集聚經濟、綠色技術進步與環境污染

蘇婧 謝向偉

摘要：隨著我國城市群都市圈戰略的實施和“兩帶一路”的穩步推進，“以點帶面、從線到片”的空間集聚已成為當下區域發展的基本表現和經濟增長的關鍵動力，但也使綠色可持續發展面臨著節能減排的壓力與挑戰。如何協調好要素空間優化配置和節能減排目標已成為新階段我國經濟綠色低碳轉型發展中亟需解決問題。本文將綠色技術進步和能源效率引入傳統的產出密度函數，構建一個能夠刻畫集聚經濟、綠色技術進步、能源效率與環境污染四者關系的理論模型，并采用2010-2020年我國299個地級市的數據樣本進行實證檢驗。研究發現：集聚經濟與環境污染之間存在明顯的倒“U”型效應，集聚經濟的環境效應存在異質性，集聚經濟同時具有增長和減排的雙重效應。因此，在綠色經濟發展中應健全集聚減排機制；重視產業結構升級、區域城市開放、環境規制和環保投入等對節能減排的影響；并通過不斷推進綠色技術創新實現綠色發展。

關鍵詞：集聚經濟；綠色技術進步；能源效率；綠色發展

中圖分類號：F1243;X22文獻標識碼：A文章編號：1001-148X（2023）03-0091-10

收稿日期：2022-06-13

作者簡介：蘇婧（1993-），女，甘肅定西人，博士研究生，研究方向：集聚經濟與區域協調發展；謝向偉（1989-），男，甘肅慶陽人，講師，博士，研究方向：國際投資與區域經濟合作。

基金項目：國家社會科學基金青年項目，項目編號：22CGJ018；重慶市社會科學規劃項目，項目編號：2021NDQN40；?中央高?；究蒲袠I務費項目，項目編號：SWU2109516。

集聚經濟通過規模報酬遞增和不完全競爭［1］以及知識與技術溢出［2］引導發展要素和經濟活動在特定空間聚集，已成為推動區域經濟發展的重要動力。改革開放以來，我國通過大規模要素集聚和區域優先發展戰略，引導生產要素和規模性企業向經濟發展水平高的區域和人口密度高的區域流動，集聚經濟的增長效應顯著。與此同時，以集聚經濟為主要特征的發展模式也對環境產生較大的負面影響。世界銀行研究報告顯示，作為世界第二大經濟體的中國是全球二氧化碳和二氧化硫排放量最大的國家，其中，二氧化碳排放量已超過美歐的總和，已占到世界碳排放總量的29%。黨的十九屆五中全會指出要加快推動經濟社會綠色轉型發展，推動能源清潔、低碳、安全和高效利用，發展綠色經濟，引導有條件地區率先實現碳達峰，到2030年左右使二氧化碳排放全面達到峰值，節能減排是未來我國經濟實現綠色轉型與低碳發展的必然選擇。

集聚經濟的高級表現形態是城市群，引導要素從城市內到城市間的“雙重集聚”，進而通過外部性的空間溢出與共享，產生“1+1＞2”的更強集聚效應。隨著我國長江經濟帶、絲綢之路經濟帶和城市群都市圈戰略的實施，要素在更大范圍與更廣層面形成的集聚效應對環境產生雙重影響：一方面，集聚的規模經濟效應和空間溢出效應使其正外部性最大化，促進綠色技術創新，提升能源效率，實現節能減排，表現出對環境的積極作用；另一方面，我國大規模投資驅動的工業化和城鎮化道路的集聚效應在短期內勢必使能源供給和環境承載壓力與日俱增，對環境產生極大的負面影響?；诖?，經濟集聚與節能減排呈現出一定的矛盾性，在新發展理念指引下，通過實現集聚經濟與節能減排的“雙贏”對綠色經濟發展具有重要的現實意義。

