长三角地区经济增长与环境质量耦合协调发展分析

李刚，孙梦玥

（安徽财经大学经济学院，安徽蚌埠，233000）

一、引言

当前对于经济增长与环境质量的研究主要集中在EKC 曲线、经济增长与环境质量的相互作用三个方面。EKC 曲线又称环境库兹涅曲线，认为经济增长与环境质量呈倒“U”型关系，且不同地区、不同污染物对应着不同的EKC 曲线［1］。其研究内容主要为曲线形状、转折点位置、曲线存在与否等。在此基础上，学者们将其进一步延伸，将不同国家或地区进行比较，多数研究显示经济增长与环境质量间存在阈值效应，具有非线性关系，但并非均呈现出传统的倒“U”型曲线，如我国经济发展与雾霾间存在“N”型关系，并且由于区域间发展非平衡性，不同地区受到雾霾污染的EKC 曲线存在明显差异，西部、中部与东部地区分别呈“U”型、“N”型和倒“N”型［2］的非线性关系。以上研究证实不同地区对应的EKC 曲线存在差异。随着学者们研究的不断深入，发现不同污染物对经济增长的影响不完全相同，如京津冀及周边城市SO2浓度与人均GDP呈倒“U”型关系，且处于快速下降阶段［3］、碳排放水平较低的区县经济发展与人均碳排放存在倒“N”型关系［4］等。此外，学者们在研究EKC 曲线时发现，环境质量是影响经济增长的重要原因。梳理已有文献发现如下观点，一是认为环境规制与经济增长呈非线性关系且不同地区存在异质性，环境规制对经济高质量发展有显著推动作用［5］，一些学者认为加大环境规制强度有利于发挥环境污染的治理效应［6］，提高能源使用效率［7］。环境规制强度的加大虽然会增加企业成本，但同时能够提高企业生产效率，弥补成本增加带来的损失从而获得超额利润［8］。但也有学者认为过度的环境规制会挤出生产性投资、增加环境保护成本进而抑制生态效率的改善，不利于经济的可持续发展［9］。因此，适当加强环境规制力度对实现经济持续稳定增长具有重要意义［10］。随着学者们对经济增长与环境质量研究的不断深入，发现经济增长有利于改善环境质量。从经济增长的不同考察维度出发会发现其对环境质量的影响不同，其中优化经济结构与提高经济增长的稳定性有利于改善环境［11］。但由于过去中国一直采用粗放型经济发展模式，以自然资源及环境质量的急剧下降为代价实现经济规模的急速扩张［12］。这种经济增长导致的污染增长效应大于污染消减效应，因此我国多数学者呼吁产业结构应由工业主导型转变为服务业主导型［13］，走集约型经济增长道路，积极响应经济可持续发展的同时改善环境质量。

综上，推动经济增长与环境质量耦合协调发展，有利于缓解经济与环境间的矛盾，实现可持续发展。在现有研究的基础上，选取长三角地区41个地级市，构建经济增长—环境质量耦合协调评价指标体系，利用熵值法与耦合协调度模型测算2010—2019 年两系统耦合协调发展水平，并使用固定效应模型分析其耦合协调发展的影响因素。

二、指标体系与模型构建

（一）指标体系

经济增长与环境质量耦合协调发展反映的是两者间的关系，其指标应当包括经济增长指标与环境质量指标。构建的经济增长—环境质量耦合协调指标体系是包括系统层、一级指标与二级指标的综合评价指标体系。具体内容如表1 所示。

表1 长三角城市群经济发展与环境质量耦合协调模型评级指标体系

（二）指标权重和综合评价指数的确定

在主观赋权法中每个人有各自的主观价值体系，所以构建指标体系的权重存在较大的不确定性，不具有参考价值，因此本文采用统计学中常用的熵值法。

（三）耦合度与耦合协调度模型

在经济学中，耦合度用于衡量两个及以上经济指标的协同效应，但无法反映其优劣情况。耦合协调度是体现发展过程中系统间的和谐程度，对系统间协调发展水平的反映更加准确［14］。因此，在选择耦合度的同时使用耦合协调度模型测算系统间协调发展水平。参考已有文献，耦合度值C、耦合协调度值D计算公式如下［15］：

