制造业产业集聚对环境污染的影响研究_张立华.pdf

第 卷第期华 北 理 工 大 学 学 报（社会科学版）年 月 （）收稿日期：基金项目：河北省科技厅软科学研究专项“共生视角下河北省高端服务业与先进制造业动态匹配机制及协调发展研究”（）；河北省高等学校社会科学研究 年度项目“京津冀生态保护与经济高质量发展非协调性耦合识别及空间网络效应研究”（）。作者简介：张立华（），女，河北秦皇岛人，副教授，硕士研究生导师。研究方向：生态经济学、数据模型及应用。吉天帅（），男，黑龙江哈尔滨人，在读硕士研究生。研究方向：产业经济学。文章编号：（）：制造业产业集聚对环境污染的影响研究张立华，吉天帅，付子洋（华北理工大学 经济学院，河北 唐山 ）关键词：专业化；多样化；产业集聚；分位数回归摘要：分别构建制造业产业集聚与环境污染评价指标体系，基于 年中国 个省市自治区面板数据，对其进行综合评价，应用分位数回归模型，对专业化产业集聚及多样化产业集聚与环境污染互动效应展开实证研究。研究发现：专业化集聚程度对环境污染呈现 型状态，专业化集聚程度较低的初期，专业化集聚恶化了环境污染，随着专业化程度的不断扩大，专业化集聚缓解了环境污染的恶化。整体来看产业多样化集聚促进了环境进一步恶化。最后根据实证分析结果提出相应对策，因地制宜不同地区采用不同发展策略，调整产业结构，提高科技创新，相互协作，从而达到经济发展与环境保护的双赢局面。中图分类号：文献标识码：引言目前，在中国的制造业发展进程中，产业集群正在逐步形成，由于我国不断改善产业结构体系，部分地区得到了相应的利益，大多数生产要素及资源逐渐向部分地区靠拢，但是与此同时，我国的环境问题也愈发突出，因此引发制造业产业集聚对环境是否会造成污染的讨论，简单来看，越是发达的产业区域，其环境污染似乎就越严重，也就是说，随着制造业的聚集，环境问题也会越来越突出。事实是否真的如此，还需进一步进行研究。在“十四五”时期发展的过程中，用环境为代价换取经济发展的做法是最不可取的。绿色发展与生态环境工作中的紧密结合是目前社会发展最为重要的考虑因素。因此对制造业产业集聚对环境污染的关系的研究对区域经济的发展和环境保护方面存在重要意义。基于对现有研究成果的分析，建立指标体系对制造业产业集聚和环境污染进行测度，运用分位数回归对专业化产业集聚及多样化产业集聚对环境污染的危害进行分析。一、文献综述在产业聚集对环境污染的研究方面有不同观点，（）觉得产业集聚具备产业链高效率，但产业链效率的增加会导致环境不断恶化，环境污染会越来越严重。胡求光和周宇飞（）认为在开发区产业集聚开始阶段导致环境污染加剧，但是在产业集聚发展后期，由于技术溢出效应和示范效应的作用下，环境污染能够得到有效的改善。杨庆等（）产业聚集会造成企业间的竞争从而企业会加大技术研发和创新，通过技术升级来改善环境状况。周锐波和石思文（）通过研究发现，产业聚集会产生知识溢出效应，会提高企业的生产效率水平，降低生产成本和能源消耗，从而环节环境污染。而环境污染加大了企业生产成本，阻碍了产业集聚。部分学者对产业聚集和环境污染的回归分析得出不同结论的非线性关系。周龙（）运用门槛模型，研究表明制造业产业集聚与环境污染呈现型。刘耀彬等（）采用面板数据研究表明，产业集聚与环境污染之间也存在倒 型关系。林木西，耿蕊（）年认为区域产业专业化集聚在发展一定程度 时 会 对 低 碳 减 排 起 到 促 进 作 用。胡 安 军 等（）认为高新技术产业专业化集聚降低了绿色生产效益、促进了环境污染，多样化集聚提高了绿色生产效益，抑制了环境污染。虽然国内外学者对产业集聚对环境污染影响的研究已经很充分，但由于产业集聚对环境污染的影响研究的结论相差较大，因此对于产业集聚和环境污染方面的作用关系并不能给出确切的结论，而对于专业化和多样化的产业集聚对环境污染得研究少之又少，为了能够进一步测评产业集聚对环境污染的影响关系，集中针对制造业产业多样化集聚、专业化集聚，利用面板分位数回归对环境污染的作用关系进行探究。