空气质量是否影响人口规模

摘 要：随着经济社会的不断发展，空气质量问题日益不可忽视。空气质量持续恶化会影响人们正常生活与身心健康，造成城市人口规模下降，损害了经济社会的良性发展。基于此，通过研究2013—2019年京津冀13个城市面板数据，运用双固定效应模型探究空气质量对人口规模的影响，并以经济发展水平为门槛变量，通过面板门限回归模型探寻空气质量与人口规模之间是否存在非线性关系。结果显示，较差的空气质量对人口规模增长具有显著缩小作用，且不同经济发展水平下较差空气质量对人口规模作用效果存在显著差异，即存在非线性关系，其抑制作用随空气质量的不断增强而持续增强。

关键词：空气质量；人口规模；面板数据；非线性关系

中图分类号：F062.6 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2024）14-0064-04

引言

人口是社会经济持续发展的基本要素。在人口老龄化趋势加剧的背景下，人口规模仍是影响各城市发展的关键因素。近年来，我国经济高速发展，人民物质生活水平显著提升。与此同时，气候非正常变化，各类环境治理正面临更严峻的挑战。伴随着工业化、城市化进程，空气污染已成为我国面临的严重环境问题之一。空气质量持续恶化不仅影响人们的正常生活，还对人们的身心健康产生极大的威胁[1]，同时影响人口到空气质量较差城市的就业率。2020年9月，我国向世界宣布了碳达峰目标与碳中和愿景，即“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。“双碳”目标被列入中央经济工作会议重点研究的任务。党中央明确提出继续打好污染防治攻坚战，实现减污降碳协同效应的要求。空气污染物与二氧化碳高度相关，二者具有同根同源同过程的特点[2]，因此，“碳达峰与碳中和”的目标也给我国空气质量改善提出了更高标准和要求。京津冀地区作为经济发展的重要地区，空气质量与人口关系的探讨对全国的空气质量对人口规模影响具有借鉴意义，也是值得探讨的。现有相关文献研究多关注空气质量如何影响经济发展及退休的福利变化与经济效应，鲜少关注空气质量与人口规模之间的内在关系。因此，研究空气质量与城市人口之间的关系具有一定意义。

一、理论分析

PM2.5是雾霾产生的首要因素，是空气质量研究的重要方面。近年来，京津冀城市的主要污染物为PM2.5、PM10和臭氧，且PM2.5、PM10在京津冀城市的污染情况最严重[3]。PM2.5来自人类的生活生产，影响了空气质量，造成了城市空气污染。城市空气污染严重时，可造成人体呼吸道、脑血管等疾病[4，5]，居民在污染的空气中暴露会降低其日常活动满意度[6]，降低居民生活幸福感[7]，此外，PM2.5显著地降低了居民心理健康水平[8]。PM2.5对居民的身心造成伤害，使居民离开城市居住地地的倾向更加强烈，造成城市人口的数量降低。

假设1：较差的空气质量会抑制城市人口规模。

环境对人口影响的相互机制很复杂，但是空气质量的好坏已被证实确实是影响人口数量的主要因素之一[9]。城市发展离不开人口，而较差的空气质量会降低城市人口数量，导致地区的人口外流。当空气污染指数较低时，居民因空气质量问题离开户籍地的意愿较低；当空气污染指数较高时，居民因空气污染离开户籍地的意愿大幅增高。可见，较差空气质量与人口外流存在非线性关系。当经济发展到一定程度，居民有能力获得更好的居住环境时，就会离开空气质量较差的城市。因此，实际经济发展水平越高的地方，空气质量会导致高收入居民离开空气污染城市的意愿越强。

假设2：实际经济发展水平较高时，较差的空气质量对城市人口规模的抑制作用更强。

从现有国内外研究来看，关于人口对空气质量的影响关系研究尚有不足。因此，本文从年末常住总人口数出发，利用固定效应模型分析人口PM2.5的效应。此外，利用门限回归模型研究人口与PM2.5之间的非线性关系。

