产业集聚对绿色全要素生产率的影响——基于国家级经济技术开发区的准自然实验

陈东景，刘 坤

（青岛大学 经济学院，山东 青岛 266061）

国家级经济技术开发区是我国进行经济体制改革的重要举措，也是实现制度创新的重要途径，促进了产业政策的落实和城市经济的发展。自从1984年在沿海建立首批14个国家级经济技术开发区以来，全国已经建成了219个国家级经济技术开发区[1]。开发区的建立，一方面通过影响资本、劳动力等生产要素的流动以及城市的全要素生产率，产生了明显的经济提升效应；另一方面，产业的高度集聚，对集聚地的生态环境也产生了不容忽视的影响。正确处理经济发展与环境保护之间的关系，走环境与经济共赢的高质量发展之路，已成为新时代中国实现经济转型与绿色发展迫切需要解决的问题。因此，以绿色全要素生产率为核心指标，分析建立国家级经济技术开发区对城市经济发展质量的影响机制及其异质性，提出有针对性的对策建议以推动经济高质量发展是一个重要的研究课题。

一、文献综述与研究假设

（一）文献综述

开发区主要通过产业集聚对绿色全要素生产率产生影响。因此，下文分别针对产业集聚对城市生产率和环境的影响进行文献梳理。

学界关于产业集聚对于城市生产率的影响，主要围绕四种观点展开。第一种观点认为，产业集聚具有规模效应，即产业集聚能够提高城市的生产效率，并且在大城市与沿海城市，集聚所产生的规模效应更加明显[2-4]。第二种观点认为，产业集聚对城市生产效率的提升没有影响，即在城市发展初期，仅仅依靠产业集聚无法提升生产率[5-6]。第三种观点认为，城市生产率随着集聚类型的不同而存在显著差异，制造业集聚抑制了城市生产率的提升，生产性服务业集聚促进了城市全要素生产率的提升[7]。第四种观点认为，产业集聚对城市生产率具有时间和空间的异质性。在时间层面上，产业集聚与城市生产率之间呈现“U”型关系，即在集聚初期，拥挤效应占主导地位，因此不利于城市生产率的提升，但是在长期，产业集聚能够促进城市生产效率的提升[8-9]；在区域层面上，中小城市主要依靠专业化集聚提升生产率，大城市、特大城市主要通过多样化集聚提升生产率[10]；与沿海城市、省会城市相比，产业集聚越过拐点后对非沿海城市、非省会城市的抑制作用更为明显[11]。

学界关于产业集聚对环境影响的研究，主要集中在三方面。第一，产业集聚有利于城市生态环境的改善，即以制造业为代表的产业集聚不会导致城市污染严重与生态环境破坏加剧，“污染天堂”的问题可以避免[12-13]。第二种观点认为，产业集聚会加剧本地区的环境污染，导致存在“污染避难所”现象，即产业集聚产生的环境治理优势没有有效发挥出来[14-15]。第三种观点认为，产业集聚对于不同污染物的排放存在差异性，即二氧化硫的排放量随着集聚规模呈现倒“U”型，工业废水和工业粉尘的排放量随着集聚规模呈现“S”型[16-17]。

综上所述，针对产业集聚对城市生产率与城市环境的影响，学者们进行了比较深入的研究，但对于国家级经济技术开发区产业集聚究竟如何影响考虑环境因素的城市全要素生产率，以及哪些异质性因素会对其产生影响等诸多问题，仍然需要进行进一步探究。鉴于此，本研究以2004—2018年全国263个城市为研究对象，用绿色全要素生产率（GTFP）这一变量衡量经过环境因素调整的城市全要素生产率，并构建多期双重差分（DID）模型，实证分析开发区产业集聚对绿色全要素生产率产生的影响。本研究的边际贡献是：从建立国家级经济技术开发区的研究视角，实证研究产业集聚对绿色全要素生产率的影响；深入探讨建立开发区对绿色全要素生产率的影响机制，丰富了产业集聚的研究内容。