一、文獻綜述

集聚經濟通過供給端和需求端的雙重作用促進經濟發展，即從供給端助推規模經濟擴張，從需求端刺激消費者的消費潛力。結合經濟理論和現有文獻，總體看，經濟集聚雖然一定程度上給環境帶來負外部性，但這種負外部性很大程度上取決于經濟集聚引起的集聚負外部性?（污染效應）、馬歇爾外部性和雅各布斯外部性?（自凈效應）均衡比較結果的相對大小?，F有文獻關于集聚經濟和環境質量的關系研究主要呈現如下三種觀點：第一，“惡化環境論”認為經濟集聚對產出具有規模效應，但也隨著經濟活動的空間集聚，產出規模的擴張會導致單位空間內污染強度的上升，進而加劇環境污染，這類研究強調了經濟集聚對環境所產生的負外部性［3-4］。Virkanen（1998）［5］的研究表明芬蘭南部的工業集聚區是導致大量空氣污染和水污染的直接原因。Verhoef和Nijkamp（2002）［3］也認為工業集聚是產生環境污染的主要原因；第二，“環境改善論”認為集聚所帶來的經濟增長、企業環保理念、技術進步以及外商直接投資等因素使得環境改善成為可能［6-10］?。集聚在一定的條件下存在“國內市場效應”，從而一定程度上能夠緩解“污染天堂”效應［11-14］，促使企業采用更為清潔環保的生產技術，降低經濟發展對環境的污染程度，改善環境質量［15］；第三，“非線性關系論”認為經濟集聚對環境存在復雜的作用機制，從而提出了U型、倒U型、N型、倒N型等非線性觀點［16-17］。

關于集聚經濟與技術進步的研究，一般認為集聚經濟具有典型的技術溢出和知識溢出效應，從而實現技術進步［18-19］，集聚經濟的專業化外部性與多樣化外部性均會提高區域技術創新能力［20-21］。近年來，部分學者將綠色經濟效率分解為綠色技術進步和綠色技術效率，其中綠色技術進步和綠色技術效率的改善成為制造業集聚推動綠色經濟效率提升的關鍵和主要途徑［22-23］。關于綠色技術進步對能源效率的影響有積極和消極的雙重影響。綠色技術進步對能源效率表現出“技術紅利”效應，促進了本地和空間關聯地區碳排放績效的改善，成為改善中國環境質量的關鍵手段［24］；能源是中國經濟的動力也是污染的來源［25-27］，能源效率提高的過程也是降低碳排放的過程［28］，全要素能源效率的提高對減少環境污染具有重要作用，節能減排目標的實現離不開能源效率的提升［29-30］。

綜上，現有文獻對集聚經濟、技術進步、能源效率和環境污染之間的兩兩關系均展開了豐富的探討，但將集聚經濟、綠色技術進步、能源效率和環境污染納入同一分析框架的理論和實證研究相對缺乏。從邏輯上看，集聚作為一種緊湊型空間生產方式，集聚的正外部性和空間溢出效應有助于促進綠色技術進步，而綠色技術進步可提高能源利用效率，能源作為生產過程中必要投入品，又是決定污染物排放的原因。因此，將集聚經濟、綠色技術進步、能源效率和環境污染四者納入同一分析框架顯然有利于更加全面地理解集聚經濟環境效應的內在機制；此外，現有研究基本均從經驗層面關注集聚經濟的環境效應，而將其影響機制借助嚴格的數理模型予以規范闡釋的研究偏少。本文基于現有研究構建環境污染綜合指數，并將其擴展到Ushifusa?&?Tomohara（2013）［31］的產出密度模型中，首次構建了一個能夠完整刻畫集聚經濟、綠色技術進步、能源效率與環境污染四者之間關系的理論模型，并以我國299個地級市的數據進行詳細的實證分析，力求從理論和實證兩個層面探討集聚經濟的環境效應。

二、理論模型構建

集聚經濟本質上是一種外部性，Ciccone和Hall（1996）［32］通過產出密度函數對集聚經濟外部性進行了規范的數理闡釋，該產出密度模型允許存在規模報酬遞增并充分考慮空間因素，產出密度由生產的空間面積及單位面積的要素投入所決定，而集聚外部性最終取決于產出密度。本文將產出密度函數簡化為：

qi=QiAi=Ωi［（ni）βκli］α（Qi/Ai）（λ－1）/λ，β+l=1（1）

其中，Qi和Ai分別為非農產出和地區總面積，因此qi表示第i個地區的產出密度；Ωi為?？怂怪行詤?；ni為就業密度；β為勞動份額對產出密度的貢獻；κi為單位面積的資本投入，l為資本份額對產出密度的貢獻。容易看出，上式與傳統的Cobb-Douglas生產函數的主要不同之處在于，其包含了參數α和乘子（QiAi）（λ－1）λ。其中α為勞動和資本兩種要素協調集聚實現的集聚效率最大化對產出密度的貢獻，反映了要素集聚結構優化所帶來的要素邊際生產率遞增現象。λ（λ1）為產出密度系數，λ－1λ為產出密度彈性，將產出密度函數化簡為：qi=QiAi=Ωλi［（ni）βκ1－βi］αλ，其中αλ的大小決定了規模報酬遞增的程度。

