長江中游城市群是長江經(jīng)濟帶的三大城市群之一，具有重要的戰(zhàn)略地位。運用主成分分析法和STIRPAT模型，對長江中游城市群全域及不同省份2003—2016年面板數(shù)據(jù)的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行分析，并從人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入、外資利用四個層面分析影響環(huán)境污染水平的因素，最后得出結(jié)論：長江中游城市群全域、湖北和江西的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系呈先增后減再增的“N型”特征，湖南則呈“正U型”特征。從影響因素的角度來看，第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重、人口密度、科技事業(yè)支出占財政總支出比重和人均實際利用外資額等因素對長江中游城市群的環(huán)境污染均存在一定的影響，且影響存在一定的區(qū)域差異。

一、引 言

長江中游城市群是以武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群、環(huán)鄱陽湖城市群為主體形成的特大型城市群，是我國連接南北、承東啟西的重要橋梁，也是實施中部崛起戰(zhàn)略、全方位深化改革和推進新型城鎮(zhèn)化的重點區(qū)域，在我國的經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著極為重要的戰(zhàn)略地位。作為長江經(jīng)濟帶三大城市群之一，我國把長江中游城市群定位為中國經(jīng)濟新增長極、中西部新型城鎮(zhèn)化先行區(qū)、內(nèi)陸開放合作示范區(qū)和“兩型”社會建設(shè)引領(lǐng)區(qū)。這種戰(zhàn)略定位對長江中游城市群提出了較高的要求：一方面，希望具有良好自然條件和工業(yè)基礎(chǔ)但經(jīng)濟潛力尚未得到充分發(fā)掘的湘鄂贛地區(qū)，能夠成為中國經(jīng)濟的新支撐帶；另一方面，又希望長江中游城市群避免某些東部發(fā)達地區(qū)在發(fā)展過程中走過的“先污染、后治理”的彎路，形成“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的路徑。

毋庸置疑，經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的雙重目標并不是截然對立的，而是有機統(tǒng)一的。正如2018年習(xí)近平在深入推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展座談會上的重要講話中指出的那樣，推動長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展，關(guān)鍵是要處理好綠水青山和金山銀山的關(guān)系，生態(tài)環(huán)境保護的成敗歸根到底取決于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展方式。要堅持在發(fā)展中保護、在保護中發(fā)展，建立以產(chǎn)業(yè)生態(tài)化和生態(tài)產(chǎn)業(yè)化為主體的生態(tài)經(jīng)濟體系。近年來，在生產(chǎn)成本不斷上升和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級不斷推進的背景下，東部沿海地區(qū)的一些產(chǎn)業(yè)正在逐步向中西部轉(zhuǎn)移，長江中游城市群具有臨近長、珠、閩地區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢，又有長江黃金水道、京廣和滬昆鐵路等交通“大動脈”貫穿的優(yōu)勢，成為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的首選之地，如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系，成為長江中游城市群今后發(fā)展中的重要課題。本文將以長江中游城市群為研究對象分析長江中游城市群經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平之間的關(guān)系，并分析影響環(huán)境質(zhì)量的因素，這對于協(xié)調(diào)長江中游城市群經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系，實現(xiàn)“綠色崛起”具有非常重要的現(xiàn)實意義。

二、文獻綜述

自18世紀工業(yè)革命以來，全球工業(yè)化迅速擴張，經(jīng)濟快速發(fā)展，但環(huán)境惡化問題也成為人們不得不面對的重要問題。國內(nèi)外學(xué)者對于環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行了大量的研究，并證實了經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間存在一定的聯(lián)系，其中最著名的就是環(huán)境庫茨涅茨曲線（EKC曲線）。美國經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krueger首次實證研究了環(huán)境質(zhì)量與人均收入之間的關(guān)系，指出環(huán)境污染與人均收入呈先增后減的“倒U型”關(guān)系。［1］（P223-250）此后眾多學(xué)者對EKC曲線進行了大量的研究，且不同的學(xué)者對于EKC曲線存在不同的看法。Panayotou證實了環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間存在 “倒U型”關(guān)系，并根據(jù)庫茲涅茨曲線的原理，首次將環(huán)境污染與人均收入之間的關(guān)系稱為環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）。［2］Dinda認為，不同地區(qū)、不同的污染指標的EKC曲線可能存在不同的形狀。［3］（P431-455）