（二）研究假设

国家级经济技术开发区的建立，对集聚地的经济发展和环境产生双重影响。开发区对绿色全要素生产率的作用机制如图1所示。

建立国家级经济技术开发区通过竞争效应、示范效应和拥挤效应影响集聚地的全要素生产率进而作用于绿色全要素生产率[18]。第一，开发区的建立加剧了市场竞争，倒逼企业提升资源利用率和生产率，进而提升集聚地的全要素生产率。第二，开发区的建立带来了新的技术与管理经验，对集聚地企业产生示范效应，集聚地企业通过学习、借鉴与吸收，全要素生产率得到提升。第三，开发区的建立，吸引了大量生产要素的集聚。当集聚超过一定规模后，形成拥挤效应，进而导致集聚地的全要素生产率下降。

基于上述分析，分别提出假设1和假设2。假设1：当竞争效应和示范效应超过拥挤效应时，建立开发区会提升城市的全要素生产率进而促进绿色全要素生产率的提升；假设2：当拥挤效应超过竞争效应和示范效应时，建立开发区会降低城市的全要素生产率进而抑制绿色全要素生产率的提升。

建立国家级经济技术开发区通过共生效应、外部效应影响集聚地的环境进而作用于绿色全要素生产率[19]。第一，开发区的建立，使产业间的关联性更紧密。这不仅能实现生产要素的集中消耗，而且能实现污染物的集中处理，从而有利于构建循环体系。第二，开发区的建立，在吸引大量生产要素涌入、扩大集聚地的经济活动的同时，也增加了污染物的排放，从而对集聚地的生态环境造成破坏。

基于上述分析，分别提出假设3和假设4。假设3：当共生效应超过外部效应时，建立开发区会改善城市环境进而促进绿色全要素生产率的提升；假设4：当外部效应超过共生效应时，建立开发区会恶化城市环境进而抑制绿色全要素生产率的提升。

二、模型构建与变量选取

（一）计量模型设定

为了考察国家级经济技术开发区建设对绿色全要素生产率的影响，将建立开发区的城市作为处理组，未建立开发区的城市作为对照组，采用多期DID对建立国家级经济技术开发区产生的效应进行评估。本研究选取2004—2018年全国263个城市作为研究对象，其中128个城市建立了开发区。根据双重差分法的研究思路，引入虚拟变量treatedit，赋值为1表示城市i为处理组，赋值为0则表示城市i为对照组。考虑到不同城市建立开发区的时间存在差异，借鉴袁航等[20]的做法，设置虚拟变量timeit，若城市i在第t年建立或已建立国家级开发区，则虚拟变量timeit取值为1，反之则为0。对于存在“一市多区”的城市，以首个开发区设立的时间为标准。本研究的基准模型设定如下：

式中：被解释变量GTFPit表示城市i第t年的绿色全要素生产率；解释变量treatedit×timeit是评价政策绩效的虚拟变量，记为treatedtimeit；controlit为控制变量，μi为各城市的个体固定效应，ηt为时间固定效应，εit为随机扰动项。同时，本研究选取产业结构、政府干预程度、科技投入以及对外开放度作为模型(1)的控制变量。

（二）变量描述

1.被解释变量

本研究选取的被解释变量为绿色全要素生产率(GTFP)，采用包含非期望产出的Super-SBM模型进行测算[21]。模型中使用到的投入要素、期望产出和非期望产出如表1所示。

表1 变量名称与计算方法

2.核心解释变量

本研究选用的核心解释变量是国家级经济技术开发区（下文各表中简称开发区）的虚拟变量treatedtime。数据来源于国家发改委等部门发布的《中国开发区审核公告目录》（2018版）。

3.控制变量

本研究选用了产业结构（industry）、对外开放度（fdi）、科技投入（tech）和政府干预度（gov）等变量作为控制变量。

产业结构，参考郑婷婷[24]等人的做法，选用三次产业劳动力份额替代产值，具体公式如下：

式中：Li为第i产业的劳动力份额，L为总劳动力份额。

对外开放度，选用名义利用外资金额以年平均汇率折算成人民币后，与名义GDP的比值来衡量。科技投入，选用科技支出占预算支出的比重来衡量。政府干预度，选用政府财政预算支出与财政预算收入的比值来衡量。

三、实证与结果分析

（一）数据来源及描述性统计

我国263个城市2004—2018年的数据主要来源于历年的《中国城市统计年鉴》。要说明的是，价值型数据以2000年为基准年进行了不变价格处理。由表2中各变量的描述性特征可知，研究样本的各变量数据的离散程度较大，适合构建模型进行实证分析。

