李佳佳　羅能生

摘要：隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市住房緊張、交通擁堵、環(huán)境惡化等問題開始日益凸顯，如何從生態(tài)視角找到適度的城市規(guī)模是我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中面臨的一個(gè)重要問題。本文以中國2003-2013年281個(gè)地級(jí)市為研究對象，通過建立空間計(jì)量和門檻面板模型研究了城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響及其區(qū)域差異，研究結(jié)果表明，中國城市生態(tài)效率整體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，且區(qū)域差異較大，溢出效應(yīng)較為明顯；城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響呈現(xiàn)N型曲線的特征，且呈現(xiàn)顯著的區(qū)間效應(yīng)，根據(jù)門檻內(nèi)生性分類結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)城市規(guī)模低于54.48萬人時(shí)，生態(tài)效率隨城市規(guī)模的擴(kuò)張不斷增加；當(dāng)城市規(guī)模大于54.48萬低于337.22萬人時(shí)，城市規(guī)模擴(kuò)張對生態(tài)效率的促進(jìn)作用較大，當(dāng)城市規(guī)模超過337.22萬人這一門檻值之后，促進(jìn)作用開始顯著減小，說明基于生態(tài)效率的最優(yōu)城市規(guī)模為337.22萬人左右；而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等都對城市生態(tài)效率有明顯的促進(jìn)作用。基于以上結(jié)論，各城市應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境合作，減少環(huán)境污染溢出；對于規(guī)模較小的城市，應(yīng)該依托周邊大中城市，爭取產(chǎn)業(yè)合作，通過完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)行戶籍、土地等制度改革，促進(jìn)城市規(guī)模的擴(kuò)大；對于規(guī)模居中的城市，應(yīng)該以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境為前提，推進(jìn)適度規(guī)模的城鎮(zhèn)化，真正實(shí)現(xiàn)城市從“量”到“質(zhì)”的轉(zhuǎn)變；對于規(guī)模較大的城市，可以建立新城區(qū)或城市群，完善城市近郊及周邊交通、教育等公共資源配置，充分發(fā)揮聚集和發(fā)散效應(yīng)，有效緩解人口過于集中和環(huán)境惡化帶來的壓力。綜上，不同規(guī)模的城市應(yīng)采取不同措施提高生態(tài)效率，推進(jìn)城市走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路。

關(guān)鍵詞：生態(tài)效率；空間計(jì)量；城市規(guī)模；雙門檻效應(yīng)

中圖分類號(hào) F062.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2016）02-0129-08

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.02.016

改革開放以來，在政府推動(dòng)和市場主導(dǎo)的情況下，我國城市化速度加快，城市化率由 1978 年的17.92%提高到2013年的53.70%，年均增長1.02%，城市化成為推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要“引擎”。但是隨著城市人口的急劇膨脹和土地的快速擴(kuò)張，城市住房緊張、交通擁堵、城市基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)不足、環(huán)境惡化等問題開始日益凸顯，城市規(guī)模擴(kuò)張帶來的一系列問題成為制約我國城市發(fā)展的瓶頸，十八屆四中全會(huì)也明確指出要用嚴(yán)格的法律制度保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此，如何從生態(tài)視角找到適度的城市規(guī)模，是我國建設(shè)新型城鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展所面臨的一個(gè)重要問題。中國在城市化進(jìn)程中城市規(guī)模變化規(guī)律和其對生態(tài)環(huán)境的影響有自己的獨(dú)特性，特別是我國正處于城市規(guī)模的快速擴(kuò)張時(shí)期，如何找到城市規(guī)模對生態(tài)效率的區(qū)域差異，從生態(tài)視角找到城市適度規(guī)模的范圍，讓城市發(fā)展既符合人口增長和經(jīng)濟(jì)增長的規(guī)律，又能為企業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供良好的環(huán)境，是各城市發(fā)展面臨的一個(gè)重要問題，所以探討城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響及其區(qū)域差異具有重要的理論和實(shí)踐意義。基于此，本文以我國2003-2013年281個(gè)地級(jí)市的數(shù)據(jù)為研究對象，在測度城市生態(tài)效率的基礎(chǔ)上，通過建立空間計(jì)量和雙門檻面板模型，研究城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響及區(qū)域差異，同時(shí)探討基于生態(tài)效率的最優(yōu)城市規(guī)模，期望為我國城市規(guī)模體系的發(fā)展和完善提供可供參考的政策建議。

