环境规制对雾霾污染的门槛效应研究

王素凤,施 琪

(安徽建筑大学 经济与管理学院,合肥 230022)

长三角地区是我国经济活动最为频繁的区域之一,其经济发展状况与环境污染问题一直备受关注.近些年来,随着长三角地区工业化和一体化进程的持续推进,以PM2.5和二氧化硫为主要污染物的雾霾天气不仅逐渐成为阻碍长三角区域经济发展的关键因素,还对居民的身体健康以及日常生活产生了诸多的负面影响.面对日益严峻的大气污染问题,党中央和国务院通过一系列的环境管制手段对大气污染进行治理.2018年6月,国务院出台的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中明确指出,将我国重点区域(长三角,京津冀等)的大气污染防治作为首要任务.2019年政府工作报告中再次强调,不仅要巩固扩大蓝天保卫战成果更要不断推进大气污染防治行动,这进一步表明了政府控霾减霾的决心.此后,相关政策的实施极大增强了雾霾治理的深度和力度.

同时,为了实现理想的减霾降污治理效果,相关政策将推进产业结构升级作为主要手段.产业结构在治理雾霾中的重要地位可能影响着环境规制的实际实施效果,而随着产业结构不断升级,环境规制的政策效应可能会呈现差异性.鉴于此,本文以产业结构升级作为门槛变量,梳理环境规制、产业结构升级与雾霾污染之间的关系,探究环境规制的雾霾治理效应是否受到产业结构升级的门槛约束,对推进长三角区域一体化和加快生态文明建设进程具有重要意义.

1 文献回顾

1.1 环境规制与雾霾污染

有关环境规制和雾霾污染之间的研究很多.一部分学者认为环境规制具有“倒逼减排效应”,即政府和环保部门采取强制执行的规制政策,使相关企业不得不通过提高技术水平或者提高环境改善能力等手段来规避高昂的污染处罚,从而实现降污减排[1];Chip[2]指出美国政府所制定的环境规制明显对雾霾污染程度起到了抑制作用;国内部分学者结合我国实践数据对上述理论进行了进一步验证.比如,徐成龙等[3]进行实证分析发现环境规制会通过工业和技术效应来抑制大气污染的排放;文泽宙等[4]进一步将环境规制分为正式和非正式两个方面进行实证分析,研究发现非正式环境规制对治霾的效果要高于正式的;但也有学者持“遵循成本效应”的反对观点[5-7],他们认为若只一味地依赖于环境规制手段来加强环境治理,而不考虑技术以及消费等其他因素,这可能会增加企业的治理成本,抑制其生产和排污技术的提高,引致雾霾污染排放加剧[8].

基于上述分析,本文提出如下假设.

假设1:环境规制强度对雾霾污染的排放具有显著的抑制作用.

1.2 环境规制、产业结构升级与雾霾污染

首先,现有的学术文献主要关注环境规制与产业结构升级之间的线性关系.杨骞[9]等研究发现,地方环境规制的实施可以显著提高实施地区的产业结构合理化和高度化水平,二者存在明显的正相关关系;与之相反,吴敏洁[10]等认为环境规制与产业结构之间存在负相关性.另外,也有学者认为两者之间存在一定的非线性关系[11],过高或过低的环境规制强度都无法促进产业结构升级,适度的才会对产业结构升级起促进作用[12].

其次,关于产业结构升级与雾霾污染的实证研究,有部分学者认为产业结构升级与雾霾污染存在线性关系.大多学者[13-15]研究发现,产业结构调整对雾霾污染起到有效的抑制效果;还有学者认为产业结构升级与雾霾污染之间存在不确定的非线性关系[16-17].

最后,也有学者对这三者进行的门槛研究,范庆泉[18]等通过面板门槛模型研究验证我国在环境规制的推动下产业结构升级对雾霾污染的非线性影响;陈林[19]等研究分析在政策的实施背景下产业结构对雾霾污染治理是否存在门槛效应.