表2 各变量描述性统计

（二）基准回归结果

由表3可知，模型1和模型2的核心解释变量开发区（treatedtime）的回归系数均为负值，且通过了1%显著性水平检验，表明建立国家级经济技术开发区在一定程度上抑制了绿色全要素生产率的提升。出现这种结果的可能原因是，我国建立的开发区总体上处于起步阶段，地方政府存在唯GDP偏好，一方面为了片面追求经济的增长，放松了企业准入政策，导致大量低效企业的涌入[25]；另一方面，市场化退出机制没有得到健全和完善，导致低效企业无法退出。

表3 基准回归结果†

产业结构的回归系数为正值，且通过了1%显著性水平检验，表明优化产业结构有利于提升绿色全要素生产率。第三产业能源消耗低、污染排放少、科技含量高，其比重的上升不仅代表了产业结构的优化与升级，更意味着发展理念和发展方式的转变。由于传统重工业在国民经济增长中发挥着重要作用，因此推动新旧动能转换、实现产业结构升级是实现可持续发展的重要一步。

对外开放度的回归系数为负值，且通过了1%显著性水平检验，表明增加外资利用率会抑制绿色全要素生产率的提升。国外企业来我国进行投资，一方面通过提供资金和就业岗位，一定程度上推动了我国经济的发展；另一方面，国外企业通常将技术含量低、资源消耗大的产业转移出来，使我国在全球产业链中仅仅扮演“加工者”的身份[26]。

科技投入的回归系数为负值，且通过了1%显著性水平检验，表明虽然科技投入的增加能够促进城市的经济增长[27]，但是其抑制了绿色全要素生产率的提升，对提高经济发展质量的贡献还有待加强。这从一个侧面也反映出，科技进步对于绿色全要素生产率的提升，不应仅在于科技资金的投入规模，更应在于科技成果的转化水平。只有将科技成果有效应用于产业转型升级，使其发挥出强大的生产力，科技因素对于绿色全要素生产率的提升作用才能体现出来。

政府干预度的回归系数为负值，且通过了5%显著性水平检验，表明增加政府支出会抑制绿色全要素生产率的提升。在实施可持续发展战略的过程中，政府通常通过补贴绿色产业或设置专项基金等方式促进绿色全要素生产率的提升。但是财政资金的使用效率有待提高，专项资金监管制度有待完善。

（三）异质性检验

1.区域异质性

中国幅员辽阔，不同地区在地理环境、资源禀赋、技术条件、经济发展状况等诸多方面存在明显差异，不同区域建立国家级经济技术开发区对绿色全要素生产率的影响需要进一步验证。鉴于此，将全国划分为东部、中部、西部、东北四大区域，探究建立国家级经济技术开发区对绿色全要素生产率影响的地区差异。

由表4可知，不同地区的开发区对城市绿色全要素生产率的影响存在差别。东部地区、西部地区建立开发区对提升绿色全要素生产率分别具有促进作用、抑制作用，但是均未通过10%显著性水平检验；中部地区、东北地区建立开发区对提升绿色全要素生产率具有抑制作用，且分别通过了5%、1%显著性水平检验。与其他地区相比，东部地区的开发区建立时间相对较早，经济发展水平较高，当地政府和人民更加注重经济发展质量的提升，因此，产业准入政策相对完善与成熟；中部地区资源型城市数量较多、分布较为集中[28-29]，经济发展模式较为单一，其以资源禀赋吸引资金的发展方式逐渐对实现绿色发展产生了阻碍；西部地区产业集聚度较低，建立开发区对绿色全要素生产率的影响不显著；东北地区作为中国重要的老工业基地，粗放型经济发展方式仍然比较突出，高耗能行业密集，产业结构有待改善升级[30]。

表4 区域异质性检验†

2.时间异质性

国家级经济技术开发区设立初期，城市处于经济发展的起步阶段，为了实现经济的快速增长，当地政府往往采用高投入的粗放式发展模式。随着开发区的不断发展、完善及经济的增长，可持续发展理念逐渐深入人心，经济发展方式逐渐向集约型转变。为了考察开发区设立时间不同是否对绿色全要素生产率产生差异化影响，本研究选用开发区设立时间在2003年以前及2009年以后的城市分别与未设立开发区的城市进行回归，回归结果分别见表5的模型1和模型2。