本文首次以集聚經濟外部性引致的綠色技術進步為基礎，以綠色技術進步提高能源效率為主線對產出密度函數進行拓展，將綠色技術和能源視為投入要素，將綜合污染物排放視為非期望產出并共同納入產出密度函數。令Ei為能源消費量，則單位非農產出的能源消耗量為：ei=EiQi1γT，其中γ為綠色技術進步增長率，T為當年的綠色技術水平，可以看出，當綠色技術進步增長越快，單位非農產出的能源消耗越少，即ei越小。同時假定整個生產過程會產生Wi單位的綜合污染物，這里將綜合污染物排放分為工業廢水排放量、工業二氧化硫排放量和工業煙（粉塵）排放量，可將（1）式擴展為：

Qi+WiAi=QiAi（1+WiQi）=Ωi［（ni）βκli（EiQi1γT）1－β－l］α（QiAi）λ－1λ（1+WiQi）（2）

其中，l（0β+l1）為資本投入對單位面積產出的貢獻率，α為包含綠色技術進步的能源效率對單位面積非農產出的貢獻，β為勞動生產率對單位面積非農產出的貢獻，其他變量的含義與前文一致。假設資本市場均衡狀態下各區域的資本價格相等，資本價格等于資本的邊際產出，因此單位面積非農產出的資本需求密度函數可表示為：

κi=KiQi=αlr（QiAi）（1+WiQi）（3）

將（3）式代入（2）式中整理可得：

1+WiQi=Ωλ1－αlλ×（αlr）αlλ1－αlλ（1γT）λα（1－β－l）1－αlλ×（QiNi）－αβλ1－αlλ×（EiQi）α（1－β－l）λ1－αlλ×（QiAi）αλ－11－αlλ（4）

（4）式兩邊同時取對數可得：

ln（1+WiQi）=Φ－αβλ1－αlλln（QiNi）+α（1－β－l）λ1－αlλln（EiQi）+αλ－11－αlλln（QiAi）+λα（1－β－l）1－αlλln1γT（5）

其中，Φ=λ1－αlλlnΩ+αlλ1－αlλ（lnαl－lnr）。由于ln（1+WiQi）≈WiQi，因而（5）式可進一步變形為：

WiQi=Φ－αβλ1－αlλln（QiNi）+α（1－β－l）λ1－αlλln（EiQi）+αλ－11－αlλln（QiAi）+αλ（1－β－l）1－αlλln1γT（6）

上式左邊為單位非農產出的污染物綜合排放量。右邊包含了經濟集聚水平QiAi、能源效率EiQi、勞動生產率QiNi和綠色技術進步1γT，從而得出污染物排放由經濟集聚、能源效率、勞動生產率和綠色技術進步4個因素共同決定。由于在特定時期內，全社會勞動生產率基本處于穩定狀態，這里為簡化分析將其外生化，即Φ－αβλ1－αlλln（QiNi）為某一特定的外生變量，其值的大小不受模型內生因素的影響。根據前文所述，由于α1，λ1可得αλ1，則αλ－10；0β+l1，則1－β－l0，αλ（1－β－l）0，由此得出如下推論：

推論1集聚經濟、綠色技術進步與環境污染。

當1λ1αl時，集聚不利于污染物排放的降低，綠色技術進步無法降低污染物排放。此時經濟發展處于不成熟階段，初始集聚使得各類公共基礎設施的共享帶來規模報酬遞增的收益很小，因此集聚經濟的正外部性未能得到充分顯現；地方政府為引進外資放松環境規制，容易形成“污染避難所”，“污染天堂”效應，導致污染排放增加。這一時期的綠色技術進步轉化為生產率的成本高，對治理環境污染的邊際貢獻小于集聚所產生的環境污染。綜上，在經濟發展的不成熟階段，集聚規模的擴大加劇了環境污染。

當λ1αl時集聚有利于污染物排放的減少，綠色技術進步有利于減少污染物排放。此時經濟處于發展的成熟階段，大量企業實現減排技術的交流和學習，開展減排政策宣傳，促使企業之間相互監督，自主遵守環境規制政策；同時人工智能的應用提高了環境監測和治理效率。集聚程度的提高促進治污和減排的專業化分工，催生出一些專業化環保企業，允許企業將治污和減排業務交由第三方企業運營，從而有效促進總體環境績效的提升。綜上所述，當經濟發展進入成熟階段后，集聚規模的擴大緩解了環境污染。由此推論，可以提出如下理論假說：