二、数据来源与模型设定

（一）数据来源

本文选取2013—2019年京津冀城市群作为研究样本，包括11个地级市与北京、天津两个直辖市，相关变量数据来自《中国城市统计年鉴》《北京统计年鉴》《河北统计年鉴》《天津统计年鉴》和欧洲中期天气预报中心（ECMWF）。为了消除价格因素的影响，把与价格相关的变量数据用2013年指标进行缩减，部分缺失值采用线性插补进行补充。此外，为了降低数据的分散程度，对部分非比值型指标按取对数处理。使用的变量描述如下。

被解释变量：人口规模，使用年末户籍人口代表城市人口数据。年鉴记录的人口数据主要有户籍和常住两种口径，随着流动人口规模不断扩大，户籍人口能够更加准确地反映地区人口规模。

核心解释变量与门限变量：核心解释变量采用PM2.5浓度，衡量京津冀各城市的空气质量水平采用PM2.5浓度。空气质量的日度PM2.5数据来源于中国气象历史数据，将日度数据按年份进行算术平均计算，得到中国地级市2013—2019年PM2.5年均浓度数据。门限变量使用实际经济发展水平。

控制变量：学者们广泛研究了影响人口规模的各种经济社会因素。根据已有文献，本文控制变量选择地区经济水平、产业结构、工资水平、政府干预、教育水平、日照强度等。目前，较高经济发展水平带来的经济集聚优势仍然是吸引人口流入的重要原因[10]，第三产业是吸纳劳动力的主要就业途径，故将经济水平与产业结构作为控制变量。工资水平吸引人口迁入作用显著，政府干预体现地方政府对经济的干预程度，教育水平对人口迁入有促进作用，日照强度衡量了一个地区的温暖程度，对人口迁入有显著作用。因此，将工资水平、政府干预、教育水平、日照强度作为控制变量。具体而言，使用GDP表征地区经济水平，以地区第三产业产值占GDP的比重表征城市产业结构，以职工平均工资水平表示工资水平，政府干预采用财政一般预算内支出占GDP的比重衡量，小学专任教师人数、普通中学专任教师人数与普通高等学校专任教师人数之和表征教育水平。模型中变量均取对数值，以更好刻画变量之间的非线性关系，同时避免异方差的影响。

（二）模型设定与变量说明

本文首先建立双固定效应模型，实证分析空气质量对人口规模的影响。基准模型设置如下：

ln Popi，t=α0+α1ln PM2.5i，t+β'Xi，t+μi+λt+εi，t（1）

其中，ln Popi，t表示城市在年度的年末常住总人口数取对数，Xi，t表示一系列控制变量；μi是城市的个体固定效应，不随时间变化；λt控制时间固定效应，εi，t是随机扰动项。

为了进一步分析空气质量对人口规模是否存在非线性影响，以经济水平为门槛变量建立模型，具体公式如公式2。

ln Popi，t=β0+β1ln PM2.5i，t·I（ln PGDPi，t<θ）+β2ln PM2.5i，t·I（ln PGDPi，t≥θ）+β'Xi，t+μi+λt+εi，t（2）

其中，ln PGDPi，t为空气质量的门槛变量，θ为待估计的门槛值，能将研究的样本划分为两个区间，不同样本区间内的营商环境回归系数β1和β2存在着差异。式（2）是单门槛模型，在具体检验时根据样本数据的检验结果拓展至多门槛模型，其他变量的定义同式（1）。表1是各变量的描述性统计分析。