表5 时间异质性检验†

结果表明，模型1中核心变量开发区对绿色全要素的影响在5%的显著性水平下显著为正，模型2中核心变量开发区对绿色全要素生产率的影响在1%的显著性水平下显著为负。因此，随着时间的推移，开发区对绿色全要素生产率的影响呈现“U”型趋势，即在开发区设立初期，会抑制绿色全要素生产率的提升；随着时间的推移，各项制度逐渐完善，对绿色全要素生产率的提升作用逐渐显现出来。

（四）稳健性检验

1.平行趋势检验

Bertrand指出，双重差分估计有效性的前提之一，就是实验组和控制组在接受处理之前满足共同趋势假设[31]。考虑到部分城市在2002年之前已经建立了开发区，进入2003年以后，最新一批开发区建立的时间在2009年。因此，本研究选用开发区建立时间在2009年及以后的城市和未建立开发区的城市分别为研究样本处理组和对照组。通过事件分析法[32]，实证验证开发区建立前城市的绿色全要素生产率的动态变化（图2）。由图2可知，在2009年新一批开发区建立前，处理组与对照组的绿色全要素生产率不存在显著差异，即具有平行的时间趋势，这满足了双重差分法的基本要求。

图2 平行趋势检验

2.安慰剂检验

除了国家级经济技术开发区建立这一政策外，可能存在影响绿色全要素生产率的其他因素，最终导致前文的结论不成立。为了排除这些因素的干扰，本研究继续选用2009年及以后设立开发区的城市和未建立开发区的城市作为研究样本，并借鉴刘瑞明等[32]的思路，通过改变开发区建立时间进行安慰剂检验。本研究将所有样本城市建立开发区的时间统一提前2～3年，如果此时核心解释变量仍然显著，则表明绿色全要素生产率受到其他随机性因素的影响，而不是因为建立国家级经济技术开发区引起的差异；反之，如果核心解释变量不显著，则表明建立国家级经济技术开发区确实对城市绿色全要素生产率产生了显著影响。

表6中的模型1与模型2分别表示假想开发区建立提前2～3年的情况。回归结果表明：剔除2005年之前建立开发区的城市后，将开发区建立时间提前2～3年，核心解释变量开发区对绿色全要素生产率的影响并不显著。这表明绿色全要素生产率没有受到其他随机性因素的影响，只是与是否建立开发区有关，因此该模型通过了安慰剂检验。

表6 安慰剂检验†

四、机制分析

以上内容通过一系列实证分析验证了建立国家级经济技术开发区是否影响绿色全要素生产率的问题。本节则在此基础上考察开发区影响绿色全要素生产率的具体传导机制，即回答建立开发区如何影响绿色全要素生产率的问题。

（一）开发区对全要素生产率的影响

为了考察建立开发区对全要素生产率的影响，选取表1中的三种生产要素作为投入要素、实际GDP作为期望产出，采用Super-SBM模型计算全要素生产率（TFP）。并选取全要素生产率、实际GDP的自然对数值（lnGDP）以及投入要素的自然对数值作为被解释变量，依次对核心解释变量及控制变量回归，回归结果如表7的模型1～5所列示。由表7可知，核心解释变量开发区对全要素生产率的影响系数显著为负、对实际GDP及三种投入要素的影响系数均显著为正值。这表明建立开发区虽然促进了生产要素的集聚和经济的增长，但是抑制了全要素生产率的提升，即建立开发区对集聚地产生的拥挤效应超过给集聚地带来的竞争效应和示范效应，由此证明假设2成立。

（二）开发区对环境的影响

为了考察建立开发区对城市环境的影响，选取表1中的三种非期望产出构建污染指数(Pollution)，它们的权重系数采用熵权法计算获得。选取污染指数(Pollution)作为被解释变量对核心解释变量及控制变量回归，回归结果如表7中的模型6所示。结果表明，核心解释变量开发区对污染指数的影响系数显著为负值。这表明建立开发区对污染物的排放起到了显著的抑制作用，即建立开发区对集聚地的环境带来的共生效应大于对其产生的外部效应，由此证明假设3成立。

