高技术产业集聚对绿色经济效率的影响及空间溢出效应研究

蔡晓曦 陈 涛

(沈阳化工大学经济与管理学院，沈阳 110142)

党的十九届六中全会强调，进一步促进创新驱动型经济增长，提高全要素生产率、科技贡献率、劳动生产率，实现经济高质量发展。高技术产业的健康发展在实现经济高质量发展过程中起到不可替代的作用。高技术产业作为技术密集型与资本密集型产业，注定了其空间分布格局的不平衡性，高技术产业在区域中的集聚水平呈先上升后下降的“倒U型”趋势[1]。孙翎对促使高技术产业集聚的动力因素进行了分析，结果显示资源寻求、市场寻求、规避不利政策环境与接受专业化分工是高技术产业集聚的原因，研究强调了政府在产业集聚过程中的作用[2]。根据以往学者的研究，高技术产业集聚可以归集为以下原因：第一，资源禀赋；第二，高技术产业集聚带来的知识、技术溢出具有正外部性，有利于降低集聚区内企业的技术创新成本；第三，政府政策。

各地方政府为高技术企业发展提供了大量资金帮扶及政策优惠，但高技术产业在空间上集聚是否能够有效地提高区域经济效率？杨浩昌等对高技术产业集聚影响创新的作用路径进行研究，发现产业集聚对技术创新的产生与扩散具有显著作用[3]。胡安军等认为高技术产业集聚在优化经济结构、提高生产率、促进经济发展方面具有极大作用。其通过DEA模型对经济效率进行评价后，运用SGMM模型进行实证研究发现，产业集聚能有效提高经济效率[4]。

高技术产业集聚有利于提升本地区经济效率，但是否也会促进临近地区的绿色经济效率?本文基于空间溢出视角，对高技术产业集聚与经济效率的联系进行再研究。通过2009—2019年中国30个省区市的面板数据，运用空间杜宾模型对高技术产业集聚的空间溢出效应进行研究，为引导高技术产业合理发展与实现经济高质量发展提供理论依据。

1 高技术产业集聚对绿色经济效率的作用机制

1.1 高技术产业集聚对绿色经济效率的促进作用

高技术产业聚集会产生技术、知识溢出以及规模经济效应，促进绿色经济效率提升。

① 规模经济效应。生产规模的扩张，使企业内部管理、专业化协作等趋于完善，企业内部生产效率得到提高；产业集聚有助于行业整体规模的扩大，降低高技术产业整体的生产及管理成本，促进集聚区内企业合理分配与利用公共资源，提高了绿色经济效率。②知识溢出与技术溢出。产业集聚区内企业间形成的长期稳定正式与非正式的联系，有助于企业之间建立相互信任关系，促进产业区内形成专业化分工，提高经济效率。企业之间相互的信息传播实现了知识与技术的溢出，能够激发与促进创新效率，有助于科研成果的产出率提升。

1.2 高技术产业集聚对绿色经济效率的抑制作用

高技术产业相对于传统产业而言，主要成本为科研投入，其具有专业化、高投入、产出时间长等特点。①高度专业化的投入要素。高技术产业发展所投入的生产要素专业性较强。集聚区内专业性较强的生产要素过度供给，而非高技术企业无法“消化”该生产要素，可能造成资源浪费。②投资风险。高技术产业所需资金量大，科研产出不确定，因此对高技术产业的投资多为高风险性投资，短时间内会占用地区资金资源。③高技术产业集聚发展阶段对绿色经济效率的影响不同[5]。集聚初期，存在由于管理不完善、当地行政法规不健全等问题所导致的市场失灵。集聚繁荣阶段，集聚区内企业数量过多、市场竞争激烈，导致生产要素价格过高、企业实施寻租行为等。集聚衰败阶段，市场竞争激烈导致部分企业退出市场，集聚区内剩余企业容易形成寡头垄断，导致经济效率下降。

1.3 高技术产业集聚对绿色经济效率的空间溢出效应

高技术产业集聚区内资金、技术、高端知识人才等生产要素的集中度相比传统产业集聚而言更高，能够产生更显著的空间溢出效应。主要表现为：①积极的溢出效应，高技术产业是知识、资本密集型产业，其发展过程需要大量高级知识分子与资金，但产业集聚水平达到繁荣及衰退期时，企业被迫退出市场。由于集聚区内存在较高生活成本等原因，集聚区可以对临近地区释放大量人才，提高绿色经济效率。②消极的溢出效应。第一，高技术产业集聚在集聚区中累积大量资本、人才等资源，对提升集聚区绿色经济效率具有重要作用。但资源普遍具有稀缺性，临近地区资源的流失更可能降低其经济效率。第二，地方保护主义导致市场分割，地区之间企业的交流与合作受阻，知识、技术溢出效应对本区域的作用显著，但难以在临近区域发挥作用。