二、产业集聚对环境污染的作用机理（一）知识溢出效应 专业化产业集聚表示同一产业在某一个地区的集聚程度，专业化集聚产生产业间的知识溢出效应，即在某一区域的同一产业的不同企业间能够进行信息和知识的快速融通，使此产业加快行业发展、加速技术创新，做到资源高效利用，节约成本，从而更好的进行节能减排工作。多样化产业集聚表示不同产业在某一地区的集聚程度，多样化产业产生产业之间的知识溢出效应，不同的信息在不同产业之间进行流通，给企业带来自身不足的技术信息，是不同产业能够加速发展，从而更有效进行节能减排工作。（二）共享效应由于产业集聚造成了很多企业在某一特定区域聚集，导致企业间的资源及环保设施的共享，因此可以降低企业生产成本和提高对环境保护的效率，从而抑制环境进一步被破坏。（三）竞争效应产业集聚会使各个企业进行资本、劳动力、市场的竞争，不断进行技术创新，加大对环境保护技术的投入。导致了企业提高生产效率，最终提高了整个行业的整体经济效益，从而改善环境问题。三、指标构建及数据来源（一）专业化集聚指标构建通过选取 年 年间我国制造业 个分行业为研究样本，采用区位熵来对 年我国 个省市自治区的制造业的专业化进行测度，计算公式如下：代表行业，代表全国所有制造业产业的总产值，代表地区行业制造业产业的集聚度，代表地区产业的总产值，代表地区制造业产业的总产值，代表全国行业的总产值。区位熵的值越大，产业专业化程度越高。（二）多样化集聚指标构建多样化集聚测度多采用 指数以及赫芬达尔赫希曼指数的倒数，由于 指数测度数据难以获得，又为了便于不同地区之间进行横向对比，因此采用相对多样化指数。代表的是制造业中第行业工业总产值在地区总产值所占的比值，为制造业中第个行业在全国工业总产值中的比重。（三）环境综合评价指数测度现阶段，世界各国沒有清晰的规范来表明环境污染的综合指数，单一污染物质的指数也不可以客观性全方位地表明环境污染的水平。因而，选取熵值法来构建环境污染综合指数。依据信息的可继发性和整体性，选取三个变量指标（表）来构建环境污染综合指数，具体计算方法如下：华北理工大学学报（社会科学版）表环境污染评价指标体系目标层指标层指标与目标层关系工业废水排放量负向环境污染水平工业二氧化硫排放量负向工业烟粉尘排放量负向 标准化处理：第个省份第个污染物的排放量。与 ：表示在所研究省份中污染物排放量的最大值和最小值 比重：表示第个省份的污染物的排放量站所有省份污染物排放量的比例。信息熵与信息效用值：污染物指标权重：环境污染综合程度：（四）数据来源数据选取 年中国 个省市自治区的数据。其中所涉及到的数据来源于 中国统计年鉴，中国工业统计年鉴，中国环境统计年鉴，中国科技统计年鉴，中国经济普查年鉴，以及各省的统计年鉴。四、制造业产业集聚和环境污染综合评价结果分析（一）制造业产业集聚综合评价结果分析专业化产业集聚指数从图可以观察到：国内制造业专业化集聚存有差别。东部地区的专业化集聚指数较大，而西部地区的专业化集聚指数最小，主要的原因可能因为地理位置等，东部地区较为发达，西部地区经济不发达。总体来看各地区专业化集聚程度变化不大，中部西部及东北地区集聚程度有微弱的上升变化；而东部地区专业化集聚程度却微弱下降，这主要与东部地区环境规制政策日益严格有关，但是由于东部地区良好的地理位置以及政策，还是会有大量的制造业集聚，因此集聚程度只出现微弱下降趋势。东北地区变化不大，近几年略有增加，可能由于东北地区的地理位置优势，制造业结构单一，因此集聚程度较高。中部地区专业化集聚指数较高且在最近几年内有缓慢上升的趋势，可能与近几年制造业向内地转移有关。西部地区专业化集聚程度最低，与地理位置有关，且西部地区制造业发展缓慢，但近几年有微升的趋势。