上式中，U1为经济增长子系统综合评价指数，U2为环境质量子系统综合评价指数，α和β为参数。参考相关文献，多数认为经济增长与环境质量重要程度相同，故设α=β= 0.5［16］。

根据已有文献［16-17］，对耦合度与耦合协调度进行等级划分，如表2 所示。

表2 耦合度与耦合协调度等级划分

（四）数据说明

以长三角地区41个城市为研究对象，对2010—2019 年经济增长与环境质量耦合协调发展水平及影响因素进行分析。数据来源为2010—2021 年《中国统计年鉴》及各省市统计年鉴。其中缺失数据占全部数据的0.81%，对于缺失数据，利用stata内插法进行补充。

——2005年4月至2013年12月，环境保护部同国土资源部开展了首次全国土壤污染状况调查，实际调查面积达630万平方公里，调查显示，全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%

三、研究结果分析

（一）经济增长与环境质量综合水平

长三角41 个城市2010—2019 年经济增长子系统与环境质量子系统综合评价指数如表3 所示。两指数整体呈上升态势，且经济增长指数上升幅度较为显著。

表3 2010—2019 年长三角经济增长、环境质量子系统综合评价指数

具体来看，在经济增长方面，2010—2019 年间长三角地区整体经济增长水平平均值由0.117 上升至0.172，年均增长率为4.37%，经济增长明显。长三角地区经济发展不平衡：2010—2019 年间上海、南京、杭州、苏州经济增长水平指数较高，其他城市经济增长水平均在0.25 以下，其中安徽省除合肥市外其余城市经济增长水平常年处于0.2 以下。2010年上海市经济增长水平最高，宿州市经济增长水平最低，两者相差0.212，其相差值远大于除上海外其他任何城市一年的经济增长水平。随着时间的推移，区域间经济发展不平衡问题日益突显，2019 年上海市经济增长水平仍保持最高，其值为0.506，与同年经济增长水平仅为0.107 的安庆市相差0.399，相差值较2010 年增加0.187。安徽省整体经济增长水平在长三角地区相对较低，而上海市经济增长水平一直位于长三角地区的核心地位，排名第一。

从环境质量方面来看，2010—2019 年期间长三角41 个城市环境质量水平平均值由2010 年的0.258 上升至2019 年的0.302，年均增长率为1.13%，环境治理效果不明显。长三角地区环境质量水平整体相差不大且呈螺旋式上升，环境质量总体向好发展，但步伐缓慢、水平较低。具体来看，长三角各城市中淮安市环境质量水平于2010—2019 年期间上下波动无明显增长，且在2019 年处于41 个城市环境质量排名末位。铜陵市环境质量发展同样不容乐观，2010—2019 年期间环境质量水平仅增长0.001，环境质量排名由第21 位下降至第40 位。环境质量排名快速下降的城市还有合肥市，由2010年排名第1 位下降至2019 年排名第24 位，环境质量水平增长幅度仅有0.004。盐城、杭州与池州于2010—2019 年间环境质量水平增长幅度较大，分别为0.096、0.084 与0.083。其中盐城市从排名第40 位上升至排名第31 位；杭州市排名由第37 位上升第5 位；池州市排名由第38 位上升至第18 位。

（二）耦合协调度的时序演变

根据耦合协调度模型，可得2010—2019 年长三角地区41 个城市耦合协调度值，计算得出历年耦合协调度均值并绘制折线图。由图1 可知：2010—2019 年长三角地区经济增长与环境质量耦合协调发展均值位于［0.42，0.49］范围内，整体耦合协调水平较低。此外，2010—2019 年经济增长与环境质量耦合协调发展水平逐步上升，表明在此期间长三角地区对提升经济增长与环境质量耦合协调发展水平略有成效。

