环境规制影响经济增长可持续性的机制研究——基于中介效应的实证分析

尚秀丽

(南开大学 经济学院，天津 300071)

一、引言

改革开放以来，中国经济经历了40年的高速发展阶段，但是，经济增长可持续性问题一直备受关注。除了依靠大量资本、劳动力等生产要素高投入推动的经济增长方式难以为继以外，环境要素的过度使用导致诸如酸雨、水污染、雾霾等有损于经济增长可持续性的环境问题相继爆发，成为必须要解决的现实问题。因此，党的十七大报告首次提出生态文明建设，2015年政府工作报告提出提升全要素生产率，党的十八届五中全会阐述绿色发展，到党的十九大对中国经济转向高质量发展阶段的论断，再到党的十九届五中全会提出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”，这些都是对提升经济增长质量、转变经济发展方式、推动经济绿色转型，以提高经济增长可持续性的要求。提升经济增长可持续性，意味着经济发展方式应由“高投入”“高消耗”的粗放增长转为降低生态环境要素投入、提高资本和劳动要素使用效率和经济产出效率的绿色集约增长，其本质是提高环境效率。在此背景下，实施合理的环境规制政策和措施以提升环境效率，是促进经济增长可持续性的必然之路。那么，环境规制影响经济增长可持续性的机制是怎样的？其是否有利于经济增长可持续性？基于此，本文构建包含环境要素在内的分析框架，剖析环境规制与经济增长可持续性的关系，期望厘清环境规制影响经济增长可持续性的作用机制和路径，以明晰环境规制政策的实施方向和力度，进而为实现环境保护和经济健康发展提供政策建议。

二、文献综述

(一)经济增长可持续性的相关研究

一般认为，经济增长主要源于要素投入和全要素生产率。在长期，仅仅依靠大量要素投入推动的经济增长是不可持续的经济增长(Krugman，1994；Young and Alwyn，2003)[1～2]，只有依靠科学的进步与技术的提升，才可从根本上获取可持续的配置效率，达成经济增长可持续(Chow and Li，2002)[3]。基于Solow(1957)[4]关于经济持续增长的唯一源泉为全要素生产率的观点，现有研究中多以全要素生产率表征经济增长可持续性。随着环境逐渐成为经济可持续增长的重要制约因素，学者们将资源和环境因素纳入到全要素生产率的测算体系中，并以此判断经济增长可持续性。通过文献梳理，发现测算思路主要可分为两条:第一，将环境污染视作非期望产出，利用Malmquist-Luenberger指数法、SBM模型等方法进行测算(胥敬华和杜娟，2016；申晨等，2018)[5～6]；第二，将环境污染视作一种生产要素，作为投入变量利用DEA、随机前沿分析等方法进行测算(陈诗一，2009；匡远凤和彭代彦，2012)[7～8]。

(二)环境规制与经济增长可持续性的研究

学界关于环境规制影响环境效率的观点大致分为以下两大类:一方面，环境规制通过增加企业的环境要素使用成本，增加了企业的生产成本(Gray and Shadbegian，2003；Ambec et al.，2013)[9～10]，同时，在信息不对称的情况下，政府无法得知企业使用环境要素的外部成本，进而导致环境规制的实施非但无法将外部性内部化，反而可能将环境保护负担传导给环境污染受害者(Acemoglu et al.，2012)[11]，造成“外部性扩散”(黄庆华等，2018)[12]，导致生产率损失，不利于经济增长可持续。另一方面，环境规制可以倒逼企业进行创新，刺激研发与创新投入以促进技术进步和生产率水平提高(Yang et al.，2012；上官绪明和葛斌华，2020)[13～14]，同时，挤出生产率较低、对环境污染严重的企业，留下生产效率高或清洁型的企业(Acemoglu et al.，2012)[11]，有利于整体环境效率的提升。另外，环境规制影响环境要素使用成本，促使企业使用其他要素替代环境要素，发生环境要素替代效应，降低对环境的损害，进而提升经济增长可持续性(蔡乌赶和周小亮，2017)[15]。近年来，部分学者着手研究环境规制对环境效率的影响效应，但是结论不尽相同:王群勇和陆凤芝(2018)[16]研究发现环境规制强度提升环境效率且存在门槛效应，申晨等(2018)[6]认为市场型环境规制的实行促进了区域工业环境效率的提升，而陈浩和罗力菲(2021)[17]实证表明二者呈现U型关系。