基于上述分析,通过整理相关的文献发现,环境规制的变化不仅影响雾霾污染的治理,还对产业结构升级起到一定的作用,而已有的文献也表明产业结构升级也一定程度上影响雾霾污染的排放,基于此,笔者猜想,环境规制的雾霾治理效应是否受到产业结构升级的影响?为了验证上述猜想,本文选取产业结构升级作为门槛变量,梳理环境规制、产业结构升级与雾霾污染之间的关系,探究环境规制的雾霾治理效应是否受到产业结构升级的门槛约束.

假设2:环境规制对雾霾污染的影响受到产业结构升级的门槛约束,环境规制只有与产业结构升级相匹配时,才能有效抑制雾霾污染.

2 模型构建

2.1 基准回归模型

为探究环境规制对雾霾污染的影响(假设1),本文计量模型构建为:

lnPM2.5it=β0+η1ERit+η2IS+η3ENE+

η4lnFDI+η5lnPDEN+τit

(1)

其中:i为城市;t为年份;PM2.5为雾霾污染;ER为环境规制;IS为 产业结构升级;ENE为能源强度;PDEN为人口集聚;FDI为外商直接投资;β0为常数项;η为变量所对应的影响系数;τ为随机干扰项.ln为对变量取对数处理,以减弱模型的异方差性.

2.2 门槛回归模型

本文为了进一步实证研究环境规制的雾霾治理效应是否会受到产业结构升级的制约,借鉴Hansen[20](1999)的门槛回归技术,通过构建门槛回归模型来考察在产业结构升级门槛下环境规制对雾霾污染的治理效应.若只存在一个门槛,则构建单门槛模型:

lnPM2.5it=α0+ϑ1ERit(Yit≤y)+

ϑ2ERitI(Yit>y)+υkXit+εit

(2)

其中:i为城市;t为年份;PM2.5it(雾霾污染)为被解释变量;ERit(环境规制)是解释变量;Yit表示门槛变量,本文指产业结构升级;y为门槛值;I(·)为指标函数;Xit是对雾霾污染有显著影响的控制变量,有能源强度、人口集聚、外商直接投资;α0为常数项;υk为控制变量的系数;ϑ1为Y≤y时环境规制对雾霾污染的影响系数;ϑ2为Y>y时环境规制对雾霾污染的影响系数,当ϑ1≠ϑ2时,证明存在门槛效应,反之则不存在;εit为随机扰动项.

如果存在双重门槛,可将模型(2)扩展为双门槛模型:

lnPM2.5it=α0+ϑ1ERitI(Yit≤y1)+

ϑ2ERitI(y1

ϑ3ERitI(Yit>y2)+υkXit+εit

(3)

其中:y1和y2为两个门槛值,且y1

当存在3个及以上门槛时,则可依照上述方法建立多门槛模型.

3 变量选取与数据来源

3.1 变量选取

3.1.1 被解释变量

雾霾污染(PM2.5).由于空气中对人身体健康产生极大影响的污染物有很多,PM2.5是其中最主要的.因此,本文以PM2.5年平均浓度作为衡量雾霾污染的指标.本文通过 ArcGIS软件将哥伦比亚大学社会经济数据和应用中心(SEDAC)的PM2.5均值栅格数据分解成2011～2019年长三角27个地级市层面的栅格PM2.5均值数据进行分析.

3.1.2 核心解释变量

环境规制(ER).环境规制测算的方法有很多,基于对污染物排放量的考虑,本文借鉴傅燕京[21]的做法,选取工业烟粉尘、工业二氧化硫和工业废水排放量,使用熵值法构建环境规制的指标.

3.1.3 门槛变量

产业结构升级(IS).随着经济高质量发展,促使产业结构不断的升级和完善,第三产业占比早已超越第一、二产业,使得我国的产业结构进入“三二一”格局.因此本文选用第三产业产值占GDP的比重进行衡量[22].

3.1.4 控制变量

结合已有的研究成果[23-25],选取如下控制变量:能源强度(ENE).该指标选用单位GDP所消耗能源(单位:吨标准煤/万元);人口集聚(PDEN).研究选用人口密度作为该项指标(单位:人/km2);外商直接投资(FDI).选用城市的外商直接投资额(以人民币计)进行衡量,且以2011年为基期进行平减,得到实际的外商直接投资额.(单位:万元)

3.2 样本选取与数据来源

本文研究样本为长三角27个城市2011～2019年的面板数据,主要数据来源于《中国城市统计年鉴》和长三角各市统计年鉴,其部分缺失的数据本文采用插值法补齐.表1为变量描述性统计结果.