我國由于經(jīng)濟發(fā)展起步較晚，環(huán)境污染問題出現(xiàn)相對較晚，對經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系研究起步也相對較晚，但相關(guān)文獻并不鮮見。袁鵬等人研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境效益與經(jīng)濟增長之間存在“倒U型”曲線關(guān)系。［4］（P79-88）張昭利等人研究發(fā)現(xiàn)，我國污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系呈“倒N型”。［5］（P124）胡宗義等人運用空間滯后模型，驗證了我國經(jīng)濟增長和環(huán)境污染之間存在“倒U型”關(guān)系。［6］（P13-18）宋鋒華研究發(fā)現(xiàn)我國經(jīng)濟增長對環(huán)境污染的影響符合EKC曲線假說，且目前已處于“倒U型”曲線的下降部分，并存在顯著的區(qū)域差異，東部地區(qū)基本處于曲線的右側(cè)，中部和西部地區(qū)則處于左側(cè)。［7］（P89-98）

眾所周知，環(huán)境污染不僅僅是受到經(jīng)濟增長的影響，還受到其他諸多方面因素的影響。Grossman和Krueger還從規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)三個方面解釋了經(jīng)濟增長對環(huán)境質(zhì)量的影響。［8］（P353-377）李斌等人研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和技術(shù)進步能夠促進工業(yè)廢氣減排。［9］（P112-122）包群等人研究發(fā)現(xiàn)，外資進入與人均污染排放水平之間存在顯著的負相關(guān)性。［10］（P93-103）周侃等人研究發(fā)現(xiàn)，人口規(guī)模、城鎮(zhèn)化水平和經(jīng)濟增長速度是污染物排放的主要驅(qū)動因素。［11］（P1911-1925）

對于長江中游城市群，肖臘珍、吳昌南、鄧榮榮等人［12］（P114-116）［13］（P146-152）［14］（P170）分別對湖北、江西、湖南的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行了研究。白永亮等人選取鄂湘贛皖四省的省級數(shù)據(jù)探討了經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間的關(guān)系和趨勢，并分析了環(huán)境污染的深層次原因。［15］（P199-204）

綜上所述，許多學(xué)者對環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行了大量的研究，并取得了許多成績。本文以長江中游城市群為特定研究對象，選取長江中游城市群28個地級市的面板數(shù)據(jù)，運用主成分分析法和面板數(shù)據(jù)模型，對長江中游城市群的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行研究，并從人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入、外資利用四個層面分析影響長江中游城市群環(huán)境質(zhì)量的其他因素。同時，在STIRPAT模型的基礎(chǔ)上進一步擴展，構(gòu)建擴展的STIRPAT模型，并采用可行廣義最小二乘法（FGLS）的估計方法對四個區(qū)域的模型進行穩(wěn)健性估計。

三、指標選取與模型建立

（一）指標選取

1.被解釋變量。本文將在現(xiàn)有文獻的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性，選取工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)二氧化硫排放強度、工業(yè)煙（粉）塵排放強度三項指標，運用主成分分析法測算環(huán)境污染水平，將環(huán)境污染水平作為被解釋變量。

2.解釋變量。根據(jù)EKC曲線的原理可知，環(huán)境污染水平會隨經(jīng)濟增長呈先增后減的趨勢，本文的解釋變量為經(jīng)濟增長，同時選取人均GDP作為衡量經(jīng)濟增長的指標。

3.控制變量。Grossman和Krueger的研究認為，規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)將會對環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生影響。［8］本文將在此基礎(chǔ)上，從人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入、外資利用四個層面選取指標，分析影響環(huán)境污染的其他因素。