综上所述，目前研究中，虽有大量文献研究环境规制与环境效率之间的关系，但鲜有文献系统地剖析环境规制对环境效率的作用机制以及影响效应；虽将环境纳入经济增长可持续性的考察范围，但鲜有文献将环境要素真正意义上视作同劳动和资本同等的投入要素，并以此考察环境规制对生产要素投入的影响，从而忽视了环境要素参与生产全过程的事实。因此，本文的边际贡献主要有以下几个方面:第一，将环境要素纳入分析框架，从微观视角构建环境规制影响要素投入结构、全要素生产率的分析框架，探讨环境规制影响经济增长可持续性的路径；第二，将环境效率纳入分析框架，认为决定经济可持续增长的关键是经“环境调整”的环境效率，而传统的全要素生产率实质是创新与除环境要素以外的生产要素重新配置的结果；第三，将环境要素视作同资本、劳动可替代的生产要素，考察环境规制作用下环境要素替代效应及其对经济增长可持续性的影响。

本文结构安排如下:第三部分将环境效率纳入分析框架，研究环境规制影响经济增长可持续性的理论机制并提出假设；第四部分为计量模型设定及指标选取；第五部分为实证结果和稳健性检验；第六部分为本文主要结论及政策启示。

三、理论机制与假设提出

在环境承载力约束日益趋紧的背景下，探讨环境规制如何影响经济增长可持续具有重要意义。基于此，本文参考Kozluk和Zipperer(2014)[18]的方法，将环境效率纳入分析框架，从理论上探讨环境规制影响经济增长可持续性的微观机制。为方便分析，假设地区生产部门生产率为φ，φ∈(0，+∞)，采用劳动(L)和资本(K)作为投入品生产产品Y；不失一般性，本文采用污染税(τ)的形式来衡量环境规制强度。

(一)生产技术

根据已有研究，考察环境规制对经济增长的影响时，现有模型中对环境污染的处理分两类:一是将环境提供的服务视为生产要素，即环境要素(E)，构建规模报酬不变的Cobb-Douglas生产函数，即:

Y=AEαL(1-α)βK(1-α)(1-β)

(1)

其中，A为经“环境调整(environmentally adjusted)”的生产率，即为环境效率。环境要素的稀缺性使得A的提升是实现经济增长可持续的关键。

二是将环境污染视为生产过程中的副产品，并分配0≤θ<1比例的资本和劳动用于减排部门减排(Sadeghzadeh，2014)[19]，此时，生产函数为:

Y=φ(1-θφ,τ)LβK(1-β)

(2)

其中，φ>0，φ值越大说明生产部门生产率水平越高。产出为资本和劳动要素的函数，且生产过程中将产生污染。当环境规制水平较低时，地区将劳动和资本均投入到生产部门；当环境规制水平增强时，将分配0<θ<1比例的劳动和资本用于减排或投资现有可用的减排技术，θ由环境规制水平τ决定(∂θ/∂τ≥0)。劳动的价格为w，资本的价格为r。

(二)全要素生产率效应和要素替代效应

对式(1)和式(2)分别取对数并对时间进行微分得:

(3)

(4)

由式(3)和式(4)得式(5):

(5)

式(5)中第一项为生产部门技术进步，即为技术进步效应；第二项为资本和劳动的重新配置，即为资本和劳动要素重置效应；第三项为环境要素相对于劳动要素和资本要素的变动，即为环境要素替代效应。以上三项共同影响经济增长可持续性。因此，的大小取决于创新效应、环境要素替代效应以及要素重置效应的大小。

根据式(1)的生产函数以及Solow(1957)[4]关于经济持续增长的唯一源泉为全要素生产率的观点(1)此处的全要素生产率指的仍然是未考虑环境要素的传统全要素生产率。，环境效率是影响经济增长可持续性的决定性因素。依据对全要素生产率的已有研究，式(5)中的创新效应和要素重置效应即为传统全要素生产率的内涵(2)此后，文中出现的全要素生产率均指的是传统全要素生产率。。因此，根据式(5)可得，的大小取决于全要素生产率变动以及要素间的替代，全要素生产率的提升和其他要素对环境要素的替代(即环境要素替代)均可提升经济增长可持续性，而环境规制可通过影响全要素生产率和环境要素投入相对结构影响经济增长可持续性。具体来讲，存在环境规制的情况下，根据“创新补偿效应”和“遵循成本效应”，环境规制能否促进创新是不确定的，即技术进步效应具有不确定性不确定)；环境规制的增强，对企业资本和劳动的投入产生影响，将使得企业增加减排部门的要素使用量即发生要素重置效应(3)根据已有文献中关于环境规制成本效应的定义及使用，其为成本效应的一个来源。，因此，的大小是不确定，其取决于正向效应和负向效应的大小，即环境规制对全要素生产率的影响不确定。当环境规制水平的提升足以使得环境要素相对价格提升时，追求利润最大化的经济主体将降低环境要素的使用(下降)，并相对增加劳动和资本要素的使用，即发生环境要素替代当环境规制水平较低，因未能体现环境要素的稀缺性而不足以提升环境要素的价格，伴随经济规模的扩大，甚至出现抑制环境要素替代的现象发生。因此，总的来看，环境规制对环境要素替代具有U型影响作用。