表1 变量描述性统计结果

4 实证结果分析

4.1 相关检验

4.1.1 单位根检验

为了避免伪回归现象对检验结果造成的偏差,对样本进行单位根检验.本文采用三种检验方法分别为Hadri、LLC和ADF-Fisher对各变量进行面板单位根检验.结果见表2,所有变量的一阶差分均通过了以上三种检验,因此可以认为各变量数据都是平稳的.

表2 单位根检验结果

4.1.2 多重共线性检验

为了避免变量共线性问题对模型准确度造成的影响,选用VIF检验进行多重共线性(表3).各个变量中最大VIF值为2.28,远低于10,因此可以认为各变量间存在多重共线性的可能性较小.

表3 多重共线性检验结果

4.2 基准回归

4.2.1 基准回归分析

在对模型进行回归分析时,选用Hausman检验,结果得到的P值为0.000 8<0.1,确定选择固定效应模型进行基准回归.表4报告了环境规制对雾霾污染的基准回归结果.

表4 环境规制对雾霾污染的基准回归结果

根据表4中模型(1)～(5)的回归结果,发现环境规制的回归估计值一直是负数,说明环境规制的增强达到了减霾控霾的效果,且在逐步加入控制变量过程中,环境规制对雾霾污染的抑制作用仍然显著.这也验证了本文的假设1.

其中控制变量的回归结果中:1)产业结构升级与雾霾污染之间呈显著负相关,表明产业结构升级对抑制雾霾污染起到了决定性影响,这也验证了杨筱茜[26]的研究结果;2)能源强度与雾霾污染之间呈显著正相关,可能的原因:能源的不断开采消费,导致雾霾污染排放加剧;3)外商直接投资和人口集聚与雾霾污染之间都呈现显著负相关,这与周杰琦[27]、朱雨可[28]的结论一致,它们都是抑制雾霾污染的重要因素.

4.2.2 稳健性检验

为了进一步检验环境规制对雾霾污染的抑制作用,本文采用三种方法进行稳健性检验.

1)借鉴孔海涛[29]等的检验方法,采用缩短样本时间,尽可能降低样本时间对回归结果产生的影响,所以本文截取2012～2018年为研究时段重新回归估计,估计结果与前文的回归结果基本一致.

2)缩尾处理[30],考虑到样本中的极端值可能会对研究结果产生影响,本文对样本数据进行1%水平上的缩尾处理,使得数据更加平稳,利用处理后的数据进行回归,估计结果与前文的基本一致.

3)划分子样本检验[31],考虑到江浙沪19个城市的产业结构水平均值为48.41%,而安徽8个城市产业结构水平均值为36.99%,两者之间存在显著的差异,将长三角27个城市分为这两个子样本,分别对它们进行固定效应回归,具体结果见表5.研究发现,环境规制对雾霾污染的治理效果在两个子样本城市中保持稳健的抑制效果,但治理效果表现出差异性,具体而言,环境规制对安徽8市的雾霾污染抑制效应显著高于江浙沪19市.可能的原因是安徽8市的第二产业占比较高,能源的需求量大,能源消耗会排放工业污染物,从而加剧雾霾污染的排放,所以安徽8市的环境规制更为有效地达到了控霾减霾的效果.

表5 子样本回归稳健性检验结果

4.3 门槛回归

从基准回归的结果中可以看出环境规制对雾霾污染的排放呈显著的抑制效果.那么在产业结构升级状况存在差异的情况下,环境规制是否还会达到有效治理雾霾污染的效果?本文接下来以产业结构升级作为门槛变量,进一步分析环境规制对雾霾污染排放的影响.

4.3.1 门槛效应检验

本文参考Hansen[20]的研究思路,首先需要确定门槛个数,从而选择面板门槛模型的公式,利用Stata软件,自抽样300次的显著结果如表6所示.由P值可知,产业结构升级在10%的显著性水平下通过了单一门槛检验,但未通过双重门槛检验.因此,以产业结构升级为门槛变量分析环境规制对雾霾污染影响的门槛特征时,选择单门槛模型进行估计.