H1：集聚經濟推動綠色技術進步，綠色技術進步對環境污染存在倒“U”型效應，集聚經濟與環境污染之間也存在“倒U”型效應。

推論2綠色技術進步、能源效率與環境污染。

當1λ1αl時，經濟起步和加速階段，集聚程度相對較低，集聚的正外部性尚未完全顯現，綠色技術進步尚未達到抑制污染物排放的水平。在此階段，綠色技術進步改善能源效率的同時會對非能源市場生產者及消費者的經濟行為產生影響，即生產者因能源效率提高導致的生產成本下降會進一步增加經濟產出，消費者因產品價格下降帶來相應的人均收入提高而產生社會需求增加，二者共同作用導致能源消費不降反增，尤其是經濟體進入快速成長期后，工業化的加速推進、經濟規模的擴大引致能源需求顯著增加，不足以對污染物排放產生有效的抑制作用。

當λ1αl時，經濟體處于發展的成熟階段，較高的集聚水平使集聚經濟外部性顯著體現，綠色技術進步有利于提高能源效率，減少污染物排放。綠色技術創新和應用在空間上的溢出效應提高了能源效率。綠色技術進步使得企業利用清潔能源的探測及開采開發更高質量的綠色環保型產品與服務，“綠色經濟”帶來“綠色需求”，減少環境污染，改善能源效率和消費結構。集聚經濟的各種溢出效應有效促進產業結構向低能耗、低排放的方向調整，相同能源消費量所產生的污染物排放逐漸降低。由此推論，可以提出如下理論假說：

H2：集聚經濟顯著提高能源效率，而能源效率與環境污染之間存在“倒U”型關系。

三、實證研究

（一）實證模型構建

本部分構建式（7）所示的回歸模型來逐步檢驗上述理論假說。

EPit=β0+β1Ageit+β2Age2it+γZit+λi+λt+εit（7）

其中，EPit表示i城市第t年的環境污染綜合指數，Ageit和Age2it表示i城市第t年的綜合集聚水平及其二次項。Zit代表一系列控制變量，λi和λt分別代表城市固定效應和年份固定效應，用來控制個體趨勢和宏觀經濟沖擊對環境污染的影響，εit為殘差項。

（二）變量選取與數據來源

1.被解釋變量：綜合環境污染指數。這里借鑒張可云（2022）［33］的研究，將污染物排放分為工業廢水排放量、工業二氧化硫排放量和工業煙（粉塵）排放量。對原始數據進行無量綱化處理：

pij=xij－minxijmaxxij－minxij（8）

其中，xij表示i個城市第j種污染指標的原始值（i=1，2…299；j=1，2，3，其中1為工業廢水排放量，2為工業二氧化硫排放量，3為工業煙（粉塵）排放量）。

對無量綱化處理的數據進行平移：

p′ij=1+pij（9）

計算第i個城市第j個污染指標的比重：

wij=p′ij∑p′ij（10）

計算第j個工業污染指標的熵值和變異系數：

πj=－1lnm∑wijlnwij，gj=1－πj（11）

計算第j個污染指標在綜合評價中的權重：

Wj=gj∑gj（12）

結合式（1）—（5）得到集聚的綜合污染指數：EPi=100*∑Wjwij，其中EPi表示第i個城市的綜合污染指數，該值越大，表明城市污染程度越高。

2.核心解釋變量：綜合集聚指數。本文將采用多指標多原因模型（MIMIC）?構建一個可以全面反映城市集聚水平的指數?？紤]到集聚是多種經濟活動共同作用的結果，用導致集聚的各種因素作為原因變量，通過估計路徑負荷系數可以得到各原因變量對綜合集聚的“貢獻”程度，從而估計出多原因作用下的綜合集聚指數。

測量模型如下：

y1=λ1η+ε1，y2=λ2η+ε2，…ym=λmη+εm（13）

式中，ym表示與集聚有關的可觀測變量，η表示集聚水平，λm表示測量系數，ε為測量誤差變量。

結構模型如下：

η=γ1x1+γ2x2+γ3x3+…γnxn+ξ（14）

式中，xn表示可觀測的原因變量，γn表示結構系數，ξ表示隨機擾動項。將（13）式和（14）式寫成向量形式如下：

y=λη+εη=γx+ξ（15）

其中測量誤差與隨機擾動項的均值為0，且相互獨立。測量誤差項與集聚水平無關，整理（15）可將MIMIC模型表示如下：

y=λ（γx+ξ）+ε=Πx+v（16）

本文通過借鑒張可和豆建民（2015）的研究，選取集聚的多因素變量如下：投資密度（固定資產投資/GDP比重），公共服務水平（每萬人擁有公共汽車數），醫療服務（萬人擁有床位數），科教服務（科技和教育支出占GDP比重），社會保障（失業保險參保率），通訊技術（國際互聯網用戶數/總人口）。兩個觀測變量：產出密度（企業集聚）和人口密度（人口集聚）。