人口規(guī)模。Grossman和Krueger指出人口規(guī)模將會對環(huán)境污染產(chǎn)生影響，人口規(guī)模越大，將會消耗更多的資源，產(chǎn)生更多的污染物，從而對環(huán)境產(chǎn)生負面影響。本文將選取人口密度作為衡量人口規(guī)模的指標。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。隨著第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重不斷增加，大量的自然資源將會被消耗，同時產(chǎn)生大量的污染物，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響。本文選擇第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重作為衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的指標。

科技投入。技術(shù)進步將從兩個方面影響環(huán)境質(zhì)量：一方面，技術(shù)進步能夠改進生產(chǎn)和污染治理技術(shù)，促進資源循環(huán)利用，減少污染排放；另一方面，技術(shù)進步能夠促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，降低經(jīng)濟發(fā)展對污染型企業(yè)的依賴。一般而言科技事業(yè)支出占財政支出的比重越大，生產(chǎn)和污染治理的技術(shù)水平就會越高。本文將選擇科技事業(yè)支出占財政支出的比重作為衡量科技投入的指標。

外資利用。外資引進從兩個角度影響環(huán)境質(zhì)量：一方面，外國企業(yè)通常將本國淘汰的污染企業(yè)轉(zhuǎn)移至我國，造成環(huán)境污染加??；另一方面，外資企業(yè)會將國外先進的生產(chǎn)技術(shù)和污染治理技術(shù)帶到我國，從而有利于改善我國的環(huán)境狀況。本文選擇人均實際利用外資額作為衡量外資利用的指標。各變量含義見表1。

（二）模型建立

1999年，Ehrlich首次提出了IPAT模型，具體表達形式為“I=PAT”。其中，I表示環(huán)境壓力，P表示人口規(guī)模，A表示經(jīng)濟水平，T表示技術(shù)水平。［16］（P63-73）York在傳統(tǒng)的IPAT模型的基礎(chǔ)上提出STIRPAT模型，具體形式為：

對模型兩邊同時取對數(shù)后，模型改寫為：

表1 各變量的含義

式（2）中，P、A、T代表的變量與IPAT模型相同，模型系數(shù)，b、c、d表示待估參數(shù)，e表示誤差項。國內(nèi)外對于經(jīng)濟增長與環(huán)境污染之間關(guān)系的研究，多數(shù)是基于EKC曲線進行研究的，本文將在此基礎(chǔ)上構(gòu)造線性、二次和三次多項式模型進行研究，構(gòu)建模型如下：

加入控制變量組后，模型改寫成STIRPAT模型的擴展形式：

式（4）中，變量前“l(fā)”表示對變量取對數(shù)；各變量符號與表1中的符號含義相同；α0表示個體效應(yīng)；αk、β1、β2、β3、β4表示待估參數(shù)；μit表示隨機擾動項；n表示指數(shù)冪，且n=1，2，3。

（三）數(shù)據(jù)來源及說明

本文選取長江中游城市群28個地級市2003—2016年的面板數(shù)據(jù)，收集了工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量、工業(yè)煙（粉）塵排放量、GDP總量、人均GDP、居民消費價格指數(shù)、實際利用外資額、第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重、年末人口總數(shù)、科技事業(yè)財政支出、財政總支出、地級市面積等原始數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)均來源于歷年《中國城市統(tǒng)計年鑒》，以及各省歷年統(tǒng)計年鑒、各地級市歷年統(tǒng)計年鑒和《國民經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報》等。為消除價格因素的影響，本文中的GDP總量、人均GDP和人均實際利用外資額指標等經(jīng)濟指標是以2003年為基期，折算掉居民消費價格指數(shù)后的數(shù)據(jù)。選取的地級市包括湖北省的武漢、黃石、宜昌、襄陽、鄂州、荊門、孝感、荊州、黃岡、咸寧10個地級市，江西省的南昌、景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、九江、新余、鷹潭、吉安、宜春、撫州、上饒10個地級市，湖南省的長沙、株洲、湘潭、衡陽、岳陽、常德、益陽、婁底8個地級市。