由上述分析得如下假设:

H1:环境规制通过全要素生产率效应和环境要素替代效应两条路径对经济增长可持续性产生影响，全要素生产率的提升和环境要素替代可显著促进经济增长可持续性。

H2:环境规制对全要素生产率的影响具有不确定性。当正向效应大于负向效应，环境规制能够显著促进全要素生产率提升。反之，起到抑制作用。

H3:总体上，环境规制与环境要素替代之间呈现U型关系。

(三)关于环境要素替代效应的进一步分析

在生产技术的约束下，企业选择要素投入，以实现成本最小化。由上述分析可知，环境规制可通过要素替代效应影响经济增长可持续性，是否发生环境要素替代取决于环境规制是否使得环境要素相对于当下经济产出需求具有稀缺性。假设E(τ,э)为环境规制和生态承载力(э)共同决定的区域可使用环境要素量，且∂E(τ,э)/∂τ<0，∂E(τ,э)/∂э>0，E为环境要素的实际使用量。环境规制的环境要素替代效应可分为以下两种情况进行讨论:

若E(τ,э)>E。在生态承载力水平较高的区域，当环境规制水平较低时，此时有E(τ,э)>E，即区域内可提供的环境要素量具有非稀缺性。此种情况下，在环境规制水平提升至使得E(τ,э)=E之前，不会导致环境要素价格的上升，因此，使用劳动和资本要素替代环境要素的现象不会发生，即不会发生环境要素替代。相反，随着经济规模的增加，会出现环境要素使用量增加，或者环境要素相对于其他要素使用量增加的现象。

若E(τ,э)≤E。当环境规制水平达到一定程度，或在生态承载力水平低的区域，此时有E(τ,э)≤E，即区域内可提供的环境要素量具有稀缺性。此种情况下，环境规制水平的提升将导致环境要素价格的上升，产生环境要素替代。为进一步分析环境规制影响环境要素替代效应的具体路径，根据式(1)构建地区内代表性企业的单位产出成本最小化问题:

得企业在成本最小化条件下选择的要素投入结构为:

(6)

(7)

在此种情况下，τ将随环境规制水平的增加而增加，因此，在技术允许的条件下，企业将采用劳动和资本要素替代环境要素，即发生环境要素替代。由上可知，环境要素替代效应源于环境要素相对于劳动要素投入比例、相对于资本要素投入比例的变化，即环境规制通过要素替代效应影响经济增长可持续性，可进一步具体分解为环境规制通过影响劳动环境比(劳动要素相对于环境要素的投入比例)和资本环境比(资本要素相对于环境要素的投入比例)影响经济增长可持续性。

综合上述两种情况，生态承载力不同的区域，环境规制通过环境要素替代效应对经济增长可持续性的间接影响作用存在差异性。生态承载力较高的区域，当环境规制水平低时，环境规制水平的提升不会促进环境要素替代，甚至出现抑制环境要素替代的现象；当环境规制提升至一定水平，环境规制水平的再提升将促进环境要素替代。因此，环境规制通过先抑制后促进环境要素替代对经济增长可持续性产生先抑制后促进的U型间接影响作用。生态承载力低的区域，环境规制水平的提升将促进环境要素替代，因此，环境规制通过促进环境要素替代间接促进经济增长可持续性。

由上，得以下假设:

H4:环境要素替代可分解为劳动、资本分别对环境要素的替代，环境规制通过影响劳动环境比和资本环境比进而影响经济增长可持续性。

H5:环境规制通过环境要素替代效应对经济增长可持续性的影响具有生态承载力异质性。具体而言，生态承载力高的区域，环境规制通过先抑制后促进环境要素替代对经济增长可持续性产生先抑制后促进的U型间接效应；生态承载力低的区域，环境规制通过促进环境要素替代对经济增长可持续性产生间接促进作用。

四、计量模型和数据说明

(一)模型构建——中介效应模型

由理论分析框架可知，在环境规制影响可持续经济增长的机理中，环境规制通过影响全要素生产率和要素结构影响可持续经济增长，即环境规制(ER)为自变量(4)此处的ER代表后文中的er和er2。，可持续经济增长(sy)为因变量，传统全要素生产率(tfp)和环境要素相对结构(efs)为中介变量(M)。本文借鉴温忠麟和叶宝娟(2014)[20]的逐步回归检验法，结合Bootstrap方法进行中介效应检验。构建如下的中介效应模型:

syit=α1+cERit+δ1Xit+μi1+λt1+εit1

(8)

Mit=α2+aERit+δ2Xit+μi2+λt2+εit2

(9)

syit=α3+c′ERit+bMit+δ3Xit+μi3+λt3+εit3

(10)

