制造业集聚是否有利于提升环境治理绩效

何好俊，祝树金

(湖南大学经济与贸易学院，湖南　长沙　410079)



制造业集聚是否有利于提升环境治理绩效

何好俊，祝树金

(湖南大学经济与贸易学院，湖南长沙410079)

基于2003—2012年中国21个制造业数据，运用EG指数来衡量制造业集聚水平，构建动态面板门槛模型检验绿色技术效率视角下制造业集聚影响环境治理绩效的非线性效应。研究表明，制造业集聚可通过绿色技术效率影响环境治理绩效，对绿色技术效率及环境治理绩效的影响存在明显的制造业集聚水平、市场化水平和科技创新水平门槛。制造业集聚与环境治理绩效之间存在明显的U型关系，市场化程度越高越有利于促进绿色技术效率并提高环境治理绩效，制造业绿色技术外溢存在吸收能力的门槛，只有成功跨越科技创新水平门槛，才能对绿色技术效率和环境治理绩效产生显著提升作用。

制造业集聚；环境治理绩效；绿色技术效率

1　引言

节能减排是实现中国经济可持续发展的关键，“十三五”规划明确要求到2030年中国单位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%。不可否认，制造业集聚可通过集聚效应、规模效应、关联效应和扩散效应来促进经济增长，但制造业集聚也可能导致环境质量的急剧恶化。关于制造业集聚与环境污染之间的关系，学术界未达成一致意见。一种观点认为制造业集聚将加剧环境污染而不利于节能减排。研究表明，环境污染与产业规模化集聚高度正相关[1]，工业集聚将导致聚居区内的环境污染[2]，而且当技术水平确定时，过度的产业集聚不但不利于提高环境质量，反而导致环境治理成本的大幅度增加[3]。另一种观点认为制造业集聚通过绿色技术创新与外溢效应有利于提高环境治理绩效而降低环境污染。相关研究显示，短期内产业集聚发展有利于降低环境污染[4]，而且人口和经济的集聚有利于降低单位工业增加值的污染排放密度[5]。第三种观点认为制造业集聚与环境污染并非线性关系，而是表现出明显的“U”型和倒“U”型关系。此外，制造业集聚与大气污染之间也可能呈现“N”型曲线关系[6]，而且产业集聚对环境污染具有门槛效应[7]。当产业集聚水平低于门槛值时，产业集聚将加剧环境污染；当产业集聚水平高于门槛值时，产业集聚将有利于改善环境污染。还有研究表明，市场化水平也是产业集聚影响环境污染的门槛变量[8]。

综上可知，制造业集聚与环境污染的因果关系尚不确定。但现有文献未涉及制造业集聚通过绿色技术创新来提高环境治理绩效的机制及实证，因而存在较大改进的余地。绿色技术效率衡量的是最优技术结构下最优产出的可能性前沿，绿色技术效率可通过增加“好产出”和减少“坏产出”来实现节能减排。因此，绿色技术效率可反映绿色技术创新对环境污染治理的贡献。此外，制造业集聚对环境治理绩效的影响可能存在显著的门槛效应，但现有研究仅用制造业集聚水平或市场化水平作为门槛变量，相对而言不够全面。而且现有的静态面板门槛技术未考虑被解释变量的延续性和动态性，因而计量估计存在偏差。因此，本文试图探究的问题是：制造业集聚是否通过绿色技术效率来影响环境治理绩效？绿色技术效率视角下制造业集聚对环境治理绩效的影响是否存在门槛效应？

2　模型设定与指标数据

2.1计量模型设定

根据本文的研究主题，结合制造业集聚对环境治理绩效可能存在的门槛效应，本文运用面板门槛模型来检验制造业集聚与环境治理绩效的关系。而且，制造业集聚可能通过绿色技术效率来影响环境治理绩效，本文还加入制造业集聚与绿色技术效率的交叉项来考察间接效应。鉴于环境治理具有延续性和动态性，因此将被解释变量的滞后项纳入计量模型。因此，检验模型设定如下：

EIPit=γ0+φEIPit-1+γ1MAit×I(thr≤λ)+γ2MAit×I(thr>λ)+γ3MAit×TEit×I(thr≤λ)+γ4MAit×TEit×I(thr>λ)+γ5Xit+μi+εit

(1)