四、實證分析

（一）綜合環(huán)境污染水平的測算

為了能夠研究總體環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，本文將利用SPSS軟件，采用主成分分析法，對長江中游城市群的工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)SO2排放強度、工業(yè)煙（粉）塵排放強度三個指標估算成一個能夠反映環(huán)境污染水平的指標。

首先對原始數(shù)據(jù)進行KMO和Bartlett檢驗，以檢驗原有指標是否適合做因子分析。從表2的檢驗結(jié)果可以看出，KMO值為0.621，屬于可接受的范圍之內(nèi)。Bartlett的球形度檢驗近似卡方值為359.462，通過了1%的顯著性檢驗。因此，原變量可以進行因子分析。

本文采用最大方差旋轉(zhuǎn)的主成分分析法對原有指標進行分析，得到旋轉(zhuǎn)成分載荷矩陣及總方差解釋（見表3）。從表3的結(jié)果可以看出，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和提取，前兩個主成分F1和F2的累計方差貢獻率為90.565%，能在較大程度上保留原有指標的信息，因此可以用F1、F2中的信息替代反映原有的三個指標。根據(jù)表3中的載荷數(shù)和特征值可以求出主成分系數(shù)，主成分系數(shù)的計算方法是主成分載荷矩陣中的載荷數(shù)除以對應(yīng)特征值的開平方，結(jié)果如表4所示。

在求出主成分系數(shù)后，根據(jù)主成分系數(shù)表可以得出兩個主成分線性組合:

再以F1和F2的特征值所對應(yīng)的方差貢獻率為權(quán)重，對兩個主成分系數(shù)進行加權(quán)平均，并歸一化，得出綜合得分模型：

分別將工業(yè)廢水排放強度、工業(yè)SO2排放強度、工業(yè)煙（粉）塵排放強度標準化后的數(shù)據(jù)代入（7）式，即可求出反映環(huán)境污染水平的數(shù)據(jù)。

（二）平穩(wěn)性檢驗

1.單位根檢驗。面板單位根檢驗的方法有多種，本文選取LLC檢驗和ADF-Fisher兩種檢驗方法進行檢驗。對長江中游城市群全域及三省各變量的水平值檢驗結(jié)果表明，全域地區(qū)的線性模型各變量均通過了10%的顯著性檢驗，其他模型均包含存在單位根的變量，因此除全域的線性模型外，其他模型均存在不平穩(wěn)的序列，而對其一階差分進行檢驗時，兩種檢驗方法的結(jié)果均表明拒絕存在單位根的原假設(shè)。因此，除線性模型外，其他模型各變量均為一階單整I（1）。

表2 KMO和Bartlett的檢驗

表3 旋轉(zhuǎn)成份載荷矩陣及總方差解釋

表4 主成分系數(shù)表

表5 面板數(shù)據(jù)模型協(xié)整檢驗結(jié)果

2.協(xié)整檢驗。根據(jù)單位根檢驗結(jié)果，除全域地區(qū)的線性模型外，其他模型各變量均為一階單整I（1）。為避免出現(xiàn)偽回歸的現(xiàn)象，還需對其他模型進行協(xié)整檢驗。本文選取Kao檢驗和Pedroni檢驗兩種檢驗方法進行協(xié)整檢驗，Pedroni檢驗結(jié)果選取基于聯(lián)合組內(nèi)尺度檢驗的Panel ADF統(tǒng)計量和基于組間尺度檢驗的Group ADF統(tǒng)計量進行檢驗，協(xié)整檢驗結(jié)果如表5所示。從表5可以看出，長江中游城市群全域及各省其他模型均存在長期協(xié)整關(guān)系，可以對模型進行估計。

（三）實證結(jié)果分析

為更好地對模型進行估計，本文將以人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入、外資利用四個變量作為控制變量，對長江中游城市群全域及各省的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間關(guān)系進行研究，并分析不同區(qū)域環(huán)境污染的其他影響因素。