图 年制造业专业化集聚趋势图 多样化产业集聚指数如图，年时，东部地区和中部地区多样化集聚程度相同，东北地区和西部地区多样化集聚程度相同。但是随着时间的演变，地区间的多样化集聚程度存在差距，中部地区最高，东北地区最低。近些年，东部地区的多样化集聚程度持续升高，明在我国制造业已经逐渐更新转型发展，生产制造管理体系不断完善，分工明确，生产运营多元化。中部地区的多样化集聚程度超过东部地区，表明在我国中部地区的制造业在不断进步和更新。西部地区的多样第期张立华，等：制造业产业集聚对环境污染的影响研究性和集聚程度较低，但近些年一直在提升。制造业多元化日益提高，产业升级。东北三省多元化和集聚化程度最少。由于所在的部位，制造业较为薄弱，急缺多元化，增加产业转型升级。图 年制造业多样化集聚趋势图（二）环境污染综合评价结果分析如图所示，环境污染指数最高的是中部地区，其次是东部地区和东北部地区，最低的是西部。中部地区之所以环境污染指数最高，是因为中部地区的制造业系统化和多元化程度很高，但环境污染的操纵无法跟上制造业的产业集群程度，因此污染越来越严重。近些年，因为我国加强了对环境污染的调节幅度，污染程度有一定的降低 年至今，东部地区环境污染指数值不断降低，表明环境污染整治程度不会改变，产业链持续改进更新。东北地区污染指数较低，但近几年有所升高，由于工业的发展，空气污染越来越严重，环境治理程度不高，而东北地区又多重工业，因此污染不断加剧。西部地区环境污染程度最低，但是近几年有所升高，由于东中部地区的制造业向西部地区转移，转移的同时也加剧了环境污染。图 年环境污染综合指数均值图五、模型建立采用 多元回归分析，在借鉴现有面板回归模型的研究 的基础上，制造业产业集聚对环境污染的影响所呈现的特征趋势不确定是不是单一线性的，因此选用了分位数回归的方法，分位数回归的优势在于，它不仅可以对被解释的变量的状态预期进行更为全面的描述，而且还可以对被解释的变量的中位数、分位数等进行分析，并且对其不需要太强的假定条件，从而使分位数的回归系数估计更为可靠且稳定。（一）多元回归模型及构建在图中，其中 代表为被解释变量，代表环境污染综合指数，和 代表 和 为核心解释变量，专业化集聚指数（），多样化集聚指数（），到 代表 到 为其他控制变量，产业结构（），外商直接投资（），技术进步（），环境规制强度（）。可以看出产业集聚对环境污染的影响因素差异明显，但是总体变化趋势相似，彼此之间应该具有一定的关联，因此设置模型代表省份或地区，代表年份：图制造业产业集聚对环境污染的影响研究数据图形（二）分位数回归模型及构建分位数回归模型最早是由 和 华北理工大学学报（社会科学版）（）证明的，通过不同分位点的因变量对自变量进行分析，这种回归形式具有很强的平稳性。首先的分位满足条件：（）（）：（）分位数回归模型为：（）（）（）（）（）（）（）其中 为被解释变量环境污染综合指数，和 为核心解释变量，专业化集聚指数（），多样化集聚指数（），产业结构（），外商 直 接 投资（），技术进步（），环境规制强度（），和代表省份和年份。六、实证结果分析（一）多元回归模型结果分析由回归结果（表）可知，制造业产业专业化集聚会缓解环境污染，而产业多样化集聚会加重环境污染，而调整产业结构，不断对产业结构优化升级会减缓环境污染，对环境保护有正向作用，增加外商直接投资也会对环境起到保护作用，减缓环境的污染，环境规制强度过高反而会使环境保护反弹，高强度的环 境 规 制 政 策 会 导 致 环 境 污 染。但 由 于 采 用 回归模型的拟合程度不高，所以不能根据所得结论给出出正确建议，因此进一步采取分位数回归模型分析表各变量描述性统计变量名变量说明样本数均值最小值最大值标准差环境污染综合指数 专业化集聚指数 多样化集聚指数 产业结构（）外商直接投资（）技术进步（）环境规制强度（）表模型 回归结果变量系数标准误值值常数项 （二）面板分位数回归模型结果分析 单位根检验为了避免回归过程中的假回归，利用单元根检验方法对各个变量进行了稳定性分析，并将其结果显示在表中，并由测试的结果得到了相应的结论，单位根检验平稳。