其中，X表示控制变量，i和t分别表示城市和年份，μ表示个体固定效应，λ表示时间固定效用，ε为随机扰动项。环境规制影响可持续经济增长的机制如图1所示。

图1 环境规制影响可持续经济增长的中介变量路径

图1中的c为ER对sy的总效应，a与b的乘积(即ab)为环境规制经过中介变量M传输的中介效应，c′为直接效应。

(二)变量与数据说明

被解释变量。被解释变量为经济增长可持续性(sy)，本文采用环境效率表征经济增长可持续性。为了使有效决策单元之间可以进行效率高低的比较，借鉴张子龙等(2015)[21]的方法，采用基于投入导向的超效率DEA模型对环境效率进行计算，具体形式为:环境效率评价模型中的决策单元(DMU)为285个地级及以上城市，投入要素分别为劳动要素、资本要素和环境要素，其中，环境要素包含工业废水、工业二氧化硫和工业烟(粉)排放量；产出指标为地区生产总值。此种计算方式得出的值为相对环境效率值，环境效率值越高说明有效性越好。另外，为验证环境规制对经济增长可持续性作用机制的稳健性，在稳健性检验部分采取索洛残差法计算环境效率作为经济增长可持续性的代理变量。

核心解释变量。目前，国内外衡量环境规制的指标较多但并不统一，主要从以下几个方面构建环境规制指标:第一,是单一指标，环境监管强度，如地方政府颁布的环境行政规章数量(王书斌和徐盈之，2015)[22]；规制投入，如污染治理设施运行费用等环境治理成本(张彩云和郭艳青，2015)[23]；规制效果，如污染物排放量或者去除率等。第二，是综合指标，主要是标准化不同污染物的排放量或者去除率，进一步赋予权重进行计算(沈坤荣等，2017)[24]。Salamon和Lund(1989)[25]认为从环境规制效果出发考察环境规制强度更全面和客观，同时，为了降低规制内生性问题，本文借鉴沈坤荣等(2017)[24]的方法，利用工业二氧化硫去除率和工业烟(粉)尘去除率构建环境规制指标(er)。

首先，计算标准化污染物去除率:

其次，计算调整系数Wj。由于不同城市之间的污染物排放相对值以及排放强度相对值具有差异，同时,为了缓解可能存在的内生性干扰(5)第一，依据本文经济增长可持续性的表征方式，提升环境效率可以通过提升资本和劳动利用效率来实现，因此，环境效率无法明确影响污染物排放量；第二，污染物排放量的多少不能决定不同城市、不同时间污染物去除率的大小，因此，环境效率也并不能明确对污染物去除率产生影响。换言之，环境效率对文中环境规制指标并不存在明确的影响作用。基于此，采用上述综合指标表征环境规制。，通过调整系数赋予不同污染物权重:

其中，Wij为城市i单位产值排放的污染物j与全国单位产值排放的污染物j的比值。

最后，计算城市环境规制强度:

中介变量。全要素生产率(tfp)与经济增长可持续性的代理变量的测算方法保持一致，即采用基于投入导向的超效率DEA模型进行测算，具体形式为:全要素生产率模型中的决策单元(DMU)为285个地级及以上城市，投入要素为劳动要素和资本要素，产出指标为地区生产总值。

环境要素结构(efs)指的是劳动要素和资本要素相对于环境要素的结构。考虑到本文主要考察环境规制强度对经济增长可持续性的影响，且根据环境规制指标构建方式，以及各城市环境规制主要是依据本地各类污染物排放情况进行增强的实际情况，采用工业废水、工业二氧化硫和工业烟(粉)排放量的总和表征环境要素使用量。劳动要素使用城市年末单位从业人员数、私营和个体从业人员数总和进行表征。资本要素使用永续盘存法进行计算，计算公式为:Kit=(1-d)Kit-1+Iit，其主要涉及基期资本存量的计算、折旧率的选择、当期投资指标的选取以及投资平减问题，本文借鉴单豪杰(2008)[26]的方法，采用固定资产投资作为当期投资指标的代理变量，将折旧率设定为10.96%，同时，基期资本存量以基期固定资产投资与折旧率和自基期开始5年内固定资产投资年均增长率之和的比值进行表征，即K0=I0/(d+g)，g为自基期开始5年内固定资产投资年均增长率。考虑到劳动和资本单位不统一，因此，采用取对数的方法对各要素作线性的无量纲化处理，采用劳动要素的对数和资本要素的对数之和与环境要素的对数的比值表征环境要素相对结构，即为:efsit=(lnKit+lnLit)/lnEit。依据理论分析，环境要素相对结构变动源于劳动环境比(el)和资本环境比(ek)。劳动环境比即为劳动要素与环境要素的比值，环境资本比即为资本要素与环境要素的比值。