綜合集聚指數（agg）=00272453*投資密度+01230838*公共服務+06175104*醫療服務-3980386*科教服務+03946322*社會保障+03076391*通訊技術

3.中介變量。本文通過借鑒寇宗來等（2019）［34］的研究，用企業實用綠色專利數來衡量綠色技術進步。由于相同能源投入帶來的產出水平越高，表明能源利用效率越高，從而意味著整體技術進步更加突出“綠色偏向性”；反之，相同能源投入帶來的產出水平越低，表明能源利用效率越低，從而在很大程度上說明了整體技術進步缺乏環境友好型。不失一般地，我們以單位能源消費的GDP來度量能源效率。

4.控制變量。產業結構（ind）：第二產業增加值占GDP比重；開放水平（ope）：采用當年實際使用外資金額（萬美元）來衡量；環境規制（reg）：采用國務院“十一五”盡管從歷史上看，中國的排放目標控制始于“九五”規劃，但直到“十一五”規劃，中國才認真實施。在“九五”和“十五”期間未能實現減排目標后，中國開始加強減排目標計劃，將強制性的國家排放目標細分到各級政府，最終細分到污染企業。加強執法力度，實行綜合法律責任，將執法納入官員政績考核。規劃中關于污染物減排的目標值，即在2005年的基礎上減少10%的化學需氧量，其中具體測算公式為ΔEPc，05－10=ΔEPP，05－10×∑299i=1uioutputvalueofcitycoutputvalueofprovincep′，其中ΔEPp，05－10是c市在“十一五”期間承諾的污染物減排目標，方程右邊的第二項是衡量一個城市污染物排放占其所在省份總排放量的比例，根據每個城市的GDP占全省GDP總量的比例進行加權，ui為權重。環保投入（enin）：采用園林綠地面積（公頃）來衡量。

本文使用數據全部來源于2010-2020年《中國經濟與社會發展統計數據庫》、國泰安（CSMAR）數據庫、《中國電子商務發展指數報告》《中國城市統計年鑒》、CCER數據庫、EPS數據庫等。為消除異方差帶來的影響，對部分變量取了自然對數，變量的描述性統計分析如表2所示。

（三）實證結果分析

1基準回歸

表3所示為式（7）的不同回歸結果。在未加入控制變量的情況下引入綜合集聚指數進行回歸，發現估計系數顯著為正，說明經濟集聚將加劇環境污染。在加入控制變量后發現，產業結構系數均為正且通過1%的顯著性檢驗，產業結構中第二產業占比越高，環境污染越嚴重，這與中國近年來經濟集聚依賴于工業化的特征密切相關。但城市開放水平、環境規制和環保投入均有助于降低污染物排放。對外開放整體上改善了中國的環境質量［35］，大量的外企進入中國城市，往往為了樹立在中國市場的形象和保持競爭力會更加注重環保的社會責任，同時外企更高的環保標準有利于促進東道國的環境標準提高和環保技術發展，產生污染暈輪效應。另外，FDI的引資結構和國際產業轉移的環保審查逐漸引起地方政府的重視，使流入中國的FDI和國際產業轉移更加偏向清潔綠色化，從而降低了單位產出資源的消耗和污染排放量。環境規制的系數均為負且通過至少5%的顯著性檢驗，說明環境規制有助于顯著降低污染物排放，改善環境質量。

進一步加入綜合集聚指數的二次項來檢驗集聚經濟與環境污染之間的非線性關系，結果發現，agg的系數為正但平方項的系數為負，表明集聚經濟與環境污染之間存在著明顯的倒“U”型關系，當綜合集聚水平小于某一臨界點時，污染強度隨著集聚水平的上升而不斷增加，當超過這一臨界點時，污染強度隨著綜合集聚水平的上升反而下降，這一特征與環境污染的庫茲涅茨曲線十分相似。在經濟發展的起步階段，由于我國經濟對工業化的依賴程度較高，因此在環境規制相對寬松時，集聚帶來污染物排放的產出規模效應大于其溢出和共享帶來的環境集約效應，此階段污染物排放強度隨綜合集聚水平的增加而增加。隨著我國城市群都市圈戰略的實施與發展，經濟綜合集聚水平進一步提高，集聚的規模紅利日益顯現，污染處理設施的共享節約了單位產出的環境成本，同時集聚在一起的企業由于地理臨近和信息交流的便利，容易實現合作減排和環保理念的傳播，降低政府對污染排放行為的監管和管理成本，表現為環境規制對污染物排放的抑制作用顯現。此時與相對分散的經濟發展模式相比，集聚經濟對環境污染實現了“集約化”治理。由此理論假說H1得證。