1 文獻(xiàn)回顧

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對生態(tài)效率和城市規(guī)模進(jìn)行了較為深入的研究。城市規(guī)模是指在一定城市空間集聚的人口、資源、商品和建筑等，主要包括城市的經(jīng)濟(jì)規(guī)模、人口規(guī)模、空間規(guī)模三個(gè)不可分割的組成部分。城市是人口集聚的結(jié)果，人口規(guī)模的擴(kuò)大促進(jìn)了城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，同時(shí)經(jīng)濟(jì)增長和人口增加也推動(dòng)了城市空間規(guī)模的擴(kuò)張。自城市經(jīng)濟(jì)學(xué)誕生以來，很多學(xué)者開始對最優(yōu)城市規(guī)模進(jìn)行研究。Mirrlees利用本瑟姆特社會(huì)福利函數(shù)分析了最優(yōu)城市規(guī)模問題[1]；Evan和Gupta則分別從如何使政府平均服務(wù)成本和城市內(nèi)部生產(chǎn)成本最小化來解釋最優(yōu)城市規(guī)模問題[2-3]。而后，很多經(jīng)濟(jì)學(xué)家在此基礎(chǔ)上開始對最優(yōu)城市規(guī)模問題進(jìn)行相關(guān)實(shí)證分析。Kanemoto研究了最優(yōu)城市規(guī)模、地方公共品、交通擁堵、不同類型家庭之間的外部性以及城市系統(tǒng)的發(fā)展[4]；Anderson和Ying利用中國城市數(shù)據(jù)研究了城市相對增長和城市規(guī)模分布性質(zhì)兩個(gè)問題，研究發(fā)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)改革之前城市規(guī)模分布仍然穩(wěn)定，但在改革后期卻呈現(xiàn)收斂的增長模式[5]；Berry和Kozaryn通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)城市區(qū)域確定后，美國城市經(jīng)濟(jì)增長服從吉布萊特定律，城市規(guī)模嚴(yán)格服從帕累托-齊夫定律，系數(shù)為1.0，且特大城市規(guī)模是最適的[6]。而我國很多學(xué)者也從不同角度對最優(yōu)城市規(guī)模進(jìn)行了研究，但是研究結(jié)果差異明顯。王小魯?shù)韧ㄟ^構(gòu)建城市收益和成本函數(shù)模型對不同規(guī)模城市的聚集效應(yīng)和外部成本進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)最佳城市規(guī)模大致在50-200萬人[7]；張應(yīng)武研究發(fā)現(xiàn)我國城市發(fā)展的最優(yōu)規(guī)模大概為500萬人，且地區(qū)差異性明顯，同時(shí)城市規(guī)模符合帕累托分布，但是存在高位城市缺失問題，主要表現(xiàn)為大城市數(shù)量不夠、規(guī)模不大[8]；而許抄軍等通過建立資源約束下的城市人口規(guī)模模型得出我國最優(yōu)城市規(guī)模為1 060萬人[9]；高鴻鷹等則從城市集聚效應(yīng)的視角分析了我國城市規(guī)模分布的結(jié)構(gòu)性變化，結(jié)果表明平均集聚效率指數(shù)高低與城市規(guī)模分布比重增減相一致[10]；而楊學(xué)成、汪冬梅則認(rèn)為對于城市人口低于100萬的城市，其土地利用的社會(huì)效益較好，城市人口超過100萬則其土地利用的社會(huì)效益就會(huì)較差一些[11]。

國內(nèi)外學(xué)者對生態(tài)效率的研究也比較多，但主要集中在對生態(tài)效率相關(guān)概念、評價(jià)方法和影響因素等方面。關(guān)于生態(tài)效率的概念，很多學(xué)者和機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了深入研究，其中世界可持續(xù)發(fā)展商業(yè)理事會(huì)的定義被廣泛認(rèn)可，即“生態(tài)效率是指提供有價(jià)格競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品和服務(wù)，這些產(chǎn)品和服務(wù)能夠滿足人類需要、提高生活質(zhì)量，同時(shí)也可以使整個(gè)生命周期的資源強(qiáng)度和生態(tài)影響逐漸降低，直到和地球的估計(jì)承載力相一致的水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)”[12]；Hellweg等認(rèn)為生態(tài)效率可以用相關(guān)費(fèi)用與環(huán)境影響的比值來表示[13]；Kobayashi等提出了基于徑向投影決策單元的DEA評價(jià)方法[14]。在此基礎(chǔ)上也有學(xué)者開始研究生態(tài)效率與經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等的關(guān)系，比如陳傲基于因子分析賦權(quán)法，在測度生態(tài)效率的基礎(chǔ)上，分析了環(huán)保投入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及環(huán)境政策等因素對生態(tài)效率的影響[15]。