控制变量。借鉴已有研究，加入以下控制变量:对外开放度(fdi)，以外商直接投资占GDP的比重表征；研发投入(rd)，以科学技术支出占政府财政支出的比重表征；产业结构(str)，借鉴徐敏和姜勇(2015)[27]的做法，采用产业结构升级指数表征城市产业结构，计算公式为:str0=∑si·i，其中,si表示i(i=1，2，3)产业产值占GDP的比重；政府干预程度(gov)，以政府财政支出占GDP的比重表征；发展基础(lnpgdp)，以上一期人均GDP的对数表征；环境规制滞后一期(L.er)，已有研究表明，环境规制作用具有一定的时滞性。

考虑到2003年之前相关数据缺失较为严重，且2011—2013年国务院将毕节和铜仁升级为地级市，撤销巢湖市等，为保证数据的完整性，本文涉及的城市不包含拉萨、巢湖、毕节、铜仁等城市，本文的样本是中国285个地级及以上城市2003—2016年的面板数据(不包括港澳台地区)，个别城市的缺失数据采用均值插入法或趋势分析法补充完整。原始数据来源于《中国城市统计年鉴》和《中国统计年鉴》。变量的描述性统计见表1。

表1 主要变量的描述性统计

五、实证结果与分析

(一)基准回归:全要素生产率和环境要素替代的中介效应回归

本文采用“大N小T”的短面板数据，借助“Hausman检验”在固定效应模型和随机效应模型中进行选择。面板数据的双向固定效应模型估计结果见表2，中介效应检验结果见表3。表2中列(1)是方程(8)的回归结果，其为环境规制对经济增长可持续性影响的总效应，结果显示，在样本范围内，环境规制水平与经济增长可持续性呈现显著的U型关系，当环境规制水平小于38.732时，环境规制水平的上升不利于经济增长可持续性的提升；当环境规制水平超过38.732时，环境规制水平的提升将提升经济增长可持续性。表2中列(2)是方程(10)的回归结果，其为环境规制对经济增长可持续性影响的直接效应，结果显示，环境规制对经济增长可持续性呈现显著的U型直接影响效应。同时，结果显示，全要素生产率的提升、环境要素替代对经济增长可持续性的提升均具有显著的正向促进作用，在其他因素不变的条件下，全要素生产率平均每增长1单位，经济增长可持续性提升0.874；环境要素结构平均每提高1单位，经济增长可持续性提升0.155。

表2 环境规制与经济增长可持续:考虑传统全要素生产率和环境要素替代的回归结果

表2(续)

表3 环境规制与经济增长可持续:基于传统全要素生产率和环境要素替代的中介效应检验结果

结合表2和表3中的中介效应检验结果可知，环境规制可通过全要素生产率效应或环境要素替代效应对经济增长可持续性产生影响。表2中列(3)表明，环境规制与全要素生产率存在U型关系，即仅当环境规制水平达到拐点后才可促进全要素生产率水平的提升。原因在于，环境规制约束下，当环境规制水平较低时，企业没有进行技术创新的动力，同时，生产成本增加，此时成本效应超过创新效应，环境规制对全要素生产率具有抑制作用；随着环境规制水平的提升，单靠污染治理投入无法实现环境规制要求时，企业将转移更多人力、物资进行技术研发以达成更严格的要求，此时创新效应超过成本效应，环境规制对全要素生产率具有提升作用。因此，假设2得证。表2中列(4)表明，环境规制与环境要素替代存在U型关系，即仅当环境规制水平达到拐点后才可促进劳动和资本要素对环境要素的替代。原因在于，环境规制约束下，当环境规制水平较低时，其对企业使用劳动和资本替代环境要素的激励不足，随着环境规制水平的提升，环境要素的相对价格也不断提升，将促使企业在技术允许的替代范围内使用劳动和资本替代环境要素。因此，假设3得证。结合中介效应检验，第一，环境规制通过影响全要素生产率影响经济增长可持续性的机制显著。环境规制一次项、二次项通过影响全要素生产率产生的中介效应对总效应的贡献率分别为36.364%、35.704%，因此，环境规制通过中介变量全要素生产率对经济增长可持续性的影响呈现U型。第二，环境规制通过环境要素替代效应影响经济增长可持续性的机制显著。环境规制一次项和二次项通过环境要素替代对经济增长可持续性的间接效应对总效应的贡献分别为18.182%、18.028%，因此，环境规制通过中介变量环境要素替代结构对经济增长可持续性的影响呈现U型。综上，环境规制约束下，一方面，企业生产成本被迫增加、转移人力和物资等进行技术研发影响全要素生产率，另一方面，随着环境要素相对价格的上升，追求成本最小化的企业将选择利用资本和劳动要素替代环境要素，进而对经济增长可持续性产生影响。至此，假设1得证。