表7 机制分析†

因此，开发区建立初期对城市绿色全要素生产率的抑制作用主要源于其抑制了全要素生产率的提高。这在一定程度上反映出，当开发区处于起步阶段，虽然促进了城市经济增长，但这主要是通过吸引各种生产要素集聚予以实现，而非通过提高生产效率的内涵式增长途径予以实现。因此，加快转变经济发展方式，以提高全要素生产率为主要途径实现经济内涵式增长，是建设现代化经济体系、实现经济高质量发展的必由之路。

五、研究结论与政策建议

本研究利用全国263个城市2004—2018年的面板数据，以绿色全要素生产率为研究起点，构建多期DID模型分析了建立国家级经济技术开发区对绿色全要素生产率的影响，主要结论如下：

第一，在全国层面上，随着时间的推移，国家级经济技术开发区对绿色全要素生产率的影响呈现“U”型趋势，即开发区建立初期会抑制绿色全要素生产率的增长，开发区建立一段时间后，会促进绿色全要素生产率的增长，并且开发区建立初期，其抑制作用主要源于对城市全要素生产率的抑制；产业结构优化显著促进了绿色全要素生产率的提升，即经济发展方式的转变、产业结构的优化与升级是实现绿色发展的重要途径；对外开放度、科技投入与增加政府支出对绿色全要素生产率的提升均具有显著的抑制作用，即持续完善和优化外资准入政策、加快科技投入向科技成果的转化、提高财政资金使用效率是实现高质量发展的必由之路。

第二，不同区域建立国家级经济技术开发区，对绿色全要素生产率的影响存在明显差别。东北地区、中部地区建立开发区对绿色全要素生产率的抑制作用较显著，其经济增长过度依赖传统产业是当地政府实现绿色发展所面临的首要问题；西部地区建立开发区没有显著抑制绿色全要素生产率的提升，这与西部地区人口相对稀疏，产业集聚度较低紧密相关；东部地区建立开发区促进了绿色全要素生产率的提升，但是效果不显著，开发区对城市绿色发展的促进作用仍需加强。

根据上述结论，本研究提出以下政策建议：

一是推动技术进步，提高技术效率。在保证研发投入、强化自主创新的同时，加快科技成果的有效转化，使研发成果更好地服务于国民经济增长。我国的科技水平与发达国家相比，仍然存在着较大差距。因而在保证自主创新的同时，要积极学习、消化、吸收国外的先进技术，提高我国的创新能力，使我国的经济增长更多源于技术进步与全要素生产率的提升。此外，在鼓励自主创新和引进国外技术的同时，要充分挖掘现有技术的利用潜能，提高生产要素以及资源的利用效率，降低单位生产总值的能耗量，推动我国实现经济转型与绿色增长。

二是发展绿色产业尤其是高新技术产业，促进产业结构的优化与升级。一方面，推动传统制造业向先进制造业的转变，改变高投入、高污染的发展模式，提高产品的技术水平与科技含量。同时，鼓励、引导、支持高端服务业等第三产业的发展，提高第三产业的竞争力；另一方面，打造智慧化产业链，形成新的产业集聚效应。再造具有地区性特色的产业集群，形成对其他行业辐射带动效应，从而实现各生产要素的优化配置，促进经济高质量发展。

三是完善财政支出体系，发挥政府在经济转型中的引领作用。政府在保证支出规模的同时，要切实提高资金的使用效率，建立健全资金监管机制，将资金进一步向新能源产业、高新技术产业倾斜。此外，政府应该采取相应措施，营造公平的市场环境，通过市场竞争逐步淘汰落后产业和过剩产能，提高生产能力和资源利用效率，加快实现经济增长从粗放型向集约型的转变，推动国民经济持续健康发展。

四是加快构建国内国外双循环相互促进的新发展格局。加快引资模式从“被动接受”向“主动选择”的转变，重视外资流入的质量与效益，实现外资引入与持续发展的有机融合，从而发挥外资对经济转型的促进作用。一方面，各级政府应加强对高质量、高技术的外资引入，并引导其与国内的先进制造业等高新技术产业实现有机结合，发挥其技术溢出效应；另一方面，完善外资准入制度，逐步淘汰资源消耗大、污染排放高、技术含量低的外资企业，实现我国在国际合作中从要素提供者向技术提供者的转变，加快迈向全球产业链的中高端。