其中i表示行业，t表示年份。μi为行业个体效应，εit为随机扰动项。EIPit为环境治理绩效变量，其一阶滞后项EIPit-1反映环境治理绩效的延续性和动态性。MAit为制造业集聚变量，TEit衡量了绿色技术效率，本文还在动态面板门槛模型中加入交叉项MAit×TEit来考察制造业集聚通过绿色技术效率对环境治理绩效的影响机制。I(·)为门槛示性函数，thr为设定的门槛变量，本文的门槛变量包括制造业集聚水平MAit、市场化水平MKit和科技创新水平RRDit，λ为待估计的门槛值。Xit为控制变量，本文重点选取制造业增值率RMVit、制造业全员劳动生产率RMPit、环境规制水平ERit、能源相对价格EPit和能源效率变量EEit来控制其他因素对环境治理绩效的影响。

2.2指标选取和数据来源

鉴于2003年后国民经济行业的分类标准发生较大变化，本文选取2003—2012年从农副食品加工业到仪器仪表及文化办公机械制造业的21个制造业行业为研究对象。本文没有将采掘业和电力、煤气和水的生产和供应纳入进来，原因在于这两类行业的空间集聚很大程度上取决于矿藏资源的分布。指标选取方面：①环境治理绩效，用基于DEA技术测算得到的Malmquist指数来衡量。环境治理绩效的投入指标有环境污染治理完成投资额、环保系统人员数、环保科研课题经费投入等三个指标，产出指标有制造业废水排放达标率、SO2排放达标率、固体废弃物综合利用率和三废综合利用产品产值占总产值的比重等四个指标。②制造业集聚，用改进的空间基尼系数-EG指数衡量。本文构建EG指数来解决空间基尼系数失真的问题，计算公式如下：

(2)

其他解释变量方面，绿色技术效率用基于全局EBM模型测度得到的效率值来衡量，市场化水平用制造业国有及国有控股企业资产合计占规模以上制造业企业资产合计的比重来衡量，科技创新水平用制造业科技活动经费内部支出总额占总产值的比重来衡量。控制变量方面，制造业增值率指标为各行业增加值与同期总产值之比，全员劳动生产率为各行业增加值与全部从业人员年平均人数之比，环境规制水平用制造业废水与废气治理运行费用占总产值的比重来表示。能源相对价格用燃料、动力价格指数与工业品出厂价格指数之比来表示，能源效率运用基于SBM并考虑非期望产出的DEA技术测算获得。

3　制造业集聚影响环境治理绩效的动态门槛效应检验

本文运用动态面板门槛估计法来进行计量估计。考虑到个体固定效应的存在，本文运用前向正交利差变换来消除固定效应[9]，即用当前观察值减去自该观察值之后的所有观察值的平均值，从而有效避免序列相关问题。鉴于模型中被解释变量滞后期具有较强的内生性，本文先用工具变量对内生变量进行OLS估计获得其拟合值，再将拟合值代入模型得到门槛值及显著性检验，然后对数据样本分组并用GMM估计法进行动态面板门槛系数估计。表1所示的检验结果显示，若以制造业集聚水平作为门槛变量模型只有单一门槛，相应的门槛值是制造业集聚水平0.033；若以市场化水平作为门槛变量模型只有单一门槛，相应的门槛值为市场化水平20.641%；若以科技创新水平作为门槛变量模型也只有单一门槛，相应的门槛值为科技创新水平1.022%。