(二)进一步分析:劳动环境比和资本环境比的中介效应分析

根据理论分析，环境要素替代效应可分解为劳动、资本分别对环境要素的替代。为进一步分析样本期内，环境规制影响环境要素替代进而影响经济增长可持续性的现实路径，将环境要素替代结构分解为劳动环境比和资本环境比进行回归分析，探讨目前中国环境规制如何通过影响劳动环境比、资本环境比影响经济增长可持续性。回归结果见表4，中介效应检验结果见表5。

表4 环境规制与经济增长可持续:考虑劳动环境比和资本环境比的回归结果

表4(续)

表5 环境规制与经济增长可持续:基于劳动环境比和资本环境比的中介效应检验结果

表4中列(2)显示，资本环境比和劳动环境比对经济增长可持续性也具有显著的影响作用。资本环境比系数显著为正，在其他因素不变的条件下，资本环境比每增加1单位，经济增长可持续性提升0.289，即通过资本替代环境要素投入可提升经济增长可持续性；劳动环境比系数显著为负，在其他因素不变的条件下，劳动环境比每降低1单位，经济增长可持续性提升0.449，即在全国范围样本期内，劳动要素对环境要素的替代对经济增长可持续性尚未起到促进作用，其可能源于技术选择方面呈现的“资本偏向”(陈宇峰等，2013)[28]导致的劳动生产效率提升较慢。因此，在劳动、资本要素替代环境要素的过程中，呈现出资本替代环境要素促进经济增长可持续性、劳动要素替代环境要素不利于经济增长可持续性的现象。

结合表4和表5可知，环境规制通过影响劳动环境比和资本环境比影响经济增长可持续性的中介机制显著。表4中列(3)和列(4)表明，环境规制与劳动环境比、资本环境比均存在U型关系，即仅当环境规制水平达到拐点时，才可促进劳动、资本分别对环境要素的替代。结合中介效应检验，样本期内劳动环境比提升不利于经济增长可持续的提升，劳动环境比发挥了遮掩效应，因此，环境规制水平低时，环境规制水平倾向于通过劳动环境比促进经济增长可持续性，当环境规制提升至一定水平，环境规制倾向于通过劳动环境比抑制经济增长可持续性，即环境规制通过劳动环境比对经济增长可持续性的影响呈现显著的倒U型关系；资本环境比提升促进经济增长可持续的提升，资本环境比发挥了部分中介作用，即环境规制通过资本环境比对经济增长可持续性的影响呈现显著的U型关系。因此，假设4得证。

(三)稳健性检验与异质性分析

1．稳健性检验

为了检验回归结果是否稳健，本文通过更换变量分析、内生性分析以及中介效应显著性检验对基准回归结果进行稳健性检验。

首先，考虑到潜在的变量测度问题，针对环境效率测度方法进行稳健性检验。此部分采用基于索洛残差法计算的环境效率作为经济增长可持续性的代理变量。投入要素分别为劳动、资本和环境要素，其中，环境要素包含工业废水、工业二氧化硫和工业烟(粉)排放量，产出为地区生产总值，上述指标均取对数。更换指标的稳健性回归结果见表6，关键性变量的系数和显著性基本同基准回归结果一致，经中介效应检验，各中介变量发挥的作用与基准回归模型基本一致，即环境规制对经济增长可持续性的影响表现出U型，同时，全要素生产率和环境要素替代具有稳健的中介效应，表明本文基准回归的结论可信度较高。

表6 稳健性检验:替换环境效率变量的回归结果

其次，考虑到可能存在的内生性问题，通过内生性分析进行稳健性检验。借鉴张勋等(2018)[29]的做法，第一，为确定工具变量与环境规制的关系，采用工具变量进行一阶段估计；第二，将表2中的环境规制变量替换为合意的工具变量，并对相关模型进行回归分析，观察回归结果中的系数，如果回归结果与预期相符合，则证明了上述回归结果的稳健性以及影响机制的稳健性。借鉴林季红和刘莹(2013)[30]、陈诗一和陈登科(2018)[31]的做法，选择环境规制滞后一期和空气流通系数作为环境规制的工具变量，理由是滞后一期的环境规制和空气流通系数与当期环境规制水平具有相关性，且不被当期的各经济变量影响，符合工具变量的标准(Angrist and Krueger，1991；方颖和赵扬，2011)[32～33]。具体解释为:滞后一期的环境规制作为前定变量不受本期各变量的影响，且环境规制政策一般基于前期已有环境规制作出调整；空气流通系数取决于生态气候条件，而空气流通系数低的城市在经济社会活动造成的污染排放相同时，更倾向于高的环境规制，换言之，空气流通系数除通过影响环境规制影响其他经济变量以外，其与各变量之间并不存在其他作用机制。本文空气流通系数依据欧洲中期天气预报中心ERA-Interim数据库提供的边界层高度和10米高风速数据，计算为风速与边界高度的乘积，再利用经纬度与地级市坐标进行匹配(陈诗一和陈登科，2018)[31]，进而依据空气流通系数和环境规制滞后一期构造工具变量(z)进行回归。回归结果见表7，结合中介效应检验，研究发现环境规制对经济增长可持续性产生的直接效应、间接效应和总效应与基准回归结果一致，均呈现U型影响，进一步证实了本文实证分析的稳健性。