三、实证分析

（一）基准回归

表2报告了基准回归结果，其中第（1）列回归通过在1%的显著性水平检验，待估系数在1%的显著性水平下为-0.05，说明以PM2.5为代表的空气污染加剧会抑制人口规模。第（1）列仅考虑以当期PM2.5浓度代表的空气污染对城市人口规模的影响，但经济发展水平、产业结构、职工平均工资、政府对于地区生产总值的干预程度与学生各阶段的教育水平对人口规模有显著的正向作用，城市温暖程度对人口规模也有显著影响。考虑到上述因素对人口规模起着重要作用，若不对这些因素进行控制，则可能导致遗漏变量偏误，从而影响结果的可靠性，因此，在第（2）列加入了产业结构、工资水平、政府干预、教育水平、日照强度控制变量，并加入了个体与地区固定效应使研究结果更加准确。估计结果显示，第（2）列加入控制变量后的回归在1%的显著性水平通过检验，待估系数在1%的显著性水平下为-0.03，较差空气质量对人口规模的负向影响依然存在。

表2 基准回归结果

（二）门限检验

为了验证不同实际经济发展水平下的空气质量能否对其年末城市人口数产生的影响是否存在显著差异，本文建立非线性门槛模型，将实际经济发展水平设置为门槛变量进行研究。门槛效应检验及回归结果见表3、表4。

表3 门槛效应检验

首先需要初步估计和检验空气质量与城市人口规模两者之间是否存在门槛效应。本文通过自举法（Bootstrap）重复抽取样本数据，并且利用显著性水平数值大小来判断两者之间是否存在门槛效应。根据检验结果，单门槛显著，多门槛没有通过显著性检验。鉴于此，本文认为，在不同实际经济发展水平下，空气质量对城市人口规模的影响存在显著的门槛效应，两者存在非线性关系，即在不同实际经济发展水平下，空气质量的影响存在着差异性。单门槛回归模型结果如表4所示。

表4 门限回归结果

分析在不同实际经济发展水平门限变量的情况中空气质量对人口规模作用情况，考虑到其他相关因素，如产业结构、工资水平、政府干预、教育水平、日照强度等也会影响到城市人口规模，因此将这些因素作为控制变量加入到模型中。表4中在将实际经济发展水平确定为门限变量后，实际经济发展水平存在门限值：27.103 8。当实际经济发展水平低于27.103 8时，较差空气质量抑制人口规模的效果为-0.05，结果再次证明假设1的成立。当实际经济发展水平超过27.103 8时，较差空气质量抑制人口规模的效果增强，作用系数为-0.06。可以看出，不论在何种实际经济发展水平下，较差空气质量的加剧对城市人口规模都起到了抑制作用。但有区别的是，当实际经济发展水平较低时，较差空气质量对城市人口规模的抑制作用较低，可能是因为当地居民的收入还不能支撑个人更换居住地；当实际经济发展水平较高时，较差空气质量对城市人口规模的抑制作用更强，说明生活水平的提高使居民更加注重个人生活环境。上述结果验证了假设2的成立：实际经济发展水平较高时，较差空气质量对城市人口规模的抑制作用更强。

（三）稳健性检验

为验证空气质量对人口规模的影响结论的可靠性，本部分将关键变量更换为滞后一期，以消除内生性影响，进行稳健性检验。表5展示了利用滞后一期PM2.5的值作为解释变量的结果，系数依旧为负数，且数值变动不大，仍呈现较差空气质量与加剧城市人口规模下降的关系，进一步证实本文结论。

四、结论与建议

（一）研究结论

本文以京津冀城市群为研究对象，运用固定效应模型与门限效应模型对空气质量与城市人口规模的关系进行分析，探索空气质量对城市人口规模的影响。研究表明，城市人口规模受空气质量的影响，且不同实际经济发展水平下，城市人口规模受空气质量的影响不同，呈非线性关系。

（二）管理启示

对于企业而言，空气质量会导致城市人口规模下降，且人均收入越高，空气质量对城市人口规模的影响越大。因此，以高污染换取企业高发展的发展模式可能会导致有高收入的人才外流和劳动力外流，不利于企业的可持续发展。

对于政府而言，应当出台与空气质量相关的政策支持，鼓励大家进行低污染的生活方式。另外，要监管不合规的排放，加大对污染技术控制的创新。

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[责任编辑 妤 文]