隨著城市化進(jìn)程帶來的生態(tài)環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，很多學(xué)者開始研究城市化與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)關(guān)系。比如Grossman和Krueger認(rèn)為城市經(jīng)濟(jì)水平與生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)倒U型曲線關(guān)系[16]；Burak等從生態(tài)、農(nóng)業(yè)以及土地利用等方面，通過對地中海沿岸的城市化發(fā)展過程研究，發(fā)現(xiàn)城市化與生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系[17]；我國學(xué)者黃金川、方創(chuàng)琳采用數(shù)理方法對城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了深入分析[18]；之后，劉耀彬、宋學(xué)鋒通過主成分加權(quán)合成方法也對城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合關(guān)系進(jìn)行了分析[19]；許抄軍通過構(gòu)建城市規(guī)模-環(huán)境質(zhì)量理論模型，對我國城市面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)城市規(guī)模與環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)正N形曲線特征，N形曲線兩轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對應(yīng)的城市規(guī)模分別為260萬人和930萬人[20]；宋建波、武春友通過計(jì)算長江三角洲城市群城市化水平和生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平，發(fā)現(xiàn)城市化水平滯后于生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平[21]；羅能生等通過實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)效率呈非對稱U型關(guān)系，且東、中、西區(qū)域差異明顯，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境政策和技術(shù)水平都對生態(tài)效率有影響[22]。

總的來說，已有研究在以下兩個(gè)方面有待深入：一方面是基于生態(tài)視角來研究城市規(guī)模問題。關(guān)于最優(yōu)城市規(guī)模，從城市人口、集聚效應(yīng)以及成本收益等方面的研究較多，而基于生態(tài)環(huán)境視角的研究較少；另一方面是對生態(tài)環(huán)境與城市規(guī)模相互關(guān)系區(qū)域差異的探討。由于不同區(qū)域城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及城市規(guī)模不同，其導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題也就不同，所以分區(qū)域研究城市規(guī)模與生態(tài)效率的關(guān)系，并對各區(qū)域進(jìn)行對比，探析其異同，可以更好地指導(dǎo)各區(qū)域城市解決在其規(guī)模不斷擴(kuò)張過程中所導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題。

2 城市生態(tài)效率的測度與空間相關(guān)性分析

2.1 測度方法與指標(biāo)選取

生態(tài)效率指的是一定的生態(tài)投入所產(chǎn)生的效應(yīng)，一般用生態(tài)的投入或成本與社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出或效益之比來測度。近年來，學(xué)術(shù)界提出多種測度生態(tài)效率的方法，主要有生態(tài)足跡法、層次分析法、因子分析、DEA方法等，考慮到DEA方法在建立模型前無須對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，也無須任何的權(quán)重假設(shè)，而是以生態(tài)效率輸入輸出的實(shí)際數(shù)據(jù)求得最優(yōu)權(quán)重，可以有效解決生態(tài)效率測度指標(biāo)賦權(quán)的問題，所以本文選擇DEA方法來測算城市生態(tài)效率。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法（DEA）由Charnes和Cooper等人提出，該方法是一種以相對效率為基礎(chǔ)，把凸分析和線形規(guī)劃作為工具，依據(jù)多投入和多產(chǎn)出指標(biāo)對于相同類型決策單元DMU的相對有效性進(jìn)行相應(yīng)測度的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法[23]。由于利用經(jīng)典C2R模型來計(jì)算生態(tài)效率時(shí)，對于有效率的 DMU都顯示為 1，不能區(qū)分出有效DMU之間的效率差異，鑒于本文重點(diǎn)研究不同城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響，所以為了避免多個(gè)城市同時(shí)處于前沿面最優(yōu)而無法區(qū)分其生態(tài)效率高低的情況，本文選擇Andersen和Petersen提出的超效率DEA模型來測度中國各地級(jí)市2003-2013年的生態(tài)效率[24]。基于超效率DEA模型，以環(huán)境污染和資源消耗為投入指標(biāo)，以經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為產(chǎn)出指標(biāo)，在考慮了數(shù)據(jù)可得性的基礎(chǔ)上，本文選取工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量、工業(yè)煙（粉）塵排放量、全社會(huì)用電量、用水總量、建成區(qū)面積作為投入變量，選取地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值作為產(chǎn)出變量，采用投入導(dǎo)向規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA模型進(jìn)行測度。由于拉薩、思茅、臨滄、大理、隴南、中衛(wèi)六個(gè)地級(jí)市的數(shù)據(jù)缺失較多，所以本文以除這六個(gè)城市以外的281個(gè)地級(jí)市為研究對象。本部分相關(guān)數(shù)據(jù)來源于歷年《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國環(huán)境年鑒》以及各城市統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2 測度結(jié)果分析

