1、第32卷第2期2023年2月长江流域资源与环境esources and Environment in the Yangtze BasinVol32 No2Feb 2023产业协同集聚对碳强度的动态作用及影响机制研究侯少杰，周少甫*(华中科技大学经济学院，湖北 武汉 430074)摘要:在“双碳”目标下，如何持续推动经济高质量发展是中国亟需解决的现实问题，而产业协同集聚正是实现低碳发展的可行路径之一。将碳强度、产业协同集聚与产业结构升级纳入综合分析框架，采用 2008 2017 年中国 283 个地级及以上城市数据，利用动态空间杜宾模型与中介效应模型，实证检验二三产业协同集聚对碳强度的影响及路径
2、机制。结果表明:碳强度具有较强的时空关联性，表现出正向的空间溢出效应和时间路径依赖;二三产业协同集聚与碳强度之间存在明显的倒“U”型关系，这取决于集聚效应与拥挤效应的动态博弈，而产业结构升级在这个过程中起到了中介作用。当前我国产业协同集聚水平尚未跨过拐点，因此要优化劳动力结构和产业布局，合理推动二三产业协同集聚发展。关键词:产业协同集聚;碳强度;产业结构升级;空间计量中图分类号:F724文献标识码:A文章编号:1004-8227(2023)02-0273-11DOI:10.11870/cjlyzyyhj202302004收稿日期:2022-05-17;修回日期:2022-09-22作者简介:侯
3、少杰(1998)，男，硕士研究生，主要研究方向为空间计量、环境经济学 E-mail:*通讯作者 E-mail:国际能源署(IEA)统计数据显示，2007 年中国就已超越美国成为全球碳排放最多的国家。中国作为一个发展中国家，采取控制碳排放强度的措施1，走出了不同于发达国家减少碳排放量的绿色发展道路，并于 2020 年明确做出了“碳达峰、碳中和”的庄严承诺。2021 年末，“限电停工潮”席卷全国十余省份，这折射出部分地区为了完成能源消费双控目标，粗暴地采取了暂停“两高”项目审批和拉闸限电等方式，这种运动式减碳措施不仅会激化“双碳”目标实现与经济社会稳定发展之间的矛盾，也不利于建立绿色转型发展的长效
4、机制。由于产业发展会对能源强度控制产生不可忽视的影响2，引导产业合理发展对于实现中国节能减排目标至关重要3。2021 年 10月国务院印发的国家标准化发展纲要 中指出，鼓励各地区建立标准化产业协同集聚区，推进产业优化升级，增强产业综合竞争力。2022 年召开的党二十大也着重强调了推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节，可以通过调整优化产业结构、能源结构等多种途径来完善碳排放总量和强度“双控”制度。那么产业协同集聚发展对于碳强度究竟会产生何种影响，是否是实现产业发展与控制碳强度的双赢之举?文章聚焦二三产业协同集聚对碳强度的影响，剖析其作用机制，以期能够为更为深入地理解产业协同发
5、展和碳强度之间的关系。产业协同集聚思想最早可以追溯到马歇尔1890 年提出的“产业区”理论，该理论认为产业集聚可以通过上下游关联、劳动力共享与知识溢出获得明显的外部效应。马歇尔分析了单个产业的集聚效应，并没有解释多个产业之间的相互关联，而产业集聚不应为单一产业的集聚，更需要考虑的是相关产业在空间上相互集聚，即产业协同集聚4。那么如何测度产业协同集聚呢?在产业层面，EG 指数4 与 DO 指数5 被广泛使用。EG 指数消除了企业规模差异，但无法度量跨行政边界的集聚现象;DO 指数采用非参数核密度方法计算企业间的连续地理距离，通过构建置信区间来衡量产业协同集聚程度。在城市层面，主要通过计算不同产业
6、空间基尼系数或区位熵指数的相近程度来衡量单个地区的产业协同集聚程度。空间基尼系数没有考虑产业和地理范围大小的差异，导致其结果容易产生误差;区位熵则很好地刻画了某一产业的区域集聚水平，能够反映某一区域相对于更高层次区域的协同集聚水平。不少文献进一步关注到产业集聚对节能减排的影响，但结论并不统一，大致有以下 3 种观点。第一种观点认为，产业集聚会加剧周边地区整体污染物的排放:Verhoef 等6 指出集聚引起经济生产规模的扩大会加速资源和能源的消耗，从而恶化集聚区的生态状况。Chen 等7 具体从微观角度研究了集聚的环境效应，发现产业集聚的增加会加剧二氧化碳的排放。第二种观点认为，产业集聚可以有效