2區域異質性

由于我國城市發展和環境質量均受地理位置、資源稟賦和發展水平各方面差異的影響，集聚經濟的環境效應可能存在異質性。本文首先將299個地級市按東部城市、中部城市、西部城市和東北城市劃分進行異質性回歸；除此之外，考慮到“兩橫三縱”經濟帶上集中了我國主要經濟發達城市，串聯了主要城市群和都市圈，構成了我國經濟布局的“主骨架”，因此重點從區域和經濟帶兩方面考慮集聚經濟的環境效應，結果如表4所示。

分區域估計結果顯示：東中部城市集聚經濟與環境污染之間存在典型的倒“U”型效應；而西部和東北城市集聚經濟與環境污染之間存在典型的“U”型效應。從拐點的大小來看，東部城市的集聚經濟一次項估計系數明顯小于中部城市，但其二次項估計系數明顯大于中部城市，這表明在相同的污染水平下，集聚水平相對較高的東部城市只需要相對較小的集聚程度即可達到減排區間；從長期來看中部城市綜合集聚的減排效應明顯高于東部城市，這主要是由于近年來我國中部城市集聚了大量的工業產能，但中部城市的環境規制和環保投入的減排效應明顯大于東部城市。中部城市得益于近年來隨著東部實體產業向中部轉移，特別是部分大企業將第二總部設立在了中部大城市，單位治污成本降低以及集中監管使中部城市環境質量得到大幅度改善。而西部城市和東北城市作為三線建設時期國家工業布局的重點區域，其環境效應與東中部城市恰恰相反，可以看出，在短期內東北城市集聚的減排效應明顯大于西部城市，大大降低了重工業企業的排污規模。

3內生性檢驗

眾所周知，經濟集聚和環境污染之間存在雙向作用機制，經濟集聚加重了環境污染，環境污染對經濟集聚存在反向抑制作用，二者之間雙向因果關系會造成估計結果不準確，因此本部分采用兩階段工具變量法處理內生性問題。本文以單位面積的非農產出表示集聚經濟的工具變量，具體按第二產業和第三產業增加值占GDP比重衡量，一般而言，單位面積的非農產出越大，則表示集聚對促進地區生產總值的作用越顯著，集聚經濟效應越顯著。

由表5中第一行的估計結果可知，工具變量的OLS回歸系數顯著為負，與是否加入解釋變量無關。這與預期一致，表明選取的工具變量滿足假設條件。在最終回歸結果中，第二列結果顯示，經濟集聚對污染物排放具有倒“U”型效應，第四列顯示，在加入控制變量后，經濟集聚對污染物排放的影響依然顯著存在倒“U”型曲線效應?？偠灾?，在剔除內生性問題帶來的估計偏誤之后，長期內隨著經濟綜合集聚水平的提高，集聚經濟的減排效應有利于環境改善。

4機制檢驗

通過借鑒邵帥等（2022）和寇宗來等（2019）的研究，將企業實用綠色新型專利數按企業注冊地匹配到各地級市來衡量綠色技術進步。由于相同能源投入帶來的產出水平越高，表明能源利用越有效率，從而意味著整體技術進步具有更加突出的“綠色偏向性”特征；以單位GDP消耗的能源來度量能源效率，即enei=Ei/Qi，enei越小，表明單位GDP消耗的能源越少，能源效率越高；這里的能源包括煤氣天然氣（萬立方米）和液化石油氣（噸）。

機制檢驗結果（1）-（3）顯示，集聚經濟顯著促進了綠色技術進步，而綠色技術進步對環境污染的影響呈現倒“U”型效應，即在綠色技術應用的初期，由于綠色技術研發成本高和普及率低，導致一些企業為了節約成本，抱著免費搭便車的想法不愿意采用綠色技術生產和減排，另一方面企業為了追求利潤，可能為了盡快擴大生產規模，寧愿運用普通技術也不采用綠色技術生產，而并未使生產過程更加環保；而在綠色技術成熟階段，更環保和更先進的綠色技術使用成本也逐漸降低，這使大量企業采用綠色技術生產和減排，能有效降低污染物排放，總體上改善環境質量。表6中（4）-（6）顯示，集聚經濟可以顯著提高能源效率，長期內這一效果更顯著；而能源效率的提高對環境污染則具有顯著的倒“U”型效應，即從長遠來看，能源效率的提高（單位GDP的能源消耗）有助于節能減排，改善環境質量。理論假說H2得證。