表1　面板门槛值估计及其显著性检验结果

注：表中的F值、临界值和95%的置信区间都运用“自举法”抽样1000次得到的结果，**和*分别表示5%和10%的显著性水平。

表2所示的动态面板门槛估计结果表明，所有模型中被解释变量的滞后期系数均显著为正，验证环境治理绩效所具有的延续性和动态性，说明动态面板门槛模型设定合理。Sargan检验均接受工具变量有效的原假设，AR(1)检验和AR(2)检验也反映出随机扰动项不存在二阶序列相关，表明估计结果是稳健和有效的。估计结果显示，若以制造业集聚水平为门槛变量，当MA≤0.033时制造业集聚不利于环境治理绩效的提升。而且交叉项MA×TE的系数显著为负，反映出制造业集聚对绿色技术效率存在负面影响，制造业集聚难以通过激励绿色技术创新来实现环境治理绩效的提高。不过当制造业集聚水平越过门槛值0.033时，即当MA>0.033时制造业集聚对环境治理绩效的影响效应为正，而且交叉项MA×TE的系数也显著为正。说明一旦制造业集聚达到门槛值，制造业集聚将有利于激励绿色技术创新以提高绿色技术效率，从而对环境污染治理有着正向的推动作用。计量结果证明中国21个制造业的产业集聚与环境污染治理之间存在明显的“U”型关系，即伴随制造业集聚水平的提高中国的环境治理绩效呈现先下降后上升的“U”型曲线。制造业集聚水平0.033就是相应的拐点值，而且制造业集聚可通过绿色技术效率来影响环境治理绩效。原因在于，当制造业集聚水平低于门槛值时，产业集聚的规模效应占据主导地位，制造业规模扩张导致资源消耗速度加快，逐渐超过环境资源承载能力，环境污染排放较为严重。同时，产业集聚的绿色技术外溢效应并不明显，绿色技术效率低下，难以有效治理环境污染，最终导致环境治理绩效下降。而且本文根据门槛值的划分结果也表明，制造业集聚程度未越过门槛值的行业大部分为污染相对严重的重工业行业，此时制造业集聚与环境治理绩效之间可能是一种负相关关系。不过当制造业集聚水平跨越门槛值后，集聚效应将大于拥挤效应，有利于增强规模经济效应，并激励产业内生产效率和管理水平的提高，从而降低单位产出的污染物排放和提高环境治理绩效；另一方面越过门槛值后，绿色技术外溢效应明显，绿色技术创新的消化吸收，将有利于推动产业内的绿色清洁生产技术应用，最终提高环境治理绩效。本文的测算结果也发现制造业集聚越过门槛值的行业大部分是污染相对较少的轻工业行业，此时两者之间呈现的是一种正相关关系。本文将产业集聚与环境污染之间的关系研究，扩展至行业层面并考虑制造业集聚通过绿色技术效率对环境污染的影响，而且本文的EG指数可明显改进空间基尼系数的不足。

表2　制造业集聚对环境治理绩效的动态面板门槛估计结果

续表2

注：***、**和*分别表示1%、5%和10%的显著性水平，圆括号内为统计量的Z值，方括号内为统计量的P值。

若仅仅考虑绿色技术效率视角下制造业集聚与环境治理绩效的“U”型关系，还未能全面揭示制造业集聚与环境污染治理绩效之间的作用机制。计量结果显示，若以市场化水平为门槛变量，当MK≤20.641(%)时制造业集聚有利于提升环境治理绩效，而且交叉项MA×TE的系数显著为正，表明此时制造业集聚可明显促进绿色技术创新并提高绿色技术效率，从而对环境治理绩效产生较为显著的提升作用。不过一旦市场化水平跨越门槛值，即当MK>20.641(%)时，制造业集聚将不利于绿色技术效率提高并对环境治理绩效产生显著的制约作用。鉴于本文运用的市场化水平指标是个反向指标，当制造业国有及国有控股企业资产合占规模以上制造业企业资产合计的比重越高时，市场化水平反而越低。估计结果说明，制造业国有化比例越高越有可能制约环境污染治理效率。原因在于，一方面当制造业国有化比例较高时，集聚效应往往低于拥挤效应，重工业行业规模扩张较快，但缺乏相应的污染控制技术，重视制造业增长却忽视节能减排。另一方面，国有化比例较高的行业垄断性较强，可获得较高的垄断利润，缺乏绿色技术创新的动力，绿色技术效率低下。而且，高寻租成本难以吸引具有清洁技术的企业进入，不能通过绿色技术扩散和外溢来提高绿色技术效率，不利于环境污染治理。相反，当国有化比例相对较低时，经济较为活跃，集聚效应充分发挥，绿色技术外溢明显，有利于提升绿色技术效率和环境治理绩效。本文的测算结果也表明成功跨越市场化水平门槛值的行业，大部分为污染相对严重的重工业行业，两者之间呈现的是一种负向的关系；而尚未跨越市场化水平门槛值的行业，基本上是污染相对较轻的轻工业行业，两者之间呈现的是一种正向的关系。

此外，若以科技创新水平为门槛变量，当RRD≤1.022(%)时尽管制造业集聚对绿色技术效率及环境治理绩效有着促进作用，但这种正向影响效应却并不明显。不过一旦跨越科技创新水平的门槛值后，即当RRD>1.022(%)时制造业集聚既可以直接促进环境治理绩效提升，还能显著通过绿色技术外溢来提升绿色技术效率，以间接有利于环境治理绩效提升。原因在于，制造业绿色技术外溢存在吸收能力的门槛。若该行业的科技创新水平较低，现有的人员和设备难以消化吸收前沿的绿色清洁技术。此时，即使通过制造业集聚可实现绿色技术外溢，该行业仍难以充分吸收该外溢技术，并转换为自身的绿色清洁技术，那么对绿色技术效率和环境治理绩效的影响效应就会不显著。不过一旦跨越该门槛值，制造业集聚产生的绿色技术外溢，将被消化吸收并有效转化，可迅速提升绿色技术效率，有利于环境治理效率的提高。本文的测算结果也反映，成功跨越科技创新水平的行业，大部分是重工业行业。尽管污染相对严重，但具备较强的研发实力，长期来看若制定合理的激励措施，可能有助于治理污染。控制变量方面，工业增值率和全员劳动生产率对环境治理绩效的促进作用明显，表明工业生产效率和结构转型对环境污染治理的推动作用。环境规制对环境治理绩效的促进作用不显著，可能的原因是现有的环境规制方式较为单一，而且容易被规制者所俘获，难以对环境治理绩效形成有效激励。能源相对价格提升也未对环境治理绩效产生显著的促进作用，可能是现有的资源价格体系未能充分反映资源的稀缺程度和环境成本，未能有效激励能源效率提升以降低环境污染。