图1 2010—2019 年长三角地区经济增长与环境质量耦合协调度均值

从时序的角度来看，2010—2019 年期间长三角地区整体耦合协调发展水平呈稳步上升态势，但大多保持在过渡调和阶段。具体分为两类，第一类为耦合协调发展水平明显提高，具有良好发展前景的城市。如上海市在2010—2019 年间耦合协调发展水平一直位于第一，耦合协调度值由0.540 上升至0.650，增长幅度为0.110。杭州市紧随其后，其耦合协调度值从0.456 增加至0.555，增长幅度为0.099。此外，苏州与南京耦合协调发展水平也有明显上升，2010 年苏州市耦合协调度值为0.451，与2019 年相比增加0.093；南京市耦合协调度值由0.457 上升至0.547。除以上四个城市耦合协调发展水平有明显提升外，合肥、无锡、宁波与南通在2010—2019 年期间耦合协调发展水平排名均在前9 位波动。第二类是耦合协调发展水平变化较小，排名显著降低的城市。主要有铜陵、淮安与淮北。其中铜陵市耦合协调度增长幅度最小，仅为0.010。淮安市与淮北市耦合协调度增长值分别为0.021 与0.027。

（三）耦合协调度的空间演变

为了更加直观地反映长三角地区经济增长与环境质量间耦合协调发展的演变，利用arcgis 软件对2010—2019 年长三角41 个城市耦合协调发展水平测度结果进行可视化分析，结果如图2 所示。

图2 2010—2019 年长三角地区41 个城市经济增长与环境质量耦合协调度空间演变图

由图2 与表3 可知，与2010 年相比长三角地区2013 年整体耦合协调度值有小幅度上升但其耦合协调度发展水平并无实质性变化。长三角地区耦合协调快速发展阶段为2013—2018 年：在2013—2016 年间，杭州、宁波与南京均从过渡调和阶段上升至低度协调阶段；与2016 年相比，2017 年长三角地区耦合协调发展水平获得了进一步提升，合肥与苏州均从过渡调和阶段升级为低度协调阶段；长三角地区耦合协调发展最快的一年为2018 年，徐州、无锡、南通与温州四个城市的耦合协调阶段均提高了一个等级，其他城市无等级的变化。

综合来看，长三角地区经济增长与环境质量耦合协调发展水平在空间上存在明显差异，安徽省多数城市耦合协调水平较低，发展空间较大。浙江省有杭州、温州与宁波突破过渡调和阶段，其他城市仍处于过渡调和阶段但耦合协调度值较高，有望实现等级提升。江苏省有近半数城市实现耦合协调水平升级，其他城市处于升级边缘，发展前景良好。上海市位于沿海地区，具有区位优势，在整个长三角地区耦合协调水平一直处于第一并不断发展，经济增长与环境质量之间形成良好的耦合协调关系，但仍具有一定进步空间，应在关注经济增长的同时协调好环境质量。在2010—2019 年期间，所有城市的耦合协调水平均实现正向发展，未出现负发展的情况。

四、耦合协调度影响因素分析

（一）模型及变量设定

影响经济增长与环境质量耦合协调发展的因素众多，不仅与上述指标体系中各系统自身相关，还与城市基础设施等因素密切相关，因此对经济增长与环境质量耦合协调发展的影响因素进一步分析。参考已有文献［18］，选取经济发展（RGDP）、产业结构（Indu）、基础设施（Ti）、环境建设（Env）、政府能力（Gov）作为解释变量，耦合协调度（D）为被解释变量。其中经济发展使用各城市人均GDP 表征，体现区域经济发展水平；由于产业结构调整对经济增长与环境质量会产生影响，因此选取第二产业占GDP 比重作为解释变量；基础建设投入对城市经济发展能力与城市环境建设状况有一定解释作用，因此认为公用设施建设固定资产投资完成额是两系统耦合协调发展的重要影响因素之一；绿地面积数量能够体现城市环境质量的优劣，进而影响耦合协调发展；政府在经济增长与环境质量耦合协调发展过程中起推动作用，因此用政府能力即财政支出占GDP 比重来衡量某地区政府参与耦合协调发展程度。