2 研究设计

2.1 研究方法

2.1.1 超效率SBM模型

传统DEA模型为保证效率有效及凸性无差异曲面，从径向与角度两方面对效率进行评价，但会导致松弛性问题且处于前沿面上的决策单元效率均为1，无法进一步对比评价。因此Tone提出了超效率SBM模型，该模型不但有效解决了要素松弛性问题，并且可以对前沿面上的决策单元进行对比评价[6]。

2.1.2 空间杜宾模型

高技术产业的集聚同传统产业集聚相比起知识与技术的溢出效应更强，可能存在强烈的空间溢出效应。本文引入空间杜宾模型进行实证研究，模型设定形式为：

其中，y为被解释变量，表示绿色经济效率；X为核心解释变量，表示高技术产业集聚水平；z为控制变量，ρ、α、β为待估参数；ω为空间权重矩阵，μ为空间固定项，ε为随机误差项。

2.2 变量的选取

本文选取2009—2019年我国30个省区市(西藏除外)的面板数据进行实证研究。

2.2.1 绿色经济效率

本文通过包含非期望产出的super SBM模型对各省份绿色经济效率进行评价。

投入要素为劳动力投入，数据采用各省区市年末平均就业人数，数据来源于国家统计年鉴。资本存量采取永续盘存法[7]，其具体公式为：Ki,t=Ki,t-1(1-φ)+Ri,t。其中Ki,t为本期资本存量；Ki,t-1为上期资本存量；Ri,t为当期资本形成总额；φ为资本折旧率，取9.6%。为使不同时期的价格具备可比性，本文以2009年为基期，使用固定资产价格指数对各期资本形成总额进行平减处理。数据来源于《国家统计年鉴》《中国能源统计年鉴》,部分年度数据缺失采取线性插值法补全。

预期产出为GDP(国民生产总值)，数据采取以2009年为基期的实际GDP。非期望产出要素分别为碳排放、工业SO2排放总量、废水排放总量及一般固体废物排放总量，数据来源于CEADs数据库、《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》。

2.2.2 高技术产业集聚度

测度产业集聚水平的方法中，区位熵指数应用较为成熟，并可以消除区域经济规模差异的影响。因此本文使用区位熵对产业聚集水平进行测度，表达式为：

(1)

2.2.3 控制变量

人口密度(pop)，人口集聚对地区内部技术累积与技术创新具有促进作用，而技术创新所产生的正外部性将对地区经济效率的提升具有重要意义。选取年常住人口与各地区面积之比表示人口集聚程度。政府行为(gov)，政府通过财政支出可以对经济运行产生影响，提高经济效率。以地方财政支出与GDP的比值表示政府行为。产业结构(ind)，产业结构的合理优化除了有利于控制地区环境污染物排放外，也能起到优化资源配置的作用，能够提升地区绿色经济效率。选取第三产业与第二产业增加值之比表示产业结构。外商投资(fdi)，外商投资可以增加地方资本存量与投资行业规模，对促进绿色经济效率的提升具有积极作用。选取外商直接投资与地区GDP之比表示地区外商投资水平。相关数据来源于各省份统计年鉴及国家统计局。

2.2.4 描述性统计

为避免实证模型存在伪回归问题，对所有变量采用LLC方法检验数据的平稳性，结果如表1所示。所有变量LLC检验值均通过1%显著性水平检验，不存在伪回归问题。

表1 描述性统计

3 实证结果及分析

3.1 绿色经济效率与高技术产业集聚水平分析

对2009—2019年绿色经济效率与高技术产业集聚水平取均值后，绘制折线图(见图1)，可以看出绿色经济效率与高技术产业集聚水平之间变化趋势相近。北京、上海的绿色经济效率分别为1.14与1.12，均大于1，处于有效生产的前沿面，同时其高技术产业集聚水平也处于领先水平。而山西、云南、新疆、甘肃、青海和宁夏等地区的绿色经济效率均小于0.4，其产业集聚水平亦均小于0.35。

图1 绿色经济效率与高技术产业集聚水平图

3.2 空间相关性分析

通过计算各年份绿色经济效率与区位熵的莫兰指数，检验其空间相关性。如表2所示，不论是基于邻接关系的空间矩阵还是地理距离的空间矩阵，均通过10%显著性水平检验，说明绿色经济效率与高技术产业集聚均存在空间相关性。研究显示无论是绿色经济效率还是高技术产业集聚都有明显的分布