四、結論與政策含義

隨著我國城市群都市圈戰略的實施和“兩帶一路”的穩步推進，“以點帶面、從線到片”的空間集聚已成為當下區域發展的基本表現和經濟增長的關鍵動力。但同時，我國經濟通過集聚產生的區域空間結構演化與綠色可持續發展也面臨著節能減排的壓力與挑戰。如何在經濟集聚與節能減排兩者之間實現“魚和熊掌兼得”？即如何協調好要素空間優化配置和節能減排目標已經成為當前和未來很長一段時間內我國經濟綠色低碳轉型發展的重大理論和現實問題。在這一背景下，本文將綠色技術進步和能源效率引入傳統的產出密度函數中，構建了一個能夠刻畫集聚經濟、綠色技術進步、能源效率與環境污染四者關系的理論模型，對集聚經濟的環境效應進行了理論闡釋，進而采用2010-2020年我國299個地級市的數據樣本，基于雙向固定效應等計量分析手段，對提出的理論假說進行了系統的實證檢驗，得到如下主要結論：

（1）集聚經濟與環境污染之間存在明顯的倒“U”型效應，當綜合集聚水平小于某一臨界點時，環境污染隨著集聚水平的上升而加??；當超過某個臨界點時，環境污染隨著綜合集聚水平的上升反而下降。即在經濟發展的初期，經濟發展對工業化的依賴程度較高，因此環境規制相對寬松，集聚產生的污染規模效應大于其溢出和共享帶來的環境成本集約效應，因此污染排放強度隨綜合集聚水平的增加而增加；但隨著我國經濟綜合集聚水平進一步提高，集聚的規模效應和環境污染處理設施的共享節約了單位產出的環境成本。

（2）集聚經濟的環境效應存在異質性。東中部城市經濟集聚與環境污染之間存在典型的倒“U”型效應；而西部和東北城市經濟集聚與環境污染之間存在典型的“U”型效應。長期內位于經濟帶上的城市減排效應明顯大于非經濟帶城市，且經濟帶上城市環境規制和環保投入的減排邊際效應也明顯大于非經濟帶；但非經濟帶上城市開放水平對減排的邊際貢獻明顯大于經濟帶上的城市。再結合基準回歸可知，集聚經濟的環境效應異質性主要源于不同城市的產業結構升級、開放水平、環境規制力度和環保投入等所產生的差異化外部性因素。

（3）集聚經濟同時具有增長和減排的雙重效應。這主要表現為：集聚經濟顯著促進綠色技術進步，而綠色技術進步對環境污染的影響呈現顯著的倒“U”型效應；集聚經濟可以提高能源利用效率，能源利用效率的提高對環境的影響具有倒“U”型效應。即集聚經濟通過綠色技術進步和能源效率的提高對環境產生一個節能減排臨界點，當集聚經濟超過這一閾值后，集聚可以對節能減排表現出顯著的促進作用。從理論上講，集聚經濟的節能減排機制主要源于集聚經濟的綠色技術進步和空間技術溢出、設施共享、成本節約、集中監管和專業化分工等正外部性。

上述結論對促進我國以集聚為主要特征的區域發展與節能減排政策之間的協同推進具有重要的政策含義。

首先，我國在大力促進經濟集聚過程中應充分發揮集聚的節能減排機制，繼續走集聚式發展道路是占優選擇。經濟集聚是從低密度到高密度的演化過程，而集聚對污染物排放的影響也會經歷加重環境污染到節能減排的過程。當前城市群是我國新型城鎮化的主要空間形態，“兩帶一路”等區域發展戰略有利于經濟活動的進一步集聚，繼續促進經濟集聚是更加有環境效率的。我國應大力發展城市群經濟，全力推動“三縱兩橫”經濟帶上城市的集聚發展和綠色發展，推動非經濟帶上城市間的合作與開放，促進區域一體化，打破區域間合作壁壘（孫博文，2018），繼續提高經濟活動的空間集中度，特別需要著力提升中西部地區的經濟集聚水平，加速推動中西部城市的集聚水平提升而使其達到能夠發揮顯著節能減排的理想階段。