计量模型如下：

其中：i为地区，t为时间，εit为随机扰动项，其余为各因素的相关系数。

为避免伪回归现象，对面板数据进行单位根检验。选择IPS 检验与HT 检验，若两者均通过显著性检验则视为该数据序列平稳。其中产业结构的二阶差分序列通过1%的显著性检验，环境建设的一阶差分通过5%的显著性检验，其他数据原序列通过显著性检验。由于产业结构二阶差分与环境建设一阶差分后的数据序列仍具有经济意义，因此未进行协整检验，而直接使用差分后的数据序列替代原始序列得到修正后平稳的数据序列。使用Hausman 检验判断模型效应。回归结果通过1%的显著性检验，因此选择固定效应模型进行回归分析。具体结果如表4 所示。

表4 变量单位根检验与模型检验结果

（二）影响因素分析

对长三角地区耦合协调发展影响因素的面板数据进行固定效应分析，结果见表5。从回归结果来看：（1）经济发展（RGDP）。经济发展的回归系数为0.019 4，并且通过1%的显著性检验。表明长三角地区经济增长与环境质量耦合协调发展需要依靠经济推动，GDP 作为现代经济的核心，既能体现经济增长状况，也能为环境治理等提供有力支持，促进经济与环境耦合协调发展。（2）产业结构（Indu）。其回归系数为0.001 3，但未通过显著性检验，表明虽然第二产业有利于经济增长，但产生的污染不利于提高环境质量。（3）基础设施（Ti）。基础建设回归系数为正，并通过1%的显著性检验，说明基础设施建设能够优化环境质量，为区域间经济交流提供有利条件，推动两系统耦合协调发展。（4）环境建设（Env）。回归系数较小，仅为0.003 3，但通过了1%的显著性检验，仍说明环境建设对于经济增长与环境质量耦合协调发展存在显著的正向作用，不过作用有限存在阈值。（5）政府能力（Gov）。其回归系数为0.006 6，通过1%的显著性检验，说明政府能力有利于两系统耦合协调发展，政府通过制定相关政策，对产业结构进行调整，从经济类财政支出与环境类财政支出两方面同时对经济增长和环境质量的同步发展起推动作用。

表5 固定效应模型回归结果

五、结论与建议

本文选取长三角地区41 个地级市，利用熵值法对各城市2010—2019 年经济增长系统与环境质量系统综合评价指数进行计算，表明长三角41 个城市在2010—2019 年间两系统综合评价指数均呈上升趋势，且经济增长指数上升幅度更为显著。各城市经济增长与环境质量水平有较大差异，存在经济增长与环境质量发展不充分问题。接着利用耦合协调度模型测算两系统耦合协调发展水平，表明长三角整体耦合协调发展水平在2010—2019 年期间逐步提高，两系统同步发展，但耦合协调发展水平在空间上存在差异性，即具有区域发展不平衡问题。由于耦合协调发展不只受两系统自身内在动力因素的影响，还与政府能力等因素密切相关，因此选择固定效应模型分析其影响因素，认为第二产业对推动长三角经济增长与环境质量耦合协调发展具有正向作用，但在一定程度上会产生污染破坏环境，从而妨碍两系统协同发展，城市环境与基础设施建设对推动两系统协同发展作用有限，政府能力与经济发展对两系统耦合协调发展作用显著。针对上述结论，提出如下建议：

第一，加大环境规制力度，完善环境规制制度体系。重点把握经济增长与环境质量的关系，摒弃“先破坏，后治理”的粗放型经济增长模式。通过加大政府对污染企业惩罚力度如排污税费等市场手段发挥外部效应，加强污染物治理、控制污染物排放等达到促进经济增长与环境质量两系统协同发展的目的。

第二，通过科学合理的规划调整产业结构。对经济增长与环境质量耦合协调发展水平较低的地区，可关注其绿色可持续发展产业建设，发展优势产业，转变经济增长方式；对经济增长与环境质量耦合协调发展水平较高的地区，应在良好发展的基础上，凭借区位优势进一步加强科技投入，推动经济增长与环境质量的同步发展。

第三，平衡区域协同发展格局。应加强区域间基础设施、环境规制等领域的合作，完善交通网络建设，增强区域间互联互通的能力。出台鼓励市域、省域间企业合作的政策，搭建信息交流常态化桥梁，从而辐射周边地区，实现均衡发展的乘法效应，提高长三角地区经济增长与环境质量耦合协调发展水平。