表2 绿色经济效率与区位熵的莫兰指数

规律，位于第一象限的地区大多为广东、江苏、上海和北京等发达省区市，并呈现出H-H集聚，而黑龙江、吉林、宁夏和青海等不发达地区多位于第三象限呈现出L-L集聚。

3.3 回归结果分析

在对绿色经济效率与高技术产业集聚水平及空间相关关系进行分析后，通过LM、LR与Wald检验对空间计量方法进行选择，再通过Hausman检验确定选择随机效应或固定效应(见表3)。

表3 模型估计结果

从表3的实证结果可知，高技术产业集聚对提高本地区绿色经济效率具有显著促进作用。但考虑空间溢出效应后，高技术产业集聚对临近地区的绿色经济效率却产生了抑制作用。从回归系数来看，产业集聚对临近地区的抑制作用显著大于对本地区的促进作用。可能造成该情况的原因是资源的稀缺性。首先，高技术产业集聚吸引更多资源投入，集聚区内资源累积量不断增多，可能出现规模报酬递减，即高技术产业规模增速低于资源累积增速。而临近地区资源流失，导致地区经济发展缓慢，难以提升绿色经济效率。其次，存在“地方保护主义”等原因，集聚区内企业与区外企业分工合作受阻，因此阻碍了临近地区绿色经济效率的提升。从控制变量的角度来看，人口密度为地区有效人力资源存量的提升创造了条件，对本地区经济效率的提升具有促进作用，并且通过人力资源流动提升临近地区经济效率。绿色经济效率的空间滞后项显著为正，可以说明本地区绿色经济效率提升对临近地区高质量发展起到促进作用。

由于绿色经济效率空间滞后性项显著且不为0，其空间溢出效应可能存在系统性偏差[8]，因此，需对空间溢出效应进行微分分解(见表4)。如表4所示，两种空间权重矩阵下，高技术产业集聚水平的直接效应与间接效应在回归符号、相对大小及经济学意义上相同。随着我国交通基础设施不断完善，某些地区之间的经济交流与生产要素流动逐渐增多，但其实际地理位置并不相邻，因此高技术产业集聚所产生的总效应存在基于邻接关系空间矩阵下不显著，但基于地理距离空间矩阵下显著的情况。

表4 效应分解

3.4 稳健性检验

本文选取高技术产业就业人数与各省区市年末就业人数替代高技术企业主营业务收入与工业企业主营业务收入重新计算高技术产业集聚的区位熵进行稳健性检验，计算结果见表5。由表5可知，替换核心解释变量后，高技术产业集聚水平的回归系数符号、相对大小及显著性基本保持不变。

表5 稳健性检验

4 结论与政策建议

4.1 结 论

京沪粤苏等发达地区绿色经济效率及高技术产业集聚水平显著高于其他地区，总体上呈现自东向西递减趋势；绿色经济效率与高技术产业集聚水平均具有较强的空间相关性，在空间分布上东部沿海省份多呈现出高高集聚(H-H)现象，而中西部省份多呈现出低低集聚(L-L)现象；高技术产业集聚对提高本地区绿色经济效率产生显著促进作用，但抑制了临近地区绿色经济效率的提升；产业集聚对本地区经济效率的促进作用显著小于对临近地区经济效率的抑制作用；人口集聚对提高地区绿色经济效率产生显著作用，人力资源的流动产生溢出效应促进临近地区经济效率的提升。

4.2 政策建议

第一，推动高技术产业地区间协调发展。高技术产业对提高绿色经济效率具有显著促进作用，但目前我国高技术产业发展呈现出自西向东逐渐增强的阶梯式分布格局，东西部发展极不平衡。我国政府应充分发挥生产资料所有制的优势，积极向中西部地区输出高技术产业发展所需的生产资料。中西部地区应当充分考虑本地区的发展优势，制定更加切实可行的政策，引导高技术产业的发展。

第二，加强全国一盘棋思想建设、促进地方政府间交流与合作。降低地区之间企业的交流与合作成本，增强高技术产业集聚区对临近地区的知识、技术溢出，降低高技术产业集聚消极的空间溢出效应，实现全面协调发展。

第三，加强对高技术企业的引导，促进高技术企业合理健康发展。高技术产业发展对资源的需求量较大，企业倾向于优先发展短期内能取得收益的项目。政府应当鼓励研究投入并及时把握未来发展趋势，加强对高技术企业的引导，增加未来的国际竞争力。