其次，應重視產業結構升級、區域城市開放、環境規制和環保投入等對節能減排的影響。在鼓勵東部向中西部進行產業轉移的同時應設置相應的產業篩選和環保審查條件，污染型產業轉出地應給予轉入地相應生態補償和環保技術支持。未來我國應加大城市環保投入，對那些提高勞動生產率但沒有使生產過程更加環保的企業予以淘汰，進一步加大環境立法和執法力度，逐步提高環境規制，支持環保產業的發展；進一步提高城市開放水平和利用外資的能力，引進具有更高環保理念和先進環保技術的國際產業和資本。因地制宜、因時而異地制定各城市和各發展階段的節能減排目標，通過對法律手段、行政命令、財稅政策的綜合運用，引導企業和消費者進行綠色生產和低碳消費。在綠色技術進步推動能源利用效率提高的同時，也要注意加快能源價格市場化改革，促進各類能源交易中心的建設，發揮價格信號對能源市場的有效調節作用。

最后，提高綠色技術創新能力，切實發揮綠色技術進步對經濟低碳轉型的引擎作用。不斷完善市場導向的綠色技術創新體系，通過有效的制度安排提供必要的綠色技術創新激勵手段。政府應該增強對企業綠色技術創新活動的支持力度，提升重點領域的綠色技術創新能力，鞏固企業的綠色技術創新主體意識，打通綠色技術研發、應用和擴散的難點堵點，加大綠色技術研發投入、強化人才支持、完善政策體系等，切實構筑起政府、企業、社會等關心和支持綠色技術發展的有利環境，激發綠色技術進步的內生動力。需要強調的是，綠色技術進步不僅依賴于單一的綠色技術研發體系，還取決于多種綠色技術組合以及政策的綜合效果，如綠色低碳產業布局政策、環境準入政策、能源消費和碳排放社會成本的內部化政策等相關政策，即需要全方位、多維度地激發市場主體的綠色技術創新動力，推動綠色技術進步。

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Agglomeration?Economy，?Green?Technology?Progress?and?Environmental?Pollution

SU?Jing1，XIE?Xiang-wei2

（1.Economics?and?Management?School?of?Wuhan?University，?Wuhan?430064，China;

2.Business?College?of?Southwest?University，?Chongqing?402460，China）

Abstract：With?the?implementation?of?the?strategy?of?urban?agglomeration?and?the?steady?progress?of?“two?belts?and?one?road”，?the?spatial?agglomeration?of?“from?point?to?area，?from?line?to?piece”?has?become?the?basic?performance?of?regional?development?and?the?key?driving?force?of?economic?growth.?However，?the?evolution?of?regional?spatial?structure?generated?by?the?agglomeration?of?Chinas?economy?makes?green?sustainable?development?also?face?the?pressure?and?challenge?of?energy?conservation?and?emission?reduction.?How?to?coordinate?the?optimal?allocation?of?factor?space?and?the?goal?of?energy?conservation?and?emission?reduction?has?become?a?theoretical?and?practical?problem?that?needs?to?be?solved?urgently?in?the?new?stage?of?Chinas?green?and?low-carbon?economic?transformation?and?development.?This?paper?creatively?introduces?green?technology?progress?and?energy?efficiency?into?the?traditional?output?density?model，?and?constructs?a?theoretical?model?that?can?describe?the?relationship?between?agglomeration?economy，?green?technology?progress，?energy?efficiency?and?environmental?pollution;?The?data?samples?of?299?prefecture?level?cities?in?China?from?2010?to?2020?are?used?to?conduct?an?empirical?test?based?on?two-way?fixed?effect?and?other?measurement?methods.?It?is?found?that?there?is?an?obvious?inverted?“U”?effect?between?agglomeration?economy?and?environmental?pollution，?and?the?environmental?effects?of?agglomeration?economy?are?heterogeneous.?The?agglomeration?economy?has?dual?effects?of?growth?and?emission?reduction?at?the?same?time.?Therefore，?the?mechanism?of?concentration?and?emission?reduction?should?be?improved?in?the?development?of?green?economy;?Pay?attention?to?the?impact?of?industrial?structure?upgrading，?regional?urban?opening，?environmental?regulation?and?environmental?protection?investment?on?energy?conservation?and?emission?reduction;?And?realize?green?development?by?continuously?promoting?green?technology?innovation.

Key?words：agglomeration?economy;green?technology?progress;?energy?efficiency;?green?development

（責任編輯：周正）