.394，整体上提升了18%。从长江经济带来看，在2003-2013年间，城市土地绿色利用效率平均值增长幅度不大，自2011年《全国主体功能区规划》出台后，城市土地绿色利用效率出现波动增长，自2013年开始，城市土地绿色利用效率整体呈现明显的上升趋势，如图2所示。

从区域差异来看，长江经济带的城市土地绿色利用效率有明显的区域性，表现为上游地区效率最高、其次是中游地区、最次是下游地区。主要原因是各区域经济发展水平不同，自然资源禀赋不同，在经济快速发展阶段中承担了更高的环境成本，土地绿色效应很大部分被污染效应所抵消，从而导致下游地区的土地绿色利用效率的平均值低于上游和中游区域，如图3所示。

总的来看，随着国家出台多种环境保护政策，自2013年以后，长江经济带下游地区在产业升级中，各种污染密集型产业开始梯度转移，向长江经济带上游地区和中游地区转移，长江经济带上游地区和中游地区的城市土地绿色利用效率出现波动。

5 城市集聚对城市土地绿色利用效率影响效应检验

5.1 渐进DID结果分析

本文通过STATA软件，采用双向固定效应模型对加入城市群的土地绿色利用效率进行评估，我国城市群土地绿色利用效率的基准回归结果，如表3所示。模型（1）至模型（6）分别代表了不加控制变量和加入控制变量的随机效应模型、固定效应模型和DID模型。结果表示，无论是否加入控制变量、是否引入时间或区域固定效应，交乘项T_D的系数均在5%的水平下显著，表明加入城市群会提升所在城市的土地绿色利用效率。由模型 （6）可知，在其他所有变量不变的情况下，其影响系数为0.0395，表明与未加入城市群的城市相比，加入城市群的城市土地绿色利用效率能提高3.95个单位。

5.2 平行趋势检验

表3表明，是否加入控制变量，是否引入时间或区域固定效应，结果均显示了加入城市群会对城市土地绿色利用效率的驱动作用，考虑到DID适用的前提在于满足平行趋势假设，本文参考Beck等的做法，假设如下模型进行平行趋势检验：

（3）

在式（3）中，分别表示政策实施前后n年的虚拟变量，以加入城市群当年为界，考察加入城市群前5年和后5年城市土地绿色利用效率的变化趋势。由于加入城市群的时间是不同的，因此对不同城市而言，表示不同年份。若的系数并不显著，则表明处理组与对照组具有平行趋势。而的系数显著，则表明加入城市群会对城市土地绿色利用效率会有显著影响。将加入城市群前后的系数显著性结合起来分析可進一步证明加入城市群后城市土地绿色利用效率增长确实是因为城市群政策带来的，DID结果是可信的。

为了直观展示估计结果，利用STATA计量软件，绘制了系数走势图，如图4所示。横轴代表实施前后的年份，纵轴代表估计值大小。由图4可知，在城市群政策实施前的系数是包含零的，表明城市群政策的城市土地绿色利用效率并没有显著差异。城市群政策实施后，系数才显著为正，且这种正向驱动效应在样本期存在，具有一定的持续性。可以得出，处理组与对照组的城市土地绿色利用效率在2011年以前基本保持相似的趋势，自2011年后处理组与对照组差异开始扩大，这表明加入城市群对城市土地绿色利用效率产生影响，通过了平行趋势检验。

5.3 PSM+DID检验

由于使用DID的前提在于满足试点选择的随机性和共同趋势假定，前文虽对共同趋势假定进行了验证，但无法确保随机性。因此，为克服样本选择问题，本文进一步采用PSM与DID相结合的方法进行检验。在具体匹配过程中，参考了Heyman等的相关研究，采用逐年匹配的办法进行配对，首先将样本分为匹配组（加入城市群）和待匹配组（样本期间内始终未加入城市群的城市）。其次，以是否加入城市群作为因变量，其他控制变量作为匹配变量，通过logit模型计算出样本城市进入城市群的概率。在此基础上，按照最近邻匹配法将概率值相近的城市进行匹配，从而为每个进入城市群内的城市找到最佳对照组。最后，对匹配后的样本进行平衡性检验，图5为匹配前后各特征变量标准化偏差，匹配效果好，图6和图7为匹配前后对照组与处理组之间的差异缩小，甚至匹配后出现了覆盖的情况，可用匹配后的样本进一步的DID估计。

在去除不满足共同区域假定的60个观察值后，本文采用PSM匹配得出的样本数据进行DID检验，模型（1）和模型（2）展示了PSM+DID稳健性检验结果，由结果可知，交乘项系数依旧显著为正，加入城市群能够有效提升城市土地绿色利用效率，与基准回归结果一致，说明上述结果是稳健的，如表4所示。

5.4 城市群定位级别异质性

本文将长江经济带上108个城市按照加入城市群级别不同区分为世界级城市群、国家级城市群和区域性城市群，引入T_D与城市群级别（city-grade）的交乘项，并构建如下模型进行检验：

Yi，t=β0+β1T-Di，t×city-grade+β2controli，t

+ Ai + Tt + εi，t                                                             （4）

式（4）中的β1为城市集聚政策对城市土地绿色利用效率的等级异质性程度。回归结果，如表5所示，城市集聚政策对世界级、国家级城市群的城市土地绿色利用效率驱动效果明显，而对区域性城市群产生了负向驱动。

从理论上看，定位级别的高低决定了城市群的资源调配能力，定位级别高的城市群能够为城市集聚推行提供有利的组织领导和丰富的人财物等资源支持，吸引城市人才和产业集聚，进而为提升单位土地产出提供了可能。而区域性城市群自身吸引力不足，政府可调配资源的能力也有限，城市集聚并未成为其政策福利。因此，如何提升政府行政能力和城市自身吸引力出发，在发挥高级别城市等级优势的同时，弥补一般城市群的定位劣势，是进一步推进城市集聚政策需要解决的问题。

6 研究结论

本研究选取长江经济带上108个地级及以上城市，根據绿色发展理念，建立城市土地绿色利用效率的指标体系，使用非径向非角度的SBM模型，测算城市土地绿色利用效率的基础上，并使用渐进双重差分模型，验证城市集聚对城市土地绿色利用效率的影响，为政府拟定合理的土地利用政策给予理论参考。结论如下：

（1）在考察期内，城市土地绿色利用效率平均值从2003年的0.333上升到2018年的0.394，整体上提升了18%。自2011年《全国主体功能区规划》出台后，城市土地绿色利用效率出现波动增长，从2013年开始，城市土地绿色利用效率呈现明显的上升趋势。长江经济带的城市土地绿色利用效率存在区域差异性，2003-2018年间，长江经济带上的城市土地绿色利用效率平均值表现为上游地区>中游地区>下游地区。自2014年后，下游地区的城市土地绿色利用效率呈现明显的增长趋势，而上游地区和中游地区的效率值开始波动。

（2）无论是否加入控制变量、是否引入时间或区域固定效应，交乘项T_D的系数均在5%的水平下显著，表明加入城市群会提升所在城市的土地绿色利用效率。在其他所有变量不变的情况下，其影响系数为0.0395，表明与未加入城市群的城市相比，加入城市群的土地绿色利用效率能提高3.95个单位。

（3）城市群定位级别的高低决定了城市群的资源调配能力，定位级别高的城市群能够为城市集聚推行提供有利的组织领导和丰富的人财物等资源支持，吸引城市人才和产业集聚，进而为提升单位土地产出提供了可能。而区域性城市群自身吸引力不足，政府可调配资源的能力也有限，城市集聚并未成为其政策福利。

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