表7 稳健性检验:使用工具变量的回归结果

最后，为确保环境规制通过影响全要素生产率和环境要素替代影响经济增长可持续性的作用机制的准确性，本文针对基准回归利用Sobel检验、Aroian检验和Goodman检验对中介效应显著性作进一步分析，检验结果见表8。Sobel检验、Aroian检验和Goodman检验结果均表明环境规制通过影响全要素生产率、环境要素替代影响经济增长可持续性的中介效应是显著的，且与上述逐步回归检验法得出的中介效应结果基本一致。因此，可以认为环境规制通过影响全要素生产率、环境要素替代，进而对经济增长可持续性产生影响的中介机制具有显著性和稳健性。

表8 稳健性检验:中介效应显著性检验

2．异质性分析:考虑生态承载力异质性

生态承载力是特定时间、特定生态系统中资源子系统和环境子系统对人类社会系统可持续发展的一种供容能力，以及其可维持的社会经济活动规模和具有一定生活水平的人口数量(高吉喜，1999；王家骥等，2000；熊建新等，2013)[34～36]。城市生态承载力表明了城市生态系统对人口、经济规模等生态负载的容纳能力，也表征了城市生态系统的自我维持和自我调节能力，是城市实现可持续发展必须遵从的前置性约束。因此，城市生态承载力是城市的“生态环境”禀赋，是城市持续健康运行的重要保障，也是实现城市经济增长可持续的重要前提条件，在其他条件均相同的情况下，生态承载力相对高的城市经济增长的可持续性相对较高。为了识别生态承载力不同的城市，环境规制对经济增长可持续性的影响效应和作用机制，本文借鉴钟茂初和孙坤鑫(2018)[37]基于“胡焕庸线”生态承载力涵义视角下得出的生态承载力的测算方法，依据城市生态承载力由大到小依次重新划分生态承载力高、中、低地区(7)高地区由生态承载力值超过90的城市组成，共113个城市；中地区由生态承载力处于31～89.9的城市组成，共145个城市；低地区由生态承载力值低于30.9的城市组成，共27个城市。。回归结果见表9至表11，从总效应c和直接效应c′可知，三个地区均显示环境规制水平与经济增长可持续性呈现显著的U型关系，但是高、中、低地区总效应的拐点分别为14.000、40.909、30.488，直接效应的拐点分别为12.000、36.364、18.395。拐点存在差异，特别是中地区拐点较高的原因主要在于:高地区虽然有高的经济活动强度，但同时其具备高的生态承载力；低地区虽具有低的生态承载力，但同时其经济活动强度低；而中地区生态承载力较低，同时具有相对高的经济活动强度，需要较高的环境规制去规制经济活动才可提升经济增长可持续性。由上可知，环境规制对经济增长可持续性的影响体现了城市生态承载力的异质性。

表9 异质性分析——高地区

表10 异质性分析——中地区

表11 异质性分析——低地区

全要素生产率和环境要素替代的中介效应也体现了生态承载力的异质性。具体分析如下:考虑全要素生产率中介效应，高、中、低地区全要素生产率的系数分别为0.622、0.749、0.866，即均可提升经济增长可持续性，但是系数由高地区向低地区逐渐增加，依据边际效应递减规律，其原因为实际全要素生产率由高地区向低地区递减(8)经计算，样本期内，生态承载力高、中、低地区传统全要素生产率的均值分别为0.505、0.493、0.439。，因此，通过创新或引进技术以提升技术水平是提升经济增长持续性的关键，特别是生态承载力低地区；样本期内，提升环境规制水平均不利于提升全要素生产率，进而不利于提升经济增长可持续性。全要素生产率的中介效应在一定程度上反映了考察期内环保政策不利于引导微观企业的技术创新。考虑环境要素替代的中介效应，高、中、低地区环境要素替代的系数分别为0.059、0.207、0.169，即劳动和资本要素对环境要素的替代均有利于提升经济增长可持续性。生态承载力高地区，环境规制对环境要素替代的影响不显著，但存在U型趋势，根据中介效应，样本期内，环境规制通过抑制环境要素替代抑制经济增长可持续性的提升；中地区，环境规制与环境要素替代之间存在显著的U型关系，根据中介效应，样本期内，环境规制通过先抑制后促进环境要素替代对经济增长可持续性产生先抑制后促进的U型间接影响作用；低地区，环境规制通过影响环境要素替代对经济增长可持续性产生显著的倒U型间接影响趋势，但是在样本期内，低地区几乎所有城市环境规制水平均位于倒U型曲线左侧，即环境规制水平的提升促进了劳动和资本要素对环境要素的替代，进而促进了经济增长可持续性的提升，但需要注意到过高的环境规制水平将使得环境要素相对于资本和劳动要素比例再次提升，此源于过高的环境规制水平下导致的经济规模缩减以及可能带来的劳动和资本流出，进而对经济增长可持续性产生不利影响。换言之，样本期内，生态承载力较高的区域，环境规制主要通过先抑制后促进环境要素替代对经济增长可持续性产生先抑制后促进的U型间接影响效应；生态承载力低的地区，环境规制主要通过促进环境要素替代对经济增长可持续性产生间接促进效应。因此，假设5得证。由上可知，环境规制通过影响全要素生产率和环境要素替代两条路径对经济增长可持续性的间接影响具有生态承载力异质性，特别是环境要素替代路径。