運(yùn)用MYDEA1.0軟件，本文測算了中國2003-2013年281個(gè)城市的生態(tài)效率值，同時(shí)運(yùn)用ARCGIS10.2軟件繪制了各城市生態(tài)效率的分布圖（見圖1-2）。根據(jù)中國2003-2013年城市生態(tài)效率評價(jià)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，從宏觀層面來看，中國城市生態(tài)效率在11年間變化較小，雖然有所波動(dòng)，但是整體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢；從中觀層面來看，中國各城市生態(tài)效率區(qū)域差異明顯，2003年，以北京、天津、上海、深圳為代表的東部沿海城市生態(tài)效率較高，中西部城市生態(tài)效率相對較低，但是到2013年，東部沿海地區(qū)很多城市生態(tài)效率明顯降低，這很大程度上是由于隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人口的急劇增加，城市資源的消耗和環(huán)境污染物的增加超過了環(huán)境的承載力，導(dǎo)致生態(tài)效率降低，而西部一些城市由于經(jīng)濟(jì)方式在慢慢轉(zhuǎn)變，生態(tài)效率有所提升；從微觀層面來看，三亞、深圳、?？诘瘸鞘猩鷳B(tài)效率較高，年均效率值均在1.0以上，焦作、運(yùn)城、吳忠等城市生態(tài)效率較低，年均效率值均在0.2以下。這說明相對于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市，應(yīng)該注重城市發(fā)展的質(zhì)量，特別是要在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下發(fā)展經(jīng)濟(jì)，而對于經(jīng)濟(jì)較落后的城市則應(yīng)該改變以高消耗、高排放、高污染為代價(jià)的粗放式經(jīng)濟(jì)增長方式，注重循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推廣低碳技術(shù)，逐漸向低能耗、低污染的集約型方式轉(zhuǎn)變。

2.3 空間相關(guān)性分析

由于各城市自然條件、地理位置和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異，生態(tài)效率也存在顯著不同，城市之間可能存在空間相關(guān)性，即某個(gè)城市的區(qū)位因素不僅會(huì)影響它自身的生態(tài)環(huán)境，而且也會(huì)影響鄰近城市的生態(tài)環(huán)境，在這種情況下，生態(tài)效率可能在距離相對較近的城市產(chǎn)生空間溢出效應(yīng)。那么如何從理論上來驗(yàn)證這種空間相關(guān)性及其程度，需要運(yùn)用相應(yīng)的空間統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行分析，空間統(tǒng)計(jì)學(xué)一般選用Morans I和Gearys C指數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)[25]。

本文運(yùn)用Stata11.1軟件對各變量的空間相關(guān)性情況進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示：2003-2013年的11年間我國城市生態(tài)效率的Morans I指數(shù)為正，Gearys C指數(shù)處于0和1之間，且都在5%的顯著性水平下通過了檢驗(yàn)，說明我國281個(gè)城市生態(tài)效率在空間分布上具有空間相關(guān)性和依賴性，即一個(gè)城市的生態(tài)效率不僅會(huì)影響其鄰近城市，而且還會(huì)受到其鄰近城市的影響，某些城市的生態(tài)效率在地理空間上表現(xiàn)出集聚特征。