第期张立华，等：制造业产业集聚对环境污染的影响研究表单位根检验变量 注：表示在的水平下显著。面板分位数回归表列出了中国 个省份 年产业集聚对环境污染影响的分位数回归下的估计结果，分位点分别取 、，结果如下：表分位数回归回归模型数量解释变量 注：、和分别表示在 、和 的水平下显著。（）专业化集聚如图，可以观察出专业化集聚对环境污染的分位数回归模型在不同分位数下的呈现的图形呈 型。在 分位数以前，专业化集聚的系数为正，且呈下降趋势，说明专业化集聚并没有对环境污染带来改善，且随着分位数的提高，专业化集聚对环境污染的负影响逐渐减弱，原因可能在于企业间的技术效应、共享效应及“劳动池”并未发挥作用，在短时间内企业并不能掌握环境治理相关技术，从而加剧了环境污染。在 分位数以后，专业化集聚的系数为负，在 分位数以前专业化积聚的系数逐渐变小，说明随着分位数的提高，专业化集聚程度越大对环境污染的改善就越明显。分位数以后专业积聚的系数逐渐变大，说明在专业化集聚程度越大环境污染的改善越弱。原因可能是，此时集聚区的资源得到良好的配置，知识溢出效应明显，企业之间得到良好的分工合作，环境保护技术得到提高，因此对环境起到了良好的保护作用。到了 分位数以后，专业化集聚系数右边为正数，即专业化集聚程度增大是环境污染并未达到改善，原因可能在于产业过度集聚，导致集聚区内部资源缺乏，企业之间形成竞争，因此忽视了对绿色环境保护的投资重视，进而造成了环境的恶化。（）多样化集聚总体来看多样化集聚对环境污染呈正相关，即分位数回归中多样化集聚系数为正，聚集的多样化导致了环境的恶化。在 分位之前，环境污染的水平 伴 随着 多 样化 集聚程度逐渐扩大从 至 ，随多样聚集度的增大而逐步降低。分位华北理工大学学报（社会科学版）后，多样聚集因子为负值，多样聚集越大，对环境的影响越大。原因可能是开始制造业多样化程度还不够高，在产品的制造上没有得到充分的发展，并未对污染物和经济循环有很深的认识，因此造成环境污染加剧。后来随着多样化集聚程度的提高，企业之间形成了紧密且良好的合作，促进了环保技术的提高，废物的循环利用，增加了环境保护的投资，从而缓解了环境污染问题。（）产业结构产业结构的系数为负数，产业结构对环境污染呈负相关，说明产业结构对环境污染状况起到改善的作用。根据分位数回归结果发现，产业结构对环境污染的影响在各分位数上均较为显著，随着产业结构不断升级，环境污染得到了越来越有效的改善，这是因为我们的产业布局已经发生了较大的变化，但由于能源使用极大、由于环保等因素，老旧的产业设备逐渐被人们淡忘，先进的装备制造业和高科技产业不断发展，从而适应我国环境资源状况，进而改善环境污染现状。（）技术进步技术进步的系数为正数，技术进步与环境污染呈正向关，说明技术进步对环境污染并未起到改善的作用。根据分位数回归结果分析，技术进步除了在 分位上不显著外，在其他分位点上都很显著。随着技术的不断进步，环境污染愈加恶劣。出现这样的情况可能的原因是：由于技术加快进步，导致环境治理的速度赶不上制造业产业制造污染的速度，因而技术进步最终会加剧环境的污染。图环境污染与产业集聚分位数回归系数的动态变化趋势七、结论和政策建议（一）研究结论通过分位数回归方法对制造业产业集聚和环境污染程度的关系进行测度，并且对专业化和多元化与环境污染的分析完成了实证研究，最终得出结论：第一，年，我国制造业专业化集聚的现况是，我国制造业专业化集聚存有差别。专业化指数值高的区域主要是聚集在东部地区，而西部地区专业化水平低。东部地区较为发达，西部地区经济不发达，从东北三省看来，除黑龙江省外，别的省区专业化程度高。总的来说，东部地区呈下降趋势，但跌幅较小。