六、结论与政策启示

本文基于2003—2016年中国285个地级及以上城市面板数据，将环境要素视为生产要素，从理论和实证两个角度分析了环境规制对中国城市层面经济增长可持续性的影响机制和作用路径。进一步，基于生态承载力划分区域，分析环境规制影响经济增长可持续性作用路径的区域差异性。本文主要结论如下:第一，环境规制主要通过全要素生产率效应和环境要素替代效应两条路径影响经济增长可持续性，全要素生产效率的提升、环境要素替代均有利于经济增长可持续性的提升。第二，从城市总体来看，环境规制对全要素生产率、环境要素替代的影响均呈现先抑制后促进的U型，对经济增长可持续性的直接效应、总效应、通过全要素生产率和环境要素替代产生的间接效应均呈现初期阶段抑制、后期阶段促进的U型。第三，将环境要素替代分解为劳动环境比和资本环境比，结果如下:环境规制通过劳动环境比对经济增长可持续性产生先促进后抑制的影响作用；环境规制通过资本环境比对经济增长可持续性产生先抑制后促进的影响作用。第四，环境规制对经济增长可持续性的作用机制体现了生态承载力的差异性:全要素生产率对经济增长可持续性的促进作用表现为，生态承载力越大其促进作用越小，生态承载力越小其促进作用越大；环境规制通过环境要素替代效应对经济增长可持续性的影响表现为:生态承载力高地区，环境规制对环境要素替代呈现先抑制后促进的趋势，样本期内，主要通过降低环境要素替代抑制经济增长可持续性的提升；中地区，环境规制通过先抑制后促进环境要素替代对经济增长可持续性产生先抑制后促进的U型间接效应；低地区，环境规制通过环境要素替代效应对经济增长可持续性呈现先促进后抑制的趋势，但样本期内，环境规制主要通过促进环境要素替代促进经济增长可持续性的提升。

综上所述，本文可得出如下政策启示:第一，各地应基于本地生态承载力，选择合理的环境规制强度。生态承载力低地区环境规制强度应控制在合理范围内，以防止过高的环境规制水平导致经济规模缩减或劳动和资本的流出，抑制经济增长可持续性，同时，依据生态承载力低地区全要素生产率水平最低且全要素生产率对经济增长可持续性促进作用最大的分析结果，应重点鼓励其提升技术水平；位于生态承载力高地区且环境要素使用在承载范围之内的城市，可适度降低环境规制强度以通过提高全要素生产率促进经济增长可持续性；生态承载力中地区城市以及环境要素使用量突破承载范围的高地区城市，应适度提升环境规制强度。第二，应采取相应政策促进环境规制对经济增长可持续性的积极影响，抑制负面影响。从城市总体来看，环境规制对全要素生产率和环境要素替代的影响均呈现先抑制后促进的U型作用，因此，为达成此目标，需要加快环境规制影响全要素生产率和环境要素替代拐点的出现，同时，减缓左端曲线下降、提高右侧曲线的上升趋势，即需要驱动技术创新。一方面，在达成合理环境规制强度的基础上，需调整不同类型环境规制的组合以倒逼技术创新和要素替代，另一方面，可采取如财政补贴、税收优惠和价格激励等方式激励企业进行技术创新，特别是清洁技术创新，促进环境要素替代，提升全要素生产率，提升环境要素替代。

需要指出的是，本文基于城市层面的统计数据进行研究，采用在各类环境规制共同作用下得到的污染去除率数据构建指标作为环境规制的代理变量。因此，仅能得到样本期间实际施行的环境规制政策组合规制强度如何对经济增长可持续性产生影响，无法得出各具体政策对经济增长可持续性的影响，进而无法具体提出在何时何地应采用何种环境规制政策组合以更好促进经济增长可持续性的提升。此为本文的局限性，也是今后的努力方向。