3 模型設(shè)定與指標(biāo)選取

3.1 城市規(guī)模影響生態(tài)效率的實(shí)證模型

美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Holdren和Ehrlich于20世紀(jì)70年代提出研究人類活動(dòng)對環(huán)境變化影響的經(jīng)典IPAT模型，他們認(rèn)為影響生態(tài)環(huán)境的因素主要有：人口、富裕程度和技術(shù)水平[26]。在I=PAT中，I可以表示環(huán)境負(fù)荷、能源消耗等，所以該模型被廣泛應(yīng)用于研究環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、人口和技術(shù)之間的定性或定量關(guān)系，該模型為以后各位學(xué)者分析環(huán)境影響的決定因素提供了一個(gè)重要的理論基礎(chǔ)。之后，Dietz和Rosa對IPAT模型擴(kuò)展，提出了環(huán)境影響隨機(jī)模型[27]，即：Ii=aPbiAciTdiei，式中，a，b，c，d表示待估計(jì)的參數(shù)，e表示隨機(jī)誤差。

本文在此模型基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)張和變形，一是用生態(tài)效率EE（EcoEfficiency）代替上式中的環(huán)境影響I，以表示環(huán)境污染和資源約束帶來的環(huán)境影響；二是增加產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量IS（Industrial Structure），使之與富裕程度、人口規(guī)模和技術(shù)水平一并作為解釋變量；三是用城市規(guī)模US（Urban Size）來代替上式中的P，以反映城市規(guī)模對城市生態(tài)效率的影響；而富裕程度A則用人均GDP來表示。這樣得到生態(tài)效率與城市規(guī)模的實(shí)證模型，將其轉(zhuǎn)換成面板計(jì)量模型回歸的形式為：

而根據(jù)空間自相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，我國城市生態(tài)效率存在顯著的空間相關(guān)性，所以需要構(gòu)建空間計(jì)量模型進(jìn)行實(shí)證分析。在空間計(jì)量模型中，根據(jù)觀測值空間相關(guān)性的不同沖擊方式，空間計(jì)量模型分為兩種：空間滯后模型（SLM）和空間誤差模型（SEM）。在面板數(shù)據(jù)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型中，需用克羅內(nèi)克積Wkron=ITWN來代替截面空間模型中的WN，則空間面板滯后模型表達(dá)式為：

3.3 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

基于數(shù)據(jù)可得性，采用我國281個(gè)地級(jí)市2003-2013年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，由于部分地級(jí)市下轄縣較多，故本文所用數(shù)據(jù)均指市轄區(qū)的數(shù)據(jù)。上述實(shí)證模型主要包括兩類關(guān)鍵變量：①被解釋變量和核心變量，包括城市生態(tài)效率和城市規(guī)模，其中，生態(tài)效率利用前面的超效率DEA模型計(jì)算所得；對于城市規(guī)模，一般涵蓋了人口規(guī)模、土地規(guī)模和經(jīng)濟(jì)規(guī)模，國內(nèi)外大部分學(xué)者都是用城市人口規(guī)模來表示，所以本文選用城市總?cè)丝谧鳛楹饬砍鞘幸?guī)模的指標(biāo)。②控制變量，即向量中所包含的其他影響生態(tài)效率的變量，包括富裕程度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平，其中富裕程度選用人均GDP來表示，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)用第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重來表示，而對于技術(shù)水平，本文選擇單位地區(qū)生產(chǎn)總值電耗來表示。單位國內(nèi)生產(chǎn)總值電耗反映的是一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市用電量之間的強(qiáng)度關(guān)系，即每創(chuàng)造一個(gè)單位的社會(huì)財(cái)富需要用的電量，單位GDP電耗越大，說明技術(shù)水平越低。相關(guān)數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、各城市統(tǒng)計(jì)年鑒以及中經(jīng)網(wǎng)。

4 實(shí)證分析

4.1 城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響分析

空間面板回歸結(jié)果（見表1）可以發(fā)現(xiàn)，生態(tài)效率的空間滯后因子ρ和誤差因子γ的系數(shù)顯著為正，說明城市生態(tài)效率存在較強(qiáng)的空間聯(lián)動(dòng)性和依賴性，鄰近城市生態(tài)效率對本城市影響顯著為正，且溢出效應(yīng)較為明顯，說明生態(tài)效率具有跨界特性，地理和空間效應(yīng)通過空間溢出、區(qū)域模仿競爭等機(jī)制，在城市生態(tài)效率的變化中發(fā)揮著重要的作用。