4　政策启示

本文的研究结论说明制造业集聚与环境治理绩效之间并非简单的线性关系，绿色技术效率视角下制造业集聚对环境治理绩效的影响取决于是否跨越相应的制造业集聚水平门槛、市场化水平门槛和科技创新水平门槛。本文的研究结论对如何通过制造业集聚来提升绿色技术效率和环境治理绩效以实现节能减排具有重要的政策启示。

(1)根据制造业集聚水平动态调整制造业集聚与绿色技术效率、环境治理绩效的关系。针对制造业集聚水平尚未跨越门槛值的行业，既要通过有效措施推进产业集聚达到门槛值，也要积极搭配严厉的环境规制政策等措施，尽量避免“先污染后治理”现象的出现；针对制造业集聚水平达到门槛值的行业，既要适当控制产业集聚的程度以避免过度拥挤，还要积极鼓励制造业产业创新，优化产业集聚方向，引导向高端设计和研发等高附加值的产业集聚发展。此外，还要加快制造业转型升级，由依靠资源消耗向劳动力素质提高、科学化管理转变，由粗放型、被动型、依赖型的加工制造发展模式向集约化、专业化和品牌化的技术研发发展模式转变，逐步实现制造业集聚与绿色技术效率提高、环境治理绩效提升相统一的目标。

(2)政府要积极推动制造业领域的市场化改革。一方面将通过政府引导制造业集聚的模式，转变为通过税收、价格实现调节的市场选择模式。针对市场化水平较低的行业，积极推动国有企业改革重组，引导非国有资本进入国有化比例高的制造行业，稳步推进公平市场竞争。针对市场化水平较高的行业，通过政策措施激励相关企业开发绿色清洁技术，疏导绿色技术外溢的途径和方式，逐步降低污染治理的边际成本，通过充分发挥集聚效应来提升环境治理绩效。

(3)政府要加大对科技创新水平较低行业的支持力度。针对未跨越科技创新水平门槛值的企业，通过税收及补贴方式加大对绿色技术研发的投资力度，积极培育绿色技术创新人才，逐步提升科技创新水平至门槛值，增强对绿色清洁技术的消化吸收能力。针对已跨越科技创新门槛值的行业，积极淘汰过剩产能和高耗能高污染技术，将重心逐步转移至绿色技术研发和品牌设计上来，并加快实现产业结构调整和升级。

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(责任编辑沈蓉)

Is Manufacturing Industry Agglomeration Conducive to Improving the Performance of Environmental Governance

He Haojun，Zhu Shujin

(School of Economics and Trade，Hunan University，Changsha 410079，China)

Based on the data of 21 manufacturing industries in China from 2003 to 2012，this paper uses the EG index to measure the agglomeration level of manufacturing industry，and then uses the dynamic panel threshold model to test the threshold effect of manufacturing industry agglomeration on environmental governance performance in the view of green technology efficiency.The research results show that，the manufacturing agglomeration can affect the performance of environmental governance through green technology efficiency，and the effect of manufacturing agglomeration on green technology efficiency and environmental governance performance has obvious threshold effect of the level of manufacturing agglomeration，the level of marketization and the level of scientific and technological innovation.There is a clear“U”relationship between manufacturing industry agglomeration and environmental governance performance.The higher degree of marketization is more conducive to promoting green technology efficiency and environmental governance performance.There is a threshold value of absorptive capacity of green technology spillover in the manufacturing industry，and only when the threshold value of scientific and technological innovation can be reached，can manufacturing agglomeration promote green technology efficiency and environmental governance performance.

Manufacturing agglomeration；Environmental governance performance；Green technology efficiency

国家自然科学青年基金项目“中国原油成品油的市场化改革：基于价格形成复杂过程的能源CGE模型研究”(71203062)。

F420

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