1.環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間關(guān)系的實證分析。根據(jù)表6中的估計結(jié)果可以看出，不同地區(qū)的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系存在一定的差異。表6中，全域、湖北和江西三次多項式模型以及湖南的二次多項式模型中人均GDP的水平和平方項系數(shù)均通過了1%顯著性檢驗，且擬合程度相對較高。因此，全域及湖北和江西兩省均選擇三次多項式模型進行估計，湖南省則選擇二次多項式模型進行估計。

全域地區(qū)的Hausman檢驗結(jié)果顯示拒絕隨機效應(yīng)模型比固定效應(yīng)模型更有效率的假設(shè)，因

此選擇固定效應(yīng)模型進行估計。根據(jù)固定效應(yīng)模型估計結(jié)果，α1=67.190>0，α2=-7.000<0，α3=0.240>0，表明α1、α2、α3均在1%的顯著性水平上顯著，說明長江中游城市群全域的環(huán)境污染水平與經(jīng)濟增長之間呈先增后減再增的“N型”形狀。經(jīng)濟增長對環(huán)境污染存在兩方面的作用力：一方面是過度追求經(jīng)濟增長而加劇環(huán)境污染的反向作用力，另一方面是經(jīng)濟增長能夠促進技術(shù)水平提升從而有助于改善環(huán)境質(zhì)量的正向作用力。在初期階段，由于長江中游城市群的經(jīng)濟發(fā)展水平較低，人民對物質(zhì)文化的需求相對較高，為提高地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平，滿足人民的物質(zhì)文化需求，而忽視了對環(huán)境的保護，環(huán)境污染水平提升；隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，技術(shù)水平不斷提升，人們對物質(zhì)文化需求的迫切程度下降，對改善環(huán)境質(zhì)量的需求不斷提高，環(huán)境污染程度有所下降。近年來，隨著東部沿海地區(qū)推行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，部分污染型企業(yè)向中西部轉(zhuǎn)移，長江中游城市群緊鄰長三角和珠三角，是承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的首選之地，環(huán)境污染程度再次提升，這就使得長江中游城市群環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系呈“N”型變動。

表6 長江中游城市群環(huán)境污染的面板估計結(jié)果

湖北和江西兩省的Hausman檢驗結(jié)果表明選擇固定效應(yīng)模型進行估計更優(yōu)。根據(jù)估計結(jié)果，湖北省三次多項式模型的α1=59.300>0，α2=-5.974<0，α3=0.198>0，江西省三次多項式模型的α1=102.8>0，α2=-10.44<0，α3=0.350>0，且均通過了1%的顯著性檢驗，說明與全域地區(qū)的情況相同，湖北和江西兩省的環(huán)境污染水平與環(huán)境污染水平之間的關(guān)系同樣呈“N型”特征。

湖南省的三次多項式估計結(jié)果不顯著，而根據(jù)二次多項式模型的Hausman檢驗結(jié)果顯示應(yīng)選擇隨機效應(yīng)模型進行估計。結(jié)果顯示，α1=-15.42<0，α2=0.711>0，均通過了1%的顯著性檢驗，表明湖南的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間呈“正U型”的關(guān)系。這主要是由于早期湖南省較早地把綠色發(fā)展作為經(jīng)濟發(fā)展的主線，2006年，湖南就提出了“生態(tài)湖南”的奮斗目標，積極推動“兩型社會”建設(shè)，有效緩解了湖南環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾。但近年來，在東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的背景下，湖南省作為與珠三角地區(qū)相鄰的省份，是承接珠三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要省份，這勢必會對湖南省的環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，環(huán)境污染又有上升的趨勢。

2.影響因素分析。為進一步提高模型估計結(jié)果的可信度，本文將進一步對加入控制變量組后選取的模型進行異方差、自相關(guān)、截面相關(guān)檢驗，檢驗結(jié)果如表7所示。