對于全國城市而言，城市規(guī)模水平的一次項(xiàng)系數(shù)為正值（4.306 9），二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)值（-0.805 3），三次項(xiàng)系數(shù)為正值（0.051 5），表明城市規(guī)模對城市生態(tài)效率的影響呈現(xiàn)N型曲線的特征，生態(tài)效率隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大呈現(xiàn)出“提高—惡化—得到改善”的發(fā)展趨勢。當(dāng)城市過小時(shí)，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展相對較薄弱，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各種閑置資源得到利用，集聚效應(yīng)開始顯現(xiàn)，生態(tài)效率有所提升；隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口快速增加，資源過度利用，環(huán)境污染程度加劇，區(qū)域生態(tài)效率開始呈現(xiàn)不斷下降的趨勢；隨著資源損耗和環(huán)境污染問題逐步得到高度重視，城市規(guī)模的擴(kuò)大開始向綠色可持續(xù)方向發(fā)展，各城市開始調(diào)整城市發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推廣低碳技術(shù)，減少由于人口增加對環(huán)境造成的壓力，此時(shí)環(huán)境得到一定的改善，生態(tài)效率開始有所提升。

在影響城市生態(tài)效率的控制因素中，以人均GDP代表的富裕程度與生態(tài)效率正相關(guān)，即在其它條件一定情況下，隨著人均GDP的提高，其生態(tài)效率也不斷提高，這說明隨著城市生活水平的提高，其生態(tài)效率趨于明顯改善；以第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重所代表的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生態(tài)效率負(fù)相關(guān)，說明隨著以加工制造業(yè)為主的第二產(chǎn)業(yè)比例越大，生態(tài)效率越低；單位國內(nèi)生產(chǎn)總值電耗與生態(tài)效率負(fù)相關(guān)，由于單位GDP電耗越大，技術(shù)水平越低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的依賴程度越高，資源消耗以及污染物排放越多，那么生態(tài)效率也就越低，所以技術(shù)水平與生態(tài)效率呈正相關(guān)關(guān)系，即隨著技術(shù)水平提高，生態(tài)效率會(huì)得到改善。

4.2 基于傳統(tǒng)分類的區(qū)域差異分析

由于中國城市在區(qū)位、稟賦、政策等發(fā)展條件上存在很大差異，城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響可能不同，基于傳統(tǒng)分類，把中國281個(gè)城市分為東部、中部、東北和西部四個(gè)區(qū)域。其中東部城市主要包括北京、天津、河北、上海、浙江、山東、江蘇、廣東、福建、海南所轄的85個(gè)市，中部包括山西、河南、安徽、江西、湖北、湖南所轄的82個(gè)市；東北包括黑龍江、遼寧、吉林所轄的34個(gè)市；西部包括內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、新疆、甘肅、青海、廣西、貴州、重慶、四川、云南所轄的80個(gè)市。

為了避免各區(qū)域數(shù)據(jù)存在組內(nèi)自相關(guān)、組間異方差以及截面相關(guān)性等問題，而導(dǎo)致普通最小二乘法估計(jì)無效，本文采用FGLS方法進(jìn)行估計(jì)，估計(jì)結(jié)果如表2所示。從表中可以看出，城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響均為正，但其系數(shù)存在顯著的區(qū)域差異，呈現(xiàn)出東部>東北>中部>西部的規(guī)律。由于東部沿海和東北地區(qū)大、中、小城市密集，聚集程度較高，社會(huì)分工也相對發(fā)達(dá)，城市規(guī)模整體水平較高，其在政治、經(jīng)濟(jì)、文化和技術(shù)等方面的優(yōu)勢使得其對生態(tài)效率的促進(jìn)作用較大；而中西部地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較落后，主要以中、小城市為主，大城市較少，其城市規(guī)模整體較小，城市分布較為分散，集聚和輻射作用相較于東部地區(qū)較弱，再加上環(huán)保投入較少、技術(shù)水平較落后，進(jìn)而對生態(tài)效率的促進(jìn)作用較小。