7、地改善周边地区整体污染物的排放，具有明显的正向效应。产业协同集聚所带来的规模经济有利于降低环境治理成本，并通过知识和技术的溢出刺激创新8。Fang 等9 也利用中国数据实证了其能够改善环境污染。第三种观点认为，产业集聚与整体污染物的排放存在非线性关系。Wang 等10验证了典型的非线性关系。相关研究运用中国数据发现集聚对环境污染的影响随着集聚水平的变化呈现出倒 U 型、倒 N 型等关系11，12。从上述研究成果来看，之前的研究大多集中在单个产业集聚对环境污染的影响，对产业协同集聚的理论分析与实证检验关注度不够，尤其是第二产业与第三产业。产业协同集聚比单一产业集聚更容易产生规模经济，有利于提高绿
8、色技术创新和减少二氧化碳排放13，忽视产业协同集聚不符合中国发展实际14，不利于经济社会全面绿色转型低碳发展。其次，之前对环境污染的衡量主要集中在整体的环境污染水平，而较少具体针对碳强度进行相关实证，这主要因为精准的二氧化碳排放水平较难衡量。最后，之前文献中大多数研究集中在省级层面15，而仅使用省级数据很难充分捕捉到城市间的空间溢出效应。随着“双循环”新发展格局的构建，不同城市之间多边经济关系与资本流动不断加强，地级市级别的研究便愈发重要。为此，文章从空间视角切入选择了283 个地级及以上城市数据来研究了二三产业协同集聚对碳强度的影响，运用动态表征技术和本地化因子数据库计算的二氧化碳排放数据，
9、创新性地将二三产业协同集聚、产业结构升级和碳强度纳入综合分析框架进行分析，运用动态空间杜宾模型 与 中 介 效 应 模 型 进 行 实 证 检 验、机 制分析。1理论分析与计量模型1.1理论分析Jacobs16 认为差异化产业之间的互补性知识交流、多样性生产有益于经济增长，即产业协同集聚产生集聚效应。集聚效应通过外溢效应、结构效应等途径产生正向外部性，有利于降低碳强度。但由于不同地区自然禀赋差异巨大，产业协同集聚过程中容易出现为了追求规模产出效应，忽略当地自然禀赋的承载力，一味增加要素投入，从而产生拥挤效应12。拥挤效应加剧生产要素扭曲，引起生产效率损失，造成碳强度反弹。因此，产业协同集聚对碳
10、排放强度的影响取决于不同发展阶段集聚效应与拥挤效应动态博弈的结果。在产业协同集聚处于发展阶段，企业通过整合上下游产业链，实现技术溢出，共享劳动力池与公共基础设施来降低生产成本、提高生产效率，呈现出初步的集聚效应。但产能规模的快速扩张会引起生产要素需要的急剧增加，产生严重的拥挤效应。同时，由于“地方锦标赛”的存在，各地政府为了鼓励企业扩大生产规模而放松环保标准，使得拥挤效应进一步增加。因此，在产业协同集聚发展阶段，集聚效应所引发的碳强度下降幅度小于拥挤效应所引起的增加幅度，导致产业协同对碳强度表现为刺激效应。在产业协同集聚处于成熟阶段，企业降低要素需求，节约大量能耗，增加对减少碳排放技术的投入与
11、交流，并催生大量专业环保企业，促进了治污减排的专业化分工与协同发展。集聚效应推动的产业结构升级促进要素合理配置，提高能源利用效率，进一步降低碳强度。同时，随着经济的发展，政府对环境保护日益重视，加强对企业集中地生产与环境监管，抑制了拥挤效应的增加。所以，在产业协同集聚成熟阶段，集聚效应大于拥挤效应，因而产业协同对碳强度表现为抑制效应。故可提出假说 1:在其他条件不变的情况下，产业协同集聚与碳强度呈现“倒 U”型关系，即随着产业协同集聚水平的提高，碳强度呈现先上升后下降的变化趋势。1.2机制分析产业协同集聚会通过马歇尔正向外部效应去直接影响碳强度，这主要通过共享劳动力池、上472长江流域资源与环