表7 異方差、自相關(guān)、截面相關(guān)檢驗

由表7可以看出，長江中游城市群全域及湖北和江西兩省的固定效應(yīng)模型均存在異方差問題；長江中游城市群全域和湖北省的自相關(guān)檢驗均未通過10%的顯著性檢驗，江西和湖南的自相關(guān)檢驗均通過了1%的顯著性檢驗；全域、湖北和江西的截面相關(guān)檢驗通過了均1%的顯著性檢驗，湖南省通過了10%的顯著性檢驗。為了消除異方差、自相關(guān)、截面相關(guān)的影響，本文將采用可行廣義最小二乘法（FGLS）的估計方法對四個區(qū)域的模型進行穩(wěn)健性估計，估計結(jié)果如表8所示。從表8的估計結(jié)果可以看出，全域、湖北和江西的環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系仍然符合“N型”曲線的特征，湖南省仍符合“正U型”曲線的特征。

表8 穩(wěn)健性估計結(jié)果

第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重對長江中游城市群全域及三省的影響均通過了1%的顯著性檢驗，影響方向均為正向，影響系數(shù)分別為1.553、1.141、0.895、1.192，說明隨著第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重提升1%，環(huán)境污染水平將分別提升1.553%、1.141%、0.895%、1.192%。這說明長江中游城市群全域及各省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍相對不合理，經(jīng)濟發(fā)展過度依賴于第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而第三產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)等綠色產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻度相對較小，這勢必會影響到長江中游城市群綠色發(fā)展的進程。

人口密度對全域地區(qū)環(huán)境污染的影響均通過了1%的顯著性檢驗，對湖北和湖南的影響均通過了5%的顯著性檢驗，影響方向均為正，對江西的影響方向同樣為正，但并不顯著。全域及湖北和湖南的影響系數(shù)分別為0.171、0.049和0.422，說明隨著人口密度提升1%，全域、湖北和湖南的環(huán)境污染水平將分別提升0.171%、0.049%和0.422%。一般來說，人口密度與經(jīng)濟增長之間存在一定的相關(guān)性，勞動力總是傾向于向經(jīng)濟發(fā)展水平較高的區(qū)域流動，隨著人口密度的不斷提升，生活污染的產(chǎn)生量和能源的消耗量也將不斷增加，環(huán)境質(zhì)量隨之下降。

科技事業(yè)支出占財政總支出的比重對全域、湖北、江西的環(huán)境污染水平存在反向影響，且均通過了1%的顯著性檢驗，對湖南的影響方向也為反向，但影響并不顯著。全域、湖北、江西的影響系數(shù)分別-0.280、-0.308、-0.131，這說明隨著科技事業(yè)支出占財政總支出的比重提升1%，全域、湖北、江西的環(huán)境污染水平將分別下降江西0.280%、0.308%、0.131%。這與理論預(yù)期相符，一般而言，科技投入增加，生產(chǎn)和治理環(huán)境污染的技術(shù)會逐步提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，最終使得環(huán)境污染水平不斷下降。

人均實際利用外資額對于全域、湖北的環(huán)境污染均存在正向影響，且分別通過了10%和1%的顯著性檢驗；對江西和湖南存在反向影響，分別通過了1%和10%的顯著性檢驗。全域、湖北、江西和湖南的影響系數(shù)分別為0.021、0.101、-0.207和-0.100，說明隨著人均實際利用外資額增加1%，全域和湖北的環(huán)境污染水平將分別提升0.021%、0.101%，江西和湖南的環(huán)境污染水平將分別下降0.207%和0.100%。這可能是由于全域地區(qū)和湖北省引入國外淘汰的污染企業(yè)帶來的污染作用力，大于外資進入帶來技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來的正向作用力，外資進入將加重環(huán)境污染程度，而江西和湖南兩省則與此相反。