4.3 基于門檻效應(yīng)內(nèi)生性分類的區(qū)域差異分析

為了避免由于人為劃分城市規(guī)模帶來的偏誤，本文根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)，采用Hansen的門檻面板模型對城市規(guī)模進(jìn)行內(nèi)生性的劃分。門檻參數(shù)的估計(jì)值是似然比檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量LR為零時(shí)γ的取值，運(yùn)用格子搜索法來尋找門檻值，同時(shí)檢驗(yàn)是否存在雙門檻效應(yīng)，結(jié)果顯示，以城市人口為門檻變量的雙門檻效應(yīng)非常顯著，同時(shí)根據(jù)實(shí)證檢驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響呈現(xiàn)非線性關(guān)系，根據(jù)城市規(guī)模的兩個(gè)門檻值，分別對城市規(guī)模進(jìn)行門檻回歸估計(jì)，結(jié)果如表3所示。實(shí)證結(jié)果顯示，當(dāng)城市規(guī)模低于54.48萬人時(shí)，生態(tài)效率隨城市規(guī)模的擴(kuò)張不斷上升；當(dāng)城市規(guī)模大于54.48時(shí)低于337.22萬人時(shí)，這種促進(jìn)作用開始加強(qiáng)，但是當(dāng)城市規(guī)模超過337.22萬人這一門檻值之后，城市規(guī)模擴(kuò)張對生態(tài)效率的促進(jìn)作用開始顯著減小，這說明當(dāng)城市規(guī)模為337.22萬人左右時(shí)，城市規(guī)模對生態(tài)效率的促進(jìn)作用最大，當(dāng)城市規(guī)模超過這一門檻后促進(jìn)作用開始顯著減少，當(dāng)城市規(guī)模超過某一極值之后生態(tài)效率開始呈現(xiàn)下降趨勢，所以基于生態(tài)效率視角的適度城市規(guī)模為337.22萬人左右，目前一些大城市規(guī)模正在向生態(tài)效率降低的極值點(diǎn)趨近，所以這些城市需要調(diào)整城市發(fā)展戰(zhàn)略，適當(dāng)控制城市規(guī)模，避免由于城市過度擴(kuò)張而對生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。這與很多學(xué)者的研究結(jié)果相類似，比如Au 和Henderson研究發(fā)現(xiàn)，中國城市平均規(guī)模過小，且最優(yōu)人口規(guī)模大約在250-380萬人之間[29]。綜合而言，城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響會(huì)隨著城市規(guī)模的變化而發(fā)生變化，當(dāng)城市規(guī)模過小時(shí)，隨著人口的不斷集聚，城市規(guī)模對生態(tài)效率呈現(xiàn)正效應(yīng)，當(dāng)人口規(guī)模達(dá)到某一極值后，其作用效果開始顯著下降。雖然對于不同城市而言，這一極值有所不同，但都表明城市規(guī)模并非越大越好，過大或過小的城市規(guī)模都不利于城市生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。當(dāng)然以上實(shí)證得出城市規(guī)模的門檻值也不是固定不變的，隨著選取城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步等的不同，城市規(guī)模的門檻值也會(huì)隨之而發(fā)生改變。

5 結(jié)論與啟示

本文在測度中國2003-2013年281個(gè)城市生態(tài)效率的基礎(chǔ)上，運(yùn)用空間計(jì)量和門檻效應(yīng)模型實(shí)證分析了不同城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響及其區(qū)域差異，得到以下結(jié)論及啟示：

（1）2003-2013年11年間，中國城市生態(tài)效率整體呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，區(qū)域差異較大，且存在顯著的空間正相關(guān)性，溢出效應(yīng)較為明顯。可見，生態(tài)環(huán)境的空間溢出效應(yīng)和外部性特征，使得各城市政府難以通過自身努力實(shí)現(xiàn)本城市生態(tài)效率的提高，再加上各城市政府僅考慮自身收益而進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境決策，容易導(dǎo)致污染排放陷入“公地悲劇”，影響整個(gè)區(qū)域的生態(tài)效率水平，因此進(jìn)行城市之間的環(huán)境合作成為各城市減少環(huán)境污染、提升生態(tài)效率的有效途徑之一。