表6 门槛显著性检验

由表7可知,环境规制抑制雾霾污染的单门槛取值为49.1100,95%置信区间为[48.5500,49.4200],门槛估计值的置信区间长度为0.8700.

表7 门槛估计结果和置信区间

4.3.2 门槛效应结果分析

表8报告了长三角地区在产业结构升级下环境规制对雾霾污染的影响作用.产业结构升级对雾霾污染具有显著的单门槛特征,门槛值为49.110 0.在产业结构升级低于49.110 0时,环境规制的回归系数为-102.515 9,且在1%的显著性水平下显著.表明在第一区间内,环境规制对雾霾污染的影响具有显著的抑制效应;当产业结构升级超过49.110 0时,环境规制对雾霾污染的影响系数显著为-87.936 8,表明在第二区间内,环境规制对雾霾污染仍存在显著的抑制影响,但影响程度在减弱.由此可见,环境规制对雾霾污染的抑制效应受到产业结构升级的影响,并且在产业结构升级跨越门槛值49.110 0前后,环境规制对雾霾污染的抑制作用呈现出显著的“边际递减”特征.至此,本文所提出的假设2得以有效论证.可能的原因在于产业结构水平较低时,第二产业占比较高,雾霾污染排放也较高,此时环境规制对雾霾污染的抑制效果明显,随着产业结构不断升级,第三产业的占比高于二产占比,雾霾污染的排放也不断降低,环境规制的抑制效果也随之下降.

表8 门槛估计结果

5 结论与政策建议

5.1 结 论

本文选取中国长三角27个地级市2011～2019年的数据为研究对象,运用固定效应模型和面板门槛模型实证检验了环境规制对雾霾污染的影响.稳健性检验进一步支持了本文的结论.主要结论如下:

1)环境规制对雾霾污染排放呈显著的抑制效果,在逐步加入控制变量过程中仍显著抑制雾霾污染.稳健性检验结果显示,江浙沪19市环境规制的控霾减霾效应显著,而安徽8市的回归系数绝对值比江浙沪19市大,说明安徽8市的环境规制抑制雾霾污染效应更显著.

2)以产业结构升级为门槛变量,进行门槛效应检验,研究发现,产业结构升级具有显著的单门槛效应,当跨越了产业结构升级门槛值49.110 0,环境规制对雾霾污染的抑制作用表现出显著的“边际递减”特征.

3)产业结构升级、外商直接投资和人口集聚与雾霾污染之间呈显著的负相关,表明它们是抑制雾霾污染的重要途径,能源强度则与雾霾污染之间呈显著正相关,意味着能源消耗会加剧排放工业污染物,从而加剧雾霾污染的排放.

5.2 政策建议

1)基于实证检验结果,重视环境规制在减霾控霾方面的积极作用,进一步制定和完善合理的环保政策.具体而言,在全样本区域内不断推进环境监管能力建设,共同制定环境监测技术规范,能够有效开展环境管理政策的探索和实践;另外,稳健性检验结果显示,江浙沪19市和安徽8市的环境规制效果存在差异,说明环境规制效果可能受城市内生因素影响,这意味着政府在制定环境规制的过程中需要坚持因地制宜原则,避免“一刀切”.对于安徽8市,建议政府制定更为严格的环境保护税政策,持续监测和规范企业的排污行为,不断发挥环境规制对雾霾污染的抑制作用.

2)基于产业结构的门槛效应,建议区分两大类地区分别管制.具体来看,对于尚未跨越门槛值的城市,例如池州、宣城、安庆等城市,第二产业占比较高,工业污染排放量较高,应当加大环境规制力度,以充分发挥对雾霾污染的减排效应.而对于已经跨越门槛的城市,例如上海、南京、杭州等城市,产业结构较为优化,建议实施合理的环境规制,促进地区环境与经济的共生发展.

3)积极吸引外资,提高外资环保引入门槛,将外商投资积极引向第三产业,从而加快产业结构升级的速度;制定具有自身城市优势的人才引进政策,吸引人才入驻,减少人才外流;强力推进能源“双控”制度,重视清洁能源在环境领域的投入,提升能源利用效率.