12、境第 32 卷下游产业链链接、生产技术溢出等方式从企业经济活动视角直接降低碳强度17。共享劳动力池指的是产业协同可以提高劳动力专业化分工，提高集聚企业与劳动力之间的适配程度来降低碳强度。上下游产业链整合有利于集聚企业节约生产成本，促进循环经济，实现经济绿色增长。生产技术溢出是产业协同集聚通过劳动力和产品的交流促进创新型生产技术在集聚企业间扩散，从而影响碳强度。产业协同集聚对碳强度的间接影响主要来自于产业结构升级。产业协同集聚所产生的集聚效应淘汰落后产能，推动产业结构的扩张、优化与升级18。产业结构升级伴随着结构效应19，具体通过竞争效应、节约效应和绿色技术溢出来提升能源利用效率，从能源配置利用
13、视角间接降低碳强度。竞争效应迫使企业不断提高能源利用效率，降低碳强度。产业结构由能源密集型为主的第二产业升级到低能耗低排放的第三产业，节约大量化石能源和生产要素，通过节约效应降低了碳强度。升级后的产业结构使得企业拥有更多的资本投入到管理制度与绿色技术的创新溢出，这会对降低碳强度产生深层次影响。由此可提出假说 2:产业协同集聚通过促进产业结构升级来间接降低碳强度，即产业结构升级在产业协同集聚对碳强度的动态影响过程中具有广义中介作用(图 1)。图 1产业协同集聚与碳强度的机制分析Fig.1Mechanism analysis between industrial co-integration an
14、d carbon intensity1.3空间计量模型设定根据上述理论分析，文章建立了以下的基准模型:CDit=a0+1coagglit+Xit+ui+vt+it(1)式中:CDit是被解释变量，表示 i 城在 t 期的碳强度;a0表示常数项;coagglit为核心解释变量，表示 i 城在 t 期产业协同集聚水平;ui和 vt分别表示个体固定效应和时间固定效应;Xit为一系列控制变量;it是随机干扰项。考虑到产业协同集聚与碳强度之间可能存在的非线性关系，在公式(1)中引入产业协同集聚的二次项:CDit=a0+1coagglit+2coaggl2it+Xit+ui+vt+it(2)鉴于二氧化碳排
15、放具有跨区域流动和扩散的特点，相邻地区的碳强度可能存在空间相关。同时，随着生产要素在区域间更加自由和频繁地流动，区域内城市的产业活动很可能对其他城市产生影响。忽略这种空间效应可能会导致估计和分析的错误，而空间杜宾模型可以对不同来源的空间效应进行标准检验，在具体设定下变形为空间误差模型和空间滞后模型等，得到无偏估计结果20。因此，在公式(2)的基础上构建如下静态空间杜宾模型(Static SDM):CDit=a+1coagglit+2coaggl2it+Xit+1WCDit+2Wcoagglit+3Wcoaggl2it+WXit+ui+vt+it(3)此外，考虑到碳排放存在一定的累积效应，那么碳
16、强度当期结果往往会受到上一期的影响，产生时间路径依赖。借鉴韩峰和阳立高21 的方法，可将其一阶滞后纳入模型中，构建如下动态空间杜宾模型(Dynamic SDM):CDit=a+0CDit1+1coagglit+2coaggl2it+Xit+1WCDit+2WCDit1+572第 2 期侯少杰，等:产业协同集聚对碳强度的动态作用及影响机制研究3Wcoagglit+4Wcoaggl2it+WXit+ui+vt+it(4)式中:CDit1为 CDit的一阶滞后;W 为空间权重矩阵;0代表碳强度的动态效应，反映上一期碳强度对当期的影响。由于自身要素禀赋不同，城市间相互作用时个体受到的最终影响不同，且综合考虑地理距离和经济水平，构建非对称空间经济地理权重矩阵(W1)22，如公式(5)所示:W1=Wd*diag(Y1/Y，Y2/Y，Yn/Y)Yi=t1t0Yit/(t1 t0+1)，Y=ni=1t1t0Yit/n(t1 t0+1)(5)式中:Wd为地理距离空间权重矩阵;Yi指 i城在 t0至 t1期间的平均人均 GDP;Y 表示研究期间所有城市的平均人均 GDP。1.4中介效应模型设定为了进一步分