（2）就全國而言，城市規(guī)模對城市生態(tài)效率的影響呈現(xiàn)N型曲線的特征，生態(tài)效率隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大呈現(xiàn)出“提高—惡化—得到改善”的發(fā)展趨勢；就區(qū)域而言，城市規(guī)模對生態(tài)效率的影響隨呈現(xiàn)出顯著的區(qū)間效應(yīng)，且傳統(tǒng)分類和內(nèi)生性分類的實(shí)證結(jié)果差異較大，根據(jù)內(nèi)生性分類結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)城市規(guī)模低于54.48萬人時(shí)，生態(tài)效率隨城市規(guī)模的擴(kuò)張不斷增加，這些城市應(yīng)該依托周邊大中城市，爭取產(chǎn)業(yè)合作，同時(shí)通過完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，鼓勵(lì)進(jìn)行戶籍、土地、社會(huì)保障等制度改革，進(jìn)而加快擴(kuò)大城市規(guī)模；當(dāng)城市規(guī)模大于54.48低于337.22萬人時(shí)，城市規(guī)模擴(kuò)張對生態(tài)效率的促進(jìn)作用較大，這些城市應(yīng)該以節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為前提，推進(jìn)適度規(guī)模的城鎮(zhèn)化，盡量發(fā)展緊湊型城市，城市規(guī)模擴(kuò)張應(yīng)該控制在337.22萬人左右，真正實(shí)現(xiàn)城市從“追求數(shù)量”到“提升質(zhì)量”的轉(zhuǎn)變；當(dāng)城市規(guī)模超過337.22萬人這一門檻值之后，促進(jìn)作用開始顯著減小，一方面可以通過建立新城區(qū)，完善城市近郊及其周邊地區(qū)的交通、教育、醫(yī)療等公共資源的配置，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)人口向郊區(qū)轉(zhuǎn)移，另一方面可以以大城市為中心建立城市群，不僅建設(shè)成本較低，還可以共享基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)政府也可以通過對城市產(chǎn)業(yè)、人口、土地的合理布局，發(fā)揮聚集效應(yīng)和發(fā)散效應(yīng)，提高土地利用的集約化程度，有效緩解大城市人口過于集中、環(huán)境日益惡化帶來的壓力。

（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、富裕程度以及技術(shù)水平的提高對城市生態(tài)效率有明顯的促進(jìn)作用。由于城市規(guī)模在不斷擴(kuò)張的過程中，資源消耗和環(huán)境惡化日趨嚴(yán)重，這決定了各城市要走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路，一方面要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，在加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度的基礎(chǔ)上，積極發(fā)展高效率、低污染的環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)城市人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展；另一方面要注重生態(tài)集約，特別是對水、土地、能源等資源的集約規(guī)劃、建設(shè)和管理，大力發(fā)展先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，提高能源使用效率，進(jìn)而提升城市生態(tài)效率。

（編輯：李 琪）

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Abstract With the continuous expansion of urban scale， many problems， such as urban housing shortage， heavy traffic and environmental degradation， have become increasingly prominent. Therefore， one important issue that we face in the construction of new urbanization is how to find the modest size of cities from the ecological perspective. Based on Chinese 281 citys Panel Data， from 2003 to 2013， by establishing spatial econometric and threshold panel model， this paper studies the effects of urban scale on ecoefficiency and its regional differences. The findings show that， Chinas urban ecoefficiency show a gradual upward trend， and the regional differences is large， the spillover effect is more obvious. The curve of the relationship between urban scale and ecoefficiency is Nshaped curve， and show a significant interval effect. According to the endogenous classification results of threshold model， the ecoefficiency presents upward trend with the expansion of urban scale when the urban scale is less than 544.8 thousand， while the expansion of the urban scale has greater promotion to the ecoefficiency when the urban scale is between 544.8 thousand and 3.3722 million， and the promotion begins to significantly decrease when the urban scale exceeds the threshold value of 3.3722 million， which shows that the optimal city size is about 3.3722 million based on the perspective of ecoefficiency. Also， the industrial structure and technology level both have obvious promoting effect on the urban ecoefficiency. Based on the results above， cities should strengthen environmental cooperation to should strengthen environmental cooperation to reduce environmental pollution spill. The smaller cities should rely on neighboring cities and strive to industrial cooperation， improve urban infrastructure， reform of the household registration， land and other systems， which contribute to the expansion of city size. The mediumsized cities should be to conserve resources and protect the environment as a precondition， and promote appropriate scale urbanization to make the city sizes achieve changes from quantity to quality. The largescale cities should create a new city or urban agglomeration， improve the allocation of urban suburbs and surrounding transportation， education and other public resources， which can give a full play to gather and divergent effects， thus effectively relieving pressure of the population excessive concentration and environmental degradation. On the whole， the cities of different scale should take different measures to promote intensive， intelligent， green， lowcarbon urbanization.

Key words ecoefficiency； spatial econometric； urban scale； double threshold effects