东北地区变化不大，近几年略有增加，中部地区集聚程度较高且近几年有上升趋势，西部地区专业化集聚程度最低。多样化集聚程度最高的是中部地区，然后是东部、西部，最后是东北地区。中部地区多样化集聚程度最高，且近年来不断上升，西部地区多样化集聚程度较低但近年来不断增长，制造业产业多样化不断增加，产业结构不断升级。东北地区中国目前的环境污染状况，中部最严重，然后是东部、东北，最后是西部地区。中部地区环境污染程度最高第二，由分位数回归模型结果分析，除制造业产业专业化集聚初期，专业化集聚与环境污染呈负相关，制造业专业化集聚可能会减少环境污染，促进经济发展的同时能更好的保护环境。由数据可看出，其中专业化聚集对环境污染的作用呈现 形分布，而专业化聚集程度不高时，专业化聚集使环境污染加剧。随着专业化集聚程度的加大，到达 分位转折点，此时集聚区的资源得到良好的配置，知识溢出效应明显，企业之间得到良好的分工合作，环境保护技术得到提高，因此对环境起到了良好的保护作用。总体来说专业化集聚程度对环境污染呈现 型状态，集聚程度越高越可能减少对环境的保护及加剧环境污染。因此专业化集聚程度不能太低也不能太高，集聚程度适中时，才能更好的促进环境保护。第三，除产业多样化集聚程度较弱期间以外，多样化集聚程度与环境污染程度呈正相关，及多样化第期张立华，等：制造业产业集聚对环境污染的影响研究集聚会造成环境污染，但是随着环境污染的加剧，到达 分位点之后，随着多样化集聚程度的提高，集聚区内的技术溢出效用、共享效应及“劳动池”效应得到充分发挥，企业之间形成了紧密且良好的合作，促进了环保技术的提高，废物的循环利用，增加了环境保护的投资，从而缓解了环境污染问题。（二）政策建议 根据地区状况制订产业发展方针政府应该对不同地区制定不同的制造业产业发展政策，通过模型分析结果得出的结论，根据制产业专业化集聚和多样化集聚对环境污染影响的特点，应该按照区域的地域结构和空间分布，合理安排特定区域的产业配置，发挥出专业化产业集聚和多样化集聚对环境污染各自的特点。在制定相应的地区政策和产业政策的基础上，实现区域产业的良性发展。促进制造业产业结构由数据分析结果可看出，产业结构与环境污染成负相关，产业结构的升级有效地抑制了环境污染，所以政府为了降低污染水平，可以调节产业组织结构。制造业内部可以不断调整资源配置、设备使用、人员配备，实现环保、低污染、可持续发展的结构组合。加快技术创新的同时促进绿色工程的发展在全球经济一体化进程的加速下，技术创新成为当务之急。科技创新是引领我们国家经济发展的第一动力，环境保护是可持续发展的基础，但技术创新的同时无疑会造成大规模环境污染，为了能够达成持续、高速、稳定的经济发展，绿色经济和技术创新系统发展是至关重要的，可以推动环保科技创新的发展，做到创新环保双赢。参考文献：钟顺昌，任媛 产业专业化？厲多样化与城市化发展基于空间计量的实证研究山西财经大学学报，（）：周龙 产业集聚对环境污染的影响 江 西 财经大学，刘小铁 我国制造业产业集聚与环境污染关系研究 江西社会科学，（）：刘耀彬，袁华锡，王喆 文化产业集聚对绿色经济效率的影响基于动态面板模型的实证分析 资源科学，（）：胡求光，周宇飞开发区产业集聚的环境效应：加剧污染还是促进治理？中国人口资源与环境，（）：杨庆，江成涛，蒋旭东，等高技术产业集聚能提升碳生产率吗宏观经济研究，（）：周锐波，石思文中国产业集聚与环境污染互动机制研究软科学，（）：林木西，耿蕊区域产业一体化减排机制研究辽宁大学学报（哲学社会科学版），（）：胡安军，郭爱君，钟方雷，等 高新技术产业集聚能够提高地区绿色经济效率吗？中国人口资源与环境，（）：刘宁宁中国制造业产业集聚对环境污染的影响研究西南大学，肖锐财政支持对农业环境效率的影响 基于面板分位数回归的实证研究中共云南省委党校 学 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