五、結(jié)論和政策建議

本文選取2003—2016年長江中游城市群28個地級市的面板數(shù)據(jù)，運用STIRPAT模型分析長江中游城市群全域及分省份環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，并從人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入、外資利用四個層面分析影響環(huán)境污染水平的因素。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：長江中游城市群的環(huán)境庫茲涅茲曲線呈現(xiàn)“U”形和“N”形，主要原因在于近年來長江中游城市群承接了發(fā)達地區(qū)大量的污染性產(chǎn)業(yè)；規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)在長江中游城市群不同程度的存在，在人口持續(xù)增長和產(chǎn)業(yè)升級無法一蹴而就的條件下，技術(shù)進步成為實現(xiàn)“波特假說”的重要手段；引入外資對不同地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的影響存在明顯差異，堅持生態(tài)文明建設(shè)的地區(qū)在吸引外資上偏向于清潔生產(chǎn)型技術(shù)，能夠改善地區(qū)環(huán)境質(zhì)量?；谏鲜鼋Y(jié)論，本文的政策建議如下：

（一）轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

做好長江中游城市群環(huán)保工作，首先要處理好綠水青山和金山銀山的關(guān)系，共抓大保護，不搞大開發(fā)。政府要改變原有的以GDP論英雄的考核方式，堅持在發(fā)展中保護，在保護中發(fā)展。努力把長江中游城市群建設(shè)成為生態(tài)更優(yōu)美、交通更順暢、經(jīng)濟更協(xié)調(diào)、市場更統(tǒng)一、機制更科學(xué)的城市群。要改變長江中游城市群大多數(shù)城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的問題，優(yōu)化原有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，重點發(fā)展經(jīng)濟效益高、污染小的第三產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、綠色產(chǎn)業(yè)等，降低對第二產(chǎn)業(yè)的依賴程度。在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的進程中，嚴格制定并執(zhí)行產(chǎn)業(yè)準入制度，對環(huán)保不達標的企業(yè)堅決拒之門外。

（二）創(chuàng)新體制機制，增強綠色效能

技術(shù)進步是實現(xiàn)經(jīng)濟增長和環(huán)境保護雙贏目標的關(guān)鍵鑰匙，長江中游城市群現(xiàn)有的水體污染、大氣污染以及土壤污染治理依賴于環(huán)保技術(shù)的進步。更為重要的是，未來破除無效供給、減少要素投入、轉(zhuǎn)化新舊動能、實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的著力點也依賴于技術(shù)進步。綠色環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新和使用離不開科技投入的持續(xù)增加，因此要合理設(shè)計環(huán)境規(guī)制政策以改變地方政府、企業(yè)和個人的成本收益比率，通過積極引進和自主開發(fā)相結(jié)合的方式增加綠色技術(shù)的使用。要以“山水林田湖生命共同體”理念為指導(dǎo)，建立健全包括自然資源保護管理、生態(tài)補償和環(huán)境損害賠償、環(huán)境稅和排污權(quán)交易、垂直管理與公眾參與等一系列制度在內(nèi)的體制機制，提高生產(chǎn)過程中的綠色效能。

（三）提高人才素質(zhì)，合理招商選資

人口的增加固然會增加產(chǎn)品的消耗，從而提高能源使用量和污染物排放量。但是，如果在不增加人口數(shù)量的條件下改善人口素質(zhì)，則可以為技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級提供智力支持，從而減少能耗使用量和污染物排放量。因此，長江中游城市群應(yīng)出臺人才培養(yǎng)和引進政策，提高本地區(qū)人口素質(zhì)，發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和綠色技術(shù)產(chǎn)業(yè)，從根本上實現(xiàn)本地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。在引入外資過程中，要變招商引資為招商選資，提高企業(yè)的準入門檻，對于污染較大的外資企業(yè)堅決拒之門外。長江中游城市群建設(shè)作為流域經(jīng)濟，涉及水、路、港、岸、產(chǎn)、城等多個方面，各城市要樹立全局“一盤棋”觀念，錯位發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、有機融合，實現(xiàn)經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的合力，使長江中游城市群成為后發(fā